CN103619123A - 一种pfc贴合补强片的全自动设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种PFC贴合补强片的全自动设备，包括底座；设于底座上的纵向滑台组件，纵向滑台组件上设有被贴合的FPC板；位于纵向滑台组件侧边的进料装置；位于纵向滑台组件前端外的龙门架，龙门架横向固定于底座；设于龙门架上的横向滑台组件；设于横向滑台组件上的竖向滑台组件，竖向滑台组件固定有吸料夹具；设于进料装置与龙门架之间的冲裁装置；片状的加强片线材经进料装置送至冲裁装置，冲裁出的加强片由吸料夹具吸住，经横向滑台组件和竖向滑台组件的移动，送至纵向滑台组件上的FPC板上，并与FPC板贴合。本发明实现加强片与PFC板的自动化贴装，极大地提高了生产效率，降低生产成本。其中的吸料夹具采用了二个，进一步提高了加强片的贴装生产效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种贴合设备，更具体地说是指一种PFC贴合补强片的全自动设备。
背景技术
目前，国内FPC补强普遍采用人工贴合补强材料。补强材料来料方式为条状裁切，一条上有多个补强片，便于快速贴装，条状裁切有将近40%的补强材料会浪费掉。人工装贴以后再用熨斗给贴装材料加热使补强材料与FPC贴合。随着产品精度的提高和人工成本的提升，原来的人工补强逐渐不适合市场的需求。
因此，有必要开发出可以自动化操作的贴合设备，以提高贴合速度和降低生产成本。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种PFC贴合补强片的全自动设备。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种PFC贴合补强片的全自动设备，包括：底座；设于底座上的纵向滑台组件，所述的纵向滑台组件上设有被贴合的FPC板；位于纵向滑台组件侧边的进料装置，所述的进料装置固定于底座；位于纵向滑台组件前端外的龙门架，所述的龙门架横向固定于底座；设于龙门架上的横向滑台组件；设于横向滑台组件上的竖向滑台组件，所述的竖向滑台组件固定有吸料夹具；设于进料装置与龙门架之间的冲裁装置；片状的加强片线材经进料装置送至冲裁装置，冲裁出的加强片（即补强片）由吸料夹具吸住，经横向 滑台组件和竖向滑台组件的移动，送至纵向滑台组件上的FPC板上，并与FPC板贴合。
其进一步技术方案为：所述的进料装置为二个，分别位于纵向滑台组件的左右两侧，包括左进料装置和右进料装置；所述的冲裁装置为二个，分别位于左进料装置、右进料装置与龙门架之间，包括左冲裁装置和右冲裁装置；所述的横向滑台组件为二个，包括左横向滑台组件和右横向滑台组件。
其进一步技术方案为：所述的纵向滑台组件包括与底座固定联接的纵向滑座、与纵向滑座滑动联接的纵向滑台，及设于纵向滑座与纵向滑台之间的纵向驱动机构；所述的横向滑台组件包括与龙门架固定联接的横向滑座、与横向滑座滑动联接的横向滑台，及设于横向滑座与横向滑台之间的横向驱动机构；所述的竖向滑台组件包括与横向滑台固定联接的竖向滑座、与竖向滑座滑动联接的竖向滑台，及设于竖向滑座与竖向滑台之间的竖向驱动机构。
其进一步技术方案为：所述的进料装置包括固定于底座上的底板、设于底板上的支座，及设于支座一侧的送料盘、收料盘，和设于支座另一侧的送料电机和收料电机。
其进一步技术方案为：所述的进料装置还包括进料滑台组件，所述的进料滑台组件包括固定于底座上的进料滑座和与进料滑座滑动联接的进料滑台，所述的进料滑台与底板固定联接；所述的进料装置还包括设于底座上的固定座和设于底板上的螺母座，及与固定座旋转联接的螺杆；螺杆的一端穿过固定座向外延伸并联接有调节旋钮，所述螺杆的另一端与螺母座螺纹联接，所述的螺母座设有与螺杆螺纹联接的螺母孔。
其进一步技术方案为：所述的冲裁装置包括与底座固定联接的模座，及设于模座下方的电机和螺母座；模座联接有四根向上延伸的导柱，导柱的上端固定有冲裁板；所述的螺母座上设有与电机传动联接的螺母组合件，螺母组合件螺纹联接有丝杆；还包括设于模座与冲裁板之间的冲头固定板，所述的冲头固定板与导柱滑动联接；所述冲头固定板上方设有模具冲头，冲头固定板下方与丝杆固定联接。
其进一步技术方案为：所述的模座设有向上延伸的支架，所述的支架 位于加强片线材进料方向的反侧，支架上设有上辊轴和下辊轴，上辊轴的上侧边与冲裁板的冲裁边相对应；所述冲头固定板的下方设有与丝杆联接的框形板，框形板中间设有空腔，所述的空腔的高度大于冲头固定板的行程距离；下辊轴与空腔相对应，冲裁后的加强片线材边料经过上辊轴、下辊轴，再穿过空腔，回到送料装置。
其进一步技术方案为：所述冲头固定板还设有向上延伸的四根预压导杆，预压导杆上端固定有预压定位板，预压导杆上套设有预压弹簧。
其进一步技术方案为：所述的纵向驱动机构包括纵向电机和与纵向电机传动联接的纵向滚珠丝杆副；所述的横向驱动机构包括横向电机和与横向电机传动联接的横向滚珠丝杆副；所述的竖向驱动机构包括竖向电机和与竖向电机传动联接的竖向滚珠丝杆副；还包括与纵向电机、横向电机、竖向电机电性联接的控制器，及用于识别FPC板位置的上CCD传感器和用于识别加强片的下CCD传感器，所述的上CCD传感器、下CCD传感器与控制器电性连接。
其进一步技术方案为：还包括与控制器连接的控制按钮、显示屏、电源模块、温控模块。
本发明与现有技术相比的有益效果是：本发明采用进料装置、冲裁装置和受到横向驱动、竖向驱动的贴装头（即吸料夹具），实现加强片与PFC板的自动化贴装，极大地提高了生产效率，降低生产成本。其中的吸料夹具采用了二个，进一步提高了加强片的贴装生产效率。其中的送料装置实现了连续送料和连续收料，以线材方式提供加强片的原材料，以成卷的方式供料，极大地节约了加强片原材料的成本，并且对边角料进行完整的收回，有助于保持清洁的生产环境。其中的冲裁装置采用由下往上的冲裁方式，便于吸料夹具将冲裁成形之后的加强片取走，并且采用电机的正反转来控制模具冲头的上下运动，使得模具冲头在最上端位置的停留时间可以调节，以适应吸料夹具的工作。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步描述。
附图说明
图1为本发明一种PFC贴合补强片的全自动设备具体实施例的立体图；
图2为本发明一种PFC贴合补强片的全自动设备具体实施例的不带外壳的立体图；
图3为图1所示实施例的电气控制方框图；
图4为图1所示实施例中的进料装置的立体图；
图5为图4所示的进料装置的内部结构立体图；
图6为图4所示的进料装置的又一角度内部结构立体图；
图7为图1所示实施例中的冲裁装置的立体图；
图8为图1所示实施例中的进料装置的立体图；
图9为图1所示实施例中的纵向滑台组件的立体图；
图10为图1所示实施例中的下CCD传感器的立体图；
图11为图1所示实施例中的龙门架和横向滑动组件、纵向滑动组件的立体图；
图12为图2的主视图；
图13为图12的俯视图。
附图标记
10 底座 20 纵向滑台组件
21 纵向滑座 22 纵向滑台
23 纵向驱动机构 231 纵向电机
232 纵向滚珠丝杆副 29 FPC板
30 进料装置
30A 左进料装置 30B 右进料装置
31 底板 32 支座
34 送料盘 341 送料电机
35 收料盘 351 收料电机
37 螺母座 38 固定座
381 螺杆 382 调节旋钮
39 进料滑台组件 391 进料滑座
392 进料滑台 36 盖板
331 送料辊 332 张紧辊
383 紧定手柄 40 横向滑台组件
40A 左横向滑台组件 40B 右横向滑台组件
41 滑轨 42 横向滑块
43 横向板 44 横向驱动机构
441 横向电机 442 横向滚珠丝杆副
45 竖向滑台组件 45A 左竖向滑台组件
45B 右竖向滑台组件 451 竖向滑座
452 竖向滑台 453 竖向电机
48 吸料夹具 49 龙门架
50 冲裁装置
50A 左冲裁装置 50B 右冲裁装置
51 模座 511 导柱
52 电机 53 螺母座
531 螺母组合件 532 丝杆
54 冲头固定板 541 模具冲头
542 框形板 543 空腔
55 支架 551 上辊轴
552 下辊轴 57 冲裁板
571 冲裁腔 58 预压定位板
59 预压导杆 81 上CCD传感器
82 下CCD传感器 90 控制器
91 控制按钮 92 电源模块
92 显示屏 94 温控模块
95 加热板 951 左加热板
952 右加热板 96 指示灯
具体实施方式
为了更充分理解本发明的技术内容，下面结合具体实施例对本发明的技术方案进一步介绍和说明，但不局限于此。
如图1-13所示，为本发明一种PFC贴合补强片的全自动设备具体实施例，它包括以下部件：
底座10；底座10上设有当外壳的面板11，以及保护用的盖板等；
设于底座10上的纵向滑台组件20，纵向滑台组件20上设有被贴合的FPC板29；纵向滑台组件20包括与底座10固定联接的纵向滑座21、与纵向滑座21滑动联接的纵向滑台22，及设于纵向滑座21与纵向滑台22之间的纵向驱动机构23；纵向驱动机构23包括纵向电机231和与纵向电机231传动联接的纵向滚珠丝杆副232；
位于纵向滑台组件20侧边的进料装置30，进料装置30固定于底座10；
位于纵向滑台组件20前端外的龙门架49，龙门架49横向固定于底座10；
设于龙门架49上的横向滑台组件40；横向滑台组件40包括与龙门架49固定联接的横向滑座（由二个滑轨41来实现）、与二个滑轨41滑动联接的二个横向滑块42，二个横向滑块42与横向板43固定联接（二个横向滑块42和横向板43构成横向滑台），及设于横向滑座与横向滑台之间的横向驱动机构44；横向驱动机构44包括横向电机441和与横向电机441传动联接的横向滚珠丝杆副442；
设于横向滑台组件40上的竖向滑台组件45，竖向滑台组件45固定有吸料夹具48（该吸料夹具为一组合体，上面设有加热板）；竖向滑台组件45包括与横向板43固定联接的竖向滑座451、与竖向滑座451滑动联接的竖向 滑台452，及设于竖向滑座451与竖向滑台452之间的竖向驱动机构（图中未示出）。竖向驱动机构包括竖向电机453和与竖向电机传动联接的竖向滚珠丝杆副；
设于进料装置30与龙门架49之间的冲裁装置50；
片状的加强片线材经进料装置30送至冲裁装置50，冲裁出的加强片由吸料夹具48吸住，经横向滑台组件40和竖向滑台组件45的移动，送至纵向滑台组件20上的FPC板29上，并与FPC板29贴合。其中的加强片为塑胶类材料，预先涂覆有热固胶。冲裁之后的加强片，被吸在吸料夹具上，此时通过预热好的吸料夹具对该加强片进行加热，再贴合至PFC板上面。而且FPC板，通常为较大面积，上面均匀分布有若干个电路，每个电路上贴合一个加强片或多个加强片。
还包括与纵向电机231、横向电机441、竖向电机453电性联接的控制器90（如图3所示），及用于识别FPC板29位置的上CCD传感器81和用于识别加强片的下CCD传感器82，上CCD传感器81、下CCD传感器82与控制器90电性连接。上CCD传感器81固定于竖向滑座451上，下CCD传感器82固定于底座10上。
还包括与控制器90连接的控制按钮91、显示屏92、电源模块92、温控模块94，及与温控模块联接的加热板95（包括设于左吸料夹具中的左加热板951和设于右吸料夹具中的右加热板952）。
在本实施例中，采用双边贴合结构，以提高贴合速度，提高生产效率。进料装置为二个，分别位于纵向滑台组件20的左右两侧，包括左进料装置30A和右进料装置30B；冲裁装置为二个，分别位于左进料装置30A、右进料装置30B与龙门架49之间，包括左冲裁装置50A和右冲裁装置50B；横向滑台组件为二个，包括左横向滑台组件40A和右横向滑台组件40B。左横向滑台组件40A上设有左竖向滑台组件45A，右横向滑台组件40B上设有右竖向滑台组件45B。其中的加强片（即补强片）既可以是塑胶等非金属材料，也可以是钢片等金属材料。
由于加强片冲裁出来之后被吸料夹具抓取时，其位置不一定正确，存在误差。吸料夹具移至与下CCD传感器对应的位置，经过下CCD传感器的识别，对其偏转角度进行调整。因此，左右吸料夹具与左右竖向滑台的联接 为旋转式联接，并且各设有一个旋转电机（图11中标注的竖向滑台452的标注位置即为旋转电机，因为旋转电机固定于竖向滑台上，故所标注的位置为旋转电机，也代表着所指向的位置属于竖向滑台），旋转电机与控制器电性连接。工作过程中，吸附夹具（即吸料夹具）将加强片（又称为上位工件）吸住，通过横向电机的驱动，移至下视觉传感器（即下CCD传感器）的上方，由下视觉传感器对上位工件的位置进行检测，若加强片的实际状态的角度与标准状态有偏移时，将偏移信息发送至控制器，经过控制器的处理，发出驱动信号给旋转电机，对偏移角度进行调节和补偿。旋转电机仅对角度进行补偿，角度调整之后，若仍有横向和纵向的偏移，由横向电机和纵向电机的移动进行补偿。由于下位工件（即FPC板）放置于工作台时，也存在角度偏移问题，因此，加强片的标准状态可以依照FPC板的实际状态而设定。在一张新的FPC板放置于工作台上时，上视觉传感器会对其进行位置的检测。根据FPC板上的二个或三个识别点进行位置检测，经过控制器的运算处理，计算出实际状态与标准状态的偏离值。由于工作台不能象吸附夹具一样，对下位工件进行重新的定位，因此，每一张FPC板的偏移量记录在其后的每一个加强片的贴装过程，通过纵向电机和横向电机，以及旋转电机进行补偿。其中的旋转电机只需要小角底范围的调整，所以又可以称之为偏转电机。采用伺服电机为佳。
如图4-6所示，进料装置30包括固定于底座上的底板31、设于底板31上的支座32，及设于支座32一侧的送料盘34、收料盘35，和设于支座32另一侧的送料电机341和收料电机351。进料装置30还包括进料滑台组件39，进料滑台组件39包括固定于底座上的进料滑座391和与进料滑座391滑动联接的进料滑台392，本实施例中进料滑台与底板采用一体式结构，进料滑台392为底板的下半部分；进料装置30还包括设于底座上的固定座38和设于底板31上的螺母座37，及与固定座38旋转联接的螺杆381；螺杆381的一端穿过固定座38向外延伸并联接有调节旋钮382，螺杆381的另一端与螺母座37螺纹联接，螺母座37设有与螺杆381螺纹联接的螺母孔。手动旋转调节旋钮，可以调节进料装置的横向位置，调节完毕，通过紧定手柄383进行锁紧。其中，送料盘上的线材经过二个送料辊331，送料电机驱动二个送料辊旋转，将线材送至冲裁装置内；冲裁之后的边角料经过张紧辊332，缠绕于收料盘上，收料盘由收料电机驱动。
如图7所示，冲裁装置50包括与底座固定联接的模座51，及设于模座51 下方的电机52和螺母座53；模座51联接有四根向上延伸的导柱511，导柱511的上端固定有冲裁板57，冲裁板57上设有加强片冲压成形的冲裁腔571；螺母座53上设有与电机52传动联接（通过同步带传动）的螺母组合件531，螺母组合件531螺纹联接有丝杆532；还包括设于模座51与冲裁板57之间的冲头固定板54，冲头固定板54与导柱511滑动联接；冲头固定板54上方设有模具冲头541，冲头固定板54下方与丝杆532固定联接。模座51设有向上延伸的支架55，支架55位于加强片线材进料方向的反侧，支架55上设有上辊轴551和下辊轴552，上辊轴551的上侧边与冲裁板57的冲裁边相对应；冲头固定板54的下方设有与丝杆532联接的框形板542，框形板542中间设有空腔543，空腔543的高度大于冲头固定板54的行程距离；下辊轴552与空腔543相对应，冲裁后的加强片线材边料经过上辊轴551、下辊轴552，再穿过空腔543，回到送料装置的收料盘。冲头固定板54还设有向上延伸的四根预压导杆59，预压导杆59上端固定有预压定位板58，预压导杆59上套设有预压弹簧(图中未示出）。电机52的旋转通过同步带传至螺母座53上的螺母组合件531，螺母组合件531的旋转，作用于丝杆532，变成丝杆532的上下运动，丝杆532通过框形板542，带动冲头固定板54上下移动。当冲头固定板54向上运动时，预压定位板58先压住加强片线材，预压弹簧被压缩，冲头固定板54继续向上运动，模具冲头541将加强片冲入冲裁腔571，待吸料夹具将加强片吸走之后，电机52再反转，带动冲头固定板54向下运动。
于其它实施例中，也可以单边结构，即一个吸料夹具，一个进料装置，一个冲裁装置，一个横向滑动组件。
于其它实施例中，进料装置中的进料滑台与底板也可以采用分体式结构。
综上所述，本发明采用进料装置、冲裁装置和受到横向驱动、竖向驱动的贴装头（即吸料夹具），实现加强片与PFC板的自动化贴装，极大地提高了生产效率，降低生产成本。其中的吸料夹具采用了二个，进一步提高了加强片的贴装生产效率。其中的送料装置实现了连续送料和连续收料，以线材方式提供加强片的原材料，以成卷的方式供料，极大地节约了加强片原材料的成本，并且对边角料进行完整的收回，有助于保持清洁的生产环境。其中的冲裁装置采用由下往上的冲裁方式，便于吸料夹具将冲裁成形之后的加强片取走，并且采用电机的正反转来控制模具冲头的上下运动，使得模具冲头在最上端位置的停留时间可以调节，以适应吸料夹具的工作。
上述仅以实施例来进一步说明本发明的技术内容，以便于读者更容易理解，但不代表本发明的实施方式仅限于此，任何依本发明所做的技术延伸或再创造，均受本发明的保护。本发明的保护范围以权利要求书为准。
Claims (10)
1.一种PFC贴合补强片的全自动设备，其特征在于包括：
底座；
设于底座上的纵向滑台组件，所述的纵向滑台组件上设有被贴合的FPC板；
位于纵向滑台组件侧边的进料装置，所述的进料装置固定于底座；
位于纵向滑台组件前端外的龙门架，所述的龙门架横向固定于底座；
设于龙门架上的横向滑台组件；
设于横向滑台组件上的竖向滑台组件，所述的竖向滑台组件固定有吸料夹具；
设于进料装置与龙门架之间的冲裁装置；
片状的加强片线材经进料装置送至冲裁装置，冲裁出的加强片由吸料夹具吸住，经横向滑台组件和竖向滑台组件的移动，送至纵向滑台组件上的FPC板上，并与FPC板贴合。
2.根据权利要求1所述的一种PFC贴合补强片的全自动设备，其特征在于所述的进料装置为二个，分别位于纵向滑台组件的左右两侧，包括左进料装置和右进料装置；所述的冲裁装置为二个，分别位于左进料装置、右进料装置与龙门架之间，包括左冲裁装置和右冲裁装置；所述的横向滑台组件为二个，包括左横向滑台组件和右横向滑台组件。
3.根据权利要求1所述的一种PFC贴合补强片的全自动设备，其特征在于所述的纵向滑台组件包括与底座固定联接的纵向滑座、与纵向滑座滑动联接的纵向滑台，及设于纵向滑座与纵向滑台之间的纵向驱动机构；所述的横向滑台组件包括与龙门架固定联接的横向滑座、与横向滑座滑动联接的横向滑台，及设于横向滑座与横向滑台之间的横向驱动机构；所述的竖向滑台组件包括与横向滑台固定联接的竖向滑座、与竖向滑座滑动联接的竖向滑台，及设于竖向滑座与竖向滑台之间的竖向驱动机构。
4.根据权利要求1所述的一种PFC贴合补强片的全自动设备，其特征在于所述的进料装置包括固定于底座上的底板、设于底板上的支座，及设于支座一侧的送料盘、收料盘，和设于支座另一侧的送料电机和收料电机。
5.根据权利要求4所述的一种PFC贴合补强片的全自动设备，其特征在于所述的进料装置还包括进料滑台组件，所述的进料滑台组件包括固定于底座上的进料滑座和与进料滑座滑动联接的进料滑台，所述的进料滑台与底板固定联接；所述的进料装置还包括设于底座上的固定座和设于底板上的螺母座，及与固定座旋转联接的螺杆；螺杆的一端穿过固定座向外延伸并联接有调节旋钮，所述螺杆的另一端与螺母座螺纹联接，所述的螺母座设有与螺杆螺纹联接的螺母孔。
6.根据权利要求1所述的一种PFC贴合补强片的全自动设备，其特征在于所述的冲裁装置包括与底座固定联接的模座，及设于模座下方的电机和螺母座；模座联接有四根向上延伸的导柱，导柱的上端固定有冲裁板；所述的螺母座上设有与电机传动联接的螺母组合件，螺母组合件螺纹联接有丝杆；还包括设于模座与冲裁板之间的冲头固定板，所述的冲头固定板与导柱滑动联接；所述冲头固定板上方设有模具冲头，冲头固定板下方与丝杆固定联接。
7.根据权利要求6所述的一种PFC贴合补强片的全自动设备，其特征在于所述的模座设有向上延伸的支架，所述的支架位于加强片线材进料方向的反侧，支架上设有上辊轴和下辊轴，上辊轴的上侧边与冲裁板的冲裁边相对应；所述冲头固定板的下方设有与丝杆联接的框形板，框形板中间设有空腔，所述的空腔的高度大于冲头固定板的行程距离；下辊轴与空腔相对应，冲裁后的加强片线材边料经过上辊轴、下辊轴，再穿过空腔，回到送料装置。
8.根据权利要求7所述的一种PFC贴合补强片的全自动设备，其特征在于所述冲头固定板还设有向上延伸的四根预压导杆，预压导杆上端固定有预压定位板，预压导杆上套设有预压弹簧。
9.根据权利要求3所述的一种PFC贴合补强片的全自动设备，其特征在于所述的纵向驱动机构包括纵向电机和与纵向电机传动联接的纵向滚珠丝杆副；所述的横向驱动机构包括横向电机和与横向电机传动联接的横向滚珠丝杆副；所述的竖向驱动机构包括竖向电机和与竖向电机传动联接的竖向滚珠丝杆副；还包括与纵向电机、横向电机、竖向电机电性联接的控制器，及用于识别FPC板位置的上CCD传感器和用于识别加强片的下CCD传感器，所述的上CCD传感器、下CCD传感器与控制器电性连接。
10.根据权利要求9所述的一种PFC贴合补强片的全自动设备，其特征在于还包括与控制器连接的控制按钮、显示屏、电源模块、温控模块。
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