CN104407425B - 一种自动胶合机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及胶合机技术领域，尤其涉及一种自动胶合机。本发明所述的胶合机，包括机台，还包括：用于实现镜片自动上下料的仓储上下料机构、用于实现镜片自动取放的取放料机构、用于完成镜片胶合工序的转动工作台模组、及用于实现胶合机自动化控制的电控组件，所述仓储上下料机构、取放料机构、转动工作台模组均设置在机台上，所述电控组件位于机台内部。通过仓储上下料机构、取放料机构、转动工作台模组、以及电控组件的配合最终实现整个胶合过程的自动化作业，减少劳动力，提高镜片胶合质量，减少不良品的产出，并极大地提高了产能。

Description

一种自动胶合机

技术领域

本发明涉及胶合机技术领域，尤其涉及一种自动胶合机。

背景技术

镜片胶合是车载镜头生产制作中十分重要的一步，大量车载镜头均会用到胶合镜片，它对于车载镜头内部光路的控制实现起到了至关重要的作用，是车载镜头组装中十分重要的一步，胶合镜片存在质量问题将会直接影响到车载镜头的光学性能。

现有技术中，镜片胶合过程均由人工实现，先人工将需要进行胶合的下镜片从物料盘取出，通过手动的方式用点胶机在下镜片上点上适量胶水，再人工从物料盘上取出上镜片，手动将上镜片与下镜片以指定方向扣合到一起，再用压块将上镜片压平后，手动将镜片放入UV曝光箱，通过UV照射使胶水固化后，将成品镜片人工放入物料盘。胶合好的镜片通过显微镜目视全检的方式进行检查，将不良镜片挑出、隔离。但是，现有工艺存在以下缺陷：

1)镜片易划伤，员工在用镊子取用镜片时存在划伤风险；

2)生产人力成本高，完成所有工序需要3个人进行作业；

3)品质较难保证，胶合时存在人为偏差，不易用肉眼识别，易造成不良品；

4)人工组立效率较低，产能较难满足需求。

发明内容

本发明的目的在于提出一种自动胶合机，能够提高镜片胶合质量，有效减少不良品的产出，同时减少对人力成本的需求，并极大地提高了产能。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种自动胶合机，包括机台，还包括：用于实现镜片自动上下料的仓储上下料机构、用于实现镜片自动取放的取放料机构、用于完成镜片胶合工序的转动工作台模组、及用于实现胶合机自动化控制的电控组件，所述仓储上下料机构、取放料机构、转动工作台模组均设置在机台上，所述电控组件位于机台内部。

其中，所述转动工作台模组，包括：点胶模组、压平模组、UV固化模组、及工位转台，所述点胶模组、压平模组及UV固化模组按胶合流程依次环形排布在工位转台上方并配合工位转台完成胶合工序。

其中，还包括测高模组，所述测高模组包括：激光测高模组和接触式测高模组，所述激光测高模组设置在工位转台的下方，所述接触式测高模组设置在取放料机构上，所述激光测高模组配合接触式测高模组实现对镜片胶合高度的测量管控。

其中，所述仓储上下料机构，包括：位于机台前端两个独立的仓储机构、位于仓储机构内用于承载镜片的料盘、用于检测料盘是否存在的仓储传感器、以及用于实现料盘取放且与唱出机构垂直设置的料轴。

其中，所述取放料机构，包括：视觉模组、机械手、求心机构、及第二电机传动机构，所述视觉模组用于观测镜片与转动工作台模组上的放料孔是否对准，所述机械手用于通过第二电机传动机构实现空间定位将镜片取走/放入转动工作台模组，所述求心机构设置在机械手的前端用于实现对镜片的自动求心。

其中，所述点胶模组，包括：出胶器、用于驱动出胶器置复位的针筒驱动组件、及用于调整出胶器空间位置的定位组件，所述出胶器通过针筒驱动组件与定位组件连接。

其中，所述压平模组，包括：压块传动机构、及设置在压块传动机构上的压块，所述压块传动机构控制压块上下运动将工位转台上的镜片压水平。

其中，所述UV固化模组，包括：UV光源、及遮光罩，所述UV光源控制镜片胶合时胶水吸收的紫外光能量，所述遮光罩用于防止UV光源影响到其余工位。

其中，所述料轴通过定位孔的方式实现料盘的取放。

其中，所述机械手，包括：上镜片取料机构、下镜片取料机构、以及成品取料机构；

所述视觉模组，包括：运动相机及固定相机，所述运动相机靠近机械手设置，所述固定相机靠近转动工作台模组设置。

其中，所述电控组件，包括：传感器、PLC控制器、电磁阀，所述传感器、电磁阀均与PLC控制器连接；

所述胶合机，还包括：机体框架、及设置在机体框架上的计算机人机交互装置，所述仓储上下料机构、取放料机构、转动工作台模组、电控组件、及机台均设置在机体框架内，所述仓储上下料机构、取放料机构、转动工作台模组均与计算机人机交互装置电性连接。

有益效果：

本发明所述的胶合机，包括机台，还包括：用于实现镜片自动上下料的仓储上下料机构、用于实现镜片自动取放的取放料机构、用于完成镜片胶合工序的转动工作台模组、及用于实现胶合机自动化控制的电控组件，所述仓储上下料机构、取放料机构、转动工作台模组均设置在机台上，所述电控组件位于机台内部。通过仓储上下料机构、取放料机构、转动工作台模组、以及电控组件的配合最终实现整个胶合过程的自动化作业，减少劳动力，提高镜片胶合质量，减少不良品的产出，并极大地提高了产能。

附图说明

图1是本发明具体实施方式提供的一种自动胶合机的结构示意图。

图2为图1中自动胶合机的仓储上下料机构的结构示意图。

图3为图1中自动胶合机的取放料机构的结构示意图。

图4为图1中自动胶合机的点胶模组的结构示意图。

图5为图1中自动胶合机的压平模组的结构示意图。

图6为图1中自动胶合机的UV固化模组的结构示意图。

图7为图1中自动胶合机的电控组件的结构示意图。

图8为图1中自动胶合机的整机框架的结构示意图。

图中：

1-机台；2-仓储上下料机构；3-取放料机构；4-转动工作台模组；5-电控组件；410-点胶模组；420-压平模组；430-UV固化模组；440-工位转台；610-激光测高模组；620-接触式测高模组；210-仓储机构；220-料轴；310-运动相机；320-机械手；330-第一电机传动机构；340-第二电机传动机构；350-固定相机；3201-上镜片取料机构；3202-下镜片取料机构；3203-成品取料机构；4101-出胶器；4102-针筒驱动组件；4103-定位组件；4201-压块传动机构；4202-压块；4301-UV光源；4302-遮光罩；7-机体框架；8-计算机人机交互装置。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

图1是本发明具体实施方式提供的一种自动胶合机的结构示意图。如图1所示，本发明所述的一种自动胶合机，包括机台1，还包括：用于实现镜片自动上下料的仓储上下料机构2、用于实现镜片自动取放的取放料机构3、用于完成镜片胶合工序的转动工作台模组4、及用于实现胶合机自动化控制的电控组件5，所述仓储上下料机构2、取放料机构3、转动工作台模组4均设置在机台1上，所述电控组件5位于机台1内部。

可见，本发明所述的胶合机通过仓储上下料机构2、取放料机构3、转动工作台模组4、以及电控组件5的配合最终实现整个胶合过程的自动化作业，即自动上下料、自动取放镜片、以及自动完成胶合工序，能够减少劳动力，提高镜片胶合质量，减少不良品的产出，并极大地提高了产能。

所述转动工作台模组4，包括：点胶模组410、压平模组420、UV固化模组430、及工位转台440，所述点胶模组410、压平模组420及UV固化模组430按胶合流程依次环形排布在工位转台440上方并配合工位转台440完成胶合工序。需要说明的是，工位转台440实现物料的高速流转且设有真空吸附检知功能。通过点胶模组410、压平模组420、及UV固化模组430，可实现对下镜片点胶、对上下镜片组立、压平胶合镜片、及UV固化胶合镜片的工序流程。

所述胶合机还包括测高模组，所述测高模组包括：激光测高模组610和接触式测高模组620，所述激光测高模组610设置在工位转台440的下方，所述接触式测高模组620设置在取放料机构3上，所述激光测高模组610配合接触式测高模组620实现对镜片胶合高度的测量管控。整个胶合过程中，通过测高模组实现组立高度以及组立压力的管控。

本技术方案通过转动工作台模组4实现物料的高效流转，通过点胶模组410的控制实现气泡的有效控制，通过UV固化模组430实现脱胶风险的管控，通过测高模组取放料模组的配合实现组装产品平行度的准确控制。通过上述组件的配合运行实现了镜头内部双胶合镜片胶合过程中的取料、点胶、组立、压平、UV固化、下料等工序，并且做到了双胶合镜片胶合过程中气泡、平行度差、脱胶、划伤等风险的规避，从而保证胶合镜片的胶合品质达到高质量的要求，通过各组件的配合最终实现整个胶合过程的自动化作业，减少劳动力，提高生产产品品质稳定性。

所述仓储上下料机构2，包括：位于机台1前端两个独立的仓储机构210、位于仓储机构210内用于承载镜片的料盘、用于检测料盘是否存在的仓储传感器、以及用于实现料盘取放且与仓储机构210垂直设置的料轴220。作为一种优选地实施方式，所述料轴220通过定位孔的方式实现料盘的取放。

所述取放料机构3，包括：视觉模组、机械手320、求心机构、及第二电机传动机构340，所述视觉模组用于观测镜片与转动工作台模组4上的放料孔是否对准，所述机械手320通过第二电机传动机构340实现空间定位将镜片取走/放入转动工作台模组4，所述求心机构设置在机械手320的前端用于实现对镜片的自动求心。

上料时，料轴220与仓储机构210相配合通过第一电机传动机构330完成上料，即将承载有镜片的料盘从仓储机构210中拖出到料轴220上，然后取放料机构3与料轴220相配合通过第二电机传动机构340完成镜片的取走，即通过机械手320将镜片从料盘上取走。下料时，机械手320通过第二电机传动机构340与料轴220相配合将胶合镜片放在料盘上，然后料轴220通过第一电机传动机构330与仓储机构210相配合将承载有胶合镜片的料盘放入仓储机构210内，并通过将料盘与仓储机构210内的料盘物料孔中心对准实现准确定位料盘在仓储机构210内的位置。需要说明的是，在上料前，所述仓储机构210需要通过第一电机传动机构330与料轴220相配合实现定位，防止位置偏差造成上料失败。

在本方案中，所述机械手320，包括：上镜片取料机构3201、下镜片取料机构3202、以及成品取料机构3203；所述视觉模组，包括：运动相机310及固定相机350，所述运动相机310靠近机械手320设置，所述固定相机350靠近转动工作台模组4设置。在整个胶合过程中，通过视觉模组实现下镜片与工位转台440上的放料孔的中心对准、用于实现上下镜片的中心对准、以及用于实现成品中心即胶合镜片与料盘物料孔中心的对准。在上下镜片组立工序中，可通过机械手320的上镜片取料机构3201、以及工位转台440相配合实现上下镜片的组立，可通过视觉模组用于实现上下镜片的中心对准，可通过视觉模组、机械手320的高度压力控制实现镜片胶合的平行度高精度控制。

下面对转动工作台模组4组件构成进行详细说明，如下：

所述点胶模组410，包括：出胶器4101、用于驱动出胶器4101置复位的针筒驱动组件4102、及用于调整出胶器4101空间位置的定位组件4103，所述出胶器4101通过针筒驱动组件4102与定位组件4103连接。通过点胶模组410实现自动点胶功能，通过该点胶模组410提供的调试功能可有效避免气泡产生。机械手320将下镜片放到工位转台440上的放料孔后，控制工位转台440转动到点胶模组410区域，通过点胶模组410实现对下镜片的点胶工序。

所述压平模组420，包括：压块传动机构4201、及设置在压块传动机构4201上的压块4202，所述压块传动机构4201控制压块4202上下运动将工位转台440上的镜片压水平。在点胶工序完成后，通过机械手320、工位转台440、以及视觉模组相配合对上下镜片实现精准组立工序；然后控制工位转台440将组立后的胶合镜片转动到压平模组420区域，通过压平模组420实现对胶合镜片的压平工序。

所述UV固化模组430，包括：UV光源4301、及遮光罩4302，所述UV光源4301控制镜片胶合时胶水吸收的紫外光能量，所述遮光罩4302用于防止UV光源4301影响到其余工位。所述的UV固化模组430通过调整参数可避免胶合镜片的脱胶出现。在压平工序完成后，通过控制工位转台440将胶合镜片转动到UV固化模组430区域，通过UV固化模组430实现对胶合镜片的紫外光固化，使胶合更牢固。

所述电控组件5，包括：各类传感器、PLC控制器、视觉控制器、电磁阀等电子元器件，所述各类传感器、视觉控制器、电磁阀均与PLC控制器连接。

所述胶合机，还包括：机体框架7、及设置在机体框架7上的计算机人机交互装置8，所述仓储上下料机构2、取放料机构3、转动工作台模组4、电控组件5、及机台1均设置在机体框架7内，所述仓储上下料机构2、取放料机构3、转动工作台模组4均与计算机人机交互装置8电性连接。所述电控组件5与计算机人机交互装置8相互配合实现自动胶合机的自动化控制。

自动胶合机的工作原理如下：

首先，设备开启，各运动组件自动进入复位模式，完成运动组件的复位，以避免设备在工作过程中出现误差的累积；

完成复位后，设备进入高度自动校正模式。第二电机传动机构340使机械手320运动至测高模组区域。上镜片取料机构3201与接触式测高模组620底面分别使用激光测高模组610进行高度测量，计算机人机交互装置8将当前的高度测量数据与预先保存的高度测量数据进行对比分析，若前后两次测量高度差异超出设备预设容差范围，则计算机人机交互装置8会弹出对话框，提醒用户是否将当前高度偏差补偿至系统原有保存数据；若测量高度误差在容差范围内，则设备自动进入下一工序；

机械手320进行高度自动校正时，料轴220及仓储机构210在第一电机传动机构330的控制下进行空间定位，通过两者动作的相互配合将操作人员预先放置在仓储机构210内的承载有镜片的料盘拖出仓储机构210，并运至设备指定位置；

机械手320在完成高度自动校正后，视觉模组的运动相机310与工位转台440相配合对工位转台440上的下镜片放料孔的位置进行捕捉，并分别将各个放料孔的坐标存至控制系统；

完成放料孔工位坐标存储后，机械手320及料盘在第二电机传动机构340的控制下进行空间定位，通过上镜片取料机构3201、下镜片取料机构3202分别将料盘中的镜片各吸起1片(取料的空间位置坐标需通过前期的手动校正实现)。上下镜片取料完成后，机械手320吸嘴上的求心机构分别对上下镜片完成求心动作；

完成上下镜片求心后，机械手320在第二电机传动机构340的控制下进行定位，配合视觉模组的固定相机350进行镜片的正反面识别，若镜片图像相似度低于设定值，则机械手320会自动通过电机、气缸等传动机构定位后将NG镜片丢入废料区，并重新取料，然后再次通过视觉模组进行判定。视觉模组在判定正反面的同时，会对镜片的中心坐标进行捕捉，存储。机械手320通过计算机的计算补偿，将下镜片正确放入当前工位转台440上的对应工位料孔，同时工位料孔开启真空，将镜片吸附；

装有下镜片的工位通过工位转台440的转动位移至点胶工位，此时对出胶器4101的胶筒进行置位，接着出胶器4101根据操作者的设定进行吐胶，出胶完成后，胶筒复位，完成点胶工序；

完成点胶后的下镜片在工位转台440的转动下，进入组立工位。此时机械手320上的移动相机通过第二电机传动机构340控制对下镜片的中心进行捕捉，结合视觉模组固定相机350捕捉的上镜片中心坐标，机械手320通过第二电机传动机构340及上镜片取料机构3201完成上镜片的组装；

完成上镜片组装后，工位转台440将镜片运至压平工位。压块4202在压块传动机构4201的控制下，通过工位转台440上的辅助定位治具，对胶合镜片进行压平；

完成压平后，胶合镜片在工位转台440的转动下进入UV固化工位，进行预固化。UV固化模组430在电控组件5的控制下进行UV固化。UV固化工位的遮光罩4302可有效防止UV光源4301对其他工位的影响；

完成UV固化后，胶合镜片在工位转台440的转动下进入下一工位。此时机械手320上的成品取料机构3203在第二电机传动机构340、气缸的控制下配合工位转台440将成品从工位料孔中取出。成品被成品取料机构3203从工位料孔取出后，下镜片取料机构3202将下镜片放入当前工位料孔，当前工位进行下一镜片的胶合；

成品取料机构3203完成成品取料后，在机械手320的控制下由视觉模组的固定相机350进行中心捕捉，接着移动相机在机械手320的控制下配合料盘的定位对当前成品放回料盘孔位进行中心捕捉(下镜片与成品使用同一料板放料)，通过设备内部的补偿计算，成品取料机构3203在机械手320的控制下，将成品放入对应料孔。整个胶合过程全部完成。

综上所述，本发明通过工位转台440实现物料的高效流转，通过视觉模组实现部品的识别判断、自动中心对准，并以此来保证物料的准确放置及上下镜片的正确组立，通过点胶模组410的控制实现气泡的有效控制，通过UV模组实现脱胶风险的管控，通过测高模组及机械手320的配合实现组装产品平行度的准确控制，从而保证胶合镜片的胶合品质达到胶合质量要求，通过各组件的配合最终实现整个胶合过程的自动化作业，减少劳动力，提高生产产品品质稳定性。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种自动胶合机，包括机台，其特征在于，还包括：用于实现镜片自动上下料的仓储上下料机构、用于实现镜片自动取放的取放料机构、用于完成镜片胶合工序的转动工作台模组、及用于实现胶合机自动化控制的电控组件，所述仓储上下料机构、取放料机构、转动工作台模组均设置在机台上，所述电控组件位于机台内部。

2.根据权利要求1所述的一种自动胶合机，其特征在于，所述转动工作台模组，包括：点胶模组、压平模组、UV固化模组、及工位转台，所述点胶模组、压平模组及UV固化模组按胶合流程依次环形排布在工位转台上方并配合工位转台完成胶合工序。

3.根据权利要求2所述的一种自动胶合机，其特征在于，还包括测高模组，所述测高模组包括：激光测高模组和接触式测高模组，所述激光测高模组设置在工位转台的下方，所述接触式测高模组设置在取放料机构上，所述激光测高模组配合接触式测高模组实现对镜片胶合高度的测量管控。

4.根据权利要求1所述的一种自动胶合机，其特征在于，所述仓储上下料机构，包括：位于机台前端两个独立的仓储机构、位于仓储机构内用于承载镜片的料盘、用于检测料盘是否存在的仓储传感器、以及用于实现料盘取放且与仓储机构垂直设置的料轴。

5.根据权利要求1所述的一种自动胶合机，其特征在于，所述取放料机构，包括：视觉模组、机械手、求心机构、及第二电机传动机构，所述视觉模组用于观测镜片与转动工作台模组上的放料孔是否对准，所述机械手通过第二电机传动机构实现空间定位将镜片取走/放入转动工作台模组，所述求心机构设置在机械手的前端用于实现对镜片的自动求心。

6.根据权利要求2所述的一种自动胶合机，其特征在于，所述点胶模组，包括：出胶器、用于驱动出胶器置复位的针筒驱动组件、及用于调整出胶器空间位置的定位组件，所述出胶器通过针筒驱动组件与定位组件连接。

7.根据权利要求2所述的一种自动胶合机，其特征在于，所述压平模组，包括：压块传动机构、及设置在压块传动机构上的压块，所述压块传动机构控制压块上下运动将工位转台上的镜片压水平。

8.根据权利要求2所述的一种自动胶合机，其特征在于，所述UV固化模组，包括：UV光源、及遮光罩，所述UV光源控制镜片胶合时胶水吸收的紫外光能量，所述遮光罩用于防止UV光源影响到其余工位。

9.根据权利要求4所述的一种自动胶合机，其特征在于，所述料轴通过定位孔的方式实现料盘的取放。

10.根据权利要求5所述的一种自动胶合机，其特征在于，所述机械手，包括：上镜片取料机构、下镜片取料机构、以及成品取料机构；

所述视觉模组，包括：运动相机及固定相机，所述运动相机靠近机械手设置，所述固定相机靠近转动工作台模组设置。

11.根据权利要求1所述的一种自动胶合机，其特征在于，所述电控组件，包括：传感器、PLC控制器、电磁阀，所述传感器、电磁阀均与PLC控制器连接；

所述胶合机，还包括：机体框架、及设置在机体框架上的计算机人机交互装置，所述仓储上下料机构、取放料机构、转动工作台模组、电控组件、及机台均设置在机体框架内，所述仓储上下料机构、取放料机构、转动工作台模组、及电控组件均与计算机人机交互装置电性连接。