一种面板组装机的制作方法

1.本发明涉及面板组装领域，特别涉及一种面板组装机。


背景技术：

2.在面板装配领域，面板与背板的装配一般由人工完成，如电视机的面板与背板的装配，存在劳动强度大，人工成本高，而且装配合格率较低的问题。
3.为提高面板的转配效率，目前已有采用自动化安装，如公告号为cn213861225u(公告日为2021年08月03日)的专利文件所公开的一种自动化面板组装设备，具体包括：上料机构，上料机构上设有上料工位以及出料工位，上料工位与出料工位之间设有拾取装置，拾取装置将面板从上料工位转移至出料工位；撕膜机构，撕膜机构包括承载台、撕膜机架以及朝向承载台设置的撕膜装置，承载台以及撕膜装置均装设在撕膜机架上，其中，承载台与出料工位对接，撕膜装置可相对机架活动以撕离面板上的膜层；组装机构以及搬运机构，搬运机构包括搬运组件，搬运组件在承载台和组装机构之间移动，该设备取代了面板与背板的人工组装，实现显示面板的上料以及显示面板与背板的组装自动化，降低装配成本。


技术实现要素：

4.为提高上述现有技术中面板的装配效率，本发明提供一种面板组装机，包括
5.第一进料载台和第二进料载台，分别用于放置待撕膜的面板和用于贴附在所述面板上的背板；
6.第一对位机构和第二对位机构，分别用于面板和背板的对位；
7.组装手臂，用于面板的固定和转移；
8.撕膜机构，包括用于粘附所述面板上膜材的胶辊，通过所述面板与胶辊的相对移动将膜材从面板上撕除；
9.保压机构，包括用于放置已装配的面板和背板的保压载台和对已装配的面板和背板进行施压的保压手臂；
10.翻转机构，用于将已装配的面板和背板翻转180
°
；
11.出料机构，用于对已装配的背板进行喷码出料。
12.在一实施例中，还包括具有若干条杆的取料牙叉，通过若干条杆相应嵌入平行设置于所述第一进料载台的表面的若干条状凹槽内，以将待撕膜的面板托起转移。
13.在一实施例中，所述组装手臂包括用于吸附所述面板的真空吸盘以及驱使所述真空吸盘转动的旋转装置和直线移动的直线驱动装置。
14.在一实施例中，所述撕膜机构包括撕膜机架，所述胶辊通过直线驱动装置固定于所述撕膜机架上。
15.在一实施例中，所述撕膜机架还固定有用于输出胶带的放料轮和用于回收胶带的收料轮以及若干用于改变胶带走向的导向轮。
16.在一实施例中，所述放料轮通过涨紧机构与其所在的转轴连接并实现同步转动；
17.所述涨紧机构包括
18.旋转凸块，套设于转轴上并与所述转轴同步转动连接；
19.若干涨紧块，环绕分布设于所述旋转凸块的周向侧面，且所述若干涨紧块可径向移动；
20.若干滚轴/滚珠，位于所述旋转凸块与涨紧块之间，且每一滚轴/滚珠均与所述旋转凸块的第一接触面和涨紧块的第二接触面抵接；
21.限位组件，用于限制所述涨紧块径向移动的距离；
22.从所述转轴轴向投影角度看，通过转动所述旋转凸块，以改变所述滚轴/滚珠与所述第一接触面接触的点到所述转轴轴心的距离，使所述涨紧块径向移动。
23.在一实施例中，所述出料机构包括机台，
24.出料载台，在直线驱动装置的带动下可在所述机台上移动；
25.压合组件，包括压合件及驱动所述压合件抵接或远离所述出料载台的直线驱动装置；
26.衔接组件，使所述压合组件与所述出料载台连接固定并可同步移动；
27.复位组件，用于所述压合组件的水平复位。
28.在一实施例中，所述压合件为贯穿所述出料载台宽度方向的线性结构。
29.在一实施例中，所述压合件的两端均通过夹具固定于直线驱动装置的活动端上。
30.在一实施例中，所述压合件至少设置有两个。
31.基于上述，与现有技术相比，本发明提供的面板组装机，实现面板与背板的自动化组装，大大降低人工成本，提高生产效率。
32.本发明的其它特征和有益效果将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他有益效果可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
33.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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；在下面描述中附图所述的位置关系，若无特别指明，皆是图示中组件绘示的方向为基准。
34.图1为本发明提供的面板组装机俯视示意图；
35.图2为本发明提供的面板组装机立体图一；
36.图3为本发明提供的面板组装机立体图二；
37.图4为取料牙叉的结构实施例示意图；
38.图5为撕膜机构的正投影示图；
39.图6为撕膜机构的立体图；
40.图7为涨紧机构处于转动状态的轴向投影示意图；
41.图8为图7中的涨紧机构带料轮轴向投影示意图；
42.图9为涨紧机构处于静止状态的轴向投影示意图；
43.图10为图9中的涨紧机构带料轮轴向投影示意图；
44.图11为第一接触面为弧形向内凹的弧形面的示意图；
45.图12为第二接触面由两个相交的平面组成的示意图；
46.图13为第二接触面由3个的弧形面组成的示意图；
47.图14为出料机构的俯视示意图；
48.图15为出料机构的立体图一；
49.图16为出料机构的立体图二。
50.附图标记：
51.110第一进料载台111面板112第一对位机构
52.113条状凹槽114柔性电路板120第二进料载台
53.121背板122透明载台130取料牙叉
54.131条杆200组装手臂300撕膜机构
55.301撕膜机架310胶辊320放料轮
56.330收料轮340导向轮350胶带
57.400保压机构410保压载台420保压手臂
58.500翻转机构600出料机构601机台
59.610出料载台611第一导轨620压合组件
60.621压合件622夹具623支撑柱
61.624第二导轨630衔接组件631夹臂
62.632耳板640复位组件700涨紧机构
63.710转轴720旋转凸块721第一接触面
64.730涨紧块731第二接触面740滚轴/滚珠
65.751限位槽/限位孔752限位柱753固定板
具体实施方式
66.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例；下面所描述的本发明不同实施方式中所设计的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合；基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
67.在本发明的描述中，需要说明的是，本发明所使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域的普通技术人员通常所理解的含义相同的含义，不能理解为对本发明的限制；应进一步理解，本发明所使用的术语应被理解为具有与这些术语在本说明书的上下文和相关领域中的含义一致的含义，并且不应以理想化或过于正式的意义来理解，除本发明中明确如此定义之外。
68.参照图1至图4，本发明提供一种面板组装机的实施例，包括
69.用于放置面板111的第一进料载台110和用于放置背板121的第二进料载台120；
70.第一进料载台110上的面板111在与背板121装配前需要先经组装手臂200固定并
转移至撕膜机构300进行撕膜处理，以使面板111具有粘性从而可以与背板121粘贴在一起完成装配。
71.此处的组装手臂200具备固定面板111以及用于实现面板111转移所需的旋转和平移的功能，本领域技术人员可采用本领域常规技术手段及组合以实现上述相应的功能，例如，组装手臂200具体包括用于吸附固定面板111的真空吸盘，以及驱使该真空吸盘转动的旋转装置和直线移动的直线驱动装置，但不以此为限。
72.撕膜机构300包括胶辊310，胶辊310上附着有胶带350用于粘附面板111上的膜材，并通过面板111与胶辊310之间的相对移动将膜材从面板111上撕除。面板111与胶辊310的相对移动可有三种形式：第一，面板111固定不动，胶辊310在驱动装置的带动下移动；第二，胶辊310固定不动，面板111在驱动装置的带动下移动；第三，面板111和胶辊310各自在驱动装置的带动下往相反方向移动。
73.图5所示的实施例为第一种形式，撕膜机构包括撕膜机架301，胶辊310通过直线驱动装置固定于撕膜机架301上，在撕膜过程中，面板111固定于组装手臂200上并保持静止，胶辊310在直线驱动装置的带动下移动，从而将膜材从面板111上撕除。为了便于撕膜，一般胶辊310会先粘住面板111的一个边角，然后撕开。
74.膜材撕除后的面板111通过组装手臂200转移至第一对位机构112，第二进料载台120上的背板121也通过搬运组件预先转移至第二对位机构。
75.具体地，如图1所示，第一对位机构112设有ccd相机，ccd相机的镜头朝上拍用于捕捉位于其上方的面板111上位置信息；
76.第二对位机构包括透明载台123以及位于透明载台123下方的ccd相机，背板121放置于透明载台123上，ccd相机的镜头朝上拍用于捕捉背板121上的位置信息；
77.对位过程具体为以背板121的位置信息为基准，对比面板111和背板121上位置信息，并通过算法算出面板111需要调整的角度或位移，然后驱动组装手臂200进行对面板111调整补正至与背板121的位置信息一致后完成对位。需要说明的是，实现上述对位过程的技术手段为现有技术，本领域技术人员可根据实际情况自行实施,在此不再赘述。
78.上述对位完成后，再通过组装手臂200将面板111转移至背板121上方，然后下移至将面板111与背板121贴合，完成面板111与背板121的装配，然后将已装配的面板111与背板121再通过组装手臂200移送至保压机构400的保压载台410上，之后组装手臂200继续吸附固定下一个待撕膜的面板111。
79.如图2所示，保压机构400还包括保压手臂420，通过保压手臂420放置在保压载台410上对已装配的面板111和背板121进行施压一定时间，以使面板111和背板121更好的贴合，保压结束后，通过搬运组件将已装配的面板111和背板121的转移至翻转机构500上，将已装配的111和背板121翻转180
°
，使其背板121朝上，便于后续环节的喷码。
80.需要说明的是，本领域技术人员可采用本领域常规技术手段及组合以实现产品180
°
的翻转，因此，翻转机构500的具体结构在此不再赘述。
81.已装配的面板111和背板121经翻转至背板121朝上后，由搬运组件转移至出料机构600上，对背板121进行喷码标记，然后出料。
82.在一实施例中，如图4所示，第一进料载台110上的面板111还先通过取料牙叉130转移至组装手臂200可抓取的位置，具体的，取料牙叉130呈叉状结构具有若干条杆，第一进
料载台110的表面平行设有与若干条杆相适配的若干条状凹槽113，通过若干条杆131相应嵌入若干条状凹槽113内，以将待撕膜的面板111托起转移至组装手臂200可抓取的位置。
83.需要说明的是，本领域技术人员可采用直线驱动装置来设计取料牙叉130的移动轨迹，在此不再赘述。
84.在一实施例中，如图4和图5所示，撕膜机架301上还固定有用于输出胶带350的放料轮320、用于回收胶带350的收料轮330以及若干用于改变胶带350走向的导向轮340，以确保胶辊310上附着的胶带350能够及时进行更新，时刻保持较强的粘性，以便撕膜环节的顺利进行。
85.在一实施例中，如图6所示，放料轮320通过涨紧机构与其所在的转轴710连接并实现同步转动；
86.具体实施时，参照图7，涨紧机构包括用于与驱动装置的驱动轴连接的旋转凸块720套设于驱动装置的转轴710上，并与转轴710固定连接，使之可以与转轴710同步转动；
87.旋转凸块720的周向侧面环绕设置有若干涨紧块730，若干涨紧块730可沿径向移动，并通过限位组件来限制涨紧块730径向移动的距离；具体地，限位组件包括限位槽/限位孔751以及滑动设于限位槽/限位孔751内的限位柱752，如图7所示的实施例，限位槽/限位孔751设置在涨紧块730上，限位柱752固定在固定板753上；同样的，本领域技术人员也可根据实际需要将限位槽/限位孔751设置在固定板753上，限位柱752固定在涨紧块730上，限位柱752具体可为螺栓。
88.每个涨紧块730与旋转凸块720之间还设有滚轴/滚珠740，并且每一滚轴/滚珠740均与旋转凸块720的第一接触面721和涨紧块730的第二接触面731抵接；
89.参照图7或图9，从转轴710轴向投影角度看，旋转凸块720的周向侧面并非均匀的圆形，旋转凸块720的转动必然改变滚轴/滚珠740与第一接触面721接触的点到转轴710的轴心的距离，该距离下文均用字母“d”表示，由于旋转凸块720通过滚轴/滚珠740与涨紧块730抵接。
90.如图8所示，当旋转凸块720在电机的驱动下转动时，d的增大必然会推动涨紧块730向外移动，从而对套设于涨紧块730上的放料轮320起到涨紧固定作用，并带动放料轮320同步转动；
91.如图10所示，当旋转凸块720不受外力驱动时，滚轴/滚珠740在自然状态下回归初始位置，即d会减小，涨紧块730需要向内移动才能与滚轴/滚珠740抵接，此时无法对放料轮320起到涨紧固定作用，从而便于放料轮320或收料轮330的拆装。
92.并且由于限位组件的限位作用，涨紧块730的移动范围有限，无论旋转凸块720如何转动，每个滚轴/滚珠740均只能在各自所在的第一接触面721范围内移动，以确保每一涨紧块730都通过滚轴/滚珠740与旋转凸块720抵接。
93.结合图4、图8和图10，胶带350传输过程和原理如下：
94.收料轮330和放料轮320各自所连接的电机输出的是转向相反的驱动力，此时涨紧块730对放料轮320的涨紧固定作用，使得涨紧轮730与旋转块720相对静止并同步转动；
95.通过设置收料轮330电机的扭矩大于和放料轮320电机的扭矩，使得收料轮330对胶带350的拉力大于放料轮320对胶带350拉力，从而迫使放料轮320与收料轮330转动方向相同，即放料轮320所连接的电机输出轴的实际转动方向与其电机本身驱动的转动相反。
96.从而实现胶带350从放料轮320输出并被收料轮330缠绕回收的过程。
97.第一接触面721和第二接触面731至少包括但不限于以下所列举的四种形式：
98.①
参照图7至图10，第一接触面721为平面，第二接触面731为弧形相对所述涨紧块730向内凹的弧形面。
99.较佳地，第二接触面731为圆弧面，从转轴710轴向投影角度看，该圆弧所在的圆的中心与转轴的轴心重合。
100.②
参照图11，第一接触面721为弧形相对所述旋转凸块720向内凹的弧形面，第二接触面731为弧形相对所述涨紧块730向内凹的弧形面。
101.③
参照图12，第一接触面721为平面，第二接触面731至少由两个相交的平面组成。
102.④
参照图13，第一接触面721为平面，第二接触面731至少由两个弧形面组成。
103.同样的道理，
③
和
④
中的第一接触面721也可为弧形相对所述旋转凸块720向内凹的弧形面。本领域技术人员可根据上述列举示例的设计构思对第一接触面和第二接触面做出适应性调整。
104.在一实施例中，所述旋转凸块720上相邻的两第一接触面721之间还通过圆弧面过渡连接，且所有圆弧面所在的圆弧均位于同一个圆上。
105.参照图7至图10，当第一接触面721为平面时，旋转凸块720上相邻的两第一接触面721之间还通过圆弧面过渡连接，且所有圆弧面所在的圆弧均位于同一个圆上，其该结构的旋转凸块720可由圆柱形构件通过切割或铣削工艺制得，易于加工。
106.较佳地，所述第一接触面721和所述涨紧块730数量范围均为2～9，本领域技术人员可根据实际结构的大小来确定第一接触面721和涨紧块730的具体设置数量。如图7至图10所示的实施例，第一接触面721和涨紧块730均设置有3个，且3个第一接触面721均匀设置旋转凸块720上，3个涨紧块730均匀环绕在旋转凸块720的周向侧面，以保证后续料轮的转动的稳定性。
107.在一实施例中，如图7至图10所示的涨紧块730呈扇环形，即涨紧块730与料轮接触的面也为圆弧面，进一步增大涨紧块730与料轮贴合面，从而加强涨紧块730对料轮的涨紧作用。
108.在一实施例中，相邻两所述涨紧块730之间间隔设置，使得相邻两涨紧块730之间留有间隙不接触，从而避免对各自的径向移动造成干扰或阻碍。
109.在一实施例中，如图14至图16所示，出料机构600包括机台601，机台601上设有可移动的出料载台610，出料载台610上放有待喷码的成品即已装配的面板111和背板121；
110.由于面板111通常带有柔性电路板114，简称fpc，柔性电路板114容易翘起，会影响喷码效果，为此，本实施例通过在机台601上设置有压合组件620，压合组件620包括压合件621及驱动压合件621抵接或远离出料载台610的直线驱动装置，当出料载台610移至压合件621的下方时，压合件621在直线驱动装置的带动下下移至可使柔性电路板114紧贴于出料载台610，从而防止柔性电路板114翘起；具体地，压合件621可根据形状大小分为平板状、长条状或细线状等，本领域技术人员可根据实际需要设计压合件的形状大小。
111.柔性电路板114经处于压合件621压制作用处于压合状态后，成品需被移至喷码标记工位处进行喷码，在喷码结束前，柔性电路板114需始终保持压合状态不能翘起，因此，压合组件620需随出料载台610同步移动至喷码标记工位处；压合组件620通过衔接组件630与
出料载台610连接固定，从而可与出料载台610同步移动。
112.待喷码结束后，压合件621在直线驱动装置的带动下上移，解除对柔性电路板114的压制，通过调节衔接组件630以解除压合组件620与出料载台610的连接关系；之后，出料载台610继续将成品移至下一工序，而压合组件620在复位组件640的驱动下水平返回初始位置，实现水平复位，继续对下一个待喷码的成品的柔性电路板114进行压合。具体地，复位组件640可为电动推杆、液压缸或气缸中的任意一种。
113.优选地，参照图15和图16，压合件621为贯穿所述出料载台610宽度方向的线性结构，在柔性电路板114处于压合状态时，尽量避免压合件621对柔性电路板114的喷码造成阻挡，压合件621采用线性结构，在保证压合效果的前提下，尽量缩小压合件621的线径，以减少压合件621对柔性电路板114的覆盖面积，一般采用金属线作为压合件621。
114.在一实施例中，参照图15和图16，压合件621的两端均通过夹具622固定于直线驱动装置的活动端上，采用夹具622对压合件621的两端进行固定，便于压合件621的拆装和更换。
115.在一实施例中，参照图15和图16，线性结构的压合件621至少设置有两条，单独一条金属线一般难以将柔性电路板114很好的贴合在出料载台610上，往往需要两条设置更多的压合件621来对柔性电路板114进行压制，关于线性结构的压合件621的数量以及相邻两压合件621间的距离，本领域技术人员可根据实际情况进行调整，在此不再赘述。
116.衔接组件630将压合件621与出料载台610连接固定的方式有卡接固定、夹持固定等，具体如下：
117.在一实施例中，衔接组件630包括与压合组件620连接且呈上下相对设置的两夹臂631，以及位于出料载台610的两侧且呈水平放置的耳板632，通过两夹臂631将所述耳板632夹持固定，以使所述压合组件620与出料载台610可同步移动。
118.具体实施时，参照图15，压合组件620连接有呈上下相对设置的两夹臂631，出料载台610的两侧固定有呈水平放置的耳板632，当出料载台610移动至耳板632位于两夹臂631之间时，两夹臂631各自在驱动装置的带动下相向而移动，将耳板632夹持固定，从而实现压合组件620与出料载台610的固定连接和同步移动。通过两夹臂631的反向移动，解除压合组件620与出料载台610的连接关系。
119.需要说明的是，两夹臂也可设于出料载台上，耳板可设于压合组件上，夹持固定的过程相同，在此不再赘述。
120.在一实施例中，衔接组件630包括与压合组件620连接的衔接壁(图中未示出)，以及位于出料载台610的两侧呈水平放置的耳板632，耳板632上设有通孔/凹槽，衔接壁上设有可嵌入通孔/凹槽的卡接凸块，通过所述卡接凸块与所述通孔/凹槽的卡接配合，以使压合组件620与出料载台610连接固定并可同步移动。具体地，衔接壁在直线驱动装置的正向带动下将卡接凸块嵌入通孔/凹槽，实现压合组件620与出料载台610的连接并同步移动。同样的，衔接壁在直线驱动装置的反向带动下将卡接凸块从通孔/凹槽处抽出，即可解除压合组件620与出料载台610的连接关系。
121.需要说明的是，衔接壁也可设于出料载台上，耳板设于压合件上，卡接固定的过程相同，在此不再赘述。此外，衔接组件将压合件与出料载台连接固定的方式并不限于上述所列举的两种形式，本领域技术人员可根据其他常规技术手段实现压合件与出料载台的连接
固定。
122.在一实施例中，参加图16，所述耳板632还垂直延伸出有竖直固定部，使得耳板632整体呈l型，所述耳板632通过竖直固定部与出料载台610固定连接，使得耳板632便于安装在出料载台610上。
123.在一实施例中，参照图14，机台601上还有与出料载台610滑动连接的第一导轨611，以保证出料载台610能平稳移动。
124.在一实施例中，参照图15或图16，所述机台601上出料载台610的两侧均设有用于限制所述压合组件620的移动范围的两支撑柱623，两所述支撑柱623之间设有与所述压合组件620滑动连接的第二导轨624，通过支撑柱623和第二导轨624，对压合组件620起到支撑和导向作用。
125.综上所述，与现有技术相比，本发明提供的面板组装机，实现面板与背板的自动化组装，大大降低人工成本，提高生产效率。
126.另外，本领域技术人员应当理解，尽管现有技术中存在许多问题，但是，本发明的每个实施例或技术方案可以仅在一个或几个方面进行改进，而不必同时解决现有技术中或者背景技术中列出的全部技术问题。本领域技术人员应当理解，对于一个权利要求中没有提到的内容不应当作为对于该权利要求的限制。
127.尽管本文中较多的使用了诸如进料载台、面板、对位机构、条状凹槽、柔性电路板、背板、透明载台、取料牙叉、条杆、组装手臂、撕膜机构、撕膜机架、胶辊、放料轮、收料轮、导向轮、胶带、保压机构、保压载台、保压手臂、翻转机构、出料机构、机台、出料载台、导轨、压合组件、压合件、夹具、限位柱、衔接组件、夹臂、耳板、复位组件、涨紧机构、转轴、旋转凸块、接触面、涨紧块、滚轴/滚珠、限位槽/限位孔、限位柱、固定板等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的；本发明实施例的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
128.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。