CN104874990A - 一种自动化组装设备及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种自动化组装设备及系统，用于安装剪刀脚于键盘主板上,该键盘主板具有第一键盘主板及第二键盘主板，该自动化组装设备包括：基座；载台，设置于该基座上，用以承载该第一键盘主板及该第二键盘主板；第一驱动单元，用以驱动该载台于第一方向上往复移动；以及组装机构，具有组装组件及第二驱动单元,该第二驱动单元驱动该组装组件于第一方向及第二方向上往复移动；其中，当该第二驱动单元驱动该组装组件于第二方向上移动时，该组装组件带动多个该剪刀脚相对该载台移动，以使多个该剪刀脚分别安装至该第一键盘主板及该第二键盘主板。借此以实现自动安装剪刀脚于键盘主板上，提高安装效率。

Description

一种自动化组装设备及系统

技术领域

本发明涉及键盘组装领域，尤其涉及一种将剪刀脚安装于键盘主板上的自动化组装设备。

背景技术

在日常生活中键盘是一种用于操作设备运行的一种指令和数据输入设备，其通常分为机械键盘和薄膜式键盘,而剪刀脚键盘(又称X架构键盘)就是薄膜式键盘,在按压结构上有其特殊的地方,现在其已经发展成为当前比较热门的键盘类型，尤其笔记本或计算机很大程度上都是采用剪刀脚键盘,剪刀脚键盘的结构自上而下依次包含键帽、剪刀脚、橡胶座、软性电路板和铁板；然而现有生产过程中，对于剪刀脚结构组装加工时,主要还是依靠人工组装,工作效率较为低下,且安装精度不高。这样一来不仅工件很容易造成组装损坏,造成工件报废、返工等也会造成成本的浪费,组装效率低。

因此，有必要设计一种新型的自动化组装设备及系统，以克服上述缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自动化组装设备及系统，其能够自动安装剪刀脚于键盘主板上，提高安装效率。

为达到上述目的，本发明提供了一种自动化组装设备，用于安装剪刀脚于键盘主板上,该键盘主板具有第一键盘主板及第二键盘主板，该自动化组装设备包括：基座；载台，设置于该基座上，用以承载该第一键盘主板及该第二键盘主板；第一驱动单元，用以驱动该载台于第一方向上往复移动；以及组装机构，具有组装组件及第二驱动单元,该第二驱动单元驱动该组装组件于第一方向及第二方向上往复移动；其中，当该第二驱动单元驱动该组装组件于第二方向上移动时，该组装组件带动多个该剪刀脚相对该载台移动，以使多个该剪刀脚分别安装至该第一键盘主板及该第二键盘主板。

较佳的，该第一驱动单元可驱动该载台带动该键盘主板从第一待安装位置移动至第二待安装位置，该第一待安装位置与该第二待安装位置沿该第一方向上排布。

较佳的，该自动化组装设备还包括第一导轨，该第一导轨具有第一端及第二端，该第一驱动单元驱动该载台于该第一导轨上移动，当该载台移动至该第一端时，可将该剪刀脚安装于该键盘主板上，当该载台移动至该第二端时，可更换该键盘主板。

较佳的，该组装机构具有第二导轨及第三导轨，该第二驱动单元具有第二行程驱动单元及第三行程驱动单元，其中，该第二行程驱动单元驱动该组装组件沿该第二导轨于该第二方向上往复运动，该第三行程驱动单元驱动该组装组件沿该第三导轨于该第一方向上往复运动。

较佳的，该组装机构具有机械手及转动电机，该转动电机转动以带动该机械手将该剪刀脚保持在第一角度。

较佳的，该组装组件可同时带动多个该剪刀脚相对该载台移动，以使多个该剪刀脚安装至一该键盘主板上。

较佳的，该自动化组装设备还包括控制单元，藕接该第一驱动单元及该第二驱动单元。

较佳的，该控制单元为可编程逻辑控制器。

较佳的，该自动化组装设备还包括多个限位感应器，藕接该控制单元，该多个限位感应器分别对应该第一导轨、该第二导轨及该第三导轨设置，以感测该载台或该组装组件的移动位置并反馈至该控制单元。

为达到上述目的,本发明另提供一种自动化组装系统，包括振动盘装置以及上述自动化组装设备，该自动化组装设备还包括剪刀脚进料轨道，该振动盘装置抖动以使该剪刀脚依序进入该剪刀脚进料轨道的一端，该组装组件于该剪刀脚进料轨道的另一端拾取该剪刀脚。

与现有技术相比，本发明提供的自动化组装设备及系统，能够自动将剪刀脚安装于键盘主板上，避免人工组装，提高了组装效率及产品安装精度，降低成本。

附图说明

图1为本发明实施例的自动化组装设备的结构框图；

图2为本发明实施例的自动化组装设备的侧视结构示意图；

图3为本发明实施例的自动化组装设备的俯视结构示意图；

图4为本发明实施例的自动化组装系统的结构框图。

具体实施方式

为使对本发明的目的、构造、特征、及其功能有进一步的了解，兹配合实施例详细说明如下。

在说明书及权利要求书当中使用了某些词汇来指称特定的元件。所属领域中具有通常知识者应可理解，制造商可能会用不同的名词来称呼同一个元件。本说明书及权利要求书并不以名称的差异来作为区分元件的方式，而是以元件在功能上的差异来作为区分的准则。在通篇说明书及权利要求当中所提及的「包括」为开放式的用语，故应解释成「包括但不限定于」。

参照图1至图3所示，揭示了本发明自动化组装设备的一实施例的结构示意图。其中，图1为本发明实施例的自动化组装设备的结构框图；图2为本发明实施例的自动化组装设备的侧视结构示意图；图3为本发明实施例的自动化组装设备的俯视结构示意图。自动化组装设备001包括基座1、载台2、第一驱动单元3、组装机构4、控制单元5、剪刀脚进料轨道6以及人机界面7，该自动化组装设备001用于安装剪刀脚于键盘主板上，该键盘主板为已经安装好橡胶座、软性电路板及铁板的半成品。

基座1为该自动化组装设备001的主体部，用以提供该自动化组装设备001的工作平台，该基座1的底座上还可以设置行走装置，以方便该自动化组装设备001的移动。

载台2设置于该基座1上，用以承载键盘主板。进一步的，该载台2具有安置槽21，可将该键盘主板放置于该安置槽21中以方便作业。于另一实施例中，该载台2的安置槽21具有多个，优选的，该安置槽21具有两个或者三个，可同时向多个键盘主板上安装剪刀脚以提高作业效率。

第一驱动单元3用以驱动该载台2于第一方向D1上往复移动，当该自动组装设备001放置于水平地面上时，该第一方向D1为平行于水平地面的方向或者大致平行于水平地面的方向。该第一驱动单元3为具有电缸、油缸、液压缸或气缸的行程驱动装置，并不以此为限。于实际应用中，该自动组装设备001还包括第一导轨，该第一驱动单元3驱动该载台2沿该第一导轨于该第一方向D1上往复移动。进一步的，该第一导轨具有第一端及第二端，当该载台2移动至该第一端时，可将该剪刀脚安装于该键盘主板上，当该载台2移动至该第二端时，可更换该键盘主板，提高了组装精度，节省人力成本，亦大大降低设备成本，提高了生产效率。优选的，该第一驱动单元3具有第一步进式驱动单元，于安装状态时，该第一步进式驱动单元可驱动该载台2带动该键盘主板从第一待安装位置移动至第二待安装位置，该第一待安装位置与该第二待安装位置沿该第一方向D1上排布，以实现安装过程中，该键盘主板的纵向步进式移动。优选的，该第一驱动单元3还具有第二步进式驱动单元，该第二步进式驱动单元可驱动该载台2带动该键盘主板于第三方向D3上移动，于安装状态时，该第二步进式驱动单元可驱动该载台2带动该键盘主板从第三待安装位置移动至第四待安装位置，该第三待安装位置与该第四待安装位置沿该第三方向D3上排布，如此，以实现在安装过程中，该键盘主板的横向步进式移动。于本实施例中，当该自动组装设备001放置于水平地面上时，该第三方向D3为平行于水平地面的方向或者大致平行于水平地面的方向，且该第三方向D3垂直或大致垂直于该第一方向D1。

组装机构4具有组装组件41、第二驱动单元42与取料接头,该第二驱动单元42驱动该组装组件41可于第一方向D1及第二方向D2上往复移动，当该自动组装设备001放置于水平地面上时，该第二方向D2为垂直于水平地面的方向或者大致垂直于水平地面的方向。进一步的，该组装机构4具有第二导轨及第三导轨，该第二驱动单元42具有第二行程驱动单元及第三行程驱动单元，其中，该第二行程驱动单元驱动该组装组件41沿该第二导轨于该第一方向D1上往复运动，该第三行程驱动单元驱动该组装组件41沿该第三导轨于该第二方向D2上往复运动，以实现取料及配合载台2将剪刀脚安装于键盘主板上。该第二行程驱动单元及该第三行程驱动单元为具有电缸、油缸、液压缸或气缸的行程驱动装置，并不以此为限。优选的，该取料接头为吸盘或者夹具，于本实施例中，该取料接头为机械手，用以拾取组装用的剪刀脚。

进一步的，该组装机构4还具有转动电机及转速传感器，该转动电机转动以带动该机械手将该剪刀脚保持在第一角度θ,以便于该剪刀脚与固定在载台2上的该键盘主板配合安装；该转速传感器用于检测该转动电机的转速和转角，便于将该第一角度θ保持在30～35度之间，以实现剪刀脚与键盘主板的准确高效的组装。

控制单元5藕接该第一驱动单元3、第二驱动单元42,用以控制载台2在该第一导轨上的行程，及组装组件41在该第二导轨及该第三导轨上的行程。优选的，该控制单元5为可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller,PLC),以提升组装设备的精度,于实际应用中，该可编程逻辑控制器可设置有多个，以分别控制设备的相应单元。通过人机界面7(Human Machine Interface,HMI)串接该控制单元5，以提人机交互性能，便于操作人员实现可视化控制，更利于提升产品组装质量。该转速传感器于该控制单元5藕接以将该转动电机的转速与转角反馈给控制单元5，从而实现该第一角度θ的精确调节。

优选的，该自动化组装设备001还包括多个限位感应器，藕接该控制单元5，该多个限位感应器分别对应该第一导轨、该第二导轨及该第三导轨设置，以感测该载台2或该组装组件41的移动位置并反馈至该控制单元5，从而实现该载台2的行程或该组装组件41的行程的实施监控，提升机械作业的精密度。

于另一实施例中，该组装组件41具有多个该取料接头，多个该取料接头对应一个该键盘主板，亦即于一个安装动作中，该组装组件41可同时带动多个该剪刀脚相对该载台2移动，以使多个该剪刀脚安装至一该键盘主板上，从而实现多个剪刀脚的同时组装，大大提升作业效率，缩短作业时间，延长设备使用寿命，优选的，该组装组件41具有两个或者三个该取料接头。

于又一实施例中，该自动组装设备001还具有第三驱动单元及第四导轨，该第三驱动单元藕接该控制单元5，该控制单元5控制该第三驱动单元驱动该载台2沿该第四导轨于该第二方向D2上运动，以方便组装时的配合动作及更换键盘主板时的作业需求。

下面结合剪刀脚安装至键盘主板上的工作过程对本发明做进一步详细说明，于作业开始状态时，该载台2位于该第一导轨的第二端，将键盘主板放置于该载台2的该安置槽21内，控制单元5控制第一驱动单元3沿该第一方向D1的反向将该载台2移动至该第一导轨的第一端；该剪刀脚经该剪刀脚进料轨道6传送至第一位置，该组装组件41位于正对该第一位置的第二位置，该控制单元5控制该第二行程驱动单元驱动该组装组件41沿该第二导轨于该第二方向D2的反向相对该剪刀脚进料轨道6移动，并控制该取料接头拾取该剪刀脚，拾取剪刀脚进入取料接头前的时刻该剪刀脚呈水平状态，待该剪刀脚拾取至该取料接头上后按照上述剪刀脚被调整为第一角度θ,此处不在赘述，该控制单元5控制该第二行程驱动单元驱动该组装组件41沿该第二导轨于该第二方向D2返回至该第二位置；接着，该控制单元5控制该第三行程驱动单元驱动该组装组件41沿该第三导轨于该第一方向D1移动至第三位置，此时，该组装组件41正对该载台2，且该剪刀脚于该键盘主板的待安装位置对应；再者，该控制单元5控制该组装组件41沿第二方向D1的反向向该载台2移动，直至将该剪刀脚安装至该待安装位置,如此以实现剪刀脚精密地安装在键盘主板上。接着，该控制单元5控制该组装组件41沿上述的反向轨迹返回再次取料，同时控制单元5控制第一驱动单元3沿该第一方向D1将该载台2移动至该第一导轨的第二端，以方便更换新的待安装键盘主板，从而大大提升了作业效率。

参照图4所示，揭示了本发明自动化组装系统的一实施例的结构示意图。自动化组装系统002包括振动盘装置8以及上述的自动化组装设备001，该振动盘装置8为螺旋轨道的抖动盘结构，当剪刀脚由该振动盘装置8传送至剪刀脚进料轨道6的入口处时，该剪刀脚处于一闭合状态并可平躺于该剪刀脚进料轨道6的轨道表面以进入该剪刀脚进料轨道6，以传送至该剪刀脚进料轨道6的另一端方便组装组件41拾取。该自动化组装系统002实现了自动化组装剪刀脚于键盘主板上，提高了工作效率，控制系统更精准，避免人工组装出现的诸多问题，有利于提升产品质量。于本实施例中，该载台2对应放置有第一键盘主板及第二键盘主板，该振动盘装置8对应于两个该剪刀脚进料轨道6，组装组件41于第二方向D2的反向向该剪刀脚进料轨道6移动时，分别从两个该剪刀脚进料轨道6拾取多个该剪刀脚，当该组装组件41于第二方向D2的反向向该载台2运动时，以同时将多个该剪刀脚安装于该第一键盘主板及该第二键盘主板上。

本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必需指出的是，已揭露的实施例并未限制本发明的范围。相反地，在不脱离本发明的精神和范围内所作的更动与润饰，均属本发明的专利保护范围。

Claims (10)

1.一种自动化组装设备，用于安装剪刀脚于键盘主板上,该键盘主板具有第一键盘主板及第二键盘主板，其特征在于，该自动化组装设备包括：

基座；

载台，设置于该基座上，用以承载该第一键盘主板及该第二键盘主板；

第一驱动单元，用以驱动该载台于第一方向上往复移动；以及

组装机构，具有组装组件及第二驱动单元,该第二驱动单元驱动该组装组件于第一方向及第二方向上往复移动；

其中，当该第二驱动单元驱动该组装组件于第二方向上移动时，该组装组件带动多个该剪刀脚相对该载台移动，以使多个该剪刀脚分别安装至该第一键盘主板及该第二键盘主板。

2.如权利要求1所述的自动化组装设备，其特征在于，该第一驱动单元可驱动该载台带动该键盘主板从第一待安装位置移动至第二待安装位置，该第一待安装位置与该第二待安装位置沿该第一方向上排布。

3.如权利要求1所述的自动化组装设备，其特征在于，还包括第一导轨，该第一导轨具有第一端及第二端，该第一驱动单元驱动该载台于该第一导轨上移动，当该载台移动至该第一端时，可将该剪刀脚安装于该键盘主板上，当该载台移动至该第二端时，可更换该键盘主板。

4.如权利要求1所述的自动化组装设备，其特征在于，该组装机构具有第二导轨及第三导轨，该第二驱动单元具有第二行程驱动单元及第三行程驱动单元，其中，该第二行程驱动单元驱动该组装组件沿该第二导轨于该第二方向上往复运动，该第三行程驱动单元驱动该组装组件沿该第三导轨于该第一方向上往复运动。

5.如权利要求1所述的自动化组装设备，其特征在于，该组装机构具有机械手及转动电机，该转动电机转动以带动该机械手将该剪刀脚保持在第一角度。

6.如权利要求1所述的自动化组装设备，其特征在于，该组装组件可同时带动多个该剪刀脚相对该载台移动，以使多个该剪刀脚安装至一该键盘主板上。

7.如权利要求1所述的自动化组装设备，其特征在于，还包括控制单元，藕接该第一驱动单元及该第二驱动单元。

8.如权利要求7所述的自动化组装设备，其特征在于，该控制单元为可编程逻辑控制器。

9.如权利要求7所述的自动化组装设备，其特征在于，还包括多个限位感应器，藕接该控制单元，该多个限位感应器分别对应该第一导轨、该第二导轨及该第三导轨设置，以感测该载台或该组装组件的移动位置并反馈至该控制单元。

10.一种自动化组装系统，其特征在于，包括振动盘装置以及权利要求1至9任意一项所述的自动化组装设备，该自动化组装设备还包括剪刀脚进料轨道，该振动盘装置抖动以使剪刀脚依序进入该剪刀脚进料轨道的一端，该组装组件于该剪刀脚进料轨道的另一端拾取该剪刀脚。