CN110356626B - 一种自动贴片激光膜切设备 - Google Patents

Abstract

一种自动贴片激光膜切设备，包括机架，机架上设有膜料传输机构、放料机构、视觉定位机构、激光切割机构、收料机构和控制机构，膜料传输机构倾斜设置，放料机构设于膜料传输机构的顶端，视觉定位机构设于膜料传输机构的上方，激光切割机构设于膜料传输机构的下方，收料机构设于膜料传输机构的底端，控制机构分别与膜料传输机构、放料机构、视觉定位机构、激光切割机构和收料机构电性连接。本发明能实现不同形状、不同规格的隔磁片的贴膜、定位、切割、收集全自动一体化加工；自动化程度高、空间利用率高、大幅提升了贴膜的效率。

Description

一种自动贴片激光膜切设备

技术领域

本发明涉及电子元件制造领域，特别涉及一种自动贴片激光膜切设备。

背景技术

无线充电作为近两年新出的黑科技吸引了不少人的眼球，它作为一种安全、时尚、便捷的新型充电方式，越来越受到广大消费者的青睐，隔磁片作为无线充电器中必不可少的原器件之一，也受到了人们的关注。隔磁片又叫磁布、铁氧体、橡胶磁片、吸波材料，它在无线充电中起到的作用是吸波、抗金属、隔磁等作用，消除屏蔽腔体内电磁波的来回反射，减少杂波对自身设备的干扰，也有效防止电磁辐射对周围设备及人员的骚扰和伤害，是一种消除电磁波污染的高级手段，但是这种材料很脆很薄，在生产过程中通常需要对它进行贴膜保护，也就是制程保护来达到保护隔磁片的目的。

现有的隔磁片贴膜激光切割机采用水平流水线输送方式进行切割，视觉定位机构与激光切割机构设于膜料的同一侧，设备机架的空间利用率低；一般采用人工上料，膜切后的成品分拣一般是通过人工进行，人工成本高，因此，亟需对现有的激光切割设备做进一步的改进。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种自动化程度高、空间利用率高、生产效率高的自动贴片激光膜切设备。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是，一种自动贴片激光膜切设备，包括机架，所述机架上设有膜料传输机构、放料机构、视觉定位机构、激光切割机构、收料机构和控制机构，所述膜料传输机构倾斜设置，所述放料机构设于膜料传输机构的顶端，所述视觉定位机构设于膜料传输机构的上方，所述激光切割机构设于膜料传输机构的下方，所述收料机构设于膜料传输机构的底端，所述控制机构分别与膜料传输机构、放料机构、视觉定位机构、激光切割机构和收料机构电性连接。

优选地，所述膜料传输机构包括托料板、膜料放卷轴、离型纸收卷轴、废料收卷轴、定长夹送辊和张力调节组件，所述膜料放卷轴、离型纸收卷轴、废料收卷轴、定长夹送辊和张力调节组件均与控制机构电性连接，所述托料板与水平面的夹角为30°～60°，且开设有膜料槽，所述膜料放卷轴、离型纸收卷轴和定长夹送辊设于托料板的顶端，所述废料收卷轴设于托料板的底端，所述离型纸收卷轴设于膜料放卷轴的上方，所述定长夹送辊按照设定的长度参数控制膜料沿膜料槽自上向下步进式输送，所述张力调节组件用于调节膜料放卷轴的放卷张力及废料收卷轴的收卷张力。

优选地，所述张力调节组件包括磁粉制动器、磁粉离合器、张力感应辊和压力调节组件，所述磁粉制动器、磁粉离合器、张力感应辊和压力调节组件均与控制机构电性连接，所述压力调节组件用于调节定长夹送辊的对膜料夹紧的压力，所述磁粉制动器设于膜料放卷轴的一端，与压力调节组件配合调节膜料放卷轴的放卷张力，所述磁粉离合器分别设于离型纸收卷轴和废料收卷轴的一端，以调节离型纸收卷轴和废料收卷轴的收卷张力，所述张力感应辊用于实时监测放卷和收卷的张力。

优选地，所述放料机构包括放料槽、推料机械手和贴片机械手，所述推料机械手和贴片机械手均与控制机构电性连接，所述放料槽设于膜料传输机构的一侧，所述推料机械手包括推料气缸和推料板，所述推料气缸驱动推料板将待贴膜隔磁片从放料槽的底端横向推出，所述贴片机械手设于膜料传输机构的另一侧，将被推出的待贴膜隔磁片吸附后放置于膜料上。

优选地，所述贴片机械手包括横移气缸、竖移气缸和负压吸盘，所述横移气缸、竖移气缸和负压吸盘均与控制机构电性连接，所述竖移气缸安装于膜料传输机构上，所述横移气缸设于竖移气缸上，所述负压吸盘设于横移气缸上，所述竖移气缸驱动横移气缸上下往复运动，所述横移气缸驱动负压吸盘横向往复运动。

优选地，所述激光切割机构包括激光切割器、焦距调节把手和位置调节组件，所述激光切割器和位置调节组件均与控制机构电性连接，所述激光切割器设于位置调节组件上，所述焦距调节把手设于机架上，且与激光切割器连接，所述位置调节组件用于调节激光切割器的膜切位置，所述焦距调节把手用于调节激光切割器的焦距。

优选地，所述激光切割机构还包括抽烟尘机构，所述抽烟尘机构设于激光切割器的一侧，用于抽离激光膜切时产生的烟尘。

优选地，所述收料机构包括水平输送带、叠料机械手和叠料槽，所述水平输送带设于膜料传输机构的底端，用于承接贴膜完成的隔磁片，所述叠料机械手设于水平输送带的一侧，所述叠料槽设于水平输送带的另一侧，所述叠料机械手吸附贴膜完成的隔磁片，并放置于叠料槽中。

优选地，所述叠料槽包括叠料平台和升降组件，所述叠料平台通过升降组件与水平输送带连接，所述升降组件驱动叠料平台下降，保持承接叠料机械手放料的水平高度一致。

优选地，所述的自动贴片激光膜切设备还包括报警机构，所述报警机构为声光报警器。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

膜料传输机构倾斜设置于机架上，一方面能提高机架的空间利用率，在机架的有限空间内尽可能地增膜料传输机构的长度，以便于设备上的其他机构布局，另一方面，能避免激光切割机构设于被膜切的隔磁片的正下方，能避免激光切割机构被膜料切断后隔磁片砸伤的风险；采用视觉识别机构采集隔磁片的轮廓，激光切割机构按照隔磁片的轮廓内缩0.1～0.2mm的路径对膜料进行切割，能实现保护膜与待贴膜物体尺寸完全匹配，还能为膜料切断后的隔磁片提供支撑，能保证隔磁片不会从倾斜的膜料传输机构上直接下坠；推料机械手将待贴膜的隔磁片推出，贴片机械手将被推出的待贴膜的隔磁片吸附后放置于膜料上，能实现在设备不停止运行的情况下往放料槽中直接加料，安全快捷，能提升设备的生产效率；进行激光切割后，膜料的切割边缘会存在碳化，表面会存在粉尘，采用抽烟尘机构用于抽离激光膜切时产生的烟尘，能有效保证膜切的品质；报警机构以三色灯配合警示笛显示设备的正常运行、膜料缺料、放料槽缺料、叠料槽需取料及故障报警，能快捷方便地提醒工作人员；膜料传输机构、放料机构、视觉定位机构、激光切割机构、收料机构和控制机构协同配合，能实现不同形状、不同规格的隔磁片的贴膜、定位、切割、收集全自动一体化加工；大幅提高了贴膜的效率。

附图说明

附图是用来提供本发明的进一步理解，并构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但不应构成对本发明的限制。

图1为本发明其中一实施例的主视图；

图2为图1所示实施例的俯视图；

图3为图1所示实施例的侧视图；

图4为图1所示实施例的结构示意图；

图5为图1所示的膜料传输机构的结构示意图；

图6为图5所示的托料板的结构示意图；

图7为图1所示的放料机构的结构示意图；

图8为图1所示的激光切割机构的结构示意图。

附图标记说明：1-机架，2-膜料传输机构，20-托料板，201-膜料槽,202-限位杆,203-开窗，21-膜料放卷轴，22-离型纸收卷轴，23-废料收卷轴，24-定长夹送辊，241-胶辊，242-钢辊，25-张力调节组件，251-磁粉制动器、252-磁粉离合器、253-张力感应辊，254-压力调节组件，2541-摆杆，2542-转轴，2543-调节手轮，3-放料机构，31-放料槽，32-推料机械手，321-推料气缸，322-推料板，33-贴片机械手，331-横移气缸，332-竖移气缸，333-负压吸盘，4-视觉定位机构，5-激光切割机构，51-激光切割器，52-焦距调节把手，53-位置调节组件，54-抽烟尘机构，6-收料机构，61-水平输送带，62-叠料机械手，63-叠料槽，631-叠料平台，632-升降组件，7-控制机构，71-显示器、72-控制器，73-控制按钮，8-报警机构。

具体实施方式

以下结合附图和实施例，对本发明提供的技术方案作进一步说明。

请一并参阅图1-图8，本实施例包括机架1，机架1上设有膜料传输机构2、放料机构3、视觉定位机构4、激光切割机构5、收料机构6和控制机构7，膜料传输机构2倾斜设置，放料机构3设于膜料传输机构2的顶端，视觉定位机构4设于膜料传输机构2的上方，激光切割机构5设于膜料传输机构2的下方，视觉定位机构4与激光切割机构5关于膜料对称地设于膜料传输机构2的两侧，收料机构6设于膜料传输机构2的底端，控制机构7分别与膜料传输机构2、放料机构3、视觉定位机构4、激光切割机构5和收料机构6电性连接。机架1的底端安装有4个万向轮，以便于移动设备，万向轮上设有刹车装置，设备移动至预定位置后，踩下刹车装置即可定位。激光切割机构5按照隔磁片的轮廓内缩0.1～0.2mm的路径对膜料进行切割，从而为膜切完成的隔磁片提供支撑，膜料切断后隔磁片不会从倾斜的膜料传输机构2上直接下坠，膜料传输机构2倾斜设置于机架1上，一方面能提高机架1的空间利用率，在机架1的有限空间内尽可能地增膜料传输机构2的长度，以便于设备上的其他机构布局，另一方面，能避免激光切割机构5设于被膜切的隔磁片的正下方，能排除激光切割机构5被膜料切断后隔磁片砸伤的风险。

膜料传输机构2包括托料板20、膜料放卷轴21、离型纸收卷轴22、废料收卷轴23、定长夹送辊24和张力调节组件25，膜料放卷轴21、离型纸收卷轴22、废料收卷轴23、定长夹送辊24和张力调节组件25均与控制机构7电性连接，托料板20与水平面的夹角为30°～60°，托料板20与水平面的夹角可以根据机架1的可用空间进行调整，托料板20上开设有与膜料的宽度相适配的膜料槽201，膜料放卷轴21、离型纸收卷轴22和定长夹送辊24设于托料板20的顶端，废料收卷轴23设于托料板20的底端，离型纸收卷轴22设于膜料放卷轴21的上方，定长夹送辊24与步进电机连接，按照设定的长度参数控制膜料沿膜料槽201自上向下步进式输送，实现数字化定长送料，张力调节组件25用于调节膜料放卷轴21的放卷张力及废料收卷轴23的收卷张力，膜料槽201的两侧设有限位杆202，两限位杆202间的距离不小于隔磁片的宽度，用于对隔磁片进行预定位，膜料槽201与视觉定位机构4和激光切割机构5对应的位置开设有开窗203，用于激光切割机构5从膜料下方进行膜切，隔磁片进行预定位后贴膜的位置变量小，能提高激光切割机构5的工作效率，膜料槽201的宽度可以根据膜料的尺寸进行调整，两限位杆202间的距离和开窗203的大小均可以根据隔磁片的尺寸进行调整，以适应不同尺寸和形状的隔磁片加工。

定长夹送辊24包括胶辊241和钢辊242，胶辊241和钢辊242不与膜料胶面接触，钢辊242与步进电机连接，胶辊241与钢辊242相互压紧，张力调节组件25包括磁粉制动器251、磁粉离合器252、张力感应辊253和压力调节组件254，磁粉制动器251、磁粉离合器252、张力感应辊253和压力调节组件254均与控制机构7电性连接，压力调节组件254用于调节胶辊241和钢辊242间的压力，磁粉制动器251设于膜料放卷轴21的一端，与压力调节组件254配合调节膜料放卷轴21的放卷张力，磁粉离合器252分别设于离型纸收卷轴22和废料收卷轴23的一端，以调节离型纸收卷轴22和废料收卷轴23的收卷张力，张力感应辊253用于实时监测放卷和收卷的张力。

压力调节组件254包括摆杆2541、转轴2542和调节手轮2543，转轴2542转动设于机架1上，转轴2542的轴端与摆杆2541的一端与连接，摆杆2541的另一端与胶辊241连接，调节手轮2543用于调节压辊241与钢辊242间的压力。

放料机构3包括放料槽31、推料机械手32和贴片机械手33，推料机械手32和贴片机械手33均与控制机构7电性连接，放料槽31设于膜料传输机构2的一侧，推料机械手32包括推料气缸321和推料板322，放料槽31的底端设有与推料板322相适配的推料槽，推料气缸321驱动推料板322将待贴膜隔磁片从放料槽31的底端横向推出至取料工位，贴片机械手33设于膜料传输机构2的另一侧，将被推出的待贴膜隔磁片吸附后放置于膜料上，能实现在设备不停止运行的情况下从放料槽31的顶端直接加料，安全快捷，能提升设备的生产效率，放料槽31可拆卸，可以更换不同形状的放料槽31与隔磁片相适配，适用范围广。

贴片机械手33包括横移气缸331、竖移气缸332和负压吸盘333，横移气缸331、竖移气缸332和负压吸盘333均与控制机构7电性连接，竖移气缸332安装于膜料传输机构2上，横移气缸331设于竖移气缸332上，所述负压吸盘333设于横移气缸331上，横移气缸331驱动负压吸盘333在被推出的待贴膜的隔磁片的上方和膜料上方左右往复运动，竖移气缸332驱动横移气缸331上下往复运动，竖移气缸332通过安装座安装在膜料传输机构2上，安装座可以调节横移气缸331的高度，以吸附不同厚度隔磁片。

视觉定位机构4安装于膜料传输机构2上，且位于贴片机械手33的后方，当贴好隔磁片的膜料输送到视觉定位机构4的下方时，物料检测开关发送信号给视觉定位机构4触发拍照，视觉定位机构4将成像数据发送给控制机构7。

激光切割机构5包括激光切割器51、焦距调节把手52和位置调节组件53，激光切割器51和位置调节组件53均与控制机构7电性连接，激光切割器51设于位置调节组件53上，焦距调节把手52设于机架1上，且与激光切割器51连接，位置调节组件53由两个伺服电机驱动，用于调节激光切割器51的膜切位置，焦距调节把手52用于调节激光切割器51的焦距。

激光切割机构5还包括抽烟尘机构54，抽烟尘机构54设于激光切割器51的一侧，进行激光切割后，膜料的切割边缘会存在碳化，表面会存在粉尘，抽烟尘机构54用于抽离激光膜切时产生的烟尘，保证膜切的品质。

收料机构6包括水平输送带61、叠料机械手62和叠料槽63，水平输送带61设于膜料传输机构2的底端，用于承接膜切完成的隔磁片，叠料机械手62设于水平输送带61的一侧，叠料槽63设于水平输送带61的另一侧，叠料机械手62吸附膜切完成的隔磁片，并放置于叠料槽63中，叠料槽63可拆卸，可以更换不同形状的叠料槽63与隔磁片相适配，适用范围广。

叠料槽63包括叠料平台631和升降组件632，叠料平台631通过升降组件632与水平输送带61连接，升降组件632驱动叠料平台631步进式下降，保持承接叠料机械手62放料的水平高度一致，升降组件632升降的高度可以调节，以适应不同厚度的隔磁片。

控制机构7包括显示器71、控制器72和控制按钮73，显示器71用于CCD显示和激光切割的图案编辑，控制器72用于控制设备的运行动作，控制按钮73为设备的开关。

机架1上设有报警机构8，报警机构8为声光报警器，以绿色、橙色和红色灯配合警示笛显示设备的正常运行、待机(膜料缺料、放料槽31缺料、叠料机械手62需取料)及故障报警。

本发明的工作原理：

卷状膜料设于膜料放卷轴21上，经定长夹送辊24后，离型纸引到离型纸收卷轴22上固定；粘贴膜引到废料收卷轴23上固定；当膜料放卷轴21上的卷状膜料缺料时，报警机构8以橙色灯配合警示笛显示设备的待机，提醒工作人员加料；

推料机械手32将放料槽31内最底部的一片隔磁片送到贴片机械手33的取料工位，贴片机械手33移到取料工位将隔磁片吸附并移动到贴片工位，将隔磁片贴在膜料上；当放料槽31缺料时，报警机构8以橙色灯配合警示笛显示设备的待机，提醒工作人员加料；

贴片工作完成后，定长夹送辊24按预先设定长度参数定长输送一段膜料，推料机械手32和贴片机械手33配合继续进行贴片工作，如此自动循环送料、贴片、送料、贴片动作；

当贴好隔磁片的膜料输送到视觉定位机构4的下方时，物料检测开关发送信号给视觉定位机构4触发CCD拍照,视觉定位机构4将成像数据发送给控制机构7，控制机构7控制激光切割机构5按照成像数据进行模切工作；

经过激光切割机构5膜切后的隔磁片由水平输送带61承接，输送至叠料机械手62的取料工位时，叠料机械手62将膜切完成的隔磁片吸附并移送到叠料平台631上，升降组件632驱动叠料平台631下降预先设定的高度参数，保持叠料机械手62放料位置的高度一致；

当叠料平台631下降至预先设定的高度参数，即叠料机械手62需取料时，报警机构8以橙色灯配合警示笛显示设备的待机，提醒工作人员将堆叠好的膜切完成的隔磁片取出。

以上实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种自动贴片激光膜切设备，包括机架（1），其特征在于：所述机架（1）上设有膜料传输机构（2）、放料机构（3）、视觉定位机构（4）、激光切割机构（5）、收料机构（6）和控制机构（7），所述膜料传输机构（2）倾斜设置，所述放料机构（3）设于膜料传输机构（2）的顶端，所述视觉定位机构（4）设于膜料传输机构（2）的上方，所述激光切割机构（5）设于膜料传输机构（2）的下方，所述收料机构（6）设于膜料传输机构（2）的底端，所述控制机构（7）分别与膜料传输机构（2）、放料机构（3）、视觉定位机构（4）、激光切割机构（5）和收料机构（6）电性连接；

所述膜料传输机构（2）包括托料板（20）、膜料放卷轴（21）、离型纸收卷轴（22）、废料收卷轴（23）、定长夹送辊（24）和张力调节组件（25），所述膜料放卷轴（21）、离型纸收卷轴（22）、废料收卷轴（23）、定长夹送辊（24）和张力调节组件（25）均与控制机构（7）电性连接，所述托料板（20）与水平面的夹角为30°～60°，所述托料板（20）上开设有膜料槽（201），所述膜料放卷轴（21）、离型纸收卷轴（22）和定长夹送辊（24）设于托料板（20）的顶端，所述废料收卷轴（23）设于托料板（20）的底端，所述离型纸收卷轴（22）设于膜料放卷轴（21）的上方，所述定长夹送辊（24）按照设定的长度参数控制膜料沿膜料槽（201）自上向下步进式输送，所述张力调节组件（25）用于调节膜料放卷轴（21）的放卷张力及废料收卷轴（23）的收卷张力；

所述放料机构（3）包括放料槽（31）、推料机械手（32）和贴片机械手（33），所述推料机械手（32）和贴片机械手（33）均与控制机构（7）电性连接，所述放料槽（31）设于膜料传输机构（2）的一侧，所述推料机械手（32）包括推料气缸（321）和推料板（322），所述推料气缸（321）驱动推料板（322）将待贴膜隔磁片从放料槽（31）的底端横向推出至取料工位，所述贴片机械手（33）设于膜料传输机构（2）的另一侧，将被推出的待贴膜隔磁片吸附后放置于贴片工位的膜料上；

所述收料机构（6）包括水平输送带（61）、叠料机械手（62）和叠料槽（63），所述水平输送带（61）设于膜料传输机构（2）的底端，用于承接贴膜完成的隔磁片，所述叠料机械手（62）设于水平输送带（61）的一侧，所述叠料槽（63）设于水平输送带（61）的另一侧，所述叠料机械手（62）吸附贴膜完成的隔磁片，并放置于叠料槽（63）中。

2.根据权利要求1所述的自动贴片激光膜切设备，其特征在于：所述张力调节组件（25）包括磁粉制动器（251）、磁粉离合器（252）、张力感应辊（253）和压力调节组件（254），所述磁粉制动器（251）、磁粉离合器（252）、张力感应辊（253）和压力调节组件（254）均与控制机构（7）电性连接，所述压力调节组件（254）用于调节定长夹送辊（24）的对膜料夹紧的压力，所述磁粉制动器（251）设于膜料放卷轴（21）的一端，与压力调节组件（254）配合调节膜料放卷轴（21）的放卷张力，所述磁粉离合器（252）分别设于离型纸收卷轴（22）和废料收卷轴（23）的一端，以调节离型纸收卷轴（22）和废料收卷轴（23）的收卷张力，所述张力感应辊（253）用于实时监测放卷和收卷的张力。

3.根据权利要求1所述的自动贴片激光膜切设备，其特征在于：所述贴片机械手（33）包括横移气缸（331）、竖移气缸（332）和负压吸盘（333），所述横移气缸（331）、竖移气缸（332）和负压吸盘（333）均与控制机构（7）电性连接，所述竖移气缸（332）安装于膜料传输机构（2）上，所述横移气缸（331）设于竖移气缸（332）上，所述负压吸盘（333）设于横移气缸（331）上，所述竖移气缸（332）驱动横移气缸（331）上下往复运动，所述横移气缸（331）驱动负压吸盘（333）横向往复运动。

4.根据权利要求3所述的自动贴片激光膜切设备，其特征在于：所述激光切割机构（5）包括激光切割器（51）、焦距调节把手（52）和位置调节组件（53），所述激光切割器（51）和位置调节组件（53）均与控制机构（7）电性连接，所述激光切割器（51）设于位置调节组件（53）上，所述焦距调节把手（52）设于机架（1）上，且与激光切割器（51）连接，所述位置调节组件（53）用于调节激光切割器（51）的膜切位置，所述焦距调节把手（52）用于调节激光切割器（51）的焦距。

5.根据权利要求4所述的自动贴片激光膜切设备，其特征在于：所述激光切割机构（5）还包括抽烟尘机构（54），所述抽烟尘机构（54）设于激光切割器（51）的一侧，用于抽离激光膜切时产生的烟尘。

6.根据权利要求1所述的自动贴片激光膜切设备，其特征在于：所述叠料槽（63）包括叠料平台（631）和升降组件（632），所述叠料平台（631）通过升降组件（632）与水平输送带（61）连接，所述升降组件（632）驱动叠料平台（631）下降，保持承接叠料机械手（62）放料的水平高度一致。

7.根据权利要求6所述的自动贴片激光膜切设备，其特征在于：所述的自动贴片激光膜切设备还包括报警机构（8），所述报警机构（8）为声光报警器。