CN103522722B - Cg贴合全自动组合生产线 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种CG贴合全自动组合生产线，包括安装于机架上的液晶玻璃自动接料系统、功能片自动上料系统、上下料搬运系统、自动校正系统、自动贴合系统及电气控制系统，还包括与所述机架相邻布置的下料输送系统；所述的上下料搬运系统包括导轨系、动力元件、可在动力元件的驱动下沿导轨系运动的水平多关节机械手，所述的水平多关节机械手的伸出端设有用于吸取功能片的吸盘机构。本发明的CG贴合全自动组合生产线，采用自动组合方式，操作简单方便，自动化程度高，大大提高工作效率。
Description
技术领域
本发明涉及传动机构的技术领域，尤其涉及一种自动化组装生产线。
背景技术
在制造生产过程中，很多场合需要用到零部件的自动组装，以完成制造过程中的一系列化操作,实现自动化。但现有技术中，通常采用只能单机实现对一种产品中某一个特定工艺的组装操作,生产效率非常低。目前，在对液晶玻璃进行贴片的过程中，具体涉及到上料、搬运、贴合、下料等诸多工艺，其中某些工艺采用人工进行，浪费时间，自动化程度低，成本高，并且无法保证产品质量。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种自动化，工作效率高，可大大的提高产量，工人的劳动强度小的自动贴合设备。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种CG贴合全自动组合生产线，包括安装于机架上的液晶玻璃自动接料系统、功能片自动上料系统、上下料搬运系统、自动校正系统、自动贴合系统及电气控制系统，还包括与所述机架相邻布置的下料输送系统；所述的上下料搬运系统包括导轨系、动力元件、可在动力元件的驱动下沿导轨系运动的水平多关节机械手，所述的水平多关节机械手的伸出端设有用于吸取功能片的吸盘机构。
本发明所述的机架包括底架和箱式结构的上机架，上机架的两侧分别设有与自动接料系统相对应的进料口和与下料输送系统相对应的出料口；所述的上机架上还安装设有可保证液晶玻璃与功能片准确贴合的视觉对位系统，所述的视觉对位系统位于自动贴合系统的上方。
本发明所述的视觉对位系统包括两组分别对应于液晶玻璃和功能片的对位机构，每组对位机构包括调整导轨、固定支架和至少一个对位镜头。
本发明所述的自动校正系统位于自动上料系统的外侧，用于自动校正功能片的位置，包括调节导轨和安装于调节导轨上并间隔布置的多组校正单元，所述的每组校正单元包括XY轴微调模块和校正光纤。
本发明所述的液晶玻璃自动接料系统包括吸取机构和搬运机构，所述的吸取机构包括机械臂和机械臂导轨，机械臂上设有支撑机构；所述的搬运机构包括四爪机械手和机械手导轨；所述的机械手导轨位于机械臂导轨上方，并且二导轨的导引方向呈90度夹角；所述的支撑机构位于四爪机械手的外侧。
本发明所述的自动贴合系统包括真空网箱、网箱控制机构、可进行180度翻转的真空翻板、翻板控制机构及用于支撑真空翻板的支撑龙门；所述的真空网箱上方设有网箱自动清洁机构，该自动清洁机构包括安装支架和清洁滚轮，所述的安装支架的两端还分别设有升降气缸，清洁滚轮的两端设有快速上料装置。
本发明所述的清洁滚轮的两端与快速上料装置的配合部还设有水平压力调节弹簧和竖向压力调节弹簧；所述的清洁滚轮的表面还设有粘尘纸。
本发明所述的视觉对位系统的两组对位机构的位置分别对应于真空网箱上的功能片和真空翻板上的液晶玻璃；所述的每组对位机构的调整导轨的主体架构呈井字形。
本发明所述的上下料搬运系统还包括用于支撑动力元件和导轨系的基座板；所述的水平多关节机械手的关节上还设有使其进行横向、纵向、竖向及旋转四个方向运动的伺服电机和减速器；所述的水平多关节机械手上设有用于撕除功能片保护膜的保护膜撕除机构。
本发明所述的下料输送系统包括输送支架、输送带，所述的输送支架上设有感应开关和驱动电机。
本发明的有益效果是：
本发明的CG贴合全自动组合生产线，采用自动组合方式，操作简单方便，自动化程度高，大大提高工作效率。
（1）本发明的CG贴合全自动组合生产线，其上下料搬运系统采用的功能片搬运过程采用水平多关节机械手实现，水平多关节机械手可以进行上料、下料及撕除功能片的保护膜，一机多用，节约成本，同时提高工作效率。此外，动力元件和液晶玻璃（GLASS)水平调节之间的动力传递，采用精密机械手不会存在间隙，故可避免机构的抖动。
（2）本发明的CG贴合全自动组合生产线，在自动上料系统的外侧设有自动校正系统，从而使功能片精准定位，避免来料的不规则性所带来的偏差。
（3）本发明的CG贴合全自动组合生产线，采用视觉对位系统,可保证功能片（COVER)和液晶玻璃（GLASS）进行准确定位并贴合，避免误判，也避免了人工对位所产生的误差，自动化程度高、工人劳动强度小，工作效率高，并可大大提高产品质量，降低了产品的不良率。并且，视觉对位系统的调整导轨采用井字形架构,安装方便，并可以实现对不同尺寸的产品进行快速调整的目的。
（4）本发明的CG贴合全自动组合生产线，设有网箱自动清洁机构，可以定期对网箱的表面进行清洁，避免了人工清洁的麻烦，提高工作效率。
（5）本发明的CG贴合全自动组合生产线，上下料搬运系统中还设有自动撕除功能片保护膜的保护膜撕除机构，克服了人工难于对大尺寸的产品保护膜进行撕除的问题，同时避免危险情况发生，操作安全可靠。
附图说明
图1为本发明的CG贴合全自动组合生产线的立体结构示意图（去除了上机架）；
图2为本发明的CG贴合全自动组合生产线的轴侧示意图；
图3为本发明的上下料搬运系统的立体结构放大示意图；
图4为本发明的视觉对位系统的俯视结构放大示意图；
图5为本发明的与液晶玻璃位置对应的视觉对位系统结构放大示意图；
图6为本发明的与功能片位置对应的视觉对位系统结构放大示意图；
图7为本发明的自动校正系统的立体结构放大示意图；
图8为本发明的液晶玻璃自动接料系统的吸取机构放大示意图；
图9为本发明的液晶玻璃自动接料系统的搬运机构放大示意图；
图10为本发明的自动贴合系统的俯视结构放大示意图；
图11为图10的主视结构示意图；
图12为本发明的网箱自动清洁机构的主视结构放大示意图；
图13为本发明的图12的侧视图；
图14为本发明的下料输送系统的俯视示意图；
图15为本发明的下料输送系统的立体结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
以下结合具体附图对本发明的实现进行详细的描述。
本发明的具体实施方式如图1—图15所示，一种CG贴合全自动组合生产线，包括安装于机架上的液晶玻璃自动接料系统1、功能片自动上料系统2、上下料搬运系统3、自动校正系统4、自动贴合系统6及电气控制系统8，还包括与机架相邻布置的下料输送系统7；上下料搬运系统3包括导轨系、动力元件、可在动力元件的驱动下沿导轨系运动的水平多关节机械手31，水平多关节机械手31的伸出端设有用于吸取功能片的吸盘机构32。
本实施例中，机架包括底架9和箱式结构的上机架10，上机架10的两侧分别设有与自动接料系统1相对应的进料口和与下料输送系统7相对应的出料口；上机架10上还安装设有可保证液晶玻璃与功能片准确贴合的视觉对位系统11，视觉对位系统11位于自动贴合系统6的上方。
视觉对位系统11包括两组分别对应于液晶玻璃和功能片的对位机构，每组对位机构包括调整导轨111、固定支架112和至少一个对位镜头113。调整导轨111设置于固定支架112的底部，对位镜头113可移动的设置于调整导轨111上。
自动校正系统4位于自动上料系统2的外侧，用于自动校正功能片的位置，包括调节导轨43和安装于调节导轨43上并间隔布置的多组校正单元，所述的每组校正单元包括XY轴微调模块42和校正光纤41。
液晶玻璃自动接料系统1包括吸取机构和搬运机构，吸取机构包括机械臂101和机械臂导轨102，机械臂101上设有支撑机构105；搬运机构包括四爪机械手103和机械手导轨104；机械手导轨104位于机械臂导轨102上方，并且二导轨的导引方向呈90度夹角；支撑机构105位于四爪机械手103的外侧。四爪机械手103可以在第一伺服电机106、滚珠丝杆107的共同作用下在机械手导轨104上移动，第一伺服电机106与滚珠丝杆107相连，二者均设置于机械手导轨104的外侧，四爪机械手103位于机械手导轨104的内侧。机械臂101可以在机械臂导轨102上移动。支撑机构105上设有用于吸取液晶玻璃的吸盘108。机械臂101可沿其长度方向做往复运动。
自动贴合系统6包括真空网箱601、网箱控制机构、可进行180度翻转的真空翻板602、翻板控制机构及用于支撑真空翻板602的支撑龙门603；真空网箱601上方设有网箱自动清洁机构，该自动清洁机构包括安装支架12和清洁滚轮13，安装支架12的两端还分别设有升降气缸14，清洁滚轮13的两端设有可在升降气缸14的作用下实现清洁滚轮13升降动作的快速上料装置15。快速上料装置15通过安装支架12与升降气缸14相连，二快速上料装置15分别连接于清洁滚轮13的两端。即升降气缸14可以带动安装支架12、快速上料装置15及清洁滚轮13一起动作。在两侧的升降气缸14下降推动下，清洁滚轮13下降，清洁滚轮13表面贴合到真空网箱601的表面上，真空网箱601的运动带动清洁滚轮13的转动，从而把网箱上的微尘粘着带走。真空网箱601运动到位后，两侧的升降气缸14上升推动，清洁滚轮13上升，从而完成了自动清洁过程。
网箱控制机构包括网箱左右运动电机604、滚珠丝杠605和网箱导轨606，真空网箱601上还设有贴合滚轮607、滚轮左右运行电机608、压合气缸609及托板610。滚轮左右运动电机608设置于真空网箱601外侧，托板201设置于真空网箱301内。真空网箱601底部与网箱导轨606之间设有用于调整真空网箱601横向及纵向位置的XXYY模组611，网箱导轨606下方设有升降机构612。翻板控制机构为安装于支撑龙门603上的旋转电机613。
清洁滚轮13的两端与快速上料装置15的配合部还设有水平压力调节弹簧16和竖向压力调节弹簧17，上清洁滚轮13的表面还设有粘尘纸。
快速上料装置15包括横向布置的水平轴，还包括用于与安装支架12相连的竖向连接板18，水平轴的一端穿过竖向连接板18并与清洁滚轮13相连，另一端位于竖向连接板18外侧。水平压力调节弹簧16顶紧于清洁滚轮13的端面与该竖向连接板18之间。位于清洁滚轮13两侧的水平轴上分别设有正转螺纹和反转螺纹，通过旋转调节两侧水平轴，就可以调整水平压力调节弹簧16的压缩量，即实现清洁滚轮13的水平压力调节。
竖向连接板18上设有竖向压力调节孔，竖向压力调节弹簧17设于该调节孔内，底端可以间接向清洁滚轮13施加压力，竖向压力调节弹簧17的上端设计有螺柱，螺柱上安装有调节旋钮，旋转调节旋钮可以改变竖向压力调节弹簧17压缩量，即可实现对清洁滚轮13竖向压力调节。
视觉对位系统11的两组对位机构的位置分别对应于真空网箱61上的功能片和真空翻板62上的液晶玻璃；每组对位机构的调整导轨111的主体架构呈井字形。
上下料搬运系统3还包括用于支撑动力元件和导轨系的基座板33；水平多关节机械手31的关节上还设有使其进行横向、纵向、竖向及旋转四个方向运动的伺服电机和减速器（图中未示出）；水平多关节机械手31上设有用于撕除功能片保护膜的保护膜撕除机构38。自动上料系统2安装于一长方体框架上，自动校正系统4与该长方体框架之间的空间作为废料箱5，该废料箱5用于存放被斯掉的功能片保护膜。
上下料搬运系统3的动力元件采用第二伺服电机34，第二伺服电机34安装于滚珠丝杆35上，导轨系包括一对平行于滚珠丝杆35并分别位于滚珠丝杆35的轨道36。水平多关节机械手31一端通过滑块安装于轨道36上，并在第二伺服电机34和滚珠丝杆35的共同作用下沿导轨36运动。
下料输送系统7包括输送支架71、输送带72，输送支架71上设有感应开关73和驱动电机（图中未示出）。
本实施例中，电气控制系统8是整个贴合全自动组合生产线的总体电气控制系统。
本发明的CG贴合全自动组合生产线，具体工作过程如下：
1.从清洗线上输送过来的液晶玻璃，经光纤传感器感应到位后，液晶玻璃自动接料系统1启动，其上的机械臂101伸出，从底下吸取液晶玻璃，然后向左运行，运行到设定位置后，四爪机械手103启动,在液晶玻的四周边进行定位抓取，然后将液晶玻璃搬运到真空翻板602上，进行粗定位，并把液晶玻璃放在真空翻板602上，然后四爪机械手103复位运行到真空翻板602的右侧边。
2.真空翻板602上的真空板抽取真空，将液晶玻璃吸附在真空翻板602上，实现液晶玻璃的准确定位。
3.功能片自动上料系统2将批量的功能片从升降架往上提升到设定的高度，上下料搬运系统3中的水平多关节机械手31驱动其上的吸盘机构32吸取一片功能片，上升逆时针旋转，先在自动校正系统4上进行找边定位，自动校正功能片的位置，进而继续逆时针旋转，把功能片放置于自动贴合系统6的真空网箱601上，真空网箱601中的托板610上升隔着网板托住功能片。
4.水平多关节机械手31的Z轴侧边装有保护膜撕除机构38，并且，保护膜撕除机构38固定于吸盘机构32上，水平多关节机械手31的旋转轴旋转至设定的角度，保护膜撕除机构启动，抓取功能片表面上的保护膜侧边的耳朵，沿对角线将保护膜撕除，并将其丢弃到废料箱5中。
5.真空网箱601中的托板610复位下降，自动贴合系统6的上方的视觉对位系统11分别对真空网箱601上的功能片和真空翻板602上的液晶玻璃进行拍照对位，程序自动计算出两者的Mark坐标。真空网箱601下方设计有由XXYY模组611和升降机构612组成的XYZθ机构模块，对功能片和液晶玻璃的坐标进行对比，驱动XYZθ机构模块运行自动校正。
6.真空翻板602进行180度翻转，真空网箱601在网箱左右运动电机604的驱动下，向右运行到真空翻板602的正下方，真空网箱601中的贴合滚轮607上升，压紧功能片，滚轮左右运行电机608启动，驱动贴合滚轮607向右移动，把功能片贴合到液晶玻璃上，从而实现功能片和液晶玻璃的自动贴合。贴合好后真空翻板602破真空，真空网箱601往左复位然后破真空。本发明采用网印贴合，减少了牛顿环的产生。
7.上下料搬运系统3中的水平多关节机械手31，将贴合好的产品从真空网箱601上搬运到下料输送系统7，完成了一个产品的生产贴合。
上述的实施例仅为本发明的优选实施例，不能以此来限定本发明的权利范围，因此，依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。
Claims (7)
1.一种CG贴合全自动组合生产线，其特征在于包括安装于机架上的液晶玻璃自动接料系统(1)、功能片自动上料系统(2)、上下料搬运系统(3)、自动校正系统(4)、自动贴合系统(6)及电气控制系统(8)，还包括与所述机架相邻布置的下料输送系统(7)；所述的上下料搬运系统(3)包括导轨系、动力元件、可在动力元件的驱动下沿导轨系运动的水平多关节机械手(31)，所述的水平多关节机械手(31)的伸出端设有用于吸取功能片的吸盘机构(32)，所述的机架包括底架(9)和箱式结构的上机架(10)，上机架(10)的两侧分别设有与自动接料系统(1)相对应的进料口和与下料输送系统(7)相对应的出料口；所述的上机架(10)上还安装设有可保证液晶玻璃与功能片准确贴合的视觉对位系统(11)，所述的视觉对位系统(11)位于自动贴合系统(6)的上方，所述的视觉对位系统(11)包括两组分别对应于液晶玻璃和功能片的对位机构，每组对位机构包括调整导轨(111)、固定支架(112)和至少一个对位镜头(113)，自动校正系统(4)位于自动上料系统(2)的外侧，用于自动校正功能片的位置，包括调节导轨(43)和安装于调节导轨(43)上并间隔布置的多组校正单元，所述的每组校正单元包括XY轴微调模块(42)和校正光纤(41)。
2.根据权利要求1所述的CG贴合全自动组合生产线，其特征在于所述液晶玻璃自动接料系统(1)包括吸取机构和搬运机构，所述的吸取机构包括机械臂(101)和机械臂导轨(102)，机械臂(101)上设有支撑机构(105)；所述的搬运机构包括四爪机械手(103)和机械手导轨(104)；所述的机械手导轨(104)位于机械臂导轨(102)上方，并且二导轨的导引方向呈90度夹角；所述的支撑机构(105)位于四爪机械手(103)的外侧。
3.根据权利要求1至2中任意一项所述的CG贴合全自动组合生产线，其特征在于所述的自动贴合系统(6)包括真空网箱(601)、网箱控制机构、可进行180度翻转的真空翻板(602)、翻板控制机构及用于支撑真空翻板(602)的支撑龙门(603)；所述的真空网箱(601)上方设有网箱自动清洁机构，该自动清洁机构包括安装支架(12)和清洁滚轮(13)，所述的安装支架(12)的两端还分别设有升降气缸(14)，清洁滚轮(13)的两端设有可在升降气缸(14)的作用下实现清洁滚轮(13)升降动作的快速上料装置(15)。
4.根据权利要求3所述的CG贴合全自动组合生产线，其特征在于所述的清洁滚轮(13)的两端与快速上料装置(15)的配合部还设有水平压力调节弹簧(16)和竖向压力调节弹簧(17)；所述的清洁滚轮(13)的表面还设有粘尘纸。
5.根据权利要求4所述的CG贴合全自动组合生产线，其特征在于所述视觉对位系统(11)的两组对位机构的位置分别对应于真空网箱(601)上的功能片和真空翻板(602)上的液晶玻璃；所述的每组对位机构的调整导轨(111)的主体架构呈井字形。
6.根据权利要求5所述的CG贴合全自动组合生产线，其特征在于所述的上下料搬运系统(3)还包括用于支撑动力元件和导轨系的基座板(33)；所述的水平多关节机械手(31)的关节上还设有使其进行横向、纵向、竖向及旋转四个方向运动的伺服电机和减速器；所述的水平多关节机械手(31)上设有用于撕除功能片保护膜的保护膜撕除机构(38)。
7.根据权利要求1所述的CG贴合全自动组合生产线，其特征在于所述的下料输送系统(7)包括输送支架(71)、输送带(72)，所述的输送支架(71)上设有感应开关(73)和驱动电机。
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