CN211490327U - 屏幕自动化组装设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种屏幕自动化组装设备，包括：底壳治具通过第一线性导轨滑动式设置在操作平台的台面上，待装屏治具与底壳治具相邻设置在台面上；CCD视觉定位装置设置在底壳治具上方，CCD视觉定位装置用于检测待装屏与底壳的水平位置是否一致；第一机械手组件与待装屏治具相邻设置，第一机械手组件用于抓取待装屏并根据CCD视觉定位装置的检测结果并调整待装屏的位置；加压装置设在台面上并与底壳治具、待装屏治具相邻设置。本实用新型通过第一线性导轨、底壳治具、待装屏治具、CCD视觉定位装置以及第一机械手组件和加压装置的配合，实现了屏幕组装加工过程的自动化操作，提高了屏幕组装加工的工作效率。

Description

屏幕自动化组装设备

技术领域

本实用新型涉及屏幕组装技术领域，尤其涉及一种屏幕自动化组装设备。

背景技术

随着社会产业的快速发展，工业加工所需求的配置要求亦愈来愈高。而屏幕作为近年来大热的电子产品的重要构件，其生产加工的需求日益增大。屏幕组装加工的其中一个步骤是将液晶屏与底壳贴合，相关技术中，此步骤需先由人工撕除底壳表面的离型纸后再将底壳与液晶屏贴合，自动化程度低，效率不高。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为实现上述目的，根据本实用新型实施例的一种屏幕自动化组装设备，包括：

操作平台，操作平台具有一平整台面；

第一线性导轨，第一线性导轨固定在台面上；

底壳治具，底壳治具滑动设置在第一线性导轨上，底壳治具用于固定底壳；

待装屏治具，待装屏治具与底壳治具相邻设置在台面上，待装屏治具用于固定待装屏；

CCD视觉定位装置，CCD视觉定位装置设置在底壳治具上方，CCD视觉定位装置用于检测待装屏与底壳的水平位置是否一致；

第一机械手组件，第一机械手组件相邻设置在待装屏治具一侧的台面上，第一机械手组件用于抓取待装屏并根据CCD视觉定位装置的检测结果调整待装屏的位置；

加压装置，加压装置设置在台面上并与底壳治具、待装屏治具相邻设置，加压装置用于对底壳和待装屏进行加压操作。

本实用新型中，通过第一线性导轨、底壳治具、待装屏治具、CCD视觉定位装置以及第一机械手组件和加压装置的配合，实现了屏幕组装加工过程的自动化操作，提高了屏幕组装加工的工作效率。

优选的，还包括：离型纸检测机构，离型纸检测机构固定在台面上，并且离型纸检测机构横跨式设置在第一线性导轨上方。

优选的，CCD视觉定位装置包括安装支架和CCD摄像头组件；安装支架设置为龙门架形状，安装支架横跨在第一线性导轨上方并与台面固定，安装支架设置两个，CCD摄像头组件设置四个，分别设置在安装支架四个支架柱上。

优选的，还包括：第二机械手组件，第二机械手组件设置在离型纸检测机构远离底壳治具一侧的台面上，第二机械手组件用于抓取初步贴合的底壳和待装屏至加压装置。

优选的，还包括：第二线性导轨，第二线性导轨与第一线性导轨平行设置在台面上，并且第二线性导轨与待装屏治具相邻设置。

优选的，加压装置包括加压治具和加压组件，加压治具设置在第二线性导轨远离待装屏治具的一端，并且加压治具通过第二线性导轨滑动设置在台面上；加压组件横跨式设置在第二线性导轨靠近待装屏治具一端的上方；加压治具用于固定初步贴合的底壳和待装屏，加压组件用于对初步贴合的底壳和待装屏施加压力。

优选的，第一机械手组件包括负压吸附结构、三轴调整平台、水平滑轨、垂直滑轨、安装底座以及机械臂；负压吸附结构用于吸附待装屏并使其固定，三轴调整平台用于根据CCD视觉定位装置的检测结果调整待装屏的水平位置；负压吸附结构安装在三轴调整平台上，三轴调整平台固定在机械臂上，三轴调整平台与机械臂之间设置有垂直滑轨，机械臂与水平滑轨的滑块固定，水平滑轨通过安装底座固定在台面上。

优选的，第二机械手组件包括固定支架、运行轨道以及机械手执行机构，固定支架设置在加压治具和第一线性导轨上方，运行轨道设置在固定支架上，运行轨道与第一线性导轨的轨道方向垂直，机械手执行机构滑动设置在运行轨道上。

优选的，离型纸检测机构包括检测支架和离型纸CCD视觉相机，检测支架设置为龙门架，检测支架横跨第一线性导轨后固定在台面上，检测支架设置在第一线性导轨远离底壳治具的一端。

优选的，加压组件包括压缩气缸组件、下压板和固定座，固定座固定在台面上，压缩气缸组件安装在固定座上表面，固定座中间设有活塞孔，压缩气缸组件的活塞杆穿过活塞孔与设置在固定座下表面的下压板连接；下压板可在压缩气缸组件的伸缩运动中向下运动，并对其下方物体产生压力作用。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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示出的结构获得其他的附图。

图1是本实用新型屏幕自动化组装设备的结构示意图；

图2是本实用新型屏幕自动化组装设备另一个角度的结构示意图；

图3是本实用新型底壳治具与CCD视觉定位装置、离型纸检测机构以及第一线性导轨之间的位置关系图；

图4是本实用新型第一机械手组件的结构示意图；

图5是本实用新型第二机械手组件与加压装置的结构示意图；

图6是本实用新型屏幕自动化组装设备的俯视图。

附图标记：底壳治具1、待装屏治具2、CCD视觉定位装置3、第一机械手组件4、台面5、第一线性导轨6、离型纸检测机构7、第二机械手组件8、加压装置9、加压治具901、加压组件902、第二线性导轨10、安装支架301、CCD摄像头组件302、固定支架801、运行轨道802、机械手执行机构803、操作平台100、检测支架701、离型纸CCD视觉相机702、负压吸附结构401、三轴调整平台402、水平滑轨403、安装底座404、机械臂405、垂直滑轨406、压缩气缸组件9021、下压板9022、固定座9023。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”“轴向”、“周向”、“径向”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例：下面参照附图详细描述本实用新型屏幕自动化组装设备。

参照图1、图2、图6，根据本实用新型实施例提供的屏幕自动化组装设备，包括：操作平台100、第一线性导轨6、底壳治具1、待装屏治具2、CCD视觉定位装置3、第一机械手组件4及加压装置9。

具体地，操作平台100具有一平整台面5，第一线性导轨6固定在台面5上，底壳治具1滑动设置在第一线性导轨6上，底壳治具1用于固定底壳。

待装屏治具2与底壳治具1相邻设置在台面5上，待装屏治具2用于固定待装屏；待装屏一般为LCD屏。

CCD视觉定位装置3设置在底壳治具1上方，CCD视觉定位装置3用于检测待装屏与底壳的水平位置是否一致。第一机械手组件4相邻设置在待装屏治具2一侧的台面5上。

此处CCD视觉定位装置3检测的是底壳与待装屏在垂直方向上的对齐情况，因此其检测的具体目标是待装屏的水平位置，即CCD视觉定位装置3检测的对象为待装屏的四个角的坐标位置；并将检测结果传送至第一机械手组件4，由第一机械手组件4对待装屏的位置进行调节。

加压装置9设置在台面5上并与底壳治具1、待装屏治具2相邻设置，加压装置9用于对底壳和待装屏进行加压操作。

参照图3，在本实施例中，还设有离型纸检测机构7，离型纸检测机构7由检测支架701和离型纸CCD视觉相机702组成，检测支架701设置为龙门架，检测支架701横跨第一线性导轨6后固定在台面5上，具体的，检测支架701设置在第一线性导轨6远离底壳治具1一端的上方，并固定在台面5上。

在本实施例中，离型纸检测机构7采用CCD视觉相机进行检测，即当底壳被安装到底壳治具1上，撕除底壳上的离型纸后，底壳治具1将在第一线性导轨6的作用下移动至第一线性导轨6的预设工位，此工位上方安装有离型纸检测机构7，其中CCD视觉相机对撕除了离型纸的底壳进行拍照检测；若底壳上的离型纸未撕除干净，则离型纸检测机构7发出相关警示信号，此时底壳治具1返回初始位置，重复撕除离型纸的操作；若CCD视觉相机检测结果为已撕除干净，则离型纸检测机构7发出相应信号，此时可进入下一程序。

参照图3，CCD视觉定位装置3设置在底壳治具1上方，CCD视觉定位装置包括安装支架301和CCD摄像头组件302；安装支架301设置为龙门架形状，安装支架301横跨在第一线性导轨6上方并与台面5固定，安装支架301设置两组，CCD摄像头组件302设置四个，分别设置在安装支架301的四个支架柱(图未示)上。

值得说明的是，本实用新型中，底壳治具1与待装屏治具2相邻设置，并且两组安装支架301之间留有间距；安装支架301远离待装屏治具2一侧的支架柱设置为宽板状，而其靠近待装屏治具2一侧的支架柱设置为细圆柱状，此设计是为了使第一机械手组件4在吸附待装屏后能够直接通过两组安装支架301之间的间距，到达底壳治具1的上方。

参照图4，是本实用新型第一机械手组件4在本实施例中的具体结构，第一机械手组件4用于抓取待装屏并根据CCD视觉定位装置3的检测结果调整待装屏的位置；第一机械手组件4包括负压吸附结构401、三轴调整平台402、水平滑轨403、垂直滑轨406、安装底座404以及机械臂405。负压吸附结构401用于吸附待装屏并使其固定，三轴调整平台402用于根据CCD视觉定位装置3的检测结果调整待装屏的水平位置；负压吸附结构401安装在三轴调整平台402上，三轴调整平台402固定在机械臂405上，三轴调整平台402与机械臂405之间设置有垂直滑轨406，机械臂405与水平滑轨403的滑块(图未示)固定，水平滑轨403通过安装底座404固定在台面5上。第一机械手组件4工作时，负压吸附结构401吸附固定待装屏治具2上的待装屏后，通过水平滑轨403滑行进入上述CCD视觉定位装置3的两个安装支架301之间的间距中，再根据CCD视觉定位装置3的检测结果通过三轴调整平台402调整待装屏的水平位置，使待装屏调整到符合底壳安装要求的预设位置后，三轴调整平台402带动负压吸附结构401通过垂直滑轨406向下垂直运动，直至负压吸附结构401上吸附的待装屏与底壳治具1上的底壳接触。采用负压吸附结构401对待装屏进行吸附式的抓取，有效避免了待装屏损伤、抓取位置影响贴合面的弊端，水平滑轨403、垂直滑轨406以及三轴调整平台402之间的配合，提高了屏幕安装的精度。

本实用新型中，通过第一线性导轨、底壳治具、待装屏治具、CCD视觉定位装置以及第一机械手组件和加压装置的配合，实现了屏幕组装加工过程的自动化操作，提高了屏幕组装加工的自动化程度和工作效率；进一步的，设计了CCD视觉定位装置3，可以有效检测底壳与待装屏之间的位置是否对齐，配合第一机械手组件4对待装屏的位置进行调整，确保底壳与待装屏之间贴合位置的精准，提高了屏幕组装加工的精度。

参照图2和图5，本实施例还包括：第二机械手组件8，第二机械手组件8设置在离型纸检测机构7远离底壳治具1一侧的台面5上。第二机械手组件8包括固定支架801、运行轨道802以及机械手执行机构803，固定支架801设置在加压治具901和第一线性导轨6的末段上方，运行轨道802设置在固定支架801上，运行轨道802与第一线性导轨6方向垂直，机械手执行机构803滑动设置在运行轨道802上。

参照图5，本实施例中加压装置9包括加压治具901和加压组件902，加压治具901用于固定底壳和待装屏，加压组件902用于对底壳和待装屏施加压力。其中，加压组件902包括压缩气缸组件9021、下压板9022和固定座9023，固定座9023固定在台面5上，压缩气缸组件9021安装在固定座9023上表面，固定座9023中间设有活塞孔(图未示)，压缩气缸组件9021的活塞杆穿过活塞孔与设置在固定座下表面的下压板9022连接；故下压板9022可在压缩气缸组件9021的伸缩运动中向下运动，并对其下方物体产生压力作用。

本实施例还包括：第二线性导轨10，第二线性导轨10与第一线性导轨6平行设置在台面5上，并且第二线性导轨10与待装屏治具2相邻设置。其中，加压治具901和台面5通过第二线性导轨10连接，加压组件902设置在第二线性导轨10上方。

如图5所示，加压治具901滑动设置在第二线性导轨10上，加压组件902与加压治具901相邻设置并位于第二线性导轨10上方。

值得说明的是，本实施例中的操作平台100也可以采用具有任意类似平整、固定的台面的工作台代替，其在本实施例中主要为各个结构提供一个安装、固定的平整平面。但是，本实施例中底壳治具1、待装屏治具2、CCD视觉定位装置3、第一机械手组件4、第二机械手组件8、第一线性导轨、第二线性导轨以及加压装置9互相之间的安装位置的关系属于本实用新型的发明点之一，其为本实用新型解决相关技术问题发挥了重要作用；因为其提供了一种紧凑、稳定的屏幕自动化组装设备，使屏幕组装所需的各个结构能够在较小的操作空间中实现组装目的；并且从整体上提高了屏幕组装的工作效率和组装精度。

工作原理：首先，将需要装配的底壳安放在底壳治具1中，启动设备，对底壳执行撕除离型纸的操作；撕除操作完成后，底壳治具1将沿设定好的程序在第一线性导轨6上移动至预设工位；该预设工位设置在离型纸检测机构7下方，此时离型纸检测机构7启动，对底壳治具1上的底壳进行检测。若检测结果为底壳上仍有未撕去的离型纸，则发出未撕除警示，用于提醒操作人员。

然后，底壳治具1沿第一线性导轨6返回初始位置。操作人员执行重复撕除操作后底壳治具重新移动至预设工位进行离型纸检测，直至检测结果为已撕除，并发出已撕除警示。此后，底壳治具1仍旧沿第一线性导轨6返回初始位置。

进一步的，底壳治具1经过离型纸检测机构7检测通过并回到初始位置后，CCD视觉定位系统3启动，对底壳治具1上的底壳的四个角进行检测和定位记录。

接着，第一机械手组件4启动，将待装屏治具2中的待装屏抓取到机械手中，第一机械手抓取待装屏后移动至底壳治具1上方，具体的，第一机械手4带动待装屏进入CCD视觉定位装置3的安装支架内，此时CCD视觉定位装置3对待装屏的四个角进行坐标拾取，并将其数据与上述采集的底壳的数据进行比对，若待装屏未能与底壳的相关数据一致，则CCD视觉定位装置3向第一机械手组件4发送调整信号，第一机械手组件4将进行调整，直至CCD视觉定位装置3检测到待装屏位于底壳上方预设位置后，CCD视觉定位装置3向第一机械手组件4发送定位成功的信号，而后，第一机械手组件4下行，将待装屏贴合在底壳上表面，第一机械手组件4复位。

然后，底壳治具1沿第一线性导轨6移动至第一线性导轨6末段，此时第二机械手组件8启动，将贴合了待装屏的底壳抓取并沿第二机械手组件8的运行轨道移动至加压治具1上方，第二机械手下行，将上述贴合了待装屏的底壳放置在加压治具901上，加压治具901对其进行固定后沿第二线性导轨10移动至加压组件902下方，加压组件902启动，对贴合了待装屏的底壳执行加压操作，持续预设时长后，加压组件902复位，加压治具901带着加压后的底壳移动至加压治具901的初始位置，此时第二机械手下行，对加压后的底壳进行抓取后，沿运行轨道802输送至下一工序。

本屏幕自动化组装设备使屏幕组装过程实现了自动化操作，并且其组装过程中对离型纸的撕除程度进行了检测，还进一步地对底壳和待装屏的位置进行定位，使其进一步保证了底壳和待装屏之间的对齐程度，进而提高了屏幕组装的加工精度。另外，本实用新型通过第一线性导轨和第二线性导轨配合各个结构，在紧凑的空间内完成了屏幕组装加工操作，提高了空间利用率，降低了生产成本。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种屏幕自动化组装设备，其特征在于，包括：

操作平台，所述操作平台具有一平整台面；

第一线性导轨，所述第一线性导轨固定在所述台面上；

底壳治具，所述底壳治具滑动设置在所述第一线性导轨上，所述底壳治具用于固定底壳；

待装屏治具，所述待装屏治具与所述底壳治具相邻设置在所述台面上，所述待装屏治具用于固定待装屏；

CCD视觉定位装置，所述CCD视觉定位装置设置在所述底壳治具上方，所述CCD视觉定位装置用于检测所述待装屏与所述底壳的水平位置是否一致；

第一机械手组件，所述第一机械手组件相邻设置在所述待装屏治具一侧的台面上，所述第一机械手组件用于抓取所述待装屏并根据所述CCD视觉定位装置的检测结果调整所述待装屏的位置；

加压装置，所述加压装置设置在所述台面上并与所述底壳治具、所述待装屏治具相邻设置，所述加压装置用于对所述底壳和所述待装屏进行加压操作。

2.根据权利要求1所述的屏幕自动化组装设备，其特征在于，还包括：离型纸检测机构，所述离型纸检测机构固定在所述台面上，并且所述离型纸检测机构横跨式设置在所述第一线性导轨上方。

3.根据权利要求2所述的屏幕自动化组装设备，其特征在于：所述CCD视觉定位装置包括安装支架和CCD摄像头组件；所述安装支架设置为龙门架形状，所述安装支架横跨在所述第一线性导轨上方并与所述台面固定，所述安装支架设置两个，所述CCD摄像头组件设置四个，分别设置在所述安装支架四个支架柱上。

4.根据权利要求3所述的屏幕自动化组装设备，其特征在于，还包括：第二机械手组件，所述第二机械手组件设置在所述离型纸检测机构远离所述底壳治具一侧的台面上，所述第二机械手组件用于抓取初步贴合的底壳和待装屏至所述加压装置。

5.根据权利要求4所述的屏幕自动化组装设备，其特征在于，还包括：第二线性导轨，所述第二线性导轨与所述第一线性导轨平行设置在所述台面上，并且所述第二线性导轨与所述待装屏治具相邻设置。

6.根据权利要求5所述的屏幕自动化组装设备，其特征在于：所述加压装置包括加压治具和加压组件，所述加压治具设置在所述第二线性导轨远离所述待装屏治具的一端，并且所述加压治具通过所述第二线性导轨滑动设置在所述台面上；所述加压组件横跨式设置在所述第二线性导轨靠近所述待装屏治具一端的上方；所述加压治具用于固定初步贴合的底壳和待装屏，所述加压组件用于对所述初步贴合的底壳和待装屏施加压力。

7.根据权利要求6所述的屏幕自动化组装设备，其特征在于：所述第一机械手组件包括负压吸附结构、三轴调整平台、水平滑轨、垂直滑轨、安装底座以及机械臂；所述负压吸附结构用于吸附待装屏并使其固定，所述三轴调整平台用于根据所述CCD视觉定位装置的检测结果调整待装屏的水平位置；所述负压吸附结构安装在所述三轴调整平台上，所述三轴调整平台固定在所述机械臂上，所述三轴调整平台与所述机械臂之间设置有所述垂直滑轨，所述机械臂与所述水平滑轨的滑块固定，所述水平滑轨通过所述安装底座固定在所述台面上。

8.根据权利要求7所述的屏幕自动化组装设备，其特征在于：所述第二机械手组件包括固定支架、运行轨道以及机械手执行机构，所述固定支架设置在所述加压治具和所述第一线性导轨上方，所述运行轨道设置在所述固定支架上，所述运行轨道与所述第一线性导轨的轨道方向垂直，所述机械手执行机构滑动设置在所述运行轨道上。

9.根据权利要求2-8任一项所述的屏幕自动化组装设备，其特征在于：所述离型纸检测机构包括检测支架和离型纸CCD视觉相机，所述检测支架设置为龙门架，所述检测支架横跨所述第一线性导轨后固定在所述台面上，所述检测支架设置在所述第一线性导轨远离所述底壳治具的一端。

10.根据权利要求6所述的屏幕自动化组装设备，其特征在于：所述加压组件包括压缩气缸组件、下压板和固定座，所述固定座固定在所述台面上，所述压缩气缸组件安装在所述固定座上表面，所述固定座中间设有活塞孔，所述压缩气缸组件的活塞杆穿过所述活塞孔与设置在所述固定座下表面的所述下压板连接；所述下压板可在所述压缩气缸组件的伸缩运动中向下运动，并对其下方物体产生压力作用。

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