CN101138808B

CN101138808B - 用于制造分割式显示器框前盖的激光焊接装置

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Publication number: CN101138808B
Application number: CN2007101819814A
Authority: CN
Inventors: 曹永一
Original assignee: COGNIZE CORP
Current assignee: COGNIZE CORP
Priority date: 2007-06-14
Filing date: 2007-10-15
Publication date: 2010-08-04
Anticipated expiration: 2027-10-15
Also published as: KR100864693B1; CN101138808A

Abstract

本发明是在制造2分割或者4分割式显示器框前盖的设备中，对分割部件采用激光焊接的激光焊接装置。利用激光焊接方法对2分割或者4分割式部件进行自动焊接，以此降低部件的变形确保产品质量，通过各部分有机运转有效体现焊接作业相关的全部运行过程，提高生产效率的分割式显示器框前盖的激光焊接装置。

Description

用于制造分割式显示器框前盖的激光焊接装置

技术领域

本发明是利用激光焊接方式制造2分割或4分割式显示器框前盖，详细的说明即由两个分割部件或四个分割部件分别冲压的显示器框前盖材料以激光焊接的方式的一种全新形态的独立部件冲压及焊接方式，可有效提高生产的效率，并提高产品质量。

背景技术

近年来，随着信息处理装置的不断发展，在使用者和信息处理装置之间起媒介作用的显示装置(视讯装置，影像装置)的需求急剧增长。

特别是高清电视的开发已经完成，显示装置就显得格外重要。

众所周知的显示装置一般包括：彩色阴极管显示装置(CRT)，液晶显示装置(LCD)，荧光显示装置(VFD)，等离子显示装置(PDP)等。

但是，在高清电视的开发方面，在技术上令人满意的显示元件还没有诞生，所以上述显示装置在不同领域里面维持着相互补充的关系。

在上述显示装置中，对近年来在竞争中处于优势地位的液晶显示装置和等离子显示装置详细的说一下。

首先，液晶显示装置是利用注入在液晶片内的液晶物质的电气，光学性质来表示信息的装置，近年来，不断成为电视机，电脑，便携式摄像机，数码摄像机，汽车航行装置，各种信息化机器及通信机器的显示装置。

上述液晶显示装置把从信息处理装置接收到的影响信号转换成液晶控制信号，通过液晶调节光的透过量，需要采用液晶面板组件使电信号能够转换成肉眼能看到的影像。

上述液晶面板组件包括：利用液晶显示影像的液晶面板，用于接收液晶显示面板电信号的印刷回路基板以及连接液晶显示面板和印刷电路基板从而减少液晶显示装置平面积的轻式电路基板。

另外，因为液晶显示装置自身不能发光，所以除了液晶显示组件外，液晶显示组件的下部还需要安装为液晶显示组件提供光源的背光模组。

上述组件都安装在一个底板里面，从而避免受到破坏，底板的下方装有背光模组组件，底板的上方装有液晶显示面板组件。

等离子显示装置是一种利用气体放电所产生的等离子，在等离子显示面板(Plasma Display Panel，简称PDP)上显示影像的装置，在等离子显示装置内的等离子管内注入特殊气体，在等离子管电极间加上高压后，封在两层玻璃之

间的等离子管小室中的气体会产生紫外光，并激发荧光体层得到期望得影像。

上述等离子显示装置基本上是以等离子显示面板和与所述等离子显示面板实质上平行排列的显示器框底板，介于所述等离子显示面板和显示器框底板之间紧贴在显示器框底板上的热传导媒体与设在显示器框底板后面与所述等离子显示面板联接并驱动等离子显示面板电路的驱动电路组成，所述等离子显示面板侧面与前盖板结合，所述驱动电路侧面与底板结合完成。

上述等离子显示装置在该领域具有最好的分辨率及照度比，不仅应答速度快，且适合显示大面积的影像，所以广泛使用于电视，显示器，室内外广告用显示板等。

另外，上述液晶显示装置和等离子显示装置，为了防止简单安插在同一底板内的显示面板组件脱落而与显示器框前盖结合。

所述显示器框是为了支撑显示面板组件的外扩而设置的，根据设置的前后位置分为显示器框前盖和显示器框后盖，由铝合金，不锈钢，镀锌钢板或镀铝锌钢板等材料制成。

这种显示器框前盖经过渐进方式或传送方式的冲压工艺制作而成，小尺寸的为一体式，大尺寸的由2分割或4分割组合制成。

用2分割或4分割形态的组合制造显示器框前盖的方法是，在各个分割部件的一部分相互重叠之后，利用特定的模板强制挤压接触面。

但是，现有的2分割或4分割式显示器框前盖的制造方法是在部件的接触面相互重叠的状态下，强制挤压制成，根据不同的材料设定不同的压力具有一定的困难，生产效率不高，最终产品的接合面会有0.8-1.0mm的凸包，会对其他部件造成一定影响，通过冲压压力，利用连接面变形进行接合的方式，过大的冲压压力会导致部件的变形而且也存在外形粗糙等缺陷，对产品的品质有一定影响。

在采用折曲之后使用激光焊接的方式时，不仅所有工序复杂而且把一字型部件折成

字形时，折曲部位和部件连接部位4处需要使用激光焊接，这时，因为弯折部位产生的缝隙或者两个弯折面相互不相符合，激光焊接容易产生弯折部位的不良问题，这些问题不仅影响生产还会降低产品质量。

本发明是自原材料供给开始经过分割部件的冲压工序以及焊接工序之后到最终制作成产品的全过程，全部自动进行的分割式显示器框前盖生产设备，本发明是2分割或者4分割式显示器框前盖的分割部件采用激光焊接的装置。

发明内容

本发明目的是利用激光焊接的方式对2分割或者4分割式显示器框前盖加以固定并确定位置，以此对部件进行焊接，降低部件的变形，确保产品质量。通过焊接作业相关各单元的有机的运转，提高产品生产效率的显示器框前盖的激光焊接装置。

本发明的技术方案是：为了达到上述目的的本发明的激光焊接装置可以沿X轴以及Y轴方向移动，4个角落设置有4角框，本发明由固定分割部件的4个角落的固定座、为移动固定座位置的X轴驱动电机以及X轴驱动用滚珠螺杆、Y轴用驱动电机以及含Y轴驱动用滚珠螺杆的合模装置和通过每个线性移动部件可以向X轴、Y轴、Z轴方向移动并固定在合模装置上的至少焊接2个以上接合部位的2个以上激光焊接机的部件组成。

以上合模装置分布在沿着X轴线整列排列的固定座之间，合模装置能向Y轴移动，包括固定分割部件的中间部位的辅助固定座。

上述合模装置的X轴驱动用滚珠螺杆以及Y轴驱动用滚珠螺杆中间通过连接器连接形成2个组合形态，由一个电机同时驱动2个固定座或者2组固定座。

上述固定座与一个固定的固定座分布呈90度设置，含通过夹紧缸可以向X轴以及Y轴移动，并紧固分割部件的移动固定座。

上述每个激光焊接部件分配在激光焊接装置中，并将焊接部位的影像传到控制部位，包括可以自动设定，保证焊接部位位置的夜视摄像机。

上述分割部件属于2分割式部件时，在四角框方向对角线方向设置2个激光焊接装置，对分割部件的2个接合面进行焊接，当分割部件属于4分割式部件时，在四个角落设置激光焊接装置，对4个接合面进行焊接。

附图说明

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

图1为用于制造分割式显示器框前盖设备的激光装置的正面缩略图；

图2、3、图4为激光焊接装置的正面图，平面图以及侧面图；

图5、图6、图7为本发明激光焊接装置的合模装置的正面图、平面图以及侧面图；

图8和图9为激光焊接装置在合模装置中操作前和操作后的状态示意图；

图10为激光焊接装置的激光焊接部件平面图；

图11为激光焊接装置的激光焊接部件的侧面图。

其中：10a，10b，10c固定座；11a，11b X轴驱动电机；12a，12b X轴滚珠螺杆；13 Y轴驱动电机；14 Y轴滚珠螺杆；15合模装置；16a，16b，16c线性移动部件；17a，17b，17c，17d激光焊接机；18激光焊接装置；19a，19b辅助固定座；20连接器；21固定压板；22夹紧缸；23移动压板；24夜视摄像机；25球状螺母；26固定座底板；27底座；28支架；29立柱；30固定台。

如图1，上述分割式显示器框前盖由从从原材料制作2分割或者4分割式部件的分割部件冲压工序100、分割部件以四角框形态整齐排列的分割部件排列工序、箱形状的排列的分割部件用激光焊接的激光焊接工序120、下部开孔工序、箱形折弯工序、开始工序等后续冲压工序130组成。

分割式显示器框前盖通过冲压工序制作成2分割或者4分割式分割部件之后，通过特定排列工序组合成成品和类似于箱结构，继续通过激光焊接工序以及后续冲压工序完成一体式箱形态的产品即显示器框前盖之后，经过清除杂物的洗涤工序、检查瑕疵或者弯曲不良的外观检查工序以及平整工序最终包装后出库。

图2到图4为激光焊接装置的正面图，平面图以及侧面图。

如图2到图4，上述激光焊接装置在装置上部组成四角框分布结构，利用四个角落的立柱29设置的激光焊接部件18和每个激光焊接部件18里侧开始分配并在其下面设置的合模装置15组成。

上述激光焊接部件18通常具备4套，利用激光焊接装置对分割部件的接合部位进行焊接。

上述合模装置15利用固定座均衡固定分割部件的适当部位的方法，紧固分割部件的4处或者6处，在紧固状态下进行焊接，最大限度的控制焊接部位的变形，得到稳固的焊接品质。

通过传送部件140，2分割或4分割部件装载到合模装置15上，通过合模装置15控制固定座分离夹住部件，通过激光焊接部件18操作焊接装置焊接分割部件的接合部分，即对相连接的部位进行焊接，因此分割部件形成一个四角框形状的显示器框前盖。

图5到图7为本发明激光焊接装置的合模装置的正面图、平面图以及侧面图。

如图5到图7所示，上述合模装置15在激光焊接时紧固分割部件的4个或者6个部位的，由紧固分割部件的4个角落的4个固定座10a，10b，10c，10d以及紧固2处中间部位的辅助固定座19a，19b和驱动这些固定座在X轴和Y轴上移动的X轴驱动电机11a，11b以及Y轴驱动电机13，传动用X轴驱动用滚珠螺杆12a，12b以及Y轴驱动用滚珠螺杆14组成。

沿着Y轴方向在轴承支持下设置驱动用滚珠螺杆14，滚珠螺杆一侧设置有Y轴驱动电机13，Y轴驱动用滚珠螺杆14使用球状螺母25，沿Y轴方向按一定间隔设置有两个底座27，上述底座27上部沿X轴方向在轴承的支持下整齐设置有驱动用滚珠螺杆12a，12b，在滚珠螺杆一侧设置X轴驱动电机11a，11b，在X轴驱动用12a，12b上使用球状螺母25通过装载固定座10a，10b，10c，10d的4个固定座底板26组成四角框分布结构。

上述底座27固定在沿着X线上方整齐排列的一组固定座10a，10b或10c，10d之间在Y轴相对应的位置上设置有辅助固定座19a，19b。

变更产品类型时，每个固定座的位置也需要进行调整，此时驱动X轴的驱动电机11a，11b和Y轴驱动电机13，6个固定座10a，10b，10c，10d，19a，19b能够方便的沿X轴和Y轴移动调整安装位置，因此在产品变更时可以随意进行调整。

上述X轴驱动用滚珠螺杆12a，12b，以及Y轴滚珠螺杆14，两个螺杆通过一个连接器20进行组合，通过滚珠螺杆上设置的两个固定座10a，10b或者10c，10d或者2组固定座10a，10b，19a或者10c，10d，19b同时沿着X轴或Y轴方向移动。

固定分割部件的固定座10a，10b，10c，10d由固定装置和驱动装置组成，固定装置在内测支撑分割部件，驱动装置在外侧对分割部件进行加压。

从俯视角度看固定座底板26时，其中以一个固定压板21为基准设有呈90度夹角的2个移动压板23，移动压板23通过夹紧缸22可以沿着X轴以及Y轴移动，放置在固定台30上的分割部件150通过内侧固定压板21和外侧移动压板23紧密的固定两端。

上述辅助固定座19a，19b，以每个固定压板21和移动压板23相对分布的形式固定分割部件。

图8和图9为激光焊接装置在合模装置中操作前和操作后的状态示意图。

如图8和图9所示，经过传送的分割部件放置在固定座以及辅助固定座的设有固定压板21固定台上，同时夹紧缸22开始运行，推动移动压板23另一侧固定压板21，分割部件牢固的固定在固定压板以及移动压板之间。

移动压板23的前端利用曲面按住在固定台上的分割部件的上表面，你能够使分割部件的固定更加可靠。

图10为激光焊接装置的激光焊接部件平面图，图11为激光焊接装置的激光焊接部件的侧面图。

如图10和图11所示，上述激光焊接部件18通过焊接分割部件链接部位的激光焊接器17a，17b，17c，17d进行焊接，设置有4套，跟据产品类型的需要，在焊接2分割部件时使用2套，4分割部件时4套都启用。

在装置上部4个角落分别设置四角框形态的立柱29，在立柱29上设置一体式的3个线性移动部件16a，16b，16c，这些线性移动部件沿X轴方向、Y轴方向以及Z轴方向设置，沿着Z轴方向设置的线性移动部件16上通过支架设置各自激光焊接器17a，17b，17c，17d。

各方向的线性移动部件16a，16b，16c开始工作时，激光焊接机17a，17b，17c，17d能够查找分割部件的焊接部位，并进行焊接。

根据线性移动部件控制器设定程序可以进行操作，最终激光焊接机通过线性移动部件制定的一系列的产品指令找到相关焊接部位。

根据控制器的设定程序运行线性移动部件以及激光焊接器的方法，可以采用相关领域的已知技术，而不受任何限制。

上述激光焊接部件15中每个激光焊接机17a，17b设置一个夜视摄像机24，夜视摄像机24对焊接部位以及周围影像信息拍摄后提供到控制部位。

夜视摄像机24取得的影像信息，能够更加容易进行对焊接部位设定的激光器的位置、保证位置、安装初期位置等的调整。

利用激光焊接装置对2分割或者4分割式分割部件进行激光焊接的过程如下：

以四角框形态整齐排列的分割式部件通过传送后装载到合模装置15上，通过合模装置15运行分割部件的4个角落(除焊接部位以外的其他接合部位)被固定座夹住，然后通过激光焊接部件18运行两个激光焊接机17a及17d或17b及17c或者4个激光焊接器17a，17d，17b，17c降至分割部件的焊接部位进行激光焊接，完成激光焊接的分割部件形成与显示器框前盖相同的箱形态制成完整产品，产品经过洗涤、组装等后处理工序后包装出厂。

激光焊接装置无折弯过程，在原板状态下可以对接合部进行焊接，并且通过固定座牢牢固定住部件后进行焊接，无段差，能够确保平坦稳定的优秀品质，能够确保外观或者重要部位的尺寸稳定。

Claims

1.一种用于制造分割式显示器框前盖的激光焊接装置，其特征在于：包括合模装置(15)和激光焊接部件(18)；

合模装置(15)含：

沿X轴以及Y轴可以移动的、并以四角框形态分别设置在分割部件4个角落的固定座(10a，10b，10c，10d)；

使固定座沿X轴移动的X轴驱动电机(11a，11b)以及X轴滚珠螺杆(12a，12b)；

使固定座沿Y轴移动的Y轴驱动电机(13)以及Y轴滚珠螺杆(14)；

激光焊接部件(18)含：

通过每个线性移动部件(16)可以向X轴、Y轴方向移动、并固定在合模装置(15)一侧、焊接两个以上分割部件的两个以上激光焊接器(17a，17b)。

2.根据权利要求1所述用于制造分割式显示器框前盖的激光焊接装置，其特征在于：所述合模装置(15)的沿着X轴上整齐排列的一组固定座(10a，10b或者10c，10d)之间，设有可以与所述固定座一起沿Y轴方向移动的、用于固定分割部件长度方向上中间部位的辅助固定座(19a，19b)。

3.根据权利要求1或2中所述用于制造分割式显示器框前盖的激光焊接装置，其特征在于：所述合模装置(15)的沿X轴驱动的滚珠螺杆(12a，12b)以及沿Y轴驱动的滚珠螺杆(14)中间通过连接器以两个组合的形态组成，用一个驱动电机可以同时驱动两个或者两组固定座。

4.根据权利要求1中所述用于制造分割式显示器框前盖的激光焊接装置，其特征在于：所述激光焊接部件(18)中，每个激光焊接机(17a，17b)设置一个夜视摄像机(24)，夜视摄像机(24)对焊接部位以及周围影像信息拍摄后提供到控制部位，夜视摄像机(24)取得的影像信息，能够更加容易进行对焊接部位设定的激光器的位置、保证位置、安装初期位置的调整。

5.根据权利要求1或4中所述用于制造分割式显示器框前盖的激光焊接装置，其特征在于：所述激光焊接部件(18)在焊接2分割部件时，在对角线位置设有2个激光焊接器(17a，17b)，并对分割部件的两个接合部位进行焊接，焊接4分割部件时，在四角框的四个角上设置4个激光焊接器(17a，17b，17c，17d)。