一种全自动片料贴附设备的制作方法

1.本发明属于自动化装备技术领域，具体涉及一种全自动片料贴附设备。


背景技术：

2.在工业化生产过程中，经常需要将某种片料贴附于主工件表面，由于片料背面具有粘性，其贴附之前是粘贴于离型纸上的，因此贴附过程中需要使用工具将膜片从离型纸上撕走，然后再进行贴附作业。现有的贴附作业通常是人工完成，工作效率较低，且依靠人工经验操作，膜片的贴附精度也难以控制。
3.公告号为cn210650462u的中国专利公开了一种撕膜贴附设备，包括基台，基台上设有萃盘装载区、中转平台、撕膜机构、用于拾取萃盘装载区萃盘上片材并放置入中转平台上的拾料运行机构、及用于抓取中转平台上的片材与撕膜机构相配合撕膜后进行贴附作业的机械臂，片材的底膜具备自由端，撕膜机构上设有用于夹固自由端的夹持端，机械臂具备与夹持端相对的撕膜作业位移。本实用新型能实现对片材撕膜后与壳体相贴附作业，全程自动化作业，作业高效，贴附位置度精确，降低了人力成本、提高了产品合格率。然而，该设备通过分别驱动夹持端在水平方向和垂直方向位移，机械臂再与夹持端之间相对运动而将片材撕走，而片材通常是柔性的膜片，夹持过程中由于在多个方向对片材施加拉力，容易在片材表面产生折痕，降低了片材的良品率。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种全自动片料贴附设备，以解决自动撕膜贴附过程中容易产生折痕而使片料报废的问题。
5.本发明提供了如下的技术方案：
6.一种全自动片料贴附设备，用于将带离型纸的膜片从离型纸上撕离，且将该膜片贴附于工件表面，该离型纸至少有两处露出于膜片外的夹持区，片料贴附设备包括：
7.撕膜机构，用于将膜片从离型纸上撕离，所述撕膜机构包括载台、第一x轴驱动件、旋转驱动件和夹爪；所述载台安装于机台上用于支撑带离型纸的膜片，且离型纸的夹持区悬空于所述载台上方；两个所述旋转驱动件分别安装于两个第一x轴驱动件上，两个所述第一x轴驱动件用于分别驱动两个旋转驱动件相向或者相背移动，所述夹爪安装于所述旋转驱动件的输出端，所述夹爪用于夹持离型纸的夹持区，所述旋转驱动件可驱动所述夹爪翻转而将离型纸从膜片上撕离；
8.移载贴附机构，安装于机台上，用于将带离型纸的膜片从上料工位移载至载台上、以及将分离后的膜片从载台移至贴附工位而将膜片贴附于工件表面。
9.优选的，两个所述第一x轴驱动件平行地安装于机台上，所述载台位于两个第一x轴驱动件之间，所述载台支撑膜片的中部，两个所述夹爪可分别夹持位于所述离型纸的对角线上的两个夹持区。
10.优选的，所述离型纸为矩形，所述离型纸的中部由预断线分隔为两个分离部，所述
预断线与x轴方向之间有一夹角，所述夹爪夹紧所述夹持区相向移动时由所述预断线处撕裂所述离型纸，且使两个分离部之间在撕裂过程中保持间隙。
11.优选的，所述旋转驱动件的输出轴偏心地安装所述夹爪。
12.优选的，所述移载贴附机构包括多关节机器人和安装于多关节机器人末端的吸盘式机械手，所述吸盘式机械手连接负压发生器，所述吸盘式机械手可吸附所述膜片且在所述夹爪撕膜时将膜片压紧于所述载台上。
13.进一步的，所述机台上安装第二x轴驱动件，所述第二x轴驱动件的输出端并列地安装上料仓和缓存仓，所述上料仓和缓存仓均可堆摞带离型纸的膜片，所述第二x轴驱动件用于交替地驱动所述上料仓和所述缓存仓移动至所述上料工位。
14.优选的，所述上料仓与所述缓存仓固定连接，所述上料仓与所述缓存仓均包括底板和安装于所述底板上的定位侧壁，所述定位侧壁对堆摞的离型纸定位。
15.进一步的，所述机台上沿x轴方向安装输送带，所述输送带用于将工件间歇性地输送至贴附工位且将贴附膜片后的工件向下一工序输送；所述输送带的架座上安装限位机构，所述限位机构可支撑且定位工件。
16.优选的，所述限位机构包括固定于架座上的底座、安装于所述底座上的z轴驱动件和安装于所述z轴驱动件上的定位板，所述定位板的上表面设有定位柱，所述定位柱可插入工件底部的定位孔中而定位工件，所述z轴驱动件可在贴膜时升起所述定位板。
17.优选的，所述夹爪为气动手指夹爪，所述z轴驱动件为气缸。
18.本发明的有益效果是：
19.1.本发明可实现对膜片自动撕膜和贴附，整个过程仅需要人工对膜片上料即可，自动化程度高，工作效率和作业品质的一致性好。
20.2.本发明的撕膜机构采用夹爪夹住离型纸边角处的夹持区，旋转驱动件翻转夹爪而将离型纸向下翻折，同时使用两个第一x轴驱动件驱动两个夹爪相向移动，使其与膜片脱离，实现自动撕膜，撕膜仅由一个动作即可完成，可靠快速，在转动夹爪的过程中膜片始终由移载机构压住，不容易产生折痕，提高了组装良品率。
21.3.本发明在机台上设置上料仓和缓存仓，第二x轴驱动件可交替地将上料仓和缓存仓移动至上料工位，实现无间断连续供料，提高了生产效率。
附图说明
22.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
23.图1是本发明涉及的片料结构示意图；
24.图2是本发明的立体结构示意图；
25.图3是本发明的图2中a部分的放大结构示意图；
26.图4是本发明的俯视结构示意图；
27.图5是本发明的夹爪安装于旋转驱动件上的结构示意图；
28.图6是本发明的输送带结构示意图。
29.图中标记为：10.离型纸；11.膜片；12.夹持区；13.预断线；14.分离部；20.撕膜机构；21.载台；22.第一x轴驱动件；23.旋转驱动件；24.夹爪；25.旋转驱动件的输出轴；26.传
动块；30.机台；40.移载贴附机构；41.多关节机器人；42.吸盘式机械手；50.上料工位；51.第二x轴驱动件；52.上料仓；53.缓存仓；54.底板；55.定位侧壁；60.输送带；61.架座；62.输送带本体；63.底座；64.z轴驱动件；65.定位板；66.定位柱；70.贴附工位。
具体实施方式
30.一种全自动片料贴附设备，用于将如图1所示的带离型纸10的膜片11从离型纸10上撕离，且将该膜片11贴附于工件表面，该离型纸10至少有两处露出于膜片外的夹持区，夹持区位于离型纸10边缘的位置，本实施例中的夹持区12分别位于离型纸10对角线的顶角处，便于快速地将离型纸10从膜片11上撕除。离型纸10可以为矩形，也可以是其他形状，离型纸10的中部可加工有预断线13，便于将离型纸10沿该预断线13撕开而形成为两个分离部14。
31.如图2至图6所示，本片料贴附设备包括撕膜机构20和移载贴附机构40。
32.请参考图2和图4，撕膜机构20用于将膜片11从离型纸10上撕离，撕膜机构20包括载台21、第一x轴驱动件22、旋转驱动件23和夹爪24。载台21安装于机台30上，用于支撑带离型纸的膜片11，载台21支撑膜片11的中部，离型纸10的夹持区12悬空于载台21上方，便于夹爪24向下翻转夹持区12。两个旋转驱动件23分别安装于两个第一x轴驱动件22上，旋转驱动件23可选用旋转气缸或者伺服电机。夹爪24安装于旋转驱动件的输出端上，夹爪24可选用气动手指夹爪，两个夹爪24可分别夹持位于离型纸的对角线上的两个夹持区12，旋转驱动件23可驱动夹爪24翻转而将离型纸10从膜片11上撕离。
33.两个第一x轴驱动件22平行地安装于机台30上，且分列于载台21的两侧，第一x轴驱动件22用于分别驱动两个旋转驱动件23相向或者相背移动，从而使两个夹爪24可夹住夹持区12相向移动，而将离型纸10沿预断线13撕开。第一x轴驱动件22可选用直线模组。
34.离型纸10的预断线13与x轴方向之间有一夹角，该夹角范围在5
‑
15
°
之间，夹爪24夹紧夹持区12相向移动时沿预断线13撕裂离型纸10，由于预断线13与x轴之间有夹角，因此在撕裂过程中，两个分离部14之间始终保持一段间距，不会发生互相碰撞和干涉现象，保证了撕膜动作的平稳性和顺畅性。
35.请参考图5，旋转驱动的输出轴25上偏心地安装夹爪24。其中，旋转驱动件的输出轴25上安装传动块26，传动块26沿旋转驱动件的输出轴25的径向向远离该输出轴的方向延伸，传动块26上安装夹爪24，使夹爪24偏离该输出轴的轴心，在旋转驱动件23转动夹爪24的过程中，由于夹爪24的旋转半径增加了，因此可避免夹爪24翻转后碰到膜片11而导致膜片11出现折痕，提高了膜片11的良品率。
36.移载贴附机构40安装于机台30上，用于将带离型纸的膜片11从上料工位50移载至载台21上、以及将分离后的膜片11从载台21移至贴附工位70，从而将膜片11贴附于工件表面。移载贴附机构40包括多关节机器人41和安装于多关节机器人41末端的吸盘式机械手42，吸盘式机械手42连接负压发生器，吸盘式机械手42上在同一平面内设有多个吸盘以吸附膜片11，并且在夹爪24撕膜时，吸盘式机械手42将膜片11压紧于载台21上，防止膜片11发生位移，同时在吸盘的压力作用下使离型纸10能顺利地与膜片11分离；然后吸盘式机械手42直接将分离后的膜片11移载至贴附工位70，中间不需要换手，提高了作业效率，减小了定位误差累积，提高了作业精度。
37.机台30上安装第二x轴驱动件51，第二x轴驱动件51可选用直线模组或者无杆气缸，第二x轴驱动件51的滑块上并列地安装上料仓52和缓存仓53，上料仓52与缓存仓53固定连接，因此二者可以同时移动。上料仓52和缓存仓53内均可堆摞带离型纸的膜片，第二x轴驱动件51用于交替地驱动上料仓52和缓存仓53移动至上料工位50，具体地，当上料仓52位于上料工位50上时，工作人员将一摞带离型纸的膜片放置于缓存仓52内后离开；当上料仓52内的膜片被全部取走后，第二x轴驱动件51将缓存仓53移动至上料工位50，此时上料仓52内是空的，工作人员再将另一摞带离型纸的膜片放入上料仓52内后离开，因此减少了人工看机工时，提高了工作效率。
38.具体地，请参考图3，上料仓52与缓存仓53均包括底板54和安装于底板54上的定位侧壁55，定位侧壁55对堆摞的离型纸和膜片定位，保证了后道撕膜和贴附工序中的膜片定位精度。
39.机台30上沿x轴方向安装输送带60，输送带60用于将工件间歇性地输送至贴附工位70，且将贴附膜片后的工件向下一工序输送。
40.请参考图6，输送带60的架座61上相对地安装两条输送带本体62，工件平置于这两条输送带本体62上，输送带本体62由电机驱动运转而向前输送工件。架座61上安装限位机构，限位机构可支撑且定位工件，保证工件与膜片11之间精确地贴附粘接。其中，限位机构包括固定于架座61上的底座63、安装于底座63上的z轴驱动件64和安装于z轴驱动件64上的定位板65，z轴驱动件64为气缸，定位板65的上表面设有定位柱66，z轴驱动件64可在贴膜前升起定位板65，使定位柱66插入工件底部的定位孔中而定位工件，然后吸盘机械手42将膜片11贴附于定位板65上的工件上。
41.本设备的工作过程为：
42.人工将两摞带离型纸的膜片分别放置于工作仓52和缓存仓53内；
43.多关节机器人41将一膜片吸附且移载至载台21上，且旋转该膜片，使相应的离型纸与x轴之间有一夹角，然后继续压住该膜片；
44.第一x轴驱动件22驱动张开的夹爪24移动至该离型纸10上斜对角的两个夹持区12处；
45.夹爪24夹住该夹持区12，旋转驱动件23转动夹爪24，使夹爪24携带夹持区12向下翻转；
46.第一x轴驱动件22驱动两个夹爪24相向移动，沿预断线13撕开离型纸10，使离型纸10与膜片11脱离；第一x轴驱动件22复位夹爪24，夹爪张开、释放离型纸，离型纸从机台上的废料口落入机台下方的废料桶中；
47.在撕膜的同时，工件由输送带移动至贴附工位70且由定位板65定位；吸盘机械手42将膜片11吸附至贴附工位70的工件上，转动膜片11将其调正后向下压膜片11，将其贴平于工件表面；
48.限位机构的z轴驱动件64降下定位板65，输送带60继续向前输送工件至下一工序；
49.移载贴附机构40复位，然后重复以上贴附过程。
50.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精
神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。