CN216326241U - 一种高精度曲面屏中框组装机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种高精度曲面屏中框组装机，包括机架，所述机架上设有面板载台组件、中框载台组件、面板视觉定位机构、中框视觉定位机构，且所述中框载台组件位于面板载台组件上方；所述面板载台组件包括XXY对位平台、放置面板的面板载台，所述中框载台组件包括中框载台驱动机构、中框载台，所述中框载台上设有中框夹紧机构，所述中框载台驱动机构驱动所述中框载台上下翻转运动、相对面板载台竖直进给运动，以使中框扣合在面板上，所述面板视觉定位机构、中框视觉定位机构用以监测面板与中框间的相对位姿，所述XXY对位平台驱动连接所述面板载台以调整面板位姿。本实用新型提升了曲面屏中框组装过程中的自动化程度和组装精度。

Description

一种高精度曲面屏中框组装机

技术领域

本实用新型涉及屏幕组装设备技术领域，特别涉及一种高精度曲面屏中框组装机。

背景技术

随着电视机、个人电脑等消费类电子产品的不断发展，屏幕(显示器)的使用越来越广泛，目前市场中的显示器种类繁多，近年来曲面屏以其更广的视角、更好的立体感深受市场欢迎。

屏幕通常包括有面板和用于支撑面板的中框，在屏幕组装过程中需要将中框安装在面板上，目前部分屏幕的组装通过人工组装，人工组装屏幕精度差、成本高、工作效率低，品质无法得到保证，为此，也有通过组装设备进行中框组装，但现有的组装设备大都只能适用于平面显示器；

因此当前缺少针对曲面屏中框组装的曲面屏中框组装机，使曲面屏中框组装过程的自动化程度和组装精度得到提升。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种高精度曲面屏中框组装机，克服上述缺陷，使曲面屏中框组装过程的自动化程度和组装精度得到提升。

为达成上述目的，本实用新型的解决方案为：一种高精度曲面屏中框组装机，包括机架，所述机架上设有面板载台组件、中框载台组件、面板视觉定位机构、中框视觉定位机构，且所述中框载台组件位于面板载台组件上方；

所述面板载台组件包括XXY对位平台、放置面板的面板载台，所述中框载台组件包括中框载台驱动机构、中框载台，所述中框载台上设有中框夹紧机构，所述中框载台驱动机构驱动所述中框载台上下翻转运动、相对面板载台竖直进给运动，以使中框扣合在面板上，所述面板视觉定位机构、中框视觉定位机构用以监测面板与中框间的相对位姿，所述XXY对位平台驱动连接所述面板载台以调整面板位姿。

进一步，所述机架设有外罩，所述面板载台组件、中框载台组件、面板视觉定位机构、中框视觉定位机构均封罩在所述外罩内，所述外罩上设有清洁过滤器，所述清洁过滤器用于将外罩外的空气过滤后输送至外罩内。

进一步，所述面板上设有编码，所述机架上还设有用于读取所述编码的读码器。

进一步，所述面板视觉定位机构包括面板相机、面板相机驱动副，所述面板相机位于所述面板载台上方，所述面板相机驱动副驱动所述面板相机在面板载台上方左右移动；所述中框视觉定位机构包括中框相机、中框相机驱动副，所述中框相机位于所述中框载台下方，所述中框相机驱动副驱动所述中框相机在中框载台下方左右移动。

进一步，所述中框载台组件还包括压平装置，所述压平装置包括压平板、压平驱动机构，所述中框载台设有支撑中框底面的支撑槽，所述压平驱动机构驱动所述压平板向所述支撑槽进给、下抵中框，使中框与所述支撑槽底面贴合。

进一步，所述面板载台组件还包括横梁板、顶出机构，所述横梁板安装在机架上，所述面板载台包括载台内框、载台外框，所述载台外框固定在横梁板上方，所述载台外框中间设有空腔，所述载台内框间隙设置在所述空腔中，所述载台内框和载台外框上表面用于放置面板，所述载台内框设有用于取面板的吸气孔，所述载台内框通过纵向设置的顶出机构与XXY对位平台连接，所述XXY对位平台与横梁板连接，所述顶出机构驱动所述载台内框竖直伸缩出所述空腔，所述XXY对位平台驱动所述载台内框在所述空腔中做前后左右位移及水平旋转对位。

进一步，所述顶出机构包括第一直线轴承、顶出气缸，所述XXY对位平台设置在所述横梁板下方，所述XXY对位平台包括三轴驱动机构、顶板、底板，所述三轴驱动机构连接在顶板和底板之间，以驱动所述底板相对顶板前后左右位移、水平旋转，所述顶板固定在所述横梁板下方，所述底板向上延伸有立柱，所述立柱穿过所述横梁板后通过第一直线轴承竖直活动连接所述载台内框，所述顶出气缸固定在所述底板上方，以穿过所述横梁板伸缩上顶或下放所述载台内框。

进一步，所述中框载台驱动机构包括后支架、中支架、前支架、中支架直线运动副、保压气缸、旋转运动副，所述后支架安装在机架上，所述中支架通过中支架直线运动副竖直活动连接在后支架上，所述前支架通过保压气缸竖直活动连接在中支架上，所述中框载台通过旋转运动副连接所述前支架。

进一步，所述横梁板与机架之间设有横梁板直线运动副，以驱动所述面板载台组件在机架上前后位移，所述后支架通过一后支架直线运动副安装在所述机架上，以驱动所述中框载台组件在机架上前后位移。

进一步，所述载台内框设有延伸到载台外框外周的面板夹紧机构，所述面板夹紧机构活动向载台外框收缩。

采用上述方案后，本实用新型的有益效果在于：所述面板载台组件包括XXY对位平台、放置面板的面板载台，所述中框载台组件包括中框载台驱动机构、中框载台，所述中框载台上设有中框夹紧机构，所述中框载台驱动机构驱动所述中框载台上下翻转运动、相对面板载台竖直进给运动，以使中框扣合在面板上，所述面板视觉定位机构、中框视觉定位机构用以监测面板与中框间的相对位姿，所述XXY对位平台驱动连接所述面板载台以调整面板位姿，面板视觉定位机构、中框视觉定位机构确定面板与中框间的相对位姿后，利用XXY对位平台驱动面板载台运动，进而调整面板的位姿，使面板与中框对齐，而后中框载台组件能够将中框准确地扣在面板上，从而提升了中框与面板组装的自动化程度和组装精度。

附图说明

图1为本实用新型的立体结构示意图；

图2为本实用新型的另一方向的立体结构示意图；

图3为本实用新型面板载台移动到中框载台正下方的部分立体结构示意图；

图4为本实用新型面板载台移动到中框载台后方的部分立体结构示意图；

图5为本实用新型面板载台移动到中框载台后方的另一部分立体结构示意图；

图6为本实用新型面板载台组件、中框载台组件立体结构示意图；

图7为本实用新型的面板载台组件分解结构示意图；

图8为本实用新型的面板载台分解结构示意图；

图9为本实用新型的中框载台组件立体结构示意图；

图10为本实用新型的中框载台分解结构示意图；

图11为本实用新型的中框压紧机构分解结构示意图。

标号说明：1-面板载台组件，2-中框载台组件，3-面板载台，4-横梁板，5-XXY对位平台，6-顶出机构，7-载台内框，8-载台外框，9-空腔，10-面板固定装置，11-中框载台，12-中框载台驱动机构，13-中框夹紧机构，14-保压气缸，15-机架，16-前支架，17-中支架，18-后支架，19-中支架直线运动副，20-旋转运动副，21-横梁板直线运动副，22-后支架直线运动副，23-吸气孔，24-面板夹紧机构，25-第一直线轴承，26-顶出气缸，27-三轴驱动机构，28-顶板，29-底板，30-立柱，31-压平装置，32-压平板，33-压平驱动机构，34-支撑槽，35-下降气缸，36-压平气缸，37-中框载台主体，38-面板夹紧夹爪，39-面板夹紧气缸，40-避位孔，41-载台内框主体，42-载台内框载板，43-连接柱，44-第一电机，45-滚珠丝杠副，46-第一直线导轨，47-第二电机，48-轴杆，49-固定板，50-支撑板，51-第二直线导轨，52-第二直线轴承，53-定位块，54-中框夹紧气缸，55-直线电机，56-第三直线导轨，57-移动气缸，58-第四直线导轨，59-面板，60-面板视觉定位机构，61-中框视觉定位机构，62-外罩，63-清洁过滤器，64-读码器，65-面板相机，66-面板相机驱动副，67-中框相机，68-中框相机驱动副，69-人机界面，70-离子风棒，71-面板上料口，72-中框上料口。

具体实施方式

以下结合附图及具体实施例对本实用新型做详细的说明。

本实用新型提供一种高精度曲面屏中框组装机，重点结合图2、图3、图4、图6图10所示，包括机架15，所述机架15上设有面板载台组件1、中框载台组件2、面板视觉定位机构60、中框视觉定位机构61，且所述中框载台组件2位于面板载台组件1上方，所述机架15设有外罩62，所述面板载台组件1、中框载台组件2、面板视觉定位机构60、中框视觉定位机构61均封罩在所述外罩62内，所述外罩62上设有清洁过滤器63，所述清洁过滤器63用于将外罩62外的空气过滤后输送至外罩62内，以保证外罩62内的清洁，避免空气中的悬浮颗粒掉落至面板和中框装配处，并且所述机架15在面板载台组件1上方设置离子风棒70，以吹落面板59和中框装配处的微粒，优选，在所述外罩62上设置人机界面69，通过所述人机界面69实现与面板载台组件1、中框载台组件2、面板视觉定位机构60、中框视觉定位机构61、离子风棒70等进行人机交互控制；

重点结合图4、图5、图6、图7、图8所示，所述面板载台组件1包括面板载台3、横梁板4、XXY对位平台5、顶出机构6，所述面板载台3包括载台内框7、载台外框8，所述载台外框8固定在横梁板4上方，所述载台外框8中间设有空腔9，所述载台内框7间隙设置在所述空腔9中，所述载台内框7和载台外框8上表面用于放置面板59，所述载台内框7设有延伸到载台外框8外周的面板夹紧机构24，本实施例中，所述载台内框7包括载台内框载板42、载台内框主体41，所述载台内框主体41间隙设置在所述空腔9中，所述载台内框载板42固定在载台内框主体41下方，且与所述载台外框8间隔，并横向延伸出所述载台外框8外周，所述面板夹紧机构24设置在所述载台内框载板42上，所述载台外框8向下延伸有连接柱43，所述载台内框载板42避位所述连接柱43，所述载台外框8通过连接柱43固定在所述横梁板4上方，所述面板夹紧机构24活动向载台外框8收缩，本实施例中，所述面板夹紧机构24包括多个面板夹紧夹爪38、面板夹紧气缸39，多个所述面板夹紧夹爪38分别位于载台外框8的四周，所述面板夹紧夹爪38和面板夹紧气缸39的数量不具体限定，多个所述面板夹紧夹爪38均为竖直延伸的柱形，所述面板夹紧气缸39驱动连接所述面板夹紧夹爪38，以驱动各个所述面板夹紧夹爪38分别靠近或远离所述载台外框8，在将面板放置到面板载台3后，通过面板夹紧气缸39控制面板夹紧夹爪38动作，将面板59夹紧或松脱，以将面板在载台3上的位置进行初步定位，所述载台内框7还设有面板固定装置10，所述面板固定装置10为吸取面板的吸气孔23，所述吸气孔23设置在所述载台内框7上表面，各个所述吸气孔23均连通有真空装置，从而确保面板紧贴在载台内框7上表面，所述载台内框7通过纵向设置的顶出机构6与XXY对位平台5连接，所述XXY对位平台5与横梁板4连接，所述顶出机构6包括第一直线轴承25、顶出气缸26，所述XXY对位平台5设置在所述横梁板4下方，所述XXY对位平台5包括三轴驱动机构27、顶板28、底板29，所述三轴驱动机构27连接在顶板28和底板29之间，以驱动所述底板29相对顶板28前后左右位移、水平旋转，所述XXY对位平台5为现有技术，本实施例中其具体结构不再进行阐述，所述顶板28固定在所述横梁板4下方，所述底板29向上延伸有立柱30，所述横梁板4上设有供所述立柱30穿过的避位孔40，所述立柱30穿过避位孔40后通过第一直线轴承25竖直活动连接所述载台内框7，所述顶出气缸26固定在所述底板29上方，并穿过所述横梁板4伸缩上顶或下放所述载台内框7，进而所述顶出机构6驱动所述载台内框7竖直伸缩出所述空腔9，所述XXY对位平台5驱动所述载台内框7在所述空腔9中做前后左右位移及水平旋转对位，所述面板视觉定位机构60、中框视觉定位机构61用以监测面板59与中框间的相对位姿，所述面板视觉定位机构60包括面板相机65、面板相机驱动副66，所述面板相机65位于所述面板载台3上方，所述面板相机驱动副66驱动所述面板相机65在面板载台3上方左右移动；所述中框视觉定位机构61包括中框相机67、中框相机驱动副68，所述中框相机67位于所述中框载台11下方，所述中框相机驱动副68驱动所述中框相机67在中框载台11下方左右移动；

所述面板载台组件1的工作过程大致如下，但不限于以下过程，首先通过所述顶出机构6上顶所述载台内框7，将面板放置在所述载台内框7上，面板与载台外框8的上表面间隔，面板夹紧机构24动作对面板进行初步定位，吸气孔23将面板吸在载台内框7上表面，面板相机驱动副66驱动所述面板相机65运动，以确定当前面板59的位姿，中框相机驱动副68驱动所述中框相机67运动，以确定当前中框的位姿，在进行相应的计算后，控制XXY对位平台5动作，将面板59和中框对齐，对齐包括以下过程，通过XXY对位平台驱动所述载台内框7做对位运动，调整面板在面板载台3上的位姿，该过程中所述载台内框载板42、载台内框主体41均一同运动，即面板夹紧机构24可以一直保持对面板的夹紧固定，同样也可以适时将面板松脱，根据实际工艺确定，不具体限定，对位完成后可通过顶出机构6下放所述载台内框7，使面板再次与载台外框8上表面贴合，以对面板起到更好的支撑；

重点结合图9、图10所示，所述中框载台组件2包括中框载台11、中框载台驱动机构12，所述中框载台11上设有中框夹紧机构13，所述中框载台驱动机构12驱动所述中框载台11上下翻转运动、相对面板载台3竖直进给运动，在本实施例中，所述中框载台驱动机构12包括前支架16、中支架17、后支架18、中支架直线运动副19、保压气缸14、旋转运动副20，所述前支架16、中支架17、后支架18在机架15上方由前至后一次排列，所述后支架18安装在机架15上，所述中支架17通过中支架直线运动副19竖直活动连接在后支架18上，所述中支架直线运动副19包括第一电机44、滚珠丝杠副45、第一直线导轨46，所述第一直线导轨46竖直连接在所述中支架17和后支架18之间，所述滚珠丝杠副45包括螺母、螺杆，螺母与中支架17固定，螺杆竖直延伸在后支架18上，第一电机44驱动所述螺杆旋转，进而驱动所述螺母带动所述中支架17沿第一直线导轨46上下滑动；所述前支架16通过保压气缸14竖直活动连接在中支架17上以带动所述中框载台11下压中框；所述中框载台11通过旋转运动副20连接所述前支架16，所述旋转运动副20包括第二电机47、轴杆48，所述轴杆48绕其轴线旋转地安装在所述前支架16上，所述第二电机47驱动所述轴杆48旋转，所述中框载台11固定在轴杆48侧壁；

首先通过中框夹紧机构13将中框夹紧固定，此过程中可以将中框载台11翻转朝上，以便于操作，夹紧后将中框载台11翻转向下，第一电机44动作，驱动所述中支架17及前支架16下降，使中框扣合在面板上，而后保压气缸14推动所述前支架16下行，进而带动所述中框载台11将中框和面板夹紧。

进一步地实施例中，所述中框载台组件2还包括压平装置31，所述压平装置位于所述中框载台11上方，重点结合图9、图11所示，所述压平装置31包括压平板32、压平驱动机构33，所述中框载台11设有支撑中框底面的支撑槽34，所述压平驱动机构33驱动所述压平板32向所述支撑槽34进给、下抵中框，使中框与所述支撑槽34底面贴合，防止中框翘起在中框载台11上，影响中框与面板组装时的精度；

所述压平驱动机构33包括下降气缸35、压平气缸36，所述压平气缸36连接在所述下降气缸35和所述压平板32之间，所述压平装置31还包括固定板49、支撑板50、第二直线导轨51、第二直线轴承52，所述固定板46固定在所述中支架17上，所述支撑板50通过第二直线导轨51竖直活动连接在所述固定板49上，所述压平板32通过第二直线轴承52竖直活动连接支撑板50，所述下降气缸35连接在固定板46与支撑板50之间，所述压平气缸36连接在支撑板50与压平板32之间，所述支撑板50，本实施例中，所述压平气缸36功率小于所述下降气缸35，所述下降气缸35驱动所述压平板32快速运动进给，当压平板32将要与中框接触时，停止下降气缸35，而后通过压平气缸36驱动所述压平板32对中框进行压平，在保证工作效率的同时，防止压平板32对中框造成损伤；

所述中框载台11还包括中框载台主体37，所述支撑槽34设置在所述中框载台主体37上，所述支撑槽34形成与中框配合的槽底和内侧壁，以供中框插入，所述支撑槽34内设置所述中框夹紧机构13，所述中框夹紧机构13外扩或内收，以将中框逼紧或松脱于支撑槽34，具体在本实施例中，所述中框夹紧机构13包括多个定位块53、中框夹紧气缸54，所述中框夹紧气缸54驱动连接所述定位块53，使多个所述定位块53分别靠近或远离所述支撑槽34内侧壁，进而使中框的四周逼紧于所述支撑槽34内侧壁，防止中框的形状误差对中框与面板的组装精度产生影响。

如图3、图7、图9所示，还包括横梁板直线运动副21，所述中框载台驱动机构12还包括后支架直线运动副22，所述横梁板直线运动副21连接在所述横梁板4与机架15之间，所述横梁板直线运动副21包括直线电机55、第三直线导轨56，以驱动所述面板载台组件1在机架15上前后位移，所述后支架18通过后支架直线运动副22安装在所述机架15上，所述后支架直线运动副22包括移动气缸57、第四直线导轨58，以驱动所述中框载台组件2在机架15上前后位移，使其能够在不同位置设置上、下料工位，以提升效率，本实施例中，如图1、图2，所述外罩62前后分别开有面板上料口71、中框上料口72，面板59与中框可以在不同的位置同时进行上料或下料，有利于效率的提升，外罩62在面板上料口71、中框上料口72处可开合地设置有仓门(仓门为现有技术、常规设计，附图中省略)，仓门采用亚克力板等透明材质，以便于观察设备工作状态。

为实现产品的可追溯性，所述面板59上设有编码，所述机架15上还设有用于读取所述编码的读码器64。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并非对本案设计的限制，凡依本案的设计关键所做的等同变化，均落入本案的保护范围。

Claims (10)

1.一种高精度曲面屏中框组装机，其特征在于：包括机架(15)，所述机架(15)上设有面板载台组件(1)、中框载台组件(2)、面板视觉定位机构(60)、中框视觉定位机构(61)，且所述中框载台组件(2)位于面板载台组件(1)上方；

所述面板载台组件(1)包括XXY对位平台(5)、放置面板(59)的面板载台(3)，所述中框载台组件(2)包括中框载台驱动机构(12)、中框载台(11)，所述中框载台(11)上设有中框夹紧机构(13)，所述中框载台驱动机构(12)驱动所述中框载台(11)上下翻转运动、相对面板载台(3)竖直进给运动，以使中框扣合在面板(59)上，所述面板视觉定位机构(60)、中框视觉定位机构(61)用以监测面板(59)与中框间的相对位姿，所述XXY对位平台(5)驱动连接所述面板载台(3)以调整面板(59)位姿。

2.如权利要求1所述一种高精度曲面屏中框组装机，其特征在于：所述机架(15)设有外罩(62)，所述面板载台组件(1)、中框载台组件(2)、面板视觉定位机构(60)、中框视觉定位机构(61)均封罩在所述外罩(62)内，所述外罩(62)上设有清洁过滤器(63)，所述清洁过滤器(63)用于将外罩(62)外的空气过滤后输送至外罩(62)内。

3.如权利要求1所述一种高精度曲面屏中框组装机，其特征在于：所述面板(59)上设有编码，所述机架(15)上还设有用于读取所述编码的读码器(64)。

4.如权利要求1所述一种高精度曲面屏中框组装机，其特征在于：所述面板视觉定位机构(60)包括面板相机(65)、面板相机驱动副(66)，所述面板相机(65)位于所述面板载台(3)上方，所述面板相机驱动副(66)驱动所述面板相机(65)在面板载台(3)上方左右移动；所述中框视觉定位机构(61)包括中框相机(67)、中框相机驱动副(68)，所述中框相机(67)位于所述中框载台(11)下方，所述中框相机驱动副(68)驱动所述中框相机(67)在中框载台(11)下方左右移动。

5.如权利要求1所述一种高精度曲面屏中框组装机，其特征在于：所述中框载台组件(2)还包括压平装置(31)，所述压平装置(31)包括压平板(32)、压平驱动机构(33)，所述中框载台(11)设有支撑中框底面的支撑槽(34)，所述压平驱动机构(33)驱动所述压平板(32)向所述支撑槽(34)进给、下抵中框，使中框与所述支撑槽(34)底面贴合。

6.如权利要求1所述一种高精度曲面屏中框组装机，其特征在于：所述面板载台组件(1)还包括横梁板(4)、顶出机构(6)，所述横梁板(4)安装在机架(15)上，所述面板载台(3)包括载台内框(7)、载台外框(8)，所述载台外框(8)固定在横梁板(4)上方，所述载台外框(8)中间设有空腔(9)，所述载台内框(7)间隙设置在所述空腔(9)中，所述载台内框(7)和载台外框(8)上表面用于放置面板，所述载台内框(7)设有用于取面板(59)的吸气孔(23)，所述载台内框(7)通过纵向设置的顶出机构(6)与XXY对位平台(5)连接，所述XXY对位平台(5)与横梁板(4)连接，所述顶出机构(6)驱动所述载台内框(7)竖直伸缩出所述空腔(9)，所述XXY对位平台(5)驱动所述载台内框(7)在所述空腔(9)中做前后左右位移及水平旋转对位。

7.如权利要求6所述一种高精度曲面屏中框组装机，其特征在于：所述顶出机构(6)包括第一直线轴承(25)、顶出气缸(26)，所述XXY对位平台(5)设置在所述横梁板(4)下方，所述XXY对位平台(5)包括三轴驱动机构(27)、顶板(28)、底板(29)，所述三轴驱动机构(27)连接在顶板(28)和底板(29)之间，以驱动所述底板(29)相对顶板(28)前后左右位移、水平旋转，所述顶板(28)固定在所述横梁板(4)下方，所述底板(29)向上延伸有立柱(30)，所述立柱(30)穿过所述横梁板(4)后通过第一直线轴承(25)竖直活动连接所述载台内框(7)，所述顶出气缸(26)固定在所述底板(29)上方，以穿过所述横梁板(4)伸缩上顶或下放所述载台内框(7)。

8.如权利要求6所述一种高精度曲面屏中框组装机，其特征在于：所述载台内框(7)设有延伸到载台外框(8)外周的面板夹紧机构(24)，所述面板夹紧机构(24)活动向载台外框(8)收缩。

9.如权利要求6所述一种高精度曲面屏中框组装机，其特征在于：所述中框载台驱动机构(12)包括后支架(18)、中支架(17)、前支架(16)、中支架直线运动副(19)、保压气缸(14)、旋转运动副(20)，所述后支架(18)安装在机架(15)上，所述中支架(17)通过中支架直线运动副(19)竖直活动连接在后支架(18)上，所述前支架(16)通过保压气缸(14)竖直活动连接在中支架(17)上，所述中框载台(11)通过旋转运动副(20)连接所述前支架(16)。

10.如权利要求9所述一种高精度曲面屏中框组装机，其特征在于：所述横梁板(4)与机架(15)之间设有横梁板直线运动副(21)，以驱动所述面板载台组件(1)在机架(15)上前后位移，所述后支架(18)通过一后支架直线运动副(22)安装在所述机架(15)上，以驱动所述中框载台组件(2)在机架(15)上前后位移。

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