一种手机后壳装配设备的制作方法

本实用新型涉及手机装配技术领域，尤其是涉及一种手机后壳装配设备。

背景技术：

目前智能手机的制造工厂在装配手机后壳的过程，均采用手工装配，将后壳抓起后目视矫正装入待组装的手机组件中压合。随着智能手机的发展，为了减少手机的厚度使手机更美观，越来越多的手机采用电池一体化设计，手机的后壳多不能拆卸，这种设计要求手机在装配后壳时要求更加严格。而目前纯手工装配需要耗费大量的人工，同时作业效率低，精度不高，容易产生不良品。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种手机后壳装配设备，该装配设备实现了手机后壳与手机组件的自动对位和压合。本设备不仅能有效识别扣合位置避免产生不良或报废，而且能长时间保持良好的生产效率。

本实用新型提供的手机后壳装配设备包括升降机总成、视觉相机总成、真空吸取机构、UVW精密对位平台和工控电脑；升降机总成包括升降基座、第一升降机构和第二升降机构，第一升降机构和第二升降机构设于升降基座上，第二升降机构位于第一升降机构下方；视觉相机总成与第一升降机构连接；真空吸取机构与第二升降机构连接；UVW精密对位平台设于真空吸取机构下方；工控电脑与升降机总成、视觉相机总成、真空吸取机构和UVW精密对位平台连接。

进一步的，升降基座上设置有至少一个滑轨；第一升降机构和第二升降机构均与滑轨滑动连接。

进一步的，第一升降机构包括第一伺服电机、第一丝杆固定座、第一丝杆、第一丝杆螺母、第一滑板和第一悬臂；第一伺服电机固定于升降基座，第一丝杆固定座固定于升降基座；第一丝杆设于第一丝杆固定座，其一端连接第一伺服电机；第一丝杆螺母设于第一丝杆上；第一滑板固定连接在第一丝杆螺母上，且第一滑板的两端与滑轨滑动连接；第一悬臂一端固定于第一滑板，另一端连接视觉相机总成。

进一步的，第二升降机构包括第二伺服电机、第二丝杆固定座、第二丝杆、第二丝杆螺母、第二滑板和第二悬臂；第二伺服电机固定于升降基座，第二丝杆固定座固定于升降基座；第二丝杆设于第二丝杆固定座，其一端连接第二伺服电机；第二丝杆螺母设于第二丝杆上；第二滑板固定连接在第二丝杆螺母上，且第二滑板的两端与滑轨滑动连接；第二悬臂一端固定于第二滑板，另一端连接真空吸取机构。

进一步的，视觉相机总成包括至少三组视觉相机、矩形框架、延伸臂、拉杆、光源支撑板和相机光源；每一组视觉相机分别设置于矩形框架的一直角上；矩形框架一边固定于第一悬臂；矩形框架与第一悬臂平行的两边各设置有一延伸臂；每一延伸臂上设置有一可调节的拉杆；拉杆下方设置有一光源支撑板；光源支撑板上设置有至少三个穿透孔，每一穿透孔对应于一组视觉相机；相机光源设置于每一穿透孔背向视觉相机的一面。

进一步的，真空吸取机构包括真空发生器、压力传感器和真空吸盘；真空发生器固定于第二悬臂上；第二悬臂的另一端设置有压力传感器；真空吸盘固定连接于压力传感器的下方。

进一步的，UVW精密对位平台包括平台固定框、UVW平台、手机组件治具、第一调节机构、第二调节机构、至少三个底部光源、后壳治具和至少三个侧边光源；平台固定框设置于升降基座的一侧，且与第一升降机构和第二升降机构同侧；UVW平台、第一调节机构和第二调节机构设置于平台固定框内； UVW平台设置于第二调节机构下方；手机组件治具设置于UVW平台上，且手机组件治具的其中三个直角分别对应于三组视觉相机；第一调节机构位于第二调节机构上方；每一底部光源设置于手机组件治具的一个直角下方；后壳治具与第一调节机构连接；侧边光源与第二调节机构连接。

进一步的，第一调节机构包括第一无杆气缸和第二无杆气缸；后壳治具包括左后壳治具和右后壳治具；左后壳治具与第一无杆气缸连接；右后壳治具与第二无杆气缸连接。

进一步的，第二调节机构包括第三无杆气缸和第四无杆气缸；至少三个侧边光源分别与第三无杆气缸和第四无杆气缸连接，且每一侧边光源活动对应于一组视觉相机。

进一步的，手机后壳装配设备还包括一双层机架、键盘和显示屏；升降机总成、视觉相机总成、真空吸取机构和UVW精密对位平台设置于双层机架的上层；工控电脑设置于双层机架的下层；双层机架的分层处设置有一折叠键盘架，键盘放置于折叠键盘架上；显示屏设置于双层机架上层面向操作人员的一侧。

实用新型的有益效果为：

本实用新型提供的手机后壳的装配设备，通过视觉相机对手机后壳以及手机组件中前壳的轮廓依次拍照识别，将位置偏差数据反馈到UVW精密对位平台，由UVW精密对位平台对手机组件位置进行校对调整，然后再将手机后壳与手机组件压合，完成手机的组装。本实用新型提供的手机后壳装配设备不仅能有效识别手机后壳和手机组件中前壳的压合位置，避免产生不良或报废，还能长时间保持良好的生产效率。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本实施例中的手机后壳装配设备的立体图；

图2为升降机总成、视觉相机总成、真空吸取机构和UVW精密对位平台示意图；

图3为升降机总成、视觉相机总成和真空吸取机构示意图；

图4为UVW精密对位平台的放大图；

图5为左后壳治具和右后壳治具的放大图；

图6为视觉相机与UVW平台的放大图。

附图标记说明：

1-升降机总成、2-视觉相机总成、3-真空吸取机构、4-UVW精密对位平台、 5-工控电脑、6-双层机架、7-键盘、8-显示屏；

11-升降基座、12-第一升降机构、13-第二升降机构、21-视觉相机、22-矩形框架、23-延伸臂、24-拉杆、25-光源支撑板、26-相机光源、31-真空发生器、32- 压力传感器、33-真空吸盘、41-平台固定框、42-UVW平台、43-手机组件治具、 44-第一调节机构、45-第二调节机构、46-底部光源、47-后壳治具、48-侧边光源、 61-折叠键盘架；

111-滑轨、121-第一伺服电机、122第一丝杆固定座、123-第一丝杆、124- 第一丝杆螺母、125-第一滑板、126-第一悬臂、131-第二伺服电机、132-第二丝杆固定座、133-第二丝杆、134-第二丝杆螺母、135-第二滑板、136-第二悬臂、 211-第一组视觉相机、212-第二组视觉相机、213-第三组视觉相机、251-穿透孔、 431-手机前壳组件、441-第一无杆气缸、442-第二无杆气缸、451-第三无杆气缸、 452-第四无杆气缸、471-左后壳治具、472-右后壳治具、473-手机后壳、4311- 第一直角、4312-第二直角、4313-第三直角。

具体实施方式

以下将以图式揭露本实用新型的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本实用新型。也就是说，在本实用新型的部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化图式起见，一些习知惯用的结构与组件在图式中将以简单的示意的方式绘示之。

另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，并非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本实用新型，其仅仅是为了区别以相同技术用语描述的组件或操作而已，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

具体实施例

请参考图1，图1为本实施例中的手机后壳装配设备的立体图。如图所示，手机后壳装配设备包括升降机总成1、视觉相机总成2、真空吸取机构3、UVW 精密对位平台4、工控电脑5、双层机架6、键盘7和显示屏8；其中，升降机总成1、视觉相机总成2、真空吸取机构3和UVW精密对位平台4设置于双层机架6的上层；工控电脑5设置于双层机架6的下层；双层机架6的分层处设置有一折叠键盘架61，键盘7放置于折叠键盘架61上；显示屏8设置于双层机架6上层面向操作人员的一侧。升降机总成1、视觉相机总成2、真空吸取机构 3、UVW精密对位平台4以及显示屏8均与工控电脑5连接。

请参考图1和图2，图2为升降机总成、视觉相机总成、真空吸取机构和 UVW精密对位平台示意图。如图1和图2所示，升降机总成1包括升降基座 11、第一升降机构12和第二升降机构13。其中，升降基座11垂直设于机架6 的上层，第一升降机构12和第二升降机构13设于升降基座11上，第二升降机构13位于第一升降机构12下方。升降基座11上沿其长度延伸方向设置有至少一个滑轨111，本例中，滑轨为两条，两条滑轨分设于第一升降机构12和第二升降机构13的两侧，且第一升降机构12和第二升降机构13均与滑轨111滑动连接。视觉相机总成2与第一升降机构12连接，真空吸取机构3与第二升降机构13连接。UVW精密对位平台4设置于真空吸取机构3下方。

请参考图3，图3为升降机总成、视觉相机总成和真空吸取机构示意图。如图3所示，第一升降机构12包括第一伺服电机121、第一丝杆固定座122、第一丝杆123、第一丝杆螺母124、第一滑板125和第一悬臂126。第一伺服电机 121固定于升降基座11，第一丝杆固定座122固定于升降基座11；第一丝杆123 设于第一丝杆固定座122，其一端连接第一伺服电机121；第一丝杆螺母124设于第一丝杆123上；第一滑板125固定连接在第一丝杆螺母124上，且第一滑板125的两端与滑轨111滑动连接；第一悬臂126一端固定于第一滑板125，另一端连接视觉相机总成2。第二升降机构13包括第二伺服电机131、第二丝杆固定座132、第二丝杆133、第二丝杆螺母134、第二滑板135和第二悬臂136。第二伺服电机131固定于升降基座11，第二丝杆固定座132固定于升降基座11；第二丝杆133设于第二丝杆固定座132，其一端连接第二伺服电机131；第二丝杆螺母134设于第二丝杆133上；第二滑板135固定连接在第二丝杆螺母134 上，且第二滑板135的两端与滑轨111滑动连接；第二悬臂136一端固定于第二滑板135，另一端连接真空吸取机构3。视觉相机总成2包括至少三组视觉相机21、矩形框架22、延伸臂23、拉杆24、光源支撑板25和相机光源26；本例中，以三组视觉相机21为例进行说明，三组视觉相机21包括第一组视觉相机 211、第二组视觉相机212及第三组视觉相机213，第一组视觉相机211、第二组视觉相机212、第三组视觉相机213分别设置于矩形框架22的一直角上；矩形框架22一边固定于第一悬臂126；矩形框架22与第一悬臂126平行的两边各设置有一延伸臂23；每一延伸臂23上设置有一可调节的拉杆24；拉杆24下方设置有一光源支撑板25；光源支撑板25上设置有至少三个穿透孔251，每一穿透孔251对应于一组视觉相机21；相机光源26设置于每一穿透孔251背向视觉相机21的一面。真空吸取机构3包括真空发生器31、压力传感器32和真空吸盘33；真空发生器31固定于第二悬臂136上；第二悬臂136的另一端设置有压力传感器32；真空吸盘33固定连接于压力传感器32的下方。

请参考图1、图4、图5和图6，图4为UVW精密对位平台的放大图，图5 为左后壳治具和右后壳治具的放大图，图6为视觉相机与UVW平台的放大图。如请参考图1、图4、图5和图6所示，UVW精密对位平台4包括平台固定框 41、UVW平台42、手机组件治具43、第一调节机构44、第二调节机构45、至少三个底部光源46、后壳治具47和至少三个侧边光源48。平台固定框41设置于机架6的上层，位于升降基座11的一侧，且与第一升降机构44和第二升降机构45同侧；UVW平台42、第一调节机构44和第二调节机构45设置于平台固定框41内；UVW平台42设置于第二调节机构45下方；手机组件治具43设置于UVW平台42上，且手机组件治具43的其中三个直角分别对应于三组视觉相机21；第一调节机构44位于第二调节机构45上方；每一底部光源46设置于手机组件治具43的一个直角下方；后壳治具47与第一调节机构44连接；侧边光源48与第二调节机构45连接。第一调节机构44包括第一无杆气缸441和第二无杆气缸442；后壳治具47包括左后壳治具471和右后壳治具472；左后壳治具471与第一无杆气缸441连接；右后壳治具472与第二无杆气缸442连接。第二调节机构45包括第三无杆气缸451和第四无杆气缸452；至少三个侧边光源48分别与第三无杆气缸451和第四无杆气缸452连接，且每一侧边光源48 活动对应于一组视觉相机21。

具体的，请结合图1至图6所示，以手机组件治具43的长边方向为x轴，手机组件治具43的短边方向为y轴。将手机前壳组件431放置在手机组件治具 43上，调节第一无杆气缸441和第二无杆气缸442，使左后壳治具471和右后壳治具472夹持住手机后壳473，将手机后壳473移动到手机前壳组件431正上方。手机前壳组件431对应于视觉相机21的三个角分别设定为第一直角4311、第二直角4312和第三直角4313，其中第一直角4311对应于第一组视觉相机211，第二直角4312对应于第二组视觉相机4312，第三直角4313对应于第三组视觉相机213。然后调节UVW平台，使得手机前壳组件431与手机后壳473的相对位置分别沿x、y轴的正方向各偏移至少3mm，使得第一组视觉相机211和第二组视觉相机212可以分别拍到第一直角4311和第二直角4312的轮廓。接着，启动真空发生器31，用真空吸盘33吸取手机后壳473，第二升降机构13将手机后壳473提起；调节第一无杆气缸441和第二无杆气缸442，使左手机后壳治具471和右手机后壳治具472分别沿x轴向两边移动，避免遮挡住下面的手机前壳组件431。然后第一升降机构12带动视觉组件21下降到适当位置，由第一组视觉相机211和第二组视觉相机212进行第一次拍照，获取第一直角4311和第二直角4312的轮廓数据。启动UVM平台41，令其沿x、y轴的负向各移动至少6mm，启动第三无杆气缸451和第四无杆气缸452，将侧边光源48移动到手机后壳473的直角下方，由第一组视觉相机211和第二组视觉相机212进行第二次拍照，第三组视觉相机213进行第一次拍照，同步获取手机后壳473三个直角的轮廓数据。将两次拍照获取的数据传输给工控电脑5，经过匹配仿射变换算法拟合出手机前壳组件431的前壳内边缘轮廓和手机后壳473的轮廓数据，计算将手机前壳组件431和手机后壳473的位置偏差，同时撤回侧边光源48。打开底部光源46，启动UVW41平台，对前壳治具431的位置进行调整，然后启动第二升降机构13，将手机后壳473降下，将手机后壳473与手机前壳组件 431贴合，加压、保压后最终实现手机前壳组件431和手机后壳473的扣合。

本实施例提供的手机后壳装配设备，通过对UVW精密对位平台的应用，解决了现有技术中由人工装配手机后壳带来的不良率过高以及产能低的技术问题。能够精确定位手机组件和后壳的扣合位置，控制压合力度，实现手机组件和后壳的压合。该设备的实用有效降低了不良或报废的产生概率，同时大幅度的提高了生产效率。

上仅为本实用新型的实施方式而已，并不用于限制本实用新型。对于本领域技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原理的内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本实用新型的权利要求范围之内。