一种具有全自动线性机械手的自动封胶装置的制作方法

本实用新型涉及机械设备领域，尤其涉及一种具有全自动线性机械手的自动封胶装置。

背景技术：

目前，在触摸屏的生产加工过程中，需要对触摸屏进行封胶，以完成其加工工序。现有在对触摸屏进行封胶时，通常利用封胶机来完成。具体地，采用人工方式将吸塑盒内的未进行封胶的触摸屏面板取出放进封胶机的托盘，启动封胶机，当封胶机对触摸屏面板完成封胶后，手持橡胶吸盘将完成封胶后的触摸屏面板取出，并放置至下料区。

采用上述方式，每台封胶机均需要一个操作员持续的重复进行上料、下料动作、搬运吸塑等，人力成本较高且人工效率不高；同时，由于整个封胶过程均需要操作员参与，因此，人工劳作强度较高且在搬运过程中有可能出现产品掉落情况，容易对产品质量造成不良情况。

技术实现要素：

鉴于现有技术中存在的上述问题，本实用新型的目的在于，提供一种无需人工参与即可完成上料、下料及吸塑动作的具有全自动线性机械手的自动封胶装置。

为了实现上述目的，本实用新型实施方式提供如下技术方案：

本实用新型提供了一种具有全自动线性机械手的自动封胶装置，其包括

机械手，其上设置有用以抓取加工元件的吸附装置；

备料台，用以放置加工元件；

封胶装置，所述封胶装置包括卡位治具及位于所述卡位治具一端的封胶机；

以及下料台，用以放置封胶完成的加工元件；

所述机械手能够带动所述吸附装置运动至所述备料台，以使所述吸附装置抓取所述加工元件至所述卡位治具，经由所述封胶机对所述加工元件进行封胶，并经由所述吸附装置抓取封胶完成的加工元件放置至所述下料台。

作为上述技术方案的改进，所述机械手包括沿第一方向运动的第一移动机构、沿第二方向运动的第二移动机构以及沿第三方向运动的第三移动机构，所述第二移动机构滑动连接于所述第一移动机构，所述第三移动机构滑动连接于所述第二移动机构，所述第一方向、第二方向以及第三方向互相垂直设置；所述第三移动机构上设置有所述吸附装置。

进一步地，所述机械手还包括固定导轨，所述第一移动机构包括第一驱动装置及第一滑动件，所述第一驱动装置驱动所述第一滑动件沿所述固定导轨的延伸方向运动。

进一步地，所述第二移动机构包括第二驱动装置及第二滑动件，所述第二驱动装置驱动所述第二滑动件沿所述第一滑动件的延伸方向运动；所述第三移动机构包括第三驱动装置及第三滑动件，所述第三驱动装置驱动所述第三滑动件沿所述第二滑动件的延伸方向运动，所述吸附装置设于所述第三滑动件上，以使所述第三滑动件带动所述吸附装置沿所述第二滑动件的延伸方向运动。

进一步地，所述第一驱动装置、第二驱动装置及第三驱动装置均为气缸或电机。

作为上述技术方案的改进，所述吸附装置包括真空发生器及吸盘，所述真空发生器用以产生真空负压，以使所述吸盘抓取加工元件。

进一步地，所述吸附装置还包括支撑杆，所述支撑杆沿竖直方向延伸设于所述机械手上，所述支撑杆远离所述机械手的一端上设置有承载板，所述吸盘为多个，分别依次间隔设置于所述承载板上，且所述吸盘的吸取面与加工元件的表面平行设置。

进一步地，所述吸附装置还包括电磁阀，所述电磁阀与所述真空发生器电性连接，用以发送信号以控制所述真空发生器产生真空负压或停止产生真空负压。

作为上述技术方案的改进，所述吸附装置还包括电磁阀，所述电磁阀与所述真空发生器电性连接，用以发送信号以控制所述真空发生器产生真空负压或停止产生真空负压。

进一步地，所述角度调节装置包括设于所述机械手上的驱动元件及连接于所述驱动元件的齿轮，所述驱动元件驱动所述齿轮转动，以带动所述吸附装置转动。

进一步地，所述机械手上设置有固定框架，所述固定框架包括第一条板、平行于所述第一条板的第二条板以及连接于所述第一条板及第二条板之间的第三条板，所述第一条板沿竖直方向上设置有加强板，所述驱动装置安装于所述加强板，并且所述驱动装置的驱动转轴的轴心与所述第一条板的上表面平行设置，所述齿轮固定连接于所述驱动转轴。

进一步地，所述齿轮为斜齿轮。

进一步地，所述齿轮包括第一齿轮及第二齿轮，所述第一齿轮与所述驱动元件连接，所述第二齿轮与所述第一齿轮垂直设置，且所述第二齿轮与所述第一齿轮啮合，所述吸附装置固定连接于所述第二齿轮。

进一步地，所述角度调节装置的角度调节范围为0°～360°。

作为上述技术方案的改进，所述具有全自动线性机械手的自动封胶装置还包括工作台，所述机械手、备料台、封胶装置以及所述下料台均设于所述工作台上。

作为上述技术方案的改进，所述备料台及所述下料台分别对称设于所述卡位治具的两侧，且所述备料台的台面高度与所述下料台的台面高度一致。

作为上述技术方案的改进，所述卡位治具包括至少一个卡位槽，所述机械手依次将所述加工元件放置至所述卡位治具上的每一卡位槽。

作为上述技术方案的改进，所述具有全自动线性机械手的自动封胶装置还包括控制装置，所述控制装置用以控制所述机械手的运动，以使所述机械手实现运动抓取所述加工元件。

本实用新型提供的具有全自动线性机械手的自动封胶装置，与现有技术相比，具有以下优点：

(1)无需人工参与，降低人工成本。本实用新型的具有全自动线性机械手的自动封胶装置，通过设置机械手，并在机械手上设置有用以抓取加工元件的吸附装置，从而能够实现通过该机械手来模拟人工进行上料、下料及搬运吸塑动作，替代了采用人工操作的方式，无需人工参与，有利于降低人工成本。

(2)整体结构紧凑且工作效率高。本实用新型提供的具有全自动线性机械手的自动封胶装置，由于采用机械手来替代人工进行上料、下料及搬运吸塑，因此，自动化程度高，有利于提高工作效率。此外，利用机械手完成上述动作，无需额外设置抓取模块及输送模块，整体结构紧凑，且占用面积较少。

(3)减少搬运吸塑过程中的产品质量问题。本实用新型提供的具有全自动线性机械手的自动封胶装置，利用机械手来进行搬运吸塑动作，因此，能够避免采用人工长时间进行劳作而有可能导致在搬运过程中出现的产品掉落情况，有利于提高产品的生产质量。

(4)能够调节角度，以适应不同加工元件放置的位置进行抓取。本实用新型的具有全自动线性机械手的自动封胶装置通过在所述机械手上设置有角度调节装置，并将所述吸附装置与所述角度调节装置连接，从而能够利用所述角度调节装置来调节所述吸附装置相对于所述机械手的角度，有利于适应不同放置位置的加工元件的抓取，适用范围广。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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简单地介绍，显而易见地，下面描述中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。

图1是本实用新型实施例提供的具有全自动线性机械手的自动封胶装置的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的机械手的结构示意图；

图3是图2的另一视角的结构示意图；

图4是图3的IV向局部放大图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，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。

为便于描述，这里可以使用诸如“在…之下”、“在…下面”、“下”、“在…之上”、“上”等空间相对性术语来描述如图中所示的一个元件或特征与另一个(些)元件或特征的关系。可以理解，当一个元件或层被称为在另一元件或层“上”、“连接到”或“耦接到”另一元件或层时，它可以直接在另一元件或层上、直接连接到或耦接到另一元件或层，或者可以存在居间元件或层。

可以理解，这里所用的术语仅是为了描述特定实施例，并非要限制本实用新型。在这里使用时，除非上下文另有明确表述，否则单数形式“一”和“该”也旨在包括复数形式。进一步地，当在本说明书中使用时，术语“包括”和/或“包含”表明所述特征、整体、步骤、元件和/或组件的存在，但不排除一个或多个其他特征、整体、步骤、元件、组件和/或其组合的存在或增加。说明书后续描述为实施本实用新型的较佳实施方式，然所述描述乃以说明本实用新型的一般原则为目的，并非用以限定本实用新型的范围。本实用新型的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。

请一并参阅图1至图4，为本实用新型实施例提供的一种具有全自动线性机械手的自动封胶装置100，包括机械手10、备料台20、封胶装置30以及下料台40，所述机械手10上设置有用以抓取加工元件(未标示)的吸附装置11，所述备料台20用以放置待封胶的加工元件。所述封胶装置30包括卡位治具31及封胶机(未标示)，所述卡位治具31设于所述备料台20一侧，所述封胶机位于所述卡位治具31的一端，所述下料台40用以放置封胶完成的加工元件；所述机械手10能够运动至所述备料台20，以使所述吸附装置11抓取所述加工元件至所述卡位治具31，经由所述封胶机对所述加工元件进行封胶，并经由所述吸附装置11抓取封胶完成的所述加工元件放置至所述下料台40。本实用新型实施例提供的具有全自动线性机械手的自动封胶装置100，由于采用机械手10来替代人工完成备料、搬运吸塑以及下料动作，因此，在整个封胶过程中无需人工参与进行劳作，大大地降低了人工的工作强度，同时由于采用机械手10自动化进行工作，有利于提高工作效率。此外，本实用新型提供的具有全自动线性机械手的自动封胶装置100可用以对触摸屏或者其他玻璃制品进行抓取并进行封胶。优选地，以所述加工元件为触摸屏为例进行说明。

具体地，为了便于所述机械手10工作，所述具有全自动线性机械手的自动封胶装置100还包括工作台50，所述机械手10、备料台20、封胶装置30以及所述下料台40均设于所述工作台50上，从而使得整个具有全自动线性机械手的自动封胶装置100的整体结构较为紧凑，减少机械手10的运动行程，有利于提高机械手10的工作效率。

在本实施例中，为了便于所述机械手10的移动，以带动所述吸附装置11移动，所述机械手10包括第一移动机构12、第二移动机构13以及第三移动机构14，所述第一移动机构12沿第一方向A运动，所述第二移动机构13沿第二方向B滑动连接于所述第一移动机构12，所述第三移动机构14沿第三方向C滑动连接于所述第二移动机构13，所述第一方向A、第二方向B以及第三方向C互相垂直设置；所述第三移动机构14上设置有所述吸附装置11。具体地，如图2所示，为了便于所述第一移动机构12的运动，所述机械手10还包括固定导轨15，所述第一移动机构12包括第一驱动装置121及第一滑动件122，所述第一驱动装置121驱动所述第一滑动件122沿所述固定导轨15的延伸方向运动。即，所述第一方向A为所述固定导轨15的延伸方向，即所述第一方向A为X方向。优选地，所述固定导轨15可设于所述工作台50上，所述第一驱动装置121可为气缸或电机，所述第一滑动件122为设有滑轨的滑块，以便于所述第二移动机构13沿所述第一滑动件122运动。

所述第二移动机构13包括第二驱动装置131及第二滑动件132，所述第二驱动装置131驱动所述第二滑动件132沿所述第一滑动件122的延伸方向运动。具体地，所述第二驱动装置131可为气缸或电机，所述第二滑动件132可为与所述第一滑动件122结构相同的滑块，所述第二方向B为所述第一滑动件122的延伸方向，即，所述第二方向B为Y方向。

所述第三移动机构14包括第三驱动装置141及第三滑动件142，所述第三驱动装置141驱动所述第三滑动件142沿所述第二滑动件132的延伸方向运动。具体地，所述第三驱动装置141可为气缸或电机，所述第三滑动件142为与所述第一滑动件122及第二滑动件132结构相同的滑块。所述第三方向C为所述第二滑动件132的延伸方向，即，所述第三方向C为Z方向，从而实现所述机械手10能够在X方向、Y方向以及Z方向的运动，进而带动所述吸附装置11在X方向、Y方向以及Z方向运动，以根据不同加工元件的放置位置进行方向调整，确保所述吸附装置11能够抓取不同放置位置的加工元件。

进一步地，为了便于所述吸附装置11在所述第三移动机构14上的固定，在所述第三滑动件142的一端上设置有固定框架16，所述固定框架16包括与所述第三滑动件142固定连接的第一条板161、平行于所述第一条板161的第二条板162以及垂直连接于所述第一条板161及第二条板162之间的第三条板163，且所述第一条板161、第二条板162以及第三条板163连接形成具有安装空间的框架。所述吸附装置11固定连接于所述第一条板161，且部分位于所述框架的安装空间内。

具体地，所述吸附装置11包括真空发生器111及吸盘112，所述真空发生器111用以产生真空负压，以使所述吸盘112抓取加工元件。优选地，所述真空发生器111安装于所述第一条板161上，所述吸盘112设于所述第二条板162上，并且所述吸盘112的吸取面朝向加工元件的表面。利用所述真空发生器111产生真空负压，使得所述吸盘112在抓取所述加工元件时，能够牢牢地吸附加工元件的表面，从而能够防止在抓取过程中所述加工元件掉落而导致加工元件损坏的情况。此外，采用吸盘112来抓取加工元件，能够防止采用锋利物件来抓取对加工元件表面造成刮花损伤的情况。

进一步地，为了便于固定吸盘112，所述吸附装置11还包括支撑杆113，所述支撑杆113沿竖直方向延伸设于所述机械手10上。具体地，所述支撑杆113沿竖直方向设于所述第二条板162上，以便于后续安装所述吸盘112并使得所述吸盘112的吸取面朝向加工元件的表面。

所述支撑杆113远离所述机械手10的一端上设置有承载板114，所述吸盘112为多个，分别依次间隔设于所述承载板114上，且所述吸盘112的吸取面与加工元件的表面平行设置。在本实施例中，所述承载板114为圆形板，多个吸盘112沿所述承载板114的中心成环形排列。采用在承载板114上设置多个吸盘112的设计，能够在对加工元件进行抓取时，能够增大对该加工元件的抓取面积，进一步防止抓取过程中加工元件掉落的情况。

为了使得所述真空发生器111产生真空负压更为可控，所述吸附装置11还包括电磁阀115，所述电磁阀115与所述真空发生器111电性连接，用以发送信号以控制所述真空发生器111产生真空负压或停止产生真空负压。在本实施例中，所述电磁阀115设于所述第一条板161上，且所述电磁阀115与所述真空发生器111邻近设置，以便于所述电磁阀115与所述真空发生器111的电性连接。此外，将所述真空发生器111以及所述电磁阀115均设置在所述第一条板161上，能够使得所述吸附装置11的整体结构更为紧凑。

所述具有全自动线性机械手的自动封胶装置100还包括角度调节装置60，所述角度调节装置60设于所述机械手10上，所述吸附装置11固定连接于所述角度调节装置60。在本实施例中，所述角度调节装置60的角度调节范围为0°～360°，利用所述角度调节装置60来调节所述吸附装置11相对于所述机械手10的相对角度，从而能够使得所述吸附装置11能够根据不同放置角度的加工元件进行角度调节，以使该吸附装置11能够实现顺利抓取加工元件。优选地，当所述加工元件的待封胶面没有正对所述封胶机所在平面时，此时可通过调节所述角度调节装置60的转动角度，例如45°、90°、180°或360°等，以使所述加工元件的待封胶面最终正对所述封胶机所在平面，从而便于进行封胶。

进一步地，所述角度调节装置60包括设于所述机械手10上的驱动元件61及连接于所述驱动元件61的齿轮62，所述驱动元件61驱动所述齿轮62转动，以带动所述吸附装置11转动。具体地，所述驱动元件61为设于所述第一条板161上的电机，并且为了防止所述驱动元件61震动而导致所述驱动元件61与所述第一条板161分离，在所述第一条板161朝向所述安装空间的方向上还设置有加强板161a，即，所述加强板161a为沿竖直方向延伸的条板，所述驱动元件61安装于所述加强板161a上。所述驱动元件61包括驱动转轴，且所述驱动转轴的轴心与所述第一条板161的上表面平行设置，所述齿轮62与所述驱动转轴连接，以通过所述驱动转轴转动带动所述齿轮62转动。

进一步地，为了便于所述齿轮62与所述吸附装置11连接，以带动所述吸附装置11转动，所述齿轮62包括第一齿轮621及第二齿轮622，所述第一齿轮621与所述驱动元件61的驱动转轴连接，所述第二齿轮622与所述第一齿轮621垂直设置，且所述第二齿轮622与所述第一齿轮621啮合，所述吸附装置11固定连接于所述第二齿轮622。利用所述第二齿轮622与所述第一齿轮621啮合，从而当所述第一齿轮621在所述驱动转轴的带动下转动时，所述第一齿轮621能够传动至所述第二齿轮622，以使所述第二齿轮622转动，以带动所述吸附装置11转动。

进一步地，由于所述驱动元件61安装于所述固定框架16的安装空间内，因此，所述齿轮62可优选为斜齿轮，以减少空间占用，同时避免在竖直方向上对所述吸盘112造成干涉。即，所述第一齿轮621及第二齿轮622均为斜齿轮，且所述第一齿轮621及第二齿轮622的齿数及轮齿的形状可一致或不一致，根据实际情况设置。

具体操作时，当所述机械手10运动至加工元件位置处，此时，若加工元件的表面与吸盘112的吸取面不在同一平行平面，则此时，可开启所述驱动元件61带动所述第一齿轮621转动，继而传动至所述第二齿轮622，通过所述第二齿轮622的转动带动所述吸盘112转动，直至所述吸盘112的吸取面与所述加工元件的表面平行，从而便于该吸盘112抓取加工元件。

此外，当所述机械手10运动至加工元件位置处，并使得所述吸盘112抓取所述加工元件至所述卡位治具31的位置，此时，若所述加工元件的待封胶位置与所述封胶机所在的方向不同向，则可通过控制所述齿轮62转动，以带动所述吸盘112转动，直至所述加工元件的待封胶位置与封胶机所在方向同向，以便于封胶机对待封胶位置进行封胶操作。

可以理解的是，在本实施例中，所述齿轮62的转动角度可根据所述吸盘112与加工元件的位置调节设置，同时也可以根据加工元件与卡位治具31的位置调节设置，视实际加工位置进行调整。

进一步地，为了使得所述机械手10的运动更为可控，所述具有全自动线性机械手的自动封胶装置100还包括控制装置70，所述控制装置70用以控制所述机械手10的运动，以使所述机械手10实现运动抓取所述加工元件。具体地，所述控制装置70可采用PLC控制或者是采用C++模块进行控制。优选地，所述控制装置70可放置在所述工作台50上，以便于连接线控制所述机械手10的运动，也可放置在邻近所述工作台50的地面上，只要能够便于所述机械手10的连线即可。

在本实施例中，为了使得整个具有全自动线性机械手的自动封胶装置100的整体结构更紧凑，所述备料台20可邻近所述机械手10设置，例如将所述备料台20设于所述机械手10的一侧。所述备料台20上可设置有多个放置槽21，用以放置加工元件。当操作人员将箱体中的加工元件搬运至机械手10所在运动区域内时，可通过控制机械手10的运动，实现将箱体中的加工元件对应放置至每一个放置槽21内，然后再逐一抓取至卡位治具31上进行封胶。

为了能够提高封胶效率，所述卡位治具31包括至少一个卡位槽(未标示)，所述机械手10依次将所述加工元件放置至所述卡位治具31上的每一卡位槽内。优选地，在本实施例中，所述卡位治具31包括两个卡位槽，所述机械手10运动至所述备料台20上，并抓取一片加工元件至其中一个卡位槽，然后启动封胶机对该加工元件进行封胶，此时，所述机械手10继续运动至所述备料台20上，抓取另一片加工元件至另外一个卡位槽，然后将封胶完成的加工元件抓取至下料台40上，依次循环。

可以理解的是，为了便于控制机械手10的运动，当所述机械手10抓取一片加工元件至其中一个卡位槽，并启动封胶机进行封胶时，可通过抓取另一片加工元件至另一个卡位槽，然后将封胶完成的加工元件抓取放置回备料台20上，然后再次抓取备料台20上的加工元件至卡位槽内，依次循环，直至备料台20上的加工元件均为封胶完成的状态，然后再将备料台20上的所有封胶完成的加工元件抓取至下料台40上。

进一步地，为了便于所述封胶机的安装固定，所述封胶装置30包括安装架32，所述安装架32包括底座321及连接于所述底座321两侧的两立柱322，所述封胶机可安装于所述两立柱322上。此外，卡位治具31可设于所述底座321上，以使所述封胶机相对于所述卡位治具31具有一定的高度，以便于所述封胶机对放置于所述卡位治具31上的加工元件进行封胶。

进一步地，为了便于机械手10抓取加工元件并放置至下料台40，所述下料台40与所述备料台20可对称设于所述卡位治具31的两侧，则机械手10从备料台20运动至卡位治具31的距离与从卡位治具31运动至下料台40的距离相等，且同时，所述下料台40的台面高度与所述备料台20的台面高度一致，从而便于操作人员在输入程序控制机械手10的运动位置时的计算，也减少机械手10的运动路程。优选地，为了能够放置较多的加工元件，提高加工效率，所述下料台40上也可相对应备料台20设置多个卡槽，以便于放置封胶完成的加工元件。

在具体操作时，首先操作人员将叠层好的加工元件放置在备料台20上，启动所述机械手10按钮，所述机械手10自动定位进行定位(X方向、Y方向及Z方向)到所述备料台20上的第一片加工元件，所述控制装置70发送信号至所述吸附装置11上得电磁阀115，以控制所述真空发生器111启动产生真空负压，此时，可根据机械手10上的吸盘112的吸取面与加工元件的加工表面是否平行来判断是否需要旋转角度调节装置60，若不需要调节角度，则机械手10抓取加工元件至卡位治具31的卡位槽311内，然后机械手10继续定位至备料台20上的另一加工元件，同时控制装置70发送控制信号启动封胶机对第一个加工元件进行封胶，封胶机完成封胶后自动停止在设定的原点位置，同时机械手10将另一个加工元件放置至卡位治具31的另一个卡位槽311内，然后机械手10定位抓取完成封胶的加工元件放置至其原先在备料台20上的位置，同时控制装置70发送信号控制封胶机启动并开始另一个加工元件的封胶，如此重复动作，在备料台20上的最后一个加工元件放置在卡位治具31开始封胶前，机械手10定位至之前备料台20上的所有封胶完成的加工元件，并整体抓取移动至下料台40上，最后再将最后一个封胶完成的加工元件从卡位治具31直接抓取至下料台40，依次循环，从而实现通过机械手10独立完成上料动作、吸塑搬运及下料动作，减少人工劳作强度，提高自动化封胶效率。

此外，可以理解的是，在操作时，还可设置所述机械手10将待封胶的加工元件抓取至所述备料台20上，然后设置所述机械手10进行定位抓取所述备料台20上的待封胶的加工元件放置至卡位治具31上，所述控制装置70发送控制信号启动所述封胶机对第一个加工元件进行封胶，此时，所述机械手10继续定位至所述备料台20，并抓取另一个所述加工元件放置至所述卡位治具31的另一卡位槽，此时，所述封胶机对第一个所述加工元件封胶完成，所述机械手10定位抓取第一个封胶完成的所述加工元件并放置至所述下料台后，再次定位至所述备料台20抓取下一个待封胶的加工元件，依次循环。

本实用新型提供的具有全自动线性机械手的自动封胶装置，通过采用机械手来替代人工进行上料、下料及搬运吸塑，因此，自动化程度高，有利于提高工作效率。此外，利用机械手来进行搬运吸塑动作，因此，能够避免采用人工长时间进行劳作而有可能导致在搬运过程中出现的产品掉落情况，有利于提高产品的生产质量。

以上所述的实施方式，并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在该技术方案的保护范围之内。