一种手机指纹模块和NFC模块的组装方法和设备与流程

本发明涉及智能手机生产技术领域，具体涉及一种手机指纹模块和nfc模块的组装设备和方法。

背景技术：

随着科技的不断发展，智能电子设备应用的越来越多，比如手机、平板等等。现在的很多智能电子设备都会设置指纹解锁和nfc功能，核心部件指纹模块和nfc模块是通过贴合的方式固定在手机后壳上的，现有贴合方式是通过人工组装完成的，组装效率低，劳动强度大。

中国国家知识产权局公开了公开号为cn206878160u，专利名称为手机nfc天线贴合机的专利，它包括双层流水输送带、治具升降运输机构、天线供料机构、天线移送贴装机构、撕nfc天线机构、天线定位拍照机构和手机后壳定位拍照机构，治具升降运输机构位于双层流水输送带的两端，天线供料机构、天线移送贴装机构、撕nfc天线机构和天线定位拍照机构通过工作台装设在双层流水输送带的同一侧，天线供料机构位于天线移送贴装机构的下端部，撕nfc天线机构位于天线移送贴装机构的侧边，天线定位拍照机构位于撕nfc天线机构的进出料端位置处，手机后壳定位拍照机构装设在双层流水输送带的另一侧。该专利的治具升降运输机构的治具中没有设置夹紧机构，在运输过程中治具中的手机壳会发生位置移动，影响贴合的精度。

技术实现要素：

本发明的目的是：针对现有技术存在的不足，提供一种定位精准，夹紧机构简单高效，可同时贴合两个模块的手机指纹模块和nfc模块的组装设备和方法。

为本发明之目的，采用以下技术方案予以实现：

一种手机指纹模块和nfc模块的组装设备，该设备包括机架以及安装在机架上的料仓装置、搬运机械手、移动治具装置、机壳上料装置、保压装置和撕膜装置；移动治具装置安装在机架上，移动治具装置的一端与机壳上料装置相衔接，保压装置位于移动治具装置的上方，料仓装置安装在机架的侧方，搬运机械手衔接料仓装置与移动治具装置；撕膜装置位于移动治具装置的端部；

所述的料仓装置中设置有两个出料仓，分别用于放置指纹模块和nfc模块；搬运机械手用于将指纹模块和nfc模块进行搬运；移动治具装置用于设置手机的后壳，保压装置用于将指纹模块和nfc模块压贴在手机后壳上，机壳上料装置用于将手机后壳搬运到移动治具装置中，并把装好指纹模块和nfc模块的手机后壳搬运出来实现下料。

作为优选，所述的移动治具装置包括移动模组、治具座、侧挡柱、转盘、输出连杆、压紧块、压紧弹簧、驱动块、输入连杆和托举机构；移动模组固定设置在机架上，治具座包括底板和面板，底板和面板之间留有空间，所述的底板安装在移动模组的移动部，面板上设置有与手机外壳相匹配的槽纹；转盘的中心与治具座中部相铰接，转盘的偏心位置设置有圆孔，输出连杆的端部与转盘相铰接，输出连杆的另一端与压紧块相连接，所述的压紧块与治具座形成移动副连接，压紧块侧方通过所述的压紧弹簧向内侧压紧；所述的驱动块移动配合在治具座中，驱动块的端部通过所述的输入连杆与转盘相铰接，所述的驱动块内侧设置有复位弹簧，将驱动块向外压，使驱动块凸出在治具座表面；移动模组的端部设置有顶柱，所述的顶柱与驱动块的位置相对应，顶柱固定设置在机架上；所述的托举机构设置在机架上，位于移动模组的侧方。

作为优选，所述的移动治具装置设置有并排布置的两组。

作为优选，所述的托举机构包括固定板、驱动气缸、楔形块和托块；固定板的端部设置有四根立柱，托块移动配合在立柱中，驱动气缸安装在固定板上，楔形块安装在驱动气缸上，所述的楔形块上端面设置有斜面，托块的下端面上设置有相匹配的斜面，楔形块位于托块的下方。

作为优选，所述的保压装置包括龙门架、压合气缸、升降座、保压组件、指纹模块保压头和nfc模块保压头；龙门架设置在机架上，压合气缸竖直安装在龙门架上，升降座通过滑轨与龙门架相移动连接，保压组件安装在升降座上，升降座与压合气缸的伸缩端相连接，指纹模块保压头和nfc模块保压头分别安装在保压组件的下端，指纹模块保压头和nfc模块保压头的下端面上设置有特定的形状，与待压合的指纹模块和nfc模块形状相匹配。

作为优选，所述的撕膜装置包括支座、旋转电机、手指气缸、夹指和收集槽；支座固定设置在机架上，旋转电机设置在支座上，手指气缸安装在旋转电机的输出端，夹指安装在手指气缸的移动端；收集槽安装在机架上，收集槽位于夹指的下方。

作为优选，所述的撕膜装置侧方还设置有ccd相机模组，所述的ccd相机模组安装在机架上，的ccd相机朝上设置。

作为优选，所述的搬运机械手三个转动自由度和一个移动自由度，执行末端设置有吸盘，吸盘的正上方设置有视觉相机。

作为优选，所述的机壳上料装置包括输送带机构和移运机构，移运机构可实现三个维度的移动，移运机构的执行末端通过吸盘的方式进行移取，移运机构的末端还设置有视觉相机。

一种手机指纹模块和nfc模块的组装方法，依次通过以下步骤：

（一）手机后壳上料：移动模组带动治具座移动，当治具座位于最远端时，驱动块与顶柱相接触，顶柱带动驱动块向内侧移动，通过输入连杆带动转盘转动，转盘带动两个输出连杆将压紧块向外顶出，此时由机壳上料装置将手机的后壳放到治具座上，而后移动模组带动治具座移出，此时通过弹簧的作用将两侧的压紧块向内顶，从而将手机后壳夹紧；

（二）组装模块上料：搬运机械手从料仓装置中先将指纹模块搬运到手机后壳上，而后将nfc模块搬运到手机后壳上，nfc模块在搬运过程中需要将底膜撕除，由两个夹指夹住底膜，旋转电机转动，将底膜撕除；

（三）保压：压合气缸带动升降座下降，使指纹模块保压头和nfc模块保压头下降，同时驱动气缸带动楔形块推出，顶起托块，使托块位于楔形块的下方，进行托举，保压头将nfc模块和指纹模块压贴在手机后壳上，完成组装。

与现有技术相比较，本发明的有益效果是：移动治具装置通过设置弹簧进行夹紧，使夹紧力可以控制，防止压坏手后壳；夹紧方位有正交的两个，完全定位，提高后期组装的精度；夹紧和松开的动作通过顶柱完成，取消了不必要的驱动机构，使得结构更简单高效；设置有托举机构，能防止压合过程对移动模组造成压力损伤。可同时对nfc模块和指纹模块进行贴合，不需更换工位，提高组装的效率和组装的精度。手机后壳、nfc模块和指纹模块上料搬运时均设置有视觉相机，提高搬运精度，避免出错。

附图说明

图1为本发明实施例的爆炸结构示意图。

图2为移动治具装置的爆炸结构示意图。

图3为保压装置的爆炸结构示意图。

图4为撕膜装置的爆炸结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，一种手机指纹模块和nfc模块的组装设备包括机架1以及安装在机架1上的料仓装置2、搬运机械手3、移动治具装置4、机壳上料装置5、保压装置6和撕膜装置7；移动治具装置4安装在机架1上，移动治具装置4的一端与机壳上料装置5相衔接，保压装置6位于移动治具装置4的上方，料仓装置2安装在机架1的侧方，搬运机械手3衔接料仓装置2与移动治具装置4；撕膜装置7位于移动治具装置4的端部。

所述的料仓装置2中设置有两个出料仓，分别用于放置指纹模块和nfc模块；搬运机械手3用于将指纹模块和nfc模块进行搬运；移动治具装置4用于设置手机的后壳，保压装置6用于将指纹模块和nfc模块压贴在手机后壳上，机壳上料装置5用于将手机后壳搬运到移动治具装置4中，并把装好指纹模块和nfc模块的手机后壳搬运出来实现下料。

如图2所示，所述的移动治具装置4包括移动模组41、治具座42、侧挡柱43、转盘44、输出连杆45、压紧块46、压紧弹簧47、驱动块48、输入连杆49和托举机构40；移动模组41固定设置在机架上，治具座42包括底板和面板，底板和面板之间留有空间，所述的底板安装在移动模组41的移动部，面板上设置有与手机外壳相匹配的槽纹；转盘44的中心与治具座42中部相铰接，转盘44的偏心位置设置有圆孔，输出连杆45的端部与转盘44相铰接，输出连杆45的另一端与压紧块46相连接，所述的压紧块46与治具座42形成移动副连接，压紧块46侧方通过所述的压紧弹簧47向内侧压紧；所述的驱动块48移动配合在治具座42中，驱动块48的端部通过所述的输入连杆49与转盘44相铰接，所述的驱动块48内侧设置有复位弹簧481，将驱动块48向外压，使驱动块48凸出在治具座42表面；移动模组41的端部设置有顶柱410，所述的顶柱410与驱动块48的位置相对应，顶柱410固定设置在机架上；所述的托举机构40设置在机架上，位于移动模组41的侧方，所述的托举机构40包括固定板401、驱动气缸402、楔形块403和托块404；固定板401的端部设置有四根立柱，托块404移动配合在立柱中，驱动气缸402安装在固定板401上，楔形块403安装在驱动气缸402上，所述的楔形块403上端面设置有斜面，托块404的下端面上设置有相匹配的斜面，楔形块403位于托块404的下方。

所述的移动治具装置4在工作时，移动模组41带动治具座42移动，当治具座42位于最远端时，驱动块48与顶柱410相接触，顶柱410带动驱动块48向内侧移动，通过输入连杆49带动转盘44转动，转盘44带动两个输出连杆45将压紧块46向外顶出，此时将手机的后壳放到治具座42上，而后移动模组41带动治具座42移出，此时通过弹簧的作用将两侧的压紧块46向内顶，从而将手机后壳夹紧，当治具座42移到托举机构40的上方时，驱动气缸402带动楔形块403推出，顶起托块404，使托块404位于楔形块403的下方。

移动治具装置4解决了手机后壳定位困难的问题，通过设置弹簧进行夹紧，使夹紧力可以控制，防止压坏手后壳；夹紧方位有正交的两个，完全定位，提高后期组装的精度；夹紧和松开的动作通过顶柱410完成，取消了不必要的驱动机构，使得结构更简单高效；设置有托举机构40，能防止压合过程对移动模组41造成压力损伤。

如图3所示，所述的保压装置6包括龙门架61、压合气缸62、升降座63、保压组件64、指纹模块保压头65和nfc模块保压头66；龙门架61设置在机架上，压合气缸62竖直安装在龙门架61上，升降座63通过滑轨与龙门架61相移动连接，保压组件64安装在升降座63上，升降座63与压合气缸62的伸缩端相连接，指纹模块保压头65和nfc模块保压头66分别安装在保压组件64的下端，指纹模块保压头65和nfc模块保压头66的下端面上设置有特定的形状，与待压合的指纹模块001和nfc模块002形状相匹配。

如图4所示，所述的撕膜装置7包括支座71、旋转电机72、手指气缸73、夹指74和收集槽75；支座71固定设置在机架上，旋转电机72设置在支座71上，手指气缸73安装在旋转电机72的输出端，夹指74安装在手指气缸73的移动端；收集槽75安装在机架上，收集槽75位于夹指74的下方。所述的撕膜装置7侧方还设置有ccd相机模组，所述的ccd相机模组安装在机架上，的ccd相机朝上设置，用于检测nfc模块撕胶是否完成。

手机指纹模块和nfc模块的组装方法，依次通过以下步骤：

（一）手机后壳上料：移动模组41带动治具座42移动，当治具座42位于最远端时，驱动块48与顶柱410相接触，顶柱410带动驱动块48向内侧移动，通过输入连杆49带动转盘44转动，转盘44带动两个输出连杆45将压紧块46向外顶出，此时由机壳上料装置5将手机的后壳放到治具座42上，而后移动模组41带动治具座42移出，此时通过弹簧的作用将两侧的压紧块46向内顶，从而将手机后壳夹紧；

（二）组装模块上料：搬运机械手3从料仓装置2中先将指纹模块搬运到手机后壳上，而后将nfc模块搬运到手机后壳上，nfc模块在搬运过程中需要将底膜撕除，由两个夹指74夹住底膜，旋转电机72转动，将底膜撕除；

（三）保压：压合气缸62带动升降座63下降，使指纹模块保压头65和nfc模块保压头66下降，同时驱动气缸402带动楔形块403推出，顶起托块404，使托块404位于楔形块403的下方，进行托举，保压头66将nfc模块和指纹模块压贴在手机后壳上，完成组装。