CN203292816U

CN203292816U - 一种高精度高效液晶平板安装设备

Info

Publication number: CN203292816U
Application number: CN2013201607493U
Authority: CN
Inventors: 伍鹏
Original assignee: JIAXING HUALING MECHATRONICS CO Ltd
Current assignee: Hualingjing Machine Zhejiang Co ltd
Priority date: 2013-04-02
Filing date: 2013-04-02
Publication date: 2013-11-20
Anticipated expiration: 2023-04-02

Abstract

一种高精度高效液晶平板安装设备，属高精度自动化检测及对位安装技术领域。数个吸盘与Y轴平台连接，Y轴平台放置于X轴平台上，X轴平台和Y轴平台均由U型直线电机驱动，吸盘在U型直线电机的带动下具有X轴和Y轴上的两个自由度。吸盘在Z轴方向的位移由气动滑台带动，摆台旋转实现吸盘绕Y轴的角度调整。直线电机、摆台、气动滑台、工件、CCD摄像头及工控机构成闭环反馈系统。工件台随力矩转台旋转，实现工件台及下工件角度方位的调整。吸盘及其吸合的上工件的四自由度可定位和调整，工件台上的下工件角度方位可以准确调整。该设备可以将上工件与下工件进行高精度对位安装，有效提高了液晶平板类电子产品安装设备的对位安装精度和工作效率。

Description

一种高精度高效液晶平板安装设备

技术领域

本实用新型属于高精度自动化检测及对位安装技术领域，具体涉及一种高精度高效液晶平板安装设备。

背景技术

手机、平板电脑等电子产品的液晶平板去尘和安装，传统方法是人工操作和半自动化设备。液晶平板的安装，对平板位置精度、压合力度提出了很高的要求，稍有差错，容易引起平板歪斜，影响美观；重则产生裂纹，使产品报废。对于传统方法来说，这是一项极其繁琐费时的工序。在此背景下，本实用新型提出一种高精度高效液晶平板安装设备，将直线电机技术与三维测量技术相结合。

该设备可以实现吸盘吸合的上工件即液晶平板的四自由度精确定位，以及放置于力矩转台的下工件的角度方位可以准确调整，调整好上工件即液晶平板与下工件的位置关系后，通过控制吸盘及其吸合的上工件下降，即可将上工件与下工件高精度对位安装。该设备尤其适合于电子产品如液晶平板的高精度对位安装场合。

发明内容

为了提高液晶平板无尘安装效率，保证液晶平板安装精度及适合的压合力度，本实用新型设计了一种高精度高效液晶平板安装设备。

U型直线电机Ⅰ4和U型直线电机Ⅱ8的定子部分、导轨Ⅰ2和导轨Ⅱ3放置于X轴平台1上，U型直线电机Ⅰ4和U型直线电机Ⅱ8的动子部分与Y轴平台9连接；Y轴平台9在U型直线电机Ⅰ4和U型直线电机Ⅱ8的驱动下，沿着导轨Ⅰ2和导轨Ⅱ3来回运动；导轨Ⅲ14和导轨Ⅳ19安装于主基座11上，U型直线电机Ⅲ10和U型直线电机Ⅳ15的定子部分固定在主基座11的两侧，U型直线电机Ⅲ10和U型直线电机Ⅳ15的动子部分与X轴平台1连接，X轴平台1在U型直线电机Ⅲ10和U型直线电机Ⅳ15的组合带动下，沿着导轨Ⅲ14和导轨Ⅳ19往复运动；导轨Ⅰ2和导轨Ⅱ3的长度方向与导轨Ⅲ14和导轨Ⅳ19的长度方向在水平面内的投影互相垂直；力矩转台13的定子固定在主基座11的中心位置，工件台12位于力矩转台13的动子上，放置于工件台12上的下工件6在力矩转台13的转动下，实现角度方位的调整。主基座11位于钢架机座7上方；

CCD摄像头Ⅰ17、CCD摄像头Ⅱ20和数个吸盘18安装于吸盘架16上，吸盘架16与可变角度的摆台23连接，摆台23与气动滑台22固接，气动滑台22经L形座21与Y轴平台9连接；摆台23随着气动滑台22沿着L形座21在竖直方向上升或下降；摆台23可以在工控机31的操控下，调整吸盘架16、CCD摄像头Ⅰ17、CCD摄像头Ⅱ20、吸盘18及其吸合的上工件5的角度方位；摆台23位于力矩转台13的上方，使得位于力矩转台13上的下工件6能够与位于吸盘18上的上工件5配合装配；设备显示面板30上布置有工控机31，显示面板30、顶板24、上前门28和下前门32以有机玻璃制成，简洁可视；电控柜25放置在设备后方，并与左侧板26和右侧板29连接；左侧板26和右侧板29中部均开作业槽27，方便流水线作业。整机结构简单，界面友好，动作灵活，可操控性强。

为了提高该设备的工作效率和对位精度，权利要求2的发明是：U型直线电机Ⅰ4、U型直线电机Ⅱ8、U型直线电机Ⅲ10和U型直线电机Ⅳ15、气动滑台22、摆台23、CCD摄像头Ⅰ17、CCD摄像头Ⅱ20分别与工控机31组成位置闭环反馈系统，CCD摄像头Ⅰ17和CCD摄像头Ⅱ20拍摄工件的方位，控制系统根据下工件6的方位计算确定X轴平台1、Y轴平台9和气动滑台22的位移量，以及摆台23的角度位移量，控制X轴平台1、Y轴平台9、气动滑台22和摆台23精确定位，从而使吸盘18抓取的上工件5在X轴即X轴平台1的运行方向、Y轴即Y轴平台9运行方向、Z轴即气动滑台22沿L形座21的运行方向和绕Y轴旋转的四个自由度均精确定位，定位精度达到微米级；力矩转台13、工件台12均和工控机31组成位置闭环反馈系统，使工件台12及下工件6的角度方位精确调整。该设备充分发挥了直线电机技术和CCD摄像技术响应快、定位精度高的特点，实现设备工作时高效高精度地对工件进行检测及对位安装。

本实用新型可以取得许下有益效果：

由于X轴平台1和Y轴平台9均由直线电机驱动，Z轴方向位移即沿着L形座21由气动滑台22带动，摆台23旋转实现吸盘18角度调整。整机结构简单，动作灵活，可操控性好。

U型直线电机Ⅰ4、U型直线电机Ⅱ8、U型直线电机Ⅲ10、U型直线电机Ⅳ15、摆台23、气动滑台22、上工件5、CCD摄像头Ⅰ17、CCD摄像头Ⅱ20及工控机31组成位置闭环反馈系统，因此吸盘18及其吸合的上工件5响应快、定位精度高、可靠性高；此外下工件6随力矩转台13运动，下工件6的角度方位也可以快速、准确调整。该设备充分发挥了直线电机技术和CCD摄像技术响应快、定位精度高的特点，实现设备工作时高效高精度地对工件进行检测及对位安装。

本实用新型特别适合于电子产品的精确对位安装场合，尤其适合液晶平板的对位安装，提高了液晶平板类电子产品对位安装精度和工作效率。

附图说明：

图1一种高精度高效液晶平板安装设备（不含柜体）结构图

图2一种高精度高效液晶平板安装设备（不含柜体）主视图

图3一种高精度高效液晶平板安装设备柜体

图中：1.X轴平台；2.导轨Ⅰ；3.导轨Ⅱ；4.U型直线电机Ⅰ；5.上工件；6.下工件；7.钢架机座；8.U型直线电机Ⅱ；9.Y轴平台；10.U型直线电机Ⅲ；11.主基座；12.工件台；13.力矩转台；14.导轨Ⅲ；15.U型直线电机Ⅳ；16.吸盘架；17.CCD摄像头Ⅰ；18.吸盘；19.导轨Ⅳ；20.CCD摄像头Ⅱ；21.L形座；22.气动滑台；23.摆台；24.顶板；25.电控柜；26.左侧板；27.作业槽；28.上前门；29.右侧板；30.显示面板；31.工控机；32.下前门。

具体实施方式

下面结合附图来说明本实用新型的具体实施例。

上工件5即液晶平板，上工件5放置于工件台12上之后，如果吸盘18的吸合面与上工件5的吸合面有角度错位，力矩转台13旋转，带动工件台12及上工件5转动，可以实现上工件5角度方位与吸盘18的工作面一致。

随之，吸盘架16和吸盘18在摆台23的驱动下，使吸盘18的吸合面与上工件5吸合面平行。

接着气动滑台22下放，带动吸盘18与上工件5吸合。吸盘18与上工件5吸合之后，气动滑台22上升，将上工件5提升一定距离。摆台23改变角度，使上工件5与工件台12呈现一定角度，以方便对上工件5的工作面进行吹扫去尘。

接下来将进行两个匹配工件的定位安装。首先在工控机31上设置上工件5和下工件6的目标位置和角度关系。通过U型直线电机Ⅰ4、U型直线电机Ⅱ8、 U型直线电机Ⅲ10、U型直线电机Ⅳ15、摆台23、CCD摄像头Ⅰ17、Ⅱ20和工控机31组成的位置闭环反馈系统，检测上工件5、下工件6间在X轴即X轴平台1的运行方向、Y轴即Y轴平台9运行方向、Z轴即气动滑台22沿L形座21的运行方向和绕Y轴旋转角度方位上的实际位置和角度关系。吸盘18先将放置工件台12的上工件5吸合，提升一定距离，上工件5的X轴和Y轴方位也可以经直线电机根据需要调整，再将下工件6固定于工件台12上。然后，启动直线电机和力矩转台13，使上工件5和下工件6的角度方位大体一致。所述位置闭环反馈系统带动X轴平台1、Y轴平台9、摆台23和气动滑台22以及力矩转台13运动，并对实时位置关系反馈到所述控制系统，实现上工件5和下工件6的位置匹配。随后，气动滑台22下降，将上工件5精确安装于下工件6上。吸盘18与上工件5脱离吸合，两个匹配工件的精确对位安装工序即告完成。

Claims

1.一种高精度高效液晶平板安装设备，其特征在于：U型直线电机Ⅰ（4）和U型直线电机Ⅱ（8）的定子部分、导轨Ⅰ（2）和导轨Ⅱ（3）放置于X轴平台（1）上，U型直线电机Ⅰ（4）和U型直线电机Ⅱ（8）的动子部分与Y轴平台（9）连接；Y轴平台（9）在U型直线电机Ⅰ（4）和U型直线电机Ⅱ（8）的驱动下，沿着导轨Ⅰ（2）和导轨Ⅱ（3）来回运动；导轨Ⅲ（14）和导轨Ⅳ（19）安装于主基座（11）上，U型直线电机Ⅲ（10）和U型直线电机Ⅳ（15）的定子部分固定在主基座（11）的两侧，U型直线电机Ⅲ（10）和U型直线电机Ⅳ（15）的动子部分与X轴平台（1）连接，X轴平台（1）在U型直线电机Ⅲ（10）和U型直线电机Ⅳ（15）的组合带动下，沿着导轨Ⅲ（14）和导轨Ⅳ（19）往复运动；导轨Ⅰ（2）和导轨Ⅱ（3）的长度方向与导轨Ⅲ（14）和导轨Ⅳ（19）的长度方向在水平面内的投影互相垂直；力矩转台（13）的定子固定在主基座（11）的中心位置，工件台（12）位于力矩转台（13）的动子上，放置于工件台（12）上的下工件（6）在力矩转台（13）的转动下，实现角度方位的调整；主基座（11）位于钢架机座（7）上方；

CCD摄像头Ⅰ（17）、CCD摄像头Ⅱ（20）和数个吸盘（18）安装于吸盘架（16）上，吸盘架（16）与可变角度的摆台（23）连接，摆台（23）与气动滑台（22）固接，气动滑台（22）经L形座（21）与Y轴平台（9）连接；摆台（23）随着气动滑台（22）沿着L形座（21）在竖直方向上升或下降；摆台（23）可以在工控机（31）的操控下，调整吸盘架（16）、CCD摄像头Ⅰ（17）、CCD摄像头Ⅱ（20）、吸盘（18）及其吸合的上工件（5）的角度方位；摆台（23）位于力矩转台（13）的上方，使得位于力矩转台（13）上的下工件（6）能够与位于吸盘（18）上的上工件（5）配合装配；设备显示面板（30）上布置有工控机（31），显示面板（30）、顶板（24）、上前门（28）和下前门（32）以有机玻璃制成；电控柜（25）放置在设备后方，并与左侧板（26）和右侧板（29）连接；左侧板（26）和右侧板（29）中部均开作业槽（27）。

2.根据权利要求1所述的一种高精度高效液晶平板安装设备，其特征在于：U型直线电机Ⅰ（4）、U型直线电机Ⅱ（8）、U型直线电机Ⅲ（10）和U型直线电机Ⅳ（15）、气动滑台（22）、摆台（23）、CCD摄像头Ⅰ（17）、CCD摄像头Ⅱ（20）分别与工控机（31）组成位置闭环反馈系统，CCD摄像头Ⅰ（17）和CCD摄像头Ⅱ（20）拍摄工件的方位，控制系统根据下工件（6）的方位计算确定X轴平台（1）、Y轴平台（9）和气动滑台（22）的位移量，以及摆台（23）的角度位移量，控制X轴平台（1）、Y轴平台（9）、气动滑台（22）和摆台（23）定位，从而使吸盘（18）抓取的上工件（5）在X轴即X轴平台（1）的运行方向、Y轴即Y轴平台（9）运行方向、Z轴即气动滑台（22）沿L形座（21）的运行方向和绕Y轴旋转的四个自由度均可以定位，定位精度达到微米级；力矩转台（13）、工件台（12）均和工控机（31）组成位置闭环反馈系统，使工件台（12）及下工件（6）的角度方位可以调整。