CN108190513A - 全自动阵列贴合机 - Google Patents

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蔡志雄
刘红波
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Abstract

本发明涉及3D曲面玻璃生产技术领域，尤其是涉及全自动阵列贴合机，机架上设有托盘置放区、阵列盘置放区、机械校正平台、第一机械手、第二机械手以及校正摄像机，托盘置放区供装满3D曲面玻璃的托盘置放；阵列盘置放区供阵列盘置放；第二机械手捉取托盘的3D曲面玻璃移放到机械校正平台上；第一机械手上附带摄像***对阵列盘上的标靶依次扫描，并将信号传送给机器的控制***，第一机械手捉取机械校正平台上的3D曲面玻璃移动到校正摄像机处校正后移放到阵列盘上。本发明通过机械手自动取片并配合快速拍照或扫描方式进行视觉对位、校正，达到阵列贴合，左右偏移公差精度控制在5um以内，有助于3D曲面玻璃生产加工。

Description

全自动阵列贴合机
技术领域
本发明涉及3D曲面玻璃生产技术领域，尤其是涉及3D曲面玻璃阵列贴合作业技术领域。
背景技术
随着智能手机的兴起，手机玻璃盖板被广泛的应用在手机屏幕上，作为一个新兴的行业，市场前景被大家非常看好，而曲面玻璃（2.5D与3D）的出现更是将智能手机带入一个更人性化、更个性化，更具有时尚品位的境界。现有的手机3D曲面玻璃加工步骤为：切割坯料、CNC加工、高温热弯成型、表面扫光、强化处理、镀膜、喷墨、贴防爆膜、AF镀膜，最后成品出厂。在加工过程中，一般需要对3D曲面玻璃阵列贴合作业，传统的做法是人工阵列贴合作业，阵列贴合效率低，贴合质量不稳定，影响后续加工。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术缺陷，提供一种全自动阵列贴合机，提升阵列贴合效率和质量。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
全自动阵列贴合机，具有机架，该机架上设有托盘置放区、阵列盘置放区、机械校正平台、第一机械手、第二机械手以及校正摄像机，托盘置放区供装满3D曲面玻璃的托盘置放，且托盘置放区设有方便托盘定位置放的托盘架；阵列盘置放区供阵列盘置放；第二机械手捉取托盘的3D曲面玻璃移放到机械校正平台上；第一机械手上附带摄像***，该摄像***对阵列盘上的标靶依次扫描，并将信号传送给机器的控制***，第一机械手捉取机械校正平台上的3D曲面玻璃移动到校正摄像机处校正后移放到阵列盘上。
上述方案中，所述第一机械手通过直线导轨结构安装在机架上，第一机械手设有可升降及转动的第一抓料头。
上述方案中，所述第二机械手通过直线导轨结构安装在机架上，第二机械手设有可升降及转动的第二抓料头。
上述方案中，所述机械校正平台基于吸附固定及靠边对齐校正设计。
上述方案中，所述阵列盘置放区设有输送轨道、可升降的卡位板以及稳固阵列盘的治具，治具设置在输送轨道的侧边。
上述方案中，所述托盘架通过可升降结构安装在托盘置放区，在机架上还设有与托盘置放区并列的托盘回收区，托盘回收区中设有可升降的托盘回收架，所述托盘架上的空盘通过空盘吸附组件移动到托盘回收架，空盘吸附组件安装在机架上。
上述方案中，所述治具为气动压板，治具配合输送轨道夹紧阵列盘的边缘。
上述方案中，所述空盘吸附组件通过直线导轨结构安装在机架上，空盘吸附组件具有悬臂，悬臂的一端安装在机架提供的横跨托盘置放区和托盘回收区的导轨上，悬臂的一端设有由气缸驱动升降的吸附座，吸附座上组装可调整长短的吸附爪，吸附爪的外端设有吸盘。
本发明通过机械手自动取片并配合快速拍照或扫描方式进行视觉对位、校正，以致3D曲面玻璃一粒一粒的按CAD图纸设计之阵列贴合到阵列盘上进行固定。由此提升阵列贴合效率和质量，左右偏移公差精度控制在5um以内，有助于3D曲面玻璃生产加工。
附图说明
附图1为本发明的其一实施结构示意图。
附图2为图1实施例另一视角结构示意图。
附图3为图1实施例俯视结构示意图。
附图4为图1实施例侧视结构示意图。
附图5为图1实施例的第一、二机械手的局部结构示意图。
附图6为图1实施例的空盘吸附组件结构示意图。
具体实施方式
以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。
参阅图1、2、3、4所示，为本发明较佳实施例示意图，本发明有关一种全自动阵列贴合机，具有机架1，该机架1上设有托盘置放区、阵列盘置放区、机械校正平台11、第一机械手2、第二机械手3以及校正摄像机4，托盘置放区供装满3D曲面玻璃的托盘置放，且托盘置放区设有方便托盘定位置放的托盘架12。阵列盘置放区供阵列盘5置放；第二机械手3捉取托盘的3D曲面玻璃移放到机械校正平台11上，机械校正平台11给予3D曲面玻璃初步校正对位；第一机械手2上附带摄像***，该摄像***对阵列盘上的标靶依次扫描，并将信号传送给机器的控制***，由此控制阵列盘与控制***中的虚拟盘进行对位，确定阵列盘的准确位置。第一机械手2和摄像***有机结合，简化设备结构，方便组装及实施。第一机械手2捉取机械校正平台11上的3D曲面玻璃移动到校正摄像机4处校正后移放到阵列盘5上。校正摄像机4扫描第一机械手2捉取的3D曲面玻璃，通过机器的控制***分析处理，调整第一机械手2，使第一机械手2捉取的3D曲面玻璃与控制***中的虚拟盘对应位置进行精确校正，以致3D曲面玻璃准确的移放到阵列盘中的对应位置。本发明实现3D曲面玻璃一粒一粒的按CAD图纸设计之阵列贴合到阵列盘上进行固定，由此提升阵列贴合效率和质量，左右偏移公差精度控制在5um以内，有助于3D曲面玻璃生产加工。
图1、2、3、4、5所示，所述第一机械手2通过直线导轨结构安装在机架1上，第一机械手2设有可升降及转动的第一抓料头21。直线导轨结构具有XY向的直线导轨，通过电机丝杆或电机皮带等结构驱动，实现第一抓料头21的平面移动。第一抓料头21架设在托盘置放区、阵列盘置放区及机械校正平台11的上方，第一抓料头21的升降及转动特性，方便捉取3D曲面玻璃，并配合校正摄像机4进行校正调整。所述第二机械手3也是通过直线导轨结构安装在机架1上，第二机械手3设有可升降及转动的第二抓料头31，同样达到方便、准确捉取3D曲面玻璃。
图1、2、3、4所示，所述机械校正平台11基于吸附固定及靠边对齐校正设计。图中，机械校正平台11设置在托盘置放区和阵列盘置放区之间的区域，3D曲面玻璃放在机械校正平台11上时，通过气缸将平台上凹槽中的空气抽离，吸紧3D曲面玻璃，而相邻两侧的校正板将3D曲面玻璃推挤拍压，与平台边沿校正对齐，达到机械校正，由此也方便后续移动到阵列盘贴合工作。
图1、2、3、4所示，所述阵列盘置放区设有输送轨道61、可升降的卡位板62以及稳固阵列盘5的治具63，治具63设置在输送轨道61的侧边。图示中，治具63为气动压板，治具63配合输送轨道61夹紧阵列盘5的边缘。阵列盘5在输送轨道61上传送至指定位置，可升降的卡位板62升起止挡阵列盘5，给予定位及限制，随后治具63配合输送轨道61夹紧阵列盘5的边缘，达到固定阵列盘5在阵列盘置放区中。当阵列盘5装满3D曲面玻璃后，可升降的卡位板62下降及治具63放开，阵列盘5恢复自由，从输送轨道61输出。输送轨道61可以是带式、链式等，在此不局限。
图1、2、3、4、6所示，本实施例中，所述托盘架12通过可升降结构安装在托盘置放区，在机架1上还设有与托盘置放区并列的托盘回收区，托盘回收区中设有可升降的托盘回收架13，所述托盘架12上的空盘通过空盘吸附组件7移动到托盘回收架13，空盘吸附组件7安装在机架1上。所述空盘吸附组件7通过直线导轨结构安装在机架1上，空盘吸附组件7具有悬臂71，悬臂71的一端安装在机架1提供的横跨托盘置放区和托盘回收区的导轨上，悬臂71的一端设有由气缸驱动升降的吸附座72，吸附座72上组装可调整长短的吸附爪73，吸附爪73的外端设有吸盘74。该结构实现自动收集空盘，满足自动化要求。吸附爪73可调整长短，满足不同尺寸的托盘回收，适用面广。
本发明提供的全自动阵列贴合机工作步骤如下：
1、人工将装满3D曲面玻璃的托盘（图中未示）放在托盘置放区的托盘架12上，托盘架12带动托盘升降，适配第二机械手3捉取托盘的3D曲面玻璃。
2、将阵列盘5传送至指定位置，碰到前方可升降的卡位板62时停止，两边侧的治具63压住阵列盘，固定好阵列盘。
3、第一机械手上的摄像***对阵列盘上的标靶依次扫描，本实施例中，标靶是定位孔，分布在盘的四个边角位置，随后，将阵列盘与控制***中的虚拟盘（CAD图纸设计）进行对位确认。
4、第二机械手依次从托盘中捉取3D曲面玻璃移放到机械校位平台上，气缸将平台上凹槽中的空气抽离，吸紧3D曲面玻璃；相邻两侧的校正板将之拍压，与平台边沿校正对齐。
5、第一机械手将3D曲面玻璃从机械校位平台上捉取，气缸泄气，第一机械手将3D曲面玻璃先移放至校正摄像机（一台或若干台）前扫描，与虚拟盘的对应位置进行精确校正，可通过第一机械手角度调整实现；精确校正后，第一机械手再将3D曲面玻璃移放至阵列盘中的对应位置，如此循环，实现3D曲面玻璃一粒一粒的按CAD图纸设计之阵列贴合到阵列盘上进行固定。
6、阵列盘装满3D曲面玻璃后，可升降的卡位板62下降及治具63放开，阵列盘5恢复自由，从输送轨道61输出，移送至下一工序。
7、当托盘中的3D曲面玻璃被取完后，空盘吸附组件7将空托盘吸起，移放至托盘回收区的托盘回收架13。
本发明通过机械手自动取片并配合快速拍照或扫描方式进行视觉对位、校正，以致3D曲面玻璃一粒一粒的按CAD图纸设计之阵列贴合到阵列盘上进行固定。由此提升阵列贴合效率和质量，左右偏移公差精度控制在5um以内，有助于3D曲面玻璃生产加工。对于快速拍照或扫描的视觉***为现有技术，在此不再赘述其原理。
当然，以上虽然结合附图描述了本发明的较佳具体实施例，但本发明不应被限制于与以上的描述和附图完全相同的结构和操作，对本技术领域的技术人员来说，在不超出本发明构思和范围的情况下通过逻辑分析、推理或者有限的实验还可对上述实施例作出许多等效改进和变化，但这些改进和变化都应属于本发明要求保护的范围。

Claims (8)

1.全自动阵列贴合机，其特征在于：具有机架（1），该机架（1）上设有托盘置放区、阵列盘置放区、机械校正平台（11）、第一机械手（2）、第二机械手（3）以及校正摄像机（4），托盘置放区供装满3D曲面玻璃的托盘置放，且托盘置放区设有方便托盘定位置放的托盘架（12）；阵列盘置放区供阵列盘（5）置放；第二机械手（3）捉取托盘的3D曲面玻璃移放到机械校正平台（11）上；第一机械手（2）上附带摄像***，该摄像***对阵列盘上的标靶依次扫描，并将信号传送给机器的控制***，第一机械手（2）捉取机械校正平台（11）上的3D曲面玻璃移动到校正摄像机（4）处校正后移放到阵列盘（5）上。
2.根据权利要求1所述的全自动阵列贴合机，其特征在于：所述第一机械手（2）通过直线导轨结构安装在机架（1）上，第一机械手（2）设有可升降及转动的第一抓料头（21）。
3.根据权利要求1所述的全自动阵列贴合机，其特征在于：所述第二机械手（3）通过直线导轨结构安装在机架（1）上，第二机械手（3）设有可升降及转动的第二抓料头（31）。
4.根据权利要求1所述的全自动阵列贴合机，其特征在于：所述机械校正平台（11）基于吸附固定及靠边对齐校正设计。
5.根据权利要求1所述的全自动阵列贴合机，其特征在于：所述阵列盘置放区设有输送轨道（61）、可升降的卡位板（62）以及稳固阵列盘（5）的治具（63），治具（63）设置在输送轨道（61）的侧边。
6.根据权利要求1所述的全自动阵列贴合机，其特征在于：所述托盘架（12）通过可升降结构安装在托盘置放区，在机架（1）上还设有与托盘置放区并列的托盘回收区，托盘回收区中设有可升降的托盘回收架（13），所述托盘架（12）上的空盘通过空盘吸附组件（7）移动到托盘回收架（13），空盘吸附组件（7）安装在机架（1）上。
7.根据权利要求5所述的全自动阵列贴合机，其特征在于：所述治具（63）为气动压板，治具（63）配合输送轨道（61）夹紧阵列盘（5）的边缘。
8.根据权利要求6所述的全自动阵列贴合机，其特征在于：所述空盘吸附组件（7）通过直线导轨结构安装在机架（1）上，空盘吸附组件（7）具有悬臂（71），悬臂（71）的一端安装在机架（1）提供的横跨托盘置放区和托盘回收区的导轨上，悬臂（71）的一端设有由气缸驱动升降的吸附座（72），吸附座（72）上组装可调整长短的吸附爪（73），吸附爪（73）的外端设有吸盘（74）。
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