CN108972441A - 一种定位背板的灯条安装设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种定位背板的灯条安装设备，包括：灯条获取机构，用于获取料盘中的灯条；灯条定位机构，用于对灯条进行精确定位；背板定位机构，用于对背板进行粗略定位；灯条装配机构，用于将精确定位后的灯条装配到位后的背板上；背板定位机构包括：升降托板，托载背板进行升降；升降机构，带动升降托板进行升降；宽度方向定位机构，用于背板宽度方向的定位；长度方向定位机构，用于背板长度方向的定位。在本申请所涉及的设备中，使用升降机构带动升降托板升降，进而使得背板升降，不再使用顶升机构直接升降背板，不占用现有生产线线体内部空间，独立于原有的生产线，而且不用再针对不同规格的背板进行顶升块的调节，增加了兼容性和适应性。

Description

一种定位背板的灯条安装设备

技术领域

本申请涉及自动生产设备，尤其涉及一种定位背板的灯条安装设备。

背景技术

现有液晶显示设备，例如液晶电视，需要在背板上安装背光装置。灯条就是这样一种背光装置。其安装过程如下：(1)从料盘上夹取灯条；(2)对灯条进行定位；(3)对背板进行粗略定位；(4)机械手夹取灯条并对背板进行精确定位后安装。当一个料盘的料被取完时，由1空料盘回收机构将空料盘夹取并转移到空料盘回收升降台上进行回收。

现有技术中对背板进行粗定位普遍采用的是背板顶升机构和机械夹紧定位相结合的方式，该方式占用空间大，而且需要占用现有电视机生产线线体内内部空间，需要改动现有生产线线体，适应性较差。顶升机构的顶升块也要针对不同规格背板进行调整，兼容性差。机械夹紧机构一般使用气缸等结构实现，夹紧力度也不易控制。

发明内容

有鉴于此，本申请的目的在于提供一种占用空间小、适应性强的灯条安装设备。

本申请涉及灯条安装设备，用于将灯条安装到所需要的背板上，包括：灯条获取机构，用于获取料盘中的灯条；灯条定位机构，用于对灯条进行精确定位；背板定位机构，用于对背板进行粗略定位；灯条装配机构，用于将精确定位后的灯条装配到机械粗略定位及视觉精确定位后的背板上；背板定位机构包括：升降托板，托载背板进行升降；升降机构，带动升降托板进行升降；宽度方向定位机构，用于背板宽度方向的定位；长度方向定位机构，用于背板长度方向的定位。

在本申请所涉及的灯条安装设备中，由于使用升降机构带动升降托板升降，进而使得背板升降，不再使用顶升机构直接升降背板，不占用现有生产线线体内部空间，独立于原有的生产线，而且不用再针对不同规格的背板进行顶升块的调节，增加了兼容性和适应性。

另外，在本申请所涉及的设备中，优选地，升降机构包括凸轮机构、导轨和第一驱动电机，第一驱动电机驱动凸轮机构带动升降托板沿导轨升降。

在本申请所涉及的设备中，优选地，采用凸轮机构而不是顶升机构，采用原生产线工装板即可，进一步增加了适应性。

另外，在本申请所涉及的设备中，优选地，升降托板包括驱动槽，凸轮机构包括第一传动机构、摇杆和凸轮随动轮，第一传动机构安装在第一驱动电机输出轴上，摇杆安装在第一传动机构输出轴上，凸轮随动轮安装在摇杆的末端并在驱动槽内滚动。

另外，在本申请所涉及的设备中，优选地，所述宽度方向定位机构包括两个背板夹紧横梁、第二传动机构和第二驱动电机，第二驱动电机通过第二传动机构驱动两个背板夹紧横梁在宽度方向上对中夹紧背板。

在本申请所涉及的设备中，采用第二驱动电机带动两个夹紧横梁进行夹紧，在宽度方向上进一步减小了占用空间。

另外，在本申请所涉及的设备中，优选地，第二传动机构包括光轴和皮带。

另外，在本申请所涉及的设备中，优选地，第二驱动电机为伺服电机。

在本申请所涉及的设备中，第二驱动电机采用伺服电机，很容易控制夹紧力度，避免了力度过大而造成的背板变形。

另外，在本申请所涉及的设备中，优选地，长度方向定位机构包括第三传动机构、位置探测装置和第三驱动电机，第三驱动电机通过第三传动机构驱动位置探测装置探测背板长度方向的位置。

另外，在本申请所涉及的设备中，优选地，第三传动机构包括齿轮齿条。

另外，在本申请所涉及的设备中，优选地，第三驱动电机为步进电机。

此外，在本申请所涉及的设备中，优选地，位置探测装置包括光电传感器。

附图说明

图1示出了现有技术背板定位机构的结构示意图；

图2a示出了本申请实施方式所涉及的灯条安装设备的结构示意图；

图2b示出了本申请实施方式所涉及的背板定位机构的结构示意图；

图2c示出了本申请实施方式所涉及的升降机构的结构示意图。

符号说明：

01…灯条安装设备，10…空料盒回收机构，20…灯条夹取机构，30…灯条中转机构，40…灯条分离机构，50…灯条定位机构，60…灯条装配机构，70、71…背板定位机构，80…背板，90…控制系统，100…灯条，70a…夹紧气缸，70b…顶升机构，70c…滚珠丝杆，70d…伺服电机，70e…顶升块，71a…升降托板，71b…第一驱动电机，71c…摇杆，71d…凸轮随动轮，71e…驱动槽，71f…导轨，71g…第二驱动电机，71h…第三驱动电机，71i…背板夹紧横梁，71j…位置探测装置。

具体实施方式

以下，参考附图详细地说明本申请的优选实施方式。在下面的说明中，对于相同的部件赋予相同的符号，省略重复的说明。另外，附图只是示意性的图，部件相互之间的尺寸的比例或者部件的形状可以与实际的不同。

图1示出了现有技术背板定位机构的结构示意图。如图1所示，现有技术的背板定位机构70包括：夹紧气缸70a，将电视机背板80在两个方向上夹紧；顶升机构70b，用于将电视机背板80从下面先顶起来再夹紧；滚珠丝杆70c，在伺服电机70d的带动下带动整个顶升机构70b进行升降；伺服电机70d，顶升机构70b的动力源，带动顶升机构70b升降；顶升块70e，用于顶起背板80。

其工作原理和流程：该背板定位机构70直接架在电视机生产线的线体上，工装板载着背板来到该机构工作停止后，伺服电机70d带动顶升机构70b先将背板80顶起，然后夹紧气缸70a伸出将背板80左右方向同时夹紧来实现背板80的粗定位。

背板定位机构70具有如下缺点：

1、适应性差：因为有顶升机构70b，所以需要占用现有电视机线体内部空间，如果现有电视机线体内部有线槽、气管、电源插座或动力电机等机构，该背板定位机构70就不好布置。如果改动线体则工作量大，而且说服客户更改他们的线体也存在难度。

2、占用空间太大：左右方向因为布置了夹紧气缸70a，如果行程过大的话会导致左右方向占用空间过大，对于客户所存在的一些老线体，空间本来就小，如果占用过大空间，设备将无法安放。

3、需要更改客户工装板：因为需要有顶升机构70b，所以工装板上就要相应的地方有孔来布置顶升块70e，而很多客户工装板没有开孔，就需要更改客户的工装板，从而增加了成本和工作量，也增加说服客户的难度。

4、兼容性差：同一条线体客户要生产不同规格的电视机，背板下面有很多凸起，顶升块70e不能顶到下面凸起，所以不同的背板80要人工调节顶升块70e的位置，调节工作量大，影响换产时间。

5、夹紧力度不好控制：因为采用气缸进行夹紧，所以夹紧力度不好控制，力度过大时容易造成电视机背板的变形。

图2a示出了本申请实施方式所涉及的灯条安装设备的结构示意图。图2b示出了本申请实施方式所涉及的背板定位机构的结构示意图。图2c示出了本申请实施方式所涉及的升降机构的结构示意图。

如图2a、2b和2c所示，本申请实施方式所涉及的灯条安装设备01包括：空料盒回收机构10、灯条获取机构、灯条定位机构50、灯条装配机构60、背板定位机构71和控制上述机构运行的控制系统90。

空料盒回收机构10，用于将用完空料盘转移到空料盘升降台上进行回收。

灯条获取机构进一步包括灯条夹取机构20、灯条中转机构30和灯条分离机构40。灯条夹取机构20用于将料盘内成对立放的灯条100夹取出来然后放到灯条中转机构30上。灯条中转机构30则将从料盘内夹取出来的灯条100进行中转之后供灯条分离机构40将灯条100夹取并分离。灯条分离机构40用于将成对灯条100分离开成平放状态。

灯条定位机构50，用于将灯条100进行精确定位，方便后续灯条装配机构60进行装配。

灯条装配机构60可实现为六轴机械手和机械手夹具。其中六轴机械手用于将定位好的灯条100吸取并按指示装配到背板80的相应位置上。机械手夹具则是安装在机械手上可以将灯条100从灯条定位机构50上吸取并放置到背板80上的夹具。

背板定位机构71，用于将电视机背板80进行粗略定位。其进一步包括升降托板71a、升降机构、宽度方向定位机构和长度方向定位机构。

升降托板71a用于托载背板80进行升降。其包括驱动槽71e。

升降机构包括凸轮机构、导轨71f和第一驱动电机71b。第一驱动电机71b驱动凸轮机构带动升降托板71a沿导轨71f升降。凸轮机构包括第一传动机构、摇杆71c和凸轮随动轮71d。第一传动机构安装在第一驱动电机71b输出轴上，一种实施方式，可以实现为减速器。摇杆71c安装在第一传动机构输出轴上，凸轮随动轮71d则安装在摇杆71c的末端并在驱动槽71e内滚动。凸轮随动轮71d内是滚针轴承，通过摇杆71c的摆动和凸轮随动轮71d的滚动带动升降托板71a升降。导轨71f可实现为直线滑轨，对升降起导向限位作用。第一驱动电机71b为步进电机。

宽度方向定位机构包括两个背板夹紧横梁71i、第二传动机构和第二驱动电机71g，第二驱动电机71g通过第二传动机构驱动两个背板夹紧横梁71i在宽度方向上对中夹紧背板80。第二驱动电机71g可实现为伺服电机，以在背板80宽度方向提供夹紧定位驱动力。第二传动机构可实现为光轴和皮带传动方式。

长度方向定位机构包括第三传动机构、位置探测装置71j和第三驱动电机71h，第三驱动电机71h通过第三传动机构驱动位置探测装置71j探测背板长度方向的位置。第三传动机构可实现为齿轮齿条传动方式，第三驱动电机71h为步进电机。位置探测装置71j则可实现为光电传感器，通过第三驱动电机71h驱动来移动，直到感应到下方背板80边界并通过系统记录下此背板边界的位置，为下一步灯条装配机构60上相机引导拍照位置奠定基础。

本实施方式所涉及背板定位机构71的工作原理：背板定位机构71是电视机背板80的粗定位机构，在客户流水线上的工装板上，背板80是没有进行定位的，所以需要进行初步定位。通过机械定位和光学定位相结合的方式对背板80进行粗定位，然后引导灯条装配机构60上的相机对背板某个特征点进行拍照来进行精定位。背板80到位后由阻挡机构对工装板进行阻挡，然后第二驱动电机71g通过光轴和皮带传动带动两侧的背板夹紧横梁71i往中间移动将背板80在宽度方向上夹紧；然后第一驱动电机71b驱动摇杆71c和凸轮随动轮71d，将两侧的升降托板71a和背板80一起抬升起来，这样保证背板80在灯条100装配前能保持水平的状态以保证装配的精度。当灯条100装配完成后背板80降下，两侧的背板夹紧横梁71i后退把装配好灯条的电视机背板80放行。

本实施方式所涉及的背板定位机构71相比于图1所示现有技术的背板定位机构70，具有以下优点：

1、适应性强：背板定位机构71没有顶升机构，完全独立于客户原有线体，不需要对客户线体进行任何改造，提高了适应性。

2、占用空间小：因为背板定位机构71左右没有夹紧气缸，而是采用伺服电机带动两个背板夹紧横梁71i进行夹紧，所以左右方向所占用空间极小。

3、不需要更改客户工装板：因为没有顶升机构，所以采用原有工装板即可。

4、兼容性强：通过电视机背板边缘处的直边进行托起，不用顶升机构，所以不需要进行顶升机构的调节，只需要不同尺寸的电视机在系统界面设置一下即可，省时省力，转产快。

5、夹紧力度可控：因为夹紧机构采用伺服电机做动力，所以夹紧位置和夹紧力都可控，直接设置就可以，下次生产可实现一键转产。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，是结合具体的优选实施方式对本申请所作的进一步详细说明，不能认定本申请的具体实施只局限于这些说明。凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种定位背板的灯条安装设备，用于将灯条安装到所需要的背板上，包括：

灯条获取机构，用于获取料盘中的灯条；

灯条定位机构，用于对所述灯条进行精确定位；

背板定位机构，用于对所述背板进行粗略定位；

灯条装配机构，用于将所述精确定位后的灯条装配到机械粗略定位及视觉精确定位后的所述背板上；

其特征在于，所述背板定位机构包括：

升降托板，托载所述背板进行升降；

升降机构，带动所述升降托板进行升降；

宽度方向定位机构，用于所述背板宽度方向的定位；

长度方向定位机构，用于所述背板长度方向的定位。

2.根据权利要求1所述的灯条安装设备，其特征在于，其中所述升降机构包括凸轮机构、导轨和第一驱动电机，所述第一驱动电机驱动所述凸轮机构带动所述升降托板沿所述导轨升降。

3.根据权利要求2所述的灯条安装设备，其特征在于，其中所述升降托板包括驱动槽，所述凸轮机构包括第一传动机构、摇杆和凸轮随动轮，所述第一传动机构安装在所述第一驱动电机输出轴上，所述摇杆安装在所述第一传动机构输出轴上，所述凸轮随动轮安装在所述摇杆的末端并在所述驱动槽内滚动。

4.根据权利要求1至3任一所述的灯条安装设备，其特征在于，其中所述宽度方向定位机构包括两个背板夹紧横梁、第二传动机构和第二驱动电机，所述第二驱动电机通过所述第二传动机构驱动所述两个背板夹紧横梁在宽度方向上对中夹紧所述背板。

5.根据权利要求4所述的灯条安装设备，其特征在于，其中所述第二传动机构包括光轴和皮带。

6.根据权利要求4所述的灯条安装设备，其特征在于，其中所述第二驱动电机为伺服电机。

7.根据权利要求1至3任一所述的灯条安装设备，其特征在于，其中所述长度方向定位机构包括第三传动机构、位置探测装置和第三驱动电机，所述第三驱动电机通过所述第三传动机构驱动所述位置探测装置探测所述背板长度方向的位置。

8.根据权利要求7所述的灯条安装设备，其特征在于，其中所述第三传动机构包括齿轮齿条。

9.根据权利要求7所述的灯条安装设备，其特征在于，其中所述第三驱动电机为步进电机。

10.根据权利要求7所述的灯条安装设备，其特征在于，其中所述位置探测装置包括光电传感器。