CN107127499A - 一种液晶屏的焊接装置及其焊接方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液晶屏的焊接装置及其焊接方法，该焊接装置包括安装支架和设置在安装支架上的运动机构，所述运动机构包括X轴运动机构、设置在X轴运动机构上方的Y轴运动机构和Z轴运动机构，所述运动机构与PLC控制器通讯相连，所述PLC控制器还连接有图像控制器、纠偏机构、压板机构和焊接机构。本发明的液晶屏的焊接装置，能够实现焊接全自动化，降低焊接成本，提高焊接品质，实用可靠；而利用本发明提供的液晶屏焊接方法进行生产，可提高产品成品率，并提高生产效率。

Description

一种液晶屏的焊接装置及其焊接方法

技术领域

本发明涉及焊接领域，尤其涉及一种液晶屏的焊接装置及其焊接方法。

背景技术

小尺寸液晶屏焊接通常包括两种方式：一种是手工拖焊，需要焊接熟练的工人，因为是人工操作，这种焊接方式存在质量不稳定的问题；另一种是压焊机焊接，但压焊机对电路板镀层有特殊要求，不仅速度慢，成本高，而且通用性差。

因此，本领域急需一种自动化高且焊接品质高的焊接装置及方法来解决上述问题。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种液晶屏的焊接装置，该液晶屏的焊接装置能够实现焊接全自动化，降低焊接成本，提高焊接品质，实用可靠；

本发明的另一目的是提供一种液晶屏焊接方法，该焊接方法经生产实践证明，成品率达到99％以上，单片焊接时间3.1秒以内，极大提高了生产效率。

根据本发明的一个方面，提供一种液晶屏的焊接装置，包括安装支架和设置在安装支架上的运动机构，所述运动机构包括X轴运动机构、设置在X轴运动机构上方的Y轴运动机构和Z轴运动机构，所述运动机构与PLC控制器通讯相连，所述PLC控制器还连接有图像控制器、纠偏机构、压板机构和焊接机构，其中，

所述X轴运动机构上设置有用于运输待焊电路板与待焊液晶屏的焊接工装板，所述焊接工装板上设有定位柱、纠偏机构和压板机构，所述定位柱用于固定待焊液晶屏，且用作纠偏坐标；

所述Y轴运动机构上设置有图像控制器，所述图像控制器用于获得待焊电路板的坐标数据，并将获得的坐标数据发送给所述PLC控制器，PLC控制器对坐标数据进行处理后将控制指令发送至纠偏机构、压板机构和焊接机构；

所述纠偏机构用于根据PLC控制器的控制指令将所述待焊电路板与待焊液晶屏的位置对正，所述压板机构用于根据PLC控制器的控制指令将待焊电路板压实,防止错位；

所述Z轴运动机构上设置有焊接机构，所述焊接机构用于根据PLC控制器的控制指令将待焊液晶屏与待焊电路板焊接在一起。

优选地，所述X轴运动机构为并排设置的多个输料电缸，所述Y轴运动机构和Z轴运动机构为直线电机。

优选地，所述焊接工装板上的定位柱数量为多个，并且对称分布在焊接工装板的两侧。

优选地，所述纠偏机构包括设置在焊接工装板两侧的纠偏夹爪，所述纠偏机构通过纠偏夹爪将所述待焊电路板与待焊液晶屏的焊接位置对正。

优选地，所述PLC控制器还连接有上卸料机构，所述上卸料机构包括位于输料电缸上方的上卸料直线电机以及由上卸料直线电机带动的上料动子和下料动子，所述上卸料机构根据PLC控制器预存的优先级算法给不同焊接工装板自动分配上料，并根据PLC控制器预存的偏位、脏污、漏铜、连锡或缺锡五类焊接状态的不同处理策略进行分类卸料。

优选地，所述焊接工装板具有吸附组件，所述吸附组件与PLC控制器通讯相连，用于吸附固定待焊液晶屏。

根据本发明的另一个方面，提供一种液晶屏焊接方法，利用上述液晶屏的焊接装置，所述方法包括：

将待焊电路板与待焊液晶屏放置在焊接工装板上，通过定位柱固定待焊液晶屏，启动所述液晶屏的焊接装置，通过X轴运动机构带动焊接工装板进行输料；

所述图像控制器在Y轴运动机构的带动下运动至待焊液晶屏和待焊电路板上方，对待焊电路板拍照，以定位柱作为纠偏坐标，生成的待焊电路板坐标数据并发送给PLC控制器；

所述PLC控制器根据待焊电路板坐标数据与预存的待焊液晶屏坐标数据的偏差量生成纠偏指令；

所述纠偏机构接收PLC控制器的纠偏指令，对待焊电路板进行纠偏，并将所述待焊电路板与待焊液晶屏的位置对正；

所述压板机构接收PLC控制器发送的待焊电路板坐标数据，将待焊电路板压实,防止错位；

所述图像控制器对待焊电路板再次拍照，生成的待焊电路板坐标数据并发送给PLC控制器，与预存的纠偏坐标数据对比，检查纠偏是否成功；

若纠偏成功，则PLC控制器发送待焊液晶屏和待焊电路板坐标数据给焊接机构，通过焊接机构对待焊液晶屏和待焊电路板进行焊接，以及

若纠偏失败，则归置为不良品处理；

所述图像控制器对待焊液晶屏和待焊电路板再次拍照，发送给PLC控制器检查焊接状态，所述PLC控制器根据预设的焊接判定标准判断焊接是否成功，判断焊接是否成功，若焊接成功，收集焊接成功的液晶屏和电路板，以及若焊接失败，则根据不同的焊接状态分类处理。

优选地，在所述压板机构接收PLC控制器发送的待焊液晶屏和待焊电路板坐标数据，将待焊电路板压实之前，还包括

所述图像控制器对待焊液晶屏和待焊电路板再次拍照，发送给PLC控制器检查焊接状态，所述PLC控制器根据预设的焊接判定标准判断焊接是否成功，若焊接成功，收集焊接成功的液晶屏和电路板；若焊接失败，根据不同的焊接状态分类处理。

优选地，所述根据不同的焊接状态分类处理，包括：若焊接失败，所述上卸料机构按照PLC控制器预存的偏位、脏污、漏铜、连锡或缺锡五类焊接状态的不同处理策略进行分类卸料。

优选地，所述方法还包括：在所述焊接工装板运行到定位柱处前，所述PLC控制器控制吸附组件对运输的待焊液晶屏产生吸附力，以及在所述焊接工装板在运行到定位柱处时，所述PLC控制器控制吸附组件对运输的待焊液晶屏加大吸附力。

本发明的发明人发现，在现有技术中，自动化低或者自动化高却焊接品质低的问题。因此，本发明所要实现的技术任务或者所要解决的技术问题是本领域技术人员从未想到的或者没有预期到的，故本发明是一种新的技术方案。

与现有技术相比，本发明提供的液晶屏的焊接装置，达到了如下效果：

本发明的液晶屏的焊接装置，能够实现焊接全自动化，降低焊接成本，提高焊接品质，实用可靠；而利用本发明的液晶屏焊接方法经生产实践证明，可实现成品率达到99％以上，单片液晶屏和电路板焊接时间3.1秒以内，极大提高了生产效率。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。

图1为本发明实施例的液晶屏的焊接装置的实例；

图2为本发明实施例的液晶屏的焊接装置的结构示意图；

图3为图2中M的局部放大图；

图4为本发明实施例的液晶屏的焊接装置的另一结构示意图；

图6为本发明实施例的液晶屏焊接方法流程图；

图5为本发明实施例另一种液晶屏焊接方法流程图；

其中，1、壳体，2、PLC控制器，3、安装支架，4、焊接机构，5、X轴运动机构，6、Y轴运动机构，7、Z轴运动机构，8、图像控制器，9、纠偏机构，10、压板机构，11、焊接工装板，12、定位柱，13、上卸料机构，131、上卸料直线电机，132、上料动子，133、下料动子。

在所有附图中相同的标号指示相似或相应的特征或功能。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

图1是根据本发明实施例的液晶屏的焊接装置的实例。如图1所示，根据本发明实施例的液晶屏的焊接装置可以通过安装支架安装在机器壳体1内，壳体1开设有能与液晶屏的焊接装置匹配的进料口和出料口。同时，壳体1上还安装有与PLC控制器2的输入模块(未示出)相连的按钮、行程开关、转换开关等主令电器类输入设备，用于对PLC控制器输入控制指令。

如图2和图4所示，本发明实施例提供了一种液晶屏的焊接装置，该液晶屏的焊接装置包括安装支架3和设置在安装支架3上的运动机构，所述运动机构包括X轴运动机构5、设置在X轴运动机构5上方的Y轴运动机构6和Z轴运动机构7。运动机构与PLC控制器2通讯相连，所述X轴运动机构5为并排设置的多个输料电缸，提高了焊接效率，每个输料电缸根据PLC控制器2存储的优先级算法自动分配上料；所述Y轴运动机构6和Z轴运动机构7为直线电机。其中，X轴运动机构5、Y轴运动机构6和Z轴运动机构7可采用同一种或者不同种由PLC控制器2控制的运动机构。

本发明实施例的液晶屏的焊接装置的PLC控制器2还连接有图像控制器8、纠偏机构9、压板机构10和焊接机构4。

其中，X轴运动机构5上设置有用于运输待焊电路板与待焊液晶屏的焊接工装板11，所述焊接工装板11上设有定位柱12、纠偏机构9和压板机构10。焊接工装板11上的定位柱12数量为多个，并且对称分布在焊接工装板11的两侧，所述定位柱12用于固定待焊液晶屏，且用作纠偏坐标。

Y轴运动机构6上设置有图像控制器8，所述图像控制器8用于获得待焊电路板的坐标数据，并将获得的坐标数据发送给所述PLC控制器2，所述PLC控制器2对坐标数据进行处理后将控制指令发送至纠偏机构9、压板机构10和焊接机构4。需要说明的是，图像控制器8由Y轴运动机构6驱动，可在不同输料电缸即焊接通道上交替工作，因此，图像控制器8的数量可以相比输料电缸少，可满足生产操作要求，节约成本。

纠偏机构9包括设置在焊接工装板11两侧的纠偏夹爪，所述纠偏机构9用于根据PLC控制器2的控制指令通过纠偏夹爪将所述待焊电路板与待焊液晶屏的位置对正。具体纠偏通过纠偏机构9实现，纠偏机构9包括设置在焊接工装板11两侧的纠偏夹爪，所述纠偏机构9通过纠偏夹爪将所述待焊电路板与待焊液晶屏的焊接位置对正。

压板机构10用于根据PLC控制器2的控制指令将待焊电路板压实,防止错位。

Z轴运动机构7上设置有焊接机构4，所述焊接机构4用于根据PLC控制器2的控制指令将待焊液晶屏与待焊电路板焊接在一起。

本发明实施例的液晶屏的焊接装置通过PLC控制器实现自动化控制，X轴运动机构能够将待焊接产品定位并运输到焊接位置，并通过焊接机构进行焊接，Y轴运动机构能运载图像控制器对待焊接产品进行拍照校验，纠偏机构和压板机构配合保证了焊接准确性；整个焊接流程实现了全自动化，降低焊接成本，提高焊接品质，实用可靠。

需要说明的是，PLC控制器内部处理算法可实现不同型号不同尺寸液晶屏的自动换产。相应的，定位柱可活动，可定位不同型号的液晶屏。

在本发明优选实施例中，参考图3，PLC控制器2还连接有上卸料机构13，所述上卸料机构13包括位于输料电缸上方的上卸料直线电机131以及由上卸料直线电机131带动的上料动子132和下料动子133。上卸料机构13根据PLC控制器2预存的优先级算法给不同焊接工装板自动分配上料，并根据PLC控制器2预存的偏位、脏污、漏铜、连锡或缺锡五类焊接状态的不同处理策略进行分类卸料。

在本发明的另一具体实施方式中，所述焊接工装板11具有吸附组件，所述吸附组件与PLC控制器2通讯相连，用于吸附固定待焊液晶屏。

与上述液晶屏的焊接装置相对应，本发明还提供一种液晶屏焊接方法，如图6所示，所述方法包括：

步骤S401，将待焊电路板与待焊液晶屏放置在焊接工装板上，通过定位柱固定待焊液晶屏，启动所述液晶屏的焊接装置，通过X轴运动机构带动焊接工装板进行输料；

步骤S402，所述图像控制器在Y轴运动机构的带动下运动至待焊液晶屏和待焊电路板上方，对待焊电路板拍照，以定位柱作为纠偏坐标，生成的待焊电路板坐标数据并发送给PLC控制器；

步骤S403，所述PLC控制器根据待焊电路板坐标数据与预存的待焊液晶屏坐标数据的偏差量生成纠偏指令；

步骤S404，所述纠偏机构接收PLC控制器的纠偏指令，对待焊电路板进行纠偏，将所述待焊电路板与待焊液晶屏的位置对正；

步骤S405，所述压板机构接收PLC控制器发送的待焊电路板坐标数据，将待焊电路板压实,防止错位；

步骤S406，所述图像控制器对待焊电路板再次拍照，生成的待焊电路板坐标数据并发送给PLC控制器，与预存的纠偏坐标数据对比，检查纠偏是否成功；

步骤S407a，若纠偏成功，则PLC控制器发送待焊液晶屏和待焊电路板坐标数据给焊接机构，通过焊接机构对待焊液晶屏和待焊电路板进行焊接，以及

与步骤S407a并列的步骤S407b，若纠偏失败，则归置为不良品处理；

步骤S408，所述图像控制器对待焊液晶屏和待焊电路板再次拍照，发送给PLC控制器检查焊接状态，所述PLC控制器根据预设的焊接判定标准判断焊接是否成功；

步骤S409a，若焊接成功，收集焊接成功的液晶屏和电路板，以及

与步骤S409a并列的步骤S409b，若焊接失败，根据不同的焊接状态分类处理。

针对上述根据不同的焊接状态分类处理，包括：若焊接失败，所述上卸料机构按照PLC控制器预存的偏位、脏污、漏铜、连锡或缺锡五类焊接状态的不同处理策略进行分类卸料。

需要说明的是，在所述压板机构接收PLC控制器发送的待焊电路板坐标数据，将待焊电路板压实，防止错位之前，如图5所示，本发明实施例的液晶屏焊接方法还包括：

步骤S505，所述图像控制器对待焊电路板进行第二次拍照，生成的待焊电路板坐标数据并发送给PLC控制器，与预存的纠偏坐标数据对比，检查纠偏是否成功；

步骤S506，若纠偏失败时，则通过纠偏机构再次纠偏。

需要说明的是，在所述焊接工装板运行到定位柱处前，所述PLC控制器控制吸附组件对运输的待焊液晶屏产生吸附力，以及在所述焊接工装板在运行到定位柱处时，所述PLC控制器控制吸附组件对运输的待焊液晶屏加大吸附力。其中，吸气分为强吸和弱吸提高了定位精度。

虽然已经通过例子对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种液晶屏的焊接装置，包括安装支架和设置在安装支架上的运动机构，所述运动机构包括X轴运动机构、设置在X轴运动机构上方的Y轴运动机构和Z轴运动机构，所述运动机构与PLC控制器通讯相连，其特征在于：所述PLC控制器还连接有图像控制器、纠偏机构、压板机构和焊接机构，其中，

所述X轴运动机构上设置有用于运输待焊电路板与待焊液晶屏的焊接工装板，所述焊接工装板上设有定位柱、纠偏机构和压板机构，所述定位柱用于固定待焊液晶屏，且用作纠偏坐标；

所述Y轴运动机构上设置有图像控制器，所述图像控制器用于获得待焊电路板的坐标数据，并将获得的坐标数据发送给所述PLC控制器，所述PLC控制器对坐标数据进行处理后将控制指令发送至纠偏机构、压板机构和焊接机构；

所述纠偏机构用于根据PLC控制器的控制指令将所述待焊电路板与待焊液晶屏的位置对正，所述压板机构用于根据PLC控制器的控制指令将待焊电路板压实,防止错位；

所述Z轴运动机构上设置有焊接机构，所述焊接机构用于根据PLC控制器的控制指令将待焊液晶屏与待焊电路板焊接在一起。

2.根据权利要求1所述的液晶屏的焊接装置，其特征在于：所述X轴运动机构为并排设置的多个输料电缸，所述Y轴运动机构和Z轴运动机构为直线电机。

3.根据权利要求2所述的液晶屏的焊接装置，其特征在于：所述焊接工装板上的定位柱数量为多个，并且对称分布在焊接工装板的两侧。

4.根据权利要求1所述的液晶屏的焊接装置，其特征在于：所述纠偏机构包括设置在焊接工装板两侧的纠偏夹爪，所述纠偏机构通过纠偏夹爪将所述待焊电路板与待焊液晶屏的焊接位置对正。

5.根据权利要求2所述的液晶屏的焊接装置，其特征在于：所述PLC控制器还连接有上卸料机构，所述上卸料机构包括位于输料电缸上方的上卸料直线电机以及由上卸料直线电机带动的上料动子和下料动子，所述上卸料机构用于根据PLC控制器预存的优先级算法给不同焊接工装板自动分配上料，并根据PLC控制器预存的偏位、脏污、漏铜、连锡或缺锡五类焊接状态的不同处理策略进行分类卸料。

6.根据权利要求1所述的液晶屏的焊接装置，其特征在于：所述焊接工装板具有吸附组件，所述吸附组件与PLC控制器通讯相连，用于吸附固定待焊液晶屏。

7.一种液晶屏焊接方法，利用权利要求1至6任一项所述的液晶屏的焊接装置，其特征在于：所述方法包括：

将待焊电路板与待焊液晶屏放置在焊接工装板上，通过定位柱固定待焊液晶屏，启动液晶屏的焊接装置，通过X轴运动机构带动焊接工装板进行输料；

所述图像控制器在Y轴运动机构的带动下运动至待焊液晶屏和待焊电路板上方，对待焊电路板拍照，以定位柱作为纠偏坐标，生成的待焊电路板坐标数据并发送给PLC控制器；

所述PLC控制器根据待焊电路板坐标数据与预存的待焊液晶屏坐标数据的偏差量生成纠偏指令；

所述纠偏机构接收PLC控制器的纠偏指令，对待焊电路板进行纠偏，并将所述待焊电路板与待焊液晶屏的位置对正；

所述压板机构接收PLC控制器发送的待焊电路板坐标数据，将待焊电路板压实,防止错位；

所述图像控制器对待焊电路板再次拍照，生成的待焊电路板坐标数据并发送给PLC控制器，与预存的纠偏坐标数据对比，检查纠偏是否成功；

若纠偏成功，则PLC控制器发送待焊液晶屏和待焊电路板坐标数据给焊接机构，通过焊接机构对待焊液晶屏和待焊电路板进行焊接，以及

若纠偏失败，则归置为不良品处理；

所述图像控制器对待焊液晶屏和待焊电路板再次拍照，发送给PLC控制器检查焊接状态，所述PLC控制器根据预设的焊接判定标准判断焊接是否成功，判断焊接是否成功，若焊接成功，收集焊接成功的液晶屏和电路板，以及若焊接失败，则根据不同的焊接状态分类处理。

8.根据权利要求7所述的液晶屏焊接方法，其特征在于：在所述压板机构接收PLC控制器发送的待焊液晶屏和待焊电路板坐标数据，将待焊电路板压实之前，还包括

所述图像控制器对待焊液晶屏和待焊电路板再次拍照，发送给PLC控制器检查焊接状态，所述PLC控制器根据预设的焊接判定标准判断焊接是否成功，若焊接成功，收集焊接成功的液晶屏和电路板；若焊接失败，根据不同的焊接状态分类处理。

9.根据权利要求7所述的液晶屏焊接方法，其特征在于：所述根据不同的焊接状态分类处理，包括：若焊接失败，所述上卸料机构按照PLC控制器预存的偏位、脏污、漏铜、连锡或缺锡五类焊接状态的不同处理策略进行分类卸料。

10.根据权利要求7所述的液晶屏焊接方法，其特征在于：所述方法还包括：在所述焊接工装板运行到定位柱处前，所述PLC控制器控制吸附组件对运输的待焊液晶屏产生吸附力，以及在所述焊接工装板在运行到定位柱处时，所述PLC控制器控制吸附组件对运输的待焊液晶屏加大吸附力。