平板电视的精定位装置及其精定位方法
技术领域
本发明涉及平板电视生产技术领域,尤其涉及一种平板电视的精定位装置及精定位方法。
背景技术
平板电视FPD顾明思义,就是屏幕呈平面的电视,它是相对于传统显像管电视机庞大的身躯作比较而言的一类电视机,主要包括液晶显示LCD、等离子显示PDP、有机电致发光显示OLED、表面传导电子发射显示SED等几大技术类型的电视产品。
所有平板电视在生产线上大批量生产时,都是将平板电视的主体部件放在工装板上,工装板托着平板电视的主体部件随着自动输送线输送到下一个工位,然后机械手压设于平板电视上平面,并吸附平板电视,以将平板电视从输送线上取下进行作业。
申请号为CN201220275922.X的专利申请中公开了一种采用高速伺服系统驱动的平板电视生产线移载机,包括移载小车、伺服驱动系统和控制单元,其中伺服驱动系统通过拖链与控制单元相联,平板电视的显示屏活动固定在移载小车上,移载小车由伺服驱动系统驱动实现升降及水平移动,显示屏通过气动元件吸附固定在移载小车上,实现了显示屏的抓取和移动。
但是,该专利申请并未公开有移载小车在抓取显示屏前,对显示屏位置先进行定位,容易导致在移载小车抓取显示屏时,无法精准抓取到显示屏,进而容易造成显示屏发生损坏。
发明内容
本发明的首要目的旨在提供一种提高平板电视位置精度的平板电视的精定位装置。
本发明的另一目的旨在提供一种采用上述平板电视的精定位装置的平板电视的精定位方法。
为了实现上述目的,本发明提供以下技术方案:
一种平板电视的精定位装置,用于精确定位输送线上的运输的平板电视,包括呈矩形框架的机架,均设于所述机架上的第一定位机构、第二定位机构、升降机构、视觉定位机构、用于支撑平板电视的支撑板,以及控制模块,所述第一定位机构包括四个驱动组件,以及两个安装杆,四个所述驱动组件一一对应设于机架的四个拐角上部,所述驱动组件包括驱动电机、滚珠螺杆、轴承座,以及移动块,所述驱动电机设于所述机架的拐角上部,所述轴承座固定于所述机架上部,所述滚珠螺杆沿输送线输送方向设置,所述滚珠螺杆一端与所述驱动电机的输出轴同轴固定,其另一端与轴承座连接,并可相对轴承座转动,所述移动块套设于所述滚珠螺杆上,并可沿所述滚珠螺杆的轴向位移,垂直于输送线输送方向上的两个所述移动块之间固定有所述安装杆,所述机架位于同一输送线输送方向的两个所述驱动组件相对设置,且两相对设置的两所述驱动组件中的两滚珠螺杆相互靠近的端部相互连接有联轴器,两所述安装杆均设有所述第二定位机构,所述第二定位机构用于带动所述升降机构沿垂直于输送线输送方向移动,所述升降机构用于带动所述支撑板升降,所述视觉定位机构包括用于对平板电视拍照,并将照片传输至控制模块的相机,所述驱动电机、第二定位机构、升降机构,以及相机均与所述控制模块电连接。
优选地,所述机架的两侧上部沿输送线输送方向均设有滑轨,所述滑轨上连接有滑块,并且所述滑块可沿所述滑轨滑动,所述滑块和与其位于机架同一侧的所述移动块固定连接。
优选地,所述第二定位机构包括与所述控制模块电连接的直线驱动电机,两所述安装杆上均设有所述直线驱动电机,所述直线驱动电机沿垂直于输送线输送方向布置,所述直线驱动电机的输出端固定有固定块,以驱动所述固定块沿垂直于输送线输送方向移动,所述升降机构固定于所述固定块上。
优选地,所述机架上部内侧固定有多个支撑架,多个所述支撑架位于输送线上方,多个所述支撑架上一一对应设有所述相机。
优选地,所述机架底部的四角处均固定连接有调节底座,以用于调节机架的高度。
优选地,所述支撑板上部设有缓冲机构,所述缓冲机构包括设于所述支撑板上部的缓冲板,所述缓冲板和所述支撑板之间设有弹性组件。
优选地,所述弹性组件包括固定于所述缓冲板底部的导向柱、固定于所述支撑板上部的套筒,以及设于所述套筒内的压缩弹簧,所述压缩弹簧的下端与所述套筒固定,所述压缩弹簧的上端与所述导向柱下端固定。
作为第二方面,本发明还涉及一种平板电视的精定位方法,采用上述的平板电视的精定位装置来实施,包括以下步骤:
所述控制模块控制所述驱动电机带动所述滚珠螺杆转动,所述滚珠螺杆带动移动块沿滚珠螺杆轴向运动,所述移动块带动所述安装杆沿输送线输送方向移动,进而带动所述第二定位机构和所述升降机构到达输送线输送方向上预设的位置;
所述控制模块控制所述第二定位机构将所述升降机构带动至垂直于输送线输送方向上预设的位置;
所述控制模块控制所述升降机构带动所述支撑板支撑于平板电视底部,并将平板电视提升至预设高度;
所述机架上部内侧均布有多个所述相机,所述控制模块控制多个所述相机对平板电视进行拍照,并将所有照片信息传输至所述控制模块进行计算,以精确计算出平板电视准确位置;
其中,所述机架的两侧上部沿输送线输送方向均设有滑轨,所述滑轨上连接有滑块,并且所述滑块可沿所述滑轨滑动,所述滑块和与其位于机架同一侧的所述移动块固定连接,使所述控制模块控制驱动电机转动时,所述移动块能更稳定沿滚珠螺杆轴向运动;所述支撑板上部设有缓冲机构,所述缓冲机构包括设于所述支撑板上部的缓冲板,所述缓冲板和所述支撑板之间设有弹性组件,所述支撑板支撑平板电视过程中,所述缓冲板抵接于平板电视下部,并随着支撑板的提升,所述缓冲板和所述支撑板相对靠近,所述弹性组件在所述缓冲板和所述支撑板之间起到缓冲作用;两相对设置的两所述驱动组件中的两滚珠螺杆相互靠近的端部相互连接有联轴器,并且沿垂直于输送线输送方向上的两个所述移动块之间固定有所述安装杆,实现了四个所述驱动组件连为一体,进而有一个所述驱动组件故障无法正常工作时,其余驱动组件也停止工作。
相比现有技术,本发明的方案具有以下优点:
1.本发明的平板电视的精定位装置中,所述第一定位机构带动所述支撑板沿输送线输送方向移动,所述第二定位机构带动所述支撑板沿垂直于输送线输送方向移动,所述升降机构用于带动支撑板升降,进而可以使支撑板移动至平板电视下部并将平板电视移动至预设位置,然后视觉定位机构的相机对平板电视拍照,并将照片传输至控制模块进行计算,以更精确识别出平板电视的位置,方便后续机械手能准确抓取平板电视,并进行加工,保证了平板电视加工的顺利,有利于提高平板电视生产的合格率。
2.本发明的平板电视的精定位方法中,通过控制模块来控制驱动电机、第二定位机构、升降机构,以及视觉定位机构的配合工作,实现了平板电视自动化生产,提高生产效率,并节省了人工成本,同时,通过驱动电机、第二定位机构、升降机构,以及视觉定位机构的配合工作还实现了平板电视的精准定位,大大提高了平板电视生产的合格率。
附图说明
本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1为本发明中一实施例的整体结构立体图;
图2为图1中A处放大图;
图3为本发明中第一定位机构的结构示意图;
图4为本发明中其他实施例的缓冲机构的示意图。
附图标记:100、输送线;200、工装板;300、机架;400、第一定位机构;401、安装杆;402、驱动电机;403、滚珠螺杆;404、轴承座;405、移动块;406、联轴器;500、第二定位机构;501、直线驱动电机;502、固定块;600、升降机构;700、视觉定位机构;701、相机;1、支撑板;2、滑轨;3、滑块;4、支撑架;5、调节底座;6、缓冲机构;61、缓冲板;62、导向柱;63、套筒。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能解释为对本发明的限制。
本技术领域技术人员可以理解,除非特意声明,本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、零/部件和/或组件,但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、零/部件、组件和/或它们的组。应该理解,当我们称零/部件被“连接”到另一零/部件时,它可以直接连接到其他零/部件,或者也可以存在中间零/部件。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。
如图1至图4所示,本发明涉及一种平板电视的精定位装置,用于在输送线100将载有平板电视的工装板200运输到加工工位后,将平板电视精确定位至预设位置,以方便后续机械手抓取平板电视,保证平板电视加工的顺利。
如图1至图3所示,所述平板电视的精定位装置包括机架300,均设于所述机架300上的第一定位机构400、第二定位机构500、升降机构600、视觉定位机构700、用于支撑在平板电视下部的支撑板1,以及控制模块(图中未示出,下同),所述第一定位机构400用于带动所述第二定位机构500沿输送线100输送方向移动,所述第二定位机构500用于带动所述升降机构600沿垂直于输送线100输送方向移动,所述升降机构600用于带动所述支撑板1升降,所述视觉定位机构700包括用于对平板电视拍照,并将照片传输至控制模块的相机701,所述第一定位机构400、第二定位机构500、升降机构600,以及相机701均与所述控制模块电连接,以通过所述控制模块控制所述第一定位机构400、第二定位机构500、升降机构600,以及相机701工作,并且接收相机701所拍摄图像,并计算平板电视位置。
所述机架300呈矩形框架,以供输送线100贯穿过所述机架300,所述第一定位机构400设于所述机架300上部,且位于输送线100上方,所述第一定位机构400包括四个驱动组件,以及两个安装杆401,四个所述驱动组件一一对应设于所述机架300的四个拐角上部,所述机架300垂直于输送线100输送方向的两个拐角上部的两所述驱动组件之间连接有所述安装杆401,两所述安装杆401分别位于输送至所述机架300处并载有平板电视的工装板200两侧,两所述驱动组件可带动所述安装杆401沿输送线100输送方向移动,两所述安装杆401上均设有所述第二定位机构500、升降机构600,以及支撑板1。
所述驱动组件包括与所述控制模块电连接的驱动电机402、滚珠螺杆403、轴承座404,以及移动块405,所述驱动电机402设于所述机架300的拐角上部,所述轴承座404固定于所述机架300上部,所述滚珠螺杆403沿输送线100输送方向设置,所述滚珠螺杆403一端与所述驱动电机402的输出轴同轴固定,其另一端与轴承座404连接,并可相对所述轴承座404转动,所述移动块405套设于所述滚珠螺杆403上,并可在所述滚珠螺杆403转动时沿所述滚珠螺杆403轴向位移,所述安装杆401固定在垂直于输送线100输送方向上的两个所述移动块405之间,以通过所述驱动电机402驱动所述滚珠螺杆403转动,所述滚珠螺杆403转动来带动所述移动块405沿滚珠螺杆403轴向位移,最终可以带动安装杆401沿输送线100输送方向移动。
所述机架300位于同一输送线100输送方向的两个所述驱动组件相对设置,也即是,所述机架300位于同一输送线100输送方向的两个拐角上的驱动电机402相对设置,并且该两相对设置的所述驱动组件中的两滚珠螺杆403相互靠近的端部相互连接有联轴器406。在本实施例中,载有平板电视的工装板200的两侧设有避空位(图中未示出,下同),以供所述支撑板1伸入并支撑在平板电视的下部,以保证支撑板1能顺利支撑平板电视。另外说明,本申请中,将输送线输送方向限定为X轴方向,将垂直于输送线输送方向限定为Y轴方向,将高度方向限定为Z轴方向,以节约篇幅。
本发明中,第一方面,所述第一定位机构400中的驱动电机402驱动滚珠螺杆403转动,所述滚珠螺杆403带动所述移动块405沿X轴方向移动,以带动安装杆401沿X轴方向移动,进而带动第二定位机构500、升降机构600,及支撑板1沿X轴方向移动,所述第二定位机构500带动所述升降机构600沿Y轴方向移动,所述升降机构600带动支撑板1沿Z轴方向移动,进而可以使支撑板1移动至平板电视下部并将平板电视移动至预设位置,然后视觉定位机构700的相机701对平板电视拍照,并将照片传输至控制模块进行计算,以更精确识别出平板电视的位置,方便后续机械手能准确抓取平板电视,并进行加工,保证了平板电视加工的顺利,有利于提高平板电视生产的合格率;第二方面,相对设置的两所述驱动组件中的两滚珠螺杆403之间连接固定有联轴器406,以保证两滚珠螺杆403实现同步转动,进而可以使该两滚珠螺杆403上连接的移动块405同步相互靠近或相互远离,并且带动两安装杆401同步相互靠近或相互远离,保证支撑板1能同时抵达平板电视的下部并同时支撑平板电视,有利于保证平板电视定位的准确性和稳定性。
同时,由于同一Y轴方向的两个移动块405之间固定有安装杆401,实现了四个所述驱动组件上的四个移动块405均连为一体,进而四个所述驱动组件中只要有一个零部件发生损坏而使移动块405停止移动,那么两所述安装杆401都会停止工作,进而可以保证在其一的所述驱动组件发生故障时,其余驱动组件都无法工作,以避免了一个安装杆401正常移动,另一个安装杆401故障停止移动,从而只有一侧的支撑板1去支撑平板电视,造成平板电视支撑不稳而发生损毁。
所述机架300的两侧上部沿Y轴方向均设有滑轨2,所述滑轨2设于所述滚珠螺杆403旁,并与所述滚珠螺杆403平行,所述滑轨2设有四个,并且四个所述滑轨2与四个所述滚珠螺杆403一一对应,所述滑轨2上连接有滑块3,并且所述滑块3可沿所述滑轨2滑动,所述滑轨2上的滑块3和与该滑轨2对应的滚珠螺杆403上的移动块405固定连接。
通过所述滑轨2和滑块3的设置,并且所述滑块3与所述移动块405固定连接,可以使所述移动块405沿所述滚珠螺杆403轴向的运动更加稳定,进而使安装杆401的移动也更加稳定,最终保证平板电视的定位更加稳定。
所述第二定位机构500包括与控制模块电连接的直线驱动电机501,两所述安装杆401上均设有所述直线驱动电机501,所述直线驱动电机501沿Y轴方向布置,所述直线驱动电机501的输出端固定有固定块502,以通过所述直线驱动电机501驱动所述固定块502沿Y轴方向移动,所述升降机构600固定于所述固定块502上,所述支撑板1连接于所述升降机构600上。
通过所述直线驱动电机501驱动所述固定块502沿Y轴方向移动,所述固定块502再带动所述升降机构600沿Y轴方向,并且所述支撑板1连接于所述升降机构600上,进而所述直线驱动电机501可带动所述支撑板1沿Y轴方向移动,再配合第一定位机构400驱动所述支撑板1沿Y轴方向移动,可以使所述支撑板1根据生产的需要、平板电视和工装板200的尺寸型号等需求,选择合适的位置去支撑平板电视,使该平板电视的精定位装置的实用性更高,最大程度上满足平板电视的生产需求。
在本实施例中,其一所述安装杆401上设有两个所述第二定位机构500,且两所述第二定位机构500分别设于该安装杆401两端,另一所述安装杆401上设有一个所述第二定位机构500,并且该三个所述第二定位机构500上均设有所述升降机构600和支撑板1,进而在平板电视进行定位时,通过三个支撑板1来支撑平板电视,使平板电视在支撑板1支撑其移动时更加稳定,进一步保证平板电视生产的顺利,也有利于在保证稳定支撑平板电视的前提下节省成本。在其他实施例中,两所述安装杆401可以均设有两所述第二定位机构500,以通过四个所述支撑板1支撑平板电视,加强稳定性。
所述升降机构600包括与所述固定块502固定的升降气缸(图中未示出,下同),所述支撑板1通过所述升降气缸进行升降,所述升降气缸与所述控制模块电连接,在其他实施例中,所述升降机构600也可以包括其他升降电机,并且所述支撑板1通过所述升降电机驱动上升或下降。
结合图3所示,所述机架300上部内侧固定有多个支撑架4,多个所述支撑架4位于输送线100上方,多个所述支撑架4上一一对应设有所述相机701,在本实施例中,所述机架300上部沿Y轴方向的一侧内侧上沿Y轴方向均设有多个支撑架4,及与多个支撑架4一一对应的相机701,两所述安装杆401中部沿长度方向均布有多个所述相机701,通过多侧所述相机701的设置,以对由第一定位机构400、第二定位机构500,及升降机构600进行机械定位后的平板电视拍照,多个所述相机701沿平板电视的长和宽设置,并捕捉平板电视多处的图像,以在多个所述相机701将图片传输至控制模块后,由控制模块进行数据处理计算,以获取平板电视的尺寸及精确的坐标点位置,并将位置信息整理传输至机械手,以方便后续机械手准确抓取平板电视,提高了平板电视生产的合格率;多个所述相机701也可以在所述第一定位机构400、第二定位机构500,及升降机构600工作前,对平板电视进行摄像,以更好确定其位置,方便第一定位机构400、第二定位机构500,及升降机构600配合支撑板1来对平板电视进行机械定位。
在其他实施例中,所述支撑架4上还可以设置有接近开关(图中未示出,下同),通过所述接近开关以控制平板电视上升至一定高度后停止运动,进一步提高生产的安全性和合格率。
所述机架300底部的四角处均固定连接有调节底座5,以用于调节机架300的高度,在本实施例中,所述调节底座5包括底托(图中未示出,下同)和调节螺钉(图中未示出,下同),所述调节螺钉的下端固定于底托上,所述调节螺钉上端螺纹连接于所述机架300底部,进而通过转动所述调节螺钉可调节所述机架300的高度,以使所述机架300能适应多种产品制造时的所需高度,实用性高。
结合图4所示,在其他实施例中,所述支撑板1上部设有缓冲机构6,所述缓冲机构6包括设于所述支撑板1上部的缓冲板61,所述缓冲板61和所述支撑板1之间设有弹性组件,进而在支撑平板电视时,所述缓冲板61抵接于平板电视下部,再配合所述弹性组件的弹性作用,给缓冲板61支撑所述平板电视时起到缓冲的作用,避免了所述支撑板1直接与平板电视下部进行刚性抵接,从而造成平板电视发生受损;同时,也避免了后续机械手抓取平板电视时,给平板电视向下的压力,使平板电视向下抵压所述支撑板1,从而造成平板电视受损。
所述弹性组件包括固定于所述缓冲板61底部的导向柱62、固定于所述支撑板1上部的套筒63,以及设于所述套筒63内的压缩弹簧(图中未示出,下同),所述压缩弹簧的下端与所述套筒63固定,所述压缩弹簧的上端与所述导向柱62下端固定。所述支撑板1和所述缓冲板61均呈矩形板状,所述导向柱62设有四个,且分别位于所述缓冲板61的四个拐角处,所述套筒63对应设有四个,且分别位于所述支撑板1的四个拐角处,以使所述缓冲板61工作时更加稳定。
优选地,所述缓冲板61上平面还设有橡胶垫(图中未标号,下同),通过橡胶垫的设置,一方面在所述缓冲板61支撑平板电视时可以防止刮花平板电视,另一方面,所述橡胶垫具有防滑作用,可以使平板电视能更稳定地放置于缓冲板61上,大大提高了平板电视的生产合格率。
在其他实施例中,所述机架300上还设有截停机构(图中未示出,下同),以用于在输送线100将载有平板电视的工装板200移动至预设工位处时,对工装板200进行截停,以防止工装板200继续沿输送线100运动,所述截停机构包括设于所述机架300上的截停气缸(图中未示出,下同),以及连接于所述截停气缸伸缩杆端部的截停板(图中未示出,下同),当输送线100带动工装板200移动至预设工位时,所述截停气缸驱动所述截停板伸向输送线100,并抵接于工装板200靠近输送线100输送末端的一侧,以阻挡工装板200继续沿输送线100运动,保证后续第一定位机构400、第二定位机构500,以及升降机构600能带动支撑板1顺利定位平板电视,有利于提高平板电视生产的合格率。
综上,本申请的所述平板电视的精定位装置,通过第一定位机构400、第二定位机构500,以及升降机构600的共同作用下,驱动所述支撑板1将平板电视定位至预设位置,然后再通过视觉定位机构700对平板电视进行摄像,以更精确识别出平板电视的位置,方便后续机械手能准确抓取平板电视,进而提高平板电视生产的合格率。
本发明还涉及一种平板电视的精定位方法,采用上述平板电视的精定位装置来实施,包括以下步骤:
所述控制模块控制所述驱动电机402带动所述滚珠螺杆403转动,所述滚珠螺杆403带动移动块405沿滚珠螺杆403轴向运动,所述移动块405带动所述安装杆401沿输送线100输送方向移动,进而带动所述第二定位机构500和所述升降机构600到达输送线100输送方向上预设的位置;
所述控制模块控制所述第二定位机构500将所述升降机构600带动至垂直于输送线100输送方向上预设的位置;
所述控制模块控制所述升降机构600带动所述支撑板1支撑于平板电视底部,并将平板电视提升至预设高度;
所述机架300上部内侧均布有多个所述相机701,所述控制模块控制多个所述相机701对平板电视进行拍照,并将所有照片信息传输至所述控制模块进行计算,以精确计算出平板电视准确位置;
其中,两相对设置的两所述驱动组件中的两滚珠螺杆403相互靠近的端部相互连接有联轴器406,并且沿垂直于输送线100输送方向上的两个所述移动块405之间固定有所述安装杆401,实现了四个所述驱动组件连为一体,进而有一个所述驱动组件故障无法正常工作时,其余驱动组件也停止工作。所述机架300的两侧上部沿输送线100输送方向均设有滑轨2,所述滑轨2上连接有滑块3,并且所述滑块3可沿所述滑轨2滑动,所述滑块3和与其位于机架300同一侧的所述移动块405固定连接,使所述控制模块控制驱动电机402转动时,所述移动块405能更稳定沿滚珠螺杆403轴向运动。所述支撑板1上部设有缓冲机构6,所述缓冲机构6包括设于所述支撑板1上部的缓冲板61,所述缓冲板61和所述支撑板1之间设有弹性组件,所述支撑板1支撑平板电视过程中,所述缓冲板61抵接于平板电视下部,并随着支撑板1的提升,所述缓冲板61和所述支撑板1相对靠近,所述弹性组件在所述缓冲板61和所述支撑板1之间起到缓冲作用。
综上,本发明中的平板电视的精定位方法中,通过控制模块来控制驱动电机402、第二定位机构500、升降机构600,以及视觉定位机构700的配合工作,实现了平板电视自动化生产,提高生产效率,并节省了人工成本,同时,通过驱动电机402、第二定位机构500、升降机构600,以及视觉定位机构700的配合工作还实现了平板电视的精准定位,大大提高了平板电视生产的合格率。
以上所述仅是本发明的部分实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。