CN108297523A - 多层物料全自动贴装生产线 - Google Patents

Abstract

本发明属于贴装设备技术领域，公开了一种多层物料全自动贴装生产线，包括第一机组和第二机组，所述第一机组包括：贴装平台，设置有至少两个；第一上料机构，用于将第一物料上料至所述贴装平台；第一撕膜机构，用于撕除所述贴装平台上的第一物料的表面保护膜层；第二上料机构，用于输送至少一种第二物料并将所述第二物料贴合至所述贴装平台上的第一物料上，形成物料半成品；所述第二机组位于所述第二上料机构的一侧，用于接收所述物料半成品并对所述物料半成品进行加工并形成最终产品。本发明能够进行多种物料的定位贴合，自动化程度高，有效地提升了生产效率，降低了生产成本，保证了产品质量。

Description

多层物料全自动贴装生产线

技术领域

本发明涉及贴装设备技术领域，尤其涉及一种多层物料全自动贴装生产线。

背景技术

近年来，SMT(Surface Mount Technology，表面贴装技术)已经广泛应用在各类产品生产中，主要由气缸或伺服电机搭配吸头实现上料供给，定位后再由旋转伺服电机或者旋转气缸下压进行定位贴合。

SMT常用于FPC表面单层物料贴装，涉及多层物料贴装或软性物料贴装，SMT 技术则难以实现。FPC在生产过程中需在表面贴合PI、导电泡棉、背胶、EMI等制品，以实现补强、绝缘、导电、缓冲、屏蔽、胶粘等功能。传统背胶、PI、泡棉、石墨片的贴合首先经模切冲压成型于保护膜，再依靠人工结合治具进行手动对位贴合，需耗用大量的辅材、专属治具、人力，人工贴合易出现贴偏、污染等不良现象，而且生产效率低下，产品质量得不到有效保证。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多层物料全自动贴装生产线，能够实现多层物料的自动贴装，提升生产效率，降低生产成本，保证了产品质量。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种多层物料全自动贴装生产线，包括第一机组和第二机组，所述第一机组包括：

贴装平台，设置有至少两个；

第一上料机构，用于将第一物料上料至所述贴装平台；

第一撕膜机构，用于撕除所述贴装平台上的第一物料的表面保护膜层；

第二上料机构，用于输送至少一种第二物料并将所述第二物料贴合至所述贴装平台上的第一物料上，形成物料半成品；

所述第二机组位于所述第二上料机构的一侧，用于接收所述物料半成品并对所述物料半成品进行加工并形成最终产品。

作为优选，所述第一机组还包括辊压机构，所述辊压机构位于所述第二上料机构的一侧，用于对贴合后的物料进行辊压形成所述物料半成品。

作为优选，所述第一机组还包括物料定位机构，所述物料定位机构位于所述贴装平台的上方，用于扫描并记录所述贴装平台上的第一物料的相对位置。

作为优选，所述第一机组还包括第一物料入料机构，所述第一物料入料机构包括旋转装置，由所述旋转装置驱动转动的旋转台，对称设置在所述旋转台上且用于放置所述第一物料的两个物料槽，位于所述旋转台下方的顶升装置，所述顶升装置的输出端能穿过所述旋转台和所述物料槽，并对所述物料槽内的所述第一物料进行顶升操作。

作为优选，所述第一撕膜机构包括第一导轨，沿所述第一导轨作直线往复滑动的第一支座，固定安装在所述第一支座上的伸缩气缸，转动安装在所述第一支座上且连接于所述伸缩气缸输出端的转动支板，固设在所述转动支板一侧的第一夹持气缸，以及安装在所述第一夹持气缸输出端的第一夹爪，所述第一夹爪与所述转动支板的下表面平行设置，并能够与所述转动支板的下表面贴合将所述第一物料的表面保护膜层夹紧。

作为优选，所述第二上料机构包括至少一个用于吸附第二物料的物料吸头，驱动所述物料吸头转动的旋转电机，驱动所述旋转电机沿Z向移动的Z向驱动装置，驱动所述Z向驱动装置沿X向移动的X向驱动装置，驱动所述X向驱动装置沿Y向移动的Y向驱动装置，以及固定设置的视觉相机，所述视觉相机能对所述第二物料吸头上的物料进行拍摄，并记录第二物料位置数据以及角度数据。

作为优选，所述第二机组包括：

物料转移机构，位于所述辊压机构的一侧，用于接收并翻转所述物料半成品；

第二撕膜机构，用于接收所述物料转移机构转移的所述物料半成品，并撕除所述物料半成品上的背面保护膜层；

第一下料机构，用于吸附所述第二撕膜机构上撕膜后的物料半成品；

物料放置机构，用于放置所述第一下料机构输送的撕膜后的物料半成品；

第三上料机构，位于所述物料放置机构的一侧，用于将第三物料贴附在撕膜后的物料半成品上，形成所述最终产品；

第二下料机构，用于将所述物料放置机构上的所述最终产品取出并放置到托盘上。

作为优选，所述物料转移机构包括直线驱动

电机，由所述直线驱动电机驱动作直线运动的第二旋转电机，由所述第二旋转电机驱动转动的物料转移板，以及设置于所述物料转移板上的吸附组件，所述吸附组件能够吸附所述物料半成品。

作为优选，所述第二撕膜机构包括第二导轨，沿所述第二导轨作直线往复滑动的第二支座，安装在所述第二支座上的旋转气缸，由所述旋转气缸驱动转动的第二夹持气缸，连接于所述第二夹持气缸且由所述第二夹持气缸驱动实现夹持动作的一对第二夹爪，所述第二夹爪能够夹持所述物料半成品上的背面保护膜层。

作为优选，所述第二下料机构包括第三支座，转动设置在所述第三支座上的至少两个转轴，安装在所述转轴下端的吸盘，驱动所述第三支座升降的升降装置，以及驱动所述升降装置水平移动的移动装置，所述吸盘用于吸附所述最终产品。

本发明的有益效果：通过第一机组，能够实现对第一物料的自动撕膜，并且能够进行其他物料与第一物料的自动贴合，同时配合第二机组，能够将第一机组生成的物料半成品加工成最终产品。通过上述结构，能够进行多种物料的定位贴合，自动化程度高，有效地提升了生产效率，降低了生产成本，保证了产品质量。

附图说明

图1是本发明多层物料全自动贴装生产线的结构示意图；

图2是本发明多层物料全自动贴装生产线的俯视图；

图3是本发明多层物料全自动贴装生产线第一机组的结构示意图；

图4是本发明第一机组的第一物料入料机构的立体结构示意图；

图5是本发明第一机组的第一物料入料机构的主视图；

图6是本发明第一机组的第一物料入料机构的侧视图；

图7是本发明第一机组的第一物料入料机构的俯视图；

图8是本发明第一机组的第一撕膜机构的立体结构示意图

图9是本发明图8的A处放大示意图；

图10是本发明第一机组的第一撕膜机构的主视图；

图11是本发明第一机组的第一撕膜机构的侧视图；

图12是本发明第一机组的第一撕膜机构的仰视图；

图13是本发明第一机组的第二上料机构的立体结构示意图；

图14是本发明第一机组的第二上料机构的主视图；

图15是本发明第一机组的第二上料机构的侧视图；

图16是本发明第一机组的第二上料机构的仰视图；

图17是本发明图13的B处放大示意图；

图18是本发明图16的C处放大示意图；

图19是本发明第一机组的辊压机构的结构示意图；

图20是本发明多层物料全自动贴装生产线第二机组的结构示意图；

图21是本发明图20的D处放大示意图；

图22是本发明第二机组的第二撕膜机构的立体结构示意图；

图23是本发明第二机组的第二撕膜机构的主视图；

图24是本发明第二机组的第二撕膜机构的侧视图；

图25是本发明第二机组的第二撕膜机构的俯视图；

图26是本发明第二机组的物料放置机构以及第三上料机构的位置示意图；

图27是本发明第二机组的第二下料机构的主视图；

图28是本发明第二机组的第二下料机构的侧视图；

图29是本发明图27的E处放大示意图。

图中：

100、第一机组；200、第二机组；

1、贴装平台；

2、第一上料机构；

3、第一撕膜机构；31、第一导轨；32、第一支座；33、伸缩气缸；34、转动支板；35、第一夹持气缸；36、第一夹爪；37、支撑板；38、第一升降气缸； 39、连接块；310、行程开关；320、限位块；330、连接板；321、第一支板； 322、立板；323、第二支板；361、横梁；362、第一夹持头；

4、第二上料机构；41、物料吸头；42、第一旋转电机；43、Z向驱动装置； 44、X向驱动装置；45、Y向驱动装置；46、物料感知传感器；47、真空电磁阀； 48、真空压力表；421、电机支架；431、Z向支架；432、Z向电机；433、Z向丝杠；434、Z向滑座；441、X向支架；442、X向电机；443、X向丝杠；444、主动同步轮；445、从动同步轮；446、同步带；447、轴承；448、轴承座；449、X向滑块；44a、X向滑轨；451、Y向支架；452、Y向电机；453、Y向丝杠；454、 Y向滑座；455、Y向滑轨；456、Y向滑块；

5、物料定位机构；

6、第一物料入料机构；61、旋转装置；62、旋转台；63、物料槽；64、顶升装置；65、物料传感器；66、顶升高度传感器、；611、旋转支座；612、减速机；613、入料旋转电机；614、轴承；631、活动底板；632、圆孔；633、U型开口孔；641、顶升支座；642、顶升电机；643、顶升台；644、顶升杆；

7、物料转移机构；71、直线驱动电机；72、第二旋转电机；73、物料转移板；74、吸附组件；

8、第二撕膜机构；81、第二导轨；82、第二支座；83、旋转气缸；84、第二夹持气缸；85、第二夹爪；86、第二升降气缸；87、夹持支座；88、滑轨； 89、滑块；810、作业台；821、第一支座板；822、第二支座板；851、夹齿；

9、第一下料机构；91、第一下料轨道；92、第一下料吸附组件；

10、第三上料机构；

11、第二下料机构；111、第三支座；112、转轴；113、吸盘；114、升降装置；115、移动装置；116、驱动电机；117、第一同步带轮；118、第一同步带；1111、滑动座；1112、连接座；1121、真空接气口；1141、底座；1142、第三升降气缸；1143、第一滑轨；1151、固定座；1152、移动电机；

12、辊压机构；121、压辊；122、压合面；

13、物料放置机构；131、放置盘；132、放置槽。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

本发明提供一种多层物料全自动贴装生产线，如图1和图2所示，该多层物料全自动贴装生产线包括第一机组100、第二机组200以及连接于第一机组 100和第二机组200的控制装置(图中未示出)，其中：

可参照图3，上述第一机组100包括贴装平台1、第一上料机构2、第一撕膜机构3、第二上料机构4、辊压机构12(图3中未示出)、物料定位机构5以及第一物料入料机构6，其中：

上述贴装平台1设置有至少两个，本实施例中设有四个贴装平台1，且四个贴装平台1并排设置，上述贴装平台1可包括导轨(图中未示出)，在导轨上设有能够沿导轨滑动的放置平台(图中未示出)，该放置平台上可以设置吸附设备，用于吸附放置在该放置平台上的待加工物料。通过设置四个贴装平台1，能够在其中一个贴装平台1上进行贴合作业时，其他的贴装平台1能持续作业，提高整个生产线的生产效率。

本实施例中，可参照图4-7，上述第一物料入料机构6包括旋转装置61、旋转台62、物料槽63、顶升装置64，其中：

上述旋转装置61包括旋转支座611、减速机612、入料旋转电机613以及轴承614，其中，上述旋转支座611可根据需要固定在本生产线的支架上，在旋转支座611中间位置处开设有通孔(图中未示出)，上述减速机612固定安装在旋转支座611的下方，且该减速机612的输出端穿过上述通孔，并最终连接于旋转台62。上述入料旋转电机613连接于控制装置且输出端连接于减速机612。通过该入料旋转电机613以及减速机612，能够驱动上述旋转台62转动。

为了更好的实现减速机612输出端的转动，在上述通孔内安装有轴承614，上述减速机612的输出端穿过该轴承614设置。

上述旋转台62的中间位置连接于减速机612的输出端，且该旋转台62相对于其旋转中心对称设有物料槽安装部(图中未示出)，上述物料槽63安装在该物料槽安装部上。在该物料槽安装部处开设有第一通孔(图中未示出)，具体的该第一通孔为矩形孔，可供顶升装置64的输出端穿过。

上述物料槽63设置有两个，且对称设置在旋转台62上。具体的，可参照图4，该物料槽63呈长方体结构，其两个长边侧上开设有若干圆孔632，用于减轻整个物料槽63的重量，进而降低上述旋转装置61的负荷。在物料槽63的两个短边侧上开设有U形开口孔633。

本实施例中，上述物料槽63底部开设有第二通孔(图中未示出)，具体的，该第二通孔为矩形孔，且该第二通孔与上述旋转台62的第一通孔同轴心设置，在物料槽63内还设有一活动设置的活动底板631(图7所示)，该活动底板631 为矩形板，可用于放置第一物料。该活动底板631的面积大于第二通孔的面积设置。上述顶升装置64的输出端可依次穿过第一通孔以及第二通孔，并将该活动底板631向上顶起，进而使得其上的第一物料向上移动到预设高度处，由上述第一上料机构2进行第一物料的吸取操作。

上述顶升装置64包括顶升支座641、顶升电机642、丝杠(图中未示出)、顶升台643、顶升杆644以及顶升板(图中未示出)，其中：

上述顶升支座641可固定于生产线的支架上，上述顶升电机642连接于控制装置且固定在上述顶升支座641的一端，具体如图5所示的下端处。该顶升电机642的输出端连接有上述丝杠，该丝杠与上述顶升台643螺纹连接。上述顶升台643能够沿顶升支座641滑动，具体的，可在顶升支座641上设置有滑轨(图中未示出)，在该顶升台643上设有滑块(图中未示出)，该滑块能够相对于滑轨滑动。上述顶升杆644设置有四个，且同一端均固定在上述顶升台643 上，四个顶升杆644的另外一端均固接在顶升板上。

当顶升电机642转动时，带动丝杠转动，与丝杠螺纹连接的顶升台643则沿顶升支座641滑动，此时顶升板由顶升台643以及顶升杆644带动上下滑动，当顶升板向上滑动时，其能够穿过旋转台62以及位于其上方的物料槽63，并接触到上述物料槽63内的活动底板631，并将活动底板631以及其上的第一物料向上顶起，并最终使得第一物料上升到预设高度处。

本实施例中，在旋转台62下方且位于顶升装置64的一侧设有连接于控制装置的物料传感器65，具体的，该物料传感器65可以固定在顶升板的下方，且在顶升板以及活动底板631上开设有同轴心设置的孔(图中未示出)，上述物料传感器65能够正对顶升板上和活动底板631上的孔设置，用于检测物料槽63 内是否存在第一物料。具体的，该物料传感器65可以是光电传感器，当物料槽 63内不存在第一物料时，其发送信号给控制装置。

本实施例中，在上述顶升装置64上方的物料槽63的一侧还设有连接于控制装置的顶升高度传感器66，用于检测物料槽63内的第一物料是否达到预设高度。具体的，该顶升高度传感器66位于物料槽63的短边侧的U形开口孔633 的一侧，当物料槽63内的第一物料被顶升装置64顶升至该顶升高度传感器66 所处的高度时，顶升高度传感器66发送信号给控制装置。

本实施例中，当上述第一物料入料机构6使用时，首先通过物料传感器65 检测位于顶升装置64上方的物料槽63内是否存在第一物料，当存在第一物料时，控制装置控制顶升装置64启动，并通过顶升电机642带动顶升板穿过旋转台62以及物料槽63的底部，最终接触到活动底板631并带动该活动底板631 以及其上的第一物料向上移动，当位于最上方的第一物料上升到顶升高度传感器66所处的位置时，顶升高度传感器66会发送信号给控制装置，控制装置控制顶升装置64停止运行，此时第一上料机构2可以将第一该物料吸取。随后顶升高度传感器66发送信号给控制装置，控制装置控制顶升装置64再次启动，并将下一个第一物料顶升至该顶升高度传感器66所处的位置，以此循环，直至该物料槽63内不再有第一物料。

当物料传感器65检测到该物料槽63内不再有第一物料时，发送信号给控制装置，控制装置控制顶升装置64的顶升板回位至旋转台62的下方，随后控制装置控制旋转装置61带动旋转台62以及其上的两个物料槽63转动，使得另一个装有第一物料的物料槽63转动至顶升装置64的上方，此时物料传感器65 检测到该物料槽63内存在第一物料，控制装置控制顶升装置64将第一物料向上顶起，进行该物料槽63内的第一物料吸取使用工作，直至该物料槽63内的第一物料全部使用完毕。

以此循环，当其中一个物料槽63内的第一物料正在被使用时，另外一个物料槽63装好第一物料，等待使用。通过上述方式，能够在不停机的前提下实现第一物料的持续供应，能够解决现有人工补料存在的作业效率低下的问题，提升了生产线的稼动及作业效率。

本实施例中，为了提高贴装效率，上述第一物料正反面均采用保护膜层保护，且单片第一物料上设有4片产品。

如图3所示，上述第一上料机构2位于贴装平台1的一端上方，其能够将第一物料入料机构6内的第一物料吸附并移动至上述贴装平台1上。具体的，该第一上料机构2的结构为现有技术中常见的结构，其可以包括真空吸头以及供真空吸头移动的导轨，导轨位于上述四个贴装平台1的上方，通过真空吸头吸附第一物料，并通过导轨移动至贴装平台1的上方，并将第一物料放置到贴装平台1上。需要说明的是，本实施例中，由于贴装平台1设置有四个，所以在第一上料机构2吸附第一物料并将第一物料放置到第一个贴装平台1上后，其会继续吸附第一物料并将第一物料放置在其他贴装平台1上，以达到提高生产效率的目的。

本实施例中，上述第一撕膜机构3位于贴装平台1的上方，如图8-12所示，该第一撕膜机构3包括第一导轨31、第一支座32、伸缩气缸33、转动支板34、第一夹持气缸35、第一夹爪36，其中：

上述第一导轨31固定在支撑板37上，该支撑板37固定在生产线的支架上，在支撑板37上还设有一连接于控制装置的第一升降气缸38，该第一升降气缸 38驱动连接于上述第一支座32，用于使得所述第一支座32沿第一导轨31作直线往复滑动。

本实施例中，如图8以及图9所示，上述第一支座32包括滑动设置在第一导轨31上的第一支板321，对称且垂直设置在第一支板321远离所述第一导轨 31的一侧的两个立板322，以及固接于两个立板322的第二支板323，上述伸缩气缸33固设在第二支板323上。在第二支板323的下端开设有U型开口，上述转动支板34转动安装在U型开口内，具体可通过销轴使得转动支板34的两侧与U型开口的两个内侧面转动连接。

上述伸缩气缸33连接于控制装置，且该伸缩气缸33的缸体通过连接板330 固定在第二支板323上，且该伸缩气缸33的输出端固接有连接块39(图9所示)，该连接块39转动连接于转动支板34，通过伸缩气缸33的伸缩，能够使得转动支板34相对于第二支板323转动。

上述第一夹持气缸35连接于控制装置并固接在转动支板34的一侧上，且该第一夹持气缸35的输出端向下设置，上述第一夹爪36固接在第一夹持气缸 35的输出端上。

具体的，上述第一夹爪36包括固接在第一夹持气缸35输出端的横梁361，以及位于横梁361两端的第一夹持头362，上述两个第一夹持头362与转动支板 34的下表面平行设置，且在第一夹持气缸35的带动下，上述两个第一夹持头 362能够与转动支板34的下表面贴合，以夹紧第一物料的表面保护膜层夹紧。

本实施例中，在第一导轨31的两端处还设有两个连接于控制装置的行程开关310，在第一支座32的第一支板321上设有与行程开关310接触的限位块320。当第一支座32沿第一导轨31滑动时，如果限位块320接触到行程开关310，行程开关310发送信号给控制装置，控制装置控制上述第一升降气缸38停止运行，以避免第一支座32运动过度，造成整个第一撕膜机构3的损坏。

下面对本发明的第一撕膜机构3的工作原理加以阐述说明：

在贴装平台1上的第一物料移动至该第一撕膜机构3处，且需要对第一物料上的表面保护膜层进行剥离时，首先通过第一升降气缸38驱动第一支座32 沿第一导轨31移动至放置有第一物料的贴装平台1处，随后通过第一夹持气缸 35伸出并带动第一夹爪36下移，使得第一物料上的表面保护膜层位于第一夹爪 36的第一夹持头362与转动支板34的下表面之间，随后第一夹持气缸35回缩并带动第一夹爪36，使第一夹爪36的第一夹持头362与转动支板34的下表面相贴合将表面保护膜层夹紧。随后通过伸缩气缸33带动第一夹持气缸35以及第一夹爪36翻转一定角度，随着第一夹爪36的转动，能够将表面保护膜层的一部分与第一物料分离，随后控制第一升降气缸38带动第一支座32沿第一导轨31反向移动至最初状态，在移动过程中，第一夹爪36持续带动表面保护膜层与第一物料分离，直至表面保护膜层与第一物料完全分离。

通过上述第一撕膜机构3，能够取代人工剥膜，避免了非剥膜层被带离的情况，且降低了人工成本，提高了作业效率。

本实施例中，上述物料定位机构5位于贴装平台1的上方且置于上述第一撕膜机构3以及第二上料机构4之间，该物料定位机构5用于扫描并记录贴装平台1上的第一物料的相对位置，具体的，上述物料定位机构5为CCD相机，其通过支架安装在生产线上。上述物料定位机构5设置有四个，每个物料定位机构5均对应一个贴装平台1，以便于对每个贴装平台1上的第一物料进行扫描定位。贴装平台1上的第一物料经第一撕膜机构3剥离了表面保护膜层后，移动至物料定位机构5处并经其扫描定位，随后移动至第二上料机构4处。

第二上料机构4用于输送至少一种第二物料并将第二物料贴合至贴装平台1 上的第一物料上，形成物料半成品。本实施例中，上述第二上料机构4设置有两个且并排设置在物料定位机构5的同一侧，分别用于输送两种不同的第二物料，并且依次贴合到贴装平台1上的第一物料上。

具体的，可参照图13-16，上述第二上料机构4包括物料吸头41，第一旋转电机42、Z向驱动装置43、X向驱动装置44、Y向驱动装置45、视觉相机，其中：

上述物料吸头41用于对第二物料的吸附，具体的，上述第二物料为贴合物，其与第一物料相贴合。在物料吸头41上设有真空入口(图中未示出)，该真空入口通过管道(图中未示出)连接于真空电磁阀47(图15所示)，真空电磁阀 47连接于控制装置，由控制装置控制启闭。且该真空电磁阀47还连接有抽真空泵(图中未示出)，通过控制装置控制真空电磁阀47开启，随后通过抽真空泵抽真空，即可使得物料吸头41将第二物料吸附。进一步的，在上述管道上设有真空压力表48，用于实时检测抽真空的压力状况，以便于对物料吸头41的吸附力进行调节。

本实施例中，如图17所示，在物料吸头41上设置有连接于控制装置的物料感知传感器46，该物料感知传感器46用于检测物料吸头41下方是否存在第二物料，具体的，该物料感知传感器46可以是红外传感器，或者其他能够实现物体检测的传感器。

本实施例中，上述物料吸头41设置有四个，且四个物料吸头41并排设置。

上述第一旋转电机42连接于控制装置，且上述第一旋转电机42设置有四个，每个第一旋转电机42的输出端均连接一个物料吸头41，用于带动物料吸头 41转动，以实现物料吸头41上的第二物料的角度纠偏调节。

上述Z向驱动装置43也设置有四个，每个Z向驱动装置43均连接一个第一旋转电机42，具体的，可参照图15，该Z向驱动装置43包括Z向支架431，安装在Z向支架431上且竖直向下设置的Z向电机432，该Z向电机432连接于控制装置且输出端固接有Z向丝杠433，该Z向丝杠433螺纹连接有Z向滑座 434，上述第一旋转电机42能够由Z向滑座434带动沿Z向移动。更具体的，每个第一旋转电机42均安装有一个电机支架421，上述Z向滑座434固定连接于该电机支架421，通过Z向电机432带动Z向丝杠433转动，能够实现Z向滑座434的Z向移动，进而Z向滑座434能够带动电机支架421、第一旋转电机 42以及物料吸头41一起沿Z向移动。本实施例中，上述四个Z向驱动装置43 共用一个Z向支架431，即四个Z向驱动装置43并排安装在Z向支架431上。

可参照图16和图18，上述X向驱动装置44包括X向支架441，安装在X 向支架441上且连接于控制装置的X向电机442，由X向电机442驱动转动的X 向丝杠443，与X向丝杠443螺纹连接的X向滑座(图中未示出)，Z向驱动装置43的Z向支架431安装在X向滑座上。具体的，本实施例在X向电机442输出端固接有主动同步轮444，X向丝杠443的一端固接有从动同步轮445，主动同步轮444和从动同步轮445之间通过同步带446连接。通过X向电机442带动主动同步轮444转动，由主动同步轮444带动从动同步轮445转动，进而由从动同步轮445带动X向丝杠443转动，能够实现X向滑座的X向移动，X向滑座则能够带动四个Z向驱动装置43以及物料吸头41沿X向移动。

本实施例中，在X向丝杠443的两端均套设有轴承447，该轴承447固定在轴承座448上，轴承座448则固定在X向支架441上，通过设置轴承447，能够实现X向丝杠443的转动。

本实施例中，在Z向驱动装置43上设有X向滑块449，在X向支架441上设有X向滑轨44a，上述X向滑块449滑动设置在X向滑轨44a上。

可参照图13，上述Y向驱动装置45包括Y向支架451，安装在Y向支架451 上且连接于控制装置的Y向电机452，由Y向电机452驱动转动的Y向丝杠453，与Y向丝杠453螺纹连接的Y向滑座454，X向驱动装置44的X向支架441固定连接于Y向滑座454。具体的，上述Y向驱动装置45还包括有固定设置的Y 向滑轨455，上述X向驱动装置44上设有Y向滑块456，该Y向滑块456滑动设置在Y向滑轨455上。通过Y向电机452带动Y向丝杠453转动，能够实现Y 向滑座454的Y向移动，Y向滑座454则能够带动整个X向驱动装置44以及四个Z向驱动装置43以及物料吸头41沿Y向移动。

可以理解的是，上述物料吸头41、第一旋转电机42、Z向驱动装置43的个数可以根据需要进行设定，而非仅限于四个。

上述视觉相机固定设置且连接于控制装置，具体的，该视觉相机竖直向上设置，其可固定设置在生产线的支架上，当物料吸头41移动到该视觉相机上方时，视觉相机能对物料吸头41上的第二物料进行拍摄，并记录第二物料位置数据以及角度数据。

本实施例中，贴装平台1带动其上的第一物料移动至第二上料机构4处，上述第二上料机构4首先通过X向驱动装置44、Y向驱动装置45驱动物料吸头 41移动至第二物料上方，在物料感知传感器46感知到第二物料存在后，Z向驱动装置43控制物料吸头41沿Z向向下移动至第二物料上方，并将第二物料吸附。

随后通过X向驱动装置44、Y向驱动装置45、Z向驱动装置43中的至少一个，带动物料吸头41以及其上的第二物料移动至视觉相机上方，视觉相机对第二物料进行拍摄，并记录第二物料位置数据及角度数据，随后将该第二物料的位置数据及角度数据传递给控制装置，经控制装置计算后，给出物料吸头41移动及旋转的相对数据。

随后控制装置根据物料吸头41移动及旋转的相对数据控制第一旋转电机42 转动，并带动物料吸头41以及第二物料转动，使得第二物料旋转至预设的角度，之后通过X向驱动装置44、Y向驱动装置45带动物料吸头41及第二物料移动至贴装平台1的第一物料上方，由Z向驱动装置43带动物料吸头41及第二物料下移，并使得第二物料贴在第一物料上。以此类推，通过第二上料机构4依次将四个贴装平台1上的第一物料上贴合第二物料。

需要指出的是，本实施例中，上述两种第二物料分别设置在对应的第二上料机构4的料盘(图中未示出)内，第二上料机构4的物料吸头41能够从料盘内取出第二物料。

本实施例中，上述辊压机构12位于第二上料机构4的一侧，在贴装平台1 带动贴合后的物料移动至该辊压机构12处时，辊压机构12对贴合后的物料进行辊压形成物料半成品。具体的，如图19所示，该辊压机构12由压辊121和位于压辊121上的压合面122(图中未示出)构成，其中压合面122由方形支撑框和PE膜构成，压合时方形支撑框带动PE膜下压于贴装平台1表面，压辊121 沿支撑框内侧于PE膜表面由前向后辊压一次，将上述贴合后的物料辊压成物料半成品。本实施例中，上述辊压机构12依次对四个贴装平台1上的贴合后的物料进行辊压，直至四个贴装平台1上均形成物料半成品。

在上述物料半成品形成后，贴装平台1会带动物料半成品移动至第二机组 200处，第二机组200则接收上述物料半成品并对物料半成品进行加工并形成最终产品。

本实施例中，可参照图20，上述第二机组200包括物料转移机构7、第二撕膜机构8、第一下料机构9、物料放置机构13(图18未示出)、第三上料机构 10以及第二下料机构11，其中：

上述物料转移机构7位于辊压机构12的一侧，用于接收并翻转物料半成品。可参照图21，上述物料转移机构7包括第二旋转电机72，由第二旋转电机72 驱动旋转的物料转移板73，以及驱动第二旋转电机72作直线移动的直线驱动电机71，上述第二旋转电机72的移动方向与第一机组100的贴装平台1的移动方向相垂直。上述物料转移板73上设置有吸附组件74，该吸附组件74为真空吸附设备。当贴装平台1上的物料半成品移动至物料转移板73下方后，物料旋转板以及第二旋转电机72由直线驱动电机71驱动移动至贴装平台1的一端处时，此时物料转移板73能够置于物料半成品的上方，吸附组件74将物料半成品吸附，随后通过第二旋转电机72将物料转移板73以及其上的物料半成品翻转 180°，此时物料半成品背面朝上且置于上述第二撕膜机构8一侧，由物料吸附作业头(图中未标出)将翻转180°物料半成品吸附移转至第二撕膜机构8上。需要说明的是，本实施例的物料转移机构7能够实现对四个贴装平台1上的物品半成品的吸附和翻转，即在生产时，上述物料转移机构7会依次对四个贴装平台1上的物品半成品进行吸附和翻转。

上述第二撕膜机构8用于接收物料转移机构7转移的物料半成品，并撕除物料半成品上的背面保护膜层，具体的，如图22-25所示，上述第二撕膜机构8 包括第二导轨81、第二支座82、旋转气缸83、第二夹持气缸84、第二夹爪85、第二升降气缸86、夹持支座87，其中：

上述第二支座82包括第一支座板821以及第二支座板822，该第一支座板 821滑动设置在第二导轨81上，在第一支座板821上设有滑轨88，第二支座板 822上设有滑块89，并且该滑块89与滑轨88滑动配合，以实现第二支座板822 相对于第一支座板821的滑动。

本实施例中，上述第一支座板821可通过电机带动丝杠的方式来实现相对于第二导轨81的直线往复滑动；也可以采用直线马达来带动第一支座板821相对于第二导轨81作直线往复滑动。还可以采用气缸来带动第一支座板821相对于第二导轨81作直线往复滑动。

上述第二升降气缸86连接于控制装置并竖直安装座第一支座板821上，且其输出端向上设置并固接有上述第二支座板822，通过第二升降气缸86，能够驱动第二支座板822上下升降。

上述旋转气缸83连接于控制装置并安装在第二支座板822上，且该旋转气缸83的轴心水平设置，上述第二夹持气缸84能够由该旋转气缸83带动旋转。

上述第二夹持气缸84连接于控制装置，并且该第二夹持气缸84通过夹持支座87连接于旋转气缸83，具体的，是该夹持支座87一端连接于旋转气缸83 的输出端，另一端固定安装第二夹持气缸84。

上述第二夹爪85设置为上下两个，且均连接于第二夹持气缸84的输出端，通过第二夹持气缸84，能够驱动该两个第二夹爪85进行夹紧和松开的动作。具体的，可参照图22，上述第二夹爪85沿长度方向等间距设有若干夹齿851，本实施例中夹齿851设置为四个，当然可以根据需要设置多个。上述两个第二夹爪85上相对的两个夹齿851之间能够相互啮合，以实现对物料半成品上的背面保护离膜层夹持。

本实施例中，上述第二撕膜机构8还包括有作业台810，该作业台810设置在生产线的架体上，且位于第二夹爪85的下方，用于放置物品半成品。

在物料转移机构7将物料半成品翻转并经物料吸附作业头吸附移转置于第二撕膜机构8的作业台810上时，首先通过驱动第二支座82沿第二导轨81移动至作业台810的前端处，随后通过升降装置来调节第二夹持气缸84上的第二夹爪85的位置(此时第二夹爪85处于松开状态)，使第二夹爪85正对物料半成品的背面保护离膜层，随后通过第二夹持气缸84驱动两个第二夹爪85闭合，并通过第二夹爪85的夹齿851将背面保护离膜层夹紧。随后通过旋转气缸83 带动第二夹持气缸84以及第二夹爪85转动一定角度，随着第二夹爪85的转动，能够将背面保护离膜层的一部分与物料半成品分离，随后控制第二支座82沿第二导轨81反向移动至最初状态，在移动过程中，第二夹爪85持续带动背面保护离膜层与物料半成品分离，直至背面保护离膜层与物料半成品完全分离，此时物料半成品由一整片结构变成4片单片半成品。

本实施例中，如图20所示，上述第一下料机构9用于吸附第二撕膜机构8 上撕膜后的物料半成品，并将该撕膜后的物料半成品放置到物料放置机构13上。具体的，本实施例的上述第一下料机构9位于第二撕膜机构8的一侧，该第一下料机构9包括有第一下料轨道91，以及沿第一下料轨道91移动的第一下料吸附组件92，该第一下料吸附组件92能够将撕膜后的物料半成品吸附住，并移动至物料放置机构13上。本实施例中，上述第一下料吸附组件92为现有技术中常见的吸附组件，在此不再赘述。

如图26所示，上述物料放置机构13用于放置第一下料机构9输送的撕膜后的物料半成品，其包括有呈圆盘型结构的放置盘131，在放置盘131上周向设有多个用于放置撕膜后的物料半成品的放置槽132，放置盘131下方设有驱动其转动的驱动机构(如电机)。当第一下料机构9吸附撕膜后的物料半成品后，会移动至物料放置机构13处，放置盘131则通过驱动机构驱动转动，使得放置槽 132位于撕膜后的物料半成品下方，第一下料机构9停止吸附，撕膜后的物料半成品落入该放置槽132内。需要说明的是，当第一下料机构9输送了一组撕膜后的物料半成品(包括4个单片半成品)后，会继续输送下一组撕膜后的物料半成品，此时放置盘131被驱动机构驱动使得另一个放置槽132置于下一组撕膜后的物料半成品下方，以使得下一组撕膜后的物料半成品落入该放置槽132 内。

上述第三上料机构10位于物料放置机构13的一侧，用于将第三物料贴附在撕膜后的物料半成品(即四个单片半成品)上，形成最终的单片产品。具体的，上述第三上料机构10包括有吸附组件，通过吸附组件吸附第三物料，并且能够贴合在撕膜后的物料半成品上，形成最终产品。上述第三上料机构10的结构为现有技术中常见的结构，在此不再对其结构赘述。

本实施例的，第二下料机构11用于将物料放置机构13上的最终产品取出并放置到托盘上。具体的，如图27和图28所示，该第二下料机构11包括第三支座111、至少两个转轴112、吸盘113、升降装置114、移动装置115、以及驱动电机116，其中：

上述第三支座111包括连接于升降装置114的滑动座1111以及固接在滑动座1111下端的连接座1112，上述转轴112转动安装在该连接座1112上。

本实施例中，上述转轴112设置为四个，且均布的转动安装在连接座1112 的四周上。所述转轴112具体为空心轴，在该空心轴的下端连接有上述吸盘113，在上端则设有真空接气口1121，通过真空接气口1121连接于抽真空设备，可由抽真空设备驱动吸盘113吸附单片产品。通过设置四个转轴112以及吸盘113，能够实现对多个单片产品的吸附取料。

本实施例中，上述转轴112通过上述驱动电机116驱动转动，具体的，如图29所示，是驱动电机116的输出端设有第一同步带轮117，在每个转轴112 上均设有两个第一同步带轮117，其中一个转轴112的一个第一同步带轮117通过第一同步带118连接于驱动电机116输出端的第一同步带118，该转轴112的另一个第一同步带轮117则通过第一同步带118连接于与其相邻的一个转轴112 上的第一同步带轮117。其余的转轴112中，每相邻的两个转轴112之间均通过第一同步带118连接第一同步带轮117实现同步连接。

上述结构设置，通过一个驱动电机116即可实现对四个转轴112的同步转动，进而能够同时实现对多个单片产品的相同角度的选择，实现了任意角度的旋转取料。可以理解的是的，本实施例中还可以跟进需要进行单个单片产品的取料，或者部分单片产品的同时取料。

本实施例中，上述升降装置114连接于控制装置，且该升降装置114包括竖直设置的底座1141，该底座1141连接于移动装置115且由移动装置115驱动沿水平移动，在底座1141上安装有竖直设置的第三升降气缸1142，该第三升降气缸1142连接于控制装置且输出端连接于上述第三支座111的滑动座1111。具体的，在底座1141上设有第一滑轨43，上述滑动座1111滑动设置在该第一滑轨43上。通过设置第一滑轨43，能够对第三支座111的升降进行导向，提高了第三支座111升降时的稳定性。

本实施例中，上述移动装置115包括固定座1151，安装在固定座1151上且连接于控制装置的移动电机1152，以及连接于移动电机1152输出端且水平设置的丝杠(图中未示出)，上述底座1141螺纹连接于丝杠。通过移动电机1152转动并带动丝杠转动，能够使得底座1141相对于丝杠进行水平移动，进而带动整个升降装置114、第三支座111、转轴112以及吸盘113同时水平移动。

本实施例中，上述第二下料机构11还包括CCD相机(图中未示出)，该CCD 相机连接于控制装置，用于对吸盘113位置的校准，以实现更加准确的吸附单片产品。

本实施例中，通过上述第二下料机构11，能够实现将物料放置机构13上的单片产品取料以及将单片产品放置到托盘上的目的，具体的，上述第二下料机构11可实现以下几种取料方式：

1、多个单片产品以相同预设角度同时取料。

具体的，通过移动电机1152带动升降装置114沿水平方向移动一定距离，通过第三升降气缸1142控制第三支座111以及其上的转轴112和吸盘113沿竖直方向移动至单片产品上方，控制吸盘113吸附单片产品，此时控制装置根据单片产品放置位置，控制驱动电机116转动，此时驱动电机116通过第一同步带轮117和第一同步带118带动转轴112转动，同步控制四个吸盘113转动至预设角度后，由CCD相机进行位置校准后，第三升降气缸1142控制四个吸盘113 吸取单片产品，随后第三支座111以及其上的转轴112和吸盘113由升降装置114带动回到原始位置，并由移动装置115移动至托盘上方，升降装置114再次下降并通过吸盘113将单片产品落料至托盘上，完成一次多个单片产品相同预设角度的旋转取料。

2、部分单片产品以相同预设角度同时取料

吸盘113吸附四个单片产品后，控制装置控制移动装置115以及升降装置 114，带动吸盘113移动至落料位置上方，控制驱动电机116转动，驱动电机116 则带动转轴112转动，此时调整转轴112旋转第一预设角度(如30度)，由CCD 相机校准后，通过第三升降气缸1142控制其中两个吸盘113以第一预设角度落料，随后通过升降装置114带动吸盘113回缩；再次控制驱动电机116带动转轴112转动，此时调整转轴112旋转第二预设角度(如70度)，由CCD相机校准后，通过第三升降气缸1142控制另外两个吸盘113以第二预设角度落料，随后通过升降装置114带动吸盘113回缩。之后第三支座111以及其上的转轴112 和吸盘113由升降装置114带动回到原始位置，并由移动装置115移动至托盘上方，升降装置114再次下降并通过吸盘113将单片产品落料至托盘上，完成一次部分单片产品以相同预设角度的旋转取料。

3、单个单片产品以预设角度取料

吸盘113吸附四个单片产品后，控制装置控制移动装置115以及升降装置 114，带动吸盘113移动至落料位置上方，控制驱动电机116转动，驱动电机116 则带动转轴112转动，此时调整转轴112旋转第一预设角度(如40度)，由CCD 相机校准后，通过第三升降气缸1142控制其中一个吸盘113以第一预设角度落料，随后通过升降装置114带动吸盘113回缩；再次控制驱动电机116带动转轴112转动，此时调整转轴112旋转第二预设角度(如80度)，由CCD相机校准后，通过第三升降气缸1142控制另外一个吸盘113以第二预设角度落料，随后通过升降装置114带动吸盘113回缩；再次控制驱动电机116带动转轴112 转动，此时调整转轴112旋转第三预设角度(如120度)，由CCD相机校准后，通过第三升降气缸1142控制第三个吸盘113以第三预设角度落料，随后通过升降装置114带动吸盘113回缩；之后再次控制驱动电机116带动转轴112转动，此时调整转轴112旋转第四预设角度(如160度)，由CCD相机校准后，通过第三升降气缸1142控制第四个吸盘113以第四预设角度落料，随后通过升降装置114带动吸盘113回缩，完成四个单片产品的单独取料过程。随后第三支座111 以及其上的转轴112和吸盘113由升降装置114带动回到原始位置，并由移动装置115移动至托盘上方，升降装置114再次下降并通过吸盘113将单片产品落料至托盘上，完成一次单个单片产品以预设角度的旋转取料。

本实施例的上述第二下料机构11，能够实现对多个单片产品的吸附取料，且能够实现多个单片产品以相同角度旋转，实现任意角度的旋转取料。也可以根据需要进行单个或多个单片产品的同时取料，有效地提升了取料效率，降低了整个第二下料机构11的体积及生产成本。

本实施例中，上述托盘放置在托盘自动供给机构上，具体的，上述托盘自动供给机构能够实现空托盘的自动供给，并输送空托盘至第二下料机构11处，又第二下料机构11将单片产品放置到空托盘上。装有单片产品的托盘则通过托盘自动供给机构移动至第二下料机构11下方左侧，在单片产品装盘数量达到指定数量后，控制装置发出提醒转移已装好的单片产品。本实施例中，上述托盘自动供给机构为现有技术中常见的托盘输送结构，只需满足空托盘的自动供给以及装有单片产品的托盘的输送转移即可，在此不再对其结构赘述。

本实施例的上述多层物料全自动贴装生产线，通过上述第一机组100和第二机组200，能够实现多种物料的自动定位贴合，可有效地适用于两种以上物料的定位贴合。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种多层物料全自动贴装生产线，其特征在于，包括第一机组(100)和第二机组(200)，所述第一机组(100)包括：

贴装平台(1)，设置有至少两个；

第一上料机构(2)，用于将第一物料上料至所述贴装平台(1)；

第一撕膜机构(3)，用于撕除所述贴装平台(1)上的第一物料的表面保护膜层；

第二上料机构(4)，用于输送至少一种第二物料并将所述第二物料贴合至所述贴装平台(1)上的第一物料上，形成物料半成品；

所述第二机组(200)位于所述第二上料机构(4)的一侧，用于接收所述物料半成品并对所述物料半成品进行加工并形成最终产品。

2.根据权利要求1所述的多层物料全自动贴装生产线，其特征在于，所述第一机组(100)还包括辊压机构(12)，所述辊压机构(12)位于所述第二上料机构(4)的一侧，用于对贴合后的物料进行辊压形成所述物料半成品。

3.根据权利要求1所述的多层物料全自动贴装生产线，其特征在于，所述第一机组(100)还包括物料定位机构(5)，所述物料定位机构(5)位于所述贴装平台(1)的上方，用于扫描并记录所述贴装平台(1)上的第一物料的相对位置。

4.根据权利要求1所述的多层物料全自动贴装生产线，其特征在于，所述第一机组(100)还包括第一物料入料机构(6)，所述第一物料入料机构(6)包括旋转装置(61)，由所述旋转装置(61)驱动转动的旋转台(62)，对称设置在所述旋转台(62)上且用于放置所述第一物料的两个物料槽(63)，位于所述旋转台(62)下方的顶升装置(64)，所述顶升装置(64)的输出端能穿过所述旋转台(62)和所述物料槽(63)，并对所述物料槽(63)内的所述第一物料进行顶升操作。

5.根据权利要求1所述的多层物料全自动贴装生产线，其特征在于，所述第一撕膜机构(3)包括第一导轨(31)，沿所述第一导轨(31)作直线往复滑动的第一支座(32)，固定安装在所述第一支座(32)上的伸缩气缸(33)，转动安装在所述第一支座(32)上且连接于所述伸缩气缸(33)输出端的转动支板(34)，固设在所述转动支板(34)一侧的第一夹持气缸(35)，以及安装在所述第一夹持气缸(35)输出端的第一夹爪(36)，所述第一夹爪(36)与所述转动支板(34)的下表面平行设置，并能够与所述转动支板(34)的下表面贴合将所述第一物料的表面保护膜层夹紧。

6.根据权利要求1所述的多层物料全自动贴装生产线，其特征在于，所述第二上料机构(4)包括至少一个用于吸附所述第二物料的物料吸头(41)，驱动所述物料吸头(41)转动的第一旋转电机(42)，驱动所述第一旋转电机(42)沿Z向移动的Z向驱动装置(43)，驱动所述Z向驱动装置(43)沿X向移动的X向驱动装置(44)，驱动所述X向驱动装置(44)沿Y向移动的Y向驱动装置(45)，以及固定设置的视觉相机，所述视觉相机能对所述物料吸头(41)上的第二物料进行拍摄，并记录第二物料位置数据以及角度数据。

7.根据权利要求2所述的多层物料全自动贴装生产线，其特征在于，所述第二机组(200)包括：

物料转移机构(7)，位于所述辊压机构的一侧，用于接收并翻转所述物料半成品；

第二撕膜机构(8)，用于接收所述物料转移机构(7)转移的所述物料半成品，并撕除所述物料半成品上的背面保护膜层；

第一下料机构(9)，用于吸附所述第二撕膜机构(8)上撕膜后的物料半成品；

物料放置机构(13)，用于放置所述第一下料机构(9)输送的撕膜后的物料半成品；

第三上料机构(10)，位于所述物料放置机构(13)的一侧，用于将第三物料贴附在撕膜后的物料半成品上，形成所述最终产品；

第二下料机构(11)，用于将所述物料放置机构(13)上的所述最终产品取出并放置到托盘上。

8.根据权利要求7所述的多层物料全自动贴装生产线，其特征在于，所述物料转移机构(7)包括直线驱动电机(71)，由所述直线驱动电机(71)驱动作直线运动的第二旋转电机(72)，由所述第二旋转电机(72)驱动转动的物料转移板(73)，以及设置于所述物料转移板(73)上的吸附组件(74)，所述吸附组件(74)能够吸附所述物料半成品。

9.根据权利要求7所述的多层物料全自动贴装生产线，其特征在于，所述第二撕膜机构(8)包括第二导轨(81)，沿所述第二导轨(81)作直线往复滑动的第二支座(82)，安装在所述第二支座(82)上的旋转气缸(83)，由所述旋转气缸(83)驱动转动的第二夹持气缸(84)，连接于所述第二夹持气缸(84)且由所述第二夹持气缸(84)驱动实现夹持动作的一对第二夹爪(85)，所述第二夹爪(85)能够夹持所述物料半成品上的背面保护膜层。

10.根据权利要求7所述的多层物料全自动贴装生产线，其特征在于，所述第二下料机构(11)包括第三支座(111)，转动设置在所述第三支座(111)上的至少两个转轴(112)，安装在所述转轴(112)下端的吸盘(113)，驱动所述第三支座(111)升降的升降装置(114)，以及驱动所述升降装置(114)水平移动的移动装置(115)，所述吸盘(113)用于吸附所述最终产品。