CN208662967U - 磁铁片自动装配生产线的工位排布结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种磁铁片自动装配生产线的工位排布结构，包括磁铁片防呆治具、定位治具、三轴搬运机械手，及平行放置的流水线一、流水线二和流水线三；三轴搬运手的X轴与流水线平行，Y轴横跨三条流水线；流水线一的首端设置有夹持定位治具的气动夹持组件以及三轴压合机械手；流水线一于三轴压合机械手的后方设置有四组加热固化机构；流水线二用于塑胶背板的上料；流水线三中设置有治具拆除机械手、磁铁段差检测机构以及下料机械手。本实用新型将四个步骤的机械设备集成为一体，节约了以往中转的时间，只需一个工作人员进行上料和成品收集的工作，节约了人工成本。

Description

磁铁片自动装配生产线的工位排布结构

技术领域

本实用新型涉及磁铁片自动装配设备技术领域。

背景技术

在电子塑胶背壳中贴合磁铁片的制程为：点胶-贴合-固化-检测，由于NFC磁铁片为柔性磁片，厚度较薄而且柔软，机械手无法直接抓取，所以在磁铁片点胶完成后由人工贴附到塑胶背壳中，不仅工人的劳动强度较大，而且磁铁片的贴合效率和贴合质量极低。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种集成度高，能自动完成贴合、固化和检测制程的装配生产线。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：

磁铁片自动装配生产线的工位排布结构，包括磁铁片防呆治具、定位治具、三轴搬运机械手，及平行放置的流水线一、流水线二和流水线三；

所述磁铁片装载于所述防呆治具中，所述定位治具用于塑胶背板的夹持定位；

所述三轴搬运手的X轴与流水线平行，Y轴横跨三条流水线；

所述流水线一的首端设置有夹持所述定位治具的气动夹持组件、将塑胶背板压在定位治具中的压合机构，以及三轴压合机械手；所述流水线一于所述三轴压合机械手的后方设置有四组加热固化机构，每组加热固化机构的后侧都设置有一组阻挡所述定位治具的气动阻挡机构；

所述流水线二用于塑胶背板的上料，所述流水线二中设置有阻挡塑胶背板的气动阻挡机构；所述三轴搬运机械手将塑胶背板从所述流水线二搬运至所述流水线一的定位治具中；

所述流水线三的运行方向与所述流水线二相反；所述流水线三中设置有治具拆除机械手、磁铁段差检测机构以及下料机械手；所述流水线三对应所述治具拆除机械手和磁铁段差检测机构处设置有气动阻挡机构。

进一步的是，所述流水线一外设置有上料平台和翻转机构，所述翻转机构位于所述上料平台与所述流水线一首端之间；所述上料平台中设置有对磁铁片防呆治具进行定位的治具载板，所述翻转机构的气动夹爪抓取所述磁铁片防呆治具并将其翻转180°使所述提手朝上。

上述磁铁片自动装配生产线的工作原理是：

1.磁铁载片(含磁铁、磁铁载板片和磁铁载板底片)经人工分别上料到磁铁片防呆治具上，再整体上料到点胶机中进行点胶；

2.点胶后，人工将磁铁片防呆治具一起取放到在上料平台中，上料平台底部的线性滑台将磁铁片防呆治具送至翻转位，翻转机构下降取料将其翻转180°；

3.人工将塑胶背板找正固定到流水线中的一级治具中，经输送线三流转到待料位(气动阻挡机构处)，等待三轴搬运机械手取料；

4.三轴搬运机械手将装有塑胶背板的一级治具移栽到流水线一中的定位治具中进行定位；

5.固定在塑胶背板压固位正上方的CCD1拍取塑胶背板的3个基准孔位置1，并记录位置1；

6.三轴贴合机械手吸取在翻转机构中的磁铁片防呆治具，流水线中的CCD2实时拍照磁铁片位置，校正过载片贴装位置后，三轴贴合机械手将磁铁片防呆治具压装塑胶背板上；

7.贴合压固后，定位治具依次流过四个加热固化位，连续固化4次，每次固化时间22.5S，共计90S；

8.固化完成后，三轴搬运机械手将组合治具移栽到流水线一塑胶背板压固位处拆分定位治具，气动夹持组件夹持定位机构，三轴搬运机械手剩余部件移栽到流水线三中；

9.剩余部件随流水线三来到防呆治具拆除位(气动阻挡机构处)，防呆治具拆除机械手拆除防呆治具，并将防呆治具投入回收箱；

10.塑胶背板经流转到检测位，激光位移传感器和CCD检测贴装精度及段差，系统根据测量值反馈NG/OK，反馈至取料指示灯和显示屏上并记录。

11.检测之后，下料机械手根据反馈结果将塑胶背板抓取至NG/OK流道。

进一步的是，所述磁铁片防呆治具包括载片、治具板和防呆磁铁；所述载片用于承载磁铁；所述治具板的顶部设置有供所述治具拆除机械手夹持的提手，所述提手中具有夹持孔；所述治具板的底部设置有定位磁铁载片的定位柱；所述载片贴合于所述治具板的底部，所述定位柱插入载片的定位孔内；防呆磁铁的磁性与磁铁片的磁性相反；所述治具板的顶部开设有磁铁槽，所述防呆磁铁置于所述磁铁槽中，所述磁铁槽上覆盖有一供所述三轴压合机械手吸合的盖板。

承载磁铁的载片吸附在治具板的底部，机械爪夹持提手后，将整个治具压在塑胶背壳上即可完成磁铁的自动贴合。载片对正安装到定位柱以后，如果磁铁极性正确，载片就吸合到治具板的背面；如果极性错误，磁铁与防呆磁片相斥，无法贴合，由此可自动判断载片磁铁的极性是否正确。

防呆治具拆除后，需要揭去载片，所以流水线三中要安装揭载片机械手。塑胶背板来到揭载片位，揭载片机械手揭载留在磁铁片上的载片，并将载片投入废料收集口。

进一步的是，所述治具拆除机械手包括三轴位移平台和气动夹爪，所述气动夹爪的缸体固设在所述三轴位移平台的Z轴滑台中，两个夹爪的内侧设置有插入所述夹持孔内的定位针。

进一步的是，所述压合机构包括松夹气缸、旋转固定座、L型压板和压紧头；所述压紧头旋拧进所述L型压板的横板中，所述L型压板的竖板安装在所述旋转固定座内的转轴上，所述松夹气缸的缸体固设在所述旋转固定座上，其伸缩杆从所述旋转固定座中伸出竖板活动连接；所述转轴上套设有复位扭簧，所述旋转固定座中设置有对L型压板的复位进行限位的限位钉。

进一步的是，所述定位治具包括底板和固设在底板中的所述压合机构，所述底板上设置有四个围成定位区域的L型限位挡边，所述三轴搬运机械手将塑胶背板搬运至定位区域内定位。

进一步的是，所述加热固化机构包括升降气缸、加热模组和加热块，所述加热块位于所述加热模组的上方，所述加热块的底部设置有安装槽，所述加热模组的顶部固设有插进安装槽内的加热棒，所述加热块与所述加热模组之间设置有缓冲弹簧；所述加热模组的底部固设有隔热垫，所述升降气缸的伸缩杆与所述加热模组底部的隔热垫固连；所述底板对应磁铁片处设置有槽孔，所述升降气缸驱动所述加热块插入所述槽孔内与塑胶背板的底部贴合。

进一步的是，所述流水线二于所述气动夹持组件处设置有将塑胶背板压在定位治具中的所述压合机构。

进一步的是，所述磁铁段差检测机构包括机器视觉摄像机、激光位移传感器和顶升气缸；所述机器视觉摄像机和激光位移传感器固设在所述下料机械手的Y轴滑台上；所述顶升气缸固设在所述流水线中，其伸缩杆伸出将塑胶背板向上顶起。

综上所述，本实用新型解决了磁铁贴合效率低、需要大量人工且工人劳动强度大的技术问题，将四个步骤的机械设备集成为一体，节约了以往中转的时间，只需一个工作人员进行上料和成品收集的工作，节约了人工成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1为实施例所公开的磁铁片防呆治具的结构示意图；

图2为实施例所公开的磁铁片自动装配生产线的俯视图；

图3为实施例所公开的翻转机构的结构示意图；

图4为实施例所公开的治具拆除机械手的结构示意图；

图5为实施例所公开的压合机构的剖视图；

图6为实施例所公开的定位治具俯视图；

图7为实施例所公开的加热固化机构的侧面剖视图；

图8为实施例所公开的磁铁段差检测机构的结构示意图；

图9为实施例所公开的揭载片机械手的结构示意图。

附图中的标记为：

1c.防呆磁铁，2c.护套，3c.提手，4c.治具板，5c.载片，6c.提手磁铁，7c盖板，1.塑胶背板，2.上料平台，3.翻转机构，4.三轴压合机械手，5.定位治具，6.加热固化机构，7.防呆治具，8.流水线一，9.三轴搬运机械手，10.流水线三，11.揭载片机械手，12.治具拆除机械手，13.阻挡气缸，14.流水线二，15.磁铁段差检测结构，16.磁铁段差检测工位，17.下料机械手，a1.气动夹爪，a2.气爪连接板，a3.气缸，a3'.气缸，a4.伺服马达，a5.轴承内圈，a6.连接臂，8.限位支撑座，2.上料平台，b2.治具载板，b3.线性滑台，1a.载片，2a.提手，3a.治具板，4a.定位针，5a.延伸板，6a.气动夹爪，e1.松夹气缸，e2.旋转固定座，e3.L型压板，e4.压紧头，e5.转轴，e6.复位扭簧，f2.底板，3.塑胶背板，f1.压合机构，f3.L型限位挡边，g1.加热块，g2.加热棒，g4.塑胶背板，g5.加热模组，g6.缓冲弹簧，g7.治具板，g8.隔热垫，g9.升降气缸，h1.X轴滑台，h2.Y轴滑台，h3.激光位移传感器，h4.机器视觉摄像机，h5.塑胶背板，h6.顶升气缸，d1.载片，d2.延伸板，d3.下垫板，d4.气动夹爪，d5.连接板，d6.气缸。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

由于磁铁片薄且柔软，机械手无法直接夹取，只能采用间接抓取的方式。图1中所示的磁铁片防呆治具包括载片5c、治具板4c和防呆磁铁1c；载片用于承载磁铁；治具板4c的顶部设置有供治具拆除机械手夹持的提手3c，提手中具有夹持孔；治具板4c的底部设置有定位磁铁载片5c的定位柱；载片5c贴合于治具板4c的底部，定位柱插入载片的定位孔内；防呆磁铁1c的磁性与磁铁片的磁性相反；治具板4c的顶部开设有磁铁槽，防呆磁铁1c置于磁铁槽中，磁铁槽上覆盖有一供三轴压合机械手吸合的盖板7c。

承载磁铁的载片5c吸附在治具板4c的底部，机械爪夹持提手3c后，将整个治具压在塑胶背壳上即可完成磁铁的自动贴合。载片5c对正安装到定位柱以后，如果磁铁极性正确，载片5c就吸合到治具板4c的背面；如果极性错误，磁铁与防呆磁片1c相斥，无法贴合，由此可自动判断载片磁铁的极性是否正确。

磁铁载片5c(含磁铁、磁铁载板片和磁铁载板底片)经人工分别上料到磁铁片防呆治具上，再整体上料到点胶机中进行点胶，点胶后工人将磁铁片防呆治具上料至图2所示的生产线中。

参见图2所示的磁铁片自动装配生产线，包括磁铁片防呆治具7、定位治具5、三轴搬运机械手9，及平行放置的流水线一8、流水线二14和流水线三10。磁铁片装载于防呆治具7中，定位治具5用于塑胶背板1的夹持定位。三轴搬运手9的X轴与流水线平行，Y轴横跨三条流水线。

流水线一8的首端设置有夹持定位治具5的气动夹持组件、将塑胶背板1压在定位治具5中的压合机构，以及三轴压合机械手4；流水线一8于三轴压合机械手4的后方设置有四组加热固化机构6，每组加热固化机构6的后侧都设置有一组阻挡定位治具的气动阻挡机构。

流水线二14用于塑胶背板1的上料，流水线二14中设置有阻挡塑胶背板的气动阻挡机构；三轴搬运机械手9将塑胶背板1从流水线二14搬运至流水线一8的定位治具中。

流水线三10的运行方向与流水线二14相反；流水线三10中设置有治具拆除机械手12、揭载片机械手11、磁铁段差检测机构15以及下料机械手17；流水线三10对应治具拆除机械手12、揭载片机械手11和磁铁段差检测机构15处设置有气动阻挡机构。

流水线一8外设置有上料平台2和翻转机构3，翻转机构3位于上料平台2与流水线一8首端之间。上料平台2中设置有对磁铁片防呆治具进行定位的治具载板，以及将治具载板12推至翻转位的线性滑台。参见图3，翻转机构包括伺服马达a4和连接臂a6，伺服马达4的输出轴与连接臂a6中部的轴承内圈a5固连，连接臂a6一个端部的顶端固设有气缸a3，另一个端部的底端固设有气缸a3’，气缸的伸缩杆上固设有气动夹爪a1。治具载板12来到旋转位后，气缸a3驱动气动夹爪a1下行抓取磁铁片防呆治具7后上行，伺服马达a4将磁铁片防呆治具7翻转180°使提手朝上。垂直设置的限位支撑座a8对连接臂a6进行限位和支撑。

参见图4，治具拆除机械手包括三轴位移平台和气动夹爪6a，气动夹爪6a的缸体固设在三轴位移平台的Z轴滑台中，两个夹爪的内侧设置有插入夹持孔内的定位针4a。参见图9，揭载片机械手包括三轴位移平台和侧面气动夹爪d4，气动夹爪d4的两个夹爪上各设置有一块向下延伸的延伸板d2，下夹爪的延伸板底部设置有横向的垫板，气动夹爪打开，下垫板d3穿入载片d1底部和塑胶背板之间的空隙中，气爪d4闭合带动上延伸板d2下压载片，轴位移平台升起，使载片与磁铁片分离。

参见图5，压合机构包括松夹气缸e1、旋转固定座e2、L型压板e3和压紧头e4；压紧头4旋拧进L型压板e3的横板中，L型压板e3的竖板安装在旋转固定座e2内的转轴上，松夹气缸e1的缸体固设在旋转固定座上，其伸缩杆从旋转固定座中伸出竖板活动连接；转轴上套设有复位扭簧e6，旋转固定座e2中设置有对L型压板e3的复位进行限位的限位钉。

参见图6，定位治具包括底板f2和图5中的压合机构f1，压合机构固设在底板中，底板上设置有四个围成定位区域的L型限位挡边f3，三轴搬运机械手将塑胶背板3搬运至定位区域内定位。

参见图7，加热固化机构包括升降气缸g9、加热模组g5和加热块g1，加热块1位于加热模组g5的上方，加热块g1的底部设置有安装槽，加热模组g5的顶部固设有插进安装槽内的加热棒，加热块g1与加热模组g5之间设置有缓冲弹簧g6；加热模组g5的底部固设有隔热垫g8，升降气缸g9的伸缩杆与加热模组5底部的隔热垫8固连；底板对应磁铁片处设置有槽孔，升降气缸g9驱动加热块5插入槽孔内与塑胶背板4的底部贴合。

参见图8，磁铁段差检测机构包括机器视觉摄像机h4、激光位移传感器h3和顶升气缸h6；机器视觉摄像机h4和激光位移传感器h3固设在下料机械手的Y轴滑台h2上；顶升气缸h6固设在流水线中，其伸缩杆伸出将塑胶背板h5向上顶起。

机器视觉摄像机h4识别塑胶背板h5上的三个圆，识别其中心点，确定量测基准，并根据图纸要求，识别每个磁铁片的四边，鉴别每个小磁片中心，进行位置尺寸检测。根据图纸要求，在每个磁铁上和塑胶背板h5上取相应的位置点，把对应高度值进行对比计算出高度差。

对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.磁铁片自动装配生产线的工位排布结构，其特征在于，包括磁铁片防呆治具、定位治具、三轴搬运机械手，及平行放置的流水线一、流水线二和流水线三；

所述磁铁片装载于所述防呆治具中，所述定位治具用于塑胶背板的夹持定位；

所述三轴搬运手的X轴与流水线平行，Y轴横跨三条流水线；

所述流水线一的首端设置有夹持所述定位治具的气动夹持组件、将塑胶背板压在定位治具中的压合机构，以及三轴压合机械手；所述流水线一于所述三轴压合机械手的后方设置有四组加热固化机构，每组加热固化机构的后侧都设置有一组阻挡所述定位治具的气动阻挡机构；

所述流水线二用于塑胶背板的上料，所述流水线二中设置有阻挡塑胶背板的气动阻挡机构；所述三轴搬运机械手将塑胶背板从所述流水线二搬运至所述流水线一的定位治具中；

所述流水线三的运行方向与所述流水线二相反；所述流水线三中设置有治具拆除机械手、磁铁段差检测机构以及下料机械手；所述流水线三对应所述治具拆除机械手和磁铁段差检测机构处设置有气动阻挡机构。

2.根据权利要求1所述的磁铁片自动装配生产线的工位排布结构，其特征在于，所述流水线一外设置有上料平台和翻转机构，所述翻转机构位于所述上料平台与所述流水线一首端之间；所述上料平台中设置有对磁铁片防呆治具进行定位的治具载板，所述翻转机构的气动夹爪抓取所述磁铁片防呆治具并将其翻转180°使提手朝上。

3.根据权利要求2所述的磁铁片自动装配生产线的工位排布结构，其特征在于，所述磁铁片防呆治具包括载片、治具板和防呆磁铁；所述载片用于承载磁铁；所述治具板的顶部设置有供所述治具拆除机械手夹持的提手，所述提手中具有夹持孔；所述治具板的底部设置有定位磁铁载片的定位柱；所述载片贴合于所述治具板的底部，所述定位柱插入载片的定位孔内；防呆磁铁的磁性与磁铁片的磁性相反；所述治具板的顶部开设有磁铁槽，所述防呆磁铁置于所述磁铁槽中，所述磁铁槽上覆盖有一供所述三轴压合机械手吸合的盖板。

4.根据权利要求3所述的磁铁片自动装配生产线的工位排布结构，其特征在于，所述治具拆除机械手包括三轴位移平台和气动夹爪，所述气动夹爪的缸体固设在所述三轴位移平台的Z轴滑台中，两个夹爪的内侧设置有插入所述夹持孔内的定位针。

5.根据权利要求4所述的磁铁片自动装配生产线的工位排布结构，其特征在于，所述压合机构包括松夹气缸、旋转固定座、L型压板和压紧头；所述压紧头旋拧进所述L型压板的横板中，所述L型压板的竖板安装在所述旋转固定座内的转轴上，所述松夹气缸的缸体固设在所述旋转固定座上，其伸缩杆从所述旋转固定座中伸出竖板活动连接；所述转轴上套设有复位扭簧，所述旋转固定座中设置有对L型压板的复位进行限位的限位钉。

6.根据权利要求5所述的磁铁片自动装配生产线的工位排布结构，其特征在于，所述定位治具包括底板和固设在底板中的所述压合机构，所述底板上设置有四个围成定位区域的L型限位挡边，所述三轴搬运机械手将塑胶背板搬运至定位区域内定位。

7.根据权利要求6所述的磁铁片自动装配生产线的工位排布结构，其特征在于，所述加热固化机构包括升降气缸、加热模组和加热块，所述加热块位于所述加热模组的上方，所述加热块的底部设置有安装槽，所述加热模组的顶部固设有插进安装槽内的加热棒，所述加热块与所述加热模组之间设置有缓冲弹簧；所述加热模组的底部固设有氟橡胶垫，所述升降气缸的伸缩杆与所述加热模组底部的氟橡胶垫固连；所述底板对应磁铁片处设置有槽孔，所述升降气缸驱动所述加热块插入所述槽孔内与塑胶背板的底部贴合。

8.根据权利要求7所述的磁铁片自动装配生产线的工位排布结构，其特征在于，所述磁铁段差检测机构包括机器视觉摄像机、激光位移传感器和顶升气缸；所述机器视觉摄像机和激光位移传感器固设在所述下料机械手的Y轴滑台上；所述顶升气缸固设在所述流水线中，其伸缩杆伸出将塑胶背板向上顶起。