CN106842655A - 基于六轴机械手平台的tft液晶屏装配方法及系统 - Google Patents
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Abstract
基于六轴机械手平台的TFT液晶屏装配方法及系统，涉及汽车组合仪表装配技术领域。本发明是为了解决现有汽车组合仪表装配过程工位多，人工装配误差大的问题。本发明所述的基于六轴机械手平台的TFT液晶屏装配方法及系统，首先分别对未装配液晶屏的汽车组合仪表和液晶屏进行定位，然后将连接端进行插接，并确定插接深度是否到位，最后再将连接好的液晶屏嵌入安装槽内。本发明效率高，涂胶效果好，减小了插接误差，降低线缆脱落的风险，提高了生产效率和成品率，适用于液晶屏装配技术中。
Description
技术领域
本发明属于汽车组合仪表装配技术领域。
背景技术
在汽车组合仪表行业，由于产品种类多、结构变化大、更新速度快等因素，故装配与检验过程多为人工操作。现在的装配过程多为三个工位完成：液晶线缆插接与连接器锁紧、点胶、液晶屏装配，涉及工位多，操作繁琐易出错。同时，人工装配无法保证一定装配到位，在汽车行驶过程中易出现线缆滑落现象，导致仪表液晶部分无法工作。
发明内容
本发明是为了解决现有汽车组合仪表装配过程工位多，人工装配误差大、效率低的问题，现提供基于六轴机械手平台的TFT液晶屏装配方法及系统。
基于六轴机械手平台的TFT液晶屏装配方法，包括以下步骤：
步骤1：检测物料是否合格，是则执行步骤2，否则执行步骤12，
所述物料为未装配液晶屏的汽车组合仪表，
步骤2：利用六轴机械手将物料移动至物料仓，然后执行步骤3，
步骤3：判断物料仓是否存在物料，是则执行步骤6，否则返回步骤2，
步骤4：利用六轴机械手将待装配液晶屏抓取至定位机构中，然后执行步骤5，
步骤5：利用定位机构对待装配液晶屏定位至装配状态，然后执行步骤6，
所述装配状态为待装配液晶屏的线缆连接端能够插入印制板连接器的状态，
所述印制板连接器位于物料仓内的未装配液晶屏的汽车组合仪表上，
步骤6：利用六轴机械手夹取待装配液晶屏的线缆，将线缆连接端插入印制板连接器的插孔内，然后执行步骤7，
步骤7：利用六轴机械手将印制板连接器卡扣压紧，收回六轴机械手，然后执行步骤8，
步骤8：拍摄线缆连接端和印制板连接器当前状态的图像，获得线缆连接端和印制板连接器的状态图像，然后执行步骤9，
步骤9：将步骤8获得的状态图像与标准状态图像进行对比，若二者相同则执行步骤10，否则执行步骤12，
步骤10：在线缆连接端和印制板连接器的交接处涂胶，然后执行步骤11，
步骤11：利用六轴机械手将待装配液晶屏装配在物料的液晶屏安装槽内，完成液晶屏装配，然后执行步骤12，
步骤12：记录当前所有工位信息，结束工作。
基于六轴机械手平台的TFT液晶屏装配系统，包括以下装置：
检测物料是否合格的装置，所述物料为未装配液晶屏的汽车组合仪表，
物料合格和物料仓不存在物料时，利用六轴机械手将物料移动至物料仓的装置，
判断物料仓是否存在物料的装置，
物料仓存在物料时，利用六轴机械手将待装配液晶屏抓取至定位机构中的装置，
利用定位机构对待装配液晶屏定位至装配状态的装置，
所述装配状态为待装配液晶屏的线缆连接端能够插入印制板连接器的状态，
所述印制板连接器位于物料仓内的未装配液晶屏的汽车组合仪表上，
利用六轴机械手夹取待装配液晶屏的线缆，将线缆连接端插入印制板连接器的插孔内的装置，
利用六轴机械手将印制板连接器卡扣压紧，收回六轴机械手的装置，
拍摄线缆连接端和印制板连接器当前状态的图像，获得线缆连接端和印制板连接器的状态图像的装置，
将状态图像与标准状态图像进行对比，判断二者是否相同的装置，
状态图像与标准状态图像相同时，在线缆连接端和印制板连接器的交接处涂胶的装置，
利用六轴机械手将待装配液晶屏装配在物料的液晶屏安装槽内的装置，
当物料不合格、状态图像与标准状态图像不同和液晶屏装配在物料的液晶屏安装槽内时，记录当前所有工位信息的装置。
本发明所述的基于六轴机械手平台的TFT液晶屏装配方法及系统，相对于现有技术比较，具有如下有益效果：
1.人工三个工位共270s完成的工作，本发明所述的方法和系统60s即可完成，效率高。
2.人工装配只能保证液晶线缆插入连接器，而无法准确到达插入深度，容易导致汽车行驶过程中，线缆脱落。本发明所述的方法和系统能够通过拍摄插头的图像，检测插头是否达到合格位置，减小了插接误差，降低线缆脱落的风险。
3.人工点胶，涂胶量和涂胶位置无法保证，产品一致性差。本发明所述的方法和系统能够通过设置胶的体积，来保证点胶效果。
4.人工装配时，需要将液晶屏的一端先抵在液晶屏安装槽边的弹簧挡块上，达到推动挡块进行安装的目的，而这种方法使液晶屏一端受力，而液晶屏受力容易导致液晶受损导致显示黑屏等问题。本发明所述的方法和系统先利用机械手拉开挡块，液晶装配不用受力，降低了废品率，提高了生产效率和成品率。
附图说明
图1为基于六轴机械手平台的TFT液晶屏装配方法的流程图。
具体实施方式
具体实施方式一：参照图1具体说明本实施方式，本实施方式所述的基于六轴机械手平台的TFT液晶屏装配方法，包括以下步骤：
步骤1：检测物料是否合格，是则执行步骤2，否则执行步骤12，所述物料为未装配液晶屏的汽车组合仪表，
步骤2：利用六轴机械手将物料移动至物料仓，然后执行步骤3，
步骤3：判断物料仓是否存在物料，是则执行步骤6，否则返回步骤2，
步骤4：利用六轴机械手将待装配液晶屏抓取至定位机构中，然后执行步骤5，
步骤5：利用定位机构对待装配液晶屏定位至装配状态，然后执行步骤6，所述装配状态为待装配液晶屏的线缆连接端能够插入印制板连接器的状态，所述印制板连接器位于物料仓内的未装配液晶屏的汽车组合仪表上，
步骤6：利用六轴机械手夹取待装配液晶屏的线缆，将线缆连接端插入印制板连接器的插孔内，然后执行步骤7，
步骤7：利用六轴机械手将印制板连接器卡扣压紧，收回六轴机械手，然后执行步骤8，
步骤8：拍摄线缆连接端和印制板连接器当前状态的图像，获得线缆连接端和印制板连接器的状态图像，然后执行步骤9，
步骤9：将步骤8获得的状态图像与标准状态图像进行对比，若二者相同则执行步骤10，否则执行步骤12，
步骤10：在线缆连接端和印制板连接器的交接处涂胶，然后执行步骤11，
步骤11：利用六轴机械手将待装配液晶屏装配在物料的液晶屏安装槽内，完成液晶屏装配，然后执行步骤12，
步骤12：记录当前所有工位信息，结束工作。
本实施方式中，所述六轴机械手为ABB公司生产的型号为IRB1600-6/1.45和IRB1600-10/1.45的机械手。这种机械手能够广泛应用于弧焊、装配、清洁/喷雾、切割、上/下料、物料搬运、包装等技术领域。其中，IRB1600-6/1.45的荷重为6KG，工作范围能够达到1.45m，重复定位精度达到0.02mm。IRB1600-10/1.45的荷重为10KG，工作范围能够达到1.45m，重复定位精度达到0.05mm。
具体实施方式二：本实施方式是对具体实施方式一所述的基于六轴机械手平台的TFT液晶屏装配方法作进一步说明，本实施方式中，步骤3中利用光电传感器来判断物料仓是否存在物料。
具体实施方式三：本实施方式是对具体实施方式一所述的基于六轴机械手平台的TFT液晶屏装配方法作进一步说明，本实施方式中，步骤6中，首先在电缸内设置插接深度，然后再将线缆连接端按照所设置的插接深度插入印制板连接器的插孔内。
本实施方式，能够保证插头准确到达插入深度，避免人工插接不到位的问题，进而降低汽车行驶过程中线缆脱落的风险。
具体实施方式四：本实施方式是对具体实施方式一所述的基于六轴机械手平台的TFT液晶屏装配方法作进一步说明，本实施方式中，步骤9中，所述标准状态图像所显示的画面为印制板连接器的卡扣与线缆连接端上的定位线重合，
所述线缆连接端上的定位线为垂直于线缆长度方向的白色线段，定位线的长度等于线缆的宽度，定位线与线缆连接端端面的距离为8mm。
具体实施方式五：本实施方式是对具体实施方式一所述的基于六轴机械手平台的TFT液晶屏装配方法作进一步说明，本实施方式中，步骤10中，首先设置胶的体积，然后按照设定体积对交接处进行涂胶。
本实施方式通过设置胶的体积，保证涂胶量，降低了人工涂胶过程中涂胶量不够的风险，进一步降低线缆脱落的风险，保证了产品的一致性。
具体实施方式六：本实施方式是对具体实施方式一所述的基于六轴机械手平台的TFT液晶屏装配方法作进一步说明，本实施方式中，步骤12中当前工位信息记录在生产线服务器和工位托盘的RFID(射频识别器，Radio Frequency Identification)中。
具体实施方式七：本实施方式是对具体实施方式一所述的基于六轴机械手平台的TFT液晶屏装配方法作进一步说明，本实施方式中，步骤11所述利用六轴机械手将待装配液晶屏装配在物料的液晶屏安装槽内的具体方法为：
利用六轴机械手将液晶屏安装槽边的弹簧挡块拉开，然后将待装配液晶屏嵌入在液晶屏安装槽内，收回六轴机械手，使得液晶屏安装槽边的弹簧挡块还原，利用弹簧挡块将液晶屏固定在安装槽内，完成待装配液晶屏的装配。
人工装配时，需要将液晶屏的一端先抵在液晶屏安装槽边的弹簧挡块上，达到推动挡块进行安装的目的，而这种方法使液晶屏一端受力，而液晶屏受力容易导致液晶受损导致显示黑屏等问题。本实施方式先利用机械手拉开挡块，液晶装配不用受力，降低了废品率，提高了生产效率和成品率。
具体实施方式八：本实施方式所述的基于六轴机械手平台的TFT液晶屏装配系统，包括以下装置：
检测物料是否合格的装置，所述物料为未装配液晶屏的汽车组合仪表，
物料合格和物料仓不存在物料时，利用六轴机械手将物料移动至物料仓的装置，
判断物料仓是否存在物料的装置，
物料仓存在物料时，利用六轴机械手将待装配液晶屏抓取至定位机构中的装置，
利用定位机构对待装配液晶屏定位至装配状态的装置，所述装配状态为待装配液晶屏的线缆连接端能够插入印制板连接器的状态，所述印制板连接器位于物料仓内的未装配液晶屏的汽车组合仪表上，
利用六轴机械手夹取待装配液晶屏的线缆，将线缆连接端插入印制板连接器的插孔内的装置，
利用六轴机械手将印制板连接器卡扣压紧，收回六轴机械手的装置，
拍摄线缆连接端和印制板连接器当前状态的图像，获得线缆连接端和印制板连接器的状态图像的装置，
将状态图像与标准状态图像进行对比，判断二者是否相同的装置，
状态图像与标准状态图像相同时，在线缆连接端和印制板连接器的交接处涂胶的装置，
利用六轴机械手将待装配液晶屏装配在物料的液晶屏安装槽内的装置，
当物料不合格、状态图像与标准状态图像不同和液晶屏装配在物料的液晶屏安装槽内时，记录当前所有工位信息的装置。
具体实施方式九：本实施方式是对具体实施方式八所述的基于六轴机械手平台的TFT液晶屏装配系统作进一步说明，本实施方式中，判断物料仓是否存在物料的装置为光电传感器。
具体实施方式十：本实施方式是对具体实施方式八所述的基于六轴机械手平台的TFT液晶屏装配系统作进一步说明，本实施方式中，将线缆连接端插入印制板连接器的插孔内的装置为电缸，且电缸内设有插接深度。
本实施方式，能够保证插头准确到达插入深度，避免人工插接不到位的问题，进而降低汽车行驶过程中线缆脱落的风险。
具体实施方式十一：本实施方式是对具体实施方式八所述的基于六轴机械手平台的TFT液晶屏装配系统作进一步说明，本实施方式中，所述标准状态图像所显示的画面为印制板连接器的卡扣与线缆连接端上的定位线重合，
所述线缆连接端上的定位线为垂直于线缆长度方向的白色线段，定位线的长度等于线缆的宽度，定位线与线缆连接端端面的距离为8mm。
具体实施方式十二：本实施方式是对具体实施方式八所述的基于六轴机械手平台的TFT液晶屏装配系统作进一步说明，本实施方式中，当前工位信息记录在生产线服务器和工位托盘的RFID(射频识别器，Radio Frequency Identification)中。
Claims (10)
1.基于六轴机械手平台的TFT液晶屏装配方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：检测物料是否合格，是则执行步骤2，否则执行步骤12，
所述物料为未装配液晶屏的汽车组合仪表，
步骤2：利用六轴机械手将物料移动至物料仓，然后执行步骤3，
步骤3：判断物料仓是否存在物料，是则执行步骤6，否则返回步骤2，
步骤4：利用六轴机械手将待装配液晶屏抓取至定位机构中，然后执行步骤5，
步骤5：利用定位机构对待装配液晶屏定位至装配状态，然后执行步骤6，
所述装配状态为待装配液晶屏的线缆连接端能够插入印制板连接器的状态，
所述印制板连接器位于物料仓内的未装配液晶屏的汽车组合仪表上，
步骤6：利用六轴机械手夹取待装配液晶屏的线缆，将线缆连接端插入印制板连接器的插孔内，然后执行步骤7，
步骤7：利用六轴机械手将印制板连接器卡扣压紧，收回六轴机械手，然后执行步骤8，
步骤8：拍摄线缆连接端和印制板连接器当前状态的图像，获得线缆连接端和印制板连接器的状态图像，然后执行步骤9，
步骤9：将步骤8获得的状态图像与标准状态图像进行对比，若二者相同则执行步骤10，否则执行步骤12，
步骤10：在线缆连接端和印制板连接器的交接处涂胶，然后执行步骤11，
步骤11：利用六轴机械手将待装配液晶屏装配在物料的液晶屏安装槽内，完成液晶屏装配，然后执行步骤12，
步骤12：记录当前所有工位信息，结束工作。
2.根据权利要求1所述的基于六轴机械手平台的TFT液晶屏装配方法，其特征在于，
步骤3中利用光电传感器来判断物料仓是否存在物料。
3.根据权利要求1所述的基于六轴机械手平台的TFT液晶屏装配方法，其特征在于，
步骤6中，首先在电缸内设置插接深度，然后再将线缆连接端按照所设置的插接深度插入印制板连接器的插孔内。
4.根据权利要求1所述的基于六轴机械手平台的TFT液晶屏装配方法，其特征在于，
步骤9中，所述标准状态图像所显示的画面为印制板连接器的卡扣与线缆连接端上的定位线重合，
所述线缆连接端上的定位线为垂直于线缆长度方向的白色线段，定位线的长度等于线缆的宽度，定位线与线缆连接端端面的距离为8mm。
5.根据权利要求1所述的基于六轴机械手平台的TFT液晶屏装配方法，其特征在于，步骤10中，首先设置胶的体积，然后按照设定体积对交接处进行涂胶。
6.根据权利要求1所述的基于六轴机械手平台的TFT液晶屏装配方法，其特征在于，步骤12中当前工位信息记录在生产线服务器和工位托盘的射频识别器中。
7.根据权利要求1所述的基于六轴机械手平台的TFT液晶屏装配方法，其特征在于，
步骤11所述利用六轴机械手将待装配液晶屏装配在物料的液晶屏安装槽内的具体方法为：
利用六轴机械手将液晶屏安装槽边的弹簧挡块拉开，
然后将待装配液晶屏嵌入在液晶屏安装槽内，
收回六轴机械手，使得液晶屏安装槽边的弹簧挡块还原，
利用弹簧挡块将液晶屏固定在安装槽内，完成待装配液晶屏的装配。
8.基于六轴机械手平台的TFT液晶屏装配系统，其特征在于，包括以下装置：
检测物料是否合格的装置，所述物料为未装配液晶屏的汽车组合仪表，
物料合格和物料仓不存在物料时，利用六轴机械手将物料移动至物料仓的装置，
判断物料仓是否存在物料的装置，
物料仓存在物料时，利用六轴机械手将待装配液晶屏抓取至定位机构中的装置，
利用定位机构对待装配液晶屏定位至装配状态的装置，
所述装配状态为待装配液晶屏的线缆连接端能够插入印制板连接器的状态，
所述印制板连接器位于物料仓内的未装配液晶屏的汽车组合仪表上，
利用六轴机械手夹取待装配液晶屏的线缆，将线缆连接端插入印制板连接器的插孔内的装置，
利用六轴机械手将印制板连接器卡扣压紧，收回六轴机械手的装置，
拍摄线缆连接端和印制板连接器当前状态的图像，获得线缆连接端和印制板连接器的状态图像的装置，
将状态图像与标准状态图像进行对比，判断二者是否相同的装置，
状态图像与标准状态图像相同时，在线缆连接端和印制板连接器的交接处涂胶的装置，
利用六轴机械手将待装配液晶屏装配在物料的液晶屏安装槽内的装置，
当物料不合格、状态图像与标准状态图像不同和液晶屏装配在物料的液晶屏安装槽内时，记录当前所有工位信息的装置。
9.根据权利要求8所述的基于六轴机械手平台的TFT液晶屏装配系统，其特征在于，判断物料仓是否存在物料的装置为光电传感器。
10.根据权利要求8所述的基于六轴机械手平台的TFT液晶屏装配系统，其特征在于，将线缆连接端插入印制板连接器的插孔内的装置为电缸，且电缸内设有插接深度。
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