一种带有矫正机构的机械臂及一种面板检测设备的制作方法

1.本实用新型属于硬性及柔性面板屏检测领域，具体涉及一种带有矫正机构的机械臂及一种面板检测设备。


背景技术：

2.液晶显示即lcd显示，目前，已广泛应用于电视机、电脑显示屏、手机显示屏、工业显示屏等领域。lcd液晶面板行业中，面板出厂前，通常需要对液晶面板的画面度、亮度等进行产品检测，这些检测都需要在面板点亮状态下进行。因此，产品检测前，压接点亮面板是关键步骤。受限于液晶面板尺寸，压接点亮时的对位或对齐难度较大，故现有技术通过x、y、θ三轴补正机构来实现精准对位压接。
3.现有面板压接检测设备上安装的自动补正机械臂包括两个并排设置的三轴补正机构，所述三轴补正机构包括x轴补正机构、y轴补正机构、θ轴补正机构和连接于θ轴补正机构下方的面板抓取机构，θ轴补正机构包括θ轴驱动电机，所述θ轴驱动电机占用的空间较大，导致三轴补正机构的尺寸较大，因此无法满足两片小尺寸的液晶面板同时自动补正的需求。


技术实现要素：

4.鉴于以上所述现有技术的不足，本实用新型的目的在于：提供一种带有矫正机构的机械臂及一种包括上述带有矫正机构的机械臂的面板检测设备，其三轴补正机构的尺寸较小，从而能够实现对小尺寸面板的自动补正。
5.为实现上述实用新型目的，本实用新型提供了一种带有矫正机构的机械臂，所述机械臂安装在面板承载台上，包括y轴搬运组件、z轴搬运组件及至少一个三轴补正机构，所述三轴补正机构包括y轴补正机构、与所述y轴补正机构相连的x轴补正机构和θ轴补正机构。所述y轴补正机构和所述x轴补正机构的补正方向互相垂直且均与所述面板承载台所在平面平行，所述θ轴补正机构带动面板在平行于所述面板承载台所在平面旋转。所述θ轴补正机构包括dd直驱电机，所述dd直驱电机安装在所述y轴补正机构下方。所述dd直驱电机为扁平结构，所占空间小，能够缩小所述三轴补正机构的尺寸，使得所述带有矫正机构的机械臂适用于小尺寸面板的自动补正。其中，所述小尺寸面板为1～3英寸的液晶面板。
6.本实用新型另提供一种包括上述带有矫正机构的机械臂的面板检测设备，所述面板检测设备还包括面板承载台、取料处、视觉检测组件、压头组件及工控机，所述视觉检测组件包括精对位相机。
7.所述机械臂包括两个并排设置的所述三轴补正机构，可以同时完成两片液晶面板的上料与位置补正，以提高所述带有矫正机构的机械臂的工作效率。
8.所述y轴搬运组件包括y向搬运滑台和y向搬运滑台驱动机构，所述z轴搬运组件安装于所述y向搬运滑台上，所述z轴搬运组件包括z向搬运滑台和z 向搬运滑台驱动机构，所述三轴补正机构安装在所述z轴搬运组件上，所述机械臂通过所述y轴搬运组件和所述z轴
搬运组件将所述小尺寸面板送至所述压头组件下方。
9.所述y轴补正机构包括y轴驱动电机、y轴滑轨、y向补正滑台和y轴补正机构固定板，所述y轴滑轨安装在所述y向补正滑台上方，所述y向补正滑台下方安装有θ轴驱动电机固定板。其中，所述y轴驱动电机为直流伺服电机，所述 y轴滑轨优选为线性滑轨，线性滑轨相较传统滑轨，可大幅降低运行轨道接触面的磨损，能长时间维持高定位精度、行走精度，能够更精准地控制y向位移。
10.所述dd直驱电机可拆卸固定连接在所述θ轴驱动电机固定板下方。所述dd 直驱电机的直驱安装方式减少了中间传动环节，可消除间隙误差，使所述θ轴补正机构具有更高的稳定性和控制性。
11.所述x轴补正机构包括x轴驱动电机、x轴滑轨和x向补正滑台，所述x轴滑轨安装在所述y轴补正机构固定板上，所述x向补正滑台安装在所述x轴滑轨上。所述x轴驱动电机为直流电机。
12.所述θ轴补正机构下方还连有面板抓取机构，所述面板抓取机构包括吸嘴，所述吸嘴上设有微调螺丝孔，配合微调螺丝对所述吸嘴在z轴方向上进行调整。使两个吸嘴位于同一水平位置。
13.所述面板抓取机构还包括与所述吸嘴相连的直线轴承，所述直线轴承的第一端与所述y轴补正机构相连，第二端与所述θ轴补正机构相连。所述直线轴承可以在所述吸嘴上料、压接过程中起到缓冲作用，从而更精准地控制所述吸嘴在z 向的位移。
14.所述直线轴承内部贯穿有导向杆，所述吸嘴上设有用于安装所述导向杆的导向杆安装孔，所述导向杆起到传动作用，配合θ轴驱动机构，驱动吸嘴带动面板在平行于所述面板承载台所在平面旋转。
15.所述吸嘴上还设有与控制气路连通的气管接头安装孔、面板吸附件，所述面板吸附件上设有若干真空孔。所述机械臂还包括真空调节阀，所述真空调节阀与所述控制气路相连，用于调节真空压力。所述控制气路上设有控制阀，通过所述控制阀的开关以控制不同区域气路开启或关闭，从而使得所述吸嘴可以吸附1～ 3英寸的不同尺寸的液晶面板，实现一款吸嘴可以吸附多款产品。
16.与现有技术相比，本实用新型至少具有以下有益效果：
17.本实用新型通过将dd直驱电机安装在所述y轴补正机构下方，对比现有的三轴补正机构，dd直驱电机占空间更小，缩小了两个三轴补正机构的尺寸和间距，使得本实用新型的带有矫正机构的机械臂能够实现两片小尺寸面板的自动补正。同时，dd直驱电机的直驱动安装方式，减少了中间传动环节，可消除间隙误差，使得所述θ轴补正机构具有更高的稳定性和控制性。进一步通过两个并排设置的三轴补正机构，可同时完成两片液晶面板的上料与位置补正，以提高所述带有矫正机构的机械臂的工作效率。
附图说明
18.为了更清楚地说明本实用新型具体实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1是本实用新型的一实施例的带有矫正机构的机械臂的结构示意图；
20.图2是本实用新型的一实施例的三轴补正机构的某一角度的结构示意图；
21.图3是本实用新型的一实施例的三轴补正机构的另一角度的结构示意图；
22.图4是本实用新型的一实施例的吸嘴的某一角度的结构示意图；
23.图5是本实用新型的一实施例的吸嘴的另一角度的结构示意图。
24.附图标记：100、y轴搬运组件；101、y向搬运滑台；102、y向搬运滑台驱动机构；200、z轴搬运组件；201、z向搬运滑台；202、z向搬运滑台驱动机构；300、三轴补正机构；301、y轴补正机构；302、x轴补正机构；303、θ轴补正机构；304、吸嘴；305、y轴补正机构固定板；306、θ轴驱动电机固定板；307、直线轴承；308、导向杆；309、真空调节阀；3011、y轴驱动电机；3012、y轴滑轨；3013、y向补正滑台；3021、x轴驱动电机；3022、x轴滑轨；3023、x 向补正滑台；3031、dd直驱电机；3041、微调螺丝孔；3042、导向杆安装孔； 3043、气管接头安装孔；3044、面板吸附件；3045、真空孔。
具体实施方式
25.下面将对本实用新型具体实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型的优选实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
26.本实施例中的面板检测设备(图未示出)包括上述带有矫正机构的机械臂，还包括取料处、视觉检测组件、压头组件和工控机，所述视觉检测组件包括精对位相机。
27.如图1，本实施例中的带有矫正机构的机械臂安装在面板承载台(图未示出) 上，机械臂包括y轴搬运组件100、z轴搬运组件200和两个并排设置的三轴补正机构300。其中，y轴搬运组件100包括y向搬运滑台101和y向搬运滑台驱动机构102，z轴搬运组件200安装于所述y向搬运滑台101上，z轴搬运组件 200包括z向搬运滑台201和z轴向搬运滑台驱动机构202，两个并排设置的三轴补正机构300安装在所述z向搬运滑台201上。所述机械臂通过y轴搬运组件 100和z轴搬运组件200将所述小尺寸面板送至压头组件下方。通过两个并排设置的三轴补正机构300可同时完成两片所述小尺寸面板的上料、位置校正对位，以提高所述机械臂的工作效率。在本实施例中，小尺寸面板为尺寸为1～3英寸的液晶面板。
28.如图2、图3所示，三轴补正机构300包括y轴补正机构301、x轴补正机构302和θ轴补正机构303，x轴补正机构302与y轴补正机构301相连，θ轴补正机构303与y轴补正机构301相连，y轴补正机构301和x轴补正机构302 的补正方向互相垂直且均与所述面板承载台所在平面平行，θ轴补正机构303 带动面板在平行于所述面板承载台所在平面旋转，θ轴补正机构303包括dd直驱电机3031即dd马达，dd直驱电机3031安装在y轴补正机构301下方。dd 直驱电机3031为扁平结构，所占空间小，两个三轴补正机构300的尺寸缩小、间距缩小，便于两片小尺寸面板同时完成上料和对位。
29.y轴补正机构301包括y轴驱动电机3011、y轴滑轨3012、y向补正滑台3013 和y轴补正机构固定板305，y轴滑轨3012安装在y向补正滑台3013上方，y 向补正滑台3013下方安装有θ轴驱动电机固定板306。其中，y轴驱动电机3011 为直流伺服电机，y轴滑轨3012为线性滑轨，线性滑轨相较传统滑轨，可大幅降低运行轨道接触面的磨损，能长时间维持高定位精
度、行走精度，能够更精准地控制y向位移。
30.dd直驱电机3031和θ轴驱动电机固定板306上均设有法兰孔，通过螺母将 dd直驱电机3031固定在θ轴驱动电机固定板306下方。在本实用新型的其他实施例中，dd直驱电机3031也可通过其他可拆卸连接的方式固定在θ轴驱动电机固定板306下方。dd直驱电机3031的直驱安装方式减少了中间传动环节，可消除间隙误差，θ轴补正机构303具有更高的稳定性和控制性。
31.x轴补正机构302包括x轴驱动电机3021、x轴滑轨3022和x向补正滑台 3023，x轴滑轨3022安装在y轴补正机构固定板305上，x向补正滑台3023安装在x轴滑轨3022上，x轴驱动电机3021为直流电机。
32.θ轴补正机构303下方还连有面板抓取机构，所述面板抓取机构包括吸嘴 304，吸嘴304上设有微调螺丝孔3041，配合微调螺丝对所述吸嘴304在z轴方向上进行调整，使两个吸嘴位于同一水平位置。
33.所述面板抓取机构还包括与吸嘴304相连的直线轴承307，直线轴承307的第一端与y轴补正机构301相连，第二端与θ轴补正机构303相连。直线轴承 307能够在吸嘴304上料、压接面板过程中起到缓冲作用，从而更精准地控制吸嘴304在z向的位移。直线轴承314内部贯穿有导向杆308，吸嘴304上设有用于安装导向杆308的导向杆安装孔3042。导向杆308起到传动作用，配合θ轴驱动机构，驱动吸嘴带动面板在平行于所述面板承载台所在平面旋转。
34.吸嘴304上还设有与控制气路(图未示出)连通的气管接头安装孔3043、面板吸附件3044，面板吸附件3044上设有若干真空孔3045。所述机械臂还包括真空调节阀309，真空调节阀309与所述控制气路相连，用于调节真空压力。所述控制气路上设有控制阀，通过所述控制阀的开关以控制不同区域气路开启或关闭，从而使得吸嘴304可以吸附1～3英寸的不同尺寸的液晶面板，实现一款吸嘴可以吸附多款产品。
35.本实用新型的带有矫正机构的机械臂及面板检测设备的工作步骤如下：
36.步骤一：吸取面板：通过连接有控制气路的吸嘴304同时吸附两片小尺寸面板。
37.步骤二：搬运面板：通过y轴搬运组件100和z轴搬运组件200将吸嘴304 所吸附的小尺寸面板送至压头组件下方和视觉检测组件视野范围内。
38.步骤三：生成补正信号：通过视觉检测组件上设有的精对位相机对被吸附的小尺寸液晶板和压头组件上的电路板进行拍照，并将检测信号传输给工控机，工控机由检测信号生成位置补正信号，工控机通过影像和算法得出补正信号，即计算所述小尺寸面板上的标记点和压头组件上fpc(柔性电路板)的标记点的坐标值差异。
39.步骤四：对位补正：发出补正信号后，通过plc控制并排设置的两个三轴补正机构300实现对两片所述小尺寸面板的x向、y向、θ向的自动补正，使得小尺寸液晶面板与压头组件上的电路板对位，具体是使得液晶面板与压头组件压头上的电路板相应的导线对位，即在竖向z向上的平行对齐。
40.步骤五：压接点亮：自动补正机械臂释放所述小尺寸面板，与压头组件完成压接点亮，自动补正机械臂回到所述取料处。
41.步骤六：检测：所述小尺寸面板点亮后进行画面检测或修补。
42.本技术的描述中，除非另有规定和限定，术语“安装”，“连接”，“相连”等应做广义
理解，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，“上”、“下”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变，则相对位置关系可能发送改变。
43.以上对本实用新型所提供的带有矫正机构的机械臂及面板检测设备的结构及其检测步骤进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求保护的范围内。