一种用于触摸屏自动组装的俯仰机构及操作方法与流程

本发明属于触摸屏加工设备领域，特别是涉及一种用于触摸屏自动组装的俯仰机构及操作方法。

背景技术：

随着工厂自动化程度的不断提高，触摸屏的组装和生产不断的被自动化流水线所取代，在生产线的源头需要用到对触摸屏玻璃进行自动拾取和组装，在拾取和组装过程中，就需要用到组装机械手，由于既要实现组装动作，也要实现抓取动作，就需要机械手具备俯仰功能，需要设计一种俯仰结构实现机械手的俯仰动作。

技术实现要素：

为解决以上技术问题，本发明提供一种用于触摸屏自动组装的俯仰机构及操作方法，此俯仰机构能够实现组装机械手的俯仰动作，进而辅助其完成触摸屏的组装作业，提高了其工作效率，保证了组装质量。

为了实现上述的技术特征，本发明的目的是这样实现的：一种用于触摸屏自动组装的俯仰机构，它包括支撑立柱，所述支撑立柱的顶部通过第一旋转支座固定安装有俯仰机构安装盒，所述俯仰机构安装盒的内部安装有俯仰驱动装置，所述俯仰驱动装置与第一俯仰臂和第二俯仰臂相配合，并驱动两个俯仰臂进行俯仰动作；所述第一俯仰臂通过第一销轴铰接在俯仰机构安装盒上，所述第二俯仰臂通过第二销轴铰接在俯仰机构安装盒上，其末端与俯仰驱动装置相连；所述第一俯仰臂和第二俯仰臂的末端安装有机械手臂组件，所述机臂手臂组装件的末端安装有用于触摸屏抓取的抓取机构。

所述俯仰驱动装置包括气缸，所述气缸固定安装在俯仰机构安装盒的底部，所述气缸的活塞杆末端通过连接套铰接在第三销轴上，所述第三销轴的两端固定在滑移板上，所述滑移板上并列安装有两个第一滑轮，所述第一滑轮与滑槽结构相配合，并带动滑移板沿滑槽移动；所述滑移板上加工有水平滑槽，所述水平滑槽上滑动配合安装有第二滑轮，所述第二滑轮通过销轴铰接在第二俯仰臂的末端。

所述滑槽结构包括第一滑槽和第二滑槽，所述第一滑槽固定安装在俯仰机构安装盒的其中一个侧壁上，所述第二滑槽加工在俯仰机构安装盒的另一侧壁上。

所述机械手臂组件包括连接块，所述连接块铰接在第一俯仰臂和第二俯仰臂的末端，所述连接块的底端安装有第二旋转头，所述第二旋转头的底端安装有水平臂，所述水平臂的末端安装有末端旋转头。

所述俯仰机构安装盒的侧壁上安装有第一锁紧机构安装板，所述第一锁紧机构安装板上固定安装有第一锁紧气缸，所述第一锁紧气缸的活塞杆末端安装有第一锁紧块，所述第一锁紧块与第一旋转支座相配合，并俯仰机构安装盒的旋转角度进行锁定。

所述水平臂上安装有第二锁紧机构安装板，所述第二锁紧机构安装板上固定安装有第二锁紧气缸，所述第二锁紧气缸的活塞杆末端安装有第二锁紧块，所述第二锁紧块与第二旋转头的外壁相配合，并能够对其旋转位置进行锁定。

所述抓取机构包括竖直臂，所述竖直臂的末端安装有第一方梁，所述第一方梁的两端通过固定框分别连接有第二方梁，所述第二方梁的两端通过固定座固定安装有用于吸取触摸屏玻璃板的吸板。

所述吸板通过电磁阀与负压吸真空设备相连；所述竖直臂的侧壁上固定安装有辅助把手。

俯仰机构安装在触摸屏玻璃组装生产线上，并与生产线相配合完成触摸屏玻璃自动组装；所述抓取机构的前端安装有光电传感器，所述光电传感器能够检测到触摸屏玻璃；所述光电传感器与plc控制器相连，所述plc控制器与用于控制俯仰驱动装置的电磁阀相连。

任意一项所述用于触摸屏自动组装的俯仰机构的操作方法，包括以下步骤：

step1：将触摸屏自动组装的俯仰机构，安装与触摸屏玻璃组装生产线的侧面，通过触摸屏玻璃组装生产线对触摸屏玻璃进行自动的输送；

step2：当触摸屏玻璃被输送到抓取机构所在位置时，光电传感器检测到位信号，并控制控制俯仰驱动装置，启动气缸，通过气缸带动活塞杆进行伸缩；

step3：再由活塞杆带动滑移板沿滑槽移动，再由滑移板带动安装有第二滑轮的销轴沿着水平滑槽滑动，进而带动第二俯仰臂绕着第二销轴转动；

step4：再由第二俯仰臂和第一俯仰臂带动连接块运动，再由连接块带动机械手臂组件；

step5：通过机械手臂带动其末端的抓取机构，吸附在触摸屏玻璃的表面，进而将其吸取，最终，通过俯仰机构以及机械手臂组件的配合运动将其组装到电子设备上；

step6：重复上述的操作过程，依次完成触摸屏玻璃组装生产线上的所有触摸屏玻璃和电子设备。

本发明有如下有益效果：

1、通过采用上述的机构能够与触摸屏玻璃组装生产线相配合，最终实现生产线上的触摸屏玻璃的自动拾取和组装，进而提高了组装效率，降低了生产成本。

2、通过所述的俯仰驱动装置，工作过程中，通过气缸带动活塞杆进行伸缩，再由活塞杆带动滑移板沿滑槽移动，再由滑移板带动安装有第二滑轮的销轴沿着水平滑槽滑动，进而带动第二俯仰臂绕着第二销轴转动，使第二俯仰臂进行俯仰动作，进而通过第二俯仰臂和第一俯仰臂带动连接块运动，再由连接块带动机械手臂组件运动。

3、通过所述的机械手臂组件能够实现多轴联动，进而带动机械手臂组件末端的抓取机构完成触摸屏玻璃的移动。

4、通过机械手臂能够带动其末端的抓取机构，吸附在触摸屏玻璃的表面，进而将其吸取，最终，通过俯仰机构以及机械手臂组件的配合运动将其组装到电子设备上。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1为本发明整体结构三维图。

图2为本发明去掉抓取机构之后的三维图。

图3为本发明去掉抓取机构以及俯仰机构安装盒侧板之后的三维图。

图4为本发明机械手臂组件和抓取机构组装的三维图。

图中：支撑立柱1、第一旋转支座2、气缸3、俯仰机构安装盒4、第一滑槽5、第一销轴6、第一锁紧机构安装板7、第一锁紧气缸8、第二俯仰臂9、第一俯仰臂10、第一锁紧块11、连接块12、第二旋转头13、第二锁紧块14、第二锁紧机构安装板15、第二锁紧气缸16、水平臂17、末端旋转头18、第二销轴19、第二滑槽20、活塞杆21、水平滑槽22、第一滑轮23、滑移板24、第三销轴25、第二滑轮26、辅助把手27、竖直臂28、第一方梁29、固定座30、固定框31、第二方梁32、吸板33。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式做进一步的说明。

实施例1：

参见图1-4，一种用于触摸屏自动组装的俯仰机构，它包括支撑立柱1，所述支撑立柱1的顶部通过第一旋转支座2固定安装有俯仰机构安装盒4，所述俯仰机构安装盒4的内部安装有俯仰驱动装置，所述俯仰驱动装置与第一俯仰臂10和第二俯仰臂9相配合，并驱动两个俯仰臂进行俯仰动作；所述第一俯仰臂10通过第一销轴6铰接在俯仰机构安装盒4上，所述第二俯仰臂9通过第二销轴19铰接在俯仰机构安装盒4上，其末端与俯仰驱动装置相连；所述第一俯仰臂10和第二俯仰臂9的末端安装有机械手臂组件，所述机臂手臂组装件的末端安装有用于触摸屏抓取的抓取机构。工作过程中，通过上述的用于触摸屏自动组装的俯仰机构能够辅助触摸屏玻璃组装生产线，实现电子产品触摸屏玻璃的自动组装和生产，进而替代传统的人工作业方式，提高了工作效率。

进一步的，所述俯仰驱动装置包括气缸3，所述气缸3固定安装在俯仰机构安装盒4的底部，所述气缸3的活塞杆21末端通过连接套铰接在第三销轴25上，所述第三销轴25的两端固定在滑移板24上，所述滑移板24上并列安装有两个第一滑轮23，所述第一滑轮23与滑槽结构相配合，并带动滑移板24沿滑槽移动；所述滑移板24上加工有水平滑槽22，所述水平滑槽22上滑动配合安装有第二滑轮26，所述第二滑轮26通过销轴铰接在第二俯仰臂9的末端。通过上述的俯仰驱动装置，工作过程中，通过气缸3带动活塞杆21，再由活塞杆21带动滑移板24沿滑槽移动，再由滑移板24带动安装有第二滑轮26的销轴沿着水平滑槽22滑动，进而带动第二俯仰臂9绕着第二销轴19转动，使第二俯仰臂9进行俯仰动作，进而通过第二俯仰臂9和第一俯仰臂10带动连接块12运动，再由连接块12带动机械手臂组件运动。

进一步的，所述滑槽结构包括第一滑槽5和第二滑槽20，所述第一滑槽5固定安装在俯仰机构安装盒4的其中一个侧壁上，所述第二滑槽20加工在俯仰机构安装盒4的另一侧壁上。工作过程中，通过所述的滑槽结构能够与滑移板24上的第一滑轮23构成滑动配合，进而使其沿着滑槽竖直移动，最终带动第二俯仰臂9绕着第二销轴19转动，使第二俯仰臂9进行俯仰动作，最终完成其俯仰动作。

进一步的，所述机械手臂组件包括连接块12，所述连接块12铰接在第一俯仰臂10和第二俯仰臂9的末端，所述连接块12的底端安装有第二旋转头13，所述第二旋转头13的底端安装有水平臂17，所述水平臂17的末端安装有末端旋转头18。工作过程中，通过所述的机械手臂组件能够实现多自由度的手臂动作，最终实现其末端抓取机构的动作。

进一步的，所述俯仰机构安装盒4的侧壁上安装有第一锁紧机构安装板7，所述第一锁紧机构安装板7上固定安装有第一锁紧气缸8，所述第一锁紧气缸8的活塞杆末端安装有第一锁紧块11，所述第一锁紧块11与第一旋转支座2相配合，并俯仰机构安装盒4的旋转角度进行锁定。通过第一锁紧气缸8，能够推出第一锁紧块11，进而通过第一锁紧块11与第一旋转支座2之间的配合将俯仰机构安装盒4锁定在支撑立柱1上，使其位置进行固定。

进一步的，所述水平臂17上安装有第二锁紧机构安装板15，所述第二锁紧机构安装板15上固定安装有第二锁紧气缸16，所述第二锁紧气缸16的活塞杆末端安装有第二锁紧块14，所述第二锁紧块14与第二旋转头13的外壁相配合，并能够对其旋转位置进行锁定。通过第二锁紧气缸16，能够推出第二锁紧块14，进而通过第二锁紧块14与第二旋转头13之间的配合，将水平臂17锁定在第二旋转头13上，使其位置进行固定。

进一步的，所述抓取机构包括竖直臂28，所述竖直臂28的末端安装有第一方梁29，所述第一方梁29的两端通过固定框31分别连接有第二方梁32，所述第二方梁32的两端通过固定座30固定安装有用于吸取触摸屏玻璃板的吸板33。

进一步的，所述吸板33通过电磁阀与负压吸真空设备相连；所述竖直臂28的侧壁上固定安装有辅助把手27。

进一步的，俯仰机构安装在触摸屏玻璃组装生产线上，并与生产线相配合完成触摸屏玻璃自动组装；所述抓取机构的前端安装有光电传感器，所述光电传感器能够检测到触摸屏玻璃；所述光电传感器与plc控制器相连，所述plc控制器与用于控制俯仰驱动装置的电磁阀相连。工作过程中，通过所述的plc控制器能够实现自动整个触摸屏玻璃组装生产线的自动组装，进而保证了提高了生产效率。

实施例2：

任意一项所述用于触摸屏自动组装的俯仰机构的操作方法，包括以下步骤：

step1：将触摸屏自动组装的俯仰机构，安装与触摸屏玻璃组装生产线的侧面，通过触摸屏玻璃组装生产线对触摸屏玻璃进行自动的输送；

step2：当触摸屏玻璃被输送到抓取机构所在位置时，光电传感器检测到位信号，并控制控制俯仰驱动装置，启动气缸3，通过气缸3带动活塞杆21进行伸缩；

step3：再由活塞杆21带动滑移板24沿滑槽移动，再由滑移板24带动安装有第二滑轮26的销轴沿着水平滑槽22滑动，进而带动第二俯仰臂9绕着第二销轴19转动；

step4：再由第二俯仰臂9和第一俯仰臂10带动连接块12运动，再由连接块12带动机械手臂组件；

step5：通过机械手臂带动其末端的抓取机构，吸附在触摸屏玻璃的表面，进而将其吸取，最终，通过俯仰机构以及机械手臂组件的配合运动将其组装到电子设备上；

step6：重复上述的操作过程，依次完成触摸屏玻璃组装生产线上的所有触摸屏玻璃和电子设备。

本发明的工作过程和工作原理为：

将触摸屏自动组装的俯仰机构，安装与触摸屏玻璃组装生产线的侧面，通过触摸屏玻璃组装生产线对触摸屏玻璃进行自动的输送；当触摸屏玻璃被输送到抓取机构所在位置时，光电传感器检测到位信号，并控制控制俯仰驱动装置，启动气缸3，通过气缸3带动活塞杆21进行伸缩；再由活塞杆21带动滑移板24沿滑槽移动，再由滑移板24带动安装有第二滑轮26的销轴沿着水平滑槽22滑动，进而带动第二俯仰臂9绕着第二销轴19转动；再由第二俯仰臂9和第一俯仰臂10带动连接块12运动，再由连接块12带动机械手臂组件；通过机械手臂带动其末端的抓取机构，吸附在触摸屏玻璃的表面，进而将其吸取，最终，通过俯仰机构以及机械手臂组件的配合运动将其组装到电子设备上，重复上述的操作过程，依次完成触摸屏玻璃组装生产线上的所有触摸屏玻璃和电子设备。

上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。