CN101750763A - 自动化组装工具 - Google Patents

Abstract

一种自动化组装工具，适于将电子元件组装于外壳上，其包括工作平台、至少一个承载模块以及至少一个下压装置。工作平台具有到少一个导轨，各承载模块配置于工作平台上且分别滑设于其中一导轨上，下压装置配置于工作平台上方。

Description

自动化组装工具

技术领域

本发明有关于一种组装工具，且特别有关于一种将电子元件组装于外壳上的自动化组装工具。

背景技术

随着电子科技的蓬勃发展，市场上不断地出现各种新式的电子产品，一般消费者对电子产品的需求也不断提高。从生产制造的角度而言，一般电子元件，如液晶显示模块(LCM)，在与外壳组装时，大多采用人工手动组装的方式进行。详言之，操作人员需以双手托住产品，同时利用拇指下压的力量将液晶显示模块与外壳结合。然而，操作人员在将液晶显示模块下压以与外壳结合时，其下压的力量不易控制，加上手指与电子元件的接触面积有限，使得组装时电子元件与外壳的受力不均匀，容易造成后续加工时产品的脱落，甚至会提高电子产品在组装时的损坏率。另外，人工组装的效率低落，且容易造成人力与物力的浪费。面对电子产品市场激烈的竞争，要如何提高电子产品组装制造效率及生产良率，以提升厂商的竞争力并满足市场的需求，便成了重要的课题。

发明内容

本发明提供一种自动化组装工具，以提升产能(throughput)。

本发明提出一种自动化组装工具，适于将电子元件组装于外壳上。该自动化组装工具包括一个工作平台、至少一个承载模块以及至少一个下压装置。工作平台具有至少一个导轨，各承载模块配置于工作平台上且分别滑设于其中一导轨上，下压装置配置于工作平台上方。

本发明的一实施例中，还包括至少一个传动装置，配置于工作平台上并与承载模块连接，以带动承载模块沿导轨滑动至下压装置下方。

本发明的一实施例中，上述工作平台具有上表面以及下表面，导轨、承载模块与下压装置配置于上表面，而传动装置配置于下表面。

本发明的一实施例中，上述工作平台具有至少一个开槽，而传动装置透过开槽与承载模块连接，以传动承载模块。

本发明的一实施例中，上述各导轨具有多个与承载模块接触的滚珠轴承。

本发明的一实施例中，上述各导轨分别从下压装置下方延伸至下压装置下方以外的区域。

本发明的一实施例中，上述各导轨为直线导轨。

本发明的一实施例中，上述各承载模块包括载具以及滑块，其中载具具有容纳空间，以容纳外壳，且载具与传动装置连接，而滑块固定于载具的底部，且滑块滑设于其中一导轨上。

本发明的一实施例中，上述载具的底部具有凹槽，而滑块固定于凹槽内。

本发明的一实施例中，上述各下压装置包括下压单元、浮板、以及压头，其中下压单元配置于工作平台上方，浮板连接于下压单元与压头之间，且下压单元适于带动压头往载具的方向移动。

本发明的一实施例中，上述下压单元包括一支架以及一竖直汽缸，其中支架配置于工作平台上，而竖直汽缸配置于支架上。

本发明的一实施例中，自动化组装工具还包括多个第一引导轴承以及多个第二引导轴承。第一引导轴承连接于支架与工作平台之间，而浮板具有多个第一穿孔，且第一引导轴承穿过第一穿孔。第二引导轴承连接于支架与浮板之间，而支架具有多个第二穿孔，且第二引导轴承穿过第二穿孔。

本发明的一实施例中，上述传动装置包括至少一个水平汽缸以及至少一个连接部件，其中连接部件连接于水平汽缸与承载模块之间。

本发明的一实施例中，上述工作平台具有至少一个开槽，而传动装置的连接部件穿过开槽与承载模块连接。

本发明的一实施例中，自动化组装工具还包括多个配置于水平汽缸旁的第一传感器，以感测水平汽缸的状态。

本发明的一实施例中，自动化组装工具还包括至少一个配置于下压装置旁的第二传感器，以感测下压装置的状态。

本发明的一实施例中，自动化组装工具还包括配置于工作平台上的限位装置，以限制承载模块的移动。

基于上述，由于本发明的自动化组装工具可以同步将电子元件组装于多个外壳上，因此本发明的自动化组装工具可以提升产能，并且降低制造成本。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。

附图说明

图1A与图1B是本发明一实施例的自动化组装工具的结构图。

图2是本发明一实施例的自动化组装工具的仰视图。

主要元件符号说明

100：自动化组装工具

110：工作平台

120：承载模块

130：下压装置

140：传动装置

150：第一引导轴承

160：第二引导轴承

170：第一传感器

180：第二传感器

190：限位装置

111：导轨

113：上表面

115：下表面

117：开槽

121：载具

123：滑块

122：凹槽

131：下压单元

133：浮板

135：压头

132：支架

134：竖直汽缸

136：第一穿孔

138：第二穿孔

141：水平汽缸

143：连接部件

具体实施方式

图1A及图1B为本发明一实施例的自动化组装工具的结构图，而图2为本发明一实施例的自动化组装工具的仰视图。请同时参考图1A、图1B及图2，本实施例的自动化组装工具100包括工作平台110、至少一个承载模块120(图中仅绘示出2个，但可以理解，1个或更多个承载模块都是可以的)、至少一个下压装置130(图中仅绘示出2个，但可以理解，1个或更多个下压装置都是可以的，其数量与承载模块相对应)及至少一个传动装置140(图中仅绘示出2个，但可以理解，1个或更多个传动装置都是可以的，其数量与承载模块相对应)，其中下压装置130配置于工作平台110的上方，而工作平台110上有多个导轨111(图中仅绘示出2个)，各导轨111上装设一承载模块120。承载模块120连接于装设在工作平台110上的传动装置140，透过传动装置140的带动，使承载模块120沿着导轨111滑动至下压装置130下方。在本实施例中，导轨111、承载模块120与下压装置130配置于工作平台110的上表面113，而传动装置140则配置在工作平台110的下表面115，工作平台有至少一个开槽117，传动装置140可穿过开槽117与位于工作平台上表面113的承载模块120连接。

请参考图2，本实施例的传动装置140包括至少一个水平汽缸141及至少一个连接部件143，连接部件143穿过工作平台110上的开槽117连接承载模块120与水平汽缸141。如此，水平汽缸141便可透过连接部件143的连结，使承载模块120跟着水平汽缸141作水平方向的移动。

本实施例中，导轨111为一直线导轨，且此直线导轨例如是从下压装置130下方延伸至下压装置130以外的区域，用以规范承载模块120在组装区(下压装置130下方)与非组装区之间的移动路径。承载模块120包括一载具121及一个滑块123，载具121可容纳电子元件的外壳，当不同的产品在组装时，可改变载具121容纳空间的设计，以符合产品外壳轮廓的需求。另外，载具121与传动装置140连接，且底部具有一凹槽122，滑块123便固定在凹槽122内，以与载具121结合。当传动装置140带动载具121，设置在导轨111上的滑块123沿着导轨111的方向滑动，进而带动整个承载模块120作水平前后方向的移动。滑块123沿导轨111滑动时，导轨111可选择性地设置滚珠轴承，以使滑块123与导轨111之间的摩擦力降低，进而增加滑块123在滑动时的顺畅性。

当承载模块120沿导轨111滑至定位以后，请参考图1A与图1B，可利用一限位装置190来调整承载模块120在水平面前后方向的位置。限位装置190上可选择性地装设一可前后伸缩的元件，例如弹簧顶针，经由此可前后伸缩的元件可修正承载模块120在工作平台110上的位置，以增加组装时对位的准确度。当承载模块120滑至定位后，可前后伸缩的元件亦可减少承载模块120与限位装置190的冲击力，起缓冲的作用，降低自动化组装工具100以及外壳的损坏机率。

本实施例的下压装置130包括一下压单元131、一浮板133及一压头135，其中压头135例如是利用螺丝固定在浮板133下方，用于固定压头135的螺丝孔可采用左右扩大之设计。换言之，螺丝孔可为椭圆孔或其他类型的孔，以使压头135在进行固定时，能作水平面左右方向的微调。承上述，椭圆孔或其他类型的孔以及限位装置190可使载具121与压头135在对位上更为便利。

下压单元131配置于工作平台110上方，且下压单元131包括一支架132及一竖直汽缸134，其中支架132固定于工作平台110上，而竖直汽缸134则装置在支架132上，且竖直汽缸134与浮板133连接，如此，竖直汽缸134在下压或上抬时皆能带动浮板133，使压头135可以在工作平台110上方作垂直上下的移动。

为了可以校准浮板133的水平度，使浮板133在下压时保持水平，确保组装时产品受力更均匀，本实施例的自动化组装工具可以选择性地设置多个第一引导轴承150及多个第二引导轴承160，第一引导轴承150连接于支架132与工作平台110之间，并穿过位于浮板133的多个第一穿孔136，而第二引导轴承160则连接于支架132与浮板133之间，并穿过位于支架132的多个第二穿孔138，如图1A与图1B所示。

在本实施例的自动化组装工具100中，水平汽缸141旁可设置有多个第一传感器170以感测水平汽缸141的状态，而下压装置130旁可设置有至少一个第二传感器180以感测下压装置130的状态。本实施例的水平汽缸141及竖直汽缸134例如皆是由电磁阀控制，当按下自动化组装工具100面板上的启动按钮时，控制水平汽缸141的电磁阀会使水平汽缸141带着承载模块120滑到定位而被第一传感器170所感测，第一传感器170因检测到水平汽缸141(如水平汽缸上的磁环而被触发，并经过控制电路传递讯号，以使竖直汽缸134电磁阀得电并带动压头135下压，并同时启动延时程序。当延时程序结束后，控制端会使竖直汽缸134电磁阀会断电，此时，竖直汽缸134便会复位，而复位时会触发第二传感器180，使控制水平汽缸141的电磁阀断电，此时，水平汽缸141便会带动承载模块120回到启动前的位置，而完成一次压合的程序。当竖直汽缸134下压时也会触发第二传感器180，但是控制时设有限制条件，只有当延时程序结束后，触发第二传感器180才能使水平汽缸141复位。

值得注意的是，在进行不同产品组装时，下压装置130所需提供的下压力亦不同，本发明可增设其他控制装置，例如气压节流阀，来调整下压装置130在进行压合时所提供的下压力。

另外，请参考图1A与图1B，本实施例的自动化组装工具100是以两个承载模块120及两个下压装置130所组成的双工位设计为例子进行说明，然在本发明中，自动化组装工具100可包含更多个工位，不以两个为限。

承上述，自动化组装工具100中的压头135可以依照不同产品外壳的轮廓大小而设计，使产品外壳与电子元件在组装时所受的力较已知人工组装更为均匀，且组装时产品外壳或电子元件不易因受力不均而被损坏，提高制造的良率。此外，载具121与压头135的拆卸与更换容易，可依组装不同产品更换符合需求的载具121与压头132，实用性很高。

综上所述，本发明利用一个工作平台、多个承载模块、多个下压装置及至少一个传动装置以同步进行多组电子产品与外壳的自动化组装，改善已知产能不佳的问题。

虽然本发明已以实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围由权利要求书界定。

Claims (17)

1.一种自动化组装工具，适于将电子元件组装于外壳上，其特征在于，该自动化组装工具包括：

工作平台，具有至少一个导轨；

至少一个承载模块，配置于该工作平台上，其中各该承载模块分别滑设于其中一导轨上；以及

至少一个下压装置，配置于该工作平台上方。

2.如权利要求1所述的自动化组装工具，其特征在于，还包括：

至少一个传动装置，配置于该工作平台上并与该些承载模块连接，以带动该些承载模块沿着该些导轨滑动至该些下压装置下方。

3.如权利要求1或2所述的自动化组装工具，其特征在于，该工作平台具有上表面以及下表面，该些导轨、该些承载模块与该些下压装置配置于该上表面，而该传动装置配置于该下表面。

4.如权利要求3所述的自动化组装工具，其特征在于，该工作平台具有至少一个开槽，而该传动装置透过该开槽与该些承载模块连接，以传动该承载模块。

5.如权利要求1或2所述的自动化组装工具，其特征在于，各该导轨具有多个与该些承载模块接触的滚珠轴承。

6.如权利要求1或2所述的之自动化组装工具，其特征在于，各该导轨分别从该下压装置下方延伸至该下压装置下方以外的区域。

7.如权利要求1或2所述的自动化组装工具，其特征在于，各该导轨为直线导轨。

8.如权利要求1或2所述的自动化组装工具，其特征在于，各该承载模块包括：

载具，具有容纳空间，以容纳该外壳，其中该载具与该传动装置连接；以及

滑块，固定于该载具的底部，其中该滑块滑设于其中一导轨上。

9.如权利要求8所述的自动化组装工具，其特征在于，该载具的该底部具有凹槽，而该滑块固定于该凹槽内。

10.如权利要求1或2所述的自动化组装工具，其特征在于，各该下压装置包括：

下压单元，配置于该工作平台上方；

浮板；以及

压头，其中该浮板连接于该下压单元与该压头之间，且该下压单元适于带动该压头往该载具的方向移动。

11.如权利要求10所述的自动化组装工具，其特征在于，该下压单元包括：

支架，配置于该工作平台上；以及

竖直汽缸，配置于该支架上。

12.如权利要求11所述的自动化组装工具，其特征在于，还包括：

多个第一引导轴承，连接于该支架与该工作平台之间，其中该浮板具有多个第一穿孔，而该些第一引导轴承穿过该些第一穿孔；以及

多个第二引导轴承，连接于该支架与该浮板之间，其中该浮板具有多个第二穿孔，而该些第二引导轴承穿过该些第二穿孔。

13.如权利要求1或2所述的自动化组装工具，其特征在于，该传动装置包括：

至少一个水平汽缸；以及

至少一个连接部件，连接于该水平汽缸与该承载模块之间。

14.如权利要求13所述的自动化组装工具，其特征在于，该工作平台具有至少一个开槽，而该传动装置的该连接部件穿过该开槽与该些承载模块连接。

15.如权利要求13所述的自动化组装工具，其特征在于，还包括多个第一传感器，配置于该水平汽缸旁，以感测该水平汽缸的状态。

16.如权利要求1或2所述的自动化组装工具，其特征在于，还包括至少一个第二传感器，配置于该些下压装置旁，以感测该些下压装置的状态。

17.如权利要求1或2所述的自动化组装工具，其特征在于，还包括限位装置，配置于该工作平台上，以限制该承载模块的移动。

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