CN203471298U - 自动锁螺钉机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种自动锁螺钉机，用以组装工件，工件至少包括壳体、第一组装件以及第二组装件，自动锁螺钉机包括治具、工作平台、输送带、至少一第一机械手臂以及至少一第二机械手臂。壳体放置于该治具，输送带设置于工作平台，该多个机械手臂至少包括吸气部及影像辨识单元，且各影像辨识单元够撷取且得以传送组装区的影像信号给机械手臂。

Description

自动锁螺钉机

技术领域

本实用新型是关于一种锁螺钉机，特别关于一种自动锁螺钉机。

背景技术

随着机械技术的成熟，于生产线导入自动化机械已成为了大幅降低人力成本的主要趋势，且导入自动化机械除了可降低人力成本以外更可大幅的提高整体的生产速率。一般而言，在各物件制作完成后，最后皆需将多个物件加以组合以制成产品，组合的方式大多采用胶粘或是螺钉锁固的方式，其中，螺钉锁固的方式可避免残胶、需等待粘胶固化、粘胶接合后难以拆卸维修等缺点，因此螺钉锁固为组装物件较常采用的方式。

然而，随着集成电路制程及设计的进步，各种电子装置微型化亦为不可避免的趋势，而电子产品的外观至内部元件的尺寸皆大幅的缩小将会使得电子产品的组装越来越加困难。举例而言，现今采用的螺钉的尺寸已经到了小于2毫米的状况，在螺钉的体积越来越小的情况下，锁合的难度将会大幅提高，且对于各物件间对位的精度也大幅提高。故，如果没调整对位精度，则会使得螺孔与螺钉无法精准锁入，且未完全锁入螺孔内的螺钉，其突出的高度往往会影响后续组装的密合度以及组装正确性，实有改进的必要。

因此，如何一种可提升高精密度的螺钉锁合正确性、精准度及稳定性的自动锁螺钉机为本领域亟需求的装置。

实用新型内容

有鉴于上述课题，本实用新型的目的为提供一种提升高精密度的螺钉锁合正确性、精准度及稳定性的自动锁螺钉机。

为达到上述目的，本实用新型提供一种自动锁螺钉机，用以组装工件。工件至少包括壳体、第一组装件以及第二组装件。

详细而言，本实用新型的自动锁螺钉机至少包括治具、工作平台、输送带、至少一第一机械手臂以及至少一第二机械手臂。

壳体放置于治具，输送带皆设置于工作平台。工作平台具有第一备料区、第二备料区、至少一螺钉储备区。输送带则包括第一组装区以及第二组装区。

其中，第一组装件设置于第一备料区，第二组装件设置于第二备料区。治具设置于第一组装区，治具被承载于输送带，并由第一组装区输送至第二组装区。

第一机械手臂可活动地邻设于第一组装区，且第一机械手臂具有第一吸气部、锁附部及第一影像辨识单元，第一影像辨识单元能够撷取第一组装区的影像信号。其中，第一机械手臂能够将第一备料区的第一组装件依据第一组装区的影像信号设置于壳体。且透过第一吸气部从螺钉储备区吸取螺钉，并借由锁附部以螺钉锁固第一组装件于壳体，第一机械手臂动作完成后，输送带输送治具，以将已锁固第一组装件的壳体从第一组装区输送至第二组装区。

第二机械手臂，可活动地邻设于第二组装区，第二机械手臂具有第二吸气部、锁附部以及第二影像辨识单元，第二影像辨识单元能够撷取第二组装区的影像信号。其中，第二机械手臂能够将第二备料区的第二组装件依据第二组装区的影像信号设置于壳体，且透过第二吸气部从螺钉储备区吸取螺钉，并借由锁附部以螺钉锁附第二组装件于壳体。

在本实用新型一实施例中，其中第一影像辨识单元或第二影像辨识单元为电荷耦合元件传感器或互补式金属氧化物半导体传感器。

在本实用新型一实施例中，该自动锁螺钉机还包括至少一第三机械手臂，第三机械手臂具有第三吸气部、锁附部以及第三影像辨识单元，输送带还包括第三组装区，第三影像辨识单元能够撷取第三组装区的影像信号。其中，第二机械手臂借由锁附部锁固第二组装件的一侧后，输送带将治具输送至第三组装区。第三机械手臂透过第三吸气部从螺钉储备区吸取螺钉，并依据第三组装区的影像信号，将第二组装件的另一侧锁固。

在本实用新型一实施例中，其中第一组装件以及第二组装件分别为遮蔽件及背光板。

在本实用新型一实施例中，其中第一备料区、第二备料区、这些螺钉储备区分别设置于输送带两侧的任一侧。

在本实用新型一实施例中，还包括多个预压单元设置于工作平台，且多个预压单元相对应第一组装区以及第二组装区设置。当第一机械手臂或第二机械手臂于第一组装区或第二组装区作业时，多个预压单元用以将治具固定于第一组装区或第二组装区。其中这些预压单元各自还包括一弹性元件。

附图说明

为让本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作详细说明，其中：

图1为本实用新型自动锁螺钉机的立体示意图。

图2为图1的局部放大示意图。

图3为本实用新型自动锁螺钉机的第一机械手臂的立体示意图。

图4为本实用新型自动锁螺钉机的第一机械手臂的局部放大示意图。

图中元件标号说明：

1： 自动锁螺钉机

10： 治具

11： 工作平台

11A： 第一备料区

11B： 第二备料区

11C： 螺钉储备区

12： 输送带

12A： 第一组装区

12B： 第二组装区

12C： 第三组装区

13： 第一机械手臂

131： 第一吸气部

132： 第一影像辨识单元

133： 锁附部

14： 第二机械手臂

141： 第二吸气部

142： 第二影像辨识单元

15： 第三机械手臂

16、17： 预压单元

161： 弹性元件

20： 壳体

21： 第一组装件

22： 第二组装件

具体实施方式

以下将参照相关附图，说明依本实用新型较佳实施例的一种自动锁螺钉机，其中相同的元件将以相同的参照符号加以说明，且为了便于理解与本实用新型非直接相关的元件将省略不绘出。

请先一并参考图1至图3，图1及图2其分别为本实用新型自动锁螺钉机的立体示意图、局部放大示意图，图3则为本实用新型自动锁螺钉机的第一机械手臂的立体示意图。图4为本实用新型自动锁螺钉机的第一机械手臂的局部放大示意图。

此外，为了方便示意，图1的部分构件将仅以虚线绘制轮廓线，但不影响本实用新型所涵盖的范畴。

本实用新型提供一种自动锁螺钉机1，用以组装工件。工件至少包括壳体20、第一组装件21以及第二组装件22。其中，本实施例例示的工件为平板电脑，且第一组装件21为遮蔽件、第二组装件22则为背光板。但工件不以平板电脑为限制，合先叙明。

本实用新型的自动锁螺钉机1至少包括治具10、工作平台11、输送带12、第一机械手臂13以及第二机械手臂14。且自动锁螺钉机1还可包括多个预压单元16、17，其中，第一机械手臂13、第二机械手臂14各自透过汽缸使其产生水平以及垂直位移，但第一机械手臂13、第二机械手臂14的驱动构件不以汽缸为限制。

工件的壳体20放置于治具10，而输送带12以及多个预压单元16、17则设置于工作平台11。

工作平台11具有第一备料区11A、第二备料区11B、至少一螺钉储备区11C。其中，于作业初始时，治具10设置于第一组装区12A，第一组装件21设置于第一备料区11A，第二组装件22设置于第二备料区11B。且第一备料区11A、第二备料区11B、这些螺钉储备区11C分别设置于输送带12两侧的任一侧。

补充说明的是此处的第一备料区11A、第二备料区11B、至少一螺钉储备区11C将依据物料的种类而配置不同形状的物料盒，且配置的位置仅需限制于输送带12的一侧且第一机械手臂13或第二机械手臂14的手臂操作范围内（配置将不限制需全部同一侧或是以图1的配置为限），且第一备料区11A、第二备料区11B、至少一螺钉储备区11C的数量将依据第一机械手臂13、第二机械手臂14的工作流程而有所增减，例如，需考量第一机械手臂13、第二机械手臂14可抓取的范围以及抓取的频率来配置至少一螺钉储备区11C的数量。再者，亦可依据所需的螺钉种类增加螺钉储备区11C的数量，将不以本实施例的数量为限制。

输送带12则包括第一组装区12A以及第二组装区12B，第一组装区11A与第二组装区11B相邻设置，其中，第一机械手臂13可活动地邻设于第一组装区11A，第二机械手臂14可活动地邻设于第二组装区12B，且工件的壳体20被承载于输送带12并由第一组装区12A输送至第二组装区12B。此说明书中的组装区命名是以组装顺序依序命名，换言之，工件将会先于第一组装区12A进行第一阶段的组装，再进入第二组装区12B进行下一阶段的组装。

请特别参考图2，本实用新型的这些预压单元16、17各自包括弹性元件161（图未示出预压单元17的弹性元件），用以当工件放置于治具10作业时，预压单元16、17可对工件的两侧产生卡扣力，使第一机械手臂13或第二机械手臂14作业时，锁扣第一组装件21或第二组装件22于壳体20时将不会产生相对位移，以提高组装的精密度。

详细而言，本实用新型的预压单元16、17相对应第一组装区12A以及第二组装区12B设置。当第一机械手臂13于第一组装区12A作业时，预压单元16将会压制治具10上的工件，使得第一机械手臂13放置、螺锁第一组装件21于壳体20时皆不会产生相对位移，以增加螺钉锁合正确性、精准度及稳定性。且当治具10被输送至第二组装区12B时，预压单元16将会放开治具10。相似地，第二机械手臂14第二组装区12B作业时，预压单元17亦会将治具20固定于第二组装区12B。

接着请特别参考图3及图4，本实用新型的第一机械手臂13具有第一吸气部131、锁附部133以及第一影像辨识单元132。且第一影像辨识单元132面对第一组装区12A设置，且第一影像辨识单元132能够撷取第一组装区12A的影像信号，并得以传送第一组装区12A的影像信号给第一机械手臂13。

需补充说明的是本说明书所称的「第一影像辨识单元132『面对』第一组装区12A设置」是指第一影像辨识单元132配置的位置需可清楚地撷取第一组装区12A的治具10即可称为面对第一组装区12A设置。

且，此处的第一影像辨识单元13可为电荷耦合元件传感器（CCD，Charge-Coupled Device）或互补式金属氧化物半导体传感器（CMOS，Complementary Metal Oxide Semiconductor），但不以此二种传感器为限制。但无论采取CCD或是CMOS传感器，其原理皆为透过半导体基板上排列成二维像素阵列的感光区收集光线后，将入射光转换成电荷的方式为之。简言之，本实用新型的第一影像辨识单元132将工件的组装情况转换成影像信号，将可使第一机械手臂13可精准地得到座标信息，并将组装件放置于特定位置、精准地对位各组装件的螺孔位置等等。

详而言之，第一吸气部131透过吸取口于螺钉储备区11C吸取螺钉，第一吸气部131吸取接触螺钉的锁合端，便可轻易的透过锁附部133将螺钉锁扣于工件的螺孔内。透过上述配置，可解决长度小于3毫米以下的螺钉拿取以及锁入较为困难的问题。

相似地，第二机械手臂14具有第二吸气部141、第二影像辨识单元142以及锁附部（图未标出），且第二影像辨识单元142面对第二组装区12B设置，第二影像辨识单元142能够撷取第二组装区12B的影像信号并传送给第二机械手臂14。第二机械手臂14能够将第二备料区11B的第二组装件22依据第二组装区12B的影像信号，将第二组装件22设置于壳体20，再透过第二吸气部141从螺钉储备区11C吸取螺钉，并借由锁附部以螺钉锁附第二组装件22于壳体20。

第二机械手臂14的第二吸气部141、第二影像辨识单元142以及锁附部与第一机械手臂13的第一吸气部131、第一影像辨识单元132以及锁附部133的构造以及做动方式相似，故将不再赘述。

请再次参考图1，实际操作时，第一机械手臂13能够将第一备料区11A的第一组装件21（遮蔽件），依据第一组装区12A的影像信号将第一组装件21设置于壳体20。且，第一机械手臂13透过第一吸气部131从螺钉储备区11C吸取螺钉，并借由锁附部132（请参考图4）以螺钉锁固第一组装件21（遮蔽件）于壳体20。第一机械手臂13动作完成后，输送带12输送治具10，以将已锁固第一组装件21的壳体20输送至第二组装区12B。

接着，治具10从第一组装区12A被输送至第二组装区12B。此时，第二机械手臂14能够将第二备料区11B的第二组装件22（背光板）依据第二组装区11B的影像信号将第二组装件22设置于壳体20，第二机械手臂14再透过第二吸气部141再次从螺钉储备区11C吸取螺钉，并借由锁附部以螺钉锁附将第二组装件22（背光板）于壳体。

此外，本实用新型还可包括至少一第三机械手臂15，与前述第一机械手臂13以及第二机械手臂14相似，第三机械手臂15具有第三吸气部（图未标出）、锁附部（图未标出）以及第三影像辨识单元（图未标出），第三吸气部、锁附部以及第三影像辨识单元与前述的吸气部、锁附部以及影像辨识单元相似，故将不再赘述其功能以及与其他构件的相对作动。

此外，为了搭配第三机械手臂15，输送带12还包括第三组装区12C。

当增设第三机械手臂15后，第二组装件22的组装作业将分别由第二机械手臂14以及第三机械手臂15完成。在具有第一机械手臂13、第二机械手臂14以及第三机械手臂15的自动锁螺钉机1中，第一组装件21的组装作业将由第一机械手臂13完成，而第二组装件22的组装作业则会由第二机械手臂14以及第三机械手臂15共同完成。

详细而言，于第二组装区12B时，第二机械手臂14仅需锁固第二组装件22（背光板）的一侧的螺钉（例如左侧），接着，输送带12将继续将治具20从第二组装区12B输送至第三组装区12C。于第三组装区12C时，第三机械手臂14将透过第三吸气部从螺钉储备区11C吸取螺钉，再依据第三影像辨识单元撷取第三组装区12C的影像信号后，借由锁附部锁固将第二组装件22的另一侧锁固（例如右侧）。此种配置的优点在于第二机械手臂14与第三机械手臂15仅需各针对第二组装件22一侧作业，此种做法可大幅地提高组装的速率。

综上所述，本实用新型为一种自动锁螺钉机，透过至少二机械手臂，并于各机械手臂上配置吸气部、锁附部以及影像撷取单元，使得机械手臂得以吸附较小尺寸并处理更多数量的螺钉，再辅以影像撷取单元，即可达到提升高精密度的螺钉锁合正确性、精准度及稳定性的目的。

虽然本实用新型已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本实用新型，任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本实用新型的保护范围当以权利要求书所界定的为准。

Claims (7)

1.一种自动锁螺钉机，用以组装工件，该工件至少包括壳体、第一组装件以及第二组装件，其特征在于该自动锁螺钉机包括：

治具，该壳体放置于该治具；

工作平台，具有第一备料区、第二备料区、至少一螺钉储备区，其中该第一组装件设置于该第一备料区，该第二组装件设置于该第二备料区；

输送带，设置于该工作平台，且该输送带包括第一组装区以及第二组装区，该治具设置于该第一组装区，该治具被承载于该输送带并由该第一组装区输送至该第二组装区；

至少一第一机械手臂，可活动地邻设于该第一组装区，该第一机械手臂具有第一吸气部、锁附部及第一影像辨识单元，该第一影像辨识单元能够撷取该第一组装区的影像信号，其中，该第一机械手臂能够将该第一备料区的该第一组装件依据该第一组装区的影像信号设置于该壳体，且透过该第一吸气部从该螺钉储备区吸取螺钉并借由该锁附部以螺钉锁固该第一组装件于该壳体，该输送带输送该治具，以将已锁固该第一组装件的该壳体从该第一组装区输送至该第二组装区；以及

至少一第二机械手臂，可活动地邻设于该第二组装区，该第二机械手臂具有第二吸气部、锁附部及第二影像辨识单元，该第二影像辨识单元能够撷取该第二组装区的影像信号，其中，该第二机械手臂能够将该第二备料区的该第二组装件依据该第二组装区的影像信号设置于该壳体，且透过该第二吸气部从该螺钉储备区吸取螺钉，并借由该锁附部以螺钉锁附该第二组装件于该壳体。

2.如权利要求1所述的自动锁螺钉机，其特征在于，该第一影像辨识单元或该第二影像辨识单元为电荷耦合元件传感器或互补式金属氧化物半导体传感器。

3.如权利要求1所述的自动锁螺钉机，其特征在于还包括至少一第三机械手臂，该第三机械手臂具有第三吸气部、锁附部以及第三影像辨识单元，该输送带还包括第三组装区，该第三影像辨识单元能够撷取该第三组装区的影像信号，其中该第三机械手臂借由该锁附部锁固该第二组装件的一侧后，该输送带将该治具输送至该第三组装区，该第三机械手臂该透过该第三吸气部从该螺钉储备区吸取螺钉，并依据该第三组装区的影像信号，将该第二组装件的另一侧锁固。

4.如权利要求1所述的自动锁螺钉机，其特征在于，该第一组装件以及该第二组装件分别为遮蔽件及背光板。

5.如权利要求1所述的自动锁螺钉机，其特征在于，该第一备料区、该第二备料区、该多个螺钉储备区分别设置于该输送带两侧的任一侧。

6.如权利要求1所述的自动锁螺钉机，其特征在于还包括：

多个预压单元，设置于该工作平台，且该多个预压单元相对应该第一组装区以及该第二组装区设置，当该第一机械手臂或该第二机械手臂于该第一组装区或该第二组装区作业时，该多个预压单元用以将该治具固定于该第一组装区或该第二组装区。

7.如权利要求6所述的自动锁螺钉机，其特征在于，该多个预压单元各自还包括一弹性元件。

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