CN112605649A - 异形屏组装线 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种异形屏组装线，该异形屏组装线包括若干依次对接的组装模块，所述组装模块包括工作台以及至少一个位于所述工作台周侧的机器人和供料设备，所述工作台包括基台以及滑动设置在所述基台上的显示屏固定组件，所述显示屏固定组件可靠近或远离所述机器人滑动，所述显示屏固定组件包括与所述基台滑动连接的底座以及与所述底座铰接并可绕水平方向转动的治具，所述机器人上至少具有一个用于抓取显示屏的抓取头和一个视觉检测组件。本发明实现了异形屏的自动组装。

Description

异形屏组装线
技术领域
本发明涉及显示屏组装设备技术领域，具体涉及一种异形屏组装线。
背景技术
显示屏是汽车内饰的重要部件，可以显示时间、温度、日期、音频等基本信息以及控制汽车上的部分电子部件。如果车辆配备了GPS或者DVD，则可以显示GPS的地图和播放视频画面等功能。
现有的显示屏一般是由显示屏、后壳、电路板等一些辅助部件构成，而如图1所示的异形屏由于具有至少两个呈预设角度布置的平面，从而导致现有的组装线无法对该异形屏进行组装，因此亟需提供一种可自动组装该异形屏的组装线。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种异形屏组装线，以解决背景技术中提出的技术问题。
为实现上述目的，本发明提出一种异形屏组装线，该异形屏组装线包括若干依次对接的组装模块，所述组装模块包括工作台以及至少一个位于所述工作台周侧的机器人和供料设备，所述工作台包括基台以及滑动设置在所述基台上的显示屏固定组件，所述显示屏固定组件可靠近或远离所述机器人滑动，所述显示屏固定组件包括与所述基台滑动连接的底座以及与所述底座铰接并可绕水平方向转动的治具，所述机器人上至少具有一个用于抓取显示屏的抓取头和一个视觉检测组件。
优选地，所述组装模块分为显示屏组装模块、电路板组装模块、屏蔽盖组装模块、后壳一级组装模块、后壳二级组装模块、小钣金组装模块以及固定座组装模块。
优选地，所述显示屏组装模块包括第一工作台、第一作业机器人、显示屏供料设备、大钣金供料设备以及第一螺钉供料设备，所述第一作业机器人的末端具有用于抓取显示屏并放置在所述第一工作台上的第一抓取头、用于抓取大钣金并放置在所述第一工作台上的第一吸附头、用于在所述第一工作台上锁附螺钉的第一螺钉锁附装置以及第一视觉检测组件。
优选地，所述电路板组装模块包括第二工作台、第二作业机器人、电路板供料设备以及第二螺钉供料设备，所述第二作业机器人的末端具有用于抓取电路板并放置在所述第二工作台上的第二抓取头、用于在所述第二工作台上锁附螺钉的第二螺钉锁附装置以及第二视觉检测组件。
优选地，所述屏蔽盖组装模块包括第三工作台、第三作业机器人、屏蔽盖供料设备以及第三螺钉供料设备，所述第三作业机器人的末端具有用于抓取所述第二工作台上的半成品并放置在所述第三工作台上的第三抓取头、用于将屏蔽盖抓取至所述第三工作台上的第二吸附头、用于在所述第三工作台上锁附螺钉的第三螺钉锁附装置以及第三视觉检测组件。
优选地，所述后壳一级组装模块包括第四工作台、第四作业机器人、第五作业机器人、卡扣供料设备、后壳供料设备以及第四螺钉供料设备，所述第四作业机器人的末端具有用于抓取所述第三工作台上的半成品并放置在所述第四工作台上的第四抓取头、用于在所述第四工作台上锁附螺钉的第四螺钉锁附装置以及第四视觉检测组件，所述第五作业机器人的末端具有用于将卡扣抓取至所述第四工作上的第五抓取头、用于将后壳抓取至所述第四工作台上的第六抓取头以及第五视觉检测组件。
优选地，所述后壳二级组装模块包括第五工作台、第六作业机器人以及第五螺钉供料设备，所述第五作业机器人的末端上具有用于抓取所述第四工作台上的半成品并放置在所述第五工作台上的第七抓取头、用于在所述第五工作台上锁附螺钉的第五螺钉锁附装置以及第六视觉检测组件。
优选地，所述小钣金组装模块包括第六工作台、第七作业机器人、小钣金供料设备以及第六螺钉供料设备，所述第七作业机器人的末端上具有用于抓取所述第五工作台上的半成品并放置在所述第六工作台上的第八抓取头、用于将小钣金抓取至第六工作台上的第九抓取头和第三吸附头、用于在所述第六工作台上锁附螺钉的第六螺钉锁附装置以及第七视觉检测组件。
优选地，所述固定座组装模块包括第七工作台、第八作业机器人、固定座供料设备以及第七螺钉供料设备，所述第八作业机器人的末端具有用于抓取所述第六工作台上的半成品并放置在所述第七工作台上的第十抓取头、用于将固定座抓取至所述第七工作台上的第四吸附头、用于在所述第七工作台上锁附螺钉的第七螺钉锁附装置以及第八视觉检测组件。
优选地，所述固定座组装模块还包括布置在所述第七工作台一侧的成品输送设备，所述第八作业机器人可通过所述第十抓取头将所述第七工作台上的成品运输至所述成品输送设备上。
本发明实施例提供的异形屏组装线，通过多个组装模块依次对异形屏的零部件进行组装，同时通过自动调整治具的角度从而便于异形屏组装线的通用性，以可针对不同的产品调整治具的角度，从而有利于自动完成对异形屏的组装。
附图说明
图1为现有异形屏的结构示意图；
图2为本发明中异形屏组装线一实施例的结构示意图；
图3为图2中所示显示屏组装模块的结构示意图；
图4为图3中所示第一工作台的结构示意图；
图5为图3中所示第一作业机器人部分结构的示意图；
图6为图3中所示大钣金供料设备的结构示意图；
图7为图2中所示电路板组装模块的结构示意图；
图8为图2中所示屏蔽盖组装模块的结构示意图；
图9为图2中所示后壳一级组装模块的结构示意图；
图10为图2中所示后壳二级组装模块的结构示意图；
图11为图2中所示小钣金组装模块的结构示意图；
图12为图2中所示固定座组装模块的结构示意图。
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，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提出一种异形屏组装线，特别适合对具有多个平面的异形屏的组装，如图2至图4所示，该异形屏组装线包括若干依次对接的组装模块，所述组装模块包括工作台以及至少一个位于所述工作台周侧的机器人和供料设备，所述工作台包括基台111以及滑动设置在所述基台111上的显示屏固定组件112，所述显示屏固定组件112可靠近或远离所述机器人滑动，所述显示屏固定组件112包括与所述基台111滑动连接的底座以及与所述底座铰接并可绕水平方向转动的治具，所述机器人上至少具有一个用于抓取显示屏的抓取头和一个视觉检测组件。
本实施例中，组装模块的数量可以根据异形屏零部件的数量以及各个零部件组装的时间来进行布置，以能保证各个组装模块的时间基本相同即可，从而有利于保证组装线的流畅性来提高组装效率。工作台的形式可以是包括基台111以及滑动设置在基台111上的显示屏固定组件112，此时基台111上具有两个工作位，即自动工作位和人工工作位，通过显示屏固定组件112在两者之间滑动来切换工作状态，至于驱动显示屏固定组件112移动的方式可以是采用直线气缸即可。同时，显示屏固定组件112包括与基台111滑动连接的底座和与底座铰接的治具，且治具可绕水平方向转动，以此调整治具的角度，从而方便在位于治具上的半成品上组装零部件，即在异形屏的两个平面在装配零部件的过程自动使该平面呈水平状态，至于驱动治具转动的方式采用步进电机或伺服电机构成的旋转驱动机构均可。其中，自动工作位可进行异形屏各个零部件的上料以及螺钉锁附，人工工作位可进行排线的插接等操作，当然还可以是在作业机器人无法工作的情况下利用人工在人工工位进行零部件的组装。
作业机器人布置在工作台的周侧，以方便对工作台进行供料，此时优选作业机器人为六轴机器人，具体型号为三菱RV-13FRL或RV-7FRL。而各个组装模块中的供料设备提供的零部件均与工作台待组装的零部件对应即可，至于供料设备的形式则可根据实际情况进行布置。本实施例中，通过多个组装模块依次对异形屏的零部件进行组装，同时通过自动调整治具的角度从而便于异形屏组装线的通用性，以可针对不同的产品调整治具的角度，从而有利于自动完成对异形屏的组装。
在一较佳实施例中，如图2所示，本实施例中的异形屏具体包括显示屏、电路板、屏蔽盖、固定座、排线、后壳以及小钣金，从而优选异形屏组装线分为七个组装模块，如依次分为显示屏组装模块100、电路板组装模块200、屏蔽盖组装模块300、后壳一级组装模块400、后壳二级组装模块500、小钣金组装模块600以及固定座组装模块700，至于排线即可利用人工在人工工位进行插接。此时，通过将组装线分为上述七个组装模块即可保证各个组装模块的组装零部件的时间基本一致，从而有利于提高组装效率，组装线的生产速度基本可保持在105S/PCS。其中，显示屏组装模块100的组装速度为105S，电路板组装模块200的组装速度为105S，屏蔽盖组装模块300的组装速度为90S，后壳一级组装模块400的组装速度为105S，后壳二级组装模块500的组装速度为85S，小钣金组装模块600的组装速度为90S，固定座组装模块700的组装速度为90S。
在一较佳实施例中，如图2至图5所示，优选显示屏组装模块100包括第一工作台110、第一作业机器人120、显示屏供料设备130、大钣金供料设备140以及第一螺钉供料设备，第一作业机器人120的末端具有用于抓取显示屏并放置在第一工作台110上的第一抓取头121、用于抓取大钣金并放置在第一工作台110上的第一吸附头122、用于在第一工作台110上锁附螺钉的第一螺钉锁附装置123以及第一视觉检测组件124。
其中，优选显示屏供料设备为输送线式即可，至于输送线上料的方式为人工即可，此时优选输送线上具有若干放置显示屏并进行定位的放置位，优选大钣金供料设备140选用具有存储功能并能自动推出料盘的送料机即可，优选作业机器人的末端具有多功能头，即包括多功能头包括第一抓取头121、第一吸附头122、第一螺钉锁附装置123和第一视觉检测组件124。具体的，优选第一抓取头121的形式采用气动夹爪即可，优选第一吸附头122为真空吸附头即可，具体的数量可根据实际情况进行布置，第一螺钉锁附装置123则选用电批+螺丝刀头的形式即可，此时的螺丝刀头需具备磁性吸附功能，以便于螺丝刀头自动吸附螺钉，至于第一螺钉供料装置根据实际情况选用吹气式螺钉供料机或振动盘式螺钉供料机即可，在此并没有限定第一螺钉供料设备的数量，具体可根据螺钉的种类设置对应的螺钉供料机即可，视觉检测组件则选用现有的CCD相机+环形光源的形式即可，以对产品进行定位并获取零部件的装配位置和装配后的准确性，如排线的插接状态。本实施例中，首先治具移动至自动工位，其次通过第一作业机器人120通过第一抓取头121夹取位于显示屏供料设备130上的显示屏并放置在第一工作台110上的治具上，再次第一作业机器人120利用第一吸附头122分别抓取位于大钣金供料设备140上的左大钣金和右大钣金(即大钣金供料设备140同时提供左大钣金和右大钣金)放置在显示屏对应的位置并利用第一螺钉供料设备吸取螺钉后将左大钣金和右大钣金固定在显示屏上，再次治具移动至人工工位进行排线的插接，最后利用第一作业机器人120将半成品放置在电路板板组装模块上。
当然，如图6所示，上述的大钣金供料设备140的具体形式可以是包括机架141和滑动设置在机架141上并可沿竖直方向移动的料盘库142，料盘库142内具有叠层布置的多个容纳空间，从而便于将料盘叠层放置料盘库142内，至构成容纳空间的方式则可由料盘库142侧壁上沿竖直方向设置的多个一一相对布置的槽口构成，机架141上具有一可与容纳空间(即槽口的端口)对接的出料口，且出料口的外端具有水平布置的延伸板143，同时延伸板143上设置有两个承载板144，且承载板144上具有可分别承接料盘侧边的导向部，此时延伸板143上位于两个承载板144之间还滑动设置有可朝向出料口移动的抓取组件145，从而便于将位于出料口处的料盘抓取至承载板144上，以供第一作业机器人120抓取左大钣金和右大钣金。
在一较佳实施例中，如图7所示，优选电路板组装模块200包括第二工作台210、第二作业机器人220、电路板供料设备230以及第二螺钉供料设备，第二作业机器人220的末端具有用于抓取电路板并放置在第二工作台210上的第二抓取头、用于在第二工作台210上锁附螺钉的第二螺钉锁附装置以及第二视觉检测组件。
其中，第二工作台210、第二作业机器人220、电路板供料设备230以及第二螺钉供料设备均可参照上述第一工作台110、第一作业机器人120、大钣金供料设备140以及第一螺钉供料设备进行布置，具体的不同之处在于第二作业机器人220只具备第二抓取头、第二螺钉锁附装置以及第二视觉检测组件，而第二抓取头也可采用启动夹爪的样式即可。本实施例中，首先第二工作台210上的治具移动至自动工位接收第一作业机器人120输送过来的半成品，其次第二作业机器人220分别抓取位于电路板供料设备230上的左电路板和右电路板(即电路板供料设备230同时可提供左电路板和右电路板)至该半成品上，同时利用第二螺钉锁附装置吸取螺钉将左电路板和右电路板固定在半成品上，最后第二工作台210上的治具移动至人工工位进行排线的插接即可。同时，第二作业机器人220上的第二视觉检测组件进行排线接口的检查，以判断排线是否插接正确。
在一较佳实施例中，如图8所示，优选屏蔽盖组装模块300包括第三工作台310、第三作业机器人320、屏蔽盖供料设备330以及第三螺钉供料设备，第三作业机器人320的末端具有用于抓取第二工作台210上的半成品并放置在第三工作台310上的第三抓取头、用于将屏蔽盖抓取至第三工作台310上的第二吸附头、用于在第三工作台310上锁附螺钉的第三螺钉锁附装置以及第三视觉检测组件。
其中，第三工作台310、第三作业机器人320、屏蔽盖供料设备330以及第三螺钉供料设备均可参照上述第一工作台110、第一作业机器人120、大钣金供料设备140以及第一螺钉供料设备进行布置。本实施例中，首先第三作业机器人320通过第三抓取头位于第二工作台210上的半成品至第三工作台310上，其次第三作业机器人320通过第二吸附头抓取位于屏蔽盖供料设备330上的屏蔽盖至该半成品上，再次第三作业机器人320通过第三螺钉锁附装置吸取螺钉对屏蔽盖进行固定。
在一较佳实施例中，如图9所示，优选后壳一级组装模块400包括第四工作台410、第四作业机器人420、第五作业机器人430、后壳供料设备450、卡扣供料设备440以及第四螺钉供料设备，第四作业机器人420的末端具有用于抓取第三工作台310上的半成品并放置在第四工作台410上的第四抓取头、用于在第四工作台410上锁附螺钉的第四螺钉锁附装置以及第四视觉检测组件，第五作业机器人430的末端具有用于将后壳抓取至第四工作台410上的第五抓取头、用于将卡扣抓取至第四工作上的第六抓取头以及第五视觉检测组件。
其中，第四工作台410、第四作业机器人420、第五作业机器人430、后壳供料设备450以及第四螺钉供料设备均可参照上述第一工作台110、第一作业机器人120、显示屏供料设备130以及第一螺钉供料设备进行布置，至于卡扣供料设备440的供料形式可以是参照大钣金供料设备140进行布置，也可以是如本实施例中所示在第五作业机器人430的安装座上设置固定位，以方便对装载有卡扣的料盘进行固定。本实施例中，首先第四作业机器人420将位于第三工作台310上的半成品运输至第四工作台410上，其次第五作业机器人430利用第五抓取头抓取位于卡扣供料设备上的卡扣至该半成品上并利用第四作业机器人420上的第四螺钉锁附装置吸取螺钉对卡扣进行固定，再次通过第四作业机器人420利用第六抓取头将位于后壳供料设备450上的后壳放置在该半成品上并利用第四作业机器人420上的第四螺钉锁附装置吸取螺钉对后壳上的部分螺钉进行固定。此时，第四作业机器人420上的视觉检测组件还可识别后壳上的标签信息，以对组装过程中的产品信息进行记录。
在一较佳实施例中，如图10所示，优选后壳二级组装模块500包括第五工作台510、第六作业机器人520以及第五螺钉供料设备，第五作业机器人430的末端上具有用于抓取第四工作台410上的半成品并放置在第五工作台510上的第七抓取头、用于在第五工作台510上锁附螺钉的第五螺钉锁附装置以及第六视觉检测组件。
其中，第五工作台510、第六作业机器人520以及第五螺钉供料设备均可参照上述第一工作台110、第一作业机器人120以及第一螺钉供料设备进行布置。本实施例中，首先第六作业机器人520通过第七抓取头将位于第四工作台410上的半成品并放置在第五工作台510上，其次利用第六作业机器人520上的第五螺钉锁附装置吸取螺钉对后壳上余下的螺钉孔进行固定。
在一较佳实施例中，如图11所示，优选小钣金组装模块600包括第六工作台610、第七作业机器人620、小钣金供料设备630以及第六螺钉供料设备，第七作业机器人620的末端上具有用于抓取第五工作台510上的半成品并放置在第六工作台610上的第八抓取头、用于将小钣金抓取至第六工作台610上的第九抓取头和第三吸附头、用于在第六工作台610上锁附螺钉的第六螺钉锁附装置以及第七视觉检测组件。
其中，第六工作台610、第七作业机器人620、小钣金供料设备630以及第六螺钉供料设备均可参照上述第一工作台110、第一作业机器人120、大钣金设备以及第一螺钉供料设备进行布置。本实施例中，首先第七作业机器人620通过第八抓取头将位于第五工作台510上的半成品放置在第六工作台610上，其次第七作业机器人620分别利用第九抓取头和第三吸附头抓取小钣金(即小钣金为两个，且由于形状的原因其中一个可以夹取，另一个只能吸附)至该半成品上，最后第七作业机器人620利用第六螺钉锁附装置吸取螺钉对小钣金进行固定。
在一较佳实施例中，如图12所示，优选固定座组装模块700包括第七工作台710、第八作业机器人720、固定座供料设备730以及第七螺钉供料设备，第八作业机器人720的末端具有用于抓取第六工作台610上的半成品并放置在第七工作台710上的第十抓取头、用于将固定座抓取至第七工作台710上的第四吸附头、用于在第七工作台710上锁附螺钉的第七螺钉锁附装置以及第八视觉检测组件。
其中，第七工作台710、第八作业机器人720、固定座供料设备730以及第七螺钉供料设备均可参照上述第一工作台110、第一作业机器人120、大钣金供料设备140以及第一螺钉供料设备进行布置。本实施例中，首先第八作业机器人720通过第十抓取头将位于第六工作台610上的半成品放置在第七工作台710上，其次第八作业机器人720通过第四吸附头将位于固定座供料设备730上的固定座放置在该半成品上，最后第八作业机器人720利用第七螺钉锁附装置将固定座进行固定，以完成整个异形屏的组装工作。
在一较佳实施例中，如图12所示，优选固定座组装模块700还包括布置在第七工作台710一侧的成品输送设备740，第八作业机器人720可将第七工作台710上的成品运输至成品输送设备740上。其中，成品输送设备740可参照显示屏供料设备130进行布置，如采用输送线的形式即可，具体运输的过程为第八作业机器人720利用第十抓取头将第七工作台710上的成品抓取至成品输送设备740上即可。
以上的仅为本发明的部分或优选实施例，无论是文字还是附图都不能因此限制本发明保护的范围，凡是在与本发明一个整体的构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明保护的范围内。

Claims (10)

1.一种异形屏组装线，其特征在于，包括若干依次对接的组装模块，所述组装模块包括工作台以及至少一个位于所述工作台周侧的机器人和供料设备，所述工作台包括基台以及滑动设置在所述基台上的显示屏固定组件，所述显示屏固定组件可靠近或远离所述机器人滑动，所述显示屏固定组件包括与所述基台滑动连接的底座以及与所述底座铰接并可绕水平方向转动的治具，所述机器人上至少具有一个用于抓取显示屏的抓取头和一个视觉检测组件。
2.根据权利要求1所述的异形屏组装线，其特征在于，所述组装模块分为显示屏组装模块、电路板组装模块、屏蔽盖组装模块、后壳一级组装模块、后壳二级组装模块、小钣金组装模块以及固定座组装模块。
3.根据权利要求2所述的异形屏组装线，其特征在于，所述显示屏组装模块包括第一工作台、第一作业机器人、显示屏供料设备、大钣金供料设备以及第一螺钉供料设备，所述第一作业机器人的末端具有用于抓取显示屏并放置在所述第一工作台上的第一抓取头、用于抓取大钣金并放置在所述第一工作台上的第一吸附头、用于在所述第一工作台上锁附螺钉的第一螺钉锁附装置以及第一视觉检测组件。
4.根据权利要求3所述的异形屏组装线，其特征在于，所述电路板组装模块包括第二工作台、第二作业机器人、电路板供料设备以及第二螺钉供料设备，所述第二作业机器人的末端具有用于抓取电路板并放置在所述第二工作台上的第二抓取头、用于在所述第二工作台上锁附螺钉的第二螺钉锁附装置以及第二视觉检测组件。
5.根据权利要求4所述的异形屏组装线，其特征在于，所述屏蔽盖组装模块包括第三工作台、第三作业机器人、屏蔽盖供料设备以及第三螺钉供料设备，所述第三作业机器人的末端具有用于抓取所述第二工作台上的半成品并放置在所述第三工作台上的第三抓取头、用于将屏蔽盖抓取至所述第三工作台上的第二吸附头、用于在所述第三工作台上锁附螺钉的第三螺钉锁附装置以及第三视觉检测组件。
6.根据权利要求5所述的异形屏组装线，其特征在于，所述后壳一级组装模块包括第四工作台、第四作业机器人、第五作业机器人、卡扣供料设备、后壳供料设备以及第四螺钉供料设备，所述第四作业机器人的末端具有用于抓取所述第三工作台上的半成品并放置在所述第四工作台上的第四抓取头、用于在所述第四工作台上锁附螺钉的第四螺钉锁附装置以及第四视觉检测组件，所述第五作业机器人的末端具有用于将卡扣抓取至所述第四工作上的第五抓取头、用于将后壳抓取至所述第四工作台上的第六抓取头以及第五视觉检测组件。
7.根据权利要求6所述的异形屏组装线，其特征在于，所述后壳二级组装模块包括第五工作台、第六作业机器人以及第五螺钉供料设备，所述第五作业机器人的末端上具有用于抓取所述第四工作台上的半成品并放置在所述第五工作台上的第七抓取头、用于在所述第五工作台上锁附螺钉的第五螺钉锁附装置以及第六视觉检测组件。
8.根据权利要求7所述的异形屏组装线，其特征在于，所述小钣金组装模块包括第六工作台、第七作业机器人、小钣金供料设备以及第六螺钉供料设备，所述第七作业机器人的末端上具有用于抓取所述第五工作台上的半成品并放置在所述第六工作台上的第八抓取头、用于将小钣金抓取至第六工作台上的第九抓取头和第三吸附头、用于在所述第六工作台上锁附螺钉的第六螺钉锁附装置以及第七视觉检测组件。
9.根据权利要求8所述的异形屏组装线，其特征在于，所述固定座组装模块包括第七工作台、第八作业机器人、固定座供料设备以及第七螺钉供料设备，所述第八作业机器人的末端具有用于抓取所述第六工作台上的半成品并放置在所述第七工作台上的第十抓取头、用于将固定座抓取至所述第七工作台上的第四吸附头、用于在所述第七工作台上锁附螺钉的第七螺钉锁附装置以及第八视觉检测组件。
10.根据权利要求9所述的异形屏组装线，其特征在于，所述固定座组装模块还包括布置在所述第七工作台一侧的成品输送设备，所述第八作业机器人可通过所述第十抓取头将所述第七工作台上的成品运输至所述成品输送设备上。
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