柔性灯条定位机构、吸取机构及其电视机上灯条设备的制作方法

本发明涉及液晶电视背板安装设备技术领域，具体为一种柔性灯条定位机构、吸取机构及其电视机上灯条设备。

背景技术：

在电视的背板上，往往安装有数十条led柔性灯条，而在传统技术中，将led灯条安装到背板的方式，主要是采用螺丝锁附，或者使用辅助零件进行安装，使用辅助零件进行安装时，需要首先将辅助零件安装到背板上，再将灯条卡到该辅助零件上，从而完成安装过程，在该方式中，所述辅助零件也需要进行螺丝锁附。由于螺丝锁付过程通常由人工完成，且在现有技术中，灯条的卡紧过程也由人工完成，因此消耗了大量的人力和物力，造成了资源浪费，且其结构复杂、装配时间长、操作复杂。

现有的电视机上灯条设备，有的对灯条位置的定位不准确，有的只能对一种灯条进行定位、安装，更换电视机型号或者灯条间距后，需要更换设备的定位工装、提取工装，工装较多、增加成本，而且降低了工作效率。

技术实现要素：

本发明为了弥补现有技术的不足，提供了一种结构简单、使用方便的柔性灯条定位机构、吸取机构及其电视机上灯条设备。

本发明是通过如下技术方案实现的：

本发明的柔性灯条定位机构，其特征在于：包括固定基板，以及安装在固定基板上的可调定位组件、中间定位组件和线缆支撑组件；

可调定位组件有若干个，按照一定的行和列安装在固定基板上；

中间定位组件为一长条板，按照列的方向固定在固定基板中部；

线缆支撑组件为若干个，排成一行固定在固定基板上；

可调定位组件的顶部设有容纳灯条的凹槽，线缆支撑组件的顶部设有容纳线缆的凹槽。

柔性灯条定位机构中，可调定位组件顶部的凹槽内设有定位孔，定位销插入灯条和定位孔，进行灯条的定位；凹槽开口为60°-90°角。

柔性灯条定位机构中，可调定位组件、中间定位组件和线缆支撑组件，它们的底部分别经螺栓固定有磁力表座，通过磁力表座吸附固定在固定基板的定位轨道槽内，旋转磁力表座的旋钮来控制磁力表座与固定基板的吸附与脱离，从而调整可调定位组件、线缆支撑组件在固定基板上的位置。

柔性灯条定位机构中，同一列的各个可调定位组件之间连接有定位连接板；中间定位组件顶端固定有若干块定位块，每个定位块端部定位一根灯条。

柔性灯条定位机构中，各个灯条通过线缆并联或串联后经电源开关连接电视机的线路板。固定基板采用铁质材料。

本发明的柔性灯条吸取机构，其特征在于：包括吸附工装连接板、固定在吸附工装连接板下端的可调吸取工装基板；可调吸取工装基板下面安装有若干条相互平行的吸盘组件固定板，每条吸盘组件固定板上安装有若干个真空吸盘组件，用于吸取和安装柔性灯条；吸盘组件固定板上还安装有线缆夹爪；吸盘组件固定板之间连接有调距装置。

柔性灯条吸取机构中，线缆夹爪采用气动夹爪；吸附工装连接板上安装有消声器。

柔性灯条吸取机构，与柔性成品灯条定位机构，二者搭配使用，线缆夹爪能够夹取所述的柔性成品灯条定位机构定位的线缆；真空吸盘组件能够吸附所述的柔性成品灯条定位机构定位的灯条。

柔性灯条吸取机构中，调距装置包括安装在可调吸取工装基板上的可调导轨组合，可调导轨组合采用菱形伸缩架，菱形伸缩架的中间一排铰接轴分别经螺母连接各个吸盘组件固定板，中间一排铰接轴的首位铰接轴固定连接可调吸取工装基板，中间一排铰接轴的末位铰接轴连接调距驱动装置，调距驱动装置安装在可调吸取工装基板上；菱形伸缩架中，中间一排铰接轴上设有滑槽，滑槽可滑动的套在支撑导轨上，支撑导轨与可调吸取工装基板固定连接，滑槽可以采用燕尾槽或t形槽。

柔性灯条吸取机构中，菱形伸缩架采用左右两组，左右两组菱形伸缩架各自的中间一列铰接轴中，左右两个末位铰接轴之间连接推杆，首位铰接轴固定连接可调吸取工装基板；调距驱动装置采用同步带组件或气缸；当采用同步带组件时，同步带组件包括依次连接的伺服电机、同步带轮、同步带，同步带下部固定安装连接件，同步带经连接件连接末位铰接轴的推杆；当调距驱动装置采用气缸时，气缸一端连接可调吸取工装基板，另一端经连接件连接末位铰接轴的推杆；可调吸取工装基板上设有供连接件移动的镂空槽。

柔性灯条吸取机构中，可调吸取工装基板上安装有真空发生器和真空破坏电磁阀，真空发生器经管道和抽气电磁阀连接真空吸盘组件，实现抽气、真空吸附柔性灯条；真空吸盘组件还连接真空破坏电磁阀，实现进气、破坏吸附作用；

吸盘组件固定板通过长条孔和螺栓安装、调整真空吸盘组件、线缆夹爪的位置；可实现手动快速调整吸盘及夹爪位置；

同步带组件中其中一端的同步带轮通过涨紧尾座组合和螺栓安装在可调吸取工装基板上，螺栓安装在涨紧尾座组合上的长条孔内，通过长条孔来调整同步带轮的安装位置从而涨紧同步带。

本发明的电视机上灯条设备，其特征在于：采用本发明的柔性灯条定位机构，采用本发明的柔性灯条吸取机构，二者搭配使用。

该电视机上灯条设备，柔性成品灯条定位机构的固定基板的两侧安装在柔性全兼容电视机上灯条设备的直线导轨内，固定基板的底部或两侧连接柔性全兼容电视机上灯条设备上安装的气缸；柔性灯条吸附装置的吸附工装连接板连接柔性全兼容电视机上灯条设备上的三轴线性模组机器人；将灯条摆放定位在柔性成品灯条定位机构上，柔性成品灯条定位机构被气缸带动滑行从而将灯条输送到指定位置，柔性灯条吸附装置真空吸附提取灯条、夹持线缆后安放在电视机上。

本发明的有益效果是，该柔性灯条定位机构采用磁吸附结构，可在固定基板范围内左右方向任意间距对灯条进行定位，以适应灯条的要求，便于使用自动化设备柔性全兼容电视机上灯条设备从该柔性成品灯条定位机构进行定位灯条、取走灯条，从而进行安装灯条。该柔性成品灯条定位机构设有线缆支架（线缆支撑组件），对连接线缆进行支撑，且给线缆插接留出充足的操作空间，工作效率提升一倍。

柔性灯条吸取机构具有自动调距功能，由伺服电机驱动同步带，通过相互平行的吸盘组件固定板和菱形伸缩架，实现灯条间距的无级调整。从柔性成品灯条定位机构取工件时统一为固定间距，放置工件时根据图纸工艺参数要求调整灯条间距。

附图说明

附图为本发明的结构示意图。

图1为本发明的俯视图。图2为图1的主视图，图3为图1的a-a剖视图，图4为图1的s-s剖视图，图5为图3的i处放大图，图6为立体图。图7、图8依次为可调定位组件的内部图和外形图。

图9-图12依次为柔性灯条吸附装置的主视图、左视图、俯视图、立体图。图13、图14依次为菱形伸缩架的立体图、主视图。

图15、图16依次为柔性全兼容电视机上灯条设备的使用图、立体图。

图中：1固定基板，2可调定位组件，3中间定位组件，4定位销，5线缆支撑组件，6灯条，7线缆，8凹槽，9螺栓，10定位孔，11定位块。12磁力表座，13旋钮，14定位连接板，15定位轨道槽。

16同步带，17真空发生器，18可调吸取工装基板，19吸附工装连接板,20吸盘组件固定板，21推杆，22涨紧尾座组合，23真空吸盘组件，24长条孔,25可调导轨组合，26连接件，27真空破坏电磁阀，28气动夹爪，29伺服电机，30长条孔,31滑槽,32消声器，33支撑导轨。

34机台、35柔性成品灯条定位机构、36三轴线性模组机器人组合、37举升抱中机构、38柔性灯条吸附装置、39电视机铁盘、40倍速链生产线。

具体实施方式

附图为本发明的一种具体实施例。

本发明的柔性灯条定位机构，包括固定基板1，以及安装在固定基板上的可调定位组件2、中间定位组件3和线缆支撑组件5；

可调定位组件有若干个，按照一定的行和列安装在固定基板上；

中间定位组件为一长条板，按照列的方向固定在固定基板中部；

线缆支撑组件为若干个，排成一行固定在固定基板上；

可调定位组件的顶部设有容纳灯条的凹槽8，线缆支撑组件的顶部设有容纳线缆的凹槽。

柔性灯条定位机构中，可调定位组件顶部的凹槽8内设有定位孔10，定位销4插入灯条和定位孔，进行灯条的定位；凹槽开口为60°-90°角。

柔性灯条定位机构中，可调定位组件、中间定位组件和线缆支撑组件，它们的底部分别经螺栓9固定有磁力表座12，通过磁力表座吸附固定在固定基板的定位轨道槽15内，旋转磁力表座的旋钮13来控制磁力表座与固定基板的吸附与脱离，从而调整可调定位组件、线缆支撑组件在固定基板上的位置。

柔性灯条定位机构中，同一列的各个可调定位组件之间连接有定位连接板14。中间定位组件顶端固定有若干块定位块11，每个定位块端部定位一根灯条。

柔性成品灯条定位机构中，各个灯条通过线缆并联或串联后经电源开关连接电视机的线路板。固定基板1采用铁质材料。

本发明的柔性灯条吸取机构，包括吸附工装连接板19、固定在吸附工装连接板下端的可调吸取工装基板18；可调吸取工装基板下面安装有若干条相互平行的吸盘组件固定板20，每条吸盘组件固定板上安装有若干个真空吸盘组件23，用于吸取和安装柔性灯条；吸盘组件固定板上还安装有线缆夹爪；吸盘组件固定板20之间连接有调距装置。

柔性灯条吸取机构中，线缆夹爪采用气动夹爪28；吸附工装连接板19上安装有消声器32。

柔性灯条吸取机构，与柔性成品灯条定位机构，二者搭配使用，线缆夹爪能够夹取所述的柔性成品灯条定位机构定位的线缆；真空吸盘组件能够吸附所述的柔性灯条定位机构定位的灯条。

柔性灯条吸取机构中，调距装置包括安装在可调吸取工装基板上的可调导轨组合25，可调导轨组合采用菱形伸缩架，菱形伸缩架的中间一排铰接轴分别经螺母连接各个吸盘组件固定板20，中间一排铰接轴的首位铰接轴固定连接可调吸取工装基板18，中间一排铰接轴的末位铰接轴连接调距驱动装置，调距驱动装置安装在可调吸取工装基板上；菱形伸缩架中，中间一排铰接轴上设有滑槽31，滑槽可滑动的套在支撑导轨33上，支撑导轨与可调吸取工装基板18固定连接，滑槽可以采用燕尾槽或t形槽。

柔性灯条吸取机构中，菱形伸缩架采用左右两组，左右两组菱形伸缩架各自的中间一列铰接轴中，左右两个末位铰接轴之间连接推杆21，首位铰接轴固定连接可调吸取工装基板18；调距驱动装置采用同步带组件或气缸；当采用同步带组件时，同步带组件包括依次连接的伺服电机29、同步带轮、同步带16，同步带下部固定安装连接件26，同步带经连接件26连接末位铰接轴的推杆21；当调距驱动装置采用气缸时，气缸一端连接可调吸取工装基板18，另一端经连接件26连接末位铰接轴的推杆21；可调吸取工装基板上设有供连接件移动的镂空槽。

柔性灯条吸取机构中，可调吸取工装基板18上安装有真空发生器17和真空破坏电磁阀27，真空发生器经管道和抽气电磁阀连接真空吸盘组件23，实现抽气、真空吸附柔性灯条；真空吸盘组件还连接真空破坏电磁阀27，实现进气、破坏吸附作用；

吸盘组件固定板20通过长条孔24和螺栓安装、调整真空吸盘组件、线缆夹爪的位置；可实现手动快速调整吸盘及夹爪位置；

同步带组件中其中一端的同步带轮通过涨紧尾座组合22和螺栓安装在可调吸取工装基板18上，螺栓安装在涨紧尾座组合上的长条孔30内，通过长条孔来调整同步带轮的安装位置从而涨紧同步带。

本发明的电视机上灯条设备，采用本发明的柔性灯条定位机构，采用本发明的柔性灯条吸取机构，二者搭配使用。

该电视机上灯条设备，柔性成品灯条定位机构的固定基板的两侧安装在柔性全兼容电视机上灯条设备的直线导轨内，固定基板的底部或两侧连接柔性全兼容电视机上灯条设备上安装的气缸；柔性灯条吸附装置的吸附工装连接板连接柔性全兼容电视机上灯条设备上的三轴线性模组机器人；将灯条摆放定位在柔性成品灯条定位机构上，柔性成品灯条定位机构被气缸带动滑行从而将灯条输送到指定位置，柔性灯条吸附装置真空吸附提取灯条、夹持线缆后安放在电视机上。

该电视机上灯条设备，用于安装人工拼装后的灯条组件。

人工手动将灯条逐根安放到该柔性成品灯条定位机构上，然后插上两端线缆。设备由两人操过，一次放最多5根灯条，将跨接线缆放到线缆支架上，再分别插到5根灯条上进行连接。然后用另一设备将该定位机构上人工拼装后的灯条组件进行提取、安装到电视机其他零件上。

该柔性全兼容电视机上灯条设备，设有机台34、柔性成品灯条定位机构35、供料机构、三轴线性模组机器人组合36、真空吸取工装38（即柔性灯条吸附装置）、举升抱中机构37、防护机构、电气控制系统等组合。该设备还设有控制器，控制器可以采用plc控制器或者单片机。

机台采用钢架结构，下方安装高度可调减震地脚。

双层交替供料机构，上层由两侧的气缸驱动柔性成品灯条定位机构；下层由中间底部的气缸驱动柔性成品灯条定位机构，两侧均设有直线滑轨连接柔性成品灯条定位机构的固定基板。上层供料机构、下层供料机构行程不小于700mm。每层柔性成品灯条定位机构均设置中间挡块支撑块（即中间定位组件3）一套，灯条定位支撑块（即凹槽内设有定位孔的可调定位组件2）10套，灯条支撑块（即凹槽内无定位孔的可调定位组件2）10套，线缆支撑块（即线缆支撑组件5）4套。各个支撑块全部采用磁力表座吸附固定到固定基板1上，磁力表座可以在带磁和无磁力之间手动切换，实现定位支撑块的快速移动和固定。

为实现快速换产，灯条定位支撑块（即可调定位组件2）一列5套各用定位连接板14进行固定，5套定位支撑块（即可调定位组件2）可以同时在固定基板1上左右滑动。当换产时，松开磁力表座，根据灯条定位孔实际位置进行固定，最多左右侧各移动一次即可完成换产。

三轴线性模组机器人组合，可提供不小于1200*1200*300mm的覆盖空间。

真空吸取工装（即柔性灯条吸附装置）具有自动调距功能，由伺服电机驱动同步带，通过平行连杆机构（即吸盘组件固定板20）和菱形伸缩架，实现灯条间距的无级调整。取工件时统一为固定间距，放置工件时根据图纸工艺参数要求调整灯条间距。本实施例中的吸盘组件固定板20可以采用5组，也可以采用7组，也可以采用更多或更少。为便于描述，以下以5组为例进行说明。

每6个真空吸盘（根据灯条长度可以灵活选择实际使用数量）固定在一个吸盘组件固定板20上，5组吸盘组件固定板20构成平行连杆机构，由伺服电机驱动同步带、可调导轨组合（即菱形伸缩架），按照设定的灯条间距自动调整。

真空吸取工装（即柔性灯条吸附装置）结构件全部采用轻质铝合金材料，设有30个真空吸盘组件和4个线缆夹爪，通过蝶形螺钉固定到可调吸取工装基板18上。可调吸取工装基板18设有模数为20mm的条形安装孔，通过真空吸盘组件，以及线缆夹爪20mm的偏心结构（即线缆夹爪安装在吸盘组件固定板上并向一侧偏离），可以覆盖960*560mm的灯条范围。吸盘组件固定板20通过长条孔24和螺栓安装、调整真空吸盘组件、线缆夹爪的位置，可实现手动快速调整吸盘及夹爪位置。真空发生器17安装在可调吸取工装基板18上部，减少管路长度，提高真空效率。

举升抱中机构：举升组件将工件从集电板上脱离，然后抱中机构将工件进行抱中定位、固定。

该柔性全兼容电视机上灯条设备，四周设有防护机构，非操作侧均有护栏防护，操作者侧可根据需方要求加装安全护栅。

电气控制系统安装在独立控制柜内。安装在机台下部。

三联体、电磁阀等气动元件采用smc品牌，安装在机台下面，独立空间，压力表可视。

工艺流程：

1.1此设备为双人操作，人工将线缆跨接部分放到柔性成品灯条定位机构的线缆支撑架（线缆支撑组件5）上，各取5个灯条，由近到远逐根将线缆插到灯条上，并将灯条逐根安放到柔性成品灯条定位机构的定位支撑块（可调定位组件2）上。完成后按按钮将组装好的柔性灯条送到取料工位，供料机构上下双层交替工作。

（机器人带动真空吸取工装（柔性灯条吸取机构）下降，从取料工位提取灯条和线缆，机器人带动柔性灯条吸取机构上升。柔性成品灯条定位机构在气缸作用下返回原位，继续安放灯条和线缆。）

1.2电视机铁盘流入该电视机上灯条设备后，检测到工件到位后，举升机构将铁盘顶起，然后抱中机构将工件定位、固定。

1.3柔性灯条吸取机构根据设定参数自动调整间距，由机器人带动柔性灯条吸取机构将灯条下移，真空破坏，失去吸力，将灯条安放到电视机铁盘内。

1.4机器人上升，带动柔性灯条吸取机构复位。抱中机构松开、举升机构下降，安装灯条后的工件铁盘流出，新的工件铁盘流入。

1.5机器人带动柔性灯条吸取机构移到取料位置，之后下降到设定高度后，真空通道接通，真空吸盘将灯条吸住，真空值达到设定之后，气缸卡爪闭合、夹取线缆，沿z轴上升。机器人移到待机位置。柔性成品灯条定位机构在气缸作用下返回原位，继续安放灯条和线缆。

1.6转步骤1.2。