贴料装置的制作方法

1.本实用新型涉及自动化加工技术领域，特别是涉及一种贴料装置。


背景技术：

2.目前3c(计算机类、通信类和消费类电子产品的统称，也称为信息家电)及新能源行业在贴辅料工艺需求很大，每一个产品贴辅料需求为10～20pcs不等，例如小件、导电海绵、元件背胶(双面胶)、元件绝缘膜、防尘(密封)泡棉、接地铜箔、标签等。辅料贴合往往需要大量的人工及辅助治具作业，工作效率低，同时良率也无法有效管控。而现有的贴料装置大多结构复杂且体积较大。
3.鉴于此，本领域的技术人员亟需一种新的贴料装置，以解决现有技术存在的技术问题，提高贴料的效率。


技术实现要素：

4.基于此，本实用新型提供一种贴料装置，以简化贴料装置的内部结构和提高贴料效率。
5.本实用新型的贴料装置，用于吸附辅料并将所述辅料贴合在工件上，包括：
6.安装架；
7.设于所述安装架上的滚珠花键模块，所述滚珠花键模块包括滚珠花键轴和套设在所述滚珠花键轴的外部的滚珠花键螺母，所述滚珠花键轴可相对所述滚珠花键螺母滑动；
8.用于吸附所述辅料的贴料头，所述贴料头可拆卸安装于所述滚珠花键轴的一端；
9.设于所述安装架上的第一驱动模块，所述第一驱动模块与所述滚珠花键轴的另一端连接，所述第一驱动模块驱动所述滚珠花键轴带动所述贴料头沿竖直方向进行往复直线运动；
10.设于所述安装架上的第二驱动模块，所述第二驱动模块与所述滚珠花键螺母连接，所述第二驱动模块驱动所述滚珠花键模块带动所述贴料头以所述滚珠花键轴为轴心进行旋转运动。
11.优选地，所述安装架包括第一安装部、第二安装部以及第三安装部，所述第一安装部设于所述安装架的正面，所述第二安装部和所述第三安装部设于所述安装架的背面，所述第一安装部和所述第三安装部位于所述安装架靠近所述贴料头的一端，所述第二安装部位于所述第三安装部的上方，所述滚珠花键模块设于所述第一安装部上，所述第一驱动模块设于所述第二安装部上，所述第二驱动模块设于所述第三安装部上。
12.优选地，所述第一驱动模块包括第一旋转电机、第一主动轮、第一从动轮、第一传动带以及连接组件；所述第一旋转电机包括第一输出轴，所述第一主动轮套设在所述第一输出轴的外部，所述第一从动轮设于所述安装架上，所述第一传动带分别套设在所述第一主动轮和所述第一从动轮的外部，所述连接组件设于所述安装架上，所述连接组件与所述第一传动带固定连接，所述连接组件还与所述滚珠花键轴连接；所述第一旋转电机驱动所
述第一输出轴旋转以带动所述第一主动轮旋转，从而带动所述第一传动带运动，进而带动所述连接组件和所述滚珠花键轴沿竖直方向进行直线运动。
13.优选地，所述连接组件包括第一连接块、第二连接块、第三连接块、缓冲结构以及第一轴承；所述安装架上设有导轨和第一通孔，所述第二连接块和所述第三连接块滑动设于所述导轨上，所述第一连接块穿设于所述第一通孔，所述第一连接块的两端分别与所述第一传动带和所述第二连接块固定连接，所述第二连接块通过所述缓冲结构与所述第三连接块连接，所述第一轴承固定于所述第三连接块上，所述第一轴承套设在所述滚珠花键轴的外部，所述滚珠花键轴可沿所述第一轴承旋转。
14.优选地，所述安装架上还设有弹性部件，所述弹性部件的一端与所述安装架固定连接，所述弹性部件的另一端与所述第一连接块固定连接。
15.优选地，所述第一驱动模块包括丝杆电机、丝杆、滑动组件；所述丝杆电机与所述丝杆连接，所述滑动组件套设在所述丝杆的外部，所述滑动组件还与所述滚珠花键轴连接；所述丝杆电机驱动所述丝杆旋转，所述滑动组件沿所述丝杆进行竖直方向的直线运动，从而带动所述滑动组件和所述滚珠花键轴沿竖直方向进行直线运动。
16.优选地，所述第二驱动模块包括第二旋转电机、第二主动轮、第二从动轮以及第二传动带；所述第二旋转电机包括第二输出轴，所述第二主动轮套设在所述第二输出轴的外部，所述第二从动轮套设在所述滚珠花键螺母的外部，所述安装架上设有第二通孔，所述第二传动带穿设于所述第二通孔，所述第二传动带分别套设在所述第二主动轮和所述第二从动轮的外部；所述第二旋转电机驱动所述第二输出轴旋转以带动所述第二主动轮旋转，从而带动所述第二传动带运动，进而带动所述第二从动轮、所述滚珠花键模块和所述贴料头旋转；或
17.所述第二驱动模块包括第二旋转电机、主动齿轮以及从动齿轮；所述第二旋转电机包括第二输出轴，所述主动齿轮套设在所述第二输出轴的外部，所述主动齿轮与所述从动齿轮啮合配合，所述从动齿轮套设在所述滚珠花键螺母的外部；所述第二旋转电机驱动所述第二输出轴旋转以带动所述主动齿轮旋转，从而带动所述从动齿轮、所述滚珠花键模块和所述贴料头旋转。
18.优选地，所述安装架还包括第四安装部，所述第四安装部设于所述安装架的侧面，所述第四安装部位于所述安装架靠近所述贴料头的一端，所述贴料装置还包括设于所述第四安装部上且用于识别所述工件上的贴料位置的拍摄模块。
19.优选地，所述滚珠花键轴为中空轴，所述贴料头的内部中空且与所述中空轴连通，所述中空轴远离所述贴料头的一端设有高速旋转接头，所述高速旋转接头连接有真空管。
20.优选地，所述贴料装置还包括用于感应所述滚珠花键轴在竖直方向上位移的第一传感器模块和用于感应所述滚珠花键轴旋转角度的第二传感器模块。
21.本实用新型的有益效果在于：本实用新型的贴料装置在安装架上设置滚珠花键模块，滚珠花键模块的滚珠花键轴一端连接贴料头，第一驱动模块通过驱动滚珠花键轴带动贴料头沿竖直方向进行往复直线运动以吸附或贴设辅料，第二驱动模块通过驱动滚珠花键模块带动贴料头以滚珠花键轴为轴心进行旋转运动以调整贴料头上的辅料的角度以提高贴料的准确度；本实用新型的贴料装置能实现辅料的吸附和贴料，并且能调整辅料贴设的角度，不仅提高了工作效率和准确率，且整个装置体积小，有利于小型化设计。
附图说明
22.图1为本实用新型实施例的贴料装置的立体结构示意图；
23.图2为本实用新型实施例的贴料装置的正视图；
24.图3为本实用新型实施例的贴料装置的侧视图；
25.图4为本实用新型实施例的贴料装置的安装架的结构示意图；
26.图5为本实用新型实施例的贴料装置的驱动部分的结构示意图；
27.图6为本实用新型实施例的贴料装置的连接组件的结构示意图。
28.附图中各标号的含义为：
29.10-安装架；11-第一安装部；12-第二安装部；13-第三安装部；14-第四安装部；15-第一通孔；16-第二通孔；17-导轨；18-弹性部件；19-走线管；20-滚珠花键模块；21-滚珠花键轴；22-滚珠花键螺母；30-贴料头；40-第一驱动模块；41-第一旋转电机；411-第一输出轴；42-第一主动轮；43-第一从动轮；44-第一传动带；45-连接组件；451-第一连接块；452-第二连接块；453-第三连接块；454-缓冲结构；455-第一轴承；456-限位结构；50-第二驱动模块；51-第二旋转电机；511-第二输出轴；52-第二主动轮；53-第二从动轮；54-第二传动带；60-高速旋转接头；70-第一感应器模块；71-第一感应器；72-第二感应器；73-第一感应片；80-第二感应器模块；81-第三感应器；82-第二感应片；90-拍摄模块。
具体实施方式
30.为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。
31.需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
32.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。
33.请参见图1-图3，本实用新型实施例的贴料装置用于吸附并将辅料贴合在工件上，包括安装架10、设于安装架10上的滚珠花键模块20、第一驱动模块40、第二驱动模块50以及贴料头30。
34.其中，请重点参见图4，安装架10作为其他部件的承载结构，包括第一安装部11、第二安装部12以及第三安装部13。第一安装部11设于安装架10的正面，第二安装部12和第三安装部13设于安装架10的背面。滚珠花键模块20设于第一安装部11上，第一驱动模块40设于第二安装部12上，第二驱动模块50设于第三安装部13上。具体地，第一安装部11和第三安装部13位于安装架10靠近贴料头30的一端，第二安装部12位于第三安装部13的上方。通过将滚珠花键模块20设置在安装架10的正面，第一驱动模块40和第二驱动模块50设置在安装架的背面，能减小贴料装置的体积，有利于设备的小型化。
35.进一步地，请重点参见图2和图5，滚珠花键模块20包括滚珠花键轴21和套设在滚
珠花键轴21的外部的滚珠花键螺母22，滚珠花键螺母22的内壁嵌设有滚珠(图未示出)，滚珠花键轴21可相对滚珠花键螺母22滑动。具体地，滚珠花键模块20垂直安装在安装架10上，即滚珠花键模块20的轴心为竖直方向的朝向。贴料头30可拆卸地安装在滚珠花键轴21的一端，具体设置在朝向辅料的一侧，用于吸附辅料并将辅料贴合在工件上。贴料头30可拆卸的设计能根据不同辅料的形状方便地更换合适的贴料头30，灵活度高。第一驱动模块40与滚珠花键轴21的另一端连接，以驱动滚珠花键轴21带动贴料头30沿竖直方向进行往复直线运动。第二驱动模块50与滚珠花键螺母22连接，以驱动滚珠花键模块20带动贴料头30以滚珠花键轴21为轴心进行旋转运动。
36.进一步地，请参见图1-图3，为了增加一次性可贴料的数量，滚珠花键模块20、第一驱动模块40、第二驱动模块50以及贴料头30分别设置多个。在本实施例中，滚珠花键模块20、第一驱动模块40、第二驱动模块50以及贴料头30分别设置三个，可一次性加工三个工件。需要说明的是，三个贴料头30可以相同或不同。
37.工作时，贴料装置移动至辅料的上方，第一驱动模块40驱动滚珠花键轴21带动贴料头30沿竖直方向下降，贴料头30吸附辅料，在此过程中可以通过第二驱动模块50调整贴料头30的角度以便更好地对准并吸附辅料；第一驱动模块40再驱动滚珠花键轴21带动贴料头30沿竖直方向上升；贴料装置移动至工件的上方，第一驱动模块40驱动滚珠花键轴21带动贴料头30沿竖直方向下降，贴料头30将辅料贴合在工件上，在此过程中可以通过第二驱动模块50调整贴料头30的角度以便更好地对准并将辅料贴合在工件上；第一驱动模块40再驱动滚珠花键轴21带动贴料头30沿竖直方向上升，完成一个工作循环。
38.本实用新型的贴料装置在安装架10上设置滚珠花键模块20，滚珠花键模块20的滚珠花键轴21一端连接贴料头30，第一驱动模块40通过驱动滚珠花键轴21带动贴料头30沿竖直方向进行往复直线运动以吸附或贴设辅料，第二驱动模块50通过驱动滚珠花键模块20带动贴料头30以滚珠花键轴21为轴心进行旋转运动以调整贴料头30上的辅料的角度以提高贴料的准确度；本实用新型的贴料装置能实现辅料的吸附和贴料，并且能调整辅料贴设的角度，不仅提高了工作效率和准确率，且整个贴料装置体积小，有利于小型化设计。
39.本实用新型实施例的贴料装置分别设计了两种第一驱动模块40和两种第二驱动模块50的实施方案，下面进行更为具体的陈述。
40.在一个实施例中，请参见图1-图5，其中重点参见图5，第一驱动模块40包括第一旋转电机41、第一主动轮42、第一从动轮43、第一传动带44以及连接组件45。第一旋转电机41包括第一输出轴411，第一主动轮42套设在第一输出轴411的外部，第一从动轮43设于安装架10上，第一传动带44分别套设在所述第一主动轮42和所述第一从动轮43的外部，所述连接组件45设于所述安装架10上，连接组件45与所述第一传动带44固定连接，连接组件45还与滚珠花键轴21连接。第一旋转电机41驱动第一输出轴411旋转以带动第一主动轮42旋转，从而带动第一传动带44运动，进而带动连接组件45和滚珠花键轴21沿竖直方向进行直线运动，实现贴料头30吸附辅料和贴料。通过上述的设置，能将第一旋转电机41的旋转运动转换成滚珠花键轴21和贴料头30的直线运动，且结构合理。需要说明的是，在本实施例中，第一旋转电机41采用精度更高的旋转伺服电机，能进一步提高贴料的准确度。第一旋转电机41也可以采用成本相对较低的步进电机。
41.进一步地，请参见图5和图6，连接组件45包括第一连接块451、第二连接块452、第
三连接块453、缓冲结构454以及第一轴承455。安装架10上设有导轨17和第一通孔15，第二连接块452和第三连接块453滑动设于导轨17上，第一连接块451穿设于第一通孔15，第一连接块451的两端分别与第一传动带44和第二连接块452固定连接，所述第二连接块452通过缓冲结构454与第三连接块453连接，第一轴承455固定于第三连接块453上，第一轴承455套设在滚珠花键轴21的外部，滚珠花键轴21可沿第一轴承455旋转。通过上述设置，能使分别设置在安装架10正面和背面的滚珠花键模块20和第一旋转电机41实现动力连接；且第二连接块452和第三连接块453通过缓冲结构454进行连接，避免当贴料速度过快导致工件或辅料损坏，降低成品的品质。进一步地，为了防止缓冲结构454过度延伸或收缩，第二连接块452和第三连接块453上还设有限位结构456。更进一步地，安装架10上还设有弹性部件18，弹性部件18的一端与安装架10固定连接，弹性部件18的另一端与第一连接块451固定连接。弹性部件18可以为弹簧或者其他具有弹性的部件。弹性部件18用于平衡贴料头30等部件重力产生的力矩，为了减轻整个贴料装置的重量，第一旋转电机41不带刹停结构。而弹性部件18的设置替换第一旋转电机41的刹停结构，使装置断电之后贴料头30也不会下坠，进一步简化了贴料装置的内部结构和制造成本。
42.在另一个可选实施例中，第一驱动模块40包括丝杆电机、丝杆、滑动组件。丝杆电机与丝杆连接，滑动组件套设在丝杆的外部，滑动组件还与滚珠花键轴21连接。丝杆电机驱动丝杆旋转，滑动组件沿丝杆进行竖直方向的直线运动，从而带动滑动组件和滚珠花键轴21沿竖直方向进行直线运动，实现贴料头30吸附辅料和贴料。需要说明的是，滑动组件具有与丝杆匹配的内螺纹孔，丝杆贯穿内螺纹孔，丝杆电机驱动丝杆旋转从而带动滑动组件进行直线运动，通过上述设置能将丝杆电机的旋转运动转换成滑动组件的直线运动。具体地，上述的设置也需要在安装架10上开设对应的通孔使丝杆电机与滚珠花键轴21实现连接。需要说明的是，在本实施例中，丝杆电机采用精度更高的旋转伺服电机，能进一步提高贴料的准确度。丝杆电机也可以采用成本相对较低的步进电机。
43.第二驱动模块50也有两种实施方式，在一个可选实施例中，请参见图3和图5，第二驱动模块50包括第二旋转电机51、第二主动轮52、第二从动轮53以及第二传动带54。第二旋转电机51包括第二输出轴511，第二主动轮52套设在第二输出轴511的外部，第二从动轮53套设在滚珠花键螺母22的外部，安装架10上设有第二通孔16，第二传动带54穿设于第二通孔16，第二传动带54分别套设在第二主动轮52和第二从动轮53的外部。工作时，第二旋转电机51驱动第二输出轴511旋转以带动第二主动轮52旋转，从而带动第二传动带54运动，进而带动第二从动轮53、滚珠花键模块20和贴料头30旋转，以实现贴料头30角度的调整。通过上述设置，能使分别设置在安装架10正面和背面的滚珠花键模块20和第二旋转电机51实现动力连接。其中第二旋转电机51为精度更高的伺服电机。通过上述设置，能实现旋转运动的伺服控制，同时解决了伺服电机没有中空轴的问题。
44.在另一个可选实施例中，第二驱动模块50包括第二旋转电机51、主动齿轮以及从动齿轮。第二旋转电机51包括第二输出轴511，主动齿轮套设在第二输出轴511的外部，主动齿轮与从动齿轮啮合配合，从动齿轮套设在所述滚珠花键螺母22的外部。工作时，第二旋转电机51驱动第二输出轴511旋转以带动主动齿轮旋转，从而带动从动齿轮、滚珠花键模块20和贴料头30旋转。需要说明的是，本实施例采用主动齿轮和从动齿轮的方式实现第二旋转电机51与滚珠花键模块20的动力连接，其中从动齿轮可以设置为一个或多个。当从动齿轮
只有一个时，主动齿轮直接和从动齿轮连接实现动力连接；当从动齿轮为多个时，其中第一从动齿轮套设在滚珠花键螺母22的外部，其余从动齿轮设置在于主动齿轮和第一从动齿轮之间，以实现主动齿轮和从动齿轮的动力连接，采用多个从动齿轮的方案能有效减低第一驱动模块40需要的横向面积。其中第二旋转电机51为精度更高的伺服电机。通过上述设置，能实现旋转运动的伺服控制，同时解决了伺服电机没有中空轴的问题。
45.进一步地，为了实现贴料头30吸附辅料的功能，滚珠花键轴21为中空轴，贴料头30的内部中空且与中空轴连通，中空轴远离所述贴料头30的一端设有高速旋转接头60，所述高速旋转接头60连接有真空管(图未示出)。其中，真空管、高速旋转连接头、滚珠花键轴21、贴料头30依次连通形成气道，真空管的另一端还需要连接抽真空装置配合使用。当贴料头30需要吸附辅料时，抽真空装置将气道抽成真空，以使贴料头30吸附辅料；当贴料头30需要贴料时，抽真空装置暂停工作，贴料头30失去吸力，辅料贴合在工件上。通过上述的设置，能进一步简化贴料装置的结构，且避免贴料头30直接侧接真空管导致需要更大的旋转半径，不利于贴料装置的小型化设计。同时，高速旋转接头60的设置，能在滚珠花键轴21旋转时不会带动真空管旋转，导致气道堵塞。更进一步地，为了进一步提高贴料装置的整体性，在安装架10的顶部还设有走线管19，用于导向导线，一体性更强。
46.进一步地，请参见图1-图3，为了提高本实用新型实施例的贴料装置的定位的准确度，贴料装置还包括第一感应器模块70和第二感应器模块80。具体地，第一感应器模块70为原点及极限传感器，用于感应滚珠花键轴21在竖直方向上的位移，第一感应器模块70包括第一传感器71、第二传感器72和第一感应片73。其中第一感应器71和第二感应器72分别设于安装架10上，具体设于第一感应片73在竖直方向上运动的最高值和最低值，用于完成贴料后的归位。第一感应片73设于连接组件45或滑动组件上。第二感应器模块80为原点感应器，用于感应滚珠花键轴21旋转角度，第二感应器模块80包括第三感应器81和第二感应片82，其中第三感应器81设于连接组件45或滑动组件上，第二感应片82设于滚珠花键轴21上。
47.进一步地，请参见图1-图4，安装架10还包括第四安装部14，第四安装部14设于安装架10的侧面，具体地，第四安装部14位于安装架10靠近贴料头30的一端。本实用新型实施例的贴料装置还包括设于第四安装部14上的拍摄模块90。拍摄模块90用于识别工件上的贴料位置。具体地，在本实施例中，拍摄模块90为飞拍相机，实现对工件的贴料位置进行多点拍摄，提高贴料精度。
48.以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
49.以上实施例仅表达了本实用新型的优选的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。