CN110575927A - 一种荧光粉色轮自动涂覆设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种荧光粉色轮自动涂覆设备，包括有机座和机架，其特征在于：在所述的机座上设有能够夹持色轮基板并带动色轮基板转动的夹持装置，在所述的机座上还设有能够识别色轮基板的颜色标签并控制夹持装置旋转的第一色彩传感器，在所述的机架上设有能够向色轮基板喷射涂覆材料的喷射装置，在所述的机架上还设有能够将涂覆材料刮平的涂刮装置，所述的荧光粉色轮自动涂覆设备还包括限位钢网，所述的限位钢网具有与色轮基板的待涂覆区域相匹配的窗口，所述的机架上还设有能够将所述的限位钢网移动至夹持装置并覆盖在色轮基板上的机械手。本发明目的是克服了现有技术的不足，提供一种荧光粉色轮自动涂覆设备。
Description
【技术领域】
本发明涉及机械制造领域，具体涉及一种荧光粉色轮自动涂覆设备。
【背景技术】
荧光粉色轮是DLP投影设备，尤其是低成本的DLP投影设备的关键元件之一，荧光粉色轮的制作需要将荧光粉的混合液(通常为荧光粉和胶水的混合液)涂覆在色轮基板上，因为荧光粉色轮是通过激光激发使荧光粉产生荧光的，所以荧光粉的涂覆质量的好坏将直接影响到荧光粉色轮的发光性能。
色轮基板为圆盘状，以色轮基板的圆心为中心分布若干个扇形区域，通常各个区域需要涂覆不同颜色、不同性能的荧光粉材料，涂覆前通常需要在色轮基板上贴上便于识别各个区域的颜色标签。传统的制造工艺需要人工对色轮基板进行涂覆，即先通过治具将荧光粉色轮限位以及固定，然后采用人工通过印刷、点胶或喷涂等方式将涂覆材料涂刷在色轮基板上，涂覆材料的多少和涂覆范围的控制等都受到人工操作的影响，难以保证荧光粉涂覆的厚度和涂覆材料的均匀程度，以及荧光粉层的形状、弧度、角度等，导致荧光粉涂覆的效果不稳定且涂覆效率低下、耗费时间长、产品性能差。
本发明正是基于以上的不足而产生的。
【发明内容】
本发明目的是克服了现有技术的不足，提供一种荧光粉色轮自动涂覆设备。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种荧光粉色轮自动涂覆设备，包括有机座1和机架2，其特征在于：在所述的机座1上设有能够夹持色轮基板并带动色轮基板转动的夹持装置11，在所述的机座1上还设有能够识别色轮基板的颜色标签并控制夹持装置11旋转的第一色彩传感器12，在所述的机架2上设有能够向色轮基板喷射涂覆材料的喷射装置21，在所述的机架2上还设有能够将涂覆材料刮平的涂刮装置22，所述的荧光粉色轮自动涂覆设备还包括限位钢网3，所述的限位钢网3具有与色轮基板的待涂覆区域相匹配的窗口，所述的机架2上还设有能够将所述的限位钢网3移动至夹持装置11并覆盖在色轮基板上的机械手23。
如上所述的荧光粉色轮自动涂覆设备，其特征在于：在所述的夹持装置11连接有能够将其旋转的旋转电机112，所述的旋转电机112电连接着所述的第一色彩传感器12。
如上所述的荧光粉色轮自动涂覆设备，其特征在于：在所述的机座1上还设有能够将色轮基板吸附固定的第一真空吸附装置113。
如上所述的荧光粉色轮自动涂覆设备，其特征在于：所述的机座1还设有与所述的限位钢网2相配合并限制其活动的限位板114。
如上所述的荧光粉色轮自动涂覆设备，其特征在于：所述的喷射装置21包括有能够相对所述的夹持装置11移动的喷射机械手211，所述的喷射机械手211连接有能够相对自身旋转的转盘212，所述的转盘212上安装有若干用于喷射涂覆材料的混合液针管2121，在所述的转盘212上并在每个所述的混合液针管2121相应的位置上均设有第二色彩传感器2122。
如上所述的荧光粉色轮自动涂覆设备，其特征在于：每个所述的混合液针管2121均连接有可更换的针头2123。
如上所述的荧光粉色轮自动涂覆设备，其特征在于：所述的涂覆装置22包括有涂覆机械手220，所述的涂覆机械手220连接有固定盘221，在所述的固定盘221上设有若干能够相对于色轮基板表面平行移动并平刮涂覆材料的动刮刀2211，每个所述的动刮刀2211均连接有能够推动其平刮动作的步进电机2212，在涂覆装置22上并在每个所述的动刮刀2211相应的位置上均设有第三色彩传感器2213。
如上所述的荧光粉色轮自动涂覆设备，其特征在于：在所述的固定盘221上并在色轮基板的颜色标签对应的位置上设置有涂覆时贴靠在荧光粉色轮上的定刮刀2214。
如上所述的荧光粉色轮自动涂覆设备，其特征在于：所述的机座1上设有能够固定所述的限位钢网3的第二真空吸附装置115。
如上所述的荧光粉色轮自动涂覆设备，其特征在于：在所述的机械手23上设有能够吸附所述的钢网3的第三吸附装置231。
与现有技术相比，本发明有如下优点：
1、本发明所述的荧光粉色轮自动涂覆装置，机座上设有能够夹持色轮基板并带动色轮基板转动的夹持装置，在所述的机座上还设有能够识别色轮基板的颜色标签并控制夹持装置旋转的第一色彩传感器，在所述的机架上设有能够向色轮基板喷射涂覆材料的喷射装置，在所述的机架上还设有能够将涂覆材料刮平的涂刮装置，所述的荧光粉色轮自动涂覆设备还包括有限位钢网，所述的限位钢网具有与色轮基板的待涂覆区域相匹配的窗口，所述的机架上还设有能够将所述的限位钢网移动至夹持装置并覆盖色轮基板的机械手，在涂覆工序之前先将色轮基板贴上保护膜和颜色标签，然后将色轮基板放置在夹持装置上，夹持装置带动色轮基板旋转并通过所述的第一色彩传感器识别并控制其旋转的启动和停止，旋转至一定位置即固定所述的色轮基板，色轮基板固定之后机械手将限位钢网抓取并移动至夹持装置并覆盖在色轮基板上，限位钢网具有窗口，在所述的限位钢网覆盖住色轮基板后，在色轮基板上与所述的窗口对应的位置形成涂覆区域，然后喷射装置将荧光粉混合液喷射至限位钢网及色轮基板上，涂覆装置将喷射至色轮基板上的混合液进行涂刮，从而高效快速地完成对荧光粉色轮的涂覆，限位钢网上具有与涂覆区域匹配的窗口，喷射的混合液只能通过上述窗口到达荧光粉色轮的表面，再通过涂覆装置的涂覆作用去除限位钢网的表面上多余的混合液，留下上述的窗口位置的混合液，限位钢网限制了喷涂的混合液的厚度，这样荧光粉色轮上的涂覆材料厚度一致，并且通过喷射装置和涂覆装置准确的动作，使得涂覆的路径准确、涂覆力度和角度一致，达到较高的质量且效率高、节省加工时间，能够解决人工操作涂覆不均匀、涂覆力度不一致、厚度不均匀的问题。
2、本发明所述的荧光粉色轮自动涂覆装置，其夹持装置连接有能够将其旋转的旋转电机，所述的旋转电机电连接着所述的第一色彩传感器，所述的第一色彩传感器能够识别颜色标签的颜色并通过通用控制器将信号转换成控制旋转电机启动和停止的控制信号，本实施例的夹持装置设置有与色轮基板的中心孔套合的夹具，将色轮基板放置在夹持装置上，夹持固定住色轮基板，然后旋转电机启动，荧光轮色板和贴在其上的颜色标签会被带动而旋转，直至将色轮基板上粘贴的颜色标签旋转至第一色彩传感器能够识别的位置即暂停，识别到的颜色符合设定的颜色即停止并固定色轮基板，否则继续旋转直至识别到下一个颜色标签，这样能够快速、准确的将色轮基板旋转到设定的位置。
3、本发明的荧光粉色轮自动涂覆设备，在所述的机座上还设有能够将色轮基板吸附固定的第一真空吸附装置，当旋转电机将色轮基板旋转至设定位置后，松开上述的夹持装置并启动所述的第一真空吸附装置，通过真空吸附装置将色轮基板牢固地吸附固定在机座上，这样可以快速固定基板的位置。
4、本发明的荧光粉色轮自动涂覆设备，所述的喷射装置包括有能够相对所述的夹持装置移动的喷射机械手，所述的喷射机械手连接有能够相对自身旋转的转盘，所述的转盘上安装有若干用于喷射涂覆材料的混合液针管，在所述的转盘上并在每个所述的混合液针管相应的位置上均设有所述的第二色彩传感器，当进行喷射工艺时，所述的喷射机械手先移动至夹持装置的正上方，转盘旋转带动所述的混合液针管旋转至第二色彩传感器能够识别到颜色标签的位置，每个所述的第二色彩传感器对应色轮基板上一个颜色标签，识别到的颜色标签的颜色符合设定的颜色即开始喷射涂覆材料，防止色轮基板放置错误、以及不同喷涂区域的相互污染，不需要人工对准，防止涂覆材料污染其他区域，快速对准并喷涂，节省工作时间。
5、本发明所述的涂覆装置包括有涂覆机械手，所述的涂覆机械手连接有固定盘，在所述的固定盘上设有若干能够相对于色轮基板的表面平行移动并平刮涂覆材料的动刮刀，每个所述的动刮刀均连接有能够推动其平刮动作的步进电机，在涂覆装置上并在每个所述的动刮刀相应的位置上均设有第三色彩传感器，当进行涂覆工序时，上述的喷射机械手移开夹持装置的正上方，所述的涂覆机械手移动至夹持装置的正上方，本实施例设置有三种颜色的喷涂材料，为了避免材料的相互污染，本实施例设置有三个动刮刀，在步进电机的推动下每个动刮刀可以相对于固定盘的中心做旋转运动，旋转运动过程涂刮上述的涂覆材料，这样涂覆的力度和角度都非常精准，使得涂覆材料更加平整均匀并且厚度一致。本实施例中，在色轮基板的颜色标签对应的位置上设置有涂覆时相对于荧光粉色轮的位置固定的定刮刀，在涂覆过程中定刮刀贴靠在基板的表面上，作为阻挡涂覆材料并且固定两个刮刀的相对位置，防止涂覆材料相互污染，同时使刮刀平移刮涂更加稳定。
【附图说明】
图1是本发明的荧光粉色轮自动涂覆装置的立体图；
图2是本发明的色轮基板的俯视图；
图3是本发明的荧光粉色轮自动涂覆装置的机座的俯体图；
图4是本发明的荧光粉色轮自动涂覆装置的喷射装置的正视图；
图5是本发明的荧光粉色轮自动涂覆装置的喷射装置的仰视图
图6是本发明的荧光粉色轮自动涂覆装置的涂覆装置的正视图；
图7是本发明的荧光粉色轮自动涂覆装置的涂覆装置的仰视图；
【具体实施方式】
下面结合附图对本发明作进一步描述：
本实施例中的色轮基板如图2所示，为圆盘状，中心具有孔，在涂覆工序前先粘贴上保护膜41和颜色标签42，留下没有覆盖的如图2所示的待涂覆区域43。本实施例中设计为三种颜色的涂覆材料，所属的色轮基板以圆心为中心分为三个扇形区域，颜色标签设在各个区域的分界处。
如图1、2和3所示，一种荧光粉色轮自动涂覆设备，包括有机座1和机架2，其特征在于：在所述的机座1上设有能够夹持色轮基板并带动色轮基板转动的夹持装置11，在所述的机座1上还设有能够识别色轮基板的颜色标签42并控制夹持装置11旋转的第一色彩传感器12，在所述的机架2上设有能够向色轮基板喷射涂覆材料的喷射装置21，在所述的机架2上还设有能够将涂覆材料刮平的涂刮装置22，所述的荧光粉色轮自动涂覆设备还包括限位钢网3，所述的限位钢网3具有与色轮基板的待涂覆区域43相匹配的窗口，所述的机架2上还设有能够将所述的限位钢网3移动至夹持装置11并覆盖在色轮基板上的机械手23，在涂覆工序之前先将色轮基板贴上保护膜41和颜色标签42，然后将色轮基板放置在夹持装置11上，夹持装置11带动色轮基板旋转并通过所述的第一色彩传感器12识别并控制其旋转的启动和停止，旋转至一定位置即固定所述的色轮基板，色轮基板固定之后机械手将限位钢网抓取后移动至夹持装置上并覆盖在色轮基板上，限位钢网3具有窗口，在所述的限位钢网3覆盖住色轮基板后，在色轮基板上与所述的窗口对应的位置形成涂覆区域43，然后喷射装置将荧光粉混合液喷射至涂覆区域43，涂覆装置21将喷射至色轮基板上的混合液进行涂刮，从而高效快速地完成对荧光粉色轮的涂覆，限位钢网3上具有与涂覆区域匹配的窗口，喷射的混合液只能通过上述窗口到达色轮基板的表面，再通过涂覆装置22的涂覆作用去除限位钢网3的表面上多余的混合液，留下上述的窗口位置的混合液，限位钢网3限制了喷涂的混合液的厚度，这样荧光粉色轮上的涂覆材料厚度一致，并且通过喷射装置和涂覆装置准确的动作，使得涂覆的路径准确、涂覆力度和角度一致，达到较高的质量且效率高、节省加工时间，能够解决人工操作涂覆不均匀、涂覆力度不一致、厚度不均匀的问题。
如图3所示，所述的荧光粉色轮自动涂覆设备，其特征在于在所述的夹持装置11连接有能够将其旋转的旋转电机112，所述的旋转电机112电连接着所述的第一色彩传感器12，所述的第一色彩传感器12能够识别颜色标签42的颜色并通过通用控制器将信号转换成控制旋转电机启动和停止的控制信号，本实施例的夹持装置11设置有与色轮基板的中心孔套合的夹具，夹具亦可使用膨胀芯轴，将色轮基板放置在夹持装置11上，夹持装置11即夹持并固定色轮基板，然后旋转电机112启动，荧光轮色板和贴在其上的颜色标签42会被带动而旋转，直至将色轮基板上粘贴的颜色标签42旋转至第一色彩传感器12能够识别的位置即暂停，识别到的颜色标签42的颜色符合设定的颜色即停止并固定色轮基板，否则继续旋转直至识别到下一个颜色标签，这样能够快速、准确的将色轮基板旋转到设定的位置。
如图3所示，所述的荧光粉色轮自动涂覆设备，其特征在于在所述的机座1上还设有能够将色轮基板吸附固定的第一真空吸附装置113，当上述的旋转电机112将色轮基板旋转至设定位置后，松开上述的夹持装置11并启动所述的第一真空吸附装置113，通过真空吸附装置113将色轮基板牢固地吸附固定在机座1上，这样可以快速固定基板的位置。
如图3所示，所述的机座1还设有与所述的限位钢网3相配合并限制其活动的限位板114，本实施例的限位板114为L型结构，与限位钢网3两个不同方向的边沿相贴靠配合，从而限制限位钢网2的平移和旋转自由度，这样能够准确快速地限制限位钢网3的位置。
如图4和5所示，所述的喷射装置21包括有能够相对所述的夹持装置11移动的喷射机械手211，所述的喷射机械手211连接有能够相对自身旋转的转盘212，所述的转盘212上安装有若干用于喷射涂覆材料的混合液针管2121，在所述的转盘212上并在每个所述的混合液针管2121相应的位置上均设有第二色彩传感器2122，当进行喷射工艺时，所述的喷射机械手211先移动至夹持装置11的正上方，转盘旋212转带动所述的混合液针管旋转至第二色彩传感器12能够识别到颜色标签的位置，每个所述的第二色彩传感器12对应色轮基板上一个颜色标签，识别到的颜色标签的颜色符合设定的颜色即开始喷射涂覆材料，第二色彩传感器可以防止色轮基板放置错误、以及不同喷涂区域的相互污染，不需要人工对准，防止涂覆材料污染其他区域，快速对准并喷涂，节省工作时间。
如图4和5所示，优选地，每个所述的混合液针管2121均连接有可更换的针头2123，所述的针头2123与所述的混合液针管2121之间具有可拆卸的连接结构，这样可以通过更换不同口径的针头，来控制喷射荧光粉混合液的流量和速度。
如图6和7所示，所述的涂覆装置22包括有涂覆机械手220，所述的涂覆机械手220连接有固定盘221，在所述的固定盘221上设有若干能够相对于色轮基板表面平行移动并平刮涂覆材料的动刮刀2211，每个所述的动刮刀2211均连接有能够推动其平刮动作的步进电机2212，在涂覆装置22上并在每个所述的动刮刀2211相应的位置上均设有第三色彩传感器2213，当进行涂覆工序时，上述的喷射机械手220移开夹持装置的正上方，所述的涂覆机械手220移动至夹持装置11的正上方，本实施例设置有三种颜色的喷涂材料，为了避免材料的相互污染，本实施例设置有三个动刮刀2211，在步进电机的推动下每个动刮刀2211可以相对于固定盘221的中心做旋转运动，旋转运动过程涂刮上述的涂覆材料，这样涂覆的力度和角度都非常精准，使得涂覆材料更加平整均匀并且厚度一致。本实施例中，在色轮基板的颜色标签42对应的位置上设置有涂覆时相对于荧光粉色轮的位置固定的定刮刀2214，在涂覆过程中定刮刀贴靠在基板的表面上，并且位于颜色标签42相对应的位置，也是本实施例中不同区域的分界处，这样可以在涂刮时阻挡涂覆材料相互污染，并且具有稳定动刮刀的作用。
如图3所示，所述的夹持装置11上设有能够固定所述的限位钢网3的第二真空吸附装置115，固定限位钢网，防止在涂覆时松动。
作为优化，在所述的夹持装置11附近设置有能够输送色轮基板的进料输送带和出料输送带，所述的机械手23在抓取限位钢网之前能够抓取进料输送带上的色基板并移动至夹持装置11，在涂覆完成之后，机械手23能够抓取涂覆完成的色轮移动至出料输送带，所述的机械手23上设有能够将色轮基板和限位钢网3吸附固定的真空吸附装置。
本发明不局限于上述的实施方式，其形态和结构可以作其他形式的改变，凡是利用自动化的机械手、色彩传感器、喷射装置、涂覆装置来实现或完成工件的涂覆工艺的，均属于本发明保护的范围之内。例如改变喷射装置或者涂覆装置的形状、结构或数量，又或者改变喷射机械手或者涂覆机械手的传动方式等，均应认为在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种荧光粉色轮自动涂覆设备，包括有机座(1)和机架(2)，其特征在于：在所述的机座(1)上设有能够夹持色轮基板并带动色轮基板转动的夹持装置(11)，在所述的机座(1)上还设有能够识别色轮基板的颜色标签并控制夹持装置(11)旋转的第一色彩传感器(12)，在所述的机架(2)上设有能够向色轮基板喷射涂覆材料的喷射装置(21)，在所述的机架(2)上还设有能够将涂覆材料刮平的涂刮装置(22)，所述的荧光粉色轮自动涂覆设备还包括限位钢网(3)，所述的限位钢网(3)具有与色轮基板的待涂覆区域相匹配的窗口，所述的机架(2)上还设有能够将所述的限位钢网(3)移动至夹持装置(11)并覆盖在色轮基板上的机械手(23)。
2.根据权利要求1所述的荧光粉色轮自动涂覆设备，其特征在于：在所述的夹持装置(11)连接有能够将其旋转的旋转电机(112)，所述的旋转电机(112)电连接着所述的第一色彩传感器(12)。
3.根据权利要求1所述的荧光粉色轮自动涂覆设备，其特征在于：在所述的机座(1)上还设有能够将色轮基板吸附固定的第一真空吸附装置(113)。
4.根据权利要求1所述的荧光粉色轮自动涂覆设备，其特征在于：所述的机座(1)还设有与所述的限位钢网(2)相配合并限制其活动的限位板(114)。
5.根据权利要求1所述的荧光粉色轮自动涂覆设备，其特征在于：所述的喷射装置(21)包括有能够相对所述的夹持装置(11)移动的喷射机械手(211)，所述的喷射机械手(211)连接有能够相对自身旋转的转盘(212)，所述的转盘(212)上安装有若干用于喷射涂覆材料的混合液针管(2121)，在所述的转盘(212)上并在每个所述的混合液针管(2121)相应的位置上均设有第二色彩传感器(2122)。
6.根据权利要求5所述的荧光粉色轮自动涂覆设备，其特征在于：每个所述的混合液针管(2121)均连接有可更换的针头(2123)。
7.根据权利要求1所述的荧光粉色轮自动涂覆设备，其特征在于：所述的涂覆装置(22)包括有涂覆机械手(220)，所述的涂覆机械手(220)连接有固定盘(221)，在所述的固定盘(221)上设有若干能够相对于色轮基板表面平行移动并平刮涂覆材料的动刮刀(2211)，每个所述的动刮刀(2211)均连接有能够推动其平刮动作的步进电机(2212)，在涂覆装置(22)上并在每个所述的动刮刀(2211)相应的位置上均设有第三色彩传感器(2213)。
8.根据权利要求7所述的荧光粉色轮自动涂覆设备，其特征在于：在所述的固定盘(221)上并在色轮基板的颜色标签对应的位置上设置有涂覆时贴靠在荧光粉色轮上的定刮刀(2214)。
9.根据权利要求1所述的荧光粉色轮自动涂覆设备，其特征在于：所述的机座(1)上设有能够固定所述的限位钢网(3)的第二真空吸附装置(115)。
10.根据权利要求1所述的荧光粉色轮自动涂覆设备，其特征在于：在所述的机械手(23)上设有能够吸附所述的钢网(3)的第三吸附装置(231)。
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