CN102087925B - 一种按键贴合机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电子工业产品贴合设备技术领域，特指一种按键贴合机。该按键贴合机的机台上设置有送料单元、膜剥离单元和按键输送单元，所述的膜剥离单元位于送料单元的输送平台末端；所述的按键输送单元包括一用于吸取按键料片上按键的吸头，该吸头安装在可沿X/Y/Z轴方向上移动及转动的驱动装置上，并且于按键输送单元上还设置有用于视觉对位的垂直镜头。本发明采用上述技术方案后，按键料片将通过送料单元进行自动送料，并通过膜剥离单元将按键由离型膜片上分离出来，采用特殊结构的吸头既可以将按键吸附又可以令吸头不会触碰到按键本体，最后通过镜头辅助单元将吸头上的按键与基板进行对位，确保按键贴合位置的准确。

Description

一种按键贴合机

技术领域：

本发明涉及电子工业产品贴合设备技术领域，特指一种按键贴合机。

背景技术：

在现代工业生产中，为了提高生产效率和产品品质，经常需要使用贴合机。贴合机的主要功能是将一件待贴合物件贴合到另一物件上，令两个物件贴合在一起。对于贴合机而言，最重要的就是贴合物件之间的准确定位，这样才能保证最后贴合的产品配合尺寸达到要求。如若不然就会出现两贴合物件出现错误、配合公差超过要求等不良现象。

例如目前在一些电子产品中常常使用一种体积较为细小的感应按键开关，如图6所示，这种按键91包括：按键本体911以及不规则形状的塑胶贴片912，其中按键本体911是固定在塑胶贴片912上的。为防止按键本体911与外界触及，通常是将按键91中设置按键本体911一侧朝下粘贴在一张离型膜片92上，这样就形成了一个按键料片9。使用时，使用者只需要将塑胶贴片912由离型膜片92上揭下，就实现了按键91与离型膜片92的分离，最后将按键91粘接在电子产品的电路板上即可。在进行上述操作时，目前多采用人工作业，通过手工方式将按键91揭下，然后放置到电路板上，这种手工作业存在的一个最大问题就是效率低，并且手工作业容易触碰到按键本体911上。另外，由于按键主体911是固定在一个形状不规则的塑胶贴片912上。在将按键91贴合到电路板上时，必须要求塑胶贴片912的粘贴位置一致，并且其侧边必须与电路板的侧边重合或者平行。这种严格的要求对作业人员来件就非常麻烦，因为凭借肉眼和手工作业很难保证按键91贴合达到标准，并且在粘贴过程中，人手指不能触碰到按键本体911。操作人员需小心翼翼将按键由离型膜片92上揭下按键91，然后在仔细的调整其方位，最后通过塑胶贴片912将其粘贴在电路板上，整个过程不仅效率低，并且无法确保所粘贴的按键91对位精度。

目前，在这种贴合机中，经常使用视觉镜头进行对位，确定器件贴合的位置，即在贴合机机头正上方设置一个或多个镜头，镜头向下投射，拍摄被贴合器件的位置，确定其坐标，从而确定被贴合器件与基板的位置是否重叠，如果不是，就可以通过驱动装置，驱动机头带动被贴合器件移动至指定位置。采用视觉镜头来进行贴合对位，其贴合对位精度非常高。但是视觉镜头对位的技术却很难在贴合上述按键时实现，这是因为作为被贴合器件的按键体积非常小，视觉镜头自上而下投射时根本无法观察到器件。而如果将镜头倾斜偏置投射，其又会影响对位的精度。

另外一个需要解决的问题是，由于按键91是被粘贴在离型膜片92上的，使用时必须将其由离型膜片上揭下，而这个动作也很难通过简单的机械机构完成。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题在于克服现有按键贴合方式所存在的不足，提供一种具有自动化作业，并且可实现视觉自动对位、自动将按键与离型膜片剥离的按键贴合机。

为解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：该按键贴合机具有一机台，所述机台上设置有送料单元、膜剥离单元和按键输送单元，所述的膜剥离单元位于送料单元的输送平台末端；所述的按键输送单元包括一用于吸取按键料片上按键的吸头，该吸头安装在可沿X/Y/Z轴方向上移动及转动的驱动装置上，并且于按键输送单元上还设置有用于视觉对位的垂直镜头。

上述技术方案中，所述的膜剥离单元具有一通过马达驱动的转辊和位于转辊旁侧的挡板，按键料片中的离型膜片在送料单元输送下运行至转辊与挡板之间的间隙中。

上述技术方案中，所述的吸头为中空结构，其内形成有一中空通道，竖直镜头位于该中空通道正上方；在吸头的底面形成有吸附面，该吸附面上形成有与气泵连通的气孔。

上述技术方案中，该按键贴合机还包括一镜头辅助单元，该镜头辅助单元安装在一移动装置上，其包括：开设有竖直通道的座体和一水平设置的照射至竖直通道内的水平镜头，在竖直通道内设置有三棱镜，水平镜头与三棱镜处于同一水平高度。

上述技术方案中，所述的竖直通道上下端口设置有照明灯光。

上述技术方案中，所述的移动装置为一水平移动轨道，座体安装在该移动装置上，通过马达带动其沿该水平移动轨道运行。

本发明采用上述技术方案后，按键料片将通过送料单元进行自动送料，并通过膜剥离单元将按键由离型膜片上分离出来，采用特殊结构的吸头既可以将按键吸附又可以令吸头不会触碰到按键本体，最后通过镜头辅助单元将吸头上的按键与基板进行对位，确保按键贴合位置的准确。

本发明工作过程中可完全实现自动化作业。另外，为了提高贴合的精度，本发明采用了特殊的镜头进行视觉对位，以控制贴合时按键、基板的相对位置，确保贴合的精确对位。

附图说明：

图1是本发明的立体图；

图2是本发明另一视角的立体图；

图3是本发明中膜剥离单元的立体图；

图4是本发明中镜头辅助单元的立体图。

图5是本发明中吸头的立体图。

图6是按键料片的结构示意图；

具体实施方式：

下面结合具体实施例和附图对本发明进一步说明。

见图1-6，本发明包括：工作台10和安装在工作台10上的送料单元2、膜剥离单元3、按键输送单元4、镜头辅助单元6、转盘7及其他工作单元。

转盘7通过马达驱动旋转，其上均匀固定有四个模座8，用于贴合的基板(图未示出)就被固定在模座8上，随着转盘7的转动，固定在模座8上的基板依次在相应的工位上停留，完成加工工序。

在转盘7的周围分别安装有多个工作单元，用于对基板进行相应的处理，例如视觉定位单元，用于确定基板上按键贴合的位置。按键输送单元4位于转盘7最后一个旋转工位上。膜剥离单元3位于送料单元2和按键输送单元4之间。按键料片9通过送料单元2向按键输送单元4一方送料，按键料片9在经过膜剥离单元3时，按键91由离型膜片92上揭下，按键91被按键输送单元4抓取，而离型膜片92则通过膜剥离单元3输出、回收。

送料单元2具有一输送平台，按键料片9叠加放置在送料单元2的起始点。每次位于最上层的按键料片9将被送至输送平台，然后沿输送平台向终点运行。膜剥离单元3就位于送料平台2输送平台的终点位置。该膜剥离单元3具有一通过马达30驱动的转辊31，在转辊31的外侧设置有一挡板32。当按键料片9运行到输送平台终点，按键料片9的最前端抵达转辊31位置，在转辊31的带动下按键料片9继续前进至挡板32位置，由于挡板32的阻挡作用，按键料片9将沿转辊31向下运行。于此同时，位于按键料片9上的按键91被按键输送单元4抓取，所以运行到转辊31下方的仅仅剩下离型膜片92，离型膜片92运行至转辊31下方后，落入回收箱内，如此实现了按键91与离型膜片92的分离。

按键输送单元4具有用于吸取按键料片9上按键91的吸头41，该吸头41安装在可沿X/Y/Z轴方向上移动及转动的驱动装置42上，并且于按键输送单元4上还设置有一视觉对位的竖直镜头5。

该驱动装置42采用气缸推动的直线运行轨道装置，其包括X轴移动轨道421、Y轴移动轨道422和Z轴移动轨道423，其中吸头41固定在一基座40下方，竖直镜头5固定在基座40上方，基座40固定在竖直设置的Z轴移动轨道423上。随着驱动装置42的运行，其将带动基座40在X/Y/Z轴上实现空间位移，在位移的过程中，由于竖直镜头5和吸头41均固定在基座40上，这二者之间不会产生位置偏移。另外，还可以在基座40内增加一个旋转马达424，用于带动吸头41旋转，从而调整贴合时的角度。

见图5，吸头41为中空结构，其内形成有一中空通道411，竖直镜头5位于该中空通道411正上方。在吸头41的底面形成有吸附面412，该吸附面412的形状与按键91的形状对应，中空通道411就位于吸附面412中心，该吸附面412上形成有与气泵连通的气孔。当气泵抽气时，吸附面412就形成一种负压吸附能力，从而将按键91吸附，其中按键91上的按键本体911正好位于中空通道411维持处，从而确保按键本体911不会被吸附面412触及。

竖直镜头5位于中空通道411正上方，其可以通过中空通道411拍摄下方的影像，当送料单元2将按键料片9输送到输送平台的终点位置时，竖直镜头5就可以通过中空通道411拍摄到按键料片9上按键91的位置，从而通过驱动装置42令吸头41移动到合适的位置，并将按键91吸取。

在吸头41将吸取的按键91贴合到基本上时，需确保按键91的位置与基板上对应的位置重叠，本发明采用一个镜头辅助单元6。该镜头辅助单元6安装在一移动装置65上，其包括：开设有竖直通道61的座体60和一水平设置的照射至竖直通道61内的水平镜头62，在竖直通道61内设置有三棱镜，水平镜头62与三棱镜处于同一水平高度。所述的竖直通道61上下端口设置有照明灯光63、64。所述的移动装置65为一水平移动轨道，座体60安装在该移动装置65上，通过马达66带动沿该水平移动轨道运行。

本发明工作时：将基板放置在转盘7的模座8上，并通过模座8对基板进行定位。转盘7通过马达驱动旋转，随着转盘7的转动，固定在模座8上的基板依次在相应的工位上停留，完成加工工序。在转盘7的周围分别安装有多个工作单元，用于对基板进行相应的处理。

与此同时，按键料片9叠加放置在送料单元2的起始点。每次位于最上层的按键料片9将被送至输送平台，然后沿输送平台向终点运行。膜剥离单元3就位于送料平台2输送平台的终点位置。

当按键料片9运行到膜剥离单元3时，按键料片9上的按键91被按键输送单元4吸头41吸附，同时通过膜剥离单元3实现了按键91与离型膜片92的分离。按键输送单元4工作时，吸头41将通过驱动装置42驱动运行到按键料片9对应设置按键91的上方，竖直镜头5将通过中空通道411拍摄下方的影像，当送料单元2将按键料片9输送到输送平台的终点位置时，竖直镜头5就可以通过中空通道411拍摄到按键料片9上按键91的位置，从而通过驱动装置42令吸头41移动到合适的位置，并将按键91吸取。

吸头41将按键91吸附后，需要将按键91贴合到基板上，由于按键91与离型膜片92分离后，按键91的塑胶贴片912上形成有粘性，其可以直接贴合到基板上。吸头41将按键91吸附后，其将在驱动装置42带动下移动到运行到此的模座8上方。为了确保按键91准确贴合在基板上的指定位置，需要通过镜头辅助单元6来校正，其工作模式是：镜头辅助单元6的座体60通过移动装置65移动到基板和吸头41之间。然后打开竖直通道61上端口的照明灯光63，由于照明灯光63将照射到位于上方吸嘴41，水平镜头62将通过三棱镜拍摄到吸嘴41上吸附的按键91，确定其方位。由于此时仅仅上端口的照明灯光63打开，下端口的照明灯光64处于关闭状态，水平镜头62并不会拍摄到竖直通道61下方的景像。水平镜头62拍摄完上方按键91的影像后，上端口的照明灯光63关闭，下端口的照明灯光64开启，此时水平镜头62又将拍摄到模座8上的基板影像。水平镜头62将两次拍摄的影像输送到计算机，并通过计算机对影像进行分析，确定两次拍摄的影像中指定贴合区域应当重叠，如果位置出现偏差，吸头41将通过驱动装置42进行调整。如果位置正确，镜头辅助单元6回归到起始位置，吸头41在驱动装置42驱动下下降，将吸附的按键91贴合到模座8上的基板上，贴合时吸头41吸附面412气孔将通过气泵吹气，吸附面412形成吸附力消失，按键91被粘接到基板上，自此完成按键91的贴合。转盘7继续旋转一定角度，带动完成贴合的基板运行到下一工位后被取下，如此循环。

本发明中的镜头辅助单元6中的镜头水平放置，但是其拍摄的影像又处于竖直方向上，并且包括上下两处。如果按照常规的方式，需要采用两个镜头分别在竖直方向上进行拍摄，这样就会造成整个设备的结构复杂。本发明的镜头辅助单元6仅仅采用一个水平镜头62，采用了三棱镜作为反射镜。利用三棱镜的全反射效果，就可以利用一个水平镜头62分别拍摄上下两个方向上影像。

当然，以上所述仅仅为本发明实例而已，并非来限制本发明实施范围，凡依本发明申请专利范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本发明申请专利范围内。

Claims (3)

1.一种按键贴合机，具有一机台（10），所述机台（10）上设置有送料单元（2）、膜剥离单元（3）和按键输送单元（4），其特征在于：

所述的膜剥离单元（3）位于送料单元（2）的输送平台末端；

所述的按键输送单元（4）包括一用于吸取按键料片（9）上按键（91）的吸头（41），该吸头（41）安装在可沿X/Y/Z轴方向上移动及转动的驱动装置（42）上，并且于按键输送单元（4）上还设置有用于视觉对位的垂直镜头（5）；

所述的膜剥离单元（3）具有一通过马达（30）驱动的转辊（31）和位于转辊（31）旁侧的挡板（32），按键料片（9）中的离型膜片（92）在送料单元（2）输送下运行至转辊（21）与挡板（22）之间的间隙中；

所述的吸头（41）为中空结构，其内形成有一中空通道（411），竖直镜头（5）位于该中空通道（411）正上方；在吸头（41）的底面形成有吸附面（412），该吸附面（412）上形成有与气泵连通的气孔；

该按键贴合机还包括一镜头辅助单元（6），该镜头辅助单元（6）安装在一移动装置（65）上，其包括：开设有竖直通道（61）的座体（60）和一水平设置的照射至竖直通道（61）内的水平镜头（62），在竖直通道（61）内设置有三棱镜，水平镜头（62）与三棱镜处于同一水平高度。

2.根据权利要求1所述的一种按键贴合机，其特征在于：所述的竖直通道（61）上下端口设置有照明灯光（63、64）。

3.根据权利要求1所述的一种按键贴合机，其特征在于：所述的移动装置（65）为一水平移动轨道，座体（60）安装在该移动装置（65）上，通过马达（66）带动座体（60）沿该水平移动轨道运行。

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