一种分体式液晶模组装配机构及半自动化组装机的制作方法

1.本发明涉及液晶模组装配领域，具体为一种分体式液晶模组装配机构及半自动化组装机。


背景技术：

2.现液晶显示屏种类繁多且技术较为成熟，目前商用车仪表盘上普遍采用的主流液晶屏包括3.5英寸、5英寸、7英寸及全液晶显示屏。其中针对5英寸液晶屏目前已开发出的一种分体式液晶模组，具备一定的成本优势，常被应用于新产品的开发设计上。
3.此5英寸单色tft屏为分体式结构，参见图1
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图2，其组成包括液晶显示屏101、液晶支架102和金属框103；需要将液晶显示屏101、液晶支架102和金属框103三个组件装配成液晶模组。但目前在分体式液晶模组组装时常采用手工组装的方式，先将液晶显示屏101手工安装到液晶支架102上，然后将金属框103按照安装方向套装到液晶支架102上，最后再利用钳子将金属框103上的六个卡爪分别折弯从而将金属框103、液晶支架102及液晶显示屏101进行紧固。
4.在此装配过程中存在采用钳子手工装配操作时极易损伤液晶显示屏101、液晶显示屏101装配歪斜、金属框103卡爪卡不紧等质量问题；同时手工装配效率较低，难以满足高效率、高质量生产的需要。


技术实现要素：

5.针对现有技术中存在的问题，本方案提出了一组半自动化装配机构，利用该装配机构来代替传统的手工操作，提高生产自动化率。
6.本发明提出的具体方案如下：
7.一种分体式液晶模组装配机构，包括
8.基座，用于放置液晶模组；所述基座上设置有多个避让槽，每个所述避让槽与所述液晶模组的第一卡爪、第二卡爪一一对应；
9.第一折弯件，设置在所述基座的一侧并与所述第一卡爪相对应；所述第一折弯件相对于所述基座可伸缩移动的设置；和
10.第二折弯件，设置在所述基座的另一侧并与所述第二卡爪相对应；所述第二折弯件相对于所述基座可伸缩移动的设置；
11.所述第一折弯件与所述第二折弯件向着所述基座的方向移动，分别抵接在所述第一卡爪和所述第二卡爪上使得所述第一卡爪、所述第二卡爪向着对应的所述避让槽的方向内折弯。
12.进一步的，所述第一折弯件包括第一凸块；所述第一凸块的凸出方向朝向与其对应的所述避让槽，所述第一凸块用于对所述第一卡爪进行抵接折弯。
13.进一步的，所述第一折弯件还包括第一连接块；所述第一凸块设置在所述第一连接块面向所述基座的侧面上并使得该侧面的部分露出以形成第一限位面；所述第一限位面
用于与所述液晶模组的侧面贴合以限制所述第一凸块对所述第一卡爪的折弯程度。
14.进一步的，所述第一折弯件成对设置，且每个所述第一折弯件中的所述第一凸块为等腰直角三角块，所述第一凸块的斜面与所述第一卡爪相对。
15.进一步的，所述第二折弯件包括两个间隔设置的第二凸块，所述第二凸块的凸出方向朝向与其对应的所述避让槽，所述第二凸块用于对所述第二卡爪进行抵接折弯。
16.进一步的，所述第二折弯件还包括第二连接块；两个所述第二凸块设置在所述第二连接块面向所述基座的侧面上，两个所述第二凸块间隔设置形成第二限位面；所述第二限位面用于与所述液晶模组的侧面贴合以限制两个所述第二凸块对所述第二卡爪的折弯程度。
17.进一步的，所述第二折弯件成对设置，且每个所述第二折弯装置中的两个所述第二凸块为等腰直角三角块，两个所述第二凸块的斜面同向设置。
18.进一步的，还包括第一驱动件和第二驱动件，所述第一折弯件固定在所述第一驱动件上，所述第二折弯件固定在所述第二驱动件上；所述第一驱动件、第二驱动件的驱动作用分别使得所述第一折弯件、第二折弯件实现伸缩移动。
19.进一步的，还包括盖板，所述盖板相对于所述基座可开合的设置；所述盖板用于将所述液晶模组盖压在所述基座上以便于所述第一折弯件、第二折弯件进行折弯动作。
20.采用本技术方案所达到的有益效果为：
21.1.通过采用半自动化的方式，在对液晶模组进行组装装配时，先按照顺序依次在基座上放置液晶支架、液晶显示屏和金属框，最后在第一折弯件和第二折弯件的伸缩动作下实现对金属框上卡爪的折弯，从而通过金属框实现液晶支架和液晶显示屏的稳定安装。
22.2.通过利用该装配机构，实现人工作业改为自动作业，减少人工用工成本的同时大大提高了生产效率，生产节拍由原来的瓶颈工序2min/件提高到0.8min/件。
23.3.采用第一折弯件和第二折弯件，消除了手工装配时用钳子折弯金属框上卡爪时造成的器件损伤，并降低了因手工折弯不到位导致的装配不良率。
24.本方案还提出了一种半自动化组装机，包括机架和设置在所述机架上的显示系统，所述机架上还设置有如上所述的一种分体式液晶模组装配机构。
25.通过将分体式液晶模组装配机构设置在机架上，便于操作人员的使用；同时配合显示系统实时观测液晶模组的成品质量，以促进高效稳定地生产。
附图说明
26.图1为液晶模组的爆炸结构图。
27.图2为液晶模组的组装结构图。
28.图3为本发明中装配机构部分的立体结构图。
29.图4为基座的立体结构图。
30.图5为基座的平面结构图。
31.图6为将液晶模组安装到基座上的配合结构图。
32.图7为第一折弯件的平面结构图。
33.图8为第一凸块为凸点结构或者杆状结构时对第一卡爪进行顶推折弯的动作示意图。
34.图9为第一凸块为等腰直角三角形结构时对第一卡爪进行顶推折弯的动作示意图。
35.图10为第二折弯件的平面结构图。
36.图11为第二折弯件对第二卡爪进行顶推折弯的动作示意图。
37.图12为完整的装配机构立体图。
38.图13为半自动化组装机的立体结构图。
39.其中：10基座、11避让槽、12避让缺口、13台阶结构、20第一折弯件、21第一凸块、22第一连接块、23第一限位面、30第二折弯件、31第二凸块、32第二连接块、33第二限位面、41载板、42承板、43盖板、50机架、51滑轨、60显示系统、101液晶显示屏、102液晶支架、103金属框、104卡脚、105支脚、421锁紧机构、431锁块、432顶柱。
具体实施方式
40.以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
41.本实施例提供了一种分体式液晶模组装配机构，通过利用该装配机构代替传统的人工装配，从而达到促进装配效率，提高产品质量的目的。
42.具体的，参见图3，装配机构包括基座10、第一折弯件20和第二折弯件30。
43.其中基座10用于放置液晶模组；参见图3
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图6，基座10上设置有多个避让槽11，操作者将液晶模组(液晶显示屏101、液晶支架102及金属框103)按照顺序在基座10上进行放置后，每个避让槽11与液晶模组的第一卡爪、第二卡爪一一对应(需要说明的是，这里的第一卡爪、第二卡爪为金属框103上的六个卡爪，为了便于后文的描述，这里将六个卡爪分为两类，即第一卡爪、第二卡爪)；第一折弯件20设置在基座10的一侧并与第一卡爪相对应；第一折弯件20相对于基座10可伸缩移动的设置；第二折弯件30设置在基座10的另一侧并与第二卡爪相对应；第二折弯件30相对于基座10可伸缩移动的设置。
44.在具体使用时，第一折弯件20与第二折弯件30向着基座10的方向移动，分别抵接在第一卡爪和第二卡爪上使得第一卡爪、第二卡爪向着对应的避让槽11的方向内折弯；可以理解为，第一折弯件20伸出抵接作用在第一卡爪上后继续伸出移动，使得第一卡爪内折弯实现金属框103与液晶支架102的固定，而避让槽11用于提供第一卡爪的内折弯空间，以保证折弯的顺利；同样地，与第二卡爪对应的避让槽11同样用于提供内折弯空间，保证第二折弯件30与第二卡爪进行抵接时第二卡爪能够顺利的内折弯。
45.通过第一折弯件20和第二折弯件30的相互配合，实现对金属框103上第一卡爪、第二卡爪进行内折弯，使得金属框103与液晶支架102完成固定。
46.本实施例中，参见图4
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图5，避让槽11在基座10上的分布与第一卡爪、第二卡爪在金属框103上的分布结构相同，以便于避让槽11与第一卡爪、第二卡爪一一对应；具体的，在基座10的一侧开设有两个避让槽11，这两个避让槽11以基座10中心线(图5中虚线为此处描述的中心线)为基准对称分布；在基座10另一侧开设有四个避让槽11，四个避让槽11两两成对设置，每对同样以中心线为基准对称分布。
47.可选的，在基座10的至少两个侧面上开设有竖直的避让缺口12，这里的避让缺口12用于避让液晶支架102上向下伸出的卡脚104。
48.本实施例中，基座10为方形的板状结构，为了保证液晶支架102能够稳定的与基座10进行放置配合，在基座10的四角均设置成台阶结构13，这样在放置时，液晶支架102四角的支脚105能够顺利的与台阶结构13进行配合限位，保证放置的稳定性。
49.将液晶支架102、液晶显示屏101和金属框103按照顺序放置到基座10上后，完成了液晶模组初步的组装；随后在利用第一折弯件20和第二折弯件30的动作实现对第一卡爪和第二卡爪进行折弯，以实现液晶支架102与金属框103的固定，从而实现液晶模组最后的组装。
50.本实施例中，参见图3，第一折弯件20和第二折弯件30均是采用顶推的方式实现对第一卡爪和第二卡爪的内折弯，同时分别通过第一驱动件和第二驱动件实现了第一折弯件20和第二折弯件30的伸缩移动；具体的，第一折弯件20固定在第一驱动件上，第二折弯件30固定在第二驱动件上；第一驱动件、第二驱动件的驱动作用分别使得第一折弯件20、第二折弯件30实现伸缩移动。
51.可选的，第一驱动件和第二驱动件可以为电机、气缸或者电动缸等常见的驱动机构，本实施例中优选为气缸。
52.下面对第一折弯件20、第二折弯件30的结构做详细地介绍：
53.具体的，为了与第一卡爪的数量匹配，这里的第一折弯件20成对设置，即每个第一卡爪对应有一个第一折弯件20。
54.参见图3、图7，第一折弯件20包括第一凸块21；第一凸块21的凸出方向朝向与其对应的避让槽11，第一折弯件20的动作将会使得第一凸块21向着避让槽11的方向伸出，从而作用在第一卡爪上对其进行抵接折弯。
55.本实施例中，第一折弯件20还包括第一连接块22；上文描述的第一凸块21设置在第一连接块22面向基座10的侧面上并使得该侧面的部分露出以形成第一限位面23；可以理解为，该侧面仅有部分的面积被第一凸块21占据，剩余未占据的部分这里定义为第一限位面23；第一限位面23起到限位的作用，第一凸块21逐渐伸入到避让槽11内对第一卡爪进行折弯，当第一限位面23与液晶模组的侧面贴合时，第一凸块21将无法继续伸入；通过第一限位面23限制了第一凸块21的持续伸入来达到控制第一卡爪的折弯程度。
56.可选的，每个第一折弯件20中的第一凸块21为等腰直角三角块，第一凸块21的斜面与第一卡爪相对；这里将第一凸块21设置为拥有斜面的等腰直角三角形状，其目的在于保证在对第一卡爪抵接顶推过程中使得第一卡爪受力均匀、折弯成型稳定。
57.第一凸块21也可以为简单的凸点结构或者是杆状结构，参见图8，但是此类结构抵接作用在第一卡爪上时，第一卡爪上的受力部分就可以理解为一个点，即第一凸块21与第一卡爪为点接触；即通过点接触的方式强行顶推以达到第一卡爪折弯的目的，这样的方式很有可能导致第一卡爪折弯异形或者划伤第一卡爪的情况出现；因此本方案优先选用面接触的方式，参见图9，即设计第一凸块21为三角形状，利用三角形的斜面与第一卡爪接触顶推，以保证第一卡爪在折弯成型过程中受力均匀、折弯成型稳定。
58.至于该三角形为等腰直角三角形，其目的为了保证第一卡爪的折弯角度为45
°
这一工艺要求。
59.第二折弯件30的设计理念同第一折弯件20相同，不同点在于第二折弯件30的结构，因为第二卡爪的设置方式与第一卡爪不同使得与其对应的第二折弯件30与第一折弯件
20结构存在差异。
60.具体的，参见图3、图10
‑
图11，为了与第二卡爪的数量相匹配，第二折弯件30成对设置；每个第二折弯件30包括两个间隔设置的第二凸块31，第二凸块31的凸出方向朝向与其对应的避让槽11，第二凸块31用于对第二卡爪进行抵接折弯。
61.第二折弯件30还包括第二连接块32；两个第二凸块31设置在第二连接块32面向基座10的侧面上，两个第二凸块31间隔设置形成第二限位面33；第二限位面33的作用同第一限位面23相同，即第二限位面33用于与液晶模组的侧面贴合以限制两个第二凸块31对第二卡爪的折弯程度。
62.本实施例中，两个第二凸块31为等腰直角三角块，且两个第二凸块31的斜面同向设置；等腰直角三角状的两个第二凸块31用于实现与第二卡爪面接触，保证第二卡爪受力均匀、折弯成型稳定，同时也为了满足折弯角度为45
°
这一工艺要求。
63.本实施例中，参见图12，装配机构还包括了载板41和承板42，上文描述的基座10、第一驱动件、第二驱动件均固定在载板41的上端面，可以理解为，第一驱动件驱动第一折弯件20，第二驱动件驱动第二折弯件30均在载板41上完成；而载板41设置在承板42上，在承板42上还设置有盖板43，这里的盖板43用于与基座10相互配合，在液晶模组放置到基座10上后，利用盖板43对其进行遮盖，以保证下一折弯动作的稳定进行。
64.具体的，盖板43通过铰接座铰接设置承板42上使得盖板43相对于基座10可开合的设置；通过盖板43将液晶模组盖压在基座10上以便于第一折弯件20、第二折弯件30进行后续的折弯动作。
65.可选的，在承板42上还设置有锁紧机构421，在盖板43面向承板42的端面上固定有锁块431；盖板43处于闭合状态时，锁块431与锁紧机构421相互配合实现对盖板43的锁紧，保证折弯操作的顺利进行。
66.为了进一步的保证盖板43在盖合状态时能够对液晶模组进行压紧，在盖板43面向承板42的端面上还设有多个顶柱432，顶柱432设置的位置与液晶模组的位置相对应，使得盖板43在处于盖合状态时，顶柱432能够顶接在液晶模组上；需要说明的是，为了避免液晶模组的损坏，这里的顶柱432采用具有弹性的材料制成，比如橡胶材料。
67.可选的，载板41与承板42活动连接，即在承板42的下端面设置有伸缩气缸，载板41固定在伸缩气缸的输出端使得载板41相对于承板42可上下移动的设置；这样在盖板43盖合后，再启动伸缩气缸，使得整个载板41适当的上移，从而保证对液晶模组与基座10的压紧。
68.本实施例还提出了一种半自动化组装机，上文描述的装配机构设置在半自动化组装机内，具体的，参见图13，半自动组装机还包括机架50和设置在机架50上的显示系统60，而装配机构实质上设置在机架50上。
69.这里的机架50采用标准化设计，整体框架采用铝型材搭建，在机架50的工作面上间隔设置有滑轨51，在承板42的下端面设置有与滑轨51相互配合的滑座，通过滑座与滑轨51的配合可以实现装配机构在机架50上的快速安装对位和快速的拆卸。
70.显示系统60主要包括与装配机构配套的电气系统、工业pc和传感系统；通过与装配机构直接或者间接的电连接实现整个组装机的半自动化操作，同时便于把控成品质量。
71.本方案通过设置带有装配机构的半自动化组装机，通过半自动化的方式，实现对液晶模组的稳定安装；实现人工作业改为自动作业，减少人工用工成本的同时大大提高了
生产效率，同时消除了手工装配时用钳子折弯金属框上卡爪时造成的器件损伤，并降低了因手工折弯不到位导致的装配不良率。
72.以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。