CN109895184B - 一种cof冲切金型自动对位修正机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种COF冲切金型自动对位修正机构，包括模具修正平台单元和视觉相机对位单元，所述模具修正平台单元包括XYZ轴修正组件；冲切金型安装在所述XYZ轴修正组件上且在所述XYZ轴修正组件的驱动下沿X轴、Y轴和/或Z轴作往复运动，所述XYZ轴修正组件和所述视觉相机对位单元分别安装在机架上且所述视觉相机对位单元在运动驱动组件驱动下移至或移离对位于所述冲切金型内的COF卷料进行拍照的位置。本发明可以提高COF冲切产品精度，利用模具修正平台单元和视觉相机对位单元对冲切金型与COF卷材进行相对位置进行校准，提高了COF冲切产品的精度。

Description

一种COF冲切金型自动对位修正机构

技术领域

本发明涉及COF产品冲切设备技术领域。具体地说是一种COF冲切金型自动对位修正机构。

背景技术

当前的COF冲切技术中，主要依靠料卷的两个棘轮的精度走定长来决定COF冲切产品的最终精度。这种结构对棘轮的加工精度要求相当苛刻，也加大了机台调试的要求。而且这种做法对应低精度的COF冲切要求还可行，但对应手机领域运用的COF材料冲切就远远达不到精度要求。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题在于提供一种可以提高COF冲切产品精度的COF冲切金型自动对位修正机构，利用模具修正平台单元和视觉相机对位单元对冲切金型与COF卷材进行相对位置进行校准，提高了COF冲切产品的精度。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种COF冲切金型自动对位修正机构，包括模具修正平台单元和视觉相机对位单元，所述模具修正平台单元包括XYZ轴修正组件；冲切金型安装在所述XYZ轴修正组件上且在所述XYZ轴修正组件的驱动下沿X轴、Y轴和/或Z轴作往复运动，所述XYZ轴修正组件和所述视觉相机对位单元分别安装在机架上且所述视觉相机对位单元在运动驱动组件驱动下移至或移离对位于所述冲切金型内的COF卷料进行拍照的位置。

上述COF冲切金型自动对位修正机构，所述运动驱动组件为视觉相机对位用直线滑台，所述视觉相机对位单元安装在所述视觉相机对位用直线滑台的滑块上。

上述COF冲切金型自动对位修正机构，在所述视觉相机对位用直线滑台中，所述滑块安装在导轨上且与丝杠螺母座固定连接，所述丝杠螺母座安装在丝杠上且在所述丝杠驱动下沿所述丝杠自由移动，所述丝杠一端通过轴承安装在丝杠支撑座上，所述丝杠另一端通过联轴器与伺服电机传动连接，所述伺服电机、所述丝杠支撑座和所述导轨分别安装在底板上；所述伺服电机通过所述联轴器、所述丝杠和所述丝杠螺母座驱动所述滑块沿所述导轨自由移动。

上述COF冲切金型自动对位修正机构，在所述视觉相机对位单元中，镜头组件通过镜筒固定块安装在Y轴微调组件上，所述Y轴微调组件安装在X轴微调组件上，所述X轴微调组件通过视觉相机对位用安装板安装在所述滑块上；所述视觉相机对位用安装板上安装有视觉相机对位用感应片，邻近所述导轨的所述底板上安装有视觉相机对位用光电开关；当所述滑块带动所述视觉相机对位用安装板沿所述导轨移动时，所述视觉相机对位用感应片从所述视觉相机对位用光电开关的发射端与接收端之间穿过。

上述COF冲切金型自动对位修正机构，所述视觉相机对位单元通过所述运动驱动组件安装在机架上，所述模具修正平台单元和所述视觉相机对位单元设置在COF产品取料机械手上方，所述COF产品取料机械手安装有拖链。

上述COF冲切金型自动对位修正机构，所述XYZ轴修正组件包括X轴向修正组件、Y轴向修正组件和Z轴向修正组件；所述冲切金型安装在所述X轴向修正组件上且在所述X轴向修正组件驱动下沿X轴向作往复运动，所述X轴向修正组件安装在所述Y轴向修正组件上且在所述Y轴向修正组件驱动下沿Y轴向作往复运动，所述Y轴向修正组件安装在所述Z轴向修正组件上且在所述Z轴向修正组件驱动下沿Z轴向作往复运动。

上述COF冲切金型自动对位修正机构，在所述Z轴向修正组件中，Z轴向修正用伺服电机通过电机固定座安装在大底板下板面上且所述Z轴向修正用伺服电机输出端通过安装在所述电机固定座上的Z轴向修正用联轴器传动连接，所述Z轴向修正用联轴器与Z轴向修正用丝杠下端传动连接且所述Z轴向修正用丝杠下端通过轴承安装在所述大底板上，所述Z轴向修正用丝杠上端安装有Z轴向修正用丝杠螺母座，所述Z轴向修正用丝杠螺母座上安装有Z轴向修正用冲模底板，所述Z轴向修正用冲模底板上安装有所述Y轴向修正组件；位于所述Z轴向修正用丝杠两侧的所述底板上各设一个导轨安装座且两个所述导轨安装座关于所述Z轴向修正用丝杠对称，所述导轨安装座上安装有Z轴向修正用滑台气缸的气缸组件，所述Z轴向修正用滑台气缸的导轨安装在Z轴向修正用冲模支撑板上，所述Z轴向修正用冲模支撑板上端与所述Z轴向修正用冲模底板下板面固定连接。

上述COF冲切金型自动对位修正机构，所述导轨安装座为U形导轨安装座，每个所述U形导轨安装座的立柱上安装有一个所述Z轴向修正用滑台气缸。

上述COF冲切金型自动对位修正机构，在所述Y轴向修正组件中，Y轴向修正用伺服电机、Y轴向修正用丝杠支撑座和Y轴向修正用导轨分别安装在所述Z轴向修正用冲模底板上，所述Y轴向修正用伺服电机输出端与安装在所述Y轴向修正用丝杠支撑座上端Y轴向修正用丝杠传动连接，所述Y轴向修正用丝杠上安装有Y轴向修正用丝杠螺母座，所述Y轴向修正用丝杠螺母座通过连接块与安装在所述Y轴向修正用导轨上的Y轴向修正用冲模底板连接，所述Y轴向修正用冲模底板上安装有所述X轴向修正组件。

上述COF冲切金型自动对位修正机构，所述X轴向修正组件中，X轴向修正用伺服电机和X轴向修正用导轨分别安装在所述Y轴向修正用冲模底板上，所述X轴向修正用伺服电机输出轴与X轴向修正用丝杠传动连接，所述X轴向修正用丝杠上安装有X轴向修正用丝杠连接块，所述X轴向修正用丝杠连接块上安装有X轴向修正用冲模底板，所述X轴向修正用冲模底板上安装有所述冲切金型。

本发明的技术方案取得了如下有益的技术效果：

1.本发明技术方案取得了如下有益的技术效果：本发明降低了棘轮加工精度要求，简化了机台调试难度，提高了COF产品冲切精度。从而提高整个行业的竞争优势。

2.本发明在实际应用中可以解决COF产品冲切精度低的问题，能同时满足高低阶产品的需求。

附图说明

图1为本发明COF冲切金型自动对位修正机构的结构示意图；

图2为本发明COF冲切金型自动对位修正机构的视觉相机定位单元的爆炸结构示意图；

图3为本发明COF冲切金型自动对位修正机构的视觉相机定位单元组装后的结构示意图；

图4为本发明COF冲切金型自动对位修正机构的XYZ轴向调节单元(包括冲切金型)的爆炸结构示意图；

图5为本发明COF冲切金型自动对位修正机构的XYZ轴向调节单元(包括冲切金型)组装后的结构示意图。

图中附图标记表示为：100-视觉相机对位单元，101-伺服电机，102-联轴器，103-丝杠，104-丝杠螺母座，105-底板，106-导轨，107-滑块，108-视觉相机对位用安装板，109-Y轴微调组件，110-X轴微调组件，111-镜筒固定块，112-镜头组件，113-视觉相机对位用感应片，114-视觉相机对位用光电开关，115-丝杠支撑座；200-X轴向修正组件，201-X轴向修正用伺服电机，202-X轴向修正用丝杠，203-X轴向修正用丝杠连接块，204-X轴向修正用冲模底板，205-X轴向修正用导轨；300-Y轴向修正组件，301-Y轴向修正用伺服电机，302-Y轴向修正用丝杠，303-Y轴向修正用丝杠支撑座，304-Y轴向修正用丝杠螺母座，305-连接块，306-Y轴向修正用冲模底板，307-Y轴向修正用导轨，308-Y轴向修正用滑块；400-Z轴向修正组件，401-Z轴向修正用伺服电机，402-电机固定座，403-Z轴向修正用联轴器，404-大底板，405-导轨安装座，406-Z轴向修正用滑台气缸，407-Z轴向修正用丝杠螺母座，408-Z轴向修正用冲模底板，409-Z轴向修正用丝杠，410-Z轴向修正用感应片，411-Z轴向修正用光电开关，412-Z轴向修正用支撑板；500-冲切金型，501-冲切气缸，502-缓冲调节螺母，503-气缸安装板，504-浮动接头，505-冲切模具，506-金型调节座；600-COF产品取料机械手。

具体实施方式

如图1所示，本发明COF冲切金型500自动对位修正机构，包括模具修正平台单元和视觉相机对位单元100，所述模具修正平台单元包括XYZ轴修正组件；冲切金型500安装在所述XYZ轴修正组件上且在所述XYZ轴修正组件的驱动下沿X轴、Y轴和/或Z轴作往复运动，所述XYZ轴修正组件和所述视觉相机对位单元100分别安装在机架上且所述视觉相机对位单元100在运动驱动组件驱动下移至或移离对位于所述冲切金型500内的COF卷料进行拍照的位置，所述视觉相机对位单元100通过所述运动驱动组件安装在机架上，所述模具修正平台单元和所述视觉相机对位单元100设置在COF产品取料机械手600上方，所述COF产品取料机械手600安装有拖链。其中，通过所述视觉相机对位单元100对COF卷料特征(COF卷料上的十字结构取相点)进行抓取，并获取COF卷料与所述冲切金型500的相对位置，然后通过所述模具修正平台单元对所述冲切金型500的位置进行调整，以使所述冲切金型500的位置符合COF冲切产品精度的要求，待所述冲切金型500与COF卷料相对位置调整到满足要求的时候进行冲切，消除了依靠料卷的两个棘轮精确走定长来决定COF冲切产品最终精度中存在的不确定性，降低了COF冲切产品精度的波动性，从而使COF材料中切满足在手机领域使用的要求。

本实施例中，如图1～3所示，所述运动驱动组件为视觉相机对位用直线滑台，所述视觉相机对位单元100安装在所述视觉相机对位用直线滑台的滑块107上，而在所述视觉相机对位用直线滑台中，所述滑块107安装在导轨106上且与丝杠螺母座104固定连接，所述丝杠螺母座104安装在丝杠103上且在所述丝杠103驱动下沿所述丝杠103自由移动，所述丝杠103一端通过轴承安装在丝杠支撑座115上，所述丝杠103另一端通过联轴器102与伺服电机101传动连接，所述伺服电机101、所述丝杠支撑座115和所述导轨106分别安装在底板105上；在所述伺服电机101通过所述联轴器102、所述丝杠103和所述丝杠螺母座10驱动所述滑块107沿所述导轨106自由移动。而在所述视觉相机对位单元100中，如图1～3所示，镜头组件112通过镜筒固定块111安装在Y轴微调组件109上，所述Y轴微调组件109安装在X轴微调组件110上，所述X轴微调组件110通过视觉相机对位用安装板108安装在所述滑块107上，利用所述Y轴微调组件109和所述X轴微调组件110可以使所述镜头组件112的摄像端行走位置更为精确；所述视觉相机对位用安装板108上安装有视觉相机对位用感应片113，邻近所述导轨106的所述底板上安装有视觉相机对位用光电开关114；当所述滑块107带动所述视觉相机对位用安装板108沿所述导轨106移动时，所述视觉相机对位用感应片113从所述视觉相机对位用光电开关114的发射端与接收端之间穿过。在所述运动驱动组件的驱动下，所述视觉相机对位单元100可以实现对COF卷料特征抓取的自动化控制，即所述视觉相机对位单元100的摄像端在所述运动驱动组件的驱动下可以自由移至或移离对位于所述冲切金型500内的COF卷料进行拍照的位置，通过控制台对所述伺服电机101控制，即可实现利用所述视觉相机对位单元100对COF卷料特征抓取的自动化控制。而所述视觉相机对位用感应片113和所述视觉相机对位用光电开关114的使用可以控制所述视觉相机对位用单元行走的位移量，从而确保所述视觉相机对位单元100摄像端每次都可以精确走到预设位置。本实施例中，所述镜头组件112包括镜头、CCD和带90°转角棱镜与点光源的镜筒，所述CDD为30万像素的高清相机，所述镜筒为1倍镜，工作距离为250mm；所述冲切金型500上通过气缸安装板503安装有冲切气缸501，所述冲切气缸501上设有缓冲调节螺母502，且所述冲切气缸501下端通过浮动接头504与所述冲切金型500的冲切模具505连接，所述冲切磨具通过金型调节座506安装在所述XYZ轴修正组件上。

如图1、图4和图5所示，所述XYZ轴修正组件包括X轴向修正组件200、Y轴向修正组件300和Z轴向修正组件400；所述冲切金型500安装在所述X轴向修正组件200上且在所述X轴向修正组件200驱动下沿X轴向作往复运动，所述X轴向修正组件200安装在所述Y轴向修正组件300上且在所述Y轴向修正组件300驱动下沿Y轴向作往复运动，所述Y轴向修正组件300安装在所述Z轴向修正组件400上且在所述Z轴向修正组件400驱动下沿Z轴向作往复运动。其中，在所述Z轴向修正组件400中，Z轴向修正用伺服电机401通过电机固定座402安装在大底板404下板面上且所述Z轴向修正用伺服电机401输出端通过安装在所述电机固定座402上的Z轴向修正用联轴器403传动连接，所述Z轴向修正用联轴器403与Z轴向修正用丝杠409下端传动连接且所述Z轴向修正用丝杠409下端通过轴承安装在所述大底板404上，所述Z轴向修正用丝杠409上端安装有Z轴向修正用丝杠螺母座407，所述Z轴向修正用丝杠螺母座407上安装有Z轴向修正用冲模底板408，所述Z轴向修正用冲模底板408上安装有所述Y轴向修正组件300；位于所述Z轴向修正用丝杠409两侧的所述底板上各设一个导轨安装座405且两个所述导轨安装座405关于所述Z轴向修正用丝杠409对称，所述导轨安装座405上安装有Z轴向修正用滑台气缸406的气缸组件，所述Z轴向修正用滑台气缸406的导轨安装在Z轴向修正用冲模支撑板412上，所述Z轴向修正用冲模支撑板412上端与所述Z轴向修正用冲模底板408下板面固定连接；在所述Y轴向修正组件300中，Y轴向修正用伺服电机301、Y轴向修正用丝杠支撑座303和Y轴向修正用导轨307分别安装在所述Z轴向修正用冲模底板408上，所述Y轴向修正用伺服电机301输出端与安装在所述Y轴向修正用丝杠支撑座303上的Y轴向修正用丝杠302传动连接，所述Y轴向修正用丝杠302上安装有Y轴向修正用丝杠螺母座304，所述Y轴向修正用丝杠螺母座304通过连接块305与通过Y轴向修正用滑块308安装在所述Y轴向修正用导上的Y轴向修正用冲模底板306连接，所述Y轴向修正用冲模底板306上安装有所述X轴向修正组件200；在所述X轴向修正组件200中，X轴向修正用伺服电机201和X轴向修正用导轨205分别安装在所述Y轴向修正用冲模底板306上，所述X轴向修正用伺服电机201输出轴与X轴向修正用丝杠202传动连接，所述X轴向修正用丝杠202上安装有X轴向修正用丝杠连接块203，所述X轴向修正用丝杠连接块203上安装有X轴向修正用冲模底板204，所述X轴向修正用冲模底板204上安装有所述冲切金型500。其中，所述Z轴向修正用冲模底板408、所述Y轴向修正用冲模底板306、所述X轴向修正用冲模底板204和所述金型调整座上均设有便于所述视觉相机对位单元100中摄像端对COF卷料特征进行抓取的通孔。

在使用本发明的COF冲切设备中，利用所述COF冲切金型500自动对位修正机构来控制COF料带冲切的精度，通过对所述视觉相机对位单元100和所述模具修正平台单元对所述冲切金型500和COF料带相对位置的调整。从而可以实现COF料带冲切的高精度、高速度和高稳定性。

在使用本发明的COF冲切设备中，进行COF料带冲切时，COF卷料保持静止，通过所述视觉相机对位单元100抓取COF卷料特征，然后再通过所述模具休整平台单元把所述冲切金型500调整到与COF料带的正确位置，而COF冲切设备的取料手臂吸板伸到所述冲切金型500下方准备接料，冲切气缸501下压，冲切金型500完成冲切动作，COF产品取料机械手600的吸板吸住冲下来的COF，把料取走。利用所述X轴向修正组件200、所述Y轴向修正组件300和所述Z轴向修正组件400在竖直方向上叠加式设置，能解决视觉镜筒短物距与吸料机械手Z轴的短行程局限问题，而通过所述模具修正平台单元对金型整体移动，巧妙的让模具冲切力限制于结构内部，不影响运动构件的强度与稳定性。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。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。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本专利申请权利要求的保护范围之中。

Claims (8)

1.一种COF冲切金型自动对位修正机构，其特征在于，包括模具修正平台单元和视觉相机对位单元（100），所述模具修正平台单元包括XYZ轴修正组件；冲切金型（500）安装在所述XYZ轴修正组件上且在所述XYZ轴修正组件的驱动下沿X轴、Y轴和/或Z轴作往复运动，所述XYZ轴修正组件和所述视觉相机对位单元（100）分别安装在机架上且所述视觉相机对位单元（100）在运动驱动组件驱动下移至或移离对位于所述冲切金型（500）内的COF卷料进行拍照的位置；

所述XYZ轴修正组件包括X轴向修正组件（200）、Y轴向修正组件（300）和Z轴向修正组件（400）；所述冲切金型（500）安装在所述X轴向修正组件（200）上且在所述X轴向修正组件（200）驱动下沿X轴向作往复运动，所述X轴向修正组件（200）安装在所述Y轴向修正组件（300）上且在所述Y轴向修正组件（300）驱动下沿Y轴向作往复运动，所述Y轴向修正组件（300）安装在所述Z轴向修正组件（400）上且在所述Z轴向修正组件（400）驱动下沿Z轴向作往复运动；

在所述Z轴向修正组件（400）中，Z轴向修正用伺服电机（401）通过电机固定座（402）安装在大底板（404）下板面上且所述Z轴向修正用伺服电机（401）输出端通过安装在所述电机固定座（402）上的Z轴向修正用联轴器（403）传动连接，所述Z轴向修正用联轴器（403）与Z轴向修正用丝杠（409）下端传动连接且所述Z轴向修正用丝杠（409）下端通过轴承安装在所述大底板（404）上，所述Z轴向修正用丝杠（409）上端安装有Z轴向修正用丝杠螺母座（407），所述Z轴向修正用丝杠螺母座（407）上安装有Z轴向修正用冲模底板（408），所述Z轴向修正用冲模底板（408）上安装有所述Y轴向修正组件（300）；位于所述Z轴向修正用丝杠（409）两侧的所述大底板（404）上各设一个导轨安装座（405）且两个所述导轨安装座（405）关于所述Z轴向修正用丝杠（409）对称，所述导轨安装座（405）上安装有Z轴向修正用滑台气缸（406）的气缸组件，所述Z轴向修正用滑台气缸（406）的导轨安装在Z轴向修正用冲模支撑板（412）上，所述Z轴向修正用冲模支撑板（412）上端与所述Z轴向修正用冲模底板（408）下板面固定连接。

2.根据权利要求1所述的COF冲切金型自动对位修正机构，其特征在于，所述运动驱动组件为视觉相机对位用直线滑台，所述视觉相机对位单元（100）安装在所述视觉相机对位用直线滑台的滑块（107）上。

3.根据权利要求2所述的COF冲切金型自动对位修正机构，其特征在于，在所述视觉相机对位用直线滑台中，所述滑块（107）安装在导轨（106）上且与丝杠螺母座（104）固定连接，所述丝杠螺母座（104）安装在丝杠（103）上且在所述丝杠（103）驱动下沿所述丝杠（103）自由移动，所述丝杠（103）一端通过轴承安装在丝杠支撑座（115）上，所述丝杠（103）另一端通过联轴器（102）与伺服电机（101）传动连接，所述伺服电机（101）、所述丝杠支撑座（115）和所述导轨（106）分别安装在底板（105）上；所述伺服电机（101）通过所述联轴器（102）、所述丝杠（103）和所述丝杠螺母座（104）驱动所述滑块（107）沿所述导轨（106）自由移动。

4.根据权利要求3所述的COF冲切金型自动对位修正机构，其特征在于，在所述视觉相机对位单元（100）中，镜头组件（112）通过镜筒固定块（111）安装在Y轴微调组件（109）上，所述Y轴微调组件（109）安装在X轴微调组件（110）上，所述X轴微调组件（110）通过视觉相机对位用安装板（108）安装在所述滑块（107）上；所述视觉相机对位用安装板（108）上安装有视觉相机对位用感应片（113），邻近所述导轨（106）的所述底板上安装有视觉相机对位用光电开关（114）；当所述滑块（107）带动所述视觉相机对位用安装板（108）沿所述导轨（106）移动时，所述视觉相机对位用感应片（113）从所述视觉相机对位用光电开关（114）的发射端与接收端之间穿过。

5.根据权利要求1～4任一所述的COF冲切金型自动对位修正机构，其特征在于，所述视觉相机对位单元（100）通过所述运动驱动组件安装在机架上，所述模具修正平台单元和所述视觉相机对位单元（100）设置在COF产品取料机械手（600）上方，所述COF产品取料机械手（600）安装有拖链。

6.根据权利要求1所述的COF冲切金型自动对位修正机构，其特征在于，所述导轨安装座（405）为U形导轨安装座，每个所述U形导轨安装座的立柱上安装有一个所述Z轴向修正用滑台气缸（406）。

7.根据权利要求6所述的COF冲切金型自动对位修正机构，其特征在于，在所述Y轴向修正组件（300）中，Y轴向修正用伺服电机（301）、Y轴向修正用丝杠支撑座（303）和Y轴向修正用导轨（307）分别安装在所述Z轴向修正用冲模底板（408）上，所述Y轴向修正用伺服电机（301）输出端与安装在所述Y轴向修正用丝杠支撑座（303）上端Y轴向修正用丝杠（302）传动连接，所述Y轴向修正用丝杠（302）上安装有Y轴向修正用丝杠螺母座（304），所述Y轴向修正用丝杠螺母座（304）通过连接块（305）与安装在所述Y轴向修正用导轨（307）上的Y轴向修正用冲模底板（306）连接，所述Y轴向修正用冲模底板（306）上安装有所述X轴向修正组件（200）。

8.根据权利要求7所述的COF冲切金型自动对位修正机构，其特征在于，所述X轴向修正组件（200）中，X轴向修正用伺服电机（201）和X轴向修正用导轨（205）分别安装在所述Y轴向修正用冲模底板（306）上，所述X轴向修正用伺服电机（201）输出轴与X轴向修正用丝杠（202）传动连接，所述X轴向修正用丝杠（202）上安装有X轴向修正用丝杠连接块（203），所述X轴向修正用丝杠连接块（203）上安装有X轴向修正用冲模底板（204），所述X轴向修正用冲模底板（204）上安装有所述冲切金型（500）。

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