CN107161387A - 手机保护膜用转移式贴膜装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种手机保护膜用转移式贴膜装置，包括：带动手机线性运动的传送机构；滑块上安装手机夹具；用于抓取保护膜并执行贴膜动作的三轴机械手；三轴机械手的端部安装有真空吸盘；控制三轴机械手动作的多轴运动控制器；上料盘；带动上料盘动作的电机；下料盘；用于手机贴膜作业的贴膜工位板；贴膜工位板上安装有三组位置传感器；用于剥离底膜的保护膜剥离底膜机构；用于贴膜作业的碾压机构；碾压机构包括气缸、控制气缸动作的气缸控制器、连接于气缸活塞杆上的胶轮；气缸活塞杆的运动方向为竖直方向；工作台上安装有固定支架，固定支架位于皮带线的一侧，三轴机械手、上料盘、下料盘、碾压机构、保护膜剥离底膜机构均安装在固定支架上。
Description
技术领域
本发明涉及手机贴膜技术领域，特别是涉及一种手机保护膜用转移式贴膜装置。
背景技术
众所周知，手机贴膜是可用于装裱手机机身表面、屏幕及其他有形物体的一种冷裱膜。根据贴膜装裱的原理可分为：背胶贴膜，静电贴膜等等，其实手机贴膜不仅只限于装裱手机，此外还可以装裱MP3、MP4、电脑屏幕、鼠标、音箱及任何需做保护的实体物品，因其最初广泛用于手机的美容，因此而得名“手机贴膜”，因通过手机贴膜装裱后的手机可以焕然一新、光亮夺目，不仅可以起到旧机翻新的效果，而且可以防水、防止灰尘进入键盘、屏幕，起到保护的作用，因此人们又俗称其为手机美容膜、手机保护膜。
目前，随着手机的大量普及，传统的手工贴膜或者是半自动化手机贴膜机已经很难满足市场的需求；通过实践发现：手工贴膜的质量和效率主要取决于贴膜者的熟练程度；半自动化贴膜机的使用大大减少了使用者的体力劳动，但是随着手机贴膜需求的增加，对操作者的体力提出了更高的要求，同时，由于操作者需要不停的重复单一性动作，因此极易产生疲劳感；综上所述，设计开发一种自动化程度高的手机保护膜用转移式贴膜装置显得是尤为重要。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种自动化程度高的手机保护膜用转移式贴膜装置。
本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：
一种手机保护膜用转移式贴膜装置，至少包括：
带动手机线性运动的传送机构(1)；上述传送机构(1)包括皮带线(1-1)、安装于皮带线(1-1)上的滑块(1-2)；上述皮带线(1-1)水平安装于工作台上；上述滑块(1-2)上安装手机夹具；
用于抓取保护膜并执行贴膜动作的三轴机械手(3)；在上述三轴机械手(3)的端部安装有真空吸盘；所述真空吸盘通过旋转电机与三轴机械手(3)的端部连接；
控制上述三轴机械手(3)动作的多轴运动控制器；
用于装载手机保护膜卷的上料盘(2)；
带动上料盘(2)动作的电机；
用于装载手机废弃膜卷的下料盘(6)；
用于手机贴膜作业的贴膜工位板；在上述贴膜工位板上安装有三组位置传感器；
用于剥离底膜的保护膜剥离底膜机构；
用于贴膜作业的碾压机构；上述碾压机构包括气缸、控制气缸动作的气缸控制器、连接于气缸活塞杆上的胶轮；所述气缸活塞杆的运动方向为竖直方向；其中：
在上述工作台上安装有固定支架，所述固定支架位于皮带线(1-1)的一侧，所述三轴机械手(3)、上料盘(2)、下料盘(6)、碾压机构、保护膜剥离底膜机构均安装在所述固定支架上。
作为优选，本发明还采用了如下的技术方案：
进一步：所述上料盘(2)通过轴承与固定支架连接；在所述轴承上连接有磁粉制动器。
进一步：所述手机夹具的上表面开设有防止手机晃动的卡槽，在所述卡槽的底部设置有检测手机是否存在的光电传感器。
更进一步：所述手机夹具的下表面通过旋转气缸和滑块(1-2)的上表面连接。
更进一步：在所述工作台上安装有防尘护罩，所述固定支架、三轴机械手(3)、上料盘(2)、下料盘(6)、碾压机构、保护膜剥离底膜机构均位于防尘护罩内。
更进一步：所述位置传感器的型号为SU-02X。
更进一步：还包括安装于固定支架上的CCD视觉检测装置；所述CCD视觉检测装置包括CCD图像采集设备、以及用于接收上述CCD图像采集设备输出信号的信号接收终端。
更进一步：所述电机为伺服电机。
本发明具有的优点和积极效果是：
1、通过四套高精度传感器检测系统可以实时检测控制保护膜姿态及位置，最大限度消除由于保护膜位置偏差造成的贴膜精度偏差情况发生，提高设备作业质量及精度。
2、通过伺服电机带动同步皮带模组消除手机传送位置误差，并在贴膜目标位置加装传感器实时检测手机传送机构是否准确将手机传送到位。并对手机传送机构传送被贴膜手机位置不准确情况进行实时纠正。
3、在手机传送机构运送手机过程同时进行保护膜剥离底膜及吸附于吸盘后位置检测，最大限度提高工作效率。
4、贴膜后手机在手机传送机构带动下运动至CCD智能视觉检测位置对手机包装贴膜作业效果进行检测并对不良品进行提示，便于操作人员快速发现不良品并进行相应处理工作。
附图说明
图1是本发明优选实施例的结构图；
图2是本发明优选实施例的主视图；
图3是本发明优选实施例的右视图；
图4是本发明优选实施例的后视图；
其中：1、传送机构；1-1、皮带线；1-2、滑块；2、上料盘；3、三轴机械手；3-1、固定支架；3-2、横向滑道；4、防尘护罩；5、控制柜；6、下料盘。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：
请参阅图1至图4，一种手机保护膜用转移式贴膜装置，包括：
带动手机线性运动的传送机构1；上述传送机构1包括皮带线1-1、安装于皮带线1-1上的滑块1-2；上述皮带线1-1水平安装于工作台上；上述滑块1-2上安装手机夹具；
用于抓取保护膜并执行贴膜动作的三轴机械手3；在上述三轴机械手3的端部安装有真空吸盘；所述真空吸盘包括吸盘安装板和固定在吸盘安装板上的多个吸盘，在所述三轴机械手3的端部安装有旋转电机，所述旋转电机的电机轴与吸盘安装板固定连接；这样吸盘在抓取的过程中，可以通过旋转电机调整多个吸盘的角度，即调整抓取的角度，保证抓取的质量和效果。
控制上述三轴机械手3动作的多轴运动控制器；
用于装载手机保护膜卷的上料盘2；
带动上料盘2动作的电机；
用于装载手机废弃膜卷的下料盘6；
用于手机贴膜作业的贴膜工位板；在上述贴膜工位板上安装有三组位置传感器；
用于剥离底膜的保护膜剥离底膜机构；
用于贴膜作业的碾压机构；上述碾压机构包括气缸、控制气缸动作的气缸控制器、连接于气缸活塞杆上的胶轮；所述气缸活塞杆的运动方向为竖直方向；其中：
在上述工作台上安装有固定支架3-1，所述固定支架3-1位于皮带线1的一侧，所述三轴机械手3、上料盘2、下料盘6、碾压机构、保护膜剥离底膜机构均安装在所述固定支架3-1上。
三轴机械手3的实现方式比较成熟，此处不再进行赘述；
固定支架3-1的顶部安装有横向滑道3-2；
上述多轴运动控制器和气缸控制器均位于工作台下方的控制柜5中；
作为优选，在上述优选实施例的基础上：
所述上料盘2通过轴承与固定支架连接；在所述轴承上连接有磁粉制动器。
所述手机夹具的上表面开设有防止手机晃动的卡槽，在所述卡槽的底部设置有检测手机是否存在的光电传感器。
所述手机夹具的下表面通过旋转气缸和滑块1-2的上表面连接。
在所述工作台上安装有防尘护罩4，所述固定支架、三轴机械手3、上料盘2、下料盘6、碾压机构、保护膜剥离底膜机构均位于防尘护罩内。
所述位置传感器的型号为SU-02X。
还包括安装于固定支架上的CCD视觉检测装置；所述CCD视觉检测装置包括CCD图像采集设备、以及用于接收上述CCD图像采集设备输出信号的信号接收终端。
所述电机为伺服电机。
上述优选实施例中的手机保护膜用转移式贴膜装置主要包括控制柜，传送机构，保护膜剥离底膜机构，三轴机械手，以及操纵各个机构的控制机构。本发明贴膜精度高，速度快，可因用户不同需求，做到快速变换贴膜目标机型，应对不同用户机型对设备的要求。
本专利基于运动学和动力学分析，以功能和强度要求为约束条件，以轻量化为目标，实现优化设计，采用真空吸盘机械手代替人手，通过私服电机驱动各相关机构，实现揭膜、贴膜过程；作业过程通过智能视觉及高精度传感器检测系统共同作用，从而保证整机功能的实现.整个贴膜过程完全实现自动化，方便快捷地完成贴膜工作中的定位、揭膜、贴膜，替换将由人工完成的高强度重复性工作。过程最简化，从而大大降低了手工贴膜过程的繁琐程度，同时提高贴膜的质量。
本发明的工作过程为：首先利用传送机构1将待包装贴膜手机传送至贴膜目标位置；同时利用保护膜剥离底膜机构剥离底膜；待包装贴膜手机运动至贴膜目标位置后，三轴机械手操作真空吸盘吸附保护膜至手机位置，随后执行贴膜动作，最后利用CCD视觉检测装置对贴膜效果进行检测。
本专利采用日本松下私服电机，可以最大限度达到理想精度要求，同时其采用四套高精度传感器检测系统对手机保护膜运动过程及姿态进行实时监控并纠正。具体实施方法为，手机保护膜为成卷状态置于上料盘上；由于在上料盘上增加了磁粉制动器，因此可以最大限度消除膜卷料自身张力对保护膜在膜剥离底膜机构上运动精度的影响。保护膜吸附在底膜上，底膜通过与伺服电机联动的碾压机构带动通过透明膜传感器检测系统区域，实现对保护膜剥离底膜前运动位置的实时检测。而后保护膜通过揭标板及三轴机械手吸附贴膜机构共同作用将手机保护膜剥离底膜并吸附于三轴机械手吸附贴膜机构上。三轴机械手吸附贴膜机构带动手机保护膜运动至光纤传感器检测区域，通过三组传感器检测系统定位，在控制系统中模拟出保护膜位于当前三轴机械手吸附贴膜机构真空吸盘上的实时位置。三轴机械手吸附贴膜机构经过控制系统控制运动至目标位置，同时手机传送机构将手机运送至该位置实现精确贴膜包装工序。贴膜过程中三轴机械手吸附贴膜机构上下压气缸经过电磁阀控制杠杆伸出作用于下压胶辊，随机械手运动将保护膜牢靠贴附于手机被保护区域。
以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。
Claims (8)
1.一种手机保护膜用转移式贴膜装置，其特征在于：至少包括：
带动手机线性运动的传送机构(1)；上述传送机构(1)包括皮带线(1-1)、安装于皮带线(1-1)上的滑块(1-2)；上述皮带线(1-1)水平安装于工作台上；上述滑块(1-2)上安装手机夹具；
用于抓取保护膜并执行贴膜动作的三轴机械手(3)；在上述三轴机械手(3)的端部安装有真空吸盘；所述真空吸盘通过旋转电机与三轴机械手(3)的端部连接；
控制上述三轴机械手(3)动作的多轴运动控制器；
用于装载手机保护膜卷的上料盘(2)；
带动上料盘(2)动作的电机；
用于装载手机废弃膜卷的下料盘(6)；
用于手机贴膜作业的贴膜工位板；在上述贴膜工位板上安装有三组位置传感器；
用于剥离底膜的保护膜剥离底膜机构；
用于贴膜作业的碾压机构；上述碾压机构包括气缸、控制气缸动作的气缸控制器、连接于气缸活塞杆上的胶轮；所述气缸活塞杆的运动方向为竖直方向；其中：
在上述工作台上安装有固定支架，所述固定支架位于皮带线(1-1)的一侧，所述三轴机械手(3)、上料盘(2)、下料盘(6)、碾压机构、保护膜剥离底膜机构均安装在所述固定支架上。
2.根据权利要求1所述的手机保护膜用转移式贴膜装置，其特征在于：所述上料盘(2)通过轴承与固定支架连接；在所述轴承上连接有磁粉制动器。
3.根据权利要求1所述的手机保护膜用转移式贴膜装置，其特征在于：所述手机夹具的上表面开设有防止手机晃动的卡槽，在所述卡槽的底部设置有检测手机是否存在的光电传感器。
4.根据权利要求3所述的手机保护膜用转移式贴膜装置，其特征在于：所述手机夹具的下表面通过旋转气缸和滑块(1-2)的上表面连接。
5.根据权利要求1-4任一项所述的手机保护膜用转移式贴膜装置，其特征在于：在所述工作台上安装有防尘护罩，所述固定支架、三轴机械手(3)、上料盘(2)、下料盘(6)、碾压机构、保护膜剥离底膜机构均位于防尘护罩内。
6.根据权利要求5所述的手机保护膜用转移式贴膜装置，其特征在于：所述位置传感器的型号为SU-02X。
7.根据权利要求6所述的手机保护膜用转移式贴膜装置，其特征在于：还包括安装于固定支架上的CCD视觉检测装置；所述CCD视觉检测装置包括CCD图像采集设备、以及用于接收上述CCD图像采集设备输出信号的信号接收终端。
8.根据权利要求7所述的手机保护膜用转移式贴膜装置，其特征在于：所述电机为伺服电机。
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