CN102496512B - 一种自动化高速贴按键弹片设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自动化高速贴按键弹片设备，用于剥离粘贴在料带上的按键弹片并粘贴到电路板上；该自动化设备包括：用于放卷粘贴有按键弹片的卷状料带之放卷辊，用于配合压料辊剥离粘贴在料带上的按键弹片之剥刀，用于精确定位及吸住按键弹片并在移动后将按键弹片压贴到指定的电路板上之吸料板，用于回收被剥离按键弹片之后的料带之卷料辊。由于采用了集放料、剥料、吸压料和卷料为一体的技术手段，替代了手工剥离贴压按键弹片，排除了人工操作的不确定性，不仅降低了日渐高涨的劳动力成本，同时在保证产品质量稳定性的基础上大大提高了生产效率，满足了批量化大订单式生产要求，填补了手机等移动便携设备贴按键弹片工序在自动化控制领域的空白。
Description
技术领域
本发明涉及在手机等移动终端的主板上粘贴按键弹片的自动化设备领域，更具体的说，涉及的是一种自动化高速贴按键弹片设备。
背景技术
随着手机等移动便携设备的不断扩展，提升手机等移动便携设备产能的形势越来越严峻。在这种情况下，任何一些微小的生产因素，都会影响到整个手机等移动便携设备的生产效率。
目前，手机贴按键弹片工艺仍然存在一些制约生产效率的因素。传统的手工贴按键弹片工艺，人工300件/小时，速度慢、产能低且质量也受人工的熟练程度影响较大，以及重复性操作强度大，质量难以严格控制，即易产生如贴偏、粘贴不可靠和粉尘异物多等质量问题；这些问题不仅占据了大量有限的人力资源，还给空间资源造成紧张局势，进而降低了生产效率。
因此，现有技术尚有待改进和发展。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种自动化高速贴按键弹片设备，可替代人工实现设备的自动化贴按键弹片，以降低劳动力成本，保证产品质量，提高生产效率。
本发明的技术方案如下：一种自动化高速贴按键弹片设备，用于剥离粘贴在料带上的按键弹片并粘贴到电路板上；该自动化高速贴按键弹片设备包括放料装置、剥料装置、吸压料装置和卷料装置，其中：所述放料装置包括一放卷辊，用于放卷粘贴有按键弹片的卷状料带，与所述放卷辊同轴连接一张力调节装置，用于调整料带的张力；所述剥料装置包括一剥刀，用于配合压料辊剥离粘贴在料带上的按键弹片；所述吸压料装置包括一带定位的吸料板，用于精确定位并吸住按键弹片，并在移动后将按键弹片压贴到指定的电路板上；所述卷料装置包括一卷料辊，用于回收被剥离按键弹片之后的料带。
所述的自动化高速贴按键弹片设备，其中：所述剥刀的刃部与料带的走向相垂直，用于在所述压料辊的配合下改变料带的走向，以对粘贴在料带上的按键弹片进行剥离。
所述的自动化高速贴按键弹片设备，其中：所述剥刀的前刀面与料带相平行，所述剥刀的后刀面与前刀面在刃部形成锐角。
所述的自动化高速贴按键弹片设备，其中：所述吸料板设置在一第一气动滑台上，所述第一气动滑台用于上下移动该吸料板。
所述的自动化高速贴按键弹片设备，其中：所述第一气动滑台设置在用于使所述吸料板与料带同步移动的一从动机构上。
所述的自动化高速贴按键弹片设备，其中：在所述从动机构移动吸料板的路径上设置有凹槽传感器，用于限定吸料板移动到放置有电路板的治具上方；所述治具为双工位转台或多工位转台。
所述的自动化高速贴按键弹片设备，其中：所述卷料装置还包括用于压紧料带的卷料压合机构和用于移动卷料压合机构的卷料移动机构；所述卷料压合机构设置在卷料移动机构之上；所述卷料移动机构用于使卷料压合机构与所述从动机构同步移动。
所述的自动化高速贴按键弹片设备，其中：所述卷料压合机构包括用于压紧料带的上压板和下压板；所述上压板连接在一用于上下移动上压板的第二气动滑台上。
所述的自动化高速贴按键弹片设备，其中：所述卷料装置还包括通过料带张力控制卷料辊转动的张力调整机构；所述张力调整机构设置在卷料辊与卷料移动机构之间。
本发明所提供的一种自动化高速贴按键弹片设备，由于采用了集放料、剥料、吸压料和卷料为一体的技术手段，替代了目前通过手工剥离贴压按键弹片的重复性劳动，排除了人工操作的不确定性，不仅降低了日渐高涨的劳动力成本，同时在保证产品质量稳定性的基础上大大提高了生产效率，满足了批量化大订单式生产要求，填补了手机等移动便携设备贴按键弹片工序在自动化控制领域的空白。
附图说明
图1是本发明自动化高速贴按键弹片设备的主视图。
图2是本发明自动化高速贴按键弹片设备的俯视图。
图3是本发明自动化高速贴按键弹片设备中剥料装置部分的立体图。
图4是本发明图3中剥料机构的主视图。
图5是本发明图3中吸料机构的主视图。
图6是本发明自动化高速贴按键弹片设备中卷料装置部分的立体图。
图7是本发明自动化高速贴按键弹片设备的控制系统构成框图。
具体实施方式
以下将结合附图，对本发明的具体实施方式和实施例加以详细说明，所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并非用于限定本发明的具体实施方式。
本发明是一种自动化高速贴按键弹片设备，用于将按键弹片从其料带上剥离下来并粘贴到相应的电路板上，适合批量生产手机等具有较多按键的移动终端，尤其适合具有较多按键的款式；如图1所示，该自动化设备至少包括放料装置、吸压料装置和卷料装置，其中：所述放料装置包括一放卷辊110，用于安装并放卷卷状的料带100，料带100上粘贴有按键弹片；料带100经过压料辊和/或过渡辊(210和220)之后进入剥料装置；所述剥料装置包括一贴靠在料带100底面设置的剥刀120，所述剥刀120的刃部与料带100的走向相垂直，用于在压料辊230的配合下剥离粘贴在料带100上的按键弹片；所述吸压料装置130包括一带定位的吸料板131，用于精确定位料带100上的按键弹片，并通过负压或真空吸住与料带100相脱离的按键弹片，并在移动后将按键弹片压贴到指定的电路板上；所述卷料装置包括一卷料辊150，通过卷料交流调速电机152带动，用于回收经过剥料装置剥离按键弹片之后的料带100，此外所述卷料交流调速电机152还可调节卷料速度。
较好的是，结合图2所示，所述放料装置还包括一张力调节装置112，与所述放卷辊110同轴连接，以调节料带100的张力，进一步提高了从料带100上剥离按键弹片的可靠性。
具体的，结合图3所示，所述剥料装置还包括定位槽，该定位槽由分设在料带100两侧的定位块102组成，用于精确定位按键弹片的位置；较好的是，构成定位槽的定位块102的位置可移动设置，用于通过定位块102之间的相对移动以适配料带100的宽度，和用于通过定位块102之间的同向移动精确控制料带100的位置，避免料带100在放卷过程中出现漂移。
具体的，如图3所示，从剥刀120的侧面看，所述剥刀120的刀尖相对剥刀120的本体顺着料带100的走向摆放；所述剥刀120的前刀面与料带100相平行，所述剥刀120的后刀面与前刀面在剥刀120的刃部形成锐角；在压料辊230的配合下，料带100绕剥刀120的刃部沿前刀面走料到后刀面上，进而在改变料带100走向的同时剥离粘贴在料带100上的按键弹片，使按键弹片与料带100相分离。
在本发明自动化高速贴按键弹片设备的优选实施方式中，如图3所示，由于料带100经过剥刀120的刃部进行转向剥离按键弹片的过程中，按键弹片与料带100同时存在部分分离部分粘连的状况，但料带100还处在动态移动的过程中；为了防止未完全脱离料带100的按键弹片因吸料板131的吸附而拉扯料带100导致按键弹片的位置产生偏移，将吸料板131设置在一从动机构133上，该从动机构133通过使用伺服电机搭配精密滚珠丝杠，在按键弹片完全脱离料带100的剥离过程中，使吸料板131与料带100保持相同移动方向和移动速度的同步移动，由此避免了按键弹片与料带100在剥离过程中出现拉扯的现象，为下一步的自动化高速贴按键弹片工序提供了按键弹片的准确位置。
优选地，结合图4所示，所述剥刀120的前刀面与后刀面之间的夹角θ范围设置在30°±10°，例如25°、28°、32°或36°等。此夹角θ范围内的锐角对剥离粘贴在料带100上的按键弹片的效果较好。
优选地，所述剥刀120的刃部倒圆角R设置，在所述剥刀120的前刀面与后刀面之间起到圆滑过渡的作用，避免料带100因剥刀120刃部角度的剧烈变化和锋利的刃部出现料带100断裂的风险。
具体的，在所述料带100上设置有定位孔或走料孔，结合图5所示，在所述吸料板131上设置有适配该定位孔或走料孔的定位柱132；所述吸料板131通过一第一气动滑台130设置在所述从动机构133上；所述从动机构133还用于水平移动吸料板131，将被吸附的按键弹片准确移动到指定电路板的上方；而所述第一气动滑台130用于上下移动吸料板131，以便于将吸附的按键弹片压紧粘牢在该电路板上的相应位置处。
具体的，如图1结合图2所示，在所述从动机构133移动吸料板131的路径上设置有凹槽传感器(134和135)，在所述凹槽传感器135的限定作用下，所述吸料板131被从动机构133移动到放置有手机等移动终端主板的治具160上方，所述第一气动滑台130驱动吸料板131下移，将吸附的按键弹片压贴在主板的按键区域上。
较好的是，所述治具160为配合吸料板131动作节奏的双工位转台或多工位转台，由此在作业过程中，作业员可将未粘贴按键弹片的手机主板放置在转台的其他工位上，并及时更换贴好按键弹片的手机主板。所述治具160可根据不同手机机型的主板更换不同的模具161。
实际生产的效果表明，每人每台自动化高速贴按键弹片设备的生产效率仍可达到600～900件/小时，相当于传统手工作业2～3人的生产效率。
在本发明自动化高速贴按键弹片设备的优选实施方式中，所述卷料装置包括卷料压合机构和卷料移动机构；所述卷料压合机构用于压紧已剥离按键弹片之后的料带100；所述卷料压合机构设置在卷料移动机构之上；所述卷料移动机构用于移动卷料压合机构，通过使用伺服电机搭配精密滚珠丝杠，使该卷料压合机构与未被剥离按键弹片的料带100同步移动；也就是说，用于压紧料带100的卷料压合机构与用于吸附按键弹片的吸料板同步移动，由此进一步避免了拉扯料带100，保证了按键弹片的位置精度。
进一步地，如图6所示，所述卷料压合机构包括用于压紧料带100的上压板141和下压板142；在所述上压板141上设置有适配料带100定位孔或走料孔的定位柱；所述上压板141连接在一第二气动滑台140上；所述第二气动滑台140用于上下移动上压板141，并配合下压板142压紧或松开已剥离按键弹片的料带100。
较好的是，在所述移动卷料压合机构之后还固定设置一分料机构，用于在所述卷料压合机构松开料带100之后分开粘附在所述上压板141上的料带100，防止带有定位柱的上压板141拉扯料带100；所述分料机构包括一平行料带100设置的分料板144。
进一步地，所述卷料装置还包括张力调整机构，用于通过料带100张力控制卷料辊150的转动；所述张力调整机构设置在卷料辊150与分料机构之间；所述张力调整机构包括支架154、重力锤156和上下位置传感器(158和159)；所述重力锤156支撑在支架154上，在所述支架154上垂直设置有滑动槽155，所述重力锤156的端部157适配在滑动槽155中可上下浮动，上下位置传感器(158和159)分别对应设置在滑动槽155的上下两端，用于感应重力锤156的端部157；所述料带100从所述重力锤156的下部经过，并与重力锤156相接触，以托起重力锤156。
当料带100的张力小于所述重力锤156的重量时，重力锤156的位置下降，直至其端部157触发下位置传感器158，启动卷料交流调速电机152带动卷料辊150卷料；当卷料后料带100的张力大于所述重力锤156的重量时，重力锤156的位置在料带100的托力下上升，直至其端部157触发上位置传感器159，停止卷料交流调速电机152带动卷料辊150卷料。
如图3结合图6所示，可利用光纤传感器检测料带100上设定的定位孔或走料孔作为停止卷料的触发信号；将光纤传感器安装在卷料移动机构上，卷料移动机构设定卷料压合机构位置后，卷料辊150开始卷料，当光纤传感器检测到料带100上设定的定位孔或走料孔时停止卷料辊150卷料；剥料装置的吸料板131也靠从动机构133定位到设定位置，吸附机构上的第一气动滑台130动作，使吸料板133上的定位柱或定位针准确插入料带100及其按键弹片上的定位孔中，吸料板131在从动机构133上的伺服电机搭配精密滚珠丝杠的作用下移动；与此同时，卷料压合机构上的第二气动滑台140动作，使上压板141的定位柱穿过已被剥离按键弹片之后的料带100上的定位孔，并与下压板142将料带100夹紧，卷料压合机构的上压板141在卷料移动机构上的伺服电机搭配精密滚珠丝杠的作用下移动；且所述上压板141与吸料板131同步移动，即所述上压板141与吸料板131具有相同的移动方向和移动速度，有效地防止了按键弹片在未完全剥离的状态下被从动机构与未剥离部分的料带100相互拉扯所导致的被剥离之后按键弹片的位置发生偏移。
而在按键弹片被剥离的过程中，按键弹片的前半部分已经与料带100分离，按键弹片的后半部分即靠剥料装置一侧的部分仍与料带100相粘连没有分离，所述吸料板131吸附着按键弹片被剥离的部分，在卷料移动机构的牵引下，所述上压板141继续移动，使按键弹片的后半部分与料带100相分离。
在图1所示的控制电柜170中还设置有本发明自动化高速贴按键弹片设备的控制系统，如图7所示，该控制系统包括：PLC(Programmable Logic Controller，可编程序控制器)300作为中央控制单元，通过HMI(Human Machine Interface，人机界面)310控制中间继电器吸放单元320、第一伺服驱动单元330、第二伺服驱动单元340、交流调速单元350和张力控制单元360；所述HMI人机界面300可以是触摸屏，若所需要贴装按键弹片的手机主板发生改变，即可通过触摸屏选择与其相对应的手机机型的型号；所述中间继电器吸放单元320分别连接控制即第一气动滑台和第二气动滑台的气缸驱动单元321；所述第一伺服驱动单元330连接控制从动机构的吸片伺服电机331，所述第二伺服驱动单元340连接控制卷料移动机构的剥片伺服电机341；所述交流调速单元350连接控制卷料辊的卷料交流调速电机152；所述张力控制单元360连接控制放卷辊110的张力调节装置112。
此外，根据实际生产情况的需要，还可在本发明自动化高速贴按键弹片设备上加装防尘罩，避免灰尘影响产品质量。
同时，如图1结合图3所示，在本发明自动化高速贴按键弹片设备上还采用了双重除静电措施，即在剥离按键弹片的剥刀处和贴压按键弹片的治具处分别安装了负离子铜棒(180和190)，以消除静电和进一步提高防尘的效果。
以及，根据产品质量的要求，还可在双工位转台或多工位转台上加装贴偏检测装置作为其中的检测工位，以保证贴压在主板上的按键弹片位置准确。
与现有技术中人工贴按键弹片的工艺相比，本发明所提供的一种自动化高速贴按键弹片设备，由于采用了集放料、剥料、吸压料和卷料为一体的技术手段，替代了目前通过手工剥离贴压按键弹片的重复性劳动，排除了人工操作的不确定性，不仅降低了日渐高涨的劳动力成本，同时在保证产品质量稳定性的基础上大大提高了生产效率，满足了批量化大订单式生产要求，填补了手机等移动便携设备贴按键弹片工序在自动化控制领域的空白。
应当理解的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不足以限制本发明的技术方案，对本领域普通技术人员来说，在本发明的精神和原则之内，可以根据上述说明加以增减、替换、变换或改进，而所有这些增减、替换、变换或改进后的技术方案，都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (9)
1.一种自动化高速贴按键弹片设备，用于剥离粘贴在料带上的按键弹片并粘贴到电路板上；其特征在于，该自动化高速贴按键弹片设备包括放料装置、剥料装置、吸压料装置和卷料装置，其中：
所述放料装置包括一放卷辊，用于放卷粘贴有按键弹片的卷状料带，与所述放卷辊同轴连接一张力调节装置，用于调整料带的张力；
所述剥料装置包括一剥刀，用于配合压料辊剥离粘贴在料带上的按键弹片；
所述吸压料装置包括一带定位的吸料板，用于精确定位并吸住按键弹片，并在移动后将按键弹片压贴到指定的电路板上；
所述卷料装置包括一卷料辊，用于回收被剥离按键弹片之后的料带。
2.根据权利要求1所述的自动化高速贴按键弹片设备，其特征在于：所述剥刀的刃部与料带的走向相垂直，用于在所述压料辊的配合下改变料带的走向，以对粘贴在料带上的按键弹片进行剥离。
3.根据权利要求2所述的自动化高速贴按键弹片设备，其特征在于：所述剥刀的前刀面与料带相平行，所述剥刀的后刀面与前刀面在刃部形成锐角。
4.根据权利要求1所述的自动化高速贴按键弹片设备，其特征在于：所述吸料板设置在一第一气动滑台上，所述第一气动滑台用于上下移动该吸料板。
5.根据权利要求4所述的自动化高速贴按键弹片设备，其特征在于：所述第一气动滑台设置在用于使所述吸料板与料带同步移动的一从动机构上。
6.根据权利要求5所述的自动化高速贴按键弹片设备，其特征在于：在所述从动机构移动吸料板的路径上设置有凹槽传感器，用于限定吸料板移动到放置有电路板的治具上方；所述治具为双工位转台或多工位转台。
7.根据权利要求5所述的自动化高速贴按键弹片设备，其特征在于：所述卷料装置还包括用于压紧料带的卷料压合机构和用于移动卷料压合机构的卷料移动机构；所述卷料压合机构设置在卷料移动机构之上；该卷料移动机构用于使卷料压合机构与所述从动机构同步移动。
8.根据权利要求7所述的自动化高速贴按键弹片设备，其特征在于：所述卷料压合机构包括用于压紧料带的上压板和下压板；所述上压板连接在一用于上下移动该上压板的第二气动滑台上。
9.根据权利要求1所述的自动化高速贴按键弹片设备，其特征在于：所述卷料装置还包括通过料带张力控制卷料辊转动的张力调整机构；所述张力调整机构设置在卷料辊与卷料移动机构之间。
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2011
- 2011-11-30 CN CN201110389516.6A patent/CN102496512B/zh active Active
Patent Citations (5)
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