CN106697936A - 模组产品全自动排版机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种模组产品全自动排版机，包括工作台、模组上料机构、胶带上料机构和模组搬运贴附机构；模组上料机构包括载盘、驱动载盘前后移动的载盘移动机构和承载若干模组并定位于载盘上的托盘；胶带上料机构包括若干贴有高温胶带的载具、装载若干载具并间隔定位的至少一料盒、驱动料盒升降的升降机构和夹取料盒中的一载具，并将该载具前后移动至固定位置的载具上料定位机构；模组搬运贴附机构包括吸取托盘上的模组的吸嘴机构、将吸嘴机构及模组从托盘位置搬运至固定位置处，并将模组贴附到载具上的高温胶带上的工业机器人。本发明可显著提升模组排版效率及品质稳定性，降低人工成本，提升产品的量产性，且产品一致性得到保障。

Description

模组产品全自动排版机

技术领域

本发明涉及模组产品生产加工过程中用到的机器设备，具体是涉及一种将模组排版贴到带有高温胶带的载具上的全自动排版机。

背景技术

随着科技的发展，手机摄像头模组、手机指纹盖板模组、手机指纹Coating模组需求量越来越大，其品质要求越来越严格，目前，通过采用人工组装来进行生产加工，不但其工作效率低下，且所生产加工的零部件质量参差不齐，品质极其不稳定，现有企业为了满足市场要求对产品进行量产化，需增加人工数量，但目前熟练的工人短缺，且人工成本较高，很难满足市场上技术要求较高的零部件的需求。比如，成品模组生产加工安装过程中，需要将模组按照一定的间距贴附到贴有高温胶带的载具上，以对模组进行排版定位，方便后续的组装加工，但现有技术采用人工作业，工作效率低下，人工成本较高，无法保证贴装精度，从而无法保证质量，且无法满足量产化的需要。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提出一种模组产品全自动排版机，可显著提升模组排版效率及品质稳定性，降低人工成本，提升产品的量产性，且产品一致性得到保障。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种模组产品全自动排版机，包括工作台、安装于所述工作台上的模组上料机构、胶带上料机构和模组搬运贴附机构；所述模组上料机构包括前后滑动设于所述工作台上的载盘、驱动所述载盘前后移动的载盘移动机构和承载若干模组并定位于所述载盘上的至少一托盘；所述胶带上料机构包括若干贴有高温胶带的载具、装载若干所述载具并间隔定位的至少一料盒、驱动所述料盒升降的升降机构和夹取所述料盒中的一载具，并将该载具前后移动至固定位置的载具上料定位机构；所述模组搬运贴附机构包括吸取所述托盘上的模组的吸嘴机构、将所述吸嘴机构及所述模组从托盘位置搬运至所述固定位置处，并将所述模组贴附到所述载具上的高温胶带上的工业机器人。

进一步的，还包括照射确认所述托盘上模组位置的上CCD影像识别机构，所述上CCD影像识别机构包括条形光源、光源角度调节器及CCD及其镜头。

进一步的，还包括向上照射确认模组在所述吸嘴机构上的位置的下CCD影像识别机构，所述下CCD影像识别机构包括同轴光源、CCD及其镜头。

进一步的，所述工作台上安装有两套所述胶带上料机构、两套所述模组上料机构和一套模组搬运贴附机构，两套所述胶带上料机构并排间隔设于所述工作台中部并靠近前侧，两套所述模组上料机构分设于两套所述胶带上料机构的左右两侧，所述模组搬运贴附机构设于所述工作台的中部并靠近后侧。

进一步的，所述载盘移动机构包括设于所述工作台上的移动气缸和间隔设置的两导轨，所述载盘底部通过滑块滑设于两个所述导轨上，所述移动气缸靠近所述导轨的后侧一端设置，其动力输出轴通过连接件固接于所述载盘的后侧。

进一步的，所述升降机构包括料盒固定座、驱动所述料盒固定座升降的伺服滑台及电机、将所述伺服滑台及电机安装到所述工作台一侧的安装支架，所述料盒固定座前侧具有装入料盒的前开口，所述料盒固定座后侧具有供所述载具进出的后开口；还包括用于探测所述载具随时所述料盒及料盒固定座上升高度的第一感应器。

进一步的，所述载具上料定位机构包括限制所述载具前后移动的载具轨道、用于夹取住所述载具一端的夹爪及驱动所述夹爪启闭的夹爪气缸和驱动所述夹爪气缸并带动所述载具沿载具轨道前后移动的拉料气缸。

进一步的，所述载具包括若干并排设置的矩形框架，高温胶带贴于若干所述矩形框架上，对应各矩形框架的中空部分，设有顶升支撑板和驱动该顶升支撑板上下移动的顶升气缸；还包括用于探测所述载具随时所述夹爪气缸是否前后移动至所述固定位置的第二感应器。

进一步的，所述吸嘴机构包括吸嘴座、安装于所述吸嘴座上的若干吸嘴、驱动所述吸嘴座上下移动的吸嘴气缸和通过管路连通至所述吸嘴的真空发生器及控制吸嘴工作的电磁阀；所述工业机器人为具有空间多自由度运动的多轴工业机器人，其手部为旋转机构，所述吸嘴气缸通过气缸连接座与所述旋转机构相连接。

进一步的，还包括对所述模组上料机构、所述胶带上料机构和所述模组搬运贴附机构进行控制的控制系统。

本发明的有益效果是：本发明提供一种模组产品全自动排版机，通过模组上料机构实现了模组的批量化自动上料，通过胶带上料机构实现了贴有高温胶带的载具的批量化自动上料功能，通过模组搬运贴附机构的吸嘴机构和工业机器人，实现了从模组上料位置到载具上料位置的自动化搬运、并将模组自动贴附到载具上的功能，完成了将模组按照一定的间距贴附到贴有高温胶带的载具上，以对模组进行排版定位，方便后续的组装加工的功能，通过上CCD影像识别机构的CCD及镜头实现了对模组上料位置处个模组的具体位置的确认，以便于工业机器人准确的吸取模组，通过下CCD影像识别机构的CCD及其镜头，实现对吸嘴机构上吸取的模组的位置，以对其进行微调。本发明显著提高了工作效率，产品品质更稳定，能够对产品进行量产化，产品加工成本较低，本发明的排版效率较现有技术提升了500％，具有良好的经济效益。

附图说明

图1为本发明模组产品全自动排版机立体结构示意图；

图2为本发明模组产品全自动排版机侧视图；

图3为本发明上CCD影像识别机构结构示意图；

图4为本发明下CCD影像识别机构结构示意图；

图5为本发明中模组上料机构立体结构示意图；

图6为本发明中模组上料机构侧视图；

图7为本发明中升降机构结构示意图；

图8为本发明中载具上料定位机构立体结构示意图；

图9为本发明中载具上料定位机构侧视图；

图10为本发明中模组搬运贴附机构立体结构示意图。

图11为本发明机架结构示意图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的技术内容，特举以下实施例详细说明，其目的仅在于更好理解本发明的内容而非限制本发明的保护范围。

如图1、图2、图3、图4和图10所示，一种模组产品全自动排版机，包括工作台1、安装于所述工作台上的模组上料机构2、胶带上料机构3和模组搬运贴附机构4；所述模组上料机构包括前后滑动设于所述工作台上的载盘21、驱动所述载盘前后移动的载盘移动机构22和承载若干模组并定位于所述载盘上的至少一托盘23；所述胶带上料机构包括若干贴有高温胶带的载具31、装载若干所述载具并间隔定位的至少一料盒32、驱动所述料盒升降的升降机构33和夹取所述料盒中的一载具，并将该载具前后移动至固定位置的载具上料定位机构34；所述模组搬运贴附机构包括吸取所述托盘上的模组的吸嘴机构41、将所述吸嘴机构及所述模组从托盘位置搬运至所述固定位置处，并将所述模组贴附到所述载具上的高温胶带上的工业机器人42。还包括照射确认所述托盘上模组位置的上CCD影像识别机构5，所述上CCD影像识别机构包括条形光源51、光源角度调节器及CCD及其镜头52；还包括向上照射确认模组在所述吸嘴机构上的位置的下CCD影像识别机构6，所述下CCD影像识别机构包括同轴光源61、CCD及其镜头62。这样，通过模组上料机构2实现了模组的批量化自动上料，通过胶带上料机构3实现了贴有高温胶带的载具的批量化自动上料功能，通过模组搬运贴附机构的吸嘴机构和工业机器人，实现了从模组上料位置到载具上料位置的自动化搬运、并将模组自动贴附到载具上的功能，完成了将模组按照一定的间距贴附到贴有高温胶带的载具上，以对模组进行排版定位，方便后续的组装加工的功能，通过上CCD影像识别机构的CCD及镜头实现了对模组上料位置处个模组的具体位置的确认，以便于工业机器人准确的吸取模组，通过下CCD影像识别机构的CCD及其镜头，实现对吸嘴机构上吸取的模组的位置，以对其进行微调。本发明显著提高了工作效率，产品品质更稳定，能够对产品进行量产化，产品加工成本较低，本发明的排版效率较现有技术提升了500％，具有良好的经济效益。

优选的，参见图1和图2，所述工作台上安装有两套所述胶带上料机构、两套所述模组上料机构和一套模组搬运贴附机构，两套所述胶带上料机构并排间隔设于所述工作台中部并靠近前侧，两套所述模组上料机构分设于两套所述胶带上料机构的左右两侧，所述模组搬运贴附机构设于所述工作台的中部并靠近后侧。这样，一台模组搬运贴附机构对应两套胶带上料机构、两套模组上料机构，交替上料贴附，最大程度提高工作效率。

优选的，参见图5和图6，所述载盘移动机构包括设于所述工作台上的移动气缸221和间隔设置的两导轨222，所述载盘底部通过滑块滑设于两个所述导轨上，所述移动气缸靠近所述导轨的后侧一端设置，其动力输出轴通过连接件固接于所述载盘的后侧。这样，通过移动气缸驱动载盘前后移动，可将托盘前进送到指定位置，以被模组搬运贴附机构的吸嘴机构吸取。在托盘上模组被吸取完后，托盘在载盘上被移动气缸后退送出，以替换上其他装满模组的托盘，完成模组的自动上料功能，载盘上可通过限位结构211定位一个或两个托盘，但不限于此，托盘上可通过凹槽或其他限位结构定位若干待贴附的模组9，若干模组可通过n排、n列的阵列形式排布。在其他实施例中，也可以不用设置移动气缸，通过在载盘前侧设置把手，通过人工将载盘拉出或推进。

优选的，参见图7，所述升降机构包括料盒固定座331、驱动所述料盒固定座升降的伺服滑台332及电机333、将所述伺服滑台及电机安装到所述工作台一侧的安装支架334，所述料盒固定座前侧具有装入料盒的前开口，所述料盒固定座后侧具有供所述载具进出的后开口；还包括用于探测所述载具随时所述料盒及料盒固定座上升高度的第一感应器。这样，通过电机及伺服滑台可驱动料盒固定座升降，由于料盒装在料盒固定座内，料盒固定座前后侧具有开口，因此，可实现料盒及其内间隔定位的载具的升降，在贴有高温胶带的载具上料时，料盒及其内的载具一同被提升，当第一感应器感应到待贴附的载具上升至指定高度时，电机及伺服滑台停止向上提升。此时，载具可经料盒固定座上的后开口被载具上料定位机构拉出，并将该载具前后移动至固定位置，进行排版贴附模组，在载具排版贴满模组后，载具上料定位机构再将其推送进料盒内；当第一感应器感应到贴满模组的载具后，电机及伺服滑台继续向上提升料盒，将下一个载具提升至指定高度，如此工作直至整个料盒内的载具全部贴满模组后，电机及伺服滑台驱动料盒及料盒固定座下降至出料位置，替换上新的料盒。料盒具体结构可为其内设有若干间隔支撑定位载具的止挡，若干个载具间隔定位于料盒内，同样，料盒后侧具有供载具进出的开口。这里伺服滑台是现有技术，在此不再赘述，料盒固定座只需安装到伺服滑台的滑动座上即可。

优选的，参见图8和图9，所述载具上料定位机构包括限制所述载具前后移动的载具轨道341、用于夹取住所述载具一端的夹爪342及驱动所述夹爪启闭的夹爪气缸343和驱动所述夹爪气缸并带动所述载具沿载具轨道前后移动的拉料气缸344。这样，通过所述夹爪气缸驱动所述夹爪启闭可实现夹取住所述载具的功能，通过所述拉料气缸驱动所述夹爪气缸并配合所述载具轨道，可实现将该载具前后移动至固定位置的功能。具体动作过程为，在第一感应器感应到待贴附的载具上升至指定高度时，拉料气缸驱动夹爪气缸及夹爪移动至料盒内的载具处，此时夹爪处于开启状态，然后，夹爪气缸驱动夹爪闭合夹取住载具的一端，接着，拉料气缸回缩，带动夹爪气缸及载具沿载具轨道前后移动，即将载具从料盒内自动拉出来，并定位至固定位置。在载具上排版贴膜模组后，拉料气缸重复上述动作，在将模组送回料盒内时，夹爪气缸的夹爪张开，拉料气缸回缩。

优选的，参见图8，所述载具包括若干并排设置的矩形框架，高温胶带贴于若干所述矩形框架上，对应各矩形框架的中空部分，设有顶升支撑板345和驱动该顶升支撑板上下移动的顶升气缸346；还包括用于探测所述载具随时所述夹爪气缸是否前后移动至所述固定位置的第二感应器。这样，通过顶升气缸驱动顶升支撑板可对应插入到载具的矩形框架的中空部分内，以起到支撑定位高温胶带的功能，便于在胶带上贴附模组。更优选的，所述载具轨道包括固定于所述工作台上的轨道底板3411、间隔固定于所述轨道底板上的两轨道侧板3412，靠近两个所述轨道侧板上侧形成有轨道槽3413，所述载具两侧插置于两个所述轨道槽内，所述顶升气缸的动力输出轴穿过所述轨道底板驱动所述顶升支撑板；所述夹爪气缸固设于一滑座347上，所述滑座通过导轨前后移动滑设于一所述轨道侧板上。

优选的，参见图10，所述吸嘴机构包括吸嘴座411、安装于所述吸嘴座上的若干吸嘴412、驱动所述吸嘴座上下移动的吸嘴气缸413和通过管路连通至所述吸嘴的真空发生器及控制吸嘴工作的电磁阀；所述工业机器人为具有空间多自由度运动的多轴工业机器人，其手部为旋转机构421，所述吸嘴气缸通过气缸连接座414与所述旋转机构相连接。这样，通过真空发生器及电磁阀可为吸嘴提供真空，通过若干吸嘴可吸取住若干模组，通过多轴工业机器人的空间多自由度运动，可将吸嘴移动至固定位置的载具上方，通过吸嘴气缸上下移动驱动吸嘴可将模组贴附到载具的高温胶带上。本实施例中工业机器人包括用于固定到工作台上的机器人固定座422、安装于机器人固定座上的机座部分423、第一臂部分424、第二臂部分425及手部的旋转机构部分，此为现有技术，在此不再赘述。

优选的，还包括对所述模组上料机构、所述胶带上料机构和所述模组搬运贴附机构进行控制的控制系统。此外，根据实际需要，还包括机架、控制箱电脑主机、显示器及触摸屏等，以实现安装及自动化控制，参见图11。

本发明模组产品全自动排版机的工作原理如下：

首先，承载若干载具的料盒，在升降机构的驱动下上升到一定高度，拉料气缸带着张开口的夹爪气缸伸出移动到料盒内的载具旁，夹爪气缸夹住载具，拉料气缸回缩到定位柱后停止(达到载具固定位置)，接着，顶升气缸驱动顶升支撑板对应插入到载具的矩形框架的中空部分内，以起到支撑定位高温胶带的功能，便于在胶带上贴附模组。

然后，将放上有若干模组产品的托盘置于载盘上，通过移动气缸驱动载盘前后移动，可将托盘前进送到模组上料位置(指定位置)，以被模组搬运贴附机构的吸嘴机构吸取。载盘带动托盘到达指定位置后，上CCD影像识别机构的CCD对托盘上模组进行拍照，光学算法，工业机器人带着吸嘴，自动抓取产品，移动到上CCD影像识别机构的CCD的上方，拍照，光学算法处理，然后按一定尺寸坐标贴附到贴有高温胶带的载具上，载具贴满后，拉料气缸带着闭口的夹爪气缸推着载具进料盒，拉料气缸带着夹爪气缸回缩到定位柱后停止；第一感应器感应到载具后，承载载具的料盒通过升降机构顶升到下一层载具同载具轨道水平后，拉料气缸带着张开口的夹爪气缸伸出移动到载具旁，夹爪气缸夹住载具，拉料气缸回缩到定位柱后停止；工业机器人带着吸嘴机构的吸嘴移动到托盘上方，通过吸嘴吸取托盘中的模组产品后，吸嘴带着模组产品移动到下CCD影像识别机构上方拍照处理，而后，吸嘴带动模组产品移动到载具上料定位机构上进行排版贴装到载具上，进行贴附排版，周而复始，连续循环作业，排版完成。取出贴满模组的料盒，放进空料盒，周而复始，连续循环作业，直到排版完成。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：本发明工作效率显著提高，相当于之前的5倍，产品品质更稳定，能够对产品进行量产化，产品加工成本较低，本发明的排版效率较现有技术提升了500％，具有良好的经济效益。

以上实施例是参照附图，对本发明的优选实施例进行详细说明。本领域的技术人员通过对上述实施例进行各种形式上的修改或变更，但不背离本发明的实质的情况下，都落在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种模组产品全自动排版机，其特征在于：包括工作台(1)、安装于所述工作台上的模组上料机构(2)、胶带上料机构(3)和模组搬运贴附机构(4)；所述模组上料机构包括前后滑动设于所述工作台上的载盘(21)、驱动所述载盘前后移动的载盘移动机构(22)和承载若干模组并定位于所述载盘上的至少一托盘(23)；所述胶带上料机构包括若干贴有高温胶带的载具(31)、装载若干所述载具并间隔定位的至少一料盒(32)、驱动所述料盒升降的升降机构(33)和夹取所述料盒中的一载具，并将该载具前后移动至固定位置的载具上料定位机构(34)；所述模组搬运贴附机构包括吸取所述托盘上的模组的吸嘴机构(41)、将所述吸嘴机构及所述模组从托盘位置搬运至所述固定位置处，并将所述模组贴附到所述载具上的高温胶带上的工业机器人(42)。

2.根据权利要求1所述的模组产品全自动排版机，其特征在于：还包括照射确认所述托盘上模组位置的上CCD影像识别机构(5)，所述上CCD影像识别机构包括条形光源(51)、光源角度调节器及CCD及其镜头(52)。

3.根据权利要求1所述的模组产品全自动排版机，其特征在于：还包括向上照射确认模组在所述吸嘴机构上的位置的下CCD影像识别机构(6)，所述下CCD影像识别机构包括同轴光源(61)、CCD及其镜头(62)。

4.根据权利要求1所述的模组产品全自动排版机，其特征在于：所述工作台上安装有两套所述胶带上料机构、两套所述模组上料机构和一套模组搬运贴附机构，两套所述胶带上料机构并排间隔设于所述工作台中部并靠近前侧，两套所述模组上料机构分设于两套所述胶带上料机构的左右两侧，所述模组搬运贴附机构设于所述工作台的中部并靠近后侧。

5.根据权利要求1所述的模组产品全自动排版机，其特征在于：所述载盘移动机构包括设于所述工作台上的移动气缸(221)和间隔设置的两导轨(222)，所述载盘底部通过滑块滑设于两个所述导轨上，所述移动气缸靠近所述导轨的后侧一端设置，其动力输出轴通过连接件固接于所述载盘的后侧。

6.根据权利要求1所述的模组产品全自动排版机，其特征在于：所述升降机构包括料盒固定座(331)、驱动所述料盒固定座升降的伺服滑台(332)及电机(333)、将所述伺服滑台及电机安装到所述工作台一侧的安装支架(334)，所述料盒固定座前侧具有装入料盒的前开口，所述料盒固定座后侧具有供所述载具进出的后开口；还包括用于探测所述载具随时所述料盒及料盒固定座上升高度的第一感应器。

7.根据权利要求6所述的模组产品全自动排版机，其特征在于：所述载具上料定位机构包括限制所述载具前后移动的载具轨道(341)、用于夹取住所述载具一端的夹爪(342)及驱动所述夹爪启闭的夹爪气缸(343)和驱动所述夹爪气缸并带动所述载具沿载具轨道前后移动的拉料气缸(344)。

8.根据权利要求7所述的模组产品全自动排版机，其特征在于：所述载具包括若干并排设置的矩形框架，高温胶带贴于若干所述矩形框架上，对应各矩形框架的中空部分，设有顶升支撑板(345)和驱动该顶升支撑板上下移动的顶升气缸(346)；还包括用于探测所述载具随时所述夹爪气缸是否前后移动至所述固定位置的第二感应器。

9.根据权利要求1所述的模组产品全自动排版机，其特征在于：所述吸嘴机构包括吸嘴座(411)、安装于所述吸嘴座上的若干吸嘴(412)、驱动所述吸嘴座上下移动的吸嘴气缸(413)和通过管路连通至所述吸嘴的真空发生器及控制吸嘴工作的电磁阀；所述工业机器人为具有空间多自由度运动的多轴工业机器人，其手部为旋转机构(421)，所述吸嘴气缸通过气缸连接座(414)与所述旋转机构相连接。

10.根据权利要求1所述的模组产品全自动排版机，其特征在于：还包括对所述模组上料机构、所述胶带上料机构和所述模组搬运贴附机构进行控制的控制系统。