CN201989387U - 一种视觉精密贴合设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉公开了一种视觉精密贴合设备。该贴合设备的机台上设置有输送放置单元、旋转单元、膜剥离单元和二次装卸单元，输送放置单元通过第一取放装置将待贴合基板提取后放置到旋转单元的定位板上方，定位板内的待贴合元件经过膜剥离单元，通过其粘性表面将贴合在待贴合基板上，第二取放装置将贴合后的基板放置在中转台上，再通过中转台转移到移动平台上。本实用新型将待贴合的基板和元件均通过自动装置实现取放、转移、贴合，并且对于待贴合元件上的离型纸剥离也通过膜剥离单元完成，整个过程中全部采用自动化完成。另外，为了提高贴合的精度，本实用新型采用了摄像头进行视觉对位，以控制贴合时元件、基板的相对位置，确保贴合的精确对位。

Description

一种视觉精密贴合设备

技术领域：

本实用新型涉及工业产品贴合设备技术领域，特指一种视觉精密贴合设备。

背景技术：

在现代工业生产中，为了提高生产效率和产品品质，经常需要使用贴合机。贴合机的主要功能是将一件待贴合物件贴合到另一物件上，令两个物件贴合在一起。对于贴合机而言，最重要的就是贴合物件之间的准确定位，这样才能保证最后贴合的产品配合尺寸达到要求。如若不然就会出现两贴合物件出现错误、配合公差超过要求等不良现象。

在某些产品制造中，有时需要将分散的小元件贴合在基板上不同部位，元件表面设有由离型纸封住的胶体，因此在贴附前需要将元件离型纸剥离，使胶体外露，然后才能贴附到基板上。要完成上述贴合过程，传统的做法是手工操作，即首先将待贴合的元件上的离型纸剥离，然后再将待贴合元件贴合到基板上。其缺点是生产效率低；而现有的贴合机也无法实现自动剥离元件离型纸的动作，并且定位精度上也有所欠缺，因此有待改进。

实用新型内容：

本实用新型所要解决的技术问题在于克服现有贴合方式的上述不足之处，提供一种能自动剥离元件离型纸并通过视觉对位的视觉精密贴合设备。

为解决上述技术问题，本实用新型采用了如下的技术方案：该贴合设备的机台上设置有如下单元：一输送放置单元，其包括：基座、安装在基座上的移动板、固定在移动板上第一取放装置、第二取放装置和视觉对位装置；一旋转单元，其包括：通过马达驱动的平台、均匀分布于平台外围的定位板，于定位板上开设有与待贴合元件对应的定位孔，待贴合元件随定位板运转；一膜剥离单元，其位于旋转单元的一侧，且包括与定位板上定位孔对应的夹头，该夹头安装在一可实现X/Y/Z轴方向移动的移动装置上；一二次装卸单元，其包括：输送轨道、安装于输送轨道上的移动平台、位于输送轨道上方的可旋转中转台，其中中转台安装在可上下移动的气缸上；上述的输送放置单元通过第一取放装置将待贴合基板提取后放置到旋转单元的定位板上方，定位板内的待贴合元件经过膜剥离单元，通过其粘性表面将贴合在待贴合基板上，第二取放装置将贴合后的基板放置在中转台上，再通过中转台转移到移动平台上。

上述技术方案中，于机台上还设置有一基板台座，该基板台座具有一可放置待贴合基板的台面，于该台面上形成有可产生吸附力的气孔，待贴合基板通过气孔形成的吸力固定于台面上。

上述技术方案中，于机台上还设置有一元件叠料单元，其位于所述旋转单元中其中一定位板下方，待贴合元件分别放置在元件叠料单元上开设的物料槽内。

上述技术方案中，所述的输送放置单元中的移动板安装在一横向轨道上，移动板通过马达驱动沿横向轨道运行；所述的第一取放装置包括垂直安装在移动板上的气缸、固定在气缸活塞杆上的取放台，该取放台表面开设有气孔，通过气泵的吸气在取放台表面形成吸附力；上述技术方案中，所述的第二取放装置包括垂直安装在移动板上的气缸、固定在气缸活塞杆上的取放台，该取放台表面开设有气孔，通过气泵的吸气在取放台表面形成吸附力。

上述技术方案中，所述的旋转单元中的平台外围分布有四块定位板；于每块定位板上的定位孔底部设置有可伸缩的托板，该托板通过触发装置触动，待贴合元件通过托板放置在定位孔内。

上述技术方案中，所述的定位孔旁侧还形成有一供膜剥离单元中夹头探入的缺孔。

上述技术方案中，所述的元件叠料单元的物料槽内设置有浮升台，放置在物料槽内的待贴合元件通过浮升台进行上升；于物料槽内浮升台旁侧设置有定位块，与浮升台表面成型有与气泵连通的气孔，通过气泵吸气可产生吸附待贴合元件的吸附力。

上述技术方案中，所述的膜剥离单元中的移动装置包括：X轴轨道、安装在X轴轨道上的Y轴轨道、安装在Y轴轨道上的Z轴轨道，以及安装在Z轴轨道上的支撑板，通过气缸带动的夹头安装在所述的支撑板上。

上述技术方案中，所述的二次装卸单元中的移动平台上开设有与气泵连通的气孔，通过气泵吸气在移动平台表面产生吸附力；所述的中转台通过旋转气缸驱动，并且在中转台上设置有可产生吸附力的气动吸盘。

上述技术方案中，所述的二次装卸单元上还设置有一检测装置。

本实用新型采用上述技术方案后，待贴合的基板和元件均通过自动装置实现取放、转移、贴合，并且对于待贴合元件上的离型纸剥离也通过膜剥离单元完成，整个过程中全部采用自动化完成。另外，为了提高贴合的精度，本实用新型采用了摄像头进行视觉对位，以控制贴合时元件、基板的相对位置，确保贴合的精确对位。

本实用新型的优点在于能同时精确定位若干个元件，并能自动剥离元件上的离型纸，同时完成多个元件的贴合，并能自动将贴合好的物件输出，因此自动化程度高，生产效率高，而且能保证产品合格率。

附图说明：

图1是本实用新型的立体图；

图2是本实用新型中基板台座的立体图；

图3是本实用新型中输送放置单元的立体图；

图4是本实用新型中旋转单元的立体图；

图5是本实用新型中元件叠料单元的立体图；

图6是本实用新型中膜剥离单元的立体图；

图7是本实用新型中二次装卸单元的立体图。

具体实施方式：

下面结合具体实施例和附图对本实用新型进一步说明。

如图1-7所示，本实用新型包括：机台10、基板台座1、输送放置单元2、旋转单元3、元件叠料单元4、膜剥离单元5和二次装卸单元6。其中，基板台座1、输送放置单元2、旋转单元3、元件叠料单元4、膜剥离单元5和二次装卸单元6均安装在机台10的上端面上。旋转单元3位于机台10上端面的中间，输送放置单元2位于旋转单元3的后侧，膜剥离单元5和二次装卸单元6位于旋转单元3的左侧，基板台座1位于旋转单元3的右侧，元件叠料单元4位于旋转单元3中一定位板33的下方。另外，基板台座1、元件叠加单元4和二次装卸单元6位于输送放置单元2中取放装置的运行轨迹上。

结合图2，基板台座1具有一可放置待贴合基板8的台面11，于该台面11上形成有可产生吸附力的气孔12，待贴合基板8通过气孔12形成的吸力固定于台面11上。在台面11的四侧分别安装有限位块13、14、15、16，以对放置在台面11上的基板8进行限位，确保其位置的准确。气孔12与一气泵管道的进气管、出气管连通。当气泵抽气时，台面11的气孔12将向内吸气，从而产生一种类似真空或者负压吸附力，将放置在台面11上的基板8吸附，进行定位，防止其滑动。当需要将基板8取下时，气泵停止吸气，并同时出气，气孔12将向外出气，此时气孔12内负压消失，吸附力消失，基板8可以方便的有台面11上取下。

结合图3，输送放置单元2包括：基座26、安装在基座26上的移动板24、固定在移动板24上第一取放装置21、第二取放装置22和视觉对位装置23。所述的输送放置单元2中的移动板24安装与基座26固定的一横向轨道25上，移动板24通过马达驱动沿横向轨道25运行；所述的第一取放装置21包括垂直安装在移动板24上的气缸212、固定在气缸212活塞杆上的取放台211，该取放台211表面开设有气孔，通过气泵的吸气在取放台211表面形成吸附力；所述的第二取放装置22包括垂直安装在移动板24上的气缸222、固定在气缸222活塞杆上的取放台221，该取放台221表面开设有气孔，通过气泵的吸气在取放台221表面形成吸附力。

输送放置单元2中第一取放装置21、第二取放装置22中的取放台211、221的吸附原理与上述基板台座1的台面11原理相同，这里不再赘述。

视觉对位装置23安装在移动板24上一承载板231，其包括多个摄像镜头232以及提供照明光源的照明灯233，视觉对位装置23可随移动板24沿横向轨道25移动，并对元件91、92、93的位置进行摄像，确定其位置，从而调整第一取放装置21、第二取放装置22的移动位置，实现精确贴合。为了便于操作者可以直观的查看定位情况，可以在机台10上设置一个显示器7，操作者通过显示器7观察由视觉对位装置23提供的视频信息。

结合图4，旋转单元3包括：通过马达31驱动的平台32、均匀分布于平台32外围的定位板33，本实施例中待贴合元件为三块，所以于定位板33上开设有与单个待贴合的元件91、92、93对应的定位孔34、35、36，待贴合元件91、92、93随定位板33运转。本实施例中采用了四块均匀分布的定位板33。定位板33的功能是将元件叠料单元4中的待贴合元件91、92、93输送到膜剥离单元6位置处，即定位板33绕其中心顺时针旋转270度后，抵达膜剥离单元6，通过膜剥离单元6将定位板33上的三个元件91、92、93上的离型纸去掉，最后再旋转90度，回归原点与移送到此的基板8实现贴合。

由于元件91、92、93需要随定位板33移动，并且同时，元件91、92、93是通过元件叠料单元4自下而上输送到定位孔34、35、36内的，所以定位孔34、35、36的底部设置有可伸缩的托板，当元件叠料单元4自下而上将待贴合元件91、92、93输送到定位孔34、35、36内时，该托板回缩，令定位孔34、35、36保持通畅，然后通过触发装置37触动，托板伸出，待贴合元件91、92、93就通过托板放置在定位孔34、35、36内。

所述的定位孔34、35、36旁侧还形成有一供膜剥离单元5中夹头51、52、53探入的缺孔341、342、343。

结合图5，元件叠料单元4其位于所述旋转单元3中其中一定位板33下方，由于定位板33是旋转的，参照附图1，元件叠料单元4位于旋转单元3中十二点方向位置，元件91、92、93分别放置在元件叠料单元4上开设的物料槽41、42、43内。所述的元件叠料单元4的物料槽41、42、43内设置有浮升台411、421、431放置在物料槽41、42、43内的待贴合元件91、92、93通过浮升台411、421、431进行上升；于物料槽41、42、43内浮升台411、421、431旁侧设置有定位块412、422、432，与浮升台411、421、431表面成型有与气泵连通的气孔，通过气泵吸气可产生吸元件91、92、93的吸附力。

结合图6，膜剥离单元5，其位于旋转单元3的一侧，且包括与定位板33上定位孔34、35、36对应的夹头51、52、53，该夹头51、52、53安装在一可实现X/Y/Z轴方向移动的移动装置上；所述的移动装置包括：X轴轨道54、安装在X轴轨道54上的Y轴轨道55、安装在Y轴轨道55上的Z轴轨道56，以及安装在Z轴轨道56上的支撑板57，通过气缸511、521、531带动的夹头51、52、53安装在所述的支撑板57上。这样支撑板57就可以通过X轴轨道54、Y轴轨道55、Z轴轨道56实现X/Y/Z轴方向的立体移动。

结合图7，二次装卸单元6包括：输送轨道61、安装于输送轨道61上的移动平台62、位于输送轨道61上方的可旋转中转台63，其中中转台63安装在可上下移动的气缸64上；所述移动平台62上开设有与气泵连通的气孔，通过气泵吸气在移动平台62表面产生吸附力，这与之前所述的结构类似，这里不再赘述。所述的中转台63通过旋转气缸65驱动，并且在中转台65上设置有可产生吸附力的气动吸盘631。该二次装卸单元6上还设置有一检测装置66，该检测装置66横跨设置与输送轨道61上方，移动平台62可由其下方通过。

下面通过具体描述本实用新型的工作过程来阐述其工作原理。

首先，将待贴合基板8放置基板台座1的台面11上，并通过吸附力吸附以及通过限位块12、13、14、15定位。将待贴合元件91、92、93放置在元件叠料单元4的物料槽41、42、43内，其可以一次性叠加放置多块。

接着开始工作，元件叠料单元4将通过上升台411、421、431推动最上层的待贴合元件91、92、93穿过物料槽41、42、43，进入旋转单元3中定位板33的定位孔34、35、36内时，此时定位孔34、35、36内的托板回缩，定位孔34、35、36保持通畅。当待贴合单元91、92、93完全进入定位孔34、35、36后，通过触发装置37触动，托板伸出，待贴合元件91、92、93就通过托板放置在定位孔34、35、36内。

旋转单元3开始旋转，于此同时输送放置单元2中的移动板24沿横向轨道25自左向右移动，令第一取放装置21移动到基板台座1上方，第一取放放置21上的取放台211将在气缸222带动下下探，将基板台座1台面11上的基板8吸取，台面11上的气孔12停止吸气，基板8就被吸附到取放台211底面上。然后在通过移动板24的自右向左移动，回归到起始点，即位于元件叠料单元4上方。

与此同时，旋转单元3继续旋转，上述携带待贴合元件91、92、93的定位板33顺时针旋转270度后，抵达膜剥离单元6位置处。膜剥离单元6上的支撑板57通过X轴轨道54、Y轴轨道55、Z轴轨道56实现X/Y/Z轴方向的立体移动，调整到适当位置，令夹头51、52、53分别进入定位孔34、35、36内的缺孔341、351、361内，然后夹头51、52、53在气缸511、521、531带动下开始夹合，将待贴合元件91、92、93上的离型纸边缘911、921、931(参见图1中局部放大图)夹持住，最后支撑板57再次通过X轴轨道54、Y轴轨道55、Z轴轨道56实现X/Y/Z轴方向的移动，将离型纸由待贴合元件91、92、93表面剥离。

接下来，旋转单元3继续旋转90°，携带已经剥离离型纸的待贴合元件91、92、93回归起始位置，于此同时，基板8也在第一取放装置21带动下移动到元件叠料单元4上方(如上所述)。此时，第一取放装置21中的取放台211将在气缸222带动下下探，将待贴合基板8放置在定位板33上方，已经剥离离型纸的待贴合元件91、92、93就将贴合在基板8的底面，完成贴合，接着取放台211表面的吸附力消失，已经贴合的基板8、元件91、92、93就位于定位板33上。

然后，第一取放装置21将在移动板24带动下重复作业，而当其移动到基板台座1上方时，第二取放装置22也随之移动到元件叠料单元4上方，其上的取放台221下探，将已经贴合的基板8、元件91、92、93吸取，并在移动板24自右向左移动时同时向右移动，并停止在二次装卸单元6的中转台63上方。此时中转台63具有气动吸盘631的一面向上，正好承接取放台221放下的贴合号元件91、92、93的基板8(此时基板8位于上方、元件91、92、93位于下方。

最后，中转台63通过旋转气缸65驱动翻转180度，将基板8放置在运行到此的移动平台62上。通过移动平台62将已经完成贴合的成品输送到输送轨道61的另一端，便于后续作业人员取拿。该二次装卸单元6上还设置有一检测装置66，该检测装置66横跨设置与输送轨道61上方，移动平台62可由其下方通过。可通过检测装置66对已经完成贴合的物件进行检测，确保其贴合位置的精确，如果出现误差或者错误，则通过检测装置66将物件吸附起来。

自此，一个工作周期完成，如此循环，直至完成所有的贴合工作。

上述工作过程中待贴合基板8和待贴合元件9均通过自动装置实现取放、转移、贴合并且对于待贴合元件上的离型纸剥离也通过膜剥离元件完成，整个过程中全部采用自动化完成。另外，其在输送放置单元2设置了视觉对位装置23，其采用了摄像头进行视觉对位，以控制贴合时的位置，确保贴合的精确对位。

综上所述，本实用新型能实现多件元件自动去除离型纸、同时自动与基板精确定位贴合，能大幅提高贴合机的自动化程度和贴合生产的效率，并可保证产品合格率。

Claims (10)

1.一种视觉精密贴合设备，具有一机台(10)，其特征在于：所述机台(10)上设置有如下单元：

一输送放置单元(2)，其包括：基座(26)、安装在基座(26)上的移动板(24)、固定在移动板(24)上第一取放装置(21)、第二取放装置(22)和视觉对位装置(23)；

一旋转单元(3)，其包括：通过马达(31)驱动的平台(32)、均匀分布于平台(32)外围的定位板(33)，于定位板(33)上开设有与待贴合的元件(91、92、93)对应的定位孔(34、35、36)，元件(91、92、93)随定位板(33)运转；

一膜剥离单元(5)，其位于旋转单元(3)的一侧，且包括与定位板(33)上定位孔(34、35、36)对应的夹头(51、52、53)，该夹头(51、52、53)安装在一可实现X/Y/Z轴方向移动的移动装置上；

一二次装卸单元(6)，其包括：输送轨道(61)、安装于输送轨道(61)上的移动平台(62)、位于输送轨道(61)上方的可旋转中转台(63)，其中中转台(63)安装在可上下移动的气缸(64)上；

上述的输送放置单元(2)通过第一取放装置(21)将待贴合的基板(8)提取后放置到旋转单元(3)的定位板(33)上方，定位板(33)内的待贴合元件(91、92、93)经过膜剥离单元(5)剥离表面离型纸后，通过其粘性表面将贴合在基板(8)上，第二取放装置(22)将完成贴合后的基板(8)放置在中转台(63)上，再通过中转台(63)转移到移动平台(62)上。

2.根据权利要求1所述的一种视觉精密贴合设备，其特征在于：于机台(10)上还设置有一基板台座(1)，该基板台座(1)具有一可放置待贴合的基板(8)的台面(11)，于该台面(11)上形成有可产生吸附力的气孔(12)，待贴合的基板(8)通过气孔(12)产生的吸力固定于台面(11)上。

3.根据权利要求1所述的一种视觉精密贴合设备，其特征在于：于机台(10)上还设置有一元件叠料单元(4)，其位于所述旋转单元(3)中其中一定位板(33)下方，待贴合的元件(91、92、93)分别放置在元件叠料单元(4)上开设的物料槽(41、42、43)内。

4.根据权利要求1所述的一种视觉精密贴合设备，其特征在于：

所述的输送放置单元(2)中的移动板(24)安装在一与基座(26)固定的横向轨道(25)上，移动板(24)通过马达驱动沿横向轨道(25)运行；

所述的第一取放装置(21)包括垂直安装在移动板(24)上的气缸(212)、固定在气缸(212)活塞杆上的取放台(211)，该取放台(211)表面开设有气孔，通过气泵的吸气在取放台(211)表面产生吸附力；

所述的第二取放装置(22)包括垂直安装在移动板(24)上的气缸(222)、固定在气缸(222)活塞杆上的取放台(221)，该取放台(221)表面开设有气孔，通过气泵的吸气在取放台(221)表面产生吸附力。

5.根据权利要求1所述的一种视觉精密贴合设备，其特征在于：所述的旋转单元(3)中的平台(32)外围分布有四块定位板(33)；于每块定位板(33)上的定位孔(34、35、36)底部设置有可伸缩的托板，该托板通过触发装置(37)触动，元件(91、92、93)通过托板放置在定位孔(34、35、36)内。

6.根据权利要求5所述的一种视觉精密贴合设备，其特征在于：所述的定位孔(34、35、36)旁侧还形成有一供膜剥离单元(5)中夹头(51、52、53)探入的缺孔(341、351、361)。

7.根据权利要求3所述的一种视觉精密贴合设备，其特征在于：所述的元件叠料单元(4)的物料槽(41、42、43)内设置有浮升台(411、421、431)放置在物料槽(41、42、43)内的待贴合的元件(91、92、93)通过浮升台(411、421、431)进行上升；于物料槽(41、42、43)内浮升台(411、421、431)旁侧设置有定位块(412、422、432)，与浮升台(411、421、431)表面成型有与气泵连通的气孔，通过气泵吸气可产生吸附待贴合元件(91、92、93)的吸附力。

8.根据权利要求1或6所述的一种视觉精密贴合设备，其特征在于：所述的膜剥离单元(5)中的移动装置包括：X轴轨道(54)、安装在X轴轨道(54)上的Y轴轨道(55)、安装在Y轴轨道(55)上的Z轴轨道(56)，以及安装在Z轴轨道(56)上的支撑板(57)，通过气缸(511、521、531)带动的夹头(51、52、53)安装在所述的支撑板(57)上。

9.根据权利要求1所述的一种视觉精密贴合设备，其特征在于：所述的二次装卸单元(6)中的移动平台(62)上开设有与气泵连通的气孔，通过气泵吸气在移动平台(62)表面产生吸附力；所述的中转台(63)通过旋转气缸(65)驱动，并且在中转台(65)上设置有可产生吸附力的气动吸盘(631)。

10.根据权利要求9所述的一种视觉精密贴合设备，其特征在于：所述的二次装卸单元(6)上还设置有一检测装置(66)。

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