CN104960723B - 一种新型手机辅料贴装视觉定位执行装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种新型手机辅料贴装视觉定位执行装置，其包括定位执行装置(1)、贴标执行装置(2)、标贴视觉位置信息检测装置(3)，所述贴标执行装置(2)、标贴视觉位置信息检测装置(3)分别安装于所述定位执行装置(1)，所述定位执行装置(1)工作驱动所述贴标执行装置(2)、标贴视觉位置信息检测装置(3)至指定位置，所述标贴视觉位置信息检测装置(3)检测贴标位置信息并反馈给控制系统，所述贴标执行装置(2)接收控制信号且吸取标贴并贴附。本发明能够弥补传统贴标机标贴剥离误差大、对标贴的材质要求高、精度低以及调试复杂、调试效率低下、对辅料、产品的一致性要求高的缺陷，且能快速准确地切换新产品的新贴装工艺。
Description
技术领域
本发明涉及手机壳自动化贴标技术领域，特别是涉及一种新型手机辅料贴装视觉定位执行装置。
背景技术
在对传统贴标系统的贴装原理与运用调查中发现，传统贴标机仅适用于传统标准标贴的贴装作业。对于手机辅料即：泡棉等的贴装存在很大的设计缺陷，无法满足快速定位、智能定位、快速适应换线等生产要求，无法满足手机辅料的贴装精度、以及贴装稳定性的要求。现急需一种新型贴装设备，该设备有较好的柔性和智能识别定位性能或功能，操作人员只需要简单操作即可完成设备的功能调试;且能有效的弥补因为在标贴剥离时产生的误差、辅料生产制造的误差、设备本体制造的误差、张力控制精度要求较高的缺陷、辅料本身材质的苛刻要求的缺陷、以及技术人员对传统贴标设备的调试技能要求较高等缺陷。
发明内容
针对上述现有技术，本发明所要解决的技术问题是提供一种新型手机辅料贴装视觉定位执行装置，该装置能够弥补传统贴标机标贴剥离误差大、对标贴的材质要求高、精度低以及调试复杂、调试效率低下、对辅料、产品的一致性要求高的缺陷，且能快速准确地切换新产品的新贴装工艺。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种新型手机辅料贴装视觉定位执行装置，包括定位执行装置、贴标执行装置、标贴视觉位置信息检测装置，所述贴标执行装置、标贴视觉位置信息检测装置分别安装于所述定位执行装置，所述定位执行装置工作驱动所述贴标执行装置、标贴视觉位置信息检测装置至指定位置，所述标贴视觉位置信息检测装置检测贴标位置信息并反馈给控制系统，所述贴标执行装置接收控制信号且吸取标贴并贴附。
本发明的进一步改进为，所述定位执行装置包括基板、基座、垂直定位驱动机构、导滑机构，所述基座安装于所述导滑机构，所述导滑机构安装于所述基板，所述垂直定位驱动机构安装于所述基板且与所述基座连接，所述垂直定位驱动机构驱动所述基板垂直运动。
本发明的进一步改进为，所述垂直定位驱动机构包括伺服电机、伺服电机安装座、丝杆、丝杆支撑座、丝母、丝母安装板，所述伺服电机安装于所述伺服电机安装座，所述伺服电机安装座安装于所述基板顶部，所述丝杆两端转动安装有丝杆支撑座，所述丝杆支撑座安装于所述基板上，所述丝杆一端与所述伺服电机输出轴固定连接，所述丝母安装于所述丝母安装板，所述丝母安装板安装于所述基座，所述丝杆与丝母传动配合。
本发明的进一步改进为，所述导滑机构包括2组导滑组件，所述导滑组件包括第一滑块、第一导轨，所述第一滑块安装于所述基座，所述第一导轨安装于所述基板，所述第一滑块与第一导轨滑动连接。
本发明的进一步改进为，所述定位执行装置还包括第一缓冲机构，所述第一缓冲机构包括两组设于所述基座两侧的缓冲组件，所述缓冲组件包括第一弹性元件、上阻挡部件、下阻挡部件，所述基座两侧设有容纳第一弹性元件的通孔，所述上阻挡部件置于所述通孔上方且固定安装于基座上，所述下阻挡部件置于所述通孔下方且固定安装于基板上，所述第一弹性元件穿设于通孔中并置于所述上阻挡部件与下阻挡部件间。
本发明的进一步改进为，所述定位执行装置还包括位置指示机构，所述位置指示机构包括多个位置传感器、一个位置标记板，多个位置传感器按上下不同位置分别固定安装于所述基板一侧，一个位置标记板固定安装于所述基座一侧，所述位置标记板分别与下不同位置的多个位置传感器相感应，多个位置传感器与控制系统电连接。
本发明的进一步改进为，所述贴标执行装置包括吸盘、轴套、活动轴、第二弹性元件、支座、气缸、第二滑块、第二导轨、第二导轨安装座、连接板，所述吸盘安装于所述轴套，所述活动轴的一端与所述轴套活动连接，所述活动轴的另一端转动安装于所述支座后侧底部，所述第二弹性元件套设于所述活动轴的一端并置于所述轴套上，所述气缸安装于所述支座前侧上部，所述第二滑块安装于所述支座后侧上部，所述第二导轨安装于所述第二导轨安装座，所述第二导轨安装座安装于所述基板上，所述第二滑块与所述第二导轨滑动配合，所述连接板安装于所述第二导轨安装座，所述气缸输出轴与所述连接板固定连接。
本发明的进一步改进为，所述标贴视觉位置信息检测装置包括视觉传感器、视觉传感器安装架、LED光源、LED光源支架，所述视觉传感器安装于所述视觉传感器安装架，所述视觉传感器安装架安装于所述基板，所述LED光源安装于所述LED光源支架，所述LED光源支架安装于所述视觉传感器安装架，所述视觉传感器与控制系统电连接。
本发明的进一步改进为，所述贴标执行装置还包括吸盘角度调整机构，所述吸盘角度调整机构包括步进电机、第一同步轮、第二同步轮、同步带，所述步进电机安装于所述支座前侧底部，所述第一同步轮固定安装于所述步进电机输出轴，所述第二同步轮固定安装于所述活动轴，所述同步带与第一同步轮、第二同步轮传动配合。
本发明的进一步改进为，所述贴标执行装置还包括缓冲垫、缓冲垫安装块，所述缓冲垫安装于所述缓冲垫安装块，所述缓冲垫安装块固定安装于所述支座前侧上部。
与现有技术相比，本发明采用伺服电机结合滚珠丝杆、丝母以及联轴器的高精度传动机构作为定位执行装置的垂直定位驱动机构，贴标执行装置采用气缸执行方式，采用吸盘角度调整机构对标贴的角度偏差进行矫正，采用标贴视觉位置信息检测装置，在取标时对标贴事先进行图像采样，并将其转换成数字电信号，送至控制系统处理计算出角度偏差数据，控制系统发出执行指令控制吸盘角度调整机构实施矫正，并控制吸盘吸取标贴，气缸贴附标贴。本发明能够弥补传统贴标机标贴剥离误差大、对标贴的材质要求高、精度低以及调试复杂、调试效率低下、对辅料、产品的一致性要求高的缺陷，且能快速准确地切换新产品的新贴装工艺。
附图说明
图1、图2是本发明的两个不同视角立体结构示意图;
图3是本发明的定位执行装置立体结构示意图;
图4是图3的立体展开图;
图5是本发明的贴标执行装置立体结构示意图;
图6是图5的立体展开图;
图7是本发明的标贴视觉位置信息检测装置立体结构示意图;
图8是图7的立体展开图。
图中各部件名称如下：
1—定位执行装置;
11—基板;
12—基座;
121—通孔;
13—垂直定位驱动机构;
131—伺服电机;
132—伺服电机安装座;
133—丝杆;
134—丝杆支撑座;
135—丝母;
136—丝母安装板;
137—联轴器;
14—导滑机构;
141—第一滑块;
142—第一导轨;
15—第一缓冲机构;
151—第一弹性元件;
152—上阻挡部件;
153—下阻挡部件;
16—位置指示机构;
161—位置传感器;
162—位置标记板;
2—贴标执行装置;
201—吸盘;
202—轴套;
203—活动轴;
204—第二弹性元件;
205—支座;
206—气缸;
207—第二滑块;
208—第二导轨;
209—第二导轨安装座;
210—连接板;
211—吸盘角度调整机构;
2111—步进电机;
2112—第一同步轮;
2113—第二同步轮;
2114—同步带;
212—缓冲垫;
213—缓冲垫安装块;
3—标贴视觉位置信息检测装置;
31—视觉传感器;
32—视觉传感器安装架;
33—LED光源;
34—LED光源支架。
具体实施方式
下面结合附图说明及具体实施方式对本发明进一步说明。
如图1至图2所示，一种新型手机辅料贴装视觉定位执行装置，包括定位执行装置1、贴标执行装置2、标贴视觉位置信息检测装置3，所述贴标执行装置2、标贴视觉位置信息检测装置3分别安装于所述定位执行装置1，所述定位执行装置1工作驱动所述贴标执行装置2、标贴视觉位置信息检测装置3至指定位置，所述标贴视觉位置信息检测装置3检测贴标位置信息并反馈给控制系统，所述贴标执行装置2接收控制信号且吸取标贴并贴附。本发明的贴标执行装置2的数量为4组。
具体地，如图3至图4所示，所述定位执行装置1包括基板11、基座12、垂直定位驱动机构13、导滑机构14，基板11为一平板，所述基座12固定安装于所述导滑机构14，所述导滑机构14固定安装于所述基板11，所述垂直定位驱动机构13固定安装于所述基板11且与所述基座12固定连 接，所述垂直定位驱动机构13驱动所述基板11垂直运动。基座12固定安装于机架(图中未示)上。
具体地，如图3至图4所示，所述垂直定位驱动机构13包括伺服电机131、伺服电机安装座132、丝杆133、丝杆支撑座134、丝母135、丝母安装板136、联轴器137，所述伺服电机131垂直固定安装于所述伺服电机安装座132，所述伺服电机安装座132固定安装于所述基板11顶部，所述丝杆133两端转动安装有丝杆支撑座134，所述丝杆支撑座134垂直固定安装于所述基板11上，所述丝杆133的一端通过联轴器137与所述伺服电机131输出轴固定连接，所述丝母135固定安装于所述丝母安装板136，所述丝母安装板136固定安装于所述基座12上，所述丝杆133与丝母135传动配合连接。
具体地，如图3至图4所示，所述导滑机构14包括2组导滑组件，2组导滑组件分别固定安装于基板11左右两侧，所述导滑组件包括第一滑块141、第一导轨142，所述第一滑块141固定安装于所述基座12上，所述第一导轨142固定安装于所述基板11上，所述第一滑块141与第一导轨142滑动配合连接。
优选地，如图3至图4所示，所述定位执行装置1还包括第一缓冲机构15，所述第一缓冲机构15包括两组设于所述基座12两侧的缓冲组件，所述缓冲组件包括第一弹性元件151、上阻挡部件152、下阻挡部件153，所述基座12两侧设有容纳第一弹性元件151的通孔121，所述上阻挡部件152置于所述通孔121上方且固定安装于基座12顶部上，所述下阻挡部件153置于所述通孔121下方且固定安装于基板11底部上，所述第一弹性元件151穿设于通孔121中并置于所述上阻挡部件152与下阻挡部件(153)间。具体地，所述第一弹性元件151采用弹簧，所述上阻挡部件152为阻挡棒，所述下阻挡部件153为挡板。
优选地，如图3至图4所示，所述定位执行装置1还包括位置指示机构16，所述位置指示机构16包括多个位置传感器161、一个位置标记板162，多个位置传感器161按上下不同位置分别固定安装于所述基板11一侧，一个位置标记板162固定安装于所述基座12一侧，位置与位置传感器161相应，所述位置标记板162分别与下不同位置的多个位置传感器161相感应，多个位置传感器161与控制系统电连接。本发明的位置传感器161的数量为3个。位置传感器161为光电传感器，具体为欧姆龙光电传感器。
具体地，如图5至图6所示，所述贴标执行装置2包括吸盘201、轴套202、活动轴203、第二弹性元件204、支座205、气缸206、第二滑块207、第二导轨208、第二导轨安装座209、连接板210，所述吸盘201安装于所述轴套202，所述活动轴203的一端与所述轴套202活动连接，所述活动轴203的另一端转动安装于所述支座205后侧底部，所述第二弹性元件204套设于所述活动轴203的一端并置于所述轴套202上，所述气缸206固定安装于所述支座205前侧上部，所述第二滑块207固定安装于所述支座205后侧上部，所述第二导轨208固定安装于所述第二导轨安装座209，所述第二导轨安装座209固定安装于所述基板11上，所述第二滑块207与所述第二导轨208滑动配合，所述连接板210固定安装于所述第二导轨安装座209，所述气缸206输出轴与所述连接板210固定连接。所述第二弹性元件204为弹簧。
优选地，如图5至图6所示，所述贴标执行装置2还包括吸盘角度调整机构211，所述吸盘角度调整机构211包括步进电机2111、第一同步轮2112、第二同步轮2113、同步带2114，所述步进电机2111固定安装于所述支座205前侧底部，所述第一同步轮2112固定安装于所述步进电机2111输出轴，所述第二同步轮2113固定安装于所述活动轴203中部，所述同步带2114与第一同步轮2112、第二同步轮2113传动配合连接。
优选地，如图5至图6所示，所述贴标执行装置2还包括缓冲垫212、缓冲垫安装块213，所述缓冲垫212固定安装于所述缓冲垫安装块213，所述缓冲垫安装块213固定安装于所述支座205前侧上部。
具体地，如图7至图8所示，所述标贴视觉位置信息检测装置3包括视觉传感器31、视觉传感器安装架32、LED光源33、LED光源支架34，所述视觉传感器31固定安装于所述视觉传感器安装架32，所述视觉传感器安装架32固定安装于所述基板11侧边，所述LED光源33固定安装于所述LED光源支架34，所述LED光源支架34固定安装于所述视觉传感器安装架32上，所述视觉传感器31与控制系统电连接。所述LED光源33为圆环状，中心为空圆，所述视觉传感器31前端伸入至圆环的空圆内。所述视觉传感器31采用CCD机器视觉传感器。
本发明的控制系统，用于接收视觉传感器31的信号，处理后并发控制信号给步进电机2111;所述控制系统还控制伺服电机131、步进电机2111、视觉传感器31、气缸206、吸盘201的工作。
下面简述本发明的工作原理:由于丝母135固定安装于基座12上，而基座12又固定安装于机架上，所以丝母135是固定不动的;伺服电机131工作通过联轴器137驱动丝杆133转动，通过丝杆133与丝母135的传动配合，故在丝杆133带动下，基板11沿第一导轨142上下垂直移动指定位置，从而贴标执行装置2随基板11一起上下垂直移动指定位置;视觉传感器31在吸盘201取标时对标贴事先进行图像采样，并将其转换成数字电信号，送至控制系统处理计算出角度偏差数据，控制系统发出执行指令控制步进电机2111工作通过第一同步轮2112、第二同步轮2113、同步带2114对活动轴203实施矫正，从而达到活动轴203通过轴套202对吸盘201实施矫正;由于第二导轨安装座209是固定安装于基板11上的，气缸206工作通过连接板210驱动支座205沿第二导轨208上下垂直移动，进而支座205带动吸盘201向下移动，吸盘201吸取标贴或贴附标贴。第一弹性元件151用于基板11向下移时的缓冲，减少基板11向下移动时的冲力，保持基板11运动平稳; 第二弹性元件204用于吸取标贴或贴附标贴时对吸盘201的缓冲; 缓冲垫212用于气缸206工作时向下的的缓冲，防止气缸206与步进电机2111碰撞。
本发明的优点在于，本发明采用伺服电机131结合滚珠丝杆133、丝母135以及联轴器137的高精度传动机构作为定位执行装置的垂直定位驱动机构，贴标执行装置2采用气缸执行方式，采用吸盘角度调整机构211对标贴的角度偏差进行矫正，采用标贴视觉位置信息检测装置3，在取标时对标贴事先进行图像采样，并将其转换成数字电信号，送至控制系统处理计算出角度偏差数据，并发出执行指令控制吸盘角度调整机构211实施矫正，并控制吸盘201吸取标贴，气缸206贴附标贴。本发明能够弥补传统贴标机标贴剥离误差大、对标贴的材质要求高、精度低以及调试复杂、调试效率低下、对辅料、产品的一致性要求高的缺陷，且能快速准确地切换新产品的新贴装工艺。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种新型手机辅料贴装视觉定位执行装置，包括定位执行装置(1)、贴标执行装置(2)、标贴视觉位置信息检测装置(3)，所述贴标执行装置(2)、标贴视觉位置信息检测装置(3)分别安装于所述定位执行装置(1)，所述定位执行装置(1)工作驱动所述贴标执行装置(2)、标贴视觉位置信息检测装置(3)至指定位置，所述标贴视觉位置信息检测装置(3)检测贴标位置信息并反馈给控制系统，所述贴标执行装置(2)接收控制信号且吸取标贴并贴附;其特征在于：所述定位执行装置(1)包括基板(11)、基座(12)、垂直定位驱动机构(13)、导滑机构(14)，所述基座(12)安装于所述导滑机构(14)，所述导滑机构(14)安装于所述基板(11)，所述垂直定位驱动机构(13)安装于所述基板(11)且与所述基座(12)连接，所述垂直定位驱动机构(13)驱动所述基板(11)垂直运动。
2.如权利要求1所述的新型手机辅料贴装视觉定位执行装置，其特征在于：所述垂直定位驱动机构(13)包括伺服电机(131)、伺服电机安装座(132)、丝杆(133)、丝杆支撑座(134)、丝母(135)、丝母安装板(136)，所述伺服电机(131)安装于所述伺服电机安装座(132)，所述伺服电机安装座(132)安装于所述基板(11)顶部，所述丝杆(133)两端转动安装有丝杆支撑座(134)，所述丝杆支撑座(134)安装于所述基板(11)上，所述丝杆(133)一端与所述伺服电机(131)输出轴固定连接，所述丝母(135)安装于所述丝母安装板(136)，所述丝母安装板(136)安装于所述基座(12)，所述丝杆(133)与丝母(135)传动配合。
3.如权利要求1所述的新型手机辅料贴装视觉定位执行装置，其特征在于：所述导滑机构(14)包括2组导滑组件，所述导滑组件包括第一滑块(141)、第一导轨(142)，所述第一滑块(141) 安装于所述基座(12)，所述第一导轨(142)安装于所述基板(11)，所述第一滑块(141)与第一导轨(142)滑动连接。
4.如权利要求1所述的新型手机辅料贴装视觉定位执行装置，其特征在于：所述定位执行装置(1)还包括第一缓冲机构(15)，所述第一缓冲机构(15) 包括两组设于所述基座(12)两侧的缓冲组件，所述缓冲组件包括第一弹性元件(151)、上阻挡部件(152)、下阻挡部件(153)，所述基座(12)两侧设有容纳第一弹性元件(151)的通孔(121)，所述上阻挡部件(152)置于所述通孔(121) 上方且固定安装于基座(12)上，所述下阻挡部件(153)置于所述通孔(121)下方且固定安装于基板(11)上，所述第一弹性元件(151)穿设于通孔(121)中并置于所述上阻挡部件(152)与下阻挡部件(153)间。
5.如权利要求1所述的新型手机辅料贴装视觉定位执行装置，其特征在于：所述定位执行装置(1)还包括位置指示机构(16)，所述位置指示机构(16) 包括多个位置传感器(161)、一个位置标记板(162)，多个位置传感器(161)按上下不同位置分别固定安装于所述基板(11)一侧，一个位置标记板(162)固定安装于所述基座(12)一侧，所述位置标记板(162)分别与下不同位置的多个位置传感器(161)相感应，多个位置传感器(161)与控制系统电连接。
6.如权利要求1至5任一项所述的新型手机辅料贴装视觉定位执行装置，其特征在于：所述贴标执行装置(2)包括吸盘(201)、轴套(202)、活动轴(203)、第二弹性元件(204)、支座(205)、气缸(206)、第二滑块(207)、第二导轨(208)、第二导轨安装座(209)、连接板(210)，所述吸盘(201)安装于所述轴套(202)，所述活动轴(203)的一端与所述轴套(202)活动连接，所述活动轴(203)的另一端转动安装于所述支座(205)后侧底部，所述第二弹性元件(204)套设于所述活动轴(203)的一端并置于所述轴套(202)上，所述气缸(206)安装于所述支座(205)前侧上部，所述第二滑块(207)安装于所述支座(205)后侧上部，所述第二导轨(208)安装于所述第二导轨安装座(209)，所述第二导轨安装座(209) 安装于所述基板(11)上，所述第二滑块(207)与所述第二导轨(208)滑动配合，所述连接板(210)安装于所述第二导轨安装座(209)，所述气缸(206)输出轴与所述连接板(210)固定连接。
7.如权利要求1至5任一项所述的新型手机辅料贴装视觉定位执行装置，其特征在于：所述标贴视觉位置信息检测装置(3)包括视觉传感器(31)、视觉传感器安装架(32)、LED光源(33)、LED光源支架(34)，所述视觉传感器(31)安装于所述视觉传感器安装架(32)，所述视觉传感器安装架(32)安装于所述基板(11)，所述LED光源(33)安装于所述LED光源支架(34)，所述LED光源支架(34)安装于所述视觉传感器安装架(32)，所述视觉传感器(31)与控制系统电连接。
8.如权利要求6所述的新型手机辅料贴装视觉定位执行装置，其特征在于：所述贴标执行装置(2)还包括吸盘角度调整机构(211)，所述吸盘角度调整机构(211)包括步进电机(2111)、第一同步轮(2112)、第二同步轮(2113)、同步带(2114)，所述步进电机(2111)安装于所述支座(205)前侧底部，所述第一同步轮(2112)固定安装于所述步进电机(2111)输出轴，所述第二同步轮(2113)固定安装于所述活动轴(203)，所述同步带(2114)与第一同步轮(2112)、第二同步轮(2113)传动配合。
9.如权利要求6所述的新型手机辅料贴装视觉定位执行装置，其特征在于：所述贴标执行装置(2)还包括缓冲垫(212)、缓冲垫安装块(213)，所述缓冲垫(212)安装于所述缓冲垫安装块(213)，所述缓冲垫安装块(213)固定安装于所述支座(205)前侧上部。
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