CN110803521A - 一种自动理线机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种自动理线机，涉及自动化装配设备领域，其技术方案要点是，包括箱体，所述箱体上设有：供产品安装的工件放置工位和放置有贴装带线附件的料架放置机构；将产品移载至工件放置工位上的上移载机构和下移载机构，上移载机构和下移载机构上均设有真空吸盘；抓取料架放置机构上的贴装带线附件的夹持装置和联动夹持装置运动的三轴线性驱动装置；位于上移载机构和下移载机构的运动路径上设有送胶带机构，送胶带机构上的胶带由上移载机构和下移载机构的吸盘联动运动。如此设置，全自动设备，降低了工作人员的工作量，同时降低了人工成本，并且相比于人工理线，提高了工作效率和工作质量，使产品的质量得到了保障，有利于广泛推广使用。

Description

一种自动理线机
技术领域
本发明涉及自动化装配设备领域，特别涉及一种自动理线机。
背景技术
所谓3C产品，就是计算机、通信和消费类电子产品三者结合，亦称“信息家电”，3C产品通常指的是电脑、平板电脑、移动电话、数码相机、随身听、电子辞典、影音播放之硬件设备或数字音频播放器等等。
在手机、笔记本电脑等3C领域，产品需要贴装很多带线附件，如图1所示，笔记本电脑的液晶显示面板需要导电连接，由于笔记本电脑上盖板大多可以翻折，笔记本电脑的上盖板的结构设计通常会布置有穿线槽，供导电线安装。导电线的端部具有电路板和手撕膜，手撕膜内设有导热胶。
目前，完成上述贴装带线附件的方式大多采用手工作业，产能低，质量也得不到保证。
发明内容
本发明的目的是提供一种自动理线机，其具有自动化程度高，贴装精度高的优点。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种自动理线机，包括箱体，所述箱体上设有：
供产品安装的工件放置工位和放置有贴装带线附件的料架放置机构；
将产品移载至工件放置工位上的上移载机构和下移载机构，上移载机构和下移载机构上均设有联动的真空吸盘；
抓取料架放置机构上的贴装带线附件的夹持装置和联动夹持装置运动的三轴线性驱动装置；
揭除附件上的手撕膜的撕膜装置；
十字滑台和理线机头机构，十字滑台包括横向移动机构和竖向移动机构，理线机头机构包括摆线电机，夹持装置将附件转移至十字滑台上的理线机头机构上，附件经撕膜装置后，理线机头机构在横向移动机构和竖向移动机构的带动下，将附件贴至产品上，且在横向移动机构、竖向移动机构和摆线电机的联合运动下，理线机头机构将附件的线束按轨迹装入线槽；
位于上移载机构和下移载机构的运动路径上设有送胶带机构，送胶带机构上的胶带由上移载机构和下移载机构的吸盘联动运动。
通过采用上述技术方案，带线附件包含了片状的电路板和导电线束，利用夹持装置夹持带线附件，夹持后，将带线附件转移至理线头机头机构上，利用十字滑台上下升降，将附件的线束按轨迹装入线槽，完成自动化装配，线束安装后，利用吸盘在将送胶带机构上的胶带贴敷在线束上，完成线束的最后固定。整个过程全自动化，完成带线附件的自动贴装，节省了人工成本，提高了装配效率和精度。
进一步设置：所述放置机构包括线架和若干定位槽，定位槽开设于所述线架上，附件线束和附件均安装嵌设在定位槽内。
通过采用上述技术方案，定位槽的开槽设计方便附件线束嵌设安装，同时，由于槽口的存在，方便夹持装置将附件线束于竖向上提起。
进一步设置：所述三轴线性驱动装置包括：
Y轴移动机构，Y轴移动机构设置于所述箱体上；
X轴移动机构，X轴移动机构设于Y轴移动机构上随其联动；
Z轴移动机构，所述Z轴移动机构设置于所述X轴移动机构上随其移动，夹持装置设于Z轴移动机构上随三轴线性驱动装置运动。
通过采用上述技术方案，三轴线性驱动装置提供了夹持装置的动力来源，并且，利用三轴线性驱动装置满足空间上的位置调整。
进一步设置：所述夹持装置包括安装座、安装座固定于Z轴移动机构上，安装座上设有两个夹线气缸，安装座上还设有驱动其中一个夹线气缸朝向另一夹线气缸相对运动的微调机构，根据微调机构调整两个夹线气缸所形成的夹持跨度。
通过采用上述技术方案，微调气缸联动一个夹线气缸移动，调整两个夹线气缸所形成的跨度，从而适应多种规格的附件。
进一步设置：所述安装座上还设有横板，横板位于两夹线气缸所形成的夹持区域的其中一端，在横板上设置有翻转气缸和夹爪。
通过采用上述技术方案，带线附件包含了片状的电路板和导电线束，电路板的一面具有手撕膜，在放置机构上的带线附件位置利用翻转机构调整后，方可水平贴向产品上。
进一步设置：撕膜装置包括吸附附件的吸附装置和分离手撕膜的下压装置，吸附装置包括设于箱体上的第一升降气缸、与第一升降气缸联动的第一角度调节电机和通过第一角度调节电机联动的第一吸盘；下压装置包括下压气缸和与下压气缸联动的勾部。
通过采用上述技术方案，利用撕膜装置将带线附件上的手撕膜去除，便于附件贴于产品上。
进一步设置：所述理线机头机构包括夹持附件线束送线电机、送线轮、导线套和过线嘴，送线轮的设置于送线电机的输出轴，导线套和过线嘴均为半套筒状，且分别由气缸联动开合。
通过采用上述技术方案，附件线束较长，需要通过导向套导向，并利用送线轮联动线束。
进一步设置：所述过线嘴设置于摆线电机的输出轴，摆线电机可对过线嘴垂直方向角度进行调整。
通过采用上述技术方案，摆线电机可摆动一定的角度，在摆动的过程中将线束下压，从而使得线束嵌设在产品的线槽上。
进一步设置：所述理线机头机构还包括第二角度调节电机、第二吸头、视觉CDD，第二吸头的顶部设置于第二角度调节电机的输出轴，视觉CDD用于对附件和产品进行位置捕捉。
通过采用上述技术方案，第二吸头和第二角度调节电机为了调整附件最终贴敷至产品上的位置，并根据视觉CDD相机检测并调整实际贴敷位置。
进一步设置：送胶带机构包括固定底座、支撑板、胶带卷料、气剪、夹胶带气缸和扯胶带气缸，所述固定底座的固定于箱体上，支撑板的固定于所述固定底座的顶部，胶带卷料的背面设置于所述支撑板的表面，气剪的底部固定于所述支撑板的顶部，夹胶带气缸的背面设置于所述支撑的表面的一侧的顶部，扯胶带气缸的背面设置于所述支撑板的表面的一侧。
通过采用上述技术方案，送胶带机构自动的将所需要的胶带分切好，可利用上移载机构和下移载机构带动，贴敷在产品上。
综上所述，本发明具有以下有益效果：全自动设备，降低了工作人员的工作量，同时降低了人工成本，并且相比于人工理线，提高了工作效率和工作质量，使产品的质量得到了保障，有利于广泛推广使用。
附图说明
图1是带线附件和产品的结构示意图；
图2是自动理线机的结构示意图；
图3是放置机构的结构示意图；
图4是夹持装置及翻转机构的结构示意图；
图5是撕膜装置的结构示意图；
图6是理线机头机构的结构示意图；
图7是送胶带机构的结构示意图。
图中，1、箱体；2、X轴移动机构；3、Y轴移动机构；4、Z轴移动机构；51、上移载机构；52、下移载机构；53、真空吸盘；
6、送胶带机构；61、固定底座；62、支撑板；63、胶带卷料；64、气剪；65、夹胶带气缸；66、扯胶带气缸；
7、理线机头机构；71、直板；72、视觉CDD；73、第二角度调节电机；74、第二吸头；75、送线电机；76、送线轮；77、导线套；78、摆线电机；79、过线嘴；
8、放置机构；81、线架；82、定位槽；
9、翻转机构；91、安装座；92、微调机构；93、横板；94、夹线气缸；95、翻转气缸；96、夹爪；97、升降气缸；
101、附件；102、电路板；103、产品；104、穿线槽；105、手撕膜；
11、夹持装置；12、吸附装置；121、第一升降气缸；122、第一角度调节电机；123、第一吸盘；13、下压装置；131、下压气缸；132、勾部；
14、横向移动机构；15、竖向移动机构；16、十字滑台；17、三轴线性驱动装置；18、安装板。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
第一种优选实施方式：
一种自动理线机，如图1所示，笔记本电脑的上盖板的内侧布置有穿线槽104，该部分供导电线安装。导电线的端部具有电路板102和手撕膜105，手撕膜105内设有导热胶，导电线和电路板102安装在笔记本电脑的上盖板上供显示屏的连接。也就是说，贴装带线附件101需要安装在产品103上，该自动理线机专用于上述的安装贴装带线附件101的装配。
如图2所示，自动理线机包括箱体1，箱体1上设有将产品103移载至工件放置工位上的上移载机构51和下移载机构52，上移载机构51和下移载机构52上均设有联动的真空吸盘53。上移载机构51和下移载机构52于水平面上相互垂直，对产品103于两个方向上协作上下料。
如图3所示，箱体1上还设有贴装带线附件101的料架放置机构8，放置机构8包括线架81、定位槽82，线架81的底部固定于箱体1的顶部，定位槽82开设于线架81上，附件线束设置于线架81上，附件101设置于附件线束上，带线附件由人工放在线架81上，线架81可同时放多片附件101，线架81通过定位槽82对附件101及其导线进行限位。
如图4所示，箱体1上设有抓取料架放置机构8上的贴装带线附件101的夹持装置11和联动夹持装置11运动的三轴线性驱动装置17，三轴线性驱动装置17包括：Y轴移动机构3，Y轴移动机构3设置于所述箱体11上；X轴移动机构2，X轴移动机构2设于Y轴移动机构3上随其联动；Z轴移动机构4，所述Z轴移动机构4设置于所述X轴移动机构2上随其移动，夹持装置11设于Z轴移动机构4上随三轴线性驱动装置17运动。
夹持装置11包括安装座91、安装座91固定于Z轴移动机构4上，安装座91上设有两个夹线气缸94，安装座91上还设有驱动其中一个夹线气缸94朝向另一夹线气缸94相对运动的微调机构92，根据微调机构92调整两个夹线气缸94所形成的夹持跨度，用于适配多种规格的附件101线束的夹持。
安装座91上还设有横板93，横板93位于两夹线气缸94所形成的夹持区域的其中一端，在横板93上设置有翻转气缸95和夹爪96，夹爪96的安装在翻转气缸95旋转输出端上。夹持装置11夹持附件101线束后，利用夹爪96夹持在附件101的侧边，再利用翻转气缸95调整附件101至水平。
安装座91上还设有联动横板93升降的升降气缸97。翻转气缸95和夹爪96可升降，适应对电路板102上的手撕膜105的夹持和揭除动作。
箱体1上还设有揭除附件101上的手撕膜105的撕膜装置，撕膜装置包括吸附附件101的吸附装置12和分离手撕膜105的下压装置13，吸附装置12包括设于箱体1上的第一升降气缸97121、与第一升降气缸97121联动的第一角度调节电机122和通过第一角度调节电机122联动的第一吸盘123。下压装置13包括下压气缸131和与下压气缸131联动的勾部132，勾部132具有两个夹持附件101两侧，附件101的手撕膜105初始设置留有一个易于手部拿捏撕除的片体。附件101利用翻转气缸95调整至水平后，吸附装置12的第一吸盘123将附件101吸附，并利用下压装置13带动勾部132嵌设至附件101的侧边，此过程将片体勾部132将附件101的片体下压，片体连带手撕膜105的从附件101上撕除一部分，再利用翻转装置的夹爪96夹持片体，撕除剩余部分。
箱体1上还设有十字滑台16和理线机头机构7，十字滑台16包括横向移动机构14和竖向移动机构15，横向移动机构14上设有安装板18，竖向移动机构15设于安装板18上，竖向移动机构15上设有直板71，理线机头机构7安装至竖向移动机构15的直板71上。
理线机头机构7包括夹持附件101线束的送线电机75、送线轮76、导线套77和过线嘴79，送线轮76的设置于送线电机75的输出轴，导线套77和过线嘴79均为半套筒状，且分别由气缸联动开合。过线嘴79和导线套77被切成两半，两半分别由气缸联动，在理线过程中起到对导线定向、引导作用。
理线机头机构7还包括设于直板71上的摆线电机78，摆线电机78的背面设置于直板71的表面，过线嘴79设置于摆线电机78的输出轴，摆线电机78可对过线嘴79垂直方向角度进行调整。
双头理线机头机构7还包括第二角度调节电机73、第二吸头74、视觉CDD72，直板71的背面固定于十字滑台16的是竖向移动机构15上，视觉CDD72的设置于安装板18的表面上，视觉CDD72用于对附件和产品进行位置捕捉。
第二角度调节电机73的背面设置于直板71的表面，吸头74的顶部设置于角度调节电机73的输出轴第二角度调节电机73可以调整附件101角度，当附件101来料角度和最终贴附角度存在偏差时，可通过第二角度调节电机73进行调整，过线嘴79按预定理线轨迹移动，使穿过过线嘴79的线按照预定轨迹被装入线槽。
摆线电机78可对过线嘴79垂直方向角度进行调整，过线嘴79倾斜后，附件101线束受拉力根据摆动方向向下嵌设至产品103的线槽内。
箱体1上位于上移载机构51和下移载机构52的运动路径上设有送胶带机构6，送胶带机构6包括固定底座61、支撑板62、胶带卷料63、气剪64、夹胶带气缸65和扯胶带气缸66，所述固定底座61的底部固定于所述箱体1上，所述支撑板62的底部固定于所述固定底座61的顶部，所述胶带卷料63的背面设置于所述支撑板62的表面，所述气剪64的底部固定于所述支撑板62的顶部，所述夹胶带气缸65的背面设置于所述支撑板62的表面的一侧的顶部，所述扯胶带气缸66的背面设置于所述支撑板62的表面的一侧。
移载产品103至工件放置工位上的上移载机构51和下移载机构52可以在理线完毕后，将送胶带机构6上所行成的胶带贴于产品103上。
自动理线机的工作原理如下：
人工将带线附件101放至线架81，上移载机构51和下移载机构52将产品103放至工件放置工位上。
夹持装置11利用三轴线性驱动装置17从线架81上抓取附件101，附件101需要翻转，先通过翻转气缸95进行翻转，翻转完成后，吸附装置12的第一吸盘123将附件101吸附，并利用下压装置13带动勾部132嵌设至附件101的侧边，此过程将片体勾部132将附件101的片体下压，片体连带手撕膜105的从附件101上撕除一部分，再利用翻转装置的夹爪96夹持片体，撕除剩余部分。
手撕膜105被撕除后，夹持装置11将附件101转移至十字滑台16上的理线机头机构7上，理线机头机构7在横向移动机构14和竖向移动机构15的带动下，将附件101贴至产品103上，然后在横向移动机构14、竖向移动机构15和摆线电机78的联合运动下，理线机头机构7将附件101的线束按轨迹装入线槽。
贴附件101后，需用胶带将线固定，需要利用上移载机构51和下移载机构52将送胶带机构6的胶带吸住，将胶带贴至产品103上。
上述的实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种自动理线机，包括箱体(1)，其特征在于：所述箱体(1)上设有：
供产品(103)安装的工件放置工位和放置有贴装带线附件(101)的料架放置机构(8)；
将产品(103)移载至工件放置工位上的上移载机构(51)和下移载机构(52)，上移载机构(51)和下移载机构(52)上均设有联动的真空吸盘(53)；
抓取料架放置机构(8)上的贴装带线附件(101)的夹持装置(11)和联动夹持装置(11)运动的三轴线性驱动装置(17)；
揭除附件(101)上的手撕膜(105)的撕膜装置；
十字滑台(16)和理线机头机构(7)，十字滑台(16)包括横向移动机构(14)和竖向移动机构(15)，理线机头机构(7)包括摆线电机(78)，夹持装置(11)将附件(101)转移至十字滑台(16)上的理线机头机构(7)上，附件(101)经撕膜装置后，理线机头机构(7)在横向移动机构(14)和竖向移动机构(15)的带动下，将附件(101)贴至产品(103)上，且在横向移动机构(14)、竖向移动机构(15)和摆线电机(78)的联合运动下，理线机头机构(7)将附件(101)的线束按轨迹装入线槽；
位于上移载机构(51)和下移载机构(52)的运动路径上设有送胶带机构(6)，送胶带机构(6)上的胶带由上移载机构(51)和下移载机构(52)的吸盘联动运动。
2.根据权利要求1所述的自动理线机，其特征在于：所述放置机构(8)包括线架(81)和若干定位槽(82)，定位槽(82)开设于所述线架(81)上，附件(101)线束和附件(101)均安装嵌设在定位槽(82)内。
3.根据权利要求1所述的自动理线机，其特征在于：所述三轴线性驱动装置(17)包括：
Y轴移动机构(3)，Y轴移动机构(3)设置于所述箱体(1)上；
X轴移动机构(2)，X轴移动机构(2)设于Y轴移动机构(3)上随其联动；
Z轴移动机构(4)，所述Z轴移动机构(4)设置于所述X轴移动机构(2)上随其移动，夹持装置(11)设于Z轴移动机构(4)上随三轴线性驱动装置(17)运动。
4.根据权利要求3所述的自动理线机，其特征在于：所述夹持装置(11)包括安装座(91)、安装座(91)固定于Z轴移动机构(4)上，安装座(91)上设有两个夹线气缸(94)，安装座(91)上还设有驱动其中一个夹线气缸(94)朝向另一夹线气缸(94)相对运动的微调机构(92)，根据微调机构(92)调整两个夹线气缸(94)所形成的夹持跨度。
5.根据权利要求4所述的自动理线机，其特征在于：所述安装座(91)上还设有横板(93)，横板(93)位于两夹线气缸(94)所形成的夹持区域的其中一端，在横板(93)上设置有翻转气缸(95)和夹爪(96)。
6.根据权利要求5所述的自动理线机，其特征在于：所述撕膜装置包括吸附附件(101)的吸附装置(12)和分离手撕膜(105)的下压装置(13)，吸附装置(12)包括设于箱体(1)上的第一升降气缸(121)、与第一升降气缸(121)联动的第一角度调节电机(122)和通过第一角度调节电机(122)联动的第一吸盘(123)；下压装置(13)包括下压气缸(131)和与下压气缸(131)联动的勾部(132)。
7.根据权利要求1所述的自动理线机，其特征在于：所述理线机头机构(7)包括夹持附件(101)线束送线电机(75)、送线轮(76)、导线套(77)和过线嘴(79)，送线轮(76)的设置于送线电机(75)的输出轴，导线套(77)和过线嘴(79)均为半套筒状，且分别由气缸联动开合。
8.根据权利要求7所述的自动理线机，其特征在于：所述过线嘴(79)设置于摆线电机(78)的输出轴，摆线电机(78)可对过线嘴(79)垂直方向角度进行调整。
9.根据权利要求1所述的自动理线机，其特征在于：所述理线机头机构(7)还包括第二角度调节电机(73)、第二吸头(74)、视觉CDD(72)，第二吸头(74)的顶部设置于第二角度调节电机(73)的输出轴，视觉CDD(72)用于对附件(101)和产品(103)进行位置捕捉。
10.根据权利要求1所述的自动理线机，其特征在于：送胶带机构(6)包括固定底座(61)、支撑板(62)、胶带卷料(63)、气剪(64)、夹胶带气缸(65)和扯胶带气缸(66)，所述固定底座(61)的固定于箱体(1)上，支撑板(62)的固定于所述固定底座(61)的顶部，胶带卷料(63)的背面设置于所述支撑板(62)的表面，气剪(64)的底部固定于所述支撑板(62)的顶部，夹胶带气缸(65)的背面设置于所述支撑的表面的一侧的顶部，扯胶带气缸(66)的背面设置于所述支撑板(62)的表面的一侧。
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