CN109757095B - 自动化贴屏系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种自动化贴屏系统，其用于将带有FPC线路板的显示屏贴合在对应的壳体上，自动化贴屏系统包括对位平台和操作终端；对位平台上开设有用于放置壳体的放置槽，放置槽的底壁上开设有与壳体对应的供FPC线路板通过的通孔；操作终端包括可多自由度自由旋转移动的连接平台，连接平台的一侧安装有用于吸取显示屏的吸附装置，连接平台上与吸附装置相对的另一侧安装有夹持装置，夹持装置用于夹持从显示屏下方伸出的FPC线路板；本发明自动化贴屏系统可自动完成贴屏工作中的取屏、对位以及FPC线路板的穿设工作，工作效率高，质量有保证，提高贴屏工作的标准化作业流程。

Description

自动化贴屏系统

技术领域

本发明涉及电子产品显示屏贴合装置，尤其涉及一种高效的自动化贴屏系统。

背景技术

现在的电子消费品，如手机、平板等都带有电子显示屏，以手机为例，在手机生产线的后期组装流程中，需要将带有FPC线路板的显示屏与已完成点胶工作的壳体贴合在一起，从而完成显示屏与壳体的组装工作。在现有手机生产线上，大多还是采用人工贴屏工作，不仅工作效率低，而且在操作过程中容易折断FPC线路板，无法保证每一台手机的贴屏质量，造成成品合格率的下降。

发明内容

本发明的目的是提供一种标准化作业的自动化贴屏系统，以提高贴屏的工作效率和质量。

为了实现上述目的，本发明公开一种自动化贴屏系统，其用于将带有FPC线路板的显示屏贴合在对应的壳体上，所述自动化贴屏系统包括对位平台和操作终端；所述对位平台上开设有用于放置所述壳体的放置槽，所述放置槽的底壁上开设有与所述壳体对应的供所述FPC线路板通过的通孔；所述操作终端包括可多自由度自由旋转移动的连接平台，所述连接平台的一侧安装有用于吸取所述显示屏的吸附装置，所述连接平台上与所述吸附装置相对的另一侧安装有夹持装置，所述夹持装置用于夹持从所述显示屏下方伸出的所述FPC线路板。

与现有技术相比，本发明自动化贴屏系统设置有一对位平台，对位平台上开设有放置槽，开始贴屏工作时，将壳体放置在放置槽中，此时，壳体上供FPC线路板穿过的穿线槽与放置槽底壁上的通孔相连通，由于操作终端可多自由度旋转移动，由操作终端上的吸附装置吸取带有FPC线路板的显示屏，吸附装置将显示屏吸取后，FPC线路板处于自由向下状态，然后操作终端移动至对位平台的正上方，准备下一步对FPC线路板的穿设工作，由于FPC线路板比较软，为了在穿设过程中FPC线路板不被折弯，操作终端上的夹持装置动作，夹持住FPC线路板，使得FPC线路板对准壳体上的穿线槽，然后操作终端向下移动，FPC线路板穿过壳体的穿线槽和放置槽底壁上的通孔伸出到对位平台的下方，然后夹持装置松开对FPC线路板的夹持，随着操作终端的进一步移动将显示屏贴合在壳体上，完成壳体的贴屏工作；由此可知，本发明自动化贴屏系统可自动完成贴屏工作中的取屏、对位以及FPC线路板的穿设工作，工作效率高，质量有保证，提高贴屏工作的标准化作业流程。

较佳地，所述自动化贴屏系统还包括设置于所述对位平台上方的影像定位装置，所述影像定位装置通过对所述壳体轮廓和显示屏轮廓的拍照计算给出所述显示屏与所述壳体对接时的位移补偿量。

较佳地，所述对位平台的上方于所述放置槽的两端分别设置有一可水平滑动的遮光板，两所述遮光板可分别远离或靠近位于所述放置槽中的所述壳体的两相对的边框。

较佳地，所述对位平台上与两所述遮光板相邻的两侧分别设置有一沿所述遮光板滑动方向延伸的第一滑轨，所述第一滑轨上设置有两滑块，每一所述遮光板的两端分别通过一连接臂与一所述滑块连接。

较佳地，每一所述第一滑轨上的两所述连接臂的自由端分别通过一销轴与一连动块滑动连接，所述连动块上开设有两斜槽，两所述斜槽分别自所述连动块的两端相下呈靠近趋势倾斜延伸，所述连动块的下端与一升降机构连接，通过所述升降机构带动所述连动块的上下移动。

较佳地，所述操作终端还包括一可多自由度旋转移动的机械臂，所述连接平台安装在所述机械臂的自由端；所述夹持装置包括上夹爪和下夹爪，所述上夹爪用于夹持所述FPC线路板的上段，所述下夹爪用于夹持所述FPC线路板的下段。

较佳地，所述上夹爪通过第一升降气缸与所述连接平台连接，所述下夹爪通过第二升降气缸与所述第一升降气缸连接，所述第一升降气缸带动所述上夹爪和所述第二升降气缸上下移动，所述第二升降气缸带动所述下夹爪上下移动。

较佳地，所述自动化贴屏系统还包括壳体接收平台、上料抓手和移载装置；所述壳体接收平台用于接收所述壳体；所述上料抓手用于将所述壳体从所述壳体接收平台移放在所述对位平台上；

所述壳体接收平台和所述操作终端分别位于所述移载装置的两端，所述对位平台与所述移载装置滑动连接，所述移载装置用于将所述对位平台在所述壳体接收平台和所述操作终端之间移动。

较佳地，所述自动化贴屏系统还包括架设在所述移载装置上方的横梁，所述横梁上面向所述壳体接收平台的一侧设置有第二滑轨，所述影像定位装置安装在所述横梁上面向所述操作终端的一侧，所述上料抓手通过第三升降气缸与所述第二滑轨滑动连接。

较佳地，所述自动化贴屏系统还包括设置于所述横梁下方用于将贴屏后的成品转移走的成品输送装置，所述第三升降气缸的下端还连接有下料抓手，所述下料抓手用于将贴屏后的成品从对位平台上转移至所述成品输送装置。

附图说明

图1为本发明自动化贴屏系统的立体结构示意图。

图2为图1中对位平台的立体结构示意图。

图3为本发明自动化贴屏系统的工作状态示意图。

图4为图1中操作终端的立体结构示意图。

图5为图3中遮光板的连动结构示意图。

图6为图1中移载装置与对位平台的安装结构示意图。

图7为图4中夹持装置的放大结构示意图。

图8为图1中横梁其中一侧的立体结构示意图。

图9为图1中成品输送装置的立体结构示意图。

图10为图1中保压装置的放大结构示意图。

图11为本发明实施例中壳体的立体结构示意图。

图12为本发明实施例中显示屏的立体结构示意图。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、结构特征、实现原理及所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。

如图1至图4及图11至图12所示，本发明公开一种自动化贴屏系统，用于将带有FPC线路板410的显示屏41贴合在对应的壳体40上，本实施例中的自动化贴屏系统包括对位平台1和操作终端2。对位平台1上开设有用于放置壳体40的放置槽10，壳体40边框周围点过胶后放置在放置槽10中，将显示屏41从壳体40的上方与壳体40贴合在一起。放置槽10的底壁上开设有与壳体40对应的供FPC线路板410通过的通孔11，即该通孔11与壳体40中的供FPC线路板410穿过的穿线槽400正对设置。操作终端2包括可多自由度自由旋转移动的连接平台20，连接平台20的一侧安装有用于吸取显示屏41的吸附装置21，连接平台20上与吸附装置21相对的另一侧安装有夹持装置22，夹持装置22用于夹持从显示屏41下方伸出的FPC线路板410。

具有上述结构的本发明自动化贴屏系统的工作过程为：开始贴屏工作时，将点过胶的壳体40放置在放置槽10中，此时，壳体40上供FPC线路板410穿过的穿线槽400与放置槽10底壁上的通孔11相连通，由于操作终端2可多自由度旋转移动，操作终端2转动至显示屏41放置处通过吸附装置21吸取一块带有FPC线路板410的显示屏41，吸附装置21将显示屏41吸起后，FPC线路板410处于自由向下状态，然后操作终端2移动至对位平台1的正上方，准备下一步对FPC线路板410的穿设工作，由于FPC线路板410比较软，为了在穿设过程中FPC线路板410不被折弯，此时操作终端2上的夹持装置22动作，夹持住FPC线路板410，使得FPC线路板410对准壳体40上的穿线槽400，然后操作终端2向下移动，FPC线路板410穿过壳体40的穿线槽400和放置槽10底壁上的通孔11伸出到对位平台1的下方，然后夹持装置22松开对FPC线路板410的夹持，随着操作终端2的进一步移动将显示屏41贴合在壳体40上，完成壳体40的贴屏工作。由此可知，本发明自动化贴屏系统可自动完成贴屏工作中的取屏、对位以及FPC线路板410的穿设工作，工作效率高，质量有保证，提高贴屏工作的标准化作业流程。

为了精确定位显示屏41与壳体40对接过程中的位移补偿量，使得显示屏41贴合在壳体40上的指定位置，如图1所示，本发明自动化贴屏系统另一较佳实施例中还包括设置于对位平台1上方的影像定位装置，影像定位装置通过对壳体40和显示屏41的轮廓拍照和计算给出显示屏41与壳体40对接时的位移补偿量。具体地，本实施例中的影像定位装置包括四个安装在对位平台1上方的CCD相机30，该四个CCD相机30用于抓取壳体40和显示屏41的四个边角处的影像。当将壳体40放置于放置槽10中时，启动CCD相机30完成对壳体40的拍照，当操作终端2将显示屏41移动至接近壳体40(如距壳体405mm)时，将壳体40相对两端的边框轮廓遮挡覆盖，然后启动CCD相机30，完成对显示屏41轮廓的拍照，然后通过控制系统算出壳体40轮廓与显示屏41之间的缝隙值(GAP值)，即而得到显示屏41的位移补偿量，控制系统将该位移补偿量传输给操作终端2，从而操作终端2带动显示屏41做出位移调整，使得显示屏41与壳体40的准确对接。

在CCD相机30对显示屏41拍照时，为了便于遮挡壳体40两端的边框轮廓，如图2、图3及图5所示，对位平台1的上方于放置槽10的两端分别设置有一可水平滑动的遮光板31，两遮光板31可分别远离或靠近位于放置槽10中的壳体40的两相对的边框。当CCD相机30对显示屏41拍照时，两遮光板31相向运动，即分别移动至壳体40两端的边框轮廓处，从而将遮挡住壳体40两端的边框轮廓。较佳地，为了便于对遮光板31的操作，对位平台1上与两遮光板31相邻的两侧分别设置有一沿遮光板31滑动方向延伸的第一滑轨32，第一滑轨32上设置有两滑块33，每一遮光板31的两端分别通过一连接臂34与一滑块33连接，从而通过操作与每一遮光板31连接的两个连接臂34沿第一滑轨32移动达到左右滑动遮光板31的目的。

进一步地，为了达到两遮光板31同步移动的目的，每一第一滑轨32上的两连接臂34的自由端分别通过一销轴35与一连动块36滑动连接，连动块36上开设有两斜槽37，两斜槽37分别自连动块36的两端向下呈靠近趋势倾斜延伸，连动块36的下端与一升降机构(本实施例中为第五升降气缸38)连接，通过第五升降气缸38带动连动块36的上下移动。当需要遮光板31滑动至靠近放置槽10中的壳体40时，第五升降气缸38带动连动块36上移，从而通过两斜槽37和在两斜槽37中滑动的销轴35带动两连接臂34相向滑动，进而带动两遮光板31相向滑动。对显示屏41拍照结束后，第五升降气缸38带动连动块36下移，使得两销轴35分别滑至两斜槽37的上端，从而使得遮光板31复位。

本发明自动化贴屏系统另一较佳实施例中，如图4所示，操作终端2还包括一可多自由度旋转移动的机械臂23，连接平台20安装在机械臂23的自由端，通过机械臂23的自由旋转移动，带动连接平台20自由旋转移动，进而通过连接平台20带动吸附装置21和夹持装置22一起自由旋转移动，通过机械臂23的设置，可实现精细化操作。另外，如图7所示，夹持装置22包括上夹爪220和下夹爪221，本实施例中，上夹爪220和下夹爪221均通过一气动夹指驱动，上夹爪220用于夹持FPC线路板410的上段，下夹爪221用于夹持FPC线路板410的下段。通过下夹爪221将FPC线路板410的自由端送入壳体40上的穿线槽400中，当FPC线路板410从对位平台1伸出后松开下夹爪221，此时，由上夹爪220完成对FPC线路板410的进一步穿设工作，当显示屏41移动至接近壳体40的位置处时，上夹爪220松开对FPC线路板410的夹持。

当吸附装置21吸取显示屏41时，为了避免夹持装置22对吸附装置21的干扰，上夹爪220通过第一升降气缸222与连接平台20连接，下夹爪221通过第二升降气缸223与第一升降气缸222连接，第一升降气缸222带动上夹爪220和第二升降气缸223上下移动，第二升降气缸223带动下夹爪221上下移动。本实施例中，当吸附装置21吸取显示屏41时，通过第一升降气缸222和第二升降气缸223将上夹爪220和下夹爪221升至高于吸附装置21的底面处，当将显示屏41吸取到吸附装置21上时再将第一升降气缸222和第二升降气缸223伸出，使得上夹爪220和下夹爪221分别与FPC线路板410的上段和下段平齐。通过第二升降气缸223的设置，可调整上夹爪220和下夹爪221之间的间距，从而针对不同长度的FPC线路板410作出调整。

如图1、图6和图8所示，本发明自动化贴屏系统还包括壳体接收平台24、上料抓手250和移载装置26。壳体接收平台24用于接收壳体40，以方便上料，上料抓手250用于将壳体40从壳体接收平台24移放在对位平台1上，即当壳体40被输送至壳体接收平台24上时，上料抓手250启动将壳体40抓取并移放在对位平台1上。为了方便不同工位之间的空间布置，壳体接收平台24和操作终端2分别位于移载装置26的两端，对位平台1与移载装置26滑动连接，移载装置26用于将对位平台1在壳体接收平台24和操作终端2之间移动。贴屏工作开始时，对位平台1沿移载装置26滑动至壳体接收平台24处，当上料抓手250将壳体40放置在对位平台1上后，移载装置26再将对位平台1移送到机械臂23处，准备机械臂23的贴屏工作。

进一步地，如图8，移载装置26上方还架设有横梁252，本实施例中，该横梁252架设在移载装置26的中段，横梁252上面向壳体接收平台24的一侧设置有第二滑轨253，影像定位装置安装在横梁252上面向操作终端2的一侧，即位于与第二滑轨253相对的一侧，上料抓手250通过第三升降气缸254与第二滑轨253滑动连接，通过第三升降气缸254实现上料抓手250的上下移动。上料抓手250通过第二滑轨253横向滑动，从而实现在壳体接收平台24和对位平台1之间来回移动。

将显示屏41贴合在壳体40上后，还需在显示屏41上方施加压力一段时间才能实现显示屏41与壳体40的牢靠粘结，因此，如图1和图10，本发明自动化贴屏系统还设置有保压装置27，该保压装置27安装在横梁252上。具体地，该保压装置27包括压板270，该压板270通过一第四升降气缸271与横梁252连接，该第四升降机构带动压板270上下移动。当显示屏41被贴合在壳体40上后由移载装置26将对位平台1移动至压板270的下方，第四升降气缸271带动压板270下移，压在显示屏41上，并保持一段时间。

经过保压工序，壳体40与显示屏41牢靠结合在一起，成为成品4，将该成品4从对位平台1移走并输送至指定的成品下料区。为了便于成品4的转移和输送，较佳地，如图9，本发明自动化贴屏系统还包括设置于横梁252下方用于将贴屏后的成品转移走的成品输送装置28，较佳地，该输送装置为皮带输送线。第三升降气缸254的下端还连接有下料抓手251，下料抓手251用于将贴屏后的成,4从对位平台1上转移至成品输送装置28，本实施例中，下料抓手251与上料抓手250相对并列在第三升降气缸254的下端。保压工作结束后，移载装置26将对位平台1移动至横梁252的另一侧，即下料抓手251所在的一侧，下料抓手251沿第二滑轨253滑动至对位平台1的上方，第三升降气缸254带动下料抓手251下移将成品4抓起，然后移动至输送装置的上方，将成品4放置在成品输送装置28上，由成品输送装置28将成品4输送至指定的下料区。为避免FPC线路板410被壳体40压折在成品输送装置28上，在成品输送装置28的成品放置区的前方还安装一横向延伸的横杆280，该横杆280由一气缸带动可沿成品输送装置28前后滑动，当第三升降气缸254带动下料抓手251将成品4下放时，横杆280后移，将FPC线路板410挑向后方，从而使得当成品4被放置在成品输送装置28上时，FPC线路板410被捋直贴放在壳体40的下面，然后，随着输送装置的运行，成品从横杆280的下方通过被运往下料区。

另外，为了提高贴屏效率，如图1，本发明自动化贴屏系统另一较佳实施例中，并行设置两条移载装置26，每条移载装置26上分别安装有一台对位平台1，壳体接收平台24安装于两条移载装置26之间，每条移载装置26的上方均安装一保压装置27，同时，影像定位装置通过一滑行驱动装置与横梁252连接，通过该滑行驱动装置，影像定位装置可沿横梁252在两条移载装置26之间移动。当其中一条移载装置26上的对位平台1进入保压工序时，操作终端2和影像定位装置配合另一条移载装置26上的对位平台1同时进行显示屏41的对位贴合工作，从而有效提高了工作效率。

下面结合图1至图10对本发明自动化贴屏系统的作业过程做一详细描述：

壳体接收平台24接收到壳体40后，其中一对位平台1被移载装置26移动至壳体接收平台24处，然后上料抓手250沿第二滑轨253移动，同时通过第三升降气缸254的配合，将壳体40从壳体接收平台24转移至对位平台1上。然后该对位平台1通过移载装置26再次移动至位于横梁252另一侧的贴屏工位处，此时，CCD相机30滑动至该对位平台1正上方，启动对壳体40边框轮廓的拍照，同时机械臂23启动，通过吸附装置21将带有FPC线路板410的显示屏41吸起并移动至对位平台1的上方。接着，第一升降气缸222和第二升降气缸223带动上夹爪220和下夹爪221向下移动，上夹爪220和下夹爪221分别夹持住FPC线路板410的上段和下段，然后机械臂23继续下移，FPC线路板410在下夹爪221的固定下穿入壳体40中的穿线槽400并进入对位平台1上的通孔11中，当FPC线路板410从通孔11中穿出后，下夹爪221松开对FPC线路板410的夹持，机械臂23带动显示屏41继续下移，当显示屏41接近壳体40时，上夹爪220松开对FPC线路板410的夹持，然后CCD相机30再次启动，同时遮光板31在第五升降气缸38的带动下移动至壳体40的两相对边框处，CCD相机30实施对显示屏41轮廓的拍照，通过对壳体40轮廓和显示屏41轮廓的对比计算，得出两次轮廓的GAP值，从而得到显示屏41的位移补偿量，机械臂23根据该位移补偿量调整下移姿态，从而将显示屏41准确地贴合在壳体40上，避免多次贴合对显示屏41的损伤，而且提高了工作效率。

在机械臂23进行上述贴屏工作的同时，另一对位平台1被移载装置26移动至横梁252另一侧的壳体接收平台24处，完成对壳体40的接收作业并再次返回，准备贴屏作业。当贴屏作业完成后，该对位平台1在移载装置26的带动下移动至保压装置27下方开始保压，同时机械臂23开始为另一对位平台1上的壳体40进行贴屏作业。

保压结束后，对位平台1再次返回至壳体接收平台24处，然后由下料抓手251将成,4移放到成品输送装置28上，同时由上料抓手250完成对该对位平台1的上料工作。

综上，本发明自动化贴屏系统通过对位平台1、机械臂23、吸附装置21以及夹持装置22的配合，自动将显示屏41与壳体40对接贴合在一起，工作效率大幅提高。在贴屏过程中，夹持装置22中的上夹爪220和下夹爪221对柔软的FPC线路板410进行夹持固定，使得显示屏41与壳体40的对接过程中，FPC线路板410的损坏率大幅下降，另外，通过影像定位装置的设置，实现了显示屏41的准确定位，有效提高了显示屏41的贴合质量。

以上所揭露的仅为本发明的较佳实例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属于本发明所涵盖的范围。

Claims (8)

1.一种自动化贴屏系统，其用于将带有FPC线路板的显示屏贴合在对应的壳体上，其特征在于，所述自动化贴屏系统包括：

对位平台，所述对位平台上开设有用于放置所述壳体的放置槽，所述放置槽的底壁上开设有与所述壳体对应的供所述FPC线路板通过的通孔；

操作终端，所述操作终端包括可多自由度旋转移动的连接平台，所述连接平台的一侧安装有用于吸取所述显示屏的吸附装置，所述连接平台上与所述吸附装置相对的另一侧安装有夹持装置，所述夹持装置用于夹持从所述显示屏下方伸出的所述FPC线路板；

影像定位装置，所述影像定位装置设置于所述对位平台上方，所述影像定位装置通过对所述壳体轮廓和显示屏轮廓的拍照计算给出所述显示屏与所述壳体对接时的位移补偿量；所述对位平台的上方于所述放置槽的两端分别设置有一可水平滑动的遮光板，两所述遮光板可分别远离或靠近位于所述放置槽中的所述壳体的两相对的边框。

2.根据权利要求1所述的自动化贴屏系统，其特征在于，所述对位平台上与两所述遮光板相邻的两侧分别设置有一沿所述遮光板滑动方向延伸的第一滑轨，所述第一滑轨上设置有两滑块，每一所述遮光板的两端分别通过一连接臂与一所述滑块连接。

3.根据权利要求2所述的自动化贴屏系统，其特征在于，每一所述第一滑轨上的两所述连接臂的自由端分别通过一销轴与一连动块滑动连接，所述连动块上开设有两斜槽，两所述斜槽分别自所述连动块的两端相下呈靠近趋势倾斜延伸，所述连动块的下端与一升降机构连接，通过所述升降机构带动所述连动块的上下移动。

4.根据权利要求1所述的自动化贴屏系统，其特征在于，所述操作终端还包括一可多自由度旋转移动的机械臂，所述连接平台安装在所述机械臂的自由端；所述夹持装置包括上夹爪和下夹爪，所述上夹爪用于夹持所述FPC线路板的上段，所述下夹爪用于夹持所述FPC线路板的下段。

5.根据权利要求4所述的自动化贴屏系统，其特征在于，所述上夹爪通过第一升降气缸与所述连接平台连接，所述下夹爪通过第二升降气缸与所述第一升降气缸连接，所述第一升降气缸带动所述上夹爪和所述第二升降气缸上下移动，所述第二升降气缸带动所述下夹爪上下移动。

6.根据权利要求1所述的自动化贴屏系统，其特征在于，还包括壳体接收平台、上料抓手和移载装置；所述壳体接收平台用于接收所述壳体；所述上料抓手用于将所述壳体从所述壳体接收平台移放在所述对位平台上；

所述壳体接收平台和所述操作终端分别位于所述移载装置的两端，所述对位平台与所述移载装置滑动连接，所述移载装置用于将所述对位平台在所述壳体接收平台和所述操作终端之间移动。

7.根据权利要求6所述的自动化贴屏系统，其特征在于，还包括架设在所述移载装置上方的横梁，所述横梁上面向所述壳体接收平台的一侧设置有第二滑轨，所述影像定位装置安装在所述横梁上面向所述操作终端的一侧，所述上料抓手通过第三升降气缸与所述第二滑轨滑动连接。

8.根据权利要求7所述的自动化贴屏系统，其特征在于，还包括设置于所述横梁下方用于将贴屏后的成品转移走的成品输送装置，所述第三升降气缸的下端还连接有下料抓手，所述下料抓手用于将贴屏后的成品从对位平台上转移至所述成品输送装置。

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