CN108223521B - 一种多膜片组合贴装机构 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种多膜片组合贴装机构，属于光学器件组装领域，包括主滑动组件、用于夹取至少两个并排膜片并移动至载体上的夹取组件以及用于在载体上按压膜片的按压组件，主滑动组件包括主滑轨、沿主滑轨滑动的主滑板以及用于驱动主滑板沿主滑轨滑动的主滑板驱动器，夹取组件和按压组件设置在主滑板上。与现有技术相比，该多膜片组合贴装机构主要处理微小光学产品紧靠式，高精度的组合贴装需求，取料夹通过远大于膜片重力的侧向挤压力实现多个零件的整体挤压抓取，并在取料夹到达装配位置后提供对膜片的压持力，保证带胶贴装的光学产品的胶层厚度控制和贴合精度控制，这样不依赖吸嘴来进行取料和贴装，同时保留吸嘴模式能达到的装配功能和装配精度。
Description
技术领域
本发明涉及光学器件组装领域。
背景技术
目前市面上已有的组合贴片设备主要采用多个整编的真空吸嘴取放原料、机器视觉定位坐标以及旋转R轴调整装配角度的方式来进行膜片或其他工作元件的快速大批量贴装；也有采用转塔型方式或采用流动式装配，取料位置和装配位置呈180°角，通过移动贴装载体以及转动多个取料头来实现原料的依次快速贴装。然而现有的组合贴片设备都有以下缺陷：1）由于吸头的尺寸限制，无法处理特别微小的元件组合贴装；2）除视觉定位外，无后续的挤压整形装置，无法处理有侧面紧靠要求的多个元件贴装；3）贴装时吸嘴抛料或贴装后吸嘴脱离残余的接触力会对贴装角度要求非常高的场合产生影响。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种多膜片组合贴装机构，主要处理微小光学产品紧靠式，高精度的组合贴装需求，不依赖吸嘴来进行取料和贴装的方式，同时保留吸嘴模式能达到的装配功能和装配精度。
本发明采用的技术方案为：
一种多膜片组合贴装机构，包括主滑动组件、用于夹取至少两个并排膜片并移动至载体上的夹取组件以及用于在载体上按压膜片的按压组件，主滑动组件包括主滑轨、沿主滑轨滑动的主滑板以及用于驱动主滑板沿主滑轨滑动的主滑板驱动器，夹取组件和按压组件设置在主滑板上；所述夹取组件包括安装在主滑板上的取料夹座、与取料夹座活动连接用于从膜片的侧面夹取膜片的取料夹以及用于驱动取料夹张合的取料夹驱动器，所述取料夹有两个相互配合的支夹，取料夹通过大于膜片重力的侧向挤压力来实现多个零件的整体挤压抓；悬空膜片两侧受到来自相邻膜片的摩擦力大于自身重力和运动中产生的惯性力；所述按压组件包括安装在主滑板上的按压固定座、设置在按压固定座上的按压滑轨、沿按压滑轨上下滑动的按压滑动座以及用于驱动按压滑动座沿按压滑轨滑动的按压驱动器，按压滑动座上固定有按压板，按压板的底部设有处于取料夹的两个支夹之间的弹性按压柱。
优选地，所述取料夹座以及主滑板之间设有取料夹运动组件，所述取料夹运动组件包括固定在主滑板上的取料固定座、设置在取料固定座上的弧形滑轨、沿弧形滑轨滑动的取料滑动座、驱动取料滑动座沿弧形滑轨滑动的滑动驱动器，取料滑动座上固定有安装座，安装座上设有竖直滑轨，竖直滑轨上套有移动座，取料夹座固定在移动座上。
更优选地，所述安装座与取料夹座之间设有反向缓冲模块；所述反向缓冲模块为一对触点开关。
优选地，所述按压板与按压滑动座之间设有微调结构，所述微调结构包括与按压滑动座活动连接的微调块以及固定在按压滑动座上用于对微调块进行微调的微调栓，按压板固定在微调块上。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明提供一种多膜片组合贴装机构，主要处理微小光学产品紧靠式，高精度的组合贴装需求，取料夹通过远大于膜片重力的侧向挤压力来实现多个零件的整体挤压抓取，并且在取料夹到达装配位置后提供上方的对膜片的压持力，保证带胶贴装的光学产品的胶层厚度控制和贴合精度控制，这样不依赖吸嘴来进行取料和贴装的方式，同时保留吸嘴模式能达到的装配功能和装配精度。
附图说明
图1为本发明提供的一种多膜片组合贴装机构的立体图；
图2为本发明提供的一种多膜片组合贴装机构的爆炸图；
图3为本发明提供的一种多膜片组合贴装机构中夹取组件的爆炸图；
图4为本发明提供的一种多膜片组合贴装机构中按压组件的爆炸图。
具体实施方式
根据附图对本发明提供的优选实施方式做具体说明。
图1至图4，为本发明提供的一种多膜片组合贴装机构的优选实施方式。如图1至图4所示，该多膜片组合贴装机构包括主滑动组件10、用于夹取至少两个并排膜片并移动至载体上的夹取组件20以及用于在载体上按压膜片的按压组件30，主滑动组件10包括主滑轨11、沿主滑轨11滑动的主滑板12以及用于驱动主滑板12沿主滑轨11滑动的主滑板驱动器13，夹取组件20和按压组件30设置在主滑板12上，这样通过主滑板驱动器13驱动主滑板12沿主滑轨11运动，带动夹取组件20和按压组件30同时上下运动。
如图3所示，该夹取组件20包括安装在主滑板12上的取料夹座21、与取料夹座21活动连接用于从膜片的侧面夹取膜片的取料夹22以及用于驱动取料夹22张合的取料夹驱动器23，所述取料夹22有两个相互配合的支夹221，所述取料夹驱动器23为电动夹爪；所述取料夹座21以及主滑板12之间设有取料夹运动组件40，所述取料夹运动组件40包括固定在主滑板12上的取料固定座41、设置在取料固定座41上的弧形滑轨42、沿弧形滑轨42滑动的取料滑动座43、驱动取料滑动座43沿弧形滑轨42滑动的滑动驱动器44，取料滑动座43上固定有安装座431，安装座431上设有竖直滑轨432，竖直滑轨432上套有移动座433，取料夹座21固定在移动座433上，这样通过取料滑动座43沿弧形滑轨42滑动可带动整个取料夹座21横向移动，而移动座433沿竖直滑轨432滑动，可带动整个取料夹座21竖向移动。竖直滑轨432和移动座433组成的竖直方向滑动，对取料夹驱动器23起到在竖直方向过压时反向缓冲的作用。值得注意的是，所述安装座431与取料夹座21之间设有反向缓冲模块434，这样可防止移动座433从竖直滑轨432上脱离，也能对移动座433的下移运动起到缓冲作用。所述反向缓冲模块434为一对触点开关，取料夹驱动器23与载料平面接触到位（过压）时会反顶开这一对触点的接触，给出反馈信号到系统。
对于需紧靠式的矩形光学膜片，由于其侧面的平整程度和玻璃具有的硬度，可采用远大于膜片重力的侧向挤压力来实现多个零件的整体挤压抓取，这样取料夹22的两个支夹221夹紧并排的膜片侧面，这样悬空膜片两侧受到来自相邻膜片的摩擦力远远大于自身重力和运动中产生的惯性力，侧面摩擦力：f=uFN，膜片重力G=mg，惯性力：F惯=ma，静摩擦因数u（玻璃对玻璃）≈0.9~1；重力加速度g=9.8m/s2，由于FN远大于G，所以f同样远大于G或者F惯，以常规设备a≤5m/s2参考。
如图4所示，所述按压组件30包括安装在主滑板12上的按压固定座31、设置在按压固定座31上的按压滑轨32、沿按压滑轨32上下滑动的按压滑动座33以及用于驱动按压滑动座33沿按压滑轨32滑动的按压驱动器34，按压滑动座33上固定有按压板35，按压板35的底部设有处于取料夹22的两个支夹221之间的弹性按压柱351，这样在两个支夹221夹紧并排的膜片侧面后，并移动至载体上时，按压驱动器34驱动按压滑动座33沿按压滑轨32下移，带动按压板35上弹性按压柱351下移，从上往下按压载体上膜片，保证带胶贴装的光学产品的胶层厚度控制和贴合精度控制。值得注意的是，在按压完成后，取料夹的释放力和按压组件的压持力遵循合理的作用顺序，消除脱离时接触力产生的位置扰动。
所述按压板35与按压滑动座33之间设有微调结构50，所述微调结构50包括与按压滑动座33活动连接的微调块51以及固定在按压滑动座33上用于对微调块51进行微调的微调栓52，按压板35固定在微调块51上，这样确保弹性按压柱351处于两个支夹221的中心位置，对膜片按压力更均匀。
该多膜片组合贴装机构的工作过程：取料夹22夹取在料盘上摆放好的膜片组（提前设置好夹持力度）至已经点好胶水的装配载体，膜片接触载体并过压一个微小量，相应检测触点给出接触信号，得到信号后，按压板35上的弹性按压柱351向下运动，按一定的收缩量压住膜片并保持（弹性按压柱已在前期调试至与各个膜片中心对齐），压住膜片后，取料夹22张开打开，随后进行条件固化，固化完成，系统脱离，装配完成。
本发明主要处理微小光学产品紧靠式、高精度的组合贴装需求，特别是处理各种尺寸不一，表面接触力有限制的脆性光学膜片，以最简单方式实现紧靠式光学膜片的贴装，同时具有较强的兼容性和力学控制，这样不依赖吸嘴来进行取料和贴装的方式，同时保留吸嘴模式能达到的装配功能和装配精度，在正常的吸嘴结构编排不开的多膜片一次贴装场合（1mm以下的元器件）填补空白。
综上所述，本发明的技术方案可以充分有效的实现上述发明目的，且本发明的结构及功能原理都已经在实施例中得到充分的验证，能达到预期的功效及目的，在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对发明的实施例做出多种变更或修改。因此，本发明包括一切在专利申请范围中所提到范围内的所有替换内容，任何在本发明申请专利范围内所作的等效变化，皆属本案申请的专利范围之内。
Claims (5)
1.一种多膜片组合贴装机构，其特征在于，包括主滑动组件、用于夹取至少两个并排膜片并移动至载体上的夹取组件以及用于在载体上按压膜片的按压组件，主滑动组件包括主滑轨、沿主滑轨滑动的主滑板以及用于驱动主滑板沿主滑轨滑动的主滑板驱动器，夹取组件和按压组件设置在主滑板上；所述夹取组件包括安装在主滑板上的取料夹座、与取料夹座活动连接用于从膜片的侧面夹取膜片的取料夹以及用于驱动取料夹张合的取料夹驱动器，所述取料夹有两个相互配合的支夹，取料夹通过大于膜片重力的侧向挤压力来实现多个零件的整体挤压抓；悬空膜片两侧受到来自相邻膜片的摩擦力大于自身重力和运动中产生的惯性力；所述按压组件包括安装在主滑板上的按压固定座、设置在按压固定座上的按压滑轨、沿按压滑轨上下滑动的按压滑动座以及用于驱动按压滑动座沿按压滑轨滑动的按压驱动器，按压滑动座上固定有按压板，按压板的底部设有处于取料夹的两个支夹之间的弹性按压柱。
2.根据权利要求1所述的多膜片组合贴装机构，其特征在于：所述取料夹座以及主滑板之间设有取料夹运动组件，所述取料夹运动组件包括固定在主滑板上的取料固定座、设置在取料固定座上的弧形滑轨、沿弧形滑轨滑动的取料滑动座、驱动取料滑动座沿弧形滑轨滑动的滑动驱动器，取料滑动座上固定有安装座，安装座上设有竖直滑轨，竖直滑轨上套有移动座，取料夹座固定在移动座上。
3.根据权利要求2所述的多膜片组合贴装机构，其特征在于：所述安装座与取料夹座之间设有反向缓冲模块。
4.根据权利要求3所述的多膜片组合贴装机构，其特征在于：所述反向缓冲模块为一对触点开关。
5.根据权利要求1所述的多膜片组合贴装机构，其特征在于：所述按压板与按压滑动座之间设有微调结构，所述微调结构包括与按压滑动座活动连接的微调块以及固定在按压滑动座上用于对微调块进行微调的微调栓，按压板固定在微调块上。
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