CN115213175B - 一种全自动除胶设备及除胶方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种全自动除胶设备及除胶方法，包括控制器、固定治具、除胶装置和机械臂，其特征在于，除胶装置包括基板，基板上铰接出线轮和收线轮，基板上还固设架线爪，架线爪具有除胶口，出线轮上卷设除胶线，除胶线呈张紧状态经过除胶口由收线轮卷收，基板上还设置驱动组件，驱动组件驱动出线轮和收线轮转动；机械臂的末端装设除胶装置，除胶装置的除胶口朝向固定治具的固定工位边沿；架线爪上固装朝向固定工位边沿的摄像头，摄像头通过电路连接控制器，控制器通过电路连接机械臂。本发明采用智能操控机械化全自动作业，对产品固定、周向割胶作业，节省人工成本，提高工作效率；智能判别胶体是否清除，利用重复除胶路径，确保产品除胶彻底。

Description

一种全自动除胶设备及除胶方法

技术领域

本发明属于机械技术领域，涉及一种自动除胶机，特别是一种全自动除胶设备及除胶方法。

背景技术

3C电子产品在CNC段工站加工完成后需去除表面UV胶，目前去胶手段采用人工去除，存在增加人工成本，费时费力，降低工作效率，且去胶不彻底，影响成品品质等问题。

由此急需设计制造出机械化自动去胶设备，例如，中国专利文献曾公开了一种除胶设备及除胶方法【中国专利号：CN202110949182.7】，本发明属于除胶技术领域，公开了一种除胶设备及除胶方法，该除胶设备包括机架、载具、热熔机构及视觉检测机构，机架上设置有除胶工位及检测工位，载具承载并固定待除胶的工件，载具滑动连接于机架，并能够在除胶工位及检测工位之间移动，热熔机构包括驱动件及加热头，驱动件被配置为驱动加热头移动，以使加热头抵触位于除胶工位的载具承载的工件上的胶体，加热头能够将溢出的胶体由固态加热至转化为液态，工作人员能够使用软布或纸巾擦除液态的胶体，以避免刮伤电子元件，视觉检测机构被配置为获取位于检测工位的载具承载的工件的影像，以保证溢出地胶体能够被完全且有效地清除，极大地提高了除胶效果。

上述对比文件采用热熔方式进行除胶，将胶体融化后仍需要通过人工进行擦拭，由此未能实现完全的自动化除胶作业。并未彻底消除人工成本耗费，降低工作效率等问题，并且因人工辅助操作，导致去胶效果不一致，同样影响成品品质。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种采用线割配合弹性张力去胶方式，同时还配合智能操控全自动机械运作，提高工作效率和处理效果的全自动除胶设备及除胶方法。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种全自动除胶设备，包括控制器、固定治具、除胶装置和机械臂，所述除胶装置包括基板，所述基板上铰接出线轮和收线轮，所述基板上还固设架线爪，所述架线爪具有除胶口，所述出线轮上卷设除胶线，所述除胶线呈张紧状态经过所述除胶口由所述收线轮卷收，所述基板上还设置驱动组件，所述驱动组件驱动所述出线轮和所述收线轮转动；

所述机械臂的末端装设所述除胶装置，所述除胶装置的除胶口朝向所述固定治具的固定工位边沿；所述架线爪上固装朝向所述固定工位边沿的摄像头，所述摄像头通过电路连接所述控制器，所述控制器通过电路连接所述机械臂。

在上述的全自动除胶设备中，所述架线爪包括固装于所述基板前端的爪座，所述爪座的前端固装U型爪头，所述U型爪头的凹口为所述除胶口，所述U型爪头的两相对侧壁上呈对峙开设穿线孔，所述穿线孔内设置导滑筒，所述除胶线顺次穿过所述导滑筒在所述除胶口中形成拉紧状态。

在上述的全自动除胶设备中，所述爪座内设置安装腔，所述安装腔内呈对称铰接两根张紧杆，两根所述张紧杆一一设置于所述U型爪头的外侧，两根所述张紧杆之间夹设弹簧，所述张紧杆的外侧部抵靠所述除胶线形成滑移连接。

在上述的全自动除胶设备中，所述张紧杆的外侧部凸设导滑座，所述导滑座内穿设销轴，所述销轴上呈转动套接导滑轮，所述导滑轮的中部凹设环形槽，所述除胶线嵌入所述环形槽内形成滚滑连接。

在上述的全自动除胶设备中，所述驱动组件包括呈转动穿接于所述基板上的传动轴，所述传动轴的一端固套转动轮，所述传动轴的另一端固套主动齿轮，所述出线轮/所述收线轮中心固穿转轴，所述转轴上固套从动齿轮，所述主动齿轮与所述从动齿轮相啮合连接。

在上述的全自动除胶设备中，所述转动轮与所述基板之间设置调档组件，所述调档组件包括定位销，所述转动轮上贯设装配孔，所述基板表面绕所述转动轮凹设若干定位孔，所述定位销贯穿所述装配孔伸入任一所述定位孔形成卡接固定。

在上述的全自动除胶设备中，所述基板上开设传动孔，所述传动孔内固设传动轴承，所述传动轴贯穿所述传动轴承形成转动连接；所述基板上开设转接孔，所述转接孔内固设转接轴承，所述转轴贯穿所述转接轴承形成转动连接。

在上述的全自动除胶设备中，所述固定治具包括底架，所述底架上装设吸附主板，所述吸附主板的顶面为所述固定工位，所述固定工位的周侧凸设若干限位块。

在上述的全自动除胶设备中，所述机械臂包括基座，所述基座上呈转动连接臂体，所述臂体的末端设置安装盘，所述除胶装置的基板通过若干螺丝与所述安装盘形成装配固连。

全自动除胶设备的除胶方法，包括以下步骤：

1)、根据产品的外型轮廓，通过控制器编辑机械臂的运动轨迹，以确定除胶路径；

2)、将产品放置在固定治具的固定工位上，通过四周的若干限位块将产品进行准确定位，再通过抽气形成真空使吸附主板将产品牢固吸附固定；

3)、启动机械臂带动除胶装置移动至产品旁侧，使除胶口内的除胶线紧压产品的侧边沿，机械臂带动除胶装置沿产品侧边沿定向转圈位移一周，由此利用除胶线的压紧力将产品周边的胶体割除；

4)、在除胶线割除胶体的过程中，通过摄像头随后对产品侧边沿进行图像拍摄，并将拍摄图像发送至控制器，通过控制器中的识图程序进行识别，判断胶体是否完全清除，若仍有胶体未被清除，则控制器操控机械臂重复一周除胶路径，直至判断产品侧边沿上胶体完全清除为止。

在上述的全自动除胶设备的除胶方法中，在步骤3)中，在除胶线割胶过程中，除胶线压紧产品侧边沿形成内凹形变，从而将压紧力传递至张紧杆，进一步压缩弹簧，通过弹簧的弹力保持除胶线的张紧程度，一则使除胶线具有割胶张紧度，二则通过弹性缓冲保护除胶线，避免断线发生。

在上述的全自动除胶设备的除胶方法中，当除胶线上粘附胶体而无法进行割胶操作时，将定位销向外拔出使其脱离定位孔，从而释放转动轮进行旋转，同步带动主动齿轮旋转，通过啮合带动从动齿轮旋转，带动出线轮释放除胶线；另一方面，同理使收线轮同步旋转对使用过的除胶线进行卷收；而后重新将定位销内推入相应位置的定位孔中，再次形成卡接以固定转动轮；通过除胶线移送使除胶口内更换新的除胶线，以备后续割胶使用。

与现有技术相比，本全自动除胶设备及除胶方法具有以下有益效果：

本发明采用智能操控机械化全自动作业，对产品进行固定、周向割胶作业，从而对3C电子产品形成针对性除胶操作，完全省去人工参与，节省人工成本；同时提高工作效率，增加产值效益；通过监控功能，智能判别胶体是否清除，利用重复除胶路径，确保产品除胶的效果达到彻底清洁，提升成品品质；本发明结构简单，易于制作，实用性强，利于在本技术领域广泛推广，具有良好的市场前景。

附图说明

图1是本全自动除胶设备中除胶装置和固定治具的配合结构图。

图2是本全自动除胶设备的整体立体结构图。

图3是本全自动除胶设备中除胶装置的正面立体结构图。

图4是本全自动除胶设备中除胶装置的背面立体结构图。

图5是本全自动除胶设备中除胶装置的侧面结构图。

图中，1、基板；2、转动轮；3、定位销；4、主动齿轮；5、从动齿轮；6、出线轮；7、收线轮；8、爪座；9、张紧杆；10、导滑轮；11、弹簧；12、U型爪头；13、除胶线；14、底架；15、吸附主板；16、限位块；17、产品；18、机械臂。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

实施例一

如图1至图5所示，一种全自动除胶设备，包括控制器、固定治具、除胶装置和机械臂18，除胶装置包括基板1，基板1上铰接出线轮6和收线轮7，基板1上还固设架线爪，架线爪具有除胶口，出线轮6上卷设除胶线13，除胶线13呈张紧状态经过除胶口由收线轮7卷收，基板1上还设置驱动组件，驱动组件驱动出线轮6和收线轮7转动；

机械臂18的末端装设除胶装置，除胶装置的除胶口朝向固定治具的固定工位边沿；架线爪上固装朝向固定工位边沿的摄像头，摄像头通过电路连接控制器，控制器通过电路连接机械臂18。

驱动组件包括呈转动穿接于基板1上的传动轴，传动轴的一端固套转动轮2，传动轴的另一端固套主动齿轮4，出线轮6/收线轮7中心固穿转轴，转轴上固套从动齿轮5，主动齿轮4与从动齿轮5相啮合连接。通过旋转转动轮2从而同步带动主动齿轮4旋转，通过啮合带动从动齿轮5旋转，最终带动出线轮6释放除胶线13或收线轮7卷收除胶线13。

转动轮2与基板1之间设置调档组件，调档组件包括定位销3，转动轮2上贯设装配孔，基板1表面绕转动轮2凹设若干定位孔，定位销3贯穿装配孔伸入任一定位孔形成卡接固定。当需要旋转转动轮2时，将定位销3向外拔出使其脱离定位孔，从而释放转动轮2进行旋转，直至完成旋转后，重新将定位销3内推入相应位置的定位孔中，再次形成卡接以固定转动轮2。

基板1上开设传动孔，传动孔内固设传动轴承，传动轴贯穿传动轴承形成转动连接；基板1上开设转接孔，转接孔内固设转接轴承，转轴贯穿转接轴承形成转动连接。通过设置轴承结构，从而使传动轴和转轴穿接入基板1后形成自由旋转活动。

架线爪包括固装于基板1前端的爪座8，爪座8的前端固装U型爪头12，U型爪头12的凹口为除胶口，U型爪头12的两相对侧壁上呈对峙开设穿线孔，穿线孔内设置导滑筒，除胶线13顺次穿过导滑筒在除胶口中形成拉紧状态。通过穿线孔固定除胶线13的移动路径；通过导滑筒减小与除胶线13的摩擦系数；除胶线13位于U型爪头12的开口侧，从而便于实现刮胶操作。

爪座8内设置安装腔，安装腔内呈对称铰接两根张紧杆9，两根张紧杆9一一设置于U型爪头12的外侧，两根张紧杆9之间夹设弹簧11，张紧杆9的外侧部抵靠除胶线13形成滑移连接。通过弹簧11对两根张紧杆9作用向外扩张的弹性力，除胶线13经过张紧杆9在外扩弹性力的作用下形成拉紧状态，从而避免除胶线13松弛。

张紧杆9的外侧部凸设导滑座，导滑座内穿设销轴，销轴上呈转动套接导滑轮10，导滑轮10的中部凹设环形槽，除胶线13嵌入环形槽内形成滚滑连接。当除胶线13移送时，除胶线13沿导滑轮10的环形槽滑动，导滑轮10同时做自转运动，从而利用滚滑摩擦降低对除胶线13的磨损。

固定治具包括底架14，底架14上装设吸附主板15，吸附主板15的顶面为固定工位，固定工位的周侧凸设若干限位块16。将产品17放置在固定工位上，并通过周侧的限位块16对产品17进行周向定位，由此方便除胶装置对产品17周边上的残胶进行清除操作。

机械臂18包括基座，基座上呈转动连接臂体，臂体的末端设置安装盘，除胶装置的基板1通过若干螺丝与安装盘形成装配固连。通过机械臂18带动除胶装置绕产品17定向转圈，从而实现除胶装置对产品17周侧的清胶操作。

与现有技术相比，本全自动除胶设备具有以下有益效果：

本发明采用智能操控机械化全自动作业，对产品进行固定、周向割胶作业，从而对3C电子产品形成针对性除胶操作，完全省去人工参与，节省人工成本；同时提高工作效率，增加产值效益；通过监控功能，智能判别胶体是否清除，利用重复除胶路径，确保产品除胶的效果达到彻底清洁，提升成品品质；本发明结构简单，易于制作，实用性强，利于在本技术领域广泛推广，具有良好的市场前景。

实施例二

基于实施例一，本实施例区别点为：

全自动除胶设备的除胶方法，包括以下步骤：

1)、根据产品17的外型轮廓，通过控制器编辑机械臂18的运动轨迹，以确定除胶路径。

2)、将产品17放置在固定治具的固定工位上，通过四周的若干限位块16将产品17进行准确定位，再通过抽气形成真空使吸附主板15将产品17牢固吸附固定。

3)、启动机械臂18带动除胶装置移动至产品17旁侧，使除胶口内的除胶线13紧压产品17的侧边沿，机械臂18带动除胶装置沿产品17侧边沿定向转圈位移一周，由此利用除胶线13的压紧力将产品17周边的胶体割除；

在步骤3)中，在除胶线13割胶过程中，除胶线13压紧产品17侧边沿形成内凹形变，从而将压紧力传递至张紧杆9，进一步压缩弹簧11，通过弹簧11的弹力保持除胶线13的张紧程度，一则使除胶线13具有割胶张紧度，二则通过弹性缓冲保护除胶线13，避免断线发生。

4)、在除胶线13割除胶体的过程中，通过摄像头随后对产品17侧边沿进行图像拍摄，并将拍摄图像发送至控制器，通过控制器中的识图程序进行识别，判断胶体是否完全清除，若仍有胶体未被清除，则控制器操控机械臂18重复一周除胶路径，直至判断产品17侧边沿上胶体完全清除为止。

5)、当除胶线13上粘附胶体而无法进行割胶操作时，将定位销3向外拔出使其脱离定位孔，从而释放转动轮2进行旋转，同步带动主动齿轮4旋转，通过啮合带动从动齿轮5旋转，带动出线轮6释放除胶线13；另一方面，同理使收线轮7同步旋转对使用过的除胶线13进行卷收；而后重新将定位销3内推入相应位置的定位孔中，再次形成卡接以固定转动轮2；通过除胶线13移送使除胶口内更换新的除胶线13，以备后续割胶使用。

与现有技术相比，本全自动除胶设备的除胶方法具有以下有益效果：

本发明采用智能操控机械化全自动作业，对产品进行固定、周向割胶作业，从而对3C电子产品形成针对性除胶操作，完全省去人工参与，节省人工成本；同时提高工作效率，增加产值效益；通过监控功能，智能判别胶体是否清除，利用重复除胶路径，确保产品除胶的效果达到彻底清洁，提升成品品质；本发明结构简单，易于制作，实用性强，利于在本技术领域广泛推广，具有良好的市场前景。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了基板1；转动轮2；定位销3；主动齿轮4；从动齿轮5；出线轮6；收线轮7；爪座8；张紧杆9；导滑轮10；弹簧11；U型爪头12；除胶线13；底架14；吸附主板15；限位块16；产品17；机械臂18等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

Claims (9)

1.一种全自动除胶设备，包括控制器、固定治具、除胶装置和机械臂，其特征在于，所述除胶装置包括基板，所述基板上铰接出线轮和收线轮，所述基板上还固设架线爪，所述架线爪具有除胶口，所述出线轮上卷设除胶线，所述除胶线呈张紧状态经过所述除胶口由所述收线轮卷收，所述基板上还设置驱动组件，所述驱动组件驱动所述出线轮和所述收线轮转动；

所述机械臂的末端装设所述除胶装置，所述除胶装置的除胶口朝向所述固定治具的固定工位边沿；所述架线爪上固装朝向所述固定工位边沿的摄像头，所述摄像头通过电路连接所述控制器，所述控制器通过电路连接所述机械臂；

所述架线爪包括固装于所述基板前端的爪座，所述爪座的前端固装U型爪头，所述U型爪头的凹口为所述除胶口，所述U型爪头的两相对侧壁上呈对峙开设穿线孔，所述穿线孔内设置导滑筒，所述除胶线顺次穿过所述导滑筒在所述除胶口中形成拉紧状态，所述爪座内设置安装腔，所述安装腔内呈对称铰接两根张紧杆，两根所述张紧杆一一设置于所述U型爪头的外侧，两根所述张紧杆之间夹设弹簧，所述张紧杆的外侧部抵靠所述除胶线形成滑移连接，所述张紧杆的外侧部凸设导滑座，所述导滑座内穿设销轴，所述销轴上呈转动套接导滑轮，所述导滑轮的中部凹设环形槽，所述除胶线嵌入所述环形槽内形成滚滑连接。

2.如权利要求1所述的全自动除胶设备，其特征在于，所述驱动组件包括呈转动穿接于所述基板上的传动轴，所述传动轴的一端固套转动轮，所述传动轴的另一端固套主动齿轮，所述出线轮/所述收线轮中心固穿转轴，所述转轴上固套从动齿轮，所述主动齿轮与所述从动齿轮相啮合连接。

3.如权利要求2所述的全自动除胶设备，其特征在于，所述转动轮与所述基板之间设置调档组件，所述调档组件包括定位销，所述转动轮上贯设装配孔，所述基板表面绕所述转动轮凹设若干定位孔，所述定位销贯穿所述装配孔伸入任一所述定位孔形成卡接固定。

4.如权利要求2所述的全自动除胶设备，其特征在于，所述基板上开设传动孔，所述传动孔内固设传动轴承，所述传动轴贯穿所述传动轴承形成转动连接；所述基板上开设转接孔，所述转接孔内固设转接轴承，所述转轴贯穿所述转接轴承形成转动连接。

5.如权利要求3所述的全自动除胶设备，其特征在于，所述固定治具包括底架，所述底架上装设吸附主板，所述吸附主板的顶面为所述固定工位，所述固定工位的周侧凸设若干限位块。

6.如权利要求1所述的全自动除胶设备，其特征在于，所述机械臂包括基座，所述基座上呈转动连接臂体，所述臂体的末端设置安装盘，所述除胶装置的基板通过若干螺丝与所述安装盘形成装配固连。

7.如权利要求5所述的全自动除胶设备的除胶方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）、根据产品的外型轮廓，通过控制器编辑机械臂的运动轨迹，以确定除胶路径；

2）、将产品放置在固定治具的固定工位上，通过四周的若干限位块将产品进行准确定位，再通过抽气形成真空使吸附主板将产品牢固吸附固定；

3）、启动机械臂带动除胶装置移动至产品旁侧，使除胶口内的除胶线紧压产品的侧边沿，机械臂带动除胶装置沿产品侧边沿定向转圈位移一周，由此利用除胶线的压紧力将产品周边的胶体割除；

4）、在除胶线割除胶体的过程中，通过摄像头随后对产品侧边沿进行图像拍摄，并将拍摄图像发送至控制器，通过控制器中的识图程序进行识别，判断胶体是否完全清除，若仍有胶体未被清除，则控制器操控机械臂重复一周除胶路径，直至判断产品侧边沿上胶体完全清除为止。

8.如权利要求7所述的全自动除胶设备的除胶方法，其特征在于，在步骤3）中，在除胶线割胶过程中，除胶线压紧产品侧边沿形成内凹形变，从而将压紧力传递至张紧杆，进一步压缩弹簧，通过弹簧的弹力保持除胶线的张紧程度，一则使除胶线具有割胶张紧度，二则通过弹性缓冲保护除胶线，避免断线发生。

9.如权利要求7所述的全自动除胶设备的除胶方法，其特征在于，当除胶线上粘附胶体而无法进行割胶操作时，将定位销向外拔出使其脱离定位孔，从而释放转动轮进行旋转，同步带动主动齿轮旋转，通过啮合带动从动齿轮旋转，带动出线轮释放除胶线；另一方面，同理使收线轮同步旋转对使用过的除胶线进行卷收；而后重新将定位销内推入相应位置的定位孔中，再次形成卡接以固定转动轮；通过除胶线移送使除胶口内更换新的除胶线，以备后续割胶使用。