CN105751662A - 一种智能化高精度视觉对位全贴合设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种智能化高精度视觉对位全贴合设备,机架上设有上料机构,上料机构与四轴贴合机械手相连接,机架上还设有摄像机,摄像机与CCD视觉影像系统相连接,机架上设有LCM搬运对位平台和贴合腔体,LCM搬运对位平台和贴合腔体之间设有第一X轴搬运机械手和第二X轴搬运机械手,贴合腔体固定在腔体支撑架上,机架上还设有预校正机构和托盘组件,预校正机构和托盘组件之间设有下料四轴机器人;优点在于:产能效率得到提高,工艺流程简单流畅,全部采用机器人自动化作业,完全替代人工做人,使得生产流程顺畅稳定,自动化程度高,整体设计合理。
Description
技术领域
本发明属于贴合设备技术领域,尤其是涉及一种智能化高精度视觉对位全贴合设备。
背景技术
显示面板与触摸屏的贴合方式可以区分为口字胶贴合与全贴合两种。所谓口字胶贴合又称为框贴,即简单的以双面胶将触摸屏与显示面板的四边固定,工序简单良率较高,但因为显示面板与触摸屏之间存在空气填空的空隙,在光线折射后导致显示效果变差。而全贴合一般又称为面贴,即是以水胶或光学胶将显示面板与触摸屏完全紧密贴合在一起。
与框贴相比,全贴合从荧幕反射的影像就可以很明显看得影像的差异。这是目前高端智能手机与平板电脑面板贴合的主流发展趋势。全贴合有以下几个优点:第一,更佳的显示效果。全贴合技术取消了屏幕间的空气,能大幅降低光线反射、减少透出光线损耗从而提升亮度,增强屏幕的显示效果。第二,屏幕隔绝灰尘和水汽。普通贴合方式的空气层容易受环境的粉尘和水汽污染,影响机器使用;而全贴合OCA胶填充了空隙,显示面板与触摸屏紧密贴合,粉尘和水汽无处可入,保持了屏幕的洁净度。第三,减少噪声干扰。触摸屏与显示面板紧密结合除能提升强度外,全贴合更能有效降低噪声对触控讯号所造成的干扰,提升触控操作流畅感。第四,使机身更薄。全贴合屏有更薄的机身,触摸屏与显示屏使用光学胶水贴合,只增加25μm-50μm的厚度;较普通贴合方式薄0.1mm-0.7mm.更薄的模块厚度为整机结构设计提供了更大的灵活性,更薄的机身提高产品档次,彰显技术含量。第五,简化装配。全贴合模块与整机的装配可以直接采取卡扣或者锁螺丝的方式固定,减少了贴合偏差带来的装配问题,同时简化为组装工序,降低组装成本。全贴合模块不用考虑防灰尘水汽,所以CTPLENS边框不用考虑贴合宽度,可以实现更窄边框,同时因不用考虑双面粘贴合强度,也有助于窄边框设计,边框可以做到更窄。
贴合设备技术已经发展多年,从口字胶贴合设备,到大气滚轮贴合设备,到现在的真空贴合设备,贴合设备也由原来的手动、半自动、到现在的全自动贴合设备。随着消费者对产品要求已经呈多元化立体化的发展趋势,全贴合技术成为广大消费者关注的热点。现代消费者可供选择的手机、平板、可穿戴智能设备也越来越多,全贴合技术在这些产品中应用满足了消费者的需求。全贴合技术目前国内、外设备有才有CCD对位系统的,也有利用模具贴合的设备,其效率基本上维持在200pcs/h,在技术上存在重大缺陷,生产效率低下,工艺流程复杂、臃肿,对位系统不够完善,各个环节依赖人力,自动化程度低下。
为了对现有技术进行改进,人们进行了长期的探索,提出了各种各样的解决方案。例如,中国专利文献公开了一种高效全自动真空贴合机[申请号:CN201520630011.8],包括机身主体以及置于机身主体上部的贴合部,其特征在于:所述贴合部包括TP/CG上料对位平台、撕膜机械手、撕膜胶带装置、LCD/LCM上料对位机械手、预贴合机械手、视觉系统、真空贴合部、预贴合成品搬运机械手、真空贴合成品搬运机械手和LCD/LCM上料平台,所述TP/CG上料对位平台与撕膜胶带装置连接,撕膜机械手位于TP/CG上料对位平台的上方,所述预贴合机械手分别与TP/CG上料对位平台、LCD/LCM上料平台连接,所述LCD/LCM上料平台与LCD/LCM上料对位机械手连接,所述预贴合成品搬运机械手分别与预贴合机械手、真空贴合部连接,所述真空贴合成品搬运机械手与真空贴合部连接。
上述方案虽然在一定程度上解决了现有技术的不足,但是生产效率低下,工艺流程复杂、臃肿,对位系统不够完善,各个环节依赖人力,自动化程度低下。
发明内容
本发明的目的是针对上述问题,提供一种设计合理,结构简单,利于提高生产效率的智能化高精度视觉对位全贴合设备。
为达到上述目的,本发明采用了下列技术方案:本智能化高精度视觉对位全贴合设备包括机架,所述的机架上设有上料机构,所述的上料机构与四轴贴合机械手相连接,所述的机架上还设有摄像机,所述的摄像机与CCD视觉影像系统相连接,所述的机架上设有LCM搬运对位平台和贴合腔体,所述的LCM搬运对位平台和贴合腔体之间设有第一X轴搬运机械手和第二X轴搬运机械手,所述的贴合腔体固定在腔体支撑架上,所述的机架上还设有预校正机构和托盘组件,所述的预校正机构和托盘组件之间设有下料四轴机器人。上料机构进行上料,四轴贴合机械手将物料移动到LCM搬运对位平台上进行对位,对位后,物料经第一X轴搬运机械手和第二X轴搬运机械手移入到贴合腔体内进行贴合,贴合完毕后经预校正机构进行校正,最后经下料四轴机器人送入到托盘组件上,产能效率得到提高,工艺流程简单流畅,全部采用机器人自动化作业,完全替代人工做人,使得生产流程顺畅稳定,自动化程度高,整体设计合理。
在上述的智能化高精度视觉对位全贴合设备中,所述的摄像机包括X向导轨和Y向导轨,所述的Y向导轨通过Y向连接板与相机调节板相连接,所述的相机调节板与镜头固定板相连接,所述的镜头固定板上固定连接有镜头、光源固定座和CCD相机。
在上述的智能化高精度视觉对位全贴合设备中,所述的四轴贴合机械手包括机械手支撑架,所述的机械手支撑架上设有X轴马达安装板,所述的X轴马达安装板上安装有X轴马达,所述的X轴马达安装板上还固定连接有Z轴固定板,所述的Z轴固定板上设有Z轴导轨和Z轴马达,所述的Z轴导轨上滑动连接有调节固定块,所述的调节固定块分别与前后调节板和左右调节板相连接,所述的左右调节板的下端连接有产品吸头,所述的X轴马达安装板上设有X轴传感器。
在上述的智能化高精度视觉对位全贴合设备中,所述的上料机构包括触控屏支撑架,所述的触控屏支撑架上滑动连接有触控屏移动连接板,所述的触控屏移动连接板与移动丝杆相连接,所述的移动丝杆与马达相连接。
在上述的智能化高精度视觉对位全贴合设备中,所述的LCM搬运对位平台包括Y向模组,所述的Y向模组上设有第一LCM支撑平台和第二LCM支撑平台,所述的第一LCM支撑平台与显示搬运平台气缸相连接,所述的第二LCM支撑平台与Y向搬运马达相连接,所述的第二LCM支撑平台的下部设有对位平台,所述的Y向模组上设有Y轴传感器。
在上述的智能化高精度视觉对位全贴合设备中,所述的第一X轴搬运机械手包括第一X轴支撑架,所述的第一X轴支撑架上设有第一X轴模组,所述的第一X轴模组上设有拖链固定架,所述的拖链固定架上设有产品夹爪,所述的产品夹爪与夹爪气缸相连接,所述的拖链固定架与Z轴气缸相连接,所述的第二X轴搬运机械手包括第二X轴模组,所述的第二X轴模组上设有Z轴固定板,所述的Z轴固定板上设有Z轴气缸,所述的Z轴气缸与吸盘相连接。
在上述的智能化高精度视觉对位全贴合设备中,所述的贴合腔体包括密封箱,所述的密封箱内设有压合气缸,所述的压合气缸的两侧设有位于密封箱内的密封气缸,所述的密封箱上设有可视窗,所述的腔体支撑架包括密封底板,所述的密封底板上设有密封条,所述的密封底板与支撑导轨相连接,所述的支撑导轨之间设有运动气缸,所述的运动气缸上设有气缸传感器。
在上述的智能化高精度视觉对位全贴合设备中,所述的预校正机构包括校正底板,所述的校正底板上设有X轴校正导轨和Y轴校正导轨,所述的Y轴校正导轨分别位于X轴校正导轨的两侧,所述的Y轴校正导轨上滑动连接有Y轴校正块,所述的X轴校正导轨上滑动连接有X轴校正块,所述的X轴校正块与产品支撑板相连接,所述的产品支撑板的一侧设有真空接头,所述的校正底板的两侧设有Y轴校正同步轮,所述的Y轴校正同步轮之间通过Y轴皮带相连接,位于一侧的Y轴校正同步轮与校正马达相连接。
在上述的智能化高精度视觉对位全贴合设备中,所述的下料四轴机器人包括X轴模组,所述的X轴模组固定在机器人支撑板上,所述的X轴模组的下端面上通过吸塑盘气缸与吸塑盘吸头相连接,所述的X轴模组上滑动连接有吸头座,所述的吸头座上设有吸头,所述的吸头与旋转轴相连接。
在上述的智能化高精度视觉对位全贴合设备中,所述的托盘组件包括底板,所述的底板上穿设有支撑轴,所述的支撑轴的上部通过托板相连接,所述的支撑轴的下部通过连接板相连接,所述的托板的下端面上竖直连接有驱动丝杆,所述的驱动丝杆的下端穿过连接板,所述的驱动丝杆与Z轴马达相连接,所述的底板上设有位于托板两侧的料盘定位轴,所述的底板上还设有位于托板下方的料盘感应器。
与现有的技术相比,本智能化高精度视觉对位全贴合设备的优点在于:上料机构进行上料,四轴贴合机械手将物料移动到LCM搬运对位平台上进行对位,对位后,物料经第一X轴搬运机械手和第二X轴搬运机械手移入到贴合腔体内进行贴合,贴合完毕后经预校正机构进行校正,最后经下料四轴机器人送入到托盘组件上,产能效率得到提高,工艺流程简单流畅,全部采用机器人自动化作业,完全替代人工做人,使得生产流程顺畅稳定,自动化程度高,整体设计合理。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明提供的结构示意图。
图2是本发明提供的对位平台的结构示意图。
图3是本发明提供的摄像部分的结构示意图。
图4是本发明提供的四轴贴合机械手的结构示意图。
图5是本发明提供的上料机构的结构示意图。
图6是本发明提供的LCM搬运对位平台的结构示意图。
图7是本发明提供的第一X轴搬运机械手的结构示意图。
图8是本发明提供的第二X轴搬运机械手的结构示意图。
图9是本发明提供的贴合腔体的结构示意图。
图10是本发明提供的腔体支撑架的结构示意图。
图11是本发明提供的预校正机构的主视图。
图12是本发明提供的预校正机构的侧视图。
图13是本发明提供的下料四轴机器人的结构示意图。
图14是本发明提供的托盘组件的结构示意图。
图中,机架1、上料机构2、四轴贴合机械手3、摄像机4、LCM搬运对位平台5、贴合腔体6、第一X轴搬运机械手7、第二X轴搬运机械手8、腔体支撑架9、预校正机构10、托盘组件11、下料四轴机器人12、X向导轨13、Y向导轨14、Y向连接板15、相机调节板16、镜头固定板17、镜头18、光源固定座19、CCD相机20、机械手支撑架21、X轴马达安装板22、X轴马达23、Z轴固定板24、Z轴导轨25、Z轴马达26、调节固定块27、前后调节板28、左右调节板29、产品吸头30、X轴传感器31、触控屏支撑架32、触控屏移动连接板33、移动丝杆34、Y向模组35、第一LCM支撑平台36、第二LCM支撑平台37、显示搬运平台气缸38、Y向搬运马达39、对位平台40、Y轴传感器41、第一X轴支撑架42、第一X1轴模组43、拖链固定架44、产品夹爪45、夹爪气缸46、Z轴气缸47、第二X1轴模组48、吸盘51、密封箱52、压合气缸53、密封气缸54、可视窗55、密封底板56、密封条57、支撑导轨58、运动气缸59、气缸传感器60、校正底板61、X轴校正导轨62、Y轴校正导轨63、Y轴校正块64、X轴校正块65、产品支撑板66、真空接头67、Y轴校正同步轮68、Y轴皮带69、校正马达70、X轴模组71、机器人支撑板72、吸塑盘气缸73、吸塑盘吸头74、吸头75、旋转轴76、底板77、支撑轴78、托板79、连接板80、驱动丝杆81、料盘定位轴82、料盘感应器83。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
如图1-14所示,本智能化高精度视觉对位全贴合设备包括机架1,机架1上设有上料机构2,上料机构2与四轴贴合机械手3相连接,机架1上还设有摄像机4,摄像机4与CCD视觉影像系统相连接,机架1上设有LCM搬运对位平台5和贴合腔体6,LCM搬运对位平台5和贴合腔体6之间设有第一X轴搬运机械手7和第二X轴搬运机械手8,贴合腔体6固定在腔体支撑架9上,机架1上还设有预校正机构10和托盘组件11,预校正机构10和托盘组件11之间设有下料四轴机器人12。上料机构2进行上料,四轴贴合机械手3将物料移动到LCM搬运对位平台5上进行对位,对位后,物料经第一X轴搬运机械手7和第二X轴搬运机械手8移入到贴合腔体6内进行贴合,贴合完毕后经预校正机构10进行校正,最后经下料四轴机器人12送入到托盘组件11上,产能效率得到提高,工艺流程简单流畅,全部采用机器人自动化作业,完全替代人工做人,使得生产流程顺畅稳定,自动化程度高,整体设计合理。
其中,摄像机4包括X向导轨13和Y向导轨14,Y向导轨14通过Y向连接板15与相机调节板16相连接,相机调节板16与镜头固定板17相连接,镜头固定板17上固定连接有镜头18、光源固定座19和CCD相机20。四轴贴合机械手3包括机械手支撑架21,机械手支撑架21上设有X轴马达安装板22,X轴马达安装板22上安装有X轴马达23,X轴马达安装板22上还固定连接有Z轴固定板24,Z轴固定板24上设有Z轴导轨25和Z轴马达26,Z轴导轨25上滑动连接有调节固定块27,调节固定块27分别与前后调节板28和左右调节板29相连接,左右调节板29的下端连接有产品吸头30,X轴马达安装板22上设有X轴传感器31。上料机构2包括触控屏支撑架32,触控屏支撑架32上滑动连接有触控屏移动连接板33,触控屏移动连接板33与移动丝杆34相连接,移动丝杆34与马达相连接。LCM搬运对位平台5包括Y向模组35,Y向模组35上设有第一LCM支撑平台36和第二LCM支撑平台37,第一LCM支撑平台36与显示搬运平台气缸38相连接,第二LCM支撑平台37与Y向搬运马达39相连接,第二LCM支撑平台37的下部设有对位平台40,Y向模组35上设有Y轴传感器41。
其中,第一X轴搬运机械手7包括第一X轴支撑架42,第一X轴支撑架42上设有第一X1轴模组43,第一X1轴模组43上设有拖链固定架44,拖链固定架44上设有产品夹爪45,产品夹爪45与夹爪气缸46相连接,拖链固定架44与Z轴气缸47相连接,第二X轴搬运机械手8包括第二X1轴模组48,第二X1轴模组48上设有Z轴固定板24,Z轴固定板24上设有Z轴气缸47,Z轴气缸47与吸盘51相连接。贴合腔体6包括密封箱52,密封箱52内设有压合气缸53,压合气缸53的两侧设有位于密封箱52内的密封气缸54,密封箱52上设有可视窗55,腔体支撑架9包括密封底板56,密封底板56上设有密封条57,密封底板56与支撑导轨58相连接,支撑导轨58之间设有运动气缸59,运动气缸59上设有气缸传感器60。预校正机构10包括校正底板61,校正底板61上设有X轴校正导轨62和Y轴校正导轨63,Y轴校正导轨63分别位于X轴校正导轨62的两侧,Y轴校正导轨63上滑动连接有Y轴校正块64,X轴校正导轨62上滑动连接有X轴校正块65,X轴校正块65与产品支撑板66相连接,产品支撑板66的一侧设有真空接头67,校正底板61的两侧设有Y轴校正同步轮68,Y轴校正同步轮68之间通过Y轴皮带69相连接,位于一侧的Y轴校正同步轮68与校正马达70相连接。
其中,下料四轴机器人12包括X轴模组71,X轴模组71固定在机器人支撑板72上,X轴模组71的下端面上通过吸塑盘气缸73与吸塑盘吸头74相连接,X轴模组71上滑动连接有吸头座,吸头座上设有吸头75,吸头75与旋转轴76相连接。托盘组件11包括底板77,底板77上穿设有支撑轴78,支撑轴78的上部通过托板79相连接,支撑轴78的下部通过连接板80相连接,托板79的下端面上竖直连接有驱动丝杆81,驱动丝杆81的下端穿过连接板80,驱动丝杆81与Z轴马达26相连接,底板77上设有位于托板79两侧的料盘定位轴82,底板77上还设有位于托板79下方的料盘感应器83。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种智能化高精度视觉对位全贴合设备,其特征在于,包括机架(1),所述的机架(1)上设有上料机构(2),所述的上料机构(2)与四轴贴合机械手(3)相连接,所述的机架(1)上还设有摄像机(4),所述的摄像机(4)与CCD视觉影像系统相连接,所述的机架(1)上设有LCM搬运对位平台(5)和贴合腔体(6),所述的LCM搬运对位平台(5)和贴合腔体(6)之间设有第一X轴搬运机械手(7)和第二X轴搬运机械手(8),所述的贴合腔体(6)固定在腔体支撑架(9)上,所述的机架(1)上还设有预校正机构(10)和托盘组件(11),所述的预校正机构(10)和托盘组件(11)之间设有下料四轴机器人(12)。
2.根据权利要求1所述的智能化高精度视觉对位全贴合设备,其特征在于,所述的摄像机(4)包括X向导轨(13)和Y向导轨(14),所述的Y向导轨(14)通过Y向连接板(15)与相机调节板(16)相连接,所述的相机调节板(16)与镜头固定板(17)相连接,所述的镜头固定板(17)上固定连接有镜头(18)、光源固定座(19)和CCD相机(20)。
3.根据权利要求2所述的智能化高精度视觉对位全贴合设备,其特征在于,所述的四轴贴合机械手(3)包括机械手支撑架(21),所述的机械手支撑架(21)上设有X轴马达安装板(22),所述的X轴马达安装板(22)上安装有X轴马达(23),所述的X轴马达安装板(22)上还固定连接有Z轴固定板(24),所述的Z轴固定板(24)上设有Z轴导轨(25)和Z轴马达(26),所述的Z轴导轨(25)上滑动连接有调节固定块(27),所述的调节固定块(27)分别与前后调节板(28)和左右调节板(29)相连接,所述的左右调节板(29)的下端连接有产品吸头(30),所述的X轴马达安装板(22)上设有X轴传感器(31)。
4.根据权利要求3所述的智能化高精度视觉对位全贴合设备,其特征在于,所述的上料机构(2)包括触控屏支撑架(32),所述的触控屏支撑架(32)上滑动连接有触控屏移动连接板(33),所述的触控屏移动连接板(33)与移动丝杆(34)相连接,所述的移动丝杆(34)与马达相连接。
5.根据权利要求4所述的智能化高精度视觉对位全贴合设备,其特征在于,所述的LCM搬运对位平台(5)包括Y向模组(35),所述的Y向模组(35)上设有第一LCM支撑平台(36)和第二LCM支撑平台(37),所述的第一LCM支撑平台(36)与显示搬运平台气缸(38)相连接,所述的第二LCM支撑平台(37)与Y向搬运马达(39)相连接,所述的第二LCM支撑平台(37)的下部设有对位平台(40),所述的Y向模组(35)上设有Y轴传感器(41)。
6.根据权利要求5所述的智能化高精度视觉对位全贴合设备,其特征在于,所述的第一X轴搬运机械手(7)包括第一X轴支撑架(42),所述的第一X轴支撑架(42)上设有第一X1轴模组(43),所述的第一X1轴模组(43)上设有拖链固定架(44),所述的拖链固定架(44)上设有产品夹爪(45),所述的产品夹爪(45)与夹爪气缸(46)相连接,所述的拖链固定架(44)与Z轴气缸(47)相连接,所述的第二X轴搬运机械手(8)包括第二X1轴模组(48),所述的第二X1轴模组(48)上设有Z轴固定板(24),所述的Z轴固定板(24)上设有Z轴气缸(47),所述的Z轴气缸(47)与吸盘(51)相连接。
7.根据权利要求6所述的智能化高精度视觉对位全贴合设备,其特征在于,所述的贴合腔体(6)包括密封箱(52),所述的密封箱(52)内设有压合气缸(53),所述的压合气缸(53)的两侧设有位于密封箱(52)内的密封气缸(54),所述的密封箱(52)上设有可视窗(55),所述的腔体支撑架(9)包括密封底板(56),所述的密封底板(56)上设有密封条(57),所述的密封底板(56)与支撑导轨(58)相连接,所述的支撑导轨(58)之间设有运动气缸(59),所述的运动气缸(59)上设有气缸传感器(60)。
8.根据权利要求7所述的智能化高精度视觉对位全贴合设备,其特征在于,所述的预校正机构(10)包括校正底板(61),所述的校正底板(61)上设有X轴校正导轨(62)和Y轴校正导轨(63),所述的Y轴校正导轨(63)分别位于X轴校正导轨(62)的两侧,所述的Y轴校正导轨(63)上滑动连接有Y轴校正块(64),所述的X轴校正导轨(62)上滑动连接有X轴校正块(65),所述的X轴校正块(65)与产品支撑板(66)相连接,所述的产品支撑板(66)的一侧设有真空接头(67),所述的校正底板(61)的两侧设有Y轴校正同步轮(68),所述的Y轴校正同步轮(68)之间通过Y轴皮带(69)相连接,位于一侧的Y轴校正同步轮(68)与校正马达(70)相连接。
9.根据权利要求8所述的智能化高精度视觉对位全贴合设备,其特征在于,所述的下料四轴机器人(12)包括X轴模组(71),所述的X轴模组(71)固定在机器人支撑板(72)上,所述的X轴模组(71)的下端面上通过吸塑盘气缸(73)与吸塑盘吸头(74)相连接,所述的X轴模组(71)上滑动连接有吸头座,所述的吸头座上设有吸头(75),所述的吸头(75)与旋转轴(76)相连接。
10.根据权利要求9所述的智能化高精度视觉对位全贴合设备,其特征在于,所述的托盘组件(11)包括底板(77),所述的底板(77)上穿设有支撑轴(78),所述的支撑轴(78)的上部通过托板(79)相连接,所述的支撑轴(78)的下部通过连接板(80)相连接,所述的托板(79)的下端面上竖直连接有驱动丝杆(81),所述的驱动丝杆(81)的下端穿过连接板(80),所述的驱动丝杆(81)与Z轴马达(26)相连接,所述的底板(77)上设有位于托板(79)两侧的料盘定位轴(82),所述的底板(77)上还设有位于托板(79)下方的料盘感应器(83)。
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