CN221189247U - 一种用于液晶生产线的液晶屏包裹设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于液晶生产线的液晶屏包裹设备，其特征在于，包括包裹机构；所述包裹机构包括可移动支架、以及连接在可移动支架侧面的U型旋转机构；所述U型旋转机构包括转轴、U型架、移动平台、泡沫纸桶和拉伸机构；所述转轴的一端连接U型架，转轴的另一端连接移动架，用于带动U型架绕自身的对称轴转动；泡沫纸桶、拉伸机构均位于移动平台上，随移动平台移动；所述泡沫纸桶沿轴线开设有长条形孔；U型架包括第一臂、第二臂、以及连接到在第一臂与第二臂之间的连接臂；转轴与连接臂的中点位置连接，所述转轴位于U型架的对称轴的延长线上。本实用新型能够稳定可靠的抓取液晶屏，快速可靠的使用泡沫纸包裹液晶屏。

Description

一种用于液晶生产线的液晶屏包裹设备

技术领域

本实用新型属于一种自动包装领域，尤其涉及一种用于液晶屏生产线上的对液晶屏进行包裹的设备。

背景技术

液晶屏是一种常见的人机交互的设备，是信息时代不可或缺的电子设备，但是其具有易碎、划伤的缺点，所以在其生产线的末端，需要对其进行简单包装，起到一定的保护作用。其中几个比较常见的包装是：在液晶屏表面贴上一层PE膜；然后用泡沫或者硬纸材质做成的保护套套住液晶屏的4个边角；然后反复用泡沫纸连保护套在内一起包裹起来；最后再用一个双层的泡沫容器上下包裹，最后放入纸盒中等待运出销售。

目前，这一系列工作由于动作复杂，是由多名人员执行的，其中包裹动作的工作一般工作组是3人以上，包括有2人托举液晶屏，1人用泡沫纸包裹。虽然由人员完成的优点是任务灵活，但是缺点是需要多人完成，效率低，且长期工作时容易出现意外。

如果能够用机器替代这项工作的话，那么可以大大减少人员的需求，提高长时间条件下的工作效率，减少人员意外。而用机械替代人员的话，这个问题的重点在于：

1.如何稳定、可靠抓取液晶屏，以及在包裹时，如何切换即将包裹到的受力点；

2.如何把泡沫纸绕液晶屏自动缠绕，切割，从而实现动作功能。

查阅现有的专利和论文，并未发现相关的资料；

发明内容

本实用新型基于现有的机器人技术、电子技术，提出了一款用于液晶屏生产线上对液晶屏自动包裹泡沫纸的设备，能够稳定可靠的抓取液晶屏；能够快速可靠的使用泡沫纸包裹液晶屏。可以提高流水线长时间条件下的工作效率和工作质量，大大减少人员的需求。

本实用新型提出的一种用于液晶生产线的液晶屏包裹设备，包括包裹机构；所述包裹机构包括可移动支架、以及连接在可移动支架侧面的U形旋转机构；所述U形旋转机构包括转轴、U形架、移动平台、泡沫纸桶和拉伸机构；所述转轴的一端连接U形架，转轴的另一端连接移动架，用于带动U形架绕自身的对称轴转动；泡沫纸桶、拉伸机构均位于移动平台上，随移动平台移动；所述泡沫纸桶沿轴线开设有长条形孔；U形架包括第一臂、第二臂、以及连接到在第一臂与第二臂之间的连接臂；转轴与连接臂的中点位置连接，所述转轴位于U形架的对称轴的延长线上。包裹机构的作用是使用泡沫纸包裹住液晶屏。所述可移动支架的作用是固定包裹机构，并提供可移动机构在X、Y、Z轴三维空间中运动，其结构为一个直角坐标系机器人。等待包裹的液晶屏位于第一臂与第二臂之间，拉伸机构不断的从泡沫纸桶中拉出泡沫纸，随着U形架的转动，泡沫纸缠绕在待包裹的液晶屏上，随着移动平台的移动，液晶屏位于第一臂与第二臂之间的部分均包裹上泡沫纸。

进一步的，移动平台设置在第一臂上，用于带着泡沫纸桶和拉伸机构一起沿第一臂移动，所述第二臂上设置有横条配重，用于防止旋转打包时，由于重心不在主轴上，从而损坏旋转电机。

进一步的，所述移动平台包括导轨以及沿导轨移动的平台，所述泡沫纸桶和拉伸机构设置在所述平台上。

进一步的，所述拉伸机构包括两个并列设置的滚轴、以及用于驱动两个滚轴同步反向运动的电机，两个滚轴相互平行，且两个滚轴的之间存在缝隙。拉伸机构的作用是不断随着U形旋转机构的旋转速度，匀速从泡沫纸桶中拉出泡沫纸，防止破坏液晶屏。

进一步的，本实用新型的用于液晶屏生产线包裹液晶屏的设备还包括护角固定机构，用于在液晶屏的四个角套设护角。所述护角固定机构是四个工业机器人。工业机器人的作用还包括一是在液晶屏的护角上喷一点粘性不大的胶水，用于粘住泡沫纸，方便缠绕；二是经U形架旋转后，泡沫纸已缠绕完成位于第一臂与第二臂之间的液晶屏后，工业机器人抓住有保护套保护的液晶屏边角、液晶屏左右对调、松手离开等操作，使得未包裹的液晶屏部分位于第一臂与第二臂之间；在缠绕过程中，工业机器人与液晶屏固定机构还一起为包裹机构包裹工作时提供液晶屏在空间中的固定服务。

本实用新型的一种用于液晶生产线的液晶屏包裹设备，还包括液晶屏固定机构，用于在包裹液晶屏的过程中固定液晶屏，使液晶屏不发生横向和纵向的移动，液晶屏固定机构在液晶屏下表面通过负压吸取的方式固定液晶屏。所述液晶屏固定机构包括控制器、吸盘、气泵、伸缩杆和电磁阀；控制器连接电磁阀；所述吸盘上开设有通孔，吸盘上的通孔通过气管与气泵联通，所述气泵用于对吸盘抽气；吸盘的下表面与伸缩杆的运动端连接；控制器控制电磁阀打开或关闭气泵与吸盘通孔间的气道，气泵吸取吸盘中的空气实现负压或者释放来吸附住或者释放液晶屏，从而实现液晶屏的吸附力。

进一步的，所述伸缩杆包括电机、丝杆和电机驱动；所述电机驱动与控制器连接，电机驱动用于驱动电机旋转，所述电机的旋转带动丝杆顶出和回缩。控制器控制电机驱动，带动伸缩杆中的电机运动，从而实现对液晶屏的上下运动。

进一步的，在移动平台表面还设置有伸缩刀片。通过伸缩刀片用于切除断开已经打包在液晶屏的泡沫纸和泡沫纸桶之间的关联，其伸缩的原理是通过电机驱动控制一个电机运动，带动一个丝杆上的平台运动，平台上固定有刀片。

本实用新型基于现有的机器人技术、电子技术，提出了一款用于液晶屏生产线上对液晶屏自动包裹泡沫纸的动作的智能机器，它能够稳定可靠的抓取液晶屏；能够快速可靠的使用泡沫纸包裹液晶屏。可以提高流水线长时间条件下的工作效率和工作质量，大大减少人员的需求，减少人员的意外。

附图说明

图1是本实用新型实施例的一种各种结构的位置示意图；

图2是本实用新型实施例的泡沫纸桶、拉伸机构、泡沫纸的关系侧视示意图；

图3是本实用新型实施例的泡沫纸桶、拉伸机构、泡沫纸、伸缩刀片的关系侧视示意图。

其中，1、可移动支架；2、U形旋转机构；21、转轴；22、U形架；221、第一臂；222、第二臂；223、连接臂；23、移动平台；24、泡沫纸桶；25、拉伸机构；26、伸缩刀片；27、泡沫纸。3、液晶屏固定机构；31、伸缩杆；32、吸盘；33、气泵；34、电磁阀；4、待包裹液晶屏；5、护角；6、控制面板；7-工业机器人。

具体实施方式

本实用新型基于现有的机器人技术、电子技术，提出了一款适用于液晶屏生产线的对液晶屏自动包裹泡沫纸的智能设备，本实用新型的设备能够稳定可靠的抓取液晶屏；能够依据包裹进程，自动切换抓取的受力点；能够快速可靠的使用泡沫纸27包裹液晶屏。可以提高流水线长时间条件下的工作效率和工作质量，大大减少人员的需求，减少人员的意外。

如图1所示，本实用新型的一种用于液晶生产线的液晶屏包裹设备包括液晶屏固定机构3、护角固定机构和包裹机构；所述液晶屏固定机构用于固定液晶屏，所述护角固定机构用于在液晶屏的四个角固定保护套作为护角5，包裹机构用于将包裹材料缠绕在液晶屏上，所述包裹材料可以为泡沫纸27；

所述液晶屏固定机构3用于将液晶屏固定，使液晶屏不发生横向和纵向的移动。具体是通过负压吸咐住液晶屏的下表面从而固定住液晶屏。液晶屏固定机构3包括控制器、气泵开关、吸盘32、气泵33、伸缩杆31、电磁阀34等；所述控制器连接电磁阀34；吸盘32上开设有通孔，气泵33通过气管与吸盘32上的通孔连接；气泵开关用于控制气泵33的开关工作，电磁阀34设置在气管上，吸盘32的下表面与伸缩杆31的运动端连接，控制器通过控制电机驱动，驱动电机带动伸缩杆31伸缩；

所述伸缩杆31包括电机、丝杆和电机驱动，电机驱动与控制器连接，电机在电机驱动的驱动下，按照控制器的要求，进行旋转，从而带动丝杆的顶出和回缩，从而实现控制其吸附的液晶屏的上下运动；本实施例中，伸缩杆31为4个伸缩范围为300mm的电动伸缩杆31，其驱动采用了TB6600驱动，电动伸缩杆31的电机为42电机。

需要负压吸附固定液晶屏时，打开气泵33，并通过控制器打开电磁阀34，气泵33从吸盘32中抽取空气，实现负压作用，从而使得吸盘32吸附待包裹液晶屏4；当需要释放待包裹液晶屏4时，通过控制器切换电磁阀34开关，使得吸盘32与外界连通，没有负压作用后，吸盘32就无法吸附待包裹液晶屏4，待包裹液晶屏4得到释放。

控制器用于控制电磁阀，通过打开和关闭电磁阀34来吸取吸盘32中的空气实现负压或者释放来吸附住或者释放待包裹液晶屏4，从而实现对待包裹液晶屏4的吸附力。控制器还控制驱动电机驱动，带动伸缩杆31里面的电机运动，从而实现带动待包裹液晶屏4的上下运动。

所述护角固定机构是4台工业机器人7，工业机器人7的作用一是在待包裹液晶屏4的保护套表面喷一点粘性不大的胶水；二是抓住有保护套保护的待包裹液晶屏4边角、液晶屏左右对调、松手离开等操作，与液晶屏固定机构3一起为包裹机构包裹工作时提供液晶屏在空间中的固定服务，实现了对待包裹液晶屏4全面的缠绕和打包。本实施例中，机器人为4台ABB公司的IRB120型机器人。

所述包裹机构包括可移动支架1、以及连接在可移动支架1侧面的U形旋转机构2；所述U形旋转机构2绕自身对称轴旋转，所述对称轴与水平方向平行；所述可移动支架1用于带动U形旋转机构2在X、Y、Z轴方向运动；

所述可移动支架1为直角坐标系机器人；本实施例中，直角坐标系机器人为自制，其行程为X轴(由远向近主轴)2000mm，Y轴(由左向右主轴)2000mm，Z轴(由下向上主轴)2000mm，其驱动采用了TB6600驱动，电动伸缩杆31的电机为86步进电机。

所述U形旋转机构2包括转轴21、U形架22、移动平台223、泡沫纸桶24和拉伸机构25；所述转轴21的一端连接U形架22，转轴21的另一端连接移动架；泡沫纸桶24、拉伸机构25均位于移动平台223上；所述泡沫纸桶24的一端设置有可打开的挡板，需要将泡沫纸27放入泡沫纸桶24中时，打开挡板，放入泡沫纸27后关闭挡板；泡沫纸桶24上沿轴线开设有长条形孔，成卷的泡沫纸27放置在泡沫纸桶24中，泡沫纸27的一端从长条形孔伸出，拉伸机构25的位置与长条形孔的位置对应，如图2所示，所述拉伸机构25用于将泡沫纸27从泡沫纸桶24中拉出；具体的，U形架22包括第一臂221、第二臂222、以及连接到在第一臂221与第二臂222之间的连接臂223；转轴21与连接臂223的中点位置连接，转轴21带动U形架22绕对自身对称轴转动；

移动平台223设置在第一臂221上，可以带着泡沫纸桶24和拉伸机构25一起沿第一臂221移动，在第二臂222设置有横条配重，用于防止旋转打包时，由于重心不在主轴上，从而损坏旋转电机，本实施例中，横条配重为多个50g的吸铁石，根据重量，工作人员自行选配。位于U形旋转机构2中间是等待包裹的、已经完成4个角插好保护套步骤的待包裹液晶屏4。本实施例中，U形机构第一臂221和第二臂222长均为1000mm，连接臂223的长度为800mm。

所述移动平台223包括导轨以及沿导轨移动的平台，所述泡沫纸桶24和拉伸机构25设置在该平台上，长度为700mm；本实施例中，该泡沫纸桶24为自制，半径为300mm，长200mm，关于泡沫纸27的厚度，在滚筒内打包时的厚度为1mm，单层松开为2mm；

拉伸机构25的作用是不断随着U形旋转机构2的旋转速度，匀速从泡沫纸桶24中拉出泡沫纸27，防止破坏待包裹液晶屏4，所述拉伸机构25包括两个并列设置且运动方向反向的滚轴，两个滚轴的轴相互平行，两个滚轴的之间存在缝隙，且缝隙与泡沫纸桶24的长条形孔相对应，位于泡沫纸桶24中的泡沫纸27的一端位于滚轴之间的缝隙中，可是从滚轴之间的缝隙穿过，两个滚轴两对运动，达到拉出泡沫纸27的效果。两个滚轴在两个电机的作用下转动，通过调整电机的引脚，可以实现两个电机在一个驱动的带动下实现同步反向旋转，从而拉动中间的泡沫纸27。两个滚轴分别是半径5mm的塑料桶，之间间距为1mm，位于两个滚轴之间的泡沫纸27厚度从被压缩的2mm被压成1mm，从而可以带动泡沫纸27的拉伸运动。滚轴驱动采用了TB6600驱动，电动伸缩杆31的电机为42步进电机。

如图3所示，移动平台23表面还设置有伸缩刀片，用于切除断开已经打包在液晶屏的泡沫纸27和泡沫纸桶24之间的关联，其伸缩的原理是通过电机驱动控制一个电机运动，带动一个丝杆上的平台运动，平台上固定有刀片。本实施例中，丝杆长度为400mm，刀片为普通刀片。

本实用新型的一种用于液晶生产线的液晶屏包裹设备还包括控制面板6，控制面板6的作用是接收操作人员的控制，例如启动、暂停、归位、控制常规固定操作流程等操作，并对本实用新型设备中控制器进行控制，本实施例中控制器采用的是西门子S700的PLC控制器，并且通过该控制器驱动电机。

本实用新型设置的工过程如下：

第一步：可移动支架1带动U形旋转机构2运动到待包裹液晶屏4附近工作空间，U形架22的初始状态，位于竖直方向，待包裹液晶屏4位于U形架22的第一臂221和第二臂222之间，带有泡沫纸桶24的第一臂221位于待包装液晶屏4的上方，且U形架22的第二臂222与伸缩杆31之间存在距离，以保证在U形架22在旋转机构带动下旋转时，不会碰到伸伸缩杆31；第一臂221与第二臂222长度相同；

步骤2，4个工业机器人7分别给待包裹液晶屏4的四个角套上护角5，工业机器在待包裹液晶屏4的护角5上抹上一层固体胶棒的胶，机器人抹胶棒的动作为常见运动规划，在此无需赘述；使得泡沫纸27尽快的被保护套粘住固定，方便尽快在待包裹液晶屏4上缠绕；远离包裹机构的2个机器人、以及4个伸缩杆31进行抓取和托举待包裹液晶屏4；

步骤3，拉伸机构25从泡沫纸桶24中拉出一定长度的泡沫纸27，此刻，泡沫纸27垂向待包裹液晶屏4的表面，本实施例中，拉出600mm的泡沫纸27；

步骤4，U形架22在围绕待包裹液晶屏4旋转，拉伸机构25始终按照旋转的速度匀速拉伸出泡沫纸27，移动平台223的初始位置邻近U形架22的连接臂223，在U形旋转机构2转动过程中，泡沫纸27会碰到边角上的保护套上的胶，从而使得泡沫纸27上的一个点固定在护角5上，本实施例中，旋转速度为4秒1圈；

步骤5：随着U形旋转机构2继续旋转，拉伸机构25继续速度匀速拉伸出泡沫纸27，第一臂221上的移动平台223开始向第一臂221的末端均速移动，从而逐渐进行对待包裹液晶屏4从边缘位置向中心位置的打包。第一臂221的长度大于待包裹液晶屏4的一半长度，从而使得移动平台223移动距离大于待包裹液晶屏4的一半长度，可以打包一半或一大半面积的待包裹液晶屏4；在打包的过程中，固定机构固定待包裹液晶屏4的固定点均位于液晶屏另一半的下表面，以保证固定机构和固定点不会影响正在打包的面积。完成该阶段打包后，U形架22位于竖直方向，移动平台223位于第一臂221末端；本实施例中，平行移动的平台匀速为每秒100mm，这样能够保证每个位置被包裹2层。

步骤6，两台机器人抓取液晶的两对角，对待包裹液晶屏4进行旋转，使得未打包的部分液晶屏位于第一臂221和第二臂222之间；

步骤7，U形旋转机构2开始旋转，随着U形旋转机构2继续旋转打，第一臂221上的移动平台223开始从第一臂221的末端向连接臂223均速移动，从而逐渐对待包裹液晶屏4从屏中心位置向边缘位置的打包，直到完全打包完成，使用伸缩刀片26切断连接在拉伸机构25与待包裹液晶屏4之间的泡沫纸27，伸缩刀片26的切割点邻近拉伸机构25。仅使用底层固定机构支撑，等待下一步的工作流程。

本发明基于现有的机器人技术、电子技术，提出了一款用于液晶屏生产线上对液晶屏自动包裹泡沫纸27的动作的智能机器，它能够稳定可靠的抓取液晶屏；能够依据包裹进程，自动切换抓取的受力点；能够快速可靠的使用泡沫纸27包裹液晶屏。可以提高流水线长时间条件下的工作效率和工作质量，大大减少人员的需求，减少人员的意外。

Claims (10)

1.一种用于液晶生产线的液晶屏包裹设备，其特征在于，包括包裹机构；

所述包裹机构包括可移动支架、以及连接在可移动支架侧面的U形旋转机构；

所述U形旋转机构包括转轴、U形架、移动平台、泡沫纸桶和拉伸机构；

所述转轴的一端连接U形架，转轴的另一端连接移动架，用于带动U形架绕自身的对称轴转动；

泡沫纸桶、拉伸机构均位于移动平台上，随移动平台移动；所述泡沫纸桶沿轴线开设有长条形孔；

U形架包括第一臂、第二臂、以及连接到在第一臂与第二臂之间的连接臂；转轴与连接臂的中点位置连接，所述转轴位于U形架的对称轴的延长线上。

2.根据权利要求1所述一种用于液晶生产线的液晶屏包裹设备，其特征在于，移动平台设置在第一臂上，用于带着泡沫纸桶和拉伸机构一起沿第一臂移动，所述第二臂上设置有横条配重。

3.根据权利要求2所述一种用于液晶生产线的液晶屏包裹设备，其特征在于，所述移动平台包括导轨以及沿导轨移动的平台，所述泡沫纸桶和拉伸机构设置在所述平台上。

4.根据权利要求2所述一种用于液晶生产线的液晶屏包裹设备，其特征在于，所述拉伸机构包括两个并列设置的滚轴、以及用于驱动两个滚轴同步反向运动的电机，两个滚轴相互平行，且两个滚轴的之间存在缝隙。

5.根据权利要求1所述一种用于液晶生产线的液晶屏包裹设备，其特征在于，还包括护角固定机构，用于在液晶屏的四个角套设护角。

6.根据权利要求5所述一种用于液晶生产线的液晶屏包裹设备，其特征在于，所述护角固定机构是四个工业机器人。

7.根据权利要求1所述一种用于液晶生产线的液晶屏包裹设备，其特征在于，还包括液晶屏固定机构，用于在包裹液晶屏的过程中固定液晶屏。

8.根据权利要求7所述一种用于液晶生产线的液晶屏包裹设备，其特征在于，所述液晶屏固定机构包括控制器、吸盘、气泵、伸缩杆和电磁阀；

控制器连接电磁阀；

所述吸盘上开设有通孔，吸盘上的通孔通过气管与气泵联通，所述气泵用于对吸盘抽气；

吸盘的下表面与伸缩杆的运动端连接。

9.根据权利要求8所述一种用于液晶生产线的液晶屏包裹设备，其特征在于，所述伸缩杆包括电机、丝杆和电机驱动；

所述电机驱动与控制器连接，电机驱动用于驱动电机旋转，所述电机的旋转带动丝杆顶出和回缩。

10.根据权利要求8所述一种用于液晶生产线的液晶屏包裹设备，其特征在于，在移动平台表面还设置有伸缩刀片。