CN108327976A - 一种应用于流水线的自动贴膜方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种应用于流水线的自动贴膜方法及装置，属于自动化领域。所述应用于流水线的自动贴膜方法包括：对流水线上传送到第一位置的待贴膜的工件进行托载，并使所述工件位于第一位置的上方；对工件的待贴膜区域进行位置检测，且对位于第二位置的标准膜进行位置检测；根据待贴膜区域和标准膜的位置检测信息，对标准膜和/或工件进行位置校正；判断校正后的标准膜和工件的位置信息是否相符，若相符，将所述标准膜贴附在待贴膜区域上；完成贴膜的工件下降并回到流水线。本发明通过集成两个传感装置的内部信息，实现标准化的自动贴膜，并将贴膜与流水线无缝结合，提高了贴膜效率。

Description

一种应用于流水线的自动贴膜方法及装置

技术领域

本发明涉及自动化领域，特别涉及一种应用于流水线的自动贴膜方法及装置。

背景技术

近年来，产品流水线加工的发展逐渐向智能化、自动化方向发展。在流水线的喷涂操作前，常见的一个预处理步骤是贴膜，即在非喷涂区域上覆盖一层膜，又或者，在电子产品出厂前，需要对产品的显示屏进行贴膜保护。

目前，主要利用人工将裁切好的膜贴附在产品需要贴膜的区域，无法达到标准化、准确化的贴膜效果，使得后续在不该喷涂的区域进行了喷涂，在应该喷涂的区域漏喷涂，并且，为了提高效率，往往是先利用裁切机构对膜进行裁切，而裁切的数量往往无法与实际产品数量吻合，一旦裁切多了，造成膜原料的浪费，若裁切少了，又得继续裁切，拖慢了贴膜效率。

现有技术至少存在以下缺点：

a、耗费人工，无法响应自动化流水线发展的需求；

b、人工贴膜存在偏斜现象，无法实现标准化，影响后续喷涂效果；

c、裁切和贴膜没有形成连贯流水线，造成原料浪费或者降低工作效率；

d、需要对工件贴膜，然后将完成贴膜的工件放到流水线上传送至下一个工序。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本发明提供了一种应用于流水线的自动贴膜方法及装置，通过集成两个传感装置的内部信息，实现标准化的自动贴膜，并将贴膜与流水线无缝结合，提高了贴膜效率。所述技术方案如下：

一方面，本发明提供了一种应用于流水线的自动贴膜方法，包括：

对流水线上传送到第一位置的待贴膜的工件进行托载，并使所述工件位于第一位置的上方；

对工件的待贴膜区域进行位置检测，且对位于第二位置的标准膜进行位置检测；

根据待贴膜区域和标准膜的位置检测信息，对标准膜和/或工件进行位置校正；

判断校正后的标准膜和工件的位置信息是否相符，若相符，将所述标准膜贴附在待贴膜区域上；

完成贴膜的工件下降并回到流水线。

进一步地，将多个待贴膜的工件依次间隔排列在流水线上，所述流水线持续传动，完成贴膜的工件回到流水线后，传送方向上的后一个工件向第一位置进行传送。

进一步地，所述对位于第二位置的标准膜进行位置检测前还包括：将卷料膜的外端在第二位置进行裁切得到标准膜，或者，对卷料膜进行裁切得到标准膜，并将标准膜移动到第二位置。

另一方面，本发明提供了一种应用于流水线的自动贴膜装置，包括传送机构、升降机构、第一传感装置、第二传感装置、载膜机构、抓膜机构和控制器，

所述传送机构用于将待贴膜的工件传送到第一位置，升降机构用于托载工件使其位于第一位置的上方，第一传感装置用于对工件的待贴膜区域进行位置检测；

所述载膜机构用于将标准膜移送至第二位置，第二传感装置用于对所述标准膜进行位置检测；

控制器根据第一传感装置和第二传感装置的检测信息，控制载膜机构和/或抓膜机构动作以对标准膜进行位置校正，判断校正后的标准膜和工件的位置信息是否相符，若相符，控制抓膜机构抓取标准膜并移动到工件处，且所述抓膜机构将标准膜贴附在所述待贴膜区域；所述升降机构带动完成贴膜的工件下降到第一位置，由传送机构继续传送。

进一步地，所述控制载膜机构和/或抓膜机构动作以对标准膜进行位置校正包括：根据第一传感装置和第二传感装置的检测信息计算载膜机构和/或抓膜机构的校正数据，所述校正数据包括在平面内的位移量和旋转量，并按照所述校正数据对载膜机构和/或抓膜机构进行位置移动。

进一步地，所述传送机构上并列排放一排或多排待贴膜的工件，所述升降机构、第一传感装置、第二传感装置、载膜机构和抓膜机构的数量均与传送机构上工件并列排放的排数相同。

进一步地，所述传送机构持续传动，在传送机构传送方向的前后两个工件间隔基准距离，使前一个工件两次到达第一位置的时间间隔小于下一个工件传送所述基准距离所需的时间。

进一步地，所述装置还包括裁切机构，所述裁切机构用于对卷料膜进行裁切得到标准膜，所述标准膜的尺寸与工件的待贴膜区域尺寸相同。

进一步地，所述传送机构包括第一传送装置、第二传送装置和第三传送装置，所述第二传送装置在传送方向上的起始端与第一传送装置在传送方向的末端之间设有第一承接机构，所述第二传送装置在传送方向上的末端与第三传送装置在传送方向的起始端之间设有第二承接机构。

进一步地，所述第一传感装置和第二传感装置均为CCD传感器。

本发明提供的技术方案带来的有益效果如下：

1)节约人工，响应自动化流水线发展的需求；

2)实现人工贴膜标准化，为后续喷涂提供良好条件；

3)形成连贯的裁切-贴膜流水线，避免原料浪费，提高工作效率；

4)将贴膜机构设置在流水线上，使贴膜和传送无缝对接，减少贴膜放件人工，提高贴膜效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的应用于流水线的自动贴膜方法的流程图；

图2是本发明实施例提供的应用于流水线的自动贴膜机的结构示意图。

其中，附图标记包括：1-升降机构，2-第一传感装置，3-第二传感装置，4-载膜机构，5-抓膜机构，6-工件，61-待贴膜区域，7-标准膜，81-第一传送装置，82-第二传送装置，83-第三传送装置，84-第一承接机构，85-第二承接机构，9-裁切机构，91-卷料膜。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、装置、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

实施例1

笔记本上设有一块手指触控区域，在笔记本外壳进行喷涂过程中，该手指触控区域是禁止进行喷涂的，因此，在对笔记本外壳进行喷涂之前，需要对该触控区域进行贴膜，以避免涂料喷涂覆盖到所述触控区域，在此应用场景下，本发明的一个实施例提供了一种应用于流水线的自动贴膜方法，具体参见图1，所述方法流程包括：

S101、将待贴膜的工件传送到流水线的第一位置处。

此处的第一位置是相对于流水线的架子静止的绝对位置，而不是随流水线传送而移动的位置。

S102、托载工件至第一位置的上方。

具体地，所述第一位置处的流水线的传送轨道中间为上下贯通的，利用支撑机构对所述工件进行托载，或者，利用夹持机构夹持工件的两侧并上升，同样可以实现本发明的技术方案。

S103、对工件的待贴膜区域进行位置检测。

具体地，位置检测为对待贴膜区域进行成像并分析其位置信息。

S104、对位于第二位置的标准膜进行位置检测。

对标准膜的位置检测与对待贴膜区域的位置检测相同。进一步地，所述对位于第二位置的标准膜进行位置检测前还包括：将卷料膜的外端在第二位置进行裁切得到标准膜，或者，对卷料膜进行裁切得到标准膜，并将标准膜移动到第二位置。

S105、根据待贴膜区域和标准膜的位置检测信息，对标准膜和/或工件进行位置校正。

具体包括以下三种校正方式：

第一种校正方式为以工件的实际位置信息为基准，计算标准膜的校正距离和角度，第二种校正方式为以标准膜的实际位置信息为基准，计算工件的校正距离和角度，第三种校正方式为按照各自的标准位置为基准，分别计算工件/标准膜各自的校正距离和角度。

以第一种方式为例进行说明，所述第一传感装置检测待贴膜的工件的第一位置信息，所述第二传感装置检测标准膜的第二位置信息，两者将检测结果发送给控制器，控制器根据接收到的传感检测结果，计算标准膜的方位调整幅度，所述方位调整幅度包括方向和距离，使得校正后的标准膜在进行后续的直线移动即能够与工件上的待贴膜区域位置比对信息数据符合。

以第三种方式为例进行说明，所述第一传感装置检测待贴膜的工件的位置信息，并将检测结果发送给控制器，控制器根据接收到的传感检测结果，对待贴膜的工件进行方位调整，所述方位调整包括方向调整和位置调整，直至第一传感装置检测到所述工件与第一标准位置吻合；所述第二传感装置检测标准膜的位置信息，并将检测结果发送给控制器，控制器根据接收到的传感检测结果，对标准膜进行方位调整，所述方位调整包括方向调整和位置调整，直至第二传感装置检测到所述标准膜与第二标准位置吻合，经过校正后，第二位置的抓取机构抓取标准膜，并从第二位置移动到第一位置，即可实现标准膜与工件上的待贴膜区域上下对齐，或者托载工件的机构从第一位置移动到第二位置，即可实现标准膜与工件上的待贴膜区域上下对齐。

S106、判断校正后的标准膜和工件的位置信息是否相符，若相符，继续执行S107，否则返回执行S105，当所述标准膜和工件(待贴膜区域)的位置信息相符时，优选地，所述标准膜仅需直线移动即可与工件上待贴膜区域上下对齐，并且，移动工件至标准膜下方也同样可以实现本发明的技术方案，只是，前者作为优选方案。

S107、将所述标准膜贴附在待贴膜区域上。

具体地，首先在轨道的第一定位点向下移动抓取所述标准膜，然后上升一段距离并沿着轨道移动到第二定位点，在第二定位点处下压，将所述标准膜贴附在工件的待贴膜区域。

S108、完成贴膜的工件下降并回到流水线。

优选地，所述流水线持续传动，将多个待贴膜的工件依次间隔排列在流水线上，完成贴膜的工件回到流水线后继续向传送方向进行移动，传送方向上的后一个工件向第一位置进行传送，即前一个工件完成贴膜后回到流水线时，后一个工件还未达到贴膜的定位点(第一位置)处。

可选地，所述流水线为停顿运动模式，即，在前一个工件被托载进行贴膜过程中，所述流水线停止移动，当工件完成贴膜并回到流水线时，所述流水线恢复移动。

实施例2

在本发明的一个实施例中，提供了一种应用于流水线的自动贴膜装置，结构示意图参见图2，所述贴膜装置包括传送机构、升降机构1、第一传感装置2、第二传感装置3、载膜机构4、抓膜机构5和控制器，

所述传送机构用于将待贴膜的工件6传送到第一位置，升降机构1用于托载工件6使其位于第一位置的上方，第一传感装置2用于对工件6的待贴膜区域61进行位置检测；

所述载膜机构4用于将标准膜7移送至第二位置，第二传感装置3用于对所述标准膜7进行位置检测；

控制器根据第一传感装置2和第二传感装置3的检测信息，控制抓膜机构5动作以对标准膜7进行位置校正，判断校正后的标准膜和工件的位置信息是否相符，若相符，控制抓膜机构抓取标准膜7并移动到工件6处，且所述抓膜机构5将标准膜贴7附在所述待贴膜区域61；所述升降机构1带动完成贴膜的工件6下降到第一位置，由传送机构继续传送。

进一步地，所述控制抓膜机构5动作以对标准膜7进行位置校正包括：根据第一传感装置2和第二传感装置3的检测信息计算抓膜机构5的校正数据，所述校正数据包括在平面内的位移量和旋转量，并按照所述校正数据对抓膜机构5进行位置移动，控制抓膜机构5动作以对标准膜7进行位置校正的过程如下：所述抓膜机构5是一个能够在平面上前后左右移动及转动的机构，机构下端设有真空吸盘，所述真空吸盘用于吸住或释放所述标准膜，根据第一传感装置2和第二传感装置3的检测信息，以第一传感装置2检测的待贴膜区域的位置信息为基准，计算第二传感装置3的检测信息与之的差距，所述差距包括平面上的位移量和转动量，然后根据计算结果，按照所述位移量和转动量，对所述抓膜机构5进行控制调节使其达到相符位置，然后下降吸附所述标准膜7，然后所述抓膜机构5带着吸附着的标准膜7回到初始状态(即发生调节之前的位置和角度)，最后所述抓膜机构5载着标准膜7沿预设轨道移动到待贴膜区域上方。

所述预设轨道为水平导轨，用于供抓膜机构5在第二位置与第一位置之间移动。如图，所述水平导轨为直线导轨，优选地，将水平导轨的起点设置在与第二位置对应的端点位置，将水平导轨的终点设置在与第一位置对应的端点位置，当抓膜机构5处于移动到水平导轨起点时，所述抓膜机构5与第二位置处的标准膜上下对齐，当抓膜机构5处于移动到水平导轨终点时，所述抓膜机构5与第一位置处的工件6上下对齐，当校正后的标准膜与工件6的待贴膜区域61位置比对信息数据符合时，所述抓膜机构5在水平导轨起点抓取标准膜移动到水平导轨终点后，释放所述标准膜能使得标准膜7完全覆盖在所述待贴膜区域61。

为了方便的抓取标准膜，所述抓膜机构5优选为真空吸附头，用于吸附并移载所述标准膜，需要说明的是，除了真空吸附头，所述抓膜机构5还可以为其他抓取方式，比如为静电吸附头，或传统的升降机构实现(升降机构能够向外移动实现卸载)。

可选地，所述传送机构上并列排放一排或多排待贴膜的工件6，所述升降机构1、第一传感装置2、第二传感装置3、载膜机构4和抓膜机构5的数量均与传送机构上工件6并列排放的排数相同，参见图2，所述传送机构上并列排放两排待贴膜的工件6，所述升降机构1、第一传感装置2、第二传感装置3、载膜机构4和抓膜机构5的数量均为2个，并以传送带中线为轴对称设置，所述第一传感装置2和第二传感装置3均为CCD传感器，所述第一传感装置设置2在第一位置上方，所述第二传感装置3设置在第二位置下方，上述第一位置上方及第二位置下方的设置方式仅为优选的传感装置设置方式，所起到的检测结果能够为贴膜的精准定位提供有利的基础，但是这种优选设置方式不应当限定本发明的保护范围，所有能够实现传感装置为待测的工件/标准膜的检测的设置方式都落入本发明的保护范围。

优选地，所述传送机构持续传动，在传送机构传送方向的前后两个工件间隔基准距离，使前一个工件两次到达第一位置的时间间隔与下一个工件传送所述基准距离的所需时间相配合，所述相配合的情况为具体前一个工件两次到达第一位置的时间间隔小于下一个工件传送所述基准距离的所需时间，即前一个工件完成贴膜后回到流水线时，后一个工件还未达到贴膜的定位点(第一位置)处。

本实施例中，贴膜的原料可以采用片状的膜，所述片状的膜的尺寸与工件的待贴膜区域61尺寸相同；传送机构可以形成一个完整的连贯的流水线。

实施例3

与实施例2不同的是，本实施例中，是按照所述校正数据对载膜机构4进行位置移动，控制载膜机构4动作以对标准膜7进行位置校正的过程如下：所述载膜机构4是一个能够在平面上前后左右移动及转动的机构，根据第一传感装置2和第二传感装置3的检测信息，以第一传感装置2检测的待贴膜区域的位置信息为基准，计算第二传感装置3的检测信息与之的差距，所述差距包括平面上的位移量和转动量，然后根据计算结果，按照所述位移量和转动量，对所述载膜机构4进行控制调节使其达到相符位置，然后抓膜机构5下降吸附所述标准膜7，并沿预设轨道移动到待贴膜区域上方。

实施例4

与实施例2不同的是，本实施例中，所述流水线为停顿运动模式，即，在前一个工件被托载进行贴膜过程中，所述流水线停止移动，当工件完成贴膜并回到流水线时，所述流水线恢复移动，在自动控制领域，这也是非常容易实现的。

实施例5

与实施例2不同的是，本实施例中，所述贴膜装置还包括裁切机构9，所述裁切机构9用于对卷料膜91进行裁切得到标准膜7，所述标准膜7的尺寸与工件的待贴膜区域61尺寸相同。

参见图2，所述裁切机构9包括机架，机架上端安装有卷料辊，卷料辊下方的机架上安装有相配合的滚轴和滚筒，滚轴和滚筒通过轴承座安装于机架上。滚筒的转轴与安装在机架上的电动机的输出轴连接，所述滚轴为邵氏硬度40～50度的橡胶滚轴，优选为45度，滚轴上安装有距离自动调节装置。

距离自动调节装置中，螺杆穿过固定板和滚轴上的轴承座与滚轴相配合，固定板和滚轴上的轴承座之间套有调节弹簧，固定板上的螺杆上安装有调节螺母。

机架上安装有切割装置，切割装置为发热丝或刀片，上述电动机优选为变频电动机。

具体地，裁切过程如下：

薄膜从机架上的卷料辊上出来后，进入滚轴和滚筒之间进行压平，并在滚轴的牵引下输出，薄膜经过滚轴和滚筒的压平后按照滚轴和滚筒之间的距离进行裁切，所述滚轴和滚筒之间的距离可通过距离自动调节装置自动调节。

实施例6

与实施例2不同的是，本实施例中的传送机构包括第一传送装置81、第二传送装置82和第三传送装置83，所述第二传送装置82在传送方向上的起始端与第一传送装置81在传送方向的末端之间设有第一承接机构84，所述第二传送装置82在传送方向上的末端与第三传送装置83在传送方向的起始端之间设有第二承接机构85。所述工件6移动至第一传送装置81的末端时，进入所述第一承接机构84并进入第二传送装置82(第一承接机构84中虽然没有传动动力机构，但是进入第一承接机构84的工件6的末端还受到第一传送装置81的传动力，直至工件6的头端受到第二传送装置82的传动力)，同理，所述工件6移动至第二传送装置82的末端时，进入所述第二承接机构85而进入第三传送装置83，原理同上，不再赘述。

实施例7

在本发明的一个实施例中，所述应用于流水线的自动贴膜装置还包括自检报警模块，用于对完成贴膜的工件6进行图像检测，根据检测结果计算标准膜7对待贴膜区域的覆盖度结果，将所述覆盖度结果低于预设的合格标准的工件6判定为不合格贴膜工件，并发出报警信息，所述报警信息可以包括声光报警，可选地，在发出声光告警后，传送机构停止传送，直至取下所述不合格工件后，所述传送机构继续传送。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种应用于流水线的自动贴膜方法，其特征在于，包括：

对流水线上传送到第一位置的待贴膜的工件进行托载，并使所述工件位于第一位置的上方；

对工件的待贴膜区域进行位置检测，且对位于第二位置的标准膜进行位置检测；

根据待贴膜区域和标准膜的位置检测信息，对标准膜和/或工件进行位置校正；

判断校正后的标准膜和工件的位置信息是否相符，若相符，将所述标准膜贴附在待贴膜区域上；

完成贴膜的工件回归到流水线。

2.根据权利要求1所述的贴膜方法，其特征在于，将多个待贴膜的工件依次间隔排列在流水线上，所述流水线持续传动，完成贴膜的工件回到流水线后，传送方向上的后一个工件向第一位置进行传送。

3.根据权利要求1所述的贴膜方法，其特征在于，所述对位于第二位置的标准膜进行位置检测前还包括：将卷料膜的外端在第二位置进行裁切得到标准膜，或者，对卷料膜进行裁切得到标准膜，并将标准膜移动到第二位置。

4.一种应用于流水线的自动贴膜装置，其特征在于，包括传送机构、升降机构(1)、第一传感装置(2)、第二传感装置(3)、载膜机构(4)、抓膜机构(5)和控制器，

所述传送机构用于将待贴膜的工件(6)传送到第一位置，升降机构(1)用于托载工件(6)使其位于第一位置的上方，第一传感装置(2)用于对工件(6)的待贴膜区域(61)进行位置检测；

所述载膜机构(4)用于将标准膜(7)移送至第二位置，第二传感装置(3)用于对所述标准膜(7)进行位置检测；

控制器根据第一传感装置(2)和第二传感装置(3)的检测信息，控制载膜机构(4)和/或抓膜机构(5)动作以对标准膜(7)进行位置校正，判断校正后的标准膜和工件的位置信息是否相符，若相符，控制抓膜机构抓取标准膜(7)并移动到工件(6)处，且所述抓膜机构(5)将标准膜贴(7)附在所述待贴膜区域(61)；所述升降机构(1)带动完成贴膜的工件(6)与，由传送机构继续传送。

5.根据权利要求4所述的贴膜装置，其特征在于，所述控制载膜机构(4)和/或抓膜机构(5)动作以对标准膜(7)进行位置校正包括：根据第一传感装置(2)和第二传感装置(3)的检测信息计算载膜机构(4)和/或抓膜机构(5)的校正数据，所述校正数据包括在平面内的位移量和旋转量，并按照所述校正数据对载膜机构(4)和/或抓膜机构(5)进行位置移动。

6.根据权利要求4所述的贴膜装置，其特征在于，所述传送机构上并列排放一排或多排待贴膜的工件(6)，所述升降机构(1)、第一传感装置(2)、第二传感装置(3)、载膜机构(4)和抓膜机构(5)的数量均与传送机构上工件(6)并列排放的排数相同。

7.根据权利要求6所述的贴膜装置，其特征在于，所述传送机构持续传动，在传送机构传送方向的前后两个工件(6)间隔基准距离，使前一个工件两次到达第一位置的时间间隔与下一个工件传送所述基准距离的所需时间相配合。

8.根据权利要求4所述的贴膜装置，其特征在于，所述装置还包括裁切机构(9)，所述裁切机构(9)用于对卷料膜(91)进行裁切得到标准膜(7)，所述标准膜(7)的尺寸与工件的待贴膜区域(61)尺寸相同。

9.根据权利要求4-9中任一所述的贴膜装置，其特征在于，所述传送机构包括第一传送装置(81)、第二传送装置(82)和第三传送装置(83)，所述第二传送装置(82)在传送方向上的起始端与第一传送装置(81)在传送方向的末端之间设有第一承接机构(84)，所述第二传送装置(82)在传送方向上的末端与第三传送装置(83)在传送方向的起始端之间设有第二承接机构(85)。