CN209546237U - 一种具有位置微调功能的贴膜机贴装头机构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种具有位置微调功能的贴膜机贴装头机构，包括：设置在贴装头安装基板上的Z轴机构、Y轴微调机构、R轴机构。通过上述方式，本实用新型具有位置微调功能的贴膜机贴装头机构，通过把Y向微调动作整合到贴装头上，使用小型的驱动机构对重量轻的吸嘴进行Y向微调，并且通过凸轮连杆机构实现贴装头吸嘴的Z轴方向的上下运动，使用中空轴步进电机驱动吸嘴R轴旋转，从而大幅度降低整个装置的运动负载，具有可靠性能高、定位精确、结构简单、成本低等优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及电子生产技术领域，特别是涉及一种具有位置微调功能的贴膜机贴装头机构。
背景技术
随着摄像头和指纹识别功能在各种数码产品中的应用普及，摄像头模组和指纹模组的生产数量飞速增长，而且其外形尺寸也越来越小，在生产过程中在产品上贴标和贴膜的位置精度要求也提高到人工根本无法完成的程度，必需使用具有视觉定位功能的全自动贴膜机才能完成；另外，由于生产数量巨大，目前在生产过程中都是采用象鸡蛋格一样的吸塑壳托盘作为产品的周转包装，每个托盘可以盛放几十个产品，每个产品在托盘格子中有较大的间隙。
为了提高生产效率，目前的全自动贴膜机都是采用整盘供料模式把产品送入机器进行贴装，托盘先被粗定位送到待贴装位置，由视觉引导相机对待贴装的那个产品拍照，搜索其位置姿态，数控系统计算出贴装时的XYR坐标修正量,之后产品就不能再移动了，靠装在一套XY直角坐标机器人框架上的贴装头的移动和修正来完成贴装。
贴装头机构具有Z轴升降和R转角功能，直角坐标机器人由一根行程较长X轴直线电机做为底座，一根行程较短的Y轴模组安装X轴电机的动子上，贴装头机构安装在Y轴模组的动子上，主要由X轴电机带动整个Y轴模组和贴装头移动到吸取标签位置、标签视觉拍照位置、贴装位置的X向驱动，Y轴模组带动贴装头完成Y向的微调运动；在整个机构中，Y轴模组的运动范围很小，不会大于正负3mm，但是由于要带动整个贴装头机构运动，所以其外形尺寸和驱动功率也不能小了，导致Y轴模组总重量超过15Kg，另外贴装头的重量有5Kg左右，因为吸嘴的Z轴上下动作普遍滚珠丝杆驱动，R轴旋转采用同步带二次传动完成，结构同样比较复杂，这使得X轴直线电机驱动的负载重量将近20Kg，如果要实现高速运动，就不得不选用很大功率的直线电机，机器尺寸较大，成本很高。
对此，目前的设备制造商有两种解决方法，一种是选用小功率的X轴直线电机，相应可降低设备成本，但是机器运行速度降低较多，效率损失太多；一种是不考率成本选用高功率的X轴直线电机，速度可以提上去，但是由于运动负载太大，高速运动冲击会造成贴装精度不稳定。
总之，目前视觉引导贴装模式的贴模机均无法进一步提高单机效率，无法与生产线节拍相匹配，但是很多生产线又没有位置布置更多的机器来完成此项工艺，不得不在生产线以外安排机器补充产能，造成很大的人工和设备浪费。
实用新型内容
本实用新型主要解决的技术问题是提供一种具有位置微调功能的贴膜机贴装头机构。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：
提供一种具有位置微调功能的贴膜机贴装头机构，包括：设置在贴装头安装基板上的Z轴机构、Y轴微调机构、R轴机构，所述Z轴机构通过Z轴上下运动板驱动所述Y轴微调机构沿竖直方向运动，所述Y轴微调机构通过Y向微调机构驱动所述R轴机构沿水平方向运动，贴装头的吸嘴固定连接在所述R轴机构上；
所述Z轴机构包括Z轴上下运动板、Z轴凸轮连杆结构，Z轴凸轮连杆结构的一端与贴装头安装基板连接，Z轴凸轮连杆结构的另一端与Z轴上下运动板连接；
所述Y轴微调机构包括水平方向导轨、吸嘴微调运动板、凸轮结构，水平方向导轨设置在Z轴上下运动板上，吸嘴微调运动板设置在水平方向导轨上，吸嘴微调运动板的侧面与凸轮结构的驱动面相贴合；
所述R轴机构包括带有中空轴的双端出轴的R轴电机，R轴电机下端轴上设置吸嘴。
在本实用新型一个较佳实施例中，所述Z轴凸轮连杆结构包括Z轴驱动曲柄、连杆，连杆的两端分别通过滚轮轴承与Z轴驱动曲柄、Z轴上下运动板连接。
在本实用新型一个较佳实施例中，所述Z轴驱动曲柄安装在Z轴电机的电机轴上。
在本实用新型一个较佳实施例中，所述连杆与Z轴上下运动板之间设置竖直的Z轴平衡弹簧。
在本实用新型一个较佳实施例中，靠近所述Z轴上下运动板的位置设置Z轴零点感应片，所述贴装头安装基板上设置与Z轴零点感应片相配合的Z轴零点感应器。
在本实用新型一个较佳实施例中，所述凸轮结构包括设置在Y向电机的电机轴上的半圆形的Y向微调零点感应片、感应片偏心位置上设置的滚轮轴承。
在本实用新型一个较佳实施例中，所述吸嘴微调运动板与Y向电机的安装板之间设置Y向微调复位弹簧。
在本实用新型一个较佳实施例中，所述Y向电机的安装板上设置与Y向零点感应片相配合的Y向微调零点感应器
在本实用新型一个较佳实施例中，所述R轴电机的电机轴端的中间孔上安装旋转气管接头。
在本实用新型一个较佳实施例中，所述R轴电机的上端轴上设置圆形R轴零点感应片，吸嘴微调运动板上设置与其对应的R轴零点传感器。
本实用新型的有益效果是：提供一种具有位置微调功能的贴膜机贴装头机构，通过把Y向微调动作整合到贴装头上，使用小型的驱动机构对重量轻的吸嘴进行Y向微调，并且通过凸轮连杆机构实现贴装头吸嘴的Z轴方向的上下运动，使用中空轴步进电机驱动吸嘴R轴旋转，从而大幅度降低整个装置的运动负载，具有可靠性能高、定位精确、结构简单、成本低等优点。
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，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：
图1是本实用新型的具有位置微调功能的贴膜机贴装头机构一较佳实施例的结构示意图；
图2是本实用新型的具有位置微调功能的贴膜机贴装头机构一较佳实施例的立体图。
具体实施方式
下面将对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1至图2，本实用新型实施例包括：
一种具有位置微调功能的贴膜机贴装头机构，设置在贴装头安装基板1上的Z轴机构、Y轴微调机构、R轴机构，贴装头安装基板1固定在贴装头机构的X轴直线电机的动子上。
Z轴闭环步进电机2安装在贴装头安装基板1的上端，X轴直线电机的电机轴上安装Z轴驱动曲柄3，Z轴驱动曲柄3上安装一个滚轮轴承10，贴装头安装基板1的中间安装有Z轴上下直线导轨9，Z轴上下直线导轨9的滑块上安装有Z轴上下运动板4，Z轴上下运动板4的上端安装有一个滚轮轴承，连杆11的两端分别固定在Z轴驱动曲柄3、Z轴上下运动板4滚轮的轴承上，贴装头安装基板1上安装有Z轴零点传感器5，靠近Z轴上下运动板4的位置安装有Z轴零点感应片6，连杆11与Z轴上下运动板4之间设置竖直的Z轴平衡弹簧12，保证Z轴上下运动板4沿竖直方向运动，不偏离竖直方向，数控系统控制Z轴闭环步进电机2的转动通过曲柄和连杆11的传动，转化为Z轴上下运动板4的直线运动，完成Z轴的零点复位和升降动作。
Z轴上下运动板4上安装有两条水平吸嘴微调直线导轨7，吸嘴微调直线导轨7的滑块上安装吸嘴微调运动板13，Z轴上下运动板4的侧面固定Y向微调电机安装板16，Y向微调电机安装板16上固定安装Y向微调步进电机14，Y向微调步进电机14的电机轴上安装半圆形的Y向微调零点感应片18，Y向微调零点感应片18上的偏心位置安装一个滚轮轴承19，组成一个凸轮结构，滚轮轴承19的滚动面与吸嘴微调运动板13的侧面贴合，Y向微调复位弹簧15的一端挂在吸嘴微调运动板13上，另一端挂在Y向微调电机安装板16上，Y向微调复位弹簧15的作用是保证吸嘴微调运动板13的侧面始终与滚轮轴承19的圆周面接触，Y向微调电机安装板16上安装Y向微调零点传感器17，数控系统控制Y向微调步进电机14的转动，通过偏心安装的滚轮轴承19推动吸嘴微调运动板13运动实现零点复位动作和水平直线运动。
吸嘴微调运动板13的下端安装有R轴电机安装板21，其上安装R轴步进电机23，R轴步进电机23为一个带有中空轴的双端出轴电机，R轴步进电机23的下端轴通过连接套24安装吸嘴25，上端轴外面安装圆形的R轴零点感应片22，吸嘴微调运动板13上对应位置安装R轴零点传感器8，R轴步进电机23的轴端中间孔上安装一个高速旋转气管接头，数控系统控制R轴步进电机23完成吸嘴25在R轴的零点复位和角度旋转动作，整个R轴机构同时随着吸嘴微调运动板13的运动实现吸嘴25的Y向位置微调功能。
本实用新型具有位置微调功能的贴膜机贴装头机构的有益效果是：通过把Y向微调动作整合到贴装头上，使用小型的驱动机构对重量轻的吸嘴进行Y向微调，并且通过凸轮连杆机构实现贴装头吸嘴的Z轴方向的上下运动，使用中空轴步进电机驱动吸嘴R轴旋转，从而大幅度降低整个装置的运动负载，具有可靠性能高、定位精确、结构简单、成本低等优点。
以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种具有位置微调功能的贴膜机贴装头机构，其特征在于，包括：设置在贴装头安装基板上的Z轴机构、Y轴微调机构、R轴机构，所述Z轴机构通过Z轴上下运动板驱动所述Y轴微调机构沿竖直方向运动，所述Y轴微调机构通过Y向微调机构驱动所述R轴机构沿水平方向运动，贴装头的吸嘴固定连接在所述R轴机构上；
所述Z轴机构包括Z轴上下运动板、Z轴凸轮连杆结构，Z轴凸轮连杆结构的一端与贴装头安装基板连接，Z轴凸轮连杆结构的另一端与Z轴上下运动板连接；
所述Y轴微调机构包括水平方向导轨、吸嘴微调运动板、凸轮结构，水平方向导轨设置在Z轴上下运动板上，吸嘴微调运动板设置在水平方向导轨上，吸嘴微调运动板的侧面与凸轮结构的驱动面相贴合；
所述R轴机构包括带有中空轴的双端出轴的R轴电机，R轴电机下端轴上设置吸嘴。
2.根据权利要求1所述的具有位置微调功能的贴膜机贴装头机构，其特征在于，所述Z轴凸轮连杆结构包括Z轴驱动曲柄、连杆，连杆的两端分别通过滚轮轴承与Z轴驱动曲柄、Z轴上下运动板连接。
3.根据权利要求2所述的具有位置微调功能的贴膜机贴装头机构，其特征在于，所述Z轴驱动曲柄安装在Z轴电机的电机轴上。
4.根据权利要求2所述的具有位置微调功能的贴膜机贴装头机构，其特征在于，所述连杆与Z轴上下运动板之间设置竖直的Z轴平衡弹簧。
5.根据权利要求1所述的具有位置微调功能的贴膜机贴装头机构，其特征在于，靠近所述Z轴上下运动板的位置设置Z轴零点感应片，所述贴装头安装基板上设置与Z轴零点感应片相配合的Z轴零点感应器。
6.根据权利要求1所述的具有位置微调功能的贴膜机贴装头机构，其特征在于，所述凸轮结构包括设置在Y向电机的电机轴上的半圆形的Y向微调零点感应片、感应片偏心位置上设置的滚轮轴承。
7.根据权利要求6所述的具有位置微调功能的贴膜机贴装头机构，其特征在于，所述吸嘴微调运动板与Y向电机的安装板之间设置Y向微调复位弹簧。
8.根据权利要求6所述的具有位置微调功能的贴膜机贴装头机构，其特征在于，所述Y向电机的安装板上设置与Y向零点感应片相配合的Y向微调零点感应器。
9.根据权利要求1所述的具有位置微调功能的贴膜机贴装头机构，其特征在于，所述R轴电机的电机轴端的中间孔上安装旋转气管接头。
10.根据权利要求1所述的具有位置微调功能的贴膜机贴装头机构，其特征在于，所述R轴电机的上端轴上设置圆形R轴零点感应片，吸嘴微调运动板上设置与其对应的R轴零点传感器。
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