CN216326242U - 一种高精度曲面屏背光组装机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种高精度曲面屏背光组装机，包括机架，机架上设有面板载台组件、背光载台组件、面板视觉定位机构、背光视觉定位机构，且背光载台组件位于面板载台组件上方；面板载台组件包括XXY对位平台、放置面板的面板载台，背光载台组件包括背光载台、背光载台驱动机构，背光载台上设有背光夹紧机构和吸附背光的吸盘，背光载台驱动机构驱动背光载台上下翻转运动、相对面板载台竖直进给运动，以使背光扣合在面板上，面板视觉定位机构、背光视觉定位机构用以检测面板与背光间的相对位姿，XXY对位平台驱动连接面板载台以调整面板位姿。本实用新型提升了曲面屏背光组装过程中的自动化程度和组装精度。

Description

一种高精度曲面屏背光组装机

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背光组装机。

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，目前市场中的屏幕种类繁多，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背光组件(以下简称背光)等，在屏幕组装过程中需要将背光安装在面板上，目前在平面屏的面板和背光组装过程中大都能够采用屏幕组装设备进行组装，其能够有效提升屏幕组装过程的效率，但对于曲面屏而言，由于其面板各处均存在一定的曲率，每次装夹面板时的定位误差，不同工件间的加工误差，使面板与背光间的组装必须实现精确定位，现有的屏幕组装设备无法适用于曲面屏的组装。

因此当前缺少针对曲面屏背光组装的曲面屏背光组装机，使曲面屏背光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背光组装机，克服上述缺陷，使曲面屏背光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：一种高精度曲面屏背光组装机，包括机架，所述机架上设有面板载台组件、背光载台组件、面板视觉定位机构、背光视觉定位机构，且所述背光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，所述背光载台组件包括背光载台、背光载台驱动机构，所述背光载台上设有背光夹紧机构和吸附背光的吸盘，所述背光载台驱动机构驱动所述背光载台上下翻转运动、相对面板载台竖直进给运动，以使背光扣合在面板上，所述面板视觉定位机构、背光视觉定位机构用以检测面板与背光间的相对位姿，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、背光载台组件、面板视觉定位机构、背光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的空气过滤后输送到外罩内。

进一步，所述外罩内还设置有清洁面板和背光的离子气刀组件、将外罩内气体排出的排气组件。

进一步，所述面板和背光上设有编码，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；所述背光视觉定位机构包括背光相机、背光相机驱动副，所述背光相机位于所述背光载台下方，所述背光相机驱动副驱动所述背光相机在背光载台下方左右移动。

进一步，所述背光载台形成与背光贴合的上表面和侧壁，所述背光载台外周设置所述背光夹紧机构，所述背光夹紧机构外扩或内收，以将背光松脱或逼紧于背光载台侧壁。

进一步，所述面板载台组件还包括横梁板、横梁板直线运动副，所述面板载台包括载台外框、载台内框、顶出机构、内框载板；所述横梁板通过所述横梁板直线运动副安装在所述机架上，以驱动所述面板载台组件在机架上前后位移，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，所述载台内框设有吸取面板的吸气孔，所述载台内框通过所述顶出机构竖直活动连接在所述内框载板上方，所述内框载板通过所述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活动伸出所述空腔，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，所述背光载台驱动机构包括后支架、中支架、前支架、后支架直线运动副、保压气缸、前支架直线运动副、旋转运动副，所述后支架通过后支架直线运动副安装在所述机架上，以驱动所述背光载台组件在机架上前后位移，所述中支架通过保压气缸竖直活动连接在后支架上，所述前支架通过前支架直线运动副竖直活动连接在中支架上，所述背光载台通过旋转运动副连接所述前支架。

进一步，所述内框载板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。

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，以驱动所述顶板相对底板前后左右位移、水平旋转，所述底板向上延伸有立柱，所述立柱固定在所述横梁板下方，所述横梁板上设有通孔，所述顶板向上穿过所述通孔与所述内框载板固定，所述内框载板通过第一直线轴承活动连接在所述载台内框下方，所述顶出气缸设置在所述内框载板上方，以上顶或下放所述载台内框。

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，所述背光载台组件包括背光载台、背光载台驱动机构，所述背光载台上设有背光夹紧机构和吸附背光的吸盘，所述背光载台驱动机构驱动所述背光载台上下翻转运动、相对面板载台竖直进给运动，以使背光扣合在面板上，所述面板视觉定位机构、背光视觉定位机构用以检测面板与背光间的相对位姿，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、背光视觉定位机构确定面板与背光间的相对位姿后，利用XXY对位平台驱动面板载台运动，进而调整面板的位姿，使面板与背光对齐，而后背光载台组件能够将背光准确地扣在面板上，从而提升了背光与面板组装的自动化程度和组装精度。

附图说明

图1为本实用新型的部分侧视结构图示意图；

图2为本实用新型的部分分解结构示意图；

图3为本实用新型的面板载台组件分解结构示意图；

图4为本实用新型的面板载台、内框载板分解结构示意图；

图5为本实用新型的背光载台组件立体结构示意图；

图6为本实用新型的背光载台组件部分分解结构示意图；

图7为本实用新型的背光载台立体结构示意图；

图8为本实用新型的背光载台部分分解结构示意图；

图9为本实用新型的立体结构示意图；

图10为本实用新型另一方向的立体结构示意图；

图11为本实用新型的部分立体结构示意图；

图12为本实用新型另一方向的部分立体结构示意图。

标号说明：1-面板载台组件，2-背光载台组件，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-背光载台，12-背光载台驱动机构，13-背光夹紧机构，14-保压气缸，15-机架，16-前支架，17-中支架，18-后支架，19-前支架直线运动副，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-内框载板，32-背光载台主体，33-背光载台底板，34-背光夹爪，35-背光夹紧气缸，36-吸盘，37-通孔，38-面板夹紧夹爪，39-面板夹紧气缸，40-镂空，41-面板，42-第四直线导轨，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-直线电机，50-第三直线导轨，51-面板视觉定位机构，52-背光视觉定位机构，53-外罩，54-清洁过滤器，55-离子气刀组件，56-排气组件，57-读码器，58-面板相机，59-面板相机驱动副，60-背光相机，61-背光相机驱动副，62-人机界面，63-面板上料口，64-背光上料口，65-驱动气缸。

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背光组装机，重点结合图1、图2、图9、图11、图12所示，包括机架15，所述机架15上设有面板载台组件1、背光载台组件2、面板视觉定位机构51、背光视觉定位机构52，且所述背光载台组件2位于面板载台组件1上方，所述机架15设有外罩53，所述面板载台组件1、背光载台组件2、面板视觉定位机构51、背光视觉定位机构52均封罩在所述外罩53内，所述外罩53上设有清洁过滤器54，所述清洁过滤器54用于将外罩53外的的空气过滤后输送到外罩53内，以保证外罩53内的清洁，避免空气中的悬浮颗粒掉落至面板和背光装配处，所述外罩53内还设置有清洁面板和背光的离子气刀组件55、将外罩内气体排出的排气组件56，优选地，在所述外罩53上设置人机界面62，通过所述人机界面62实现与面板载台组件1、背光载台组件2、面板视觉定位机构51、背光视觉定位机构52、离子气刀组件55等进行人机交互控制；

重点结合图2、图3、图4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，所述面板载台3包括载台外框8、载台内框7、顶出机构6、内框载板31；所述载台外框8固定在所述横梁板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41，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为多个吸取面板的吸气孔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，所述载台内框7通过所述顶出机构6竖直活动连接在所述内框载板31上方，所述顶出机构6包括第一直线轴承25、顶出气缸26，所述内框载板31通过第一直线轴承25活动连接在所述载台内框7下方，所述顶出气缸26设置在所述内框载板31上方，以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，所述内框载板31通过所述XXY对位平台5与横梁板4连接，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，以驱动所述顶板28相对底板29前后左右位移、水平旋转，所述三轴驱动机构27为现有技术，本实施例中不再阐述其具体结构，所述底板29向上延伸有立柱30，所述立柱30固定在所述横梁板4下方，所述横梁板4上设有通孔37，所述顶板28向上穿过所述通孔37与所述内框载板31固定，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；本实施例中，所述内框载板31还设有延伸到载台外框8外周的面板夹紧机构24，所述内框载板31与所述载台外框8下方留有供夹紧机构24伸出的间隙，所述载台外框8向下延伸有连接柱43，所述内框载板31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，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41夹紧或松脱；

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，所述面板视觉定位机构51、背光视觉定位机构52检测面板41与背光间的相对位姿，具体地，再重点结合图11、图12所示，所述面板视觉定位机构51包括面板相机58、面板相机驱动副59，所述面板相机58位于所述面板载台3上方，所述面板相机驱动副59驱动所述面板相机58在面板载台3上方左右移动，即沿面板41横向延伸方向的一端移动至另一端，以确定面板的位姿；所述背光视觉定位机构52包括背光相机60、背光相机驱动副61，所述背光相机60位于所述背光载台11下方，所述背光相机驱动副61驱动所述背光相机60在背光载台11下方左右移动，由背光横向延伸的一端移动至另一端，以确定背光的位姿，通过面板41与背光间的相对位姿，得到面板41需要调整的位姿量，而后通过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7、内框载板31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5、图6、图7所示，所述背光载台组件2包括背光载台11、背光载台驱动机构12，所述背光载台11上设有背光夹紧机构13，所述背光载台驱动机构12驱动所述背光载台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，所述背光载台驱动机构12包括前支架16、中支架17、后支架18、前支架直线运动副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通过保压气缸14竖直活动连接在后支架18上，所述前支架16通过前支架直线运动副19竖直活动连接在中支架17上，所述前支架直线运动副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竖直连接在所述前支架16和中支架17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，螺杆竖直延伸在前支架16上，第一电机44驱动所述螺杆旋转，进而驱动所述螺杆相对螺母位移，带动所述前支架16沿第一直线导轨46上下滑动；所述中支架17通过保压气缸14竖直活动连接在后支架18上以带动所述背光载台11下压背光；所述背光载台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，所述背光载台11固定在轴杆48侧壁；

首先通过背光夹紧机构13将背光夹紧固定，此过程中可以将背光载台11翻转朝上，以便于操作，夹紧后将背光载台11翻转向下，第一电机44动作，驱动所述前支架16下降，使背光扣合在面板上，而后保压气缸14推动所述中支架17带动前支架16一同下行，进而带动所述背光载台11将背光和面板压紧。

重点结合图7、图8所示，所述背光载台11具体结构如下，所述背光载台11形成与背光贴合的上表面和侧壁，所述背光载台11外周设置所述背光夹紧机构13，所述背光夹紧机构13外扩或内收，以将背光松脱或逼紧于背光载台11侧壁，具体在本实施例中，所述背光载台11包括背光载台主体32、背光载台底板33，所述背光载台主体32形成与背光贴合的上表面和侧壁，所述背光载台主体32和所述背光夹紧机构13固定在背光载台底板33上，所述背光夹紧机构13包括多个背光夹爪34、背光夹紧气缸35，多个所述背光夹爪34活动布置在所述背光载台主体32四周，所述背光夹紧气缸35驱动连接所述各背光夹爪34，以驱动各背光夹爪34分别靠近或远离所述背光载台主体32侧壁；优选的，所述背光载台主体32中央设有镂空40，所述背光载台底板33上安装有吸盘36，所述吸盘36延伸到背光载台11上表面，以将背光吸附在所述背光载台11上表面。

更进一步地实施例中，如图1、图2所示，还包括横梁板直线运动副21，所述背光载台驱动机构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49、第三直线导轨50，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包括第四直线导轨42、驱动气缸65，所述驱动气缸65连接在机架15与后支架22之间，能够沿第四直线导轨42延伸方向伸缩，以驱动所述背光载台组件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，重点结合9、图10所示，所述外罩53前后分别开有面板上料口63、背光上料口64，面板41与背光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53在面板上料口63、背光上料口64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，如图10所示，所述面板41和背光上设有编码，所述机架15上还设有用于读取所述编码的读码器57，所述读码器57共设有两个分别读取面板41上的编码和背光上的编码。

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背光组装机，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)、背光载台组件(2)、面板视觉定位机构(51)、背光视觉定位机构(52)，且所述背光载台组件(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(41)的面板载台(3)，所述背光载台组件(2)包括背光载台(11)、背光载台驱动机构(12)，所述背光载台(11)上设有背光夹紧机构(13)和吸附背光的吸盘(36)，所述背光载台驱动机构(12)驱动所述背光载台(11)上下翻转运动、相对面板载台(3)竖直进给运动，以使背光扣合在面板(41)上，所述面板视觉定位机构(51)、背光视觉定位机构(52)用以检测面板(41)与背光间的相对位姿，所述XXY对位平台(5)驱动连接所述面板载台(3)以调整面板(41)位姿。

2.如权利要求1所述一种高精度曲面屏背光组装机，其特征在于：所述机架(15)设有外罩(53)，所述面板载台组件(1)、背光载台组件(2)、面板视觉定位机构(51)、背光视觉定位机构(52)均封罩在所述外罩(53)内，所述外罩(53)上设有清洁过滤器(54)，所述清洁过滤器(54)用于将外罩(53)外的空气过滤后输送到外罩(53)内。

3.如权利要求2所述一种高精度曲面屏背光组装机，其特征在于：所述外罩(53)内还设置有清洁面板(41)和背光的离子气刀组件(55)、将外罩(53)内气体排出的排气组件(56)。

4.如权利要求1所述一种高精度曲面屏背光组装机，其特征在于：所述面板(41)和背光上设有编码，所述机架(15)上还设有用于读取所述编码的读码器(57)。

5.如权利要求1所述一种高精度曲面屏背光组装机，其特征在于：所述面板视觉定位机构(51)包括面板相机(58)、面板相机驱动副(59)，所述面板相机(58)位于所述面板载台(3)上方，所述面板相机驱动副(59)驱动所述面板相机(58)在面板载台(3)上方左右移动；所述背光视觉定位机构(52)包括背光相机(60)、背光相机驱动副(61)，所述背光相机(60)位于所述背光载台(11)下方，所述背光相机驱动副(61)驱动所述背光相机(60)在背光载台(11)下方左右移动。

6.如权利要求1所述一种高精度曲面屏背光组装机，其特征在于：所述背光载台(11)形成与背光贴合的上表面和侧壁，所述背光载台(11)外周设置所述背光夹紧机构(13)，所述背光夹紧机构(13)外扩或内收，以将背光松脱或逼紧于背光载台(11)侧壁。

7.如权利要求1所述一种高精度曲面屏背光组装机，其特征在于：所述面板载台组件(1)还包括横梁板(4)、横梁板直线运动副(21)，所述面板载台(3)包括载台外框(8)、载台内框(7)、顶出机构(6)、内框载板(31)；所述横梁板(4)通过所述横梁板直线运动副(21)安装在所述机架(15)上，以驱动所述面板载台组件(1)在机架(15)上前后位移，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(41)，所述载台内框(7)设有吸取面板的吸气孔(23)，所述载台内框(7)通过所述顶出机构(6)竖直活动连接在所述内框载板(31)上方，所述内框载板(31)通过所述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)竖直活动伸出所述空腔(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。

8.如权利要求7所述一种高精度曲面屏背光组装机，其特征在于：所述背光载台驱动机构(12)包括后支架(18)、中支架(17)、前支架(16)、后支架直线运动副(22)、保压气缸(14)、前支架直线运动副(19)、旋转运动副(20)，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，以驱动所述背光载台组件(2)在机架(15)上前后位移，所述中支架(17)通过保压气缸(14)竖直活动连接在后支架(18)上，所述前支架(16)通过前支架直线运动副(19)竖直活动连接在中支架(17)上，所述背光载台(11)通过旋转运动副(20)连接所述前支架(16)。

9.如权利要求7所述一种高精度曲面屏背光组装机，其特征在于：所述内框载板(31)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。

10.如权利要求7所述一种高精度曲面屏背光组装机，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，以驱动所述顶板(28)相对底板(29)前后左右位移、水平旋转，所述底板(29)向上延伸有立柱(30)，所述立柱(30)固定在所述横梁板(4)下方，所述横梁板(4)上设有通孔(37)，所述顶板(28)向上穿过所述通孔(37)与所述内框载板(31)固定，所述内框载板(31)通过第一直线轴承(25)活动连接在所述载台内框(7)下方，所述顶出气缸(26)设置在所述内框载板(31)上方，以上顶或下放所述载台内框(7)。

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