CN113526224A - 一种高精度辅料自动贴附装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种高精度辅料自动贴附装置，包括机体及设于机体内的辅料上料机构、贴装机构、视觉检测机构、治具搬运机构、产品上料机构及产品下料机构，辅料上料机构为飞达供料机构，贴装机构包括支撑横梁及贴附组件，视觉检测机构包括第一视觉检测机构及第二视觉检测机构，治具搬运机构包括气动平行夹爪及夹爪气动滑台，产品上料机构包括上料输送带、到料感应器及上料盘，产品下料机构包括下料传送轨道、下料输送带、治具夹紧机构及直线电机，治具夹紧机构包括两个夹持固定板及两个夹持顶升板。本发明能够自动将辅料剥离上料、吸取、定位及贴合，其一致性和贴合精度更高，大大提高了生产效率并降低了人工成本。
Description
技术领域
本发明涉及3C自动化产品辅料贴附装置领域，尤其涉及一种高精度辅料自动贴附装置。
背景技术
目前国内在制造业3C自动化产品辅料贴附行业，随着智能化行业的不断发展，这部分份额还在不断的增长。而人工贴附的方式基本包括如下步骤：人工将一叠片料放置在操作台上，手动用刀片将辅料从片料膜上剥离下来，然后将辅料手动贴附在产品相应位置。但产品贴附精度差，质量不可控，效率低。人工贴辅料的方式在3C领域存在较多缺陷，人工多，人工成本高，人工少，工作效率不高，且质量不可控。效率较低，而成本高昂。随着自动化行业的快速发展，对消费类电子元器件贴装控制越来越严，对零部件此类工序的精度和效率把控越来越高。所以对这种传统的人工流水线方式的贴合工序迫切需要导入新型自动化设备，以机器生产代替手工作业，降低成本，提高效率，把控精度。
发明内容
为了解决现有技术中的问题，本发明提供了一种高精度辅料自动贴附装置。
本发明提供了一种高精度辅料自动贴附装置，包括机体及设于所述机体内的辅料上料机构、贴装机构、视觉检测机构、治具搬运机构、产品上料机构及产品下料机构，所述辅料上料机构为飞达供料机构，所述飞达供料机构包括接料平台、设于接料品台一侧的放卷机构及位于接料平台下方的夹膜机构和收卷机构，所述贴装机构包括支撑横梁及贴附组件，所述贴附组件包括吸附机构及用于控制所述吸附机构水平旋转的水平旋转机构和用于控制吸附机构上下运动的吸附升降机构，所述视觉检测机构包括设于所述吸附机构下方的第一视觉检测机构及设于所述吸附机构一侧的第二视觉检测机构，所述治具搬运机构包括气动平行夹爪及设于所述气动平行夹上端且用于带动所述气动平行夹爪升降的夹爪气动滑台，所述夹爪启动滑台滑动连接在所述支撑横梁上，所述产品上料机构包括上料输送带、设于所述上料输送带终端的到料感应器及上料盘，所述上料输送带终端置于所述治具搬运机构下方，所述上料盘与所述上料输送带始端的一侧固定连接，所述产品下料机构包括下料传送轨道、设于所述下料传送轨道内的下料输送带、设于所述下料传送轨道下方的治具夹紧机构及控制所述治具夹紧机构前后移动的直线电机，所述治具夹紧机构包括两个对称设于所述下料传送轨道两侧的夹持固定板、设于所述夹持固定板内的两个夹持顶升板。
作为本发明的进一步改进，所述贴附组件还包括与所述支撑横梁滑动连接的主体支架，所述水平旋转机构包括与所述主体支架固定连接的水平支撑板、纵向穿过所述水平支撑板一端的花键轴及固定在所述水平支撑板另一端且用于驱动所述花键轴旋转的第一伺服电机，所述吸附升降机构包括固定在所述主体支架上的Z轴固定板、设于所述Z轴固定板一侧的升降同步带轮组件及设于所述Z轴固定板另一侧的用于驱动所述升降同步带轮组件转动的第二伺服电机，所述升降同步带轮组件包括升降同步带及与所述升降同步带固定连接的升降座，所述升降座套设于所述花键轴上端且能够带动所述花键轴上下运动，所述吸附机构包括固定在所述花键轴下端的真空吸嘴。
作为本发明的进一步改进，所述第一视觉检测机构包括第一安装固定板及设于所述第一安装固定板一侧的第一工业相机，所述第一工业相机的上端设有第一镜头及第一环形光源，所述第二视觉检测机构包括连接板、第二工业相机、第二环形光源及视觉检测升降机构，所述视觉检测升降机构包括固定在所述连接板上端的丝杆步进电机、设于所述连接板一侧的线性滑轨及与所述线性滑轨适配的滑块，所述连接板与所述主体支架固定连接，所述第二工业相机一侧与所述滑块固定连接，所述第二环形光源设于所述第二工业相机下端且一端固定在所述连接板上。
作为本发明的进一步改进，所述下料传送轨道包括左侧传送轨道及右侧传送轨道，所述左侧传送轨道设有左右调节机构，所述下料轨道一端还设有控制所述下料输送带转动的下料传动电机。
作为本发明的进一步改进，所述产品上料机构还包括设于所述上料输送带一端的上料步进电机及设于所述上料输送带下端的支撑底座。
作为本发明的进一步改进，该精度辅料自动贴附装置还包括设于所述机体一侧的产品接驳传送机构，所述产品接驳传送机构包括接驳支架、设于所述接驳支架上端的接驳传送带及设于所述接驳支架与所述接驳传送带之间的接驳升降机构，所述接驳传送带一端设有接驳传送驱动电机，所述接驳升降机构包括固定在所述接驳支架上的接驳升降气缸，所述接驳升降气缸的气缸固定在所述接驳传送带下端，所述接驳传送带与所述接驳支架之间还设有升降导向杆。
作为本发明的进一步改进，所述左右调节机构为丝杆调节机构。
作为本发明的进一步改进，所述主体支架包括纵向支撑板及设于所述纵向支撑板下端的固定框，所述水平支撑板与所述固定框一侧固定连接，所述第一伺服电机置于所述固定框内，所述水平旋转机构包括旋转同步带轮组件，所述旋转同步带轮组件包括与所述第一伺服电机连接的旋转驱动轮、套设于所述花键轴上的旋转从动轮及套于所述旋转驱动轮与所述旋转从动轮上的旋转同步带，所述旋转从动轮内设有与所述花键轴适配的键槽。
作为本发明的进一步改进，所述Z轴固定板固定在所述固定框上且位于所述水平支撑板上方，所述升降同步带轮组件还包括与所述第二伺服电机输出端连接的升降驱动轮及固定在所述Z轴固定板下端的升降从动轮，所述升降同步带套于所述升降驱动轮与所述升降从动轮上。
作为本发明的进一步改进，所述机体内设有两组相对设置的辅料上料机构、两组相对设置的贴装机构及两组第二视觉检测机构。
本发明的有益效果是：本发明能够自动将辅料剥离上料、吸取、定位及贴合，其一致性和贴合精度更高，大大提高了生产效率并降低了人工成本。
附图说明
图1是本发明一种高精度辅料自动贴附装置的整体结构示意图；
图2是本发明一种高精度辅料自动贴附装置的内部结构示意图；
图3是本发明一种高精度辅料自动贴附装置的辅料上料结构的结构示意图；
图4是本发明一种高精度辅料自动贴附装置的贴装机构的结构示意图；
图5是图4贴装机构的贴附组件的结构示意图；
图6是图4贴装机构的水平旋转结构的结构示意图；
图7是图4贴装机构的吸附升降机构的结构示意图；
图8是本发明一种高精度辅料自动贴附装置的第二视觉检测机构的结构示意图；
图9是本发明一种高精度辅料自动贴附装置的治具搬运机构的结构示意图；
图10是本发明一种高精度辅料自动贴附装置的产品上料机构的结构示意图；
图11是本发明一种高精度辅料自动贴附装置的产品下料机构的结构示意图；
图12是图11产品下料机构的下料传送轨道的结构示意图；
图13是图11产品下料机构的治具夹紧机构的结构示意图；
图14是本发明一种高精度辅料自动贴附装置的产品接驳传送机构的结构示意图。
附图标记：1-机体；2-辅料上料机构；3-贴装机构；4-视觉检测机构；5-治具搬运机构；6-产品上料机构；7-产品下料机构；8-产品接驳传送机构；9-上料盘；21-接料平台；22-放卷机构；23-夹膜机构；24-收卷机构；31-支撑横梁；32-贴附组件；34-支撑纵梁；321-主体支架；322-吸附机构；323-水平旋转机构；324-吸附升降机构； 3221-真空吸嘴；3222-真空发生器；3231-水平支撑板；3232-花键轴；3233-第一伺服电机；3234-旋转同步带；3235-旋转从动轮；3241-Z轴固定板；3242-第二伺服电机；3243-升降同步带；3244-升降座；3245-升降驱动轮；3246-升降从动轮；42-第二视觉检测机构；421-连接板；422-第二工业相机；423-第二环形光源；424-视觉检测升降机构；51-气动平行夹爪；52-夹爪气动滑台；61-上料输送带；62-到料感应器；71-下料传送轨道；72-下料输送带；73-治具夹紧机构；74-直线电机；731-夹持固定板；732-夹持顶升板；81-接驳支架；82-接驳传送带；83-接驳升降气缸；84-接驳传送驱动电机；85-升降导向杆。
具体实施方式
如图1至图14所示，本发明公开了一种高精度辅料自动贴附装置，包括机体1及设于所述机体1内的辅料上料机构2、贴装机构3、视觉检测机构4、治具搬运机构5、产品上料机构6及产品下料机构7，所述辅料上料机构2为飞达供料机构，所述飞达供料机构包括接料平台21、设于接料品台一侧的放卷机构22及位于接料平台21下方的夹膜机构23和收卷机构24，其飞达供料机构的工作原理为现有技术，其具体工作原理就不进行赘述了，所述贴装机构3包括支撑横梁31及贴附组件32，所述支撑横梁31下端设有若干支撑纵梁34，所述贴附组件32包括吸附机构322及用于控制所述吸附机构322水平旋转的水平旋转机构323和用于控制吸附机构322上下运动的吸附升降机构324，其吸附机构322能够进行升降和周向转动，其能够进行角度调整，实现高精度贴附，所述视觉检测机构4包括设于所述吸附机构322下方的第一视觉检测机构及设于所述吸附机构322一侧的第二视觉检测机构42，第一视觉检测机构与第二视觉检测机构42能够对吸附机构322吸附的被贴产品进行拍照定位，方便进行位置补偿调整提高贴附精度，所述治具搬运机构5包括气动平行夹爪51及设于所述气动平行夹上端且用于带动所述气动平行夹爪51升降的夹爪气动滑台5，所述夹爪启动滑台滑动连接在所述支撑横梁31上，通过设置治具搬运机构5，可以对物料盘进行夹取，并转运至预订贴装位置，进一步满足自动化需求，所述产品上料机构6包括上料输送带61、设于所述上料输送带61终端的到料感应器62及上料盘9，所述上料输送带61终端置于所述治具搬运机构5下方，到料感应器62检测到有物料时上料输送带61停止转动等待治具搬运机构5进行夹取搬运，所述上料盘9与所述上料输送带始端的一侧固定连接，所述上料盘9向上料输送带一端倾斜，这样方便将人工将装有产品的治具依次排列，从而使其上料更加方便快捷，所述产品下料机构7包括下料传送轨道71、设于所述下料传送轨道71内的下料输送带72、设于所述下料传送轨道71下方的治具夹紧机构73及控制所述治具夹紧机构73前后移动的直线电机74，所述治具夹紧机构73包括两个对称设于所述下料传送轨道71两侧的夹持固定板731、设于所述夹持固定板731内的两个夹持顶升板732，所述治具搬运机构5将产品治具放置在下料输送带72上并通过治具夹紧机构73进行夹持，可以通过直线电机74进行前后移动，这样可以实现短行程的移动也可做微调补偿移动。
本发明能够自动将辅料剥离上料、吸取、定位及贴合，其一致性和贴合精度更高，大大提高了生产效率并降低了人工成本。
本技术方案中，所述贴附组件32还包括与所述支撑横梁31滑动连接的主体支架321，所述水平旋转机构323包括与所述主体支架321固定连接的水平支撑板3231、纵向穿过所述水平支撑板3231一端的花键轴3232及固定在所述水平支撑板3231另一端且用于驱动所述花键轴3232旋转的第一伺服电机3233，所述吸附升降机构324包括固定在所述主体支架321上的Z轴固定板3241、设于所述Z轴固定板3241一侧的升降同步带3243轮组件及设于所述Z轴固定板3241另一侧的用于驱动所述升降同步带轮组件转动的第二伺服电机3242，所述升降同步带轮组件包括升降同步带3243及与所述升降同步带3243固定连接的升降座3244，所述升降座3244套设于所述花键轴3232上端且能够带动所述花键轴3232上下运动，所述吸附机构322包括固定在所述花键轴3232下端的真空吸嘴3221及固定在主体支架上的真空发生器3222，吸附机构322的真空吸嘴3221可以对辅料产品进行吸附并通过在支撑横梁31上横向滑动进行转运，当移动到待贴附产品的上端后通过水平旋转机构323的第一伺服电机3233带动真空吸嘴3221旋转进行水平方向的角度匹配，然后通过吸附升降机构324的第二伺服电机3242带动真空吸嘴3221下降，从而完成辅料的粘贴，其能够实现自动化辅料贴附，降低成本，提高效率，而且通过伺服电机控制高度及周向角度的调整，且贴附精度更高。
本技术方案中，所述第一视觉检测机构包括第一安装固定板及设于所述第一安装固定板一侧的第一工业相机，所述第一工业相机的上端设有第一镜头及第一环形光源，所述第二视觉检测机构42包括连接板421、第二工业相机422、第二环形光源423及视觉检测升降机构424，所述视觉检测升降机构424包括固定在所述连接板421上端的丝杆步进电机、设于所述连接板421一侧的线性滑轨及与所述线性滑轨适配的滑块，所述连接板421与所述主体支架321固定连接，所述第二工业相机422一侧与所述滑块固定连接，所述第二环形光源423设于所述第二工业相机422下端且一端固定在所述连接板421上。通过设置工业相机252能够在开始就对吸附的辅料产品进行视觉识别，对产品吸附有一个良好的初次定位，也能更好的识别来料状况，是否存在不良产品。
本技术方案中，所述下料传送轨道71包括左侧传送轨道及右侧传送轨道，所述左侧传送轨道设有左右调节机构，所述下料轨道一端还设有控制所述下料输送带72转动的下料传动电机。这样可以根据产品的宽度进行对应的下料传送轨道71的宽度调整，通用性更高，且调节起来很方便。
本技术方案中，所述产品上料机构6还包括设于所述上料输送带61一端的上料步进电机及设于所述上料输送带61下端的支撑底座。
本技术方案中，该精度辅料自动贴附装置还包括设于所述机体1一侧的产品接驳传送机构8，所述产品接驳传送机构8前端与下料传送轨道71对接，所述产品接驳传送机构8包括接驳支架81、设于所述接驳支架81上端的接驳传送带82及设于所述接驳支架81与所述接驳传送带82之间的接驳升降机构，所述接驳传送带82一端设有接驳传送驱动电机84，所述接驳升降机构包括固定在所述接驳支架81上的接驳升降气缸83，所述接驳升降气缸83的气缸固定在所述接驳传送带82下端，所述接驳传送带82与所述接驳支架81之间还设有升降导向杆85，所述接驳传送带82两端各设有一个光电传感器，当治具进入到接驳传送带82始端时，接驳传送驱动电机84开始工作，当治具传送到终端时，光电传感器检测到有治具时，接驳传送驱动电机84停止工作，此时接驳升降气缸83上升或下降，以配合下一工位的高度，其产品加工工艺更流畅，无缝对接下游设备，而且通用性高，维护便捷。
本技术方案中，所述左右调节机构为丝杆调节机构，结构简单，控制精度更高。
本技术方案中，所述主体支架321包括纵向支撑板及设于所述纵向支撑板下端的固定框，所述水平支撑板3231与所述固定框一侧固定连接，所述第一伺服电机3233置于所述固定框内，所述水平旋转机构323包括旋转同步带3234轮组件，所述旋转同步带3234轮组件包括与所述第一伺服电机3233连接的旋转驱动轮、套设于所述花键轴3232上的旋转从动轮3235及套于所述旋转驱动轮与所述旋转从动轮3235上的旋转同步带3234，所述旋转从动轮3235内设有与所述花键轴3232适配的键槽。通过第一私服电机及旋转同步带3234轮组件对花键轴3232进行旋转控制，其控制精度更高，而且零部件布局更加合理，进一步降低占用空间。
本技术方案中，所述Z轴固定板3241固定在所述固定框上且位于所述水平支撑板3231上方，所述升降同步带轮组件还包括与所述第二伺服电机3242输出端连接的升降驱动轮3245及固定在所述Z轴固定板3241下端的升降从动轮3246，所述升降同步带3243套于所述升降驱动轮3245与所述升降从动轮3246上。同样，通过第二私服电机及升降同步带轮组件对花键轴3232进行升降控制，其控制精度更高，且方便布置零部件位置，能够避空减重，使其设备结构更加紧凑，进一步降低占用空间，并且还能够降低生产成本及运输成本。
本技术方案中，所述机体1内设有两组相对设置的辅料上料机构2、两组相对设置的贴装机构3及两组第二视觉检测机构42，能够进行多组辅料的同时贴装，其生产效果更高。
本发明能够自动将辅料剥离上料、吸取、定位及贴合，其一致性和贴合精度更高，大大提高了生产效率并降低了人工成本。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种高精度辅料自动贴附装置，其特征在于：包括机体及设于所述机体内的辅料上料机构、贴装机构、视觉检测机构、治具搬运机构、产品上料机构及产品下料机构，所述辅料上料机构为飞达供料机构，所述飞达供料机构包括接料平台、设于接料品台一侧的放卷机构及位于接料平台下方的夹膜机构和收卷机构，所述贴装机构包括支撑横梁及贴附组件，所述贴附组件包括吸附机构及用于控制所述吸附机构水平旋转的水平旋转机构和用于控制吸附机构上下运动的吸附升降机构，所述视觉检测机构包括设于所述吸附机构下方的第一视觉检测机构及设于所述吸附机构一侧的第二视觉检测机构，所述治具搬运机构包括气动平行夹爪及设于所述气动平行夹上端且用于带动所述气动平行夹爪升降的夹爪气动滑台，所述夹爪启动滑台滑动连接在所述支撑横梁上，所述产品上料机构包括上料输送带、设于所述上料输送带终端的到料感应器及上料盘，所述上料输送带终端置于所述治具搬运机构下方，所述上料盘与所述上料输送带始端的一侧固定连接，所述产品下料机构包括下料传送轨道、设于所述下料传送轨道内的下料输送带、设于所述下料传送轨道下方的治具夹紧机构及控制所述治具夹紧机构前后移动的直线电机，所述治具夹紧机构包括两个对称设于所述下料传送轨道两侧的夹持固定板、设于所述夹持固定板内的两个夹持顶升板。
2.根据权利要求1所述的高精度辅料自动贴附装置，其特征在于：所述贴附组件还包括与所述支撑横梁滑动连接的主体支架，所述水平旋转机构包括与所述主体支架固定连接的水平支撑板、纵向穿过所述水平支撑板一端的花键轴及固定在所述水平支撑板另一端且用于驱动所述花键轴旋转的第一伺服电机，所述吸附升降机构包括固定在所述主体支架上的Z轴固定板、设于所述Z轴固定板一侧的升降同步带轮组件及设于所述Z轴固定板另一侧的用于驱动所述升降同步带轮组件转动的第二伺服电机，所述升降同步带轮组件包括升降同步带及与所述升降同步带固定连接的升降座，所述升降座套设于所述花键轴上端且能够带动所述花键轴上下运动，所述吸附机构包括固定在所述花键轴下端的真空吸嘴。
3.根据权利要求2所述的高精度辅料自动贴附装置，其特征在于：所述第一视觉检测机构包括第一安装固定板及设于所述第一安装固定板一侧的第一工业相机，所述第一工业相机的上端设有第一镜头及第一环形光源，所述第二视觉检测机构包括连接板、第二工业相机、第二环形光源及视觉检测升降机构，所述视觉检测升降机构包括固定在所述连接板上端的丝杆步进电机、设于所述连接板一侧的线性滑轨及与所述线性滑轨适配的滑块，所述连接板与所述主体支架固定连接，所述第二工业相机一侧与所述滑块固定连接，所述第二环形光源设于所述第二工业相机下端且一端固定在所述连接板上。
4.根据权利要求1所述的高精度辅料自动贴附装置，其特征在于：所述下料传送轨道包括左侧传送轨道及右侧传送轨道，所述左侧传送轨道设有左右调节机构，所述下料轨道一端还设有控制所述下料输送带转动的下料传动电机。
5.根据权利要求1所述的高精度辅料自动贴附装置，其特征在于：所述产品上料机构还包括设于所述上料输送带一端的上料步进电机及设于所述上料输送带下端的支撑底座。
6.根据权利要求1所述的高精度辅料自动贴附装置，其特征在于：该精度辅料自动贴附装置还包括设于所述机体一侧的产品接驳传送机构，所述产品接驳传送机构包括接驳支架、设于所述接驳支架上端的接驳传送带及设于所述接驳支架与所述接驳传送带之间的接驳升降机构，所述接驳传送带一端设有接驳传送驱动电机，所述接驳升降机构包括固定在所述接驳支架上的接驳升降气缸，所述接驳升降气缸的气缸固定在所述接驳传送带下端，所述接驳传送带与所述接驳支架之间还设有升降导向杆。
7.根据权利要求4所述的高精度辅料自动贴附装置，其特征在于：所述左右调节机构为丝杆调节机构。
8.根据权利要求2所述的高精度辅料自动贴附装置，其特征在于：所述主体支架包括纵向支撑板及设于所述纵向支撑板下端的固定框，所述水平支撑板与所述固定框一侧固定连接，所述第一伺服电机置于所述固定框内，所述水平旋转机构包括旋转同步带轮组件，所述旋转同步带轮组件包括与所述第一伺服电机连接的旋转驱动轮、套设于所述花键轴上的旋转从动轮及套于所述旋转驱动轮与所述旋转从动轮上的旋转同步带，所述旋转从动轮内设有与所述花键轴适配的键槽。
9.根据权利要求8所述的高精度辅料自动贴附装置，其特征在于：所述Z轴固定板固定在所述固定框上且位于所述水平支撑板上方，所述升降同步带轮组件还包括与所述第二伺服电机输出端连接的升降驱动轮及固定在所述Z轴固定板下端的升降从动轮，所述升降同步带套于所述升降驱动轮与所述升降从动轮上。
10.根据权利要求1所述的高精度辅料自动贴附装置，其特征在于：所述机体内设有两组相对设置的辅料上料机构、两组相对设置的贴装机构及两组第二视觉检测机构。
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