CN115447823B - 一种片材贴合设备 - Google Patents

Abstract

本发明属于电子设备零部件包装技术领域，具体为一种片材贴合设备，包括控制器、放料机构、振动机构、抓取机构和包装机构，与现有技术相比，本发明提供的片材贴合机通过放料机构实现包装膜的自动放料和收料、以及顶膜的撕取，并采用了振动机构自动化地筛选出符合粘贴要求的片材，再通过抓取机构自动化地抓取片材并将其粘贴至主膜的预设位置，为了防止包装膜收料卷绕时损坏已粘贴的片材，本发明还通过设置包装机构，从而实现在收卷包装膜时将保护膜覆盖在片材上，以对片材实现保护。

Description

一种片材贴合设备

技术领域

本发明属于电子设备零部件包装技术领域，具体为一种片材贴合设备。

背景技术

钢网是一种具有正反两面的片材，作为一种电子设备的零部件被常用于手机的生产制造中，包装时通常将多个钢网以预设面朝上地逐一粘贴在包装膜上，现有的包装方式一般通过人工先将包装膜的顶膜撕掉，得到撕掉顶膜的主膜，然后将钢网一个个间隔地粘贴在主膜的指定位置，再将粘附有钢膜的主膜卷起来，由于现有的钢网主要采用人工包装的方式，因此工作效率低下、劳动力成本高，并不利于企业的生产制造，为此，研发一种可自动包装钢网的设备是十分必要的。

发明内容

本发明的目的在于解决现有钢网采用人工包装方式而导致生产成本提高、效率低下的不足，提供一种可自动包装片材的片材贴合设备。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种片材贴合设备，包括控制器、放料机构、振动机构、抓取机构和包装机构，放料机构包括放料辊、分别可主动旋转的收料辊和撕膜辊，放料辊用于卷绕包装膜，包装膜具有主膜和粘附在主膜上端面的顶膜，包装膜的首端卷绕在放料辊上，主膜的末端卷绕在收料辊上，撕膜辊设于放料辊的上方，用于卷绕顶膜的末端。

振动机构包括用于将片材振动至预设面朝上的振动盘，抓取机构选择性地抓取振动盘上被振动至预设面朝上的片材，并将片材粘贴至主膜位于放料辊与收料辊之间的预设位置，所述包装机构包括设于收料辊上侧的包装辊，包装辊用于卷绕保护膜，保护膜的一端卷绕在包装辊上，另一端卷绕在收料辊上并且贴合于主膜粘贴有片材的一端面上。

与现有技术相比，本发明提供的片材贴合机通过放料机构实现包装膜的自动放料和收料、以及顶膜的撕取，并采用了振动机构自动化地筛选出符合粘贴要求的片材，再通过抓取机构自动化地抓取片材并将其粘贴至主膜的预设位置，为了防止包装膜收料卷绕时损坏已粘贴的片材，本发明还通过设置包装机构，从而实现在收卷包装膜时将保护膜覆盖在片材上，以对片材实现保护。

进一步的，所述振动机构还包括设于所述振动盘上方的第一识别装置，所述第一识别装置拍摄位于振动盘上的片材并反馈至控制器，由所述控制器控制所述抓取机构抓取预设面朝上的片材。

进一步的，所述抓取机构包括可沿X、Y轴移动的抓手，所述抓手具有若干个可绕Z轴旋转并且可升降的吸盘，所述振动盘与所述主膜之间位于对应粘贴工位的位置设有第二识别装置，所述第二识别装置包括下摄像机，所述抓取机构将抓取的片材置于所述下摄像机上方，所述下摄像机获取该片材的位姿信息并反馈至控制器，以计算片材的移动量、以及旋转量，从而控制抓取机构移动以及控制吸盘旋转，使片材在粘贴工位上以预设位姿粘贴在主膜的预设位置上。所述位姿信息包括片材在下摄像机中的相对位置坐标、以及旋转角度。

进一步的，还包括检测装置，所述主膜沿其长度方向间隔设有多个测量孔，所述预设位置位于相邻两个测量孔之间，所述检测装置包括设于所述放料辊与所述收料辊之间的支承座、以及设于所述支承座上方的第一光电传感器，每当所述主膜移动相邻两个测量孔的距离时，所述检测装置实行检测，所述第一光电传感器扫描其下方的主膜，当扫描到片材时判定为异常。

进一步的，所述支承座设有朝向上发射的光源，所述主膜为具有颜色的可透光材质，当被扫描物体在光源下的颜色深度值大于预设范围时，则判定被扫描的物体为片材，第一光电传感器的识别速度快、精度高。

进一步的，所述检测装置还包括设于粘贴工位上方的上摄像组件，所述上摄像组件包括上摄像机，当所述上摄像机扫描到片材位于预设位置以外时判定为异常，上摄像组件可提高设备识别的精度。

进一步的，所述支承座的相对两侧分别设有用于抵挡在所述主膜上端的挡板，两侧挡板可被操控地相向靠近或相对远离，以根据所述包装膜的尺寸调整间距，挡板确保主膜保持平整不上翘。

进一步的，所述放料机构还包括设于所述收料辊下侧的废料辊，所述废料辊可主动旋转，所述主膜底部设有底膜，所述底膜的首端粘附在主膜的首端，其末端卷绕在所述废料辊上，当废料辊转动时可将底膜从主膜上自动化地撕掉。

进一步的，所述收料辊为包括外端设有螺纹的固定轴、螺纹连接于固定轴外端的第一圆台、固定连接于固定轴内端的第二圆台、周向设于两端圆台之间的若干张紧块、设于第一圆台外侧且与固定轴螺纹配合的调节螺母、以及套设在若干张紧块外周的若干弹性环，所述张紧块的相对两端分别设有与对应一端圆台的侧表面配合的楔形面，所述调节螺母与第一圆台固定连接，所述第一圆台可被操控地在所述调节螺母旋转时沿所述固定轴靠近或远离所述第二圆台，以使所述张紧块在所述第一圆台靠近第二圆台时张开，或者在所述第一圆台远离第二圆台时收拢，上述张紧装置可方便地取下包装好的片材。

附图说明

图1为钢网贴合机的立体图；

图2为钢网贴合机的前视图；

图3和图4为钢网贴合机的局部结构示意图；

图5为收料辊的结构示意图；

图6为收料辊的剖视图；

图7为抓手的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图说明本发明的具体实施方式。在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

参见图1至图4，本实施例提供一种片材贴合设备，以下采用钢网作为所述片材进行说明。本发明涉及的钢网B为一种片材，其具有正反两面，包装时以预设面朝上地粘贴在包装膜(10,20,30)的主膜10上，所述预设面可以是正面或者反面，对于预设面的具体设置方式并不是本发明所要解决的技术问题，本实施例涉及的包装膜(10,20,30)具有三层结构，包括位于中部的主膜10、以及贴合在主膜10上下两端的顶膜20和底膜30。

参见图1至图4，钢网贴合机包括机座1、控制器、设于机座1上的放料机构2、振动机构3、抓取机构4、包装机构5、检测装置，放料机构2包括放料辊21、收料辊22、撕膜辊23和废料辊24，机座1上分别设有驱动撕膜辊23转动的第一驱动装置25、驱动收料辊 22转动的第二驱动装置、驱动废料辊24转动的第三驱动装置，放料辊21用于卷绕包装膜 (10,20,30)，包装膜(10,20,30)的首端卷绕在放料辊21上，其顶膜20的末端脱离主膜 10并卷绕在撕膜辊23上，主膜10的末端卷绕在收料辊22上，底膜30的末端脱离主膜10 并卷绕在废料辊24上，当撕膜辊23转动时，会拉动顶膜20从而实现撕掉顶膜20的效果，当收料辊22转动时，会拉动位于放料辊21上的包装膜(10,20,30)，从而实现包装膜 (10,20,30)的放料，当废料辊24转动时，可拉动底膜30从而实现撕掉底膜30的效果。

参见图3，作为一种改进的方案，为了防止第一驱动装置25过渡拉动顶膜20而导致放料辊21转动放出大量的包装膜(10,20,30)，将第一驱动装置25设置为张力电机，所述张力电机通过获取被拉动的顶膜20的张力，从而根据张力的大小来判定是否转动，例如，当当前的张力大于等于预设值时，停止转动，相反则转动，对于张力电机本身的结构，并非本发明所要解决的技术问题，在此不作详细说明。

参见图3和图4，所述放料辊21的侧部设有第一压辊组(261,262)，所述第一压辊组(261,262)包括抵接于包装膜(10,20,30)下侧的第一下辊262、以及抵接于包装膜 (10,20,30)上侧的第一上辊261，其中，第一上辊261可被操控地上下移动从而释放包装膜(10,20,30)，具体的，顶膜20的末端脱离主膜10后，绕过第一上辊261的上端卷绕在撕膜辊23上。作为一种改进的方案，第一上辊261与撕膜辊23之间设有若干个定位辊28，顶膜20绕过第一上辊261后依次绕设在定位辊28上，从而进一步提高顶膜20的张紧度。

参见图3，作为一种改进的方案，放料辊21与第一压辊组(261,262)之间设有检测探头29，检测探头29用于感应放料辊21是否有料。

参见图3和图4，所述振动机构3包括振动盘31以及向振动盘31内输送钢网B的料仓32，振动盘31用于将钢网B振动至预设面朝上，振动机构3上方设有第一识别装置33，第一识别装置33可识别预设面朝上的钢网B，控制器中预存有预设面朝上的钢网B图片，第一识别装置33拍摄振动盘31中的钢网B，控制器通过比对第一识别装置33所拍摄的图片与预存的图片，当所拍摄图片中与预存图片一致的钢网B数量达到预设值时，振动盘31停止振动，并控制抓取机构4抓取振动盘31上被振动至预设面朝上的钢网B，并将钢网B转移至位于放料辊21和收料辊22之间的粘贴工位。

参见图3、图4和图7，所述抓取机构4包括横向驱动装置41、纵向驱动装置42和抓手43，横向驱动装置41与抓手43连接，用以驱动抓手43沿X轴方向移动，纵向驱动装置 42与横向驱动装置41连接，用于驱动横向驱动装置41与抓手43一并沿Y轴方向移动，抓手43具有若干个可绕Z轴旋转并且可升降的吸盘431，在一种具体的实施方式中，抓手43 上设置有沿Z轴方向设置的皮带升降装置432，皮带升降装置432的皮带上连接有座体434，座体434上设置有用以控制吸盘431旋转的吸盘电机433，吸盘431通过气管与外部负压源连接，所述横向驱动装置41和纵向驱动装置42优选为丝杆进给机构，通过驱动丝杆旋转便可带动抓手43实现沿X轴与Y轴方向移动。

参见图3和图4，振动盘31与主膜10之间位于对应粘贴工位的位置设有第二识别装置，第二识别装置包括下摄像机341，抓取机构4将抓取的钢网B置于下摄像机341上方，下摄像机341获取该钢网B的位姿信息并反馈至控制器，以计算钢网B在X轴、Y轴上的移动量、以及旋转量，从而控制抓取机构4移动以及控制吸盘431旋转，使钢网B以预设位姿粘贴在主膜10的预设位置上。在一种具体的实施方式中，所述位姿信息包括钢网B在下摄像机 341中的相对位置坐标以及旋转角度，由于吸盘431在抓取钢网B时，吸盘431吸附钢网B 的位置以及钢网B的角度未必每次都相同，因此抓手43每次抓取钢网B后，必先经过下摄像机341的固定位置，使得下摄像机341获取钢网B的位姿信息并反馈给控制器，由控制器计算该钢网B粘贴至主膜10预设位置所需的移动量、以及调整至预设位姿所需的旋转量，从而精准地在粘贴工位上将钢网B粘贴在主膜10的预设位置上。

参见图3，所述主膜10沿其长度方向间隔设有多个测量孔101，上述预设位置位于相邻两个测量孔101之间，收料辊22可被操控地每间隔一段时间拉动包装膜(10,20,30)，使得包装膜(10,20,30)每次移动后所述预设位置对准所述下摄像机341，以便抓手43将钢网B粘贴至预设位置。

参见图3和图4，检测装置包括设于放料辊21与收料辊22之间的支承座61、以及设于支承座61上方的第一光电传感器62，收料辊22每次拉动包装膜(10,20,30)移动相邻两个测量孔101的距离，每当主膜10移动相邻两个测量孔101的距离时，检测装置实行检测，第一光电传感器62扫描其下方的主膜10，当扫描到钢网B时判定为异常。作为一种具体的设置方式，支承座61设有朝向上发射的光源，主膜10为具有颜色的可透光材质，由于钢网B、主膜10和测量孔101的透光性不同，其在光源下呈现的颜色深浅也不同，即，在光源下颜色深度从大到小排列的顺序为钢网B、主膜10、测量孔101，因此，第一光电传感器62通过被扫描物体的颜色深度来判定是否为钢网B，具体为，当被扫描物体在光源下的颜色深度大于预设范围时，则判定被扫描物体为钢网B。

参见图3和图4，检测装置还包括设于支承座61上方的上摄像组件63，上摄像组件63 包括上摄像机，当上摄像机扫描到钢网B位于预设位置以外时判定为异常，上述检测装置进一步设置上摄像组件63，可加强对钢网B粘贴错位的识别，能够及时反应降低产品出现错位的现象。

参见图3和图4，支承座61的相对两侧分别设有用于抵挡在主膜10上端的挡板64，两侧挡板64可被操控地相向靠近或者相对远离，从而根据包装膜(10,20,30)的尺寸调整间距，提高其适配能力，在一种具体的实施方式中，挡板64下侧的相对两端分别设有调节丝杆65，两端的调节丝杆65之间通过皮带66连接实现同步转动，调节丝杆65的相对两端设有方向相反的螺纹，两侧的挡板64分别与对应的螺纹连接，当调节丝杆65转动时，便可实现两侧挡板64靠近或远离，以调节间距。

参见图3和图4，作为一种改进的实施方式，收料辊22与第一光电传感器62之间设有第二压辊组(271,272)，第二压辊组(271,272)包括第二上辊271和第二下辊272，粘附有底膜30的主膜10穿过第二压辊组(271,272)，第二上辊271的中部设有凹位273，其两端抵接在主膜10的相对两端，凹位273用于避让已粘贴的钢网B，防止钢网B被碾压，第二下辊272抵接在底膜30的下端，从而进一步拉近包装膜(10,20,30)，以使第一光电传感器62能够精准地扫描，提高识别精度。

参见图5和图6，在一种具体的实施方式中，收料辊22包括外端设有螺纹的固定轴71、螺纹连接于固定轴71外端的第一圆台72、固定连接于固定轴71内端的第二圆台73、周向设于两端圆台之间若干张紧块74、设于第一圆台72外侧且与固定轴71螺纹配合的调节螺母76、以及套设在若干张紧块74外周的若干弹性环75，张紧块74的相对两端分别设有与对应一端圆台的侧表面配合的楔形面77，调节螺母76与第一圆台72固定连接，第一圆台 72可被操控地在调节螺母76旋转时沿固定轴71靠近或远离第二圆台73，以使张紧块74 在第一圆台72靠近第二圆台73时张开，或者在第一圆台72远离第二圆台73时收拢，所述弹性环75相适应地随张紧块74的张卡和收拢始终紧贴在张紧块74的外周。

参见图3，所述包装机构5包括设于收料辊22上侧的包装辊51，包装辊51用于卷绕保护膜40，保护膜40的一端卷绕在包装辊51上，另一端卷绕在收料辊22上并且贴合于主膜10粘贴有钢网B的端面上。

本发明的工作原理如下：

参见图3和图4，在进行钢网B包装前，先将包装膜(10,20,30)进行放料，具体操作为：将包装膜(10,20,30)的首端(包括顶膜20、主膜10和底膜30)连接在放料辊21上，包装膜(10,20,30)的末端穿过第一压辊组(26,27)后将其顶膜20撕掉，使顶膜20的末端绕过第一上辊26后依次绕过定位辊28，最后连接在撕膜辊23上，随后，贴合有底膜30 的主膜10穿过第二压辊组(271,272)后撕掉底膜30，并将底膜30卷绕到废料辊24上，而主膜10则连接到收料辊22上，同时，将位于包装辊51上的保护膜40的一端贴合到主膜10用于粘贴钢网B的端面上，随后通过转动对应的辊以调节主膜10的位置进行校准，使测量孔101对准第一光电传感器62。

完成上述操作后启动振动盘31，当振动盘31中预设面朝上的钢网B数量达到预设值时，抓手43抓取预设面朝上的钢网B，在一种改进的方式中，如图7所示，抓手43具有沿Y轴布置有三个吸盘431，抓手43每次抓取3个钢网B。抓取钢网B后抓手43移动至第二识别装置上方，下摄像机341分别对抓手43上的钢网B进行扫描，以使控制器分别计算各个钢网B的移动量和旋转量，随后，抓手43移动至粘贴工位并根据各个钢网B的移动量和旋转量依次将抓手43上的钢网B粘贴在主膜10的预设位置上(在一种包装膜(10,20,30)的具体进给方式中，每粘贴一个钢网B，包装膜(10,20,30)移动相邻两个测量孔101的距离，从而减少抓手43的移动距离，加快设备的节拍，提高效率)，完成粘贴后，抓手43返回振动盘31抓取预设面朝上的钢网B并循环上述操作继续粘贴钢网B。粘贴有钢网B的主膜10 经收料辊22的转动便可自动化覆盖上保护膜40，同时，废料辊24转动可将底膜30撕掉，从而随着收料辊22的不断转动，便可得到一卷钢网B，完成钢网B的包装处理。

与现有技术相比，本发明提供的钢网贴合机通过放料机构2实现包装膜(10,20,30) 的自动放料和收料、以及顶膜20的撕取，并采用了振动机构3自动化地筛选出符合粘贴要求的钢网B，再通过抓取机构4自动化地抓取钢网B并将其粘贴至主膜10的预设位置，为了防止包装膜(10,20,30)收料卷绕时损坏已粘贴的钢网B，本发明还通过设置包装机构5，从而实现在收卷包装膜(10,20,30)时将保护膜40覆盖在钢网B上，以对钢网B实现保护。

根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims (8)

1.一种片材贴合设备，其特征在于，包括：

控制器；

放料机构，包括放料辊、分别可主动旋转的收料辊和撕膜辊，所述放料辊用于卷绕包装膜，所述包装膜具有主膜和粘附在主模上端面的顶膜，所述包装膜的首端卷绕在所述放料辊上，所述主膜的末端卷绕在所述收料辊上，所述撕膜辊设于所述放料辊的上方，用于卷绕所述顶膜的末端；

振动机构，包括用于将片材振动至预设面朝上的振动盘；

抓取机构，选择性地抓取所述振动盘上被振动至预设面朝上的片材，并将片材转移至位于放料辊和收料辊之间的粘贴工位，以将片材粘贴在主膜的预设位置；

包装机构，包括设于所述收料辊上侧的包装辊，所述包装辊用于卷绕保护膜，所述保护膜的一端卷绕在所述包装辊上，另一端卷绕在所述收料辊上并且贴合于所述主膜粘贴有所述片材的端面上；

检测装置，所述主膜沿其长度方向间隔设有多个测量孔，所述预设位置位于相邻两个测量孔之间，所述检测装置包括设于所述放料辊与所述收料辊之间的支承座、以及设于所述支承座上方的第一光电传感器，每当所述主膜移动相邻两个测量孔的距离时，所述检测装置实行检测，所述第一光电传感器扫描其下方的主膜，当扫描到片材时判定为异常；

所述收料辊为包括外端设有螺纹的固定轴、螺纹连接于固定轴外端的第一圆台、固定连接于固定轴内端的第二圆台、周向设于两端圆台之间的若干张紧块、设于第一圆台外侧且与固定轴螺纹配合的调节螺母、以及套设在若干张紧块外周的若干弹性环，所述张紧块的相对两端分别设有与对应一端圆台的侧表面配合的楔形面，所述调节螺母与第一圆台固定连接，所述第一圆台可被操控地在所述调节螺母旋转时沿所述固定轴靠近或远离所述第二圆台，以使所述张紧块在所述第一圆台靠近第二圆台时张开，或者在所述第一圆台远离第二圆台时收拢。

2.根据权利要求1所述的片材贴合机，其特征在于，所述振动机构还包括设于所述振动盘上方的第一识别装置，所述第一识别装置拍摄位于振动盘上的片材并反馈至控制器，由所述控制器控制所述抓取机构抓取预设面朝上的片材。

3.根据权利要求1所述的片材贴合机，其特征在于，所述抓取机构包括可沿X、Y轴移动的抓手，所述抓手具有若干个可绕Z轴旋转并且可升降的吸盘，所述振动盘与所述主膜之间位于对应粘贴工位的位置设有第二识别装置，所述第二识别装置包括下摄像机，所述抓取机构将抓取的片材置于所述下摄像机上方，所述下摄像机获取该片材的位姿信息并反馈至控制器，以计算片材的移动量、以及旋转量，从而控制抓取机构移动以及控制吸盘旋转，使片材在粘贴工位上以预设位姿粘贴在主膜的预设位置上。

4.根据权利要求3所述的片材贴合机，其特征在于，所述位姿信息包括片材在下摄像机中的相对位置坐标、以及旋转角度。

5.根据权利要求1所述的片材贴合机，其特征在于，所述支承座设有朝向上发射的光源，所述主膜为具有颜色的可透光材质，当被扫描物体在光源下的颜色深度值大于预设范围时，则判定被扫描的物体为片材。

6.根据权利要求1所述的片材贴合机，其特征在于，所述检测装置还包括设于粘贴工位上方的上摄像组件，所述上摄像组件包括上摄像机，当所述上摄像机扫描到片材位于预设位置以外时判定为异常。

7.根据权利要求1所述的片材贴合机，其特征在于，所述支承座的相对两侧分别设有用于抵挡在所述主膜上端的挡板，两侧挡板可被操控地相向靠近或相对远离，以根据所述包装膜的尺寸调整间距。

8.根据权利要求1所述的片材贴合机，其特征在于，所述放料机构还包括设于所述收料辊下侧的废料辊，所述废料辊可主动旋转，所述主膜底部设有底膜，所述底膜的首端粘附在主膜的首端，其末端卷绕在所述废料辊上。