CN112978361A - 一种超薄键盘空白键支架高速精密组装设备 - Google Patents

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Abstract

本发明属于高速精密组装设备技术领域，公开了一种超薄键盘空白键支架高速精密组装设备，包括机体以及位于机体上方的上料模组、移栽模组、撕膜模组和组装模组；所述上料模组包括铁件上料模组和塑件上料模组，所述移栽模组用于将位于工作位的多组塑件移栽至塑件移栽夹具中，将位于工作位的多组铁件移栽至铁件移栽夹具中；所述撕膜模组用于完成多组铁件的撕膜工作；所述组装模组用于将多组塑件和撕膜后的多组铁件进行组装；本发明采用5组组装吸头同时组装以及精密模具式组装消除机械手定位精度和机器视觉定位精度，大大提高了生产效率，将原来3秒完成的提升到0.8秒，产能提升了4倍，良率从95％提升到99.9％。

Description

一种超薄键盘空白键支架高速精密组装设备
技术领域
本发明属于高速精密组装设备技术领域，具体涉及一种超薄键盘空白键支架高速精密组装设备。
背景技术
随着笔记行业轻薄化发展，其所属的结构硬件都相应的轻薄化，特别是键盘，由于键盘所占空间比例较大，键盘的轻薄化，变成首选，由于空白键比较长，纯塑件不能保证产品的强度和平整度，需要在背后组装贴合薄铁片支撑以达到所需强度和平整度。目前行业中空白键铁片贴合主要是人工组装和自动化组装。
目前行业中自动化组装需要达到微米级精度，都是使用机器视觉辅助定位，四轴或者六轴机器人贴合的方式完成，目前这种方式主要有效率低，精度不稳定等缺陷。效率低主要是使用视觉定位时只能单片贴合，达不到现在市场所需效率。目前使用机器视觉定位，需要考虑机器人精度，视觉精度，产品本身的尺寸公差，不能满足目前5微米的最小公差要求且良率99.9％的要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种超薄键盘空白键支架高速精密组装设备，以解决目前行业中的贴合精度和工作效率低，良率低的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种超薄键盘空白键支架高速精密组装设备，包括机体以及位于机体上方的上料模组、移栽模组、撕膜模组和组装模组；
所述上料模组包括铁件上料模组和塑件上料模组，所述铁件上料模组和塑件上料模组分别用于将多组铁件和塑件上升至工作位；
所述移栽模组用于将位于工作位的多组塑件移栽至塑件移栽夹具中，将位于工作位的多组铁件移栽至铁件移栽夹具中；
所述撕膜模组用于完成多组铁件的撕膜工作；
所述组装模组用于将多组塑件和撕膜后的多组铁件进行组装。
作为本发明一种超薄键盘空白键支架高速精密组装设备优选地，所述塑件上料模组包括塑件满盘上料升降伺服，所述铁件上料模组包括铁件满盘上料升降伺服，所述塑件满盘上料升降伺服上升，将整堆塑件产品上升到工作平面，所述铁件满盘上料升降伺服上升，将整堆铁件产品上升到工作平面。
作为本发明一种超薄键盘空白键支架高速精密组装设备优选地，所述塑件上料模组还包括塑件空盘搬运机械手，所述塑件空盘搬运机械手将塑件空盘搬运到塑件空盘下料升降伺服上，所述铁件上料模组还包括铁件空盘搬运机械手，所述铁件空盘搬运机械手将铁件空盘搬运到铁件空盘下料升降伺服上。
作为本发明一种超薄键盘空白键支架高速精密组装设备优选地，所述移栽模组还包括移栽模组Y轴和移栽模组X轴，所述移栽模组Y轴和移栽模组X轴移动到取料位，移栽模组Z轴下降，铁件移栽吸头吸起5片铁片移栽至铁件移栽夹具中，塑件移栽吸头吸起5片塑件移栽至塑件移栽夹具中，移栽气缸后退将所述铁件移栽夹具和所述塑件移栽夹具带到工作位，搬运机构将塑件搬运到组装夹具中。
作为本发明一种超薄键盘空白键支架高速精密组装设备优选地，所述撕膜模组包括离型膜夹紧气缸和撕膜旋转电机，所述组装模组中的组装模组X轴和组装模组Y轴移动到铁件移栽夹具上方，组装模组Z轴下降，组装吸头吸起5片铁片，夹紧气缸夹住铁片，所述离型膜夹紧气缸夹住离型膜撕手，所述组装模组Z轴上升，所述组装模组Y轴平移，撕取铁件上的离型膜。
作为本发明一种超薄键盘空白键支架高速精密组装设备优选地，所述撕膜模组还包括撕膜旋转电机，所述撕膜旋转电机旋转，将撕下的离型膜移至离型膜收集箱内。
作为本发明一种超薄键盘空白键支架高速精密组装设备优选地，所述组装模组移动至组装夹具上方，所述组装夹具的定位气缸动作，将塑件靠边定位，同时组装吸头下降，升降气缸下降，将所述组装吸头的定位销插到组装夹具的定位孔中，完成铁片和塑件的组装。
作为本发明一种超薄键盘空白键支架高速精密组装设备优选地，所述机体的上方还设有取料组件，所述取料组件用于将组装完成的产品取出。
作为本发明一种超薄键盘空白键支架高速精密组装设备优选地，所述取料组件包括产品旋转电机和下料机械手，组装完成后，组装模组Z轴上升，所述产品旋转电机旋转，将产品从组装夹具中取出，旋转180度完成产品翻转，所述下料机械手所述产品旋转电机上的产品吸起，放到收料夹具中。
本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：本发明为了解决效率和组装精度的问题，采用5组组装吸头同时组装以及精密模具式组装消除机械手定位精度和机器视觉定位精度，大大提高了生产效率，将原来3秒完成的提升到0.8秒，产能提升了4倍，良率从95％提升到99.9％。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明上料模组的结构示意图；
图3为本发明移栽模组的结构示意图；
图4为本发明组装模组的结构示意图；
图5为本发明组装吸头的结构示意图；
图中：1、铁件上料模组；2、塑件上料模组；3、机体；4、移栽模组；5、组装模组；6、下料机械手；7、撕膜模组；8、塑件满盘上料升降伺服；9、铁件满盘上料升降伺服；10、铁件空盘下料升降伺服；11、塑件空盘下料升降伺服；12、塑件空盘搬运机械手；13、铁件空盘搬运机械手；14、铁件满盘暂存位；15、塑件满盘暂存位；16、铁件空盘暂存位；17、塑件空盘暂存位；18、撕膜旋转电机；19、离型膜夹紧气缸；20、离型膜收集箱；21、铁件移栽夹具；22、塑件移栽夹具；23、移栽气缸；24、铁件移栽吸头；25、塑件移栽吸头；26、移栽模组Z轴；27、移栽模组Y轴；28、移栽模组X轴；29、产品旋转电机；30、搬运机构；31、组装模组X轴；32、组装模组Z轴；33、组装模组Y轴；34、组装夹具；35、组装吸头；36、升降气缸；37、定位销；38、夹紧气缸。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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。
请参阅图1-图5所示，本发明提供如下技术方案：一种超薄键盘空白键支架高速精密组装设备，包括机体3以及位于机体3上方的上料模组、移栽模组4、撕膜模组7和组装模组5；
上料模组包括铁件上料模组1和塑件上料模组2，铁件上料模组1和塑件上料模组2分别用于将多组铁件和塑件上升至工作位；
移栽模组4用于将位于工作位的多组塑件移栽至塑件移栽夹具22中，将位于工作位的多组铁件移栽至铁件移栽夹具21中；
撕膜模组7用于完成多组铁件的撕膜工作；
组装模组5用于将多组塑件和撕膜后的多组铁件进行组装。
进一步的，塑件上料模组2包括塑件满盘上料升降伺服8，铁件上料模组1包括铁件满盘上料升降伺服9，塑件满盘上料升降伺服8上升，将整堆塑件产品上升到工作平面，铁件满盘上料升降伺服9上升，将整堆铁件产品上升到工作平面。
进一步的，塑件上料模组2还包括塑件空盘搬运机械手12，塑件空盘搬运机械手12将塑件空盘搬运到塑件空盘下料升降伺服11上，铁件上料模组1还包括铁件空盘搬运机械手13，铁件空盘搬运机械手13将铁件空盘搬运到铁件空盘下料升降伺服10上。
进一步的，移栽模组4还包括移栽模组Y轴27和移栽模组X轴28，移栽模组Y轴27和移栽模组X轴28移动到取料位，移栽模组Z轴26下降，铁件移栽吸头24吸起5片铁片移栽至铁件移栽夹具21中，塑件移栽吸头25吸起5片塑件移栽至塑件移栽夹具22中，移栽气缸23后退将铁件移栽夹具21和塑件移栽夹具22带到工作位，搬运机构30将塑件搬运到组装夹具34中。
更进一步的，撕膜模组7包括离型膜夹紧气缸19和撕膜旋转电机18，组装模组5中的组装模组X轴31和组装模组Y轴33移动到铁件移栽夹具21上方，组装模组Z轴32下降，组装吸头35吸起5片铁片，夹紧气缸38夹住铁片，离型膜夹紧气缸19夹住离型膜撕手，组装模组Z轴32上升，组装模组Y轴33平移，撕取铁件上的离型膜。
具体的，撕膜模组7还包括撕膜旋转电机18，撕膜旋转电机18旋转，将撕下的离型膜移至离型膜收集箱20内
值得说明的是，组装模组5移动至组装夹具34上方，组装夹具34的定位气缸动作，将塑件靠边定位，同时组装吸头35下降，升降气缸36下降，将组装吸头35的定位销37插到组装夹具34的定位孔中，完成铁片和塑件的组装。
值得说明的是，机体3的上方还设有取料组件，取料组件用于将组装完成的产品取出。
进一步的，取料组件包括产品旋转电机29和下料机械手6，组装完成后，组装模组Z轴32上升，产品旋转电机29旋转，将产品从组装夹具34中取出，旋转180度完成产品翻转，下料机械手6产品旋转电机29上的产品吸起，放到收料夹具中。
本发明的工作原理及使用流程：
上料：将装满20层塑件的托盘放到塑件满盘暂存位15，将装满20层铁件的托盘放到铁件满盘暂存位14，塑件满盘上料升降伺服8上升，将整堆塑件产品上升到工作平面，铁件满盘上料升降伺服9上升，将整堆铁件产品上升到工作平面，移栽模组4会移动到取料位取料。如果第一层物料取完，塑件空盘搬运机械手12将位于塑件空盘暂存位17上的塑件空盘搬运到塑件空盘下料升降伺服11上，铁件空盘搬运机械手13将位于铁件空盘暂存位16上的铁件空盘搬运到铁件空盘下料升降伺服10上，伺服下降一层高度等待下一层，直到装满20层。
移栽：移栽模组Y轴27和移栽模组X轴28移动到取料位，移栽模组Z轴26下降，铁件移栽吸头24吸起5片铁片移栽至铁件移栽夹具21中，塑件移栽吸头25吸起5片塑件移栽至塑件移栽夹具22中，移栽气缸23后退将铁件移栽夹具21和塑件移栽夹具22带到工作位，搬运机构30将塑件搬运到组装夹具34中；
撕膜：组装模组中的组装模组X轴31和组装模组Y轴33移动到铁件移栽夹具21上方，组装模组Z轴32下降，组装吸头35吸起5片铁片，夹紧气缸38夹住铁片，撕膜模组的离型膜夹紧气缸19夹住离型膜撕手，组装模组Z轴32上升一定距离，组装模组Y轴33平移，将铁件上的离型膜撕掉，撕膜旋转电机18旋转，将撕下的离型膜丢到离型膜收集箱20中；
组装：组装模组移动到组装夹具34上方，组装夹具34的定位气缸动作，将塑件靠边定位，同时组装吸头35下降到一定高度，升降气缸36下降，将组装吸头35的定位销37插到组装夹具34的定位孔中，完成铁片和塑件的组装；
取料：组装完成后组装模组Z轴32上升，产品旋转电机29旋转，将产品从组装夹具34中取出，旋转180度完成产品翻转，下料机械手6将产品旋转电机29上的产品吸起，放到收料夹具中。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种超薄键盘空白键支架高速精密组装设备，其特征在于：包括机体(3)以及位于机体(3)上方的上料模组、移栽模组(4)、撕膜模组(7)和组装模组(5)；
所述上料模组包括铁件上料模组(1)和塑件上料模组(2)，所述铁件上料模组(1)和塑件上料模组(2)分别用于将多组铁件和塑件上升至工作位；
所述移栽模组(4)用于将位于工作位的多组塑件移栽至塑件移栽夹具(22)中，将位于工作位的多组铁件移栽至铁件移栽夹具(21)中；
所述撕膜模组(7)用于完成多组铁件的撕膜工作；
所述组装模组(5)用于将多组塑件和撕膜后的多组铁件进行组装。
2.根据权利要求1所述的一种超薄键盘空白键支架高速精密组装设备，其特征在于：所述塑件上料模组(2)包括塑件满盘上料升降伺服(8)，所述铁件上料模组(1)包括铁件满盘上料升降伺服(9)，所述塑件满盘上料升降伺服(8)上升，将整堆塑件产品上升到工作平面，所述铁件满盘上料升降伺服(9)上升，将整堆铁件产品上升到工作平面。
3.根据权利要求2所述的一种超薄键盘空白键支架高速精密组装设备，其特征在于：所述塑件上料模组(2)还包括塑件空盘搬运机械手(12)，所述塑件空盘搬运机械手(12)将塑件空盘搬运到塑件空盘下料升降伺服(11)上，所述铁件上料模组(1)还包括铁件空盘搬运机械手(13)，所述铁件空盘搬运机械手(13)将铁件空盘搬运到铁件空盘下料升降伺服(10)上。
4.根据权利要求1所述的一种超薄键盘空白键支架高速精密组装设备，其特征在于：所述移栽模组(4)还包括移栽模组Y轴(27)和移栽模组X轴(28)，所述移栽模组Y轴(27)和移栽模组X轴(28)移动到取料位，移栽模组Z轴(26)下降，铁件移栽吸头(24)吸起5片铁片移栽至铁件移栽夹具(21)中，塑件移栽吸头(25)吸起5片塑件移栽至塑件移栽夹具(22)中，移栽气缸(23)后退将所述铁件移栽夹具(21)和所述塑件移栽夹具(22)带到工作位，搬运机构(30)将塑件搬运到组装夹具(34)中。
5.根据权利要求1所述的一种超薄键盘空白键支架高速精密组装设备，其特征在于：所述撕膜模组(7)包括离型膜夹紧气缸(19)和撕膜旋转电机(18)，所述组装模组(5)中的组装模组X轴(31)和组装模组Y轴(33)移动到铁件移栽夹具(21)上方，组装模组Z轴(32)下降，组装吸头(35)吸起5片铁片，夹紧气缸(38)夹住铁片，所述离型膜夹紧气缸(19)夹住离型膜撕手，所述组装模组Z轴(32)上升，所述组装模组Y轴(33)平移，撕取铁件上的离型膜。
6.根据权利要求5所述的一种超薄键盘空白键支架高速精密组装设备，其特征在于：所述撕膜模组(7)还包括撕膜旋转电机(18)，所述撕膜旋转电机(18)旋转，将撕下的离型膜移至离型膜收集箱(20)内。
7.根据权利要求1所述的一种超薄键盘空白键支架高速精密组装设备，其特征在于：所述组装模组(5)移动至组装夹具(34)上方，所述组装夹具(34)的定位气缸动作，将塑件靠边定位，同时组装吸头(35)下降，升降气缸(36)下降，将所述组装吸头(35)的定位销(37)插到组装夹具(34)的定位孔中，完成铁片和塑件的组装。
8.根据权利要求1所述的一种超薄键盘空白键支架高速精密组装设备，其特征在于：所述机体(3)的上方还设有取料组件，所述取料组件用于将组装完成的产品取出。
9.根据权利要求1所述的一种超薄键盘空白键支架高速精密组装设备，其特征在于：所述取料组件包括产品旋转电机(29)和下料机械手(6)，组装完成后，组装模组Z轴(32)上升，所述产品旋转电机(29)旋转，将产品从组装夹具(34)中取出，旋转180度完成产品翻转，所述下料机械手(6)所述产品旋转电机(29)上的产品吸起，放到收料夹具中。
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