CN217292305U - 一种自动划线设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种自动划线设备，包括产品定位座、划线笔机构、划线驱动机构、以及控制系统，所述产品定位座用于待划线产品的定位安放，所述划线笔机构安装在划线驱动机构上并位于产品定位座上方，所述划线笔机构中具有划线笔，所述划线驱动机构能够驱动划线笔机构在X向、Y向和Z向上运动，所述控制系统与划线驱动机构控制相连，用于控制划线驱动机构的驱动动作。自动划线设备能够取代人工划线，能够按照设置在控制系统中的程序和坐标参数进行自动划线，相对于现有人工划线的方式，能够避免错标、漏标的事件发生，克服了不能检查校对点坐标正确性的缺陷，划线准确度高，提高了工作效率。

Description

一种自动划线设备

技术领域

本实用新型涉及检测机械领域，具体涉及一种自动划线设备。

背景技术

在笔记本电脑的质量检测工作过程，需要对笔记本进行划线操作，目前实验室的方法是采用直尺辅助，人为手工划线，其操作方法为：操作人员参看图档坐标文档(X/Y坐标)，辅以直尺和铅笔，在指定位置上划出十字线。再转移到压力测试机上，施力按压十字线中心。通过在“指定”位置施加固定的压力，模拟用户在使用电脑时，施加外力于电脑，以验证电脑的结构稳定和功能稳定性。目前单款式笔记本涉及到的测试位置包含电脑上盖、底座及键盘区等的各个位置，合计达700多个位置区域。

现有人工划线模式下的缺点：1.需要测试划线的位置点坐标太多(目前统计到最多的一款产品上需要标坐标点数达到712个)，需要人工一次性划完，不然担心会有遗漏；而且人工做完工作后，自己或其它人也不方便检查校对。2.产品上需要标记的点坐标位置绝大部分坐标(X/Y)都含有小数位，很多小数都在百分位上，并且客户的要求达到0.05mm精度。目前采用的是直尺，人员无法精确找到带有小数位的位置(误差在0.5mm左右)；并且相同的需求文件，人工重复作业几次，划出来位置会有所不同，一致性不佳。3.目前产品的四周都非平面，有一定的弧度，需要借助“L”型挡块来固定产品四周。划线时，直尺的零点和“L”型挡块内侧对齐并保证垂直，从而避免因起始位置不准确、划出来的线不平行等原因，而产生误差。4.大量的测试坐标点，杂乱的压点顺序，加长了给测试位置标记压点顺序的时间，进而延长了整个测试的时间周期，影响了客户对试验结果判断的及时性。5.为了满足测试进度，满足客户需求，需要投入更多的人员，加大了对人力的需求。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型要解决的技术问题在于提供一种自动划线设备，能够取代人工划线，根据需要自动的进行划线，能够避免错标、漏标的事件发生，克服不能检查校对点坐标正确性的缺陷，提高工作效率。

为实现上述目的，本实用新型提供一种自动划线设备，包括产品定位座、划线笔机构、划线驱动机构、以及控制系统，所述产品定位座用于待划线产品的定位安放，所述划线笔机构安装在划线驱动机构上并位于产品定位座上方，所述划线笔机构中具有划线笔，所述划线驱动机构能够驱动划线笔机构在X向、Y向和Z向上运动，所述控制系统与划线驱动机构控制相连，用于控制划线驱动机构的驱动动作。

进一步地，所述划线笔机构包括固定安装在划线驱动机构上的固定板、安装在固定板上且可沿Z向移动的笔架、以及设置在笔架上端的上部弹簧，所述笔架沿X向向上运动时上部弹簧会压缩，所述划线笔固定在笔架上。

进一步地，所述划线笔机构还包括固定安装于固定板的接触式压力传感器，所述上部弹簧上端与接触式压力传感器相抵，所述接触式压力传感器与控制系统电信号相连。

进一步地，所述划线笔机构还包括设置在笔架下端的下部弹簧，所述下部弹簧上端与笔架相抵，用于提供向上的弹性力。

进一步地，所述划线驱动机构包括X轴滑轨、X轴驱动组件、Y轴滑轨、Y轴驱动组件、Z轴滑轨、以及Z轴驱动组件，所述X轴滑轨安装在Y轴滑轨上，所述Y轴驱动组件驱动X 轴滑轨在Y轴滑轨上沿Y向直线移动，所述Z轴滑轨安装在X轴滑轨上，所述X轴驱动组件驱动Z轴滑轨在X轴滑轨上沿X向直线移动，所述划线笔机构安装在Z轴滑轨上，所述Z轴驱动组件驱动划线笔机构在Z轴滑轨上沿Z向直线移动，所述X轴驱动组件、Y轴驱动组件和Z轴驱动组件都与控制系统相连

进一步地，所述X轴驱动组件包括X轴电机、以及连接X轴电机和Z轴滑轨的丝杆传动结构，所述Y轴驱动组件包括Y轴电机、以及连接Y轴电机和X轴滑轨的丝杆传动结构，所述Z轴驱动组件包括Z轴电机、以及连接Z轴电机和划线笔机构的丝杆传动结构。

进一步地，所述控制系统包括电脑。

进一步地，还包括外罩机构，所述外罩机构包括方形框架和透明亚克力板，所述产品定位座位于方形框架罩内，所述方形框架罩的左侧面、右侧面和后侧面都安装有透明亚克力板，所述方形框架的前侧面和上侧面为敞口。

进一步地，所述外罩机构还包括安装在方形框架上侧和前侧敞口处的安全光幕组件，所述安全光幕组件保护都固定在方形框架上且相对设置的发光器和受光器，所述受光器与控制系统相连。

进一步地，所述待划线产品为笔记本电脑，所述产品定位座包括放置平台、固定在防止平台上的L形定位架、以及两个压紧组件，所述L形定位架包括相互垂直的第一挡条和第二挡条，所述笔记本电脑安放在放置平台上，且笔记本电脑其中两个相邻侧边分别与L形定位架的第一挡条和第二挡条相贴靠，所述两个压紧组件用于分别压紧在笔记本电脑另外两个侧边上。

如上所述，本实用新型涉及的自动划线设备，具有以下有益效果：

通过设置产品定位座、划线笔机构、划线驱动机构、以及控制系统，使用时，先将笔记本电脑安放在产品定位座上并定位好，根据划线需要，将相应划线点的坐标输入到控制系统中，控制系统根据这些坐标位置控制划线驱动机构的动作，带动划线笔机构移动来进行划线，根据所有划线点的坐标，依次完成所有点的划线。本发明的自动划线设备，能够取代人工划线，能够按照设置在控制系统中的程序和坐标参数进行自动划线，相对于现有人工划线的方式，能够避免错标、漏标的事件发生，克服了不能检查校对点坐标正确性的缺陷，划线准确度高，提高了工作效率。

附图说明

图1为本实用新型的自动划线设备的结构示意图。

图2为本实用新型中的划线笔机构的结构示意图。

图3为本实用新型中的划线笔机构的侧面结构示意图。

图4为本实用新型中的划线驱动机构的结构示意图。

图5为本实用新型中的外罩机构的结构示意图。

图6为本实用新型中的产品定位座的结构示意图。

元件标号说明

1 产品定位座

11 放置平台

12 L形定位架

12a 第一挡条

12b 第二挡条

13 压紧组件

13a 压块

13b 缓冲弹簧

2 划线驱动机构

21 Y轴滑轨

22 Y轴电机

23 X轴滑轨

24 X轴电机

25 Z轴滑轨

26 Z轴电机

3 划线笔机构

31 划线笔

32 固定板

33 笔架

34 导向滑轨

35 上部弹簧

36 接触式压力传感器

37 支架

38 下部弹簧

4 外罩机构

41 方形框架

42 透明亚克力板

43 安全光幕组件

5 电脑

6 控制箱

7 笔记本电脑

8 报警灯

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。

须知，本说明书附图所绘的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等的用语，亦仅为便于叙述明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

参见图1至图6，本实用新型提供了一种自动划线设备，包括产品定位座1、划线笔机构 3、划线驱动机构2、以及控制系统，产品定位座1用于待划线产品的定位安放，划线笔机构 3安装在划线驱动机构2上并位于产品定位座1上方，划线笔机构3中具有划线笔31，划线驱动机构2能够驱动划线机构在X向、Y向和Z向上运动，X向、Y向和Z向三者相互垂直，控制系统与划线驱动机构2控制相连，用于控制划线驱动机构2的驱动动作。

本实用新型涉及的自动划线设备的基本工作原理为：自动划线设备可用于笔记本电脑7 的划线，参见图1，使用时，先将笔记本电脑7安放在产品定位座1上并定位好，根据划线需要，将相应划线点的坐标输入到控制系统中，控制系统根据这些坐标位置控制划线驱动机构2的动作，带动划线笔机构3移动来进行划线，具体地，划线笔机构3在X向和Y向的移动用于进行划线点坐标位置的确定，确定位置后，划线笔机构3在沿Z向往下运动至划线笔31与笔记本电脑7接触来进行划线，划线完成后往下运动至划线笔31与笔记本电脑7分开，然后再沿X向和Y向移动到达下一个划线点，以此完成所有点的划线。

本发明的自动划线设备，控制系统通过划线驱动机构2来带动划线笔机构3进行划线，能够取代人工划线，能够按照设置在控制系统中的程序和坐标参数进行自动划线，相对于现有人工划线的方式，能够避免错标、漏标的事件发生，克服了不能检查校对点坐标正确性的缺陷，划线准确度高，提高了工作效率。

参见图1至图6，以下以一个具体实施例对本实用新型做进一步说明：

在本实施例中，参见图1、图2和图3，作为优选设计，控制系统包括电脑5和运动控制元件，电脑5包括主机、显示器和键盘等，能够进行坐标数据的输入等操作，以及相应参数的显示，电脑5作为整个系统的控制中心，通过运动控制元件与划线驱动机构2进行控制相连。运动控制元件可采用驱动器等，来分别驱动划线驱动机构2的动作。优选地，还包括一个控制箱6，电脑5主机以及相应的运动控制元件安装在控制箱6中。

在本实施例中，参见图1、图2和图3，作为优选设计，划线笔机构3包括固定安装在划线驱动机构2上的固定板32、安装在固定板32上且可沿Z向移动的笔架33、以及设置在笔架33上端的上部弹簧35，笔架33沿X向向上运动时上部弹簧35会压缩，划线笔31固定在笔架33上，其中，固定板32上设有沿Z向延伸的导向滑轨34，笔架33安装在导轨上，以确保其能相对固定板32顺利地上下移动。在划线工作中，划线笔机构3下移时，划线笔31 下端先与笔记本电脑7接触，然后会继续下压一小段距离，此时划线笔31和笔架33相对固定板32上移一段距离，上部弹簧35被压缩，对划线笔31施加向下弹力，以此确保划线笔 31与笔记本电脑7之间具有一定接触压力，确保划线工作的顺利，并且不易因下压而损伤划线笔31。在本实施例中，划线笔31采用铅笔，当然也为其他类型的笔。

在本实施例中，参见图1、图2和图3，进一步优选地，划线笔机构3还包括接触式压力传感器36，具体可采用S型测力传感器，接触式压力传感器36通过一个支架37固定安装于固定板32，上部弹簧35上端与接触式压力传感器36相抵，接触式压力传感器36与控制系统电信号相连，划线笔31与笔记本电脑7之间具有一定接触压力时，上部弹簧35被压缩，并会将弹力传递给接触式压力传感器36，接触式压力传感器36可将信号传递到控制系统中，并在电脑5的显示器中显示，根据接触式压力传感器36的信号来确保划线笔31与笔记本电脑7接触了并具有一定接触压力，再进行后续划线动作，并根据读数大小还能够确定笔头划线力度。此外，还在笔架33下端设有下部弹簧38，下部弹簧38上端与笔架33相抵，用于提供向上的弹性力，用于支撑笔架33，以及在划线完成后提供复位弹力。

在本实施例中，参见图1和图4，作为优选设计，划线驱动机构2包括X轴滑轨23、X轴驱动组件、Y轴滑轨21、Y轴驱动组件、Z轴滑轨25、以及Z轴驱动组件，Y轴滑轨21 固定，X轴滑轨23安装在Y轴滑轨21上，Y轴驱动组件驱动X轴滑轨23在Y轴滑轨21 上沿Y向直线移动，Z轴滑轨25安装在X轴滑轨23上，X轴驱动组件驱动Z轴滑轨25在 X轴滑轨23上沿X向直线移动，划线笔机构3安装在Z轴滑轨25上，Z轴驱动组件驱动划线笔机构3在Z轴滑轨25上沿Z向直线移动，X轴驱动组件、Y轴驱动组件和Z轴驱动组件都与控制系统相连。在本实施例中，X轴驱动组件、Y轴驱动组件和Z轴驱动组件都采用电机和丝杆传动结构，具体地，参见图4，X轴驱动组件包括固定在X轴滑轨23端部的X 轴电机24、以及连接X轴电机24和Z轴滑轨25的丝杆传动结构(附图中未示出)，丝杆传动结构为现有传动机构，用于将旋转运动转换为直线运动，包括丝杆和丝杆螺母，丝杆与X 轴电机24相连，丝杆螺母与Z轴滑轨25固定。同理地，Y轴驱动组件包括固定在Y轴滑轨 21上的Y轴电机22、以及连接Y轴电机22和X轴滑轨23的丝杆传动结构，Z轴驱动组件包括固定在Z轴滑轨25上的Z轴电机26、以及连接Z轴电机26和划线笔机构3的丝杆传动结构，其运动原理与X轴驱动组件的基本相同，因此不再赘述。当然，X轴驱动组件、Y轴驱动组件和Z轴驱动组件都可以采用其他合适结构，例如可以利用气缸直接驱动，也可以采用电机配合皮带传动等。

采用本实施例中的划线驱动机构2，类似于XYZ三轴龙门结构，三个方向的运动由三个电机独立驱动，控制系统中可采用三个驱动器分别驱动三个方向的运动。工作时，通过Y轴电机22的转动，驱动X轴滑轨23在Y轴滑轨21上直线移动，实现划线笔机构3的Y向移动，通过X轴电机24的转动，驱动Z轴滑轨25在X轴滑轨23上直线移动，实现划线笔机构3的X向移动，通过Z轴电机26的转动，驱动划线笔机构3沿着Z轴滑轨25直线移动，实现划线笔机构3的Z向移动。当然，本申请中的划线驱动机构2，并不限于上述具体结构，也可以采用其他合适机构，例如采用智能机械臂等，能够实现准确带动划线笔机构3在X向、 Y向和Z向上的精确移动和定位即可。

在本实施例中，参见图1和图5，作为优选设计，自动划线设备还包括外罩机构4，外罩机构4包括方形框架41和透明亚克力板42，产品定位座1位于方形框架41罩内，方形框架41罩的左侧面、右侧面和后侧面都安装有透明亚克力板42，方形框架41的前侧面和上侧面为敞口，外罩机构4起到保护作用，其左侧、右侧和后侧的透明亚克力板42起到遮挡作用，并且可以提供多方位的观察视角，设备走位出错时，人员可以及时发现处理。方形框架41前侧面和上侧面的敞口则用于人员操作。优选地，外罩机构4还包括安装在方形框架41上侧敞口和前侧敞口处的安全光幕组件43，安全光幕组件43包括发光器和受光器，发光器和受光器都固定在方形框架41上且相对设置的，受光器与控制系统相连。发光器发射出调制的红外光，由受光器接收，因此在前侧敞口和上侧敞口中都形成光栅保护网，当人进入保护网，受光器会因没有接收到红外光而发出信号，根据该信号控制系统控制运动中的设备停止，从而避免运动中的设备对操作人员产生伤害。

在本实施例中，参见图1和图5，作为优选设计，在方形框架41上还安装有报警灯8，报警灯8与控制系统相连，报警灯8包括3种颜色，分别为黄色、绿色和红色。通过报警灯 8的显示可快速判断当前设备的状态，以便能够快速做处理，其中黄色表示待机，即设备开机后未运行，绿色表示设备运行中，红色表示设备突然停止。

在本实施例中，参见图1和图6，自动划线设备用于给笔记本电脑7等方形产品进行划线时，作为优选设计，产品定位座1包括放置平台11、固定在防止平台上的L形定位架12、以及两个压紧组件13，L形定位架12包括相互垂直的第一挡条12a和第二挡条12b，笔记本电脑7安放在放置平台11上，且笔记本电脑7其中两个相邻侧边分别与L形定位架12的第一挡条12a和第二挡条12b相贴靠，两个压紧组件13用于分别压紧在笔记本电脑7另外两个侧边上。在本实施例中，压紧组件13中具有压块13a、以及压紧驱动组件，压紧驱动组件驱动压块13a靠近或者远离笔记本电脑7，压紧驱动组件具体可采用多种合适现有结构。L形定位架12用于对笔记本电脑7进行定位，通过压块13a对笔记本电脑7的两个边施加压紧力，从而保证笔记本电脑7在划线时位置稳定准确。优选地，在压块13a上还设有缓冲弹簧13b，压块13a通过缓冲弹簧13b压靠在笔记本电脑7上，起到缓冲和保护作用，避免出现压伤笔记本电脑7。在对划线点的坐标进行设定时，坐标轴的原点可设置在L形定位架12上，使各产品都有一个相同的原点作为起始点，这个简单实用的L形定位架12能解决不同人员不同放置状况造成的位置偏差。

本实用新型的自动划线装备，不仅可以划十字架标记，还可以通过电脑5中的程序，更改行进方式划直线、斜线、方格、圆圈等标记，可满足不同客户的不同标记要求，并且对于被测品的形状也没有特别的要求，只要在运动轨迹区域范围内，都可以达成。另外，自动划线装备还可以用作其它功用，如果把划线笔31换成激光头，那么可以变成镭射雕刻机，如果换成相机，那么可以作为自动视觉检测仪等。

由上可知，本实施例中的自动划线装置，具有以下有益效果：

1、采用该设备后，划线质量一致性明显提升，并同步提升了笔记本电脑7测试结果的准确性，缩短了测试时间周期，提高了作业效率；所有划线点的位置坐标可提前输入，开始测试时，直接调用对应程序，由机器自行寻找位置横向划线，划线精度高，所划十字线位置偏差能控制在0.05mm以内。

2、提升划线效率和质量，大幅降低人力需求与人工劳动强度，需测试的位置由机器标记，找位置、划线的速度更快，此外，以机器测试代替手工划线，减小了对人员的依赖。

3、节省人力成本，减少人员投入；设备投入后，人力需求由10-15人精简至3人巡检机器状态，由于所有测试方法都可保存在电脑5中，可以直接调用，降低了对人员的整体素质要求，对于新员工的上岗操作也只需要做简单培训，即可胜任。

4、适用通用性较强，可以针对各种产品，只要有类似划线需求，该设备都能够兼容适用。

综上所述，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具有高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种自动划线设备，其特征在于：包括产品定位座(1)、划线笔机构(3)、划线驱动机构(2)、以及控制系统，所述产品定位座(1)用于待划线产品的定位安放，所述划线笔机构(3)安装在划线驱动机构(2)上并位于产品定位座(1)上方，所述划线笔机构(3)中具有划线笔(31)，所述划线驱动机构(2)能够驱动划线笔机构(3)在X向、Y向和Z向上运动，所述控制系统与划线驱动机构(2)控制相连，用于控制划线驱动机构(2)的驱动动作。

2.根据权利要求1所述的自动划线设备，其特征在于：所述划线笔机构(3)包括固定安装在划线驱动机构(2)上的固定板(32)、安装在固定板(32)上且可沿Z向移动的笔架(33)、以及设置在笔架(33)上端的上部弹簧(35)，所述笔架(33)沿X向向上运动时上部弹簧(35)会压缩，所述划线笔(31)固定在笔架(33)上。

3.根据权利要求2所述的自动划线设备，其特征在于：所述划线笔机构(3)还包括固定安装于固定板(32)的接触式压力传感器(36)，所述上部弹簧(35)上端与接触式压力传感器(36)相抵，所述接触式压力传感器(36)与控制系统电信号相连。

4.根据权利要求3所述的自动划线设备，其特征在于：所述划线笔机构(3)还包括设置在笔架(33)下端的下部弹簧(38)，所述下部弹簧(38)上端与笔架(33)相抵，用于提供向上的弹性力。

5.根据权利要求1所述的自动划线设备，其特征在于：所述划线驱动机构(2)包括X轴滑轨(23)、X轴驱动组件、Y轴滑轨(21)、Y轴驱动组件、Z轴滑轨(25)、以及Z轴驱动组件，所述X轴滑轨(23)安装在Y轴滑轨(21)上，所述Y轴驱动组件驱动X轴滑轨(23)在Y轴滑轨(21)上沿Y向直线移动，所述Z轴滑轨(25)安装在X轴滑轨(23)上，所述X轴驱动组件驱动Z轴滑轨(25)在X轴滑轨(23)上沿X向直线移动，所述划线笔机构(3)安装在Z轴滑轨(25)上，所述Z轴驱动组件驱动划线笔机构(3)在Z轴滑轨(25)上沿Z向直线移动，所述X轴驱动组件、Y轴驱动组件和Z轴驱动组件都与控制系统相连。

6.根据权利要求5所述的自动划线设备，其特征在于：所述X轴驱动组件包括X轴电机(24)、以及连接X轴电机(24)和Z轴滑轨(25)的丝杆传动结构，所述Y轴驱动组件包括Y 轴电机(22)、以及连接Y轴电机(22)和X轴滑轨(23)的丝杆传动结构，所述Z轴驱动组件包括Z轴电机(26)、以及连接Z轴电机(26)和划线笔机构(3)的丝杆传动结构。

7.根据权利要求1所述的自动划线设备，其特征在于：所述控制系统包括电脑(5)。

8.根据权利要求1所述的自动划线设备，其特征在于：还包括外罩机构(4)，所述外罩机构(4)包括方形框架(41)和透明亚克力板(42)，所述产品定位座(1)位于方形框架(41)罩内，所述方形框架(41)罩的左侧面、右侧面和后侧面都安装有透明亚克力板(42)，所述方形框架(41)的前侧面和上侧面为敞口。

9.根据权利要求8所述的自动划线设备，其特征在于：所述外罩机构(4)还包括安装在方形框架(41)上侧和前侧敞口处的安全光幕组件(43)，所述安全光幕组件(43)保护都固定在方形框架(41)上且相对设置的发光器和受光器，所述受光器与控制系统相连。

10.根据权利要求1所述的自动划线设备，其特征在于：所述待划线产品为笔记本电脑(7)，所述产品定位座(1)包括放置平台(11)、固定在防止平台上的L形定位架(12)、以及两个压紧组件(13)，所述L形定位架(12)包括相互垂直的第一挡条(12a)和第二挡条(12b)，所述笔记本电脑(7)安放在放置平台(11)上，且笔记本电脑(7)其中两个相邻侧边分别与L形定位架(12)的第一挡条(12a)和第二挡条(12b)相贴靠，所述两个压紧组件(13)用于分别压紧在笔记本电脑(7)另外两个侧边上。

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