基于機(jī)器視覺(jué)的觸摸板貼合對(duì)位系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了基于機(jī)器視覺(jué)的觸摸板貼合對(duì)位系統(tǒng)，包括機(jī)架、設(shè)有待抓取位、貼合位及校準(zhǔn)位的平臺(tái)、輸送定位裝置、輸入機(jī)構(gòu)、用于輸出貼合成品的輸出機(jī)構(gòu)、用于抓取鋁片的機(jī)械手和用于校準(zhǔn)機(jī)械手的校準(zhǔn)對(duì)位機(jī)構(gòu)，所述平臺(tái)水平承托于機(jī)架上，所述輸送定位裝置、輸入機(jī)構(gòu)和輸出機(jī)構(gòu)均由機(jī)架內(nèi)向外伸出，輸送定位裝置的輸送出口與待抓取位正對(duì)，輸入機(jī)構(gòu)的輸送出口和輸出機(jī)構(gòu)的輸送入口分別與貼合位正對(duì)；所述校準(zhǔn)對(duì)位機(jī)構(gòu)位于校準(zhǔn)位的正下方；待抓取位、貼合位和校準(zhǔn)位均互相間隔，且均位于機(jī)械手運(yùn)動(dòng)軌跡在平臺(tái)上投影的覆蓋范圍內(nèi)；所述校準(zhǔn)對(duì)位機(jī)構(gòu)與機(jī)械手電連接。本發(fā)明能自動(dòng)、精準(zhǔn)地往觸摸板上對(duì)位貼裝鋁片。
【專利說(shuō)明】基于機(jī)器視覺(jué)的觸摸板貼合對(duì)位系統(tǒng)
[0001]
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及貼合對(duì)位裝置，具體涉及基于機(jī)器視覺(jué)的觸摸板貼合對(duì)位系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0003]目前，對(duì)電路板的貼片工藝中，常需要先對(duì)鋁片進(jìn)行定位，以準(zhǔn)確將該鋁片貼至電路板，例如觸控面板的貼裝工藝中，需要將兩個(gè)矩形小鋁片和一個(gè)長(zhǎng)條形鋁片貼至觸摸板的背面，用作電容感應(yīng)。
[0004]觸控廠商都遭遇到相同的問(wèn)題，那就是多點(diǎn)觸控面板的良率不易提升，尤其是大尺寸的觸控面板，在玻璃鍍膜以及貼合等制程方面，良率的提升相當(dāng)困難。這是由于觸控面板，在生產(chǎn)工藝中限制于貼合工藝的對(duì)位準(zhǔn)確性，導(dǎo)致產(chǎn)出不良品，而大部分的觸控面板在貼合工藝完成后是不能返修的。這種情況尤其在大尺寸觸控面板的制備中尤為突出。具體表現(xiàn)為，若各鋁片的貼合對(duì)位不精確，將影響裝配和影響電容導(dǎo)電性，使觸控面板的不良率提升。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于基于機(jī)器視覺(jué)的觸摸板貼合對(duì)位系統(tǒng)，能自動(dòng)、精準(zhǔn)地往觸摸板上對(duì)位貼裝鋁片。
[0006]本發(fā)明的目的采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
基于機(jī)器視覺(jué)的觸摸板貼合對(duì)位系統(tǒng)，包括機(jī)架、設(shè)有待抓取位、貼合位及校準(zhǔn)位的平臺(tái)、用于輸入和將鋁片定位在待抓取位的輸送定位裝置、用于輸送入觸摸板的輸入機(jī)構(gòu)、用于輸出貼合成品的輸出機(jī)構(gòu)、用于抓取鋁片的機(jī)械手和用于校準(zhǔn)機(jī)械手的校準(zhǔn)對(duì)位機(jī)構(gòu)，所述平臺(tái)水平承托于機(jī)架上，所述輸送定位裝置、輸入機(jī)構(gòu)和輸出機(jī)構(gòu)均由機(jī)架內(nèi)向外伸出，輸送定位裝置的輸送出口與待抓取位正對(duì)，輸入機(jī)構(gòu)的輸送出口和輸出機(jī)構(gòu)的輸送入口分別與貼合位正對(duì)；所述校準(zhǔn)對(duì)位機(jī)構(gòu)位于校準(zhǔn)位的正下方；待抓取位、貼合位和校準(zhǔn)位均互相間隔，且均位于機(jī)械手運(yùn)動(dòng)軌跡在平臺(tái)上投影的覆蓋范圍內(nèi)；所述校準(zhǔn)對(duì)位機(jī)構(gòu)與機(jī)械手電連接。
[0007]優(yōu)選地，所述輸送定位裝置包括升降臺(tái)、用于承載鋁片的承載板和用于輸送承載板的輸送帶，所述升降臺(tái)固定于待抓取位正下方的機(jī)架上，并可相對(duì)于平臺(tái)做豎向升降運(yùn)動(dòng)，升降臺(tái)上表面固定有向上延伸的多個(gè)定位塊和至少一個(gè)定位柱，定位塊的高度大于定位柱的高度；各所述定位塊間隔設(shè)置，圍成與所述承載板的邊緣輪廓大小及形狀相同的粗定位組件，該粗定位組件具有供承載板水平進(jìn)入的入口，所述輸送帶的輸送出口與所述入
口正對(duì)，所述定位柱位于粗定位組件內(nèi)；所述平臺(tái)上開(kāi)有供定位塊和定位柱--穿過(guò)的通
孔，所述承載板上開(kāi)有供定位柱穿過(guò)的定位孔。
[0008]優(yōu)選地，所述定位塊的上端部設(shè)有傾斜的導(dǎo)入面，該導(dǎo)入面由粗定位組件內(nèi)向粗定位組件外延伸；所述定位柱的上端部呈圓頭狀。
[0009]優(yōu)選地，所述定位孔內(nèi)嵌設(shè)有供定位柱穿過(guò)的定位環(huán)，該定位環(huán)與定位柱滑動(dòng)配合；所述定位柱上套有用于承托定位環(huán)的承托環(huán)，該承托環(huán)與定位孔滑動(dòng)配合。
[0010]優(yōu)選地,所述輸送定位裝置還包括第一氣缸和壓塊，第一氣缸固定于平臺(tái)上，第一氣缸的活塞桿平行于平臺(tái)并伸向粗定位組件，所述壓塊一端與第一氣缸的活塞桿固定，另一端伸入粗定位組件內(nèi)且位于承載板上方；所述壓塊和第一氣缸的活塞桿之間連接有推塊，該推塊垂直于承載板，與平臺(tái)滑動(dòng)配合，并與承載板的側(cè)面貼合；所述平臺(tái)上設(shè)有供承載板被推板橫向推出導(dǎo)向的導(dǎo)槽。
[0011]優(yōu)選地，所述輸送帶包括支架、樞裝在支架兩端的導(dǎo)輥、纏繞在導(dǎo)輥上的導(dǎo)帶和用于對(duì)承載板的輸送進(jìn)行限位的調(diào)節(jié)架，所述調(diào)節(jié)架包括多個(gè)連接桿和兩條相互平行且間隔設(shè)置的限位桿，兩限位桿沿所述輸送帶的傳輸方向延伸，所述連接桿的一端與限位桿垂直相連，連接桿的另一端設(shè)有第一調(diào)節(jié)槽，所述支架上配有用于支撐連接桿的兩個(gè)支撐桿，兩支撐桿分別位于限位桿兩側(cè)，兩支撐桿上分別開(kāi)有與第一調(diào)節(jié)槽垂直的第二調(diào)節(jié)槽，所述第一調(diào)節(jié)槽在第二調(diào)節(jié)槽上的投影與第二調(diào)節(jié)槽相交。
[0012]優(yōu)選地，所述校準(zhǔn)對(duì)位機(jī)構(gòu)為一 CXD照相裝置；所述機(jī)械手包括固定于平臺(tái)的底座和與底座鉸接的手臂機(jī)構(gòu)，手臂機(jī)構(gòu)的端部具有用于抓取鋁片的抓手；所述平臺(tái)上開(kāi)有透光口，CXD照相裝置位于該透光口正下方；所述CXD照相裝置包括一個(gè)固定架和相互間隔設(shè)置的兩個(gè)CCD探頭，所述CCD探頭呈圓柱形，豎直固定于固定架，CCD探頭的探照方向朝向透光口，所述固定架固定于機(jī)架。
[0013]優(yōu)選地，所述CCD照相裝置的固定架包括框架、光源和玻璃板，所述框架固定于固定架上端并位于CCD探頭上方，所述玻璃板水平鋪設(shè)在框架上，所述光源設(shè)于框架上；所述框架呈矩形，框架的上表面為向內(nèi)傾斜的傾斜面，所述光源沿框架的傾斜面均布。
[0014]優(yōu)選地，所述抓手包括一固定在手臂機(jī)構(gòu)上的固定板、三個(gè)第二氣缸、一聯(lián)動(dòng)桿、兩固定桿和四個(gè)與固定板豎向滑動(dòng)配合的滑動(dòng)柱，每個(gè)滑動(dòng)柱的下端均裝有用于吸附抓取鋁片的吸盤(pán)，其中兩個(gè)滑動(dòng)柱的上端分別固定于聯(lián)動(dòng)桿的兩端，另兩個(gè)滑動(dòng)柱的上端分別固定于兩個(gè)固定桿上；每個(gè)第二氣缸均固定于固定板，其中一個(gè)第二氣缸的活塞桿固定于聯(lián)動(dòng)桿，另兩個(gè)第二氣缸的活塞桿分別與兩固定桿固定。
[0015]優(yōu)選地，所述平臺(tái)上還設(shè)有用于撕除鋁片上的保護(hù)膜的氣動(dòng)手指；所述輸出機(jī)構(gòu)的輸送出口上方設(shè)有保壓裝置，該保壓裝置包括壓板和第三氣缸，第三氣缸固定于輸出機(jī)構(gòu)，第三氣缸的活塞桿豎直伸出并與壓板固定，所述壓板水平設(shè)置。
[0016]相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果在于:
(1)本發(fā)明輸送定位裝置可將鋁片輸送至待抓取位，并將鋁片定位，以供機(jī)械手精準(zhǔn)抓起，也利于后續(xù)的精準(zhǔn)貼合對(duì)位，機(jī)械手將鋁片移動(dòng)至校準(zhǔn)位，由校正對(duì)位機(jī)構(gòu)對(duì)所抓起的鋁片進(jìn)行位置校準(zhǔn)，并反饋至機(jī)械手，修正機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)軌跡，機(jī)械手經(jīng)修正后移動(dòng)至貼合位，將鋁片下壓貼至經(jīng)輸入機(jī)構(gòu)送入的觸摸板上，貼合完成后的成品經(jīng)輸出機(jī)構(gòu)輸出，實(shí)現(xiàn)鋁片自動(dòng)、精準(zhǔn)地貼合在觸摸板上，可保證觸控面板的電容導(dǎo)電性能，大大提升觸控面板的良品率;
(2)本發(fā)明的CCD照相裝置可對(duì)抓取在抓手上的鋁片進(jìn)行探射拍照，用于獲得鋁片的相對(duì)位置，從而反饋至機(jī)械手調(diào)整校準(zhǔn)、修正機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)軌跡，使鋁片可以高精度的相對(duì)位置貼合在貼合位上，保證貼合后產(chǎn)品的質(zhì)量，對(duì)于觸摸板產(chǎn)品，可保證電容導(dǎo)電性能；而且，光源由于沿框架的傾斜面均勻分布，所以光源照射出的光得以聚集在抓手抓取的鋁片上，而且，光源不會(huì)占用其它空間而對(duì)CCD探頭造成阻礙；
(3)本發(fā)明的抓手有四個(gè)吸盤(pán)，其中兩個(gè)吸盤(pán)可一同吸附抓取長(zhǎng)條形的鋁片，另兩個(gè)吸盤(pán)可分別抓取另兩個(gè)鋁片，以實(shí)現(xiàn)抓手一次移動(dòng)至CCD照相裝置上方后，在兩個(gè)CCD探頭分別對(duì)各個(gè)鋁片拍照后就可完成三個(gè)鋁片的校準(zhǔn)，提升生產(chǎn)效率，其中，對(duì)于長(zhǎng)條形的鋁片，兩個(gè)CCD探頭可同時(shí)拍照校準(zhǔn)，以便一次完成高精度的校準(zhǔn)修正機(jī)械手，進(jìn)而利于后續(xù)機(jī)械手移動(dòng)后的聞精度貼合對(duì)位；
(4)本發(fā)明在升降臺(tái)升起過(guò)程中，可通過(guò)粗定位組件現(xiàn)對(duì)承載板粗定位，升降臺(tái)繼續(xù)升起時(shí)，再通過(guò)定位柱對(duì)承載板進(jìn)行精定位，分級(jí)定位的方式一方面可防止定位柱過(guò)快地被摩擦損壞，另一方面也實(shí)現(xiàn)了承載板在輸送至待抓取位后得到準(zhǔn)確定位，相應(yīng)鋁片也得到了自動(dòng)輸送后的準(zhǔn)確定位，利于抓手順利準(zhǔn)確抓起鋁片，提升生產(chǎn)效率；
(5)本發(fā)明的升降臺(tái)在升起過(guò)程中，壓塊起到了壓持承載板的作用，防止承載板因定位塊或定位柱的摩擦而被頂起，提升準(zhǔn)確定位的效果；而且，推塊和擋塊安裝在同一第一氣缸的活塞桿上，節(jié)省了空間、節(jié)約了成本，推塊還可將鋁片被抓取后的承載板推出平臺(tái)外，利于自動(dòng)化生產(chǎn)。
[0017]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1為本發(fā)明基于機(jī)器視覺(jué)的觸摸板貼合對(duì)位系統(tǒng)的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明基于機(jī)器視覺(jué)的觸摸板貼合對(duì)位系統(tǒng)的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為本發(fā)明輸送定位裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4為圖1中的A處放大示意圖；
圖5為本發(fā)明升降臺(tái)的結(jié)構(gòu)示意圖(拆去一個(gè)承托環(huán))；
圖6為本發(fā)明抓手的正面結(jié)構(gòu)示意圖；
圖7為本發(fā)明抓手的背面結(jié)構(gòu)示意圖；
圖8為本發(fā)明CCD照相裝置的結(jié)構(gòu)不意圖；
圖9為本發(fā)明保壓裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖中:100、承載板;101、定位孔;102、定位環(huán);103、限位槽;104、斜口 ;1、CCD照相裝置；11、固定架；111、框架；112、光源；113、玻璃板；114、滑動(dòng)板；115、水平導(dǎo)軌；116、豎直導(dǎo)軌；12、CCD探頭；2、輸送帶；21、支架；211、支撐桿；212、第二調(diào)節(jié)槽；22、導(dǎo)輥；230、導(dǎo)帶；24、調(diào)節(jié)架；241、連接桿；242、限位桿；243、第一調(diào)節(jié)槽；200、機(jī)械手;201、底座;202、手臂機(jī)構(gòu)；203、抓手；231、固定板；232、第二氣缸；233、聯(lián)動(dòng)桿；234、固定桿；236、滑動(dòng)柱；237、吸盤(pán)；3、升降臺(tái)；31、定位塊；311、導(dǎo)入面；32、定位柱；33、承托環(huán)；34、驅(qū)動(dòng)氣缸；35、升降板；4、機(jī)架；5、待抓取位；6、平臺(tái)；61、通孔；62、導(dǎo)槽；63、透光口 ；64、貼合位；65、校準(zhǔn)位；7、粗定位組件；71、入口 ；8、第一氣缸；9、壓塊；10、推塊；300、氣動(dòng)手指；400、鋁片；500、輸入機(jī)構(gòu)；600、輸出機(jī)構(gòu)；700、觸摸板；800、保壓裝置；801、壓板；802、第三氣缸。
【具體實(shí)施方式】[0020]如圖f 2所示的基于機(jī)器視覺(jué)的觸摸板貼合對(duì)位系統(tǒng)，包括機(jī)架4、設(shè)有待抓取位5、貼合位64及校準(zhǔn)位65的平臺(tái)6、用于輸入和將鋁片400定位在待抓取位5的輸送定位裝置、用于輸送入觸摸板700的輸入機(jī)構(gòu)500、用于輸出貼合成品的輸出機(jī)構(gòu)600、用于抓取招片400的機(jī)械手200和用于校準(zhǔn)機(jī)械手200的校準(zhǔn)對(duì)位機(jī)構(gòu)，平臺(tái)6水平承托于機(jī)架4上，輸送定位裝置、輸入機(jī)構(gòu)500和輸出機(jī)構(gòu)600均由機(jī)架4內(nèi)向外伸出，輸送定位裝置的輸送出口與待抓取位5正對(duì)，輸入機(jī)構(gòu)500的輸送出口和輸出機(jī)構(gòu)600的輸送入口分別與貼合位64正對(duì)；校準(zhǔn)對(duì)位機(jī)構(gòu)位于校準(zhǔn)位65的正下方；待抓取位5、貼合位64和校準(zhǔn)位65均互相間隔，且均位于機(jī)械手200運(yùn)動(dòng)軌跡在平臺(tái)6上投影的覆蓋范圍內(nèi)；校準(zhǔn)對(duì)位機(jī)構(gòu)與機(jī)械手200電連接。
[0021]輸送定位裝置可將鋁片400輸送至待抓取位5，并將鋁片400定位，以供機(jī)械手200精準(zhǔn)抓起，也利于后續(xù)的精準(zhǔn)貼合對(duì)位，機(jī)械手200將鋁片400移動(dòng)至校準(zhǔn)位65，由校正對(duì)位機(jī)構(gòu)對(duì)所抓起的鋁片400進(jìn)行位置校準(zhǔn)，并反饋至機(jī)械手200，修正機(jī)械手200的運(yùn)動(dòng)軌跡，機(jī)械手200經(jīng)修正后移動(dòng)至貼合位64，將鋁片400下壓精準(zhǔn)對(duì)位貼至經(jīng)輸入機(jī)構(gòu)500送入的觸摸板700上，貼合完成后的成品經(jīng)輸出機(jī)構(gòu)600輸出。
[0022]其中，輸入機(jī)構(gòu)500和輸出機(jī)構(gòu)600可采用常規(guī)帶式傳輸機(jī)構(gòu)，對(duì)應(yīng)在輸入機(jī)構(gòu)500設(shè)置用于將觸摸板700推入貼合位64的一推動(dòng)機(jī)構(gòu)，在輸出機(jī)構(gòu)600設(shè)置用于將貼合成品推至輸出機(jī)構(gòu)600的輸送入口的另一推動(dòng)機(jī)構(gòu)。在輸入機(jī)構(gòu)500的輸送出口和輸出機(jī)構(gòu)600的輸送入口還可增加傳感器，用于感應(yīng)觸摸板700或貼合成品的位置，以反饋信號(hào)對(duì)應(yīng)驅(qū)動(dòng)輸入機(jī)構(gòu)500、輸出機(jī)構(gòu)600的間斷動(dòng)作，利于自動(dòng)化生產(chǎn)。
[0023]輸送定位裝置可采用常規(guī)帶式傳輸機(jī)構(gòu)，輔以傳感器對(duì)鋁片400進(jìn)行位置反饋。也可采用本例的輸送定位裝置，如圖3~4所示，所示，其包括升降臺(tái)3、用于承載鋁片400的承載板100和用于輸送承載板 100的輸送帶2，升降臺(tái)3固定于待抓取位5正下方的機(jī)架4上，并可相對(duì)于平臺(tái)6做豎向升降運(yùn)動(dòng)。升降臺(tái)3上表面固定有向上延伸的多個(gè)定位塊31和至少一個(gè)定位柱32，定位塊31的高度大于定位柱32的高度；各定位塊31間隔設(shè)置，圍成與承載板100的邊緣輪廓大小及形狀相同的粗定位組件7，該粗定位組件7具有供承載板100水平進(jìn)入的入口 71，該粗定位組件7內(nèi)限制的空間即為上述的待抓取位5，輸送帶2的輸送出口與入口 71正對(duì)，定位柱32位于粗定位組件7內(nèi)；平臺(tái)6上開(kāi)有供定位塊31和定位柱32--穿過(guò)的通孔61，承載板100上開(kāi)有供定位柱32穿過(guò)的定位孔101。
[0024]如圖4飛所示，承載板100在輸送帶2的傳輸后進(jìn)入粗定位組件7的入口 71，相應(yīng)鋁片400也在承載板100上被送入待抓取位5。此時(shí)，升降臺(tái)3升起，定位柱32和定位塊31穿過(guò)通孔61，由于定位塊31高于定位柱32，則定位塊31先對(duì)承載板100產(chǎn)生粗定位作用，校正承載板100的位置，升降臺(tái)3繼續(xù)升起后，定位柱32對(duì)定位孔101產(chǎn)生精定位作用，實(shí)現(xiàn)承載板100的分級(jí)準(zhǔn)確定位，鋁片400也得到了在待抓取位5的分級(jí)準(zhǔn)確定位，利于后續(xù)機(jī)械手200準(zhǔn)確抓起鋁片400。
[0025]其中，如圖5所示，本例的定位柱32為兩個(gè)，定位塊31為五個(gè)，也可根據(jù)定位的需
要來(lái)任意設(shè)置。
[0026]為了進(jìn)一步提升定位的效果、效率，延長(zhǎng)定位塊31、定位柱32的壽命，本例在定位塊31的上端部設(shè)有傾斜的導(dǎo)入面311，該導(dǎo)入面311由粗定位組件7內(nèi)向粗定位組件7外延伸。定位柱32的上端部呈圓頭狀。定位塊31與承載板100接觸作用時(shí)，將先通過(guò)導(dǎo)入面311來(lái)自動(dòng)校正、自動(dòng)對(duì)中承載板100，定位柱32的圓頭狀上端部也利于與定位孔101自動(dòng)對(duì)中。
[0027]如圖4所示，定位孔101內(nèi)嵌設(shè)有供定位柱32穿過(guò)的定位環(huán)102，該定位環(huán)102與定位柱32滑動(dòng)配合，定位環(huán)102先與定位孔101配合，定位環(huán)102再與定位柱32滑動(dòng)配合來(lái)實(shí)現(xiàn)精定位。通過(guò)設(shè)置定位環(huán)102、定位柱32的配合精度，則可成本最低地實(shí)現(xiàn)鋁片400的高精度定位。而且，當(dāng)配合尺寸被磨損產(chǎn)生變化后，定位環(huán)102可更換，定位環(huán)102可用黃銅制成。如圖5所示，定位柱32上套有用于承托定位環(huán)102的承托環(huán)33，該承托環(huán)33與定位孔101滑動(dòng)配合。承托環(huán)33支撐起定位環(huán)102，防止定位環(huán)102脫落。
[0028]如圖4所示，本例還增加設(shè)置有第一氣缸8和壓塊9，第一氣缸8固定于平臺(tái)6上，第一氣缸8的活塞桿平行于平臺(tái)6并伸向粗定位組件7，壓塊9 一端與第一氣缸8的活塞桿固定，另一端伸入粗定位組件7內(nèi)且位于承載板100上方。第一氣缸8可在承載板100進(jìn)入粗定位組件7內(nèi)后才將壓塊9伸向承載板100上方，也可保持壓塊9在承載板100上方的位置。壓塊9用于抵壓承載板100，防止承載板100被升起的定位塊31或定位柱32頂起，一般被頂起的情況出現(xiàn)在長(zhǎng)期使用后，定位塊31、定位柱32與承載板100的配合公差發(fā)生變化的時(shí)候。
[0029]壓塊9和第一氣缸8的活塞桿之間連接有推塊10，該推塊10垂直于承載板100，與平臺(tái)6滑動(dòng)配合，并與承載板100的側(cè)面貼合；平臺(tái)6上設(shè)有供承載板100被推塊10橫向推出導(dǎo)向的導(dǎo)槽62。導(dǎo)槽62可由在平臺(tái)6上凸起的壁體來(lái)圍合組成。推塊10在第一氣缸8的活塞桿帶動(dòng)下，可將已被機(jī)械手200抓取鋁片400后的承載板100橫向推出平臺(tái)6夕卜。
[0030]升降臺(tái)3可采用可驅(qū)使定位柱32和定位塊31上下運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)，本例的升降臺(tái)3可以設(shè)成以下機(jī)構(gòu):包括驅(qū)動(dòng)氣缸34和升降板35，升降板35與平臺(tái)6平行，升降板35的底面與驅(qū)動(dòng)氣缸34的活塞桿固定，定位塊31、定位柱32固定于升降板35的頂面；驅(qū)動(dòng)氣缸34固定于機(jī)架4上，驅(qū)動(dòng)氣缸34的活塞桿垂直于平臺(tái)6。
[0031]如圖3所示，本例的輸送帶2包括支架21、樞裝在支架21兩端的導(dǎo)輥22、纏繞在導(dǎo)輥22上的導(dǎo)帶230和用于對(duì)承載板100的輸送進(jìn)行限位的調(diào)節(jié)架24，調(diào)節(jié)架24包括多個(gè)連接桿241和兩條相互平行且間隔設(shè)置的限位桿242，兩限位桿242沿輸送帶2的傳輸方向延伸，連接桿241的一端與限位桿242垂直相連，連接桿241的另一端設(shè)有第一調(diào)節(jié)槽243，支架21上配有用于支撐連接桿241的兩個(gè)支撐桿211，兩支撐桿211分別位于限位桿242兩側(cè)，兩支撐桿211上分別開(kāi)有與第一調(diào)節(jié)槽243垂直的第二調(diào)節(jié)槽212，第一調(diào)節(jié)槽243在第二調(diào)節(jié)槽212上的投影與第二調(diào)節(jié)槽212相交。通過(guò)調(diào)節(jié)連接桿241與支撐桿211的垂直相對(duì)位置，則可相應(yīng)調(diào)節(jié)限位桿242的位置，同時(shí)用螺栓等緊固間穿過(guò)第一調(diào)節(jié)槽243和第二調(diào)節(jié)槽212來(lái)鎖緊，從而調(diào)節(jié)承載板100在輸送過(guò)程中的移動(dòng)軌跡，利于承載板100通過(guò)入口 71處進(jìn)入待抓取位5，進(jìn)一步利于提升承載板100的定位效果。
[0032]進(jìn)一步地，如圖4所示，為使鋁片400被穩(wěn)定限位，可在承載板100上開(kāi)設(shè)用于限位鋁片400的限位槽103，限位槽103的邊緣還開(kāi)有用于手指夾取鋁片400的至少一個(gè)斜口 104。斜口 104便于手工往限位槽103中取出鋁片400或者放入鋁片400。斜口 104的數(shù)量根據(jù)需要任意設(shè)置。
[0033]如圖6?7所示，本例的校準(zhǔn)對(duì)位機(jī)構(gòu)為一 CXD照相裝置1，機(jī)械手200包括固定于平臺(tái)6的底座201和與底座201鉸接的手臂機(jī)構(gòu)202，手臂機(jī)構(gòu)202的端部具有用于抓取鋁片400的抓手203，抓手203可將鋁片400從待抓取位5抓取，再移動(dòng)至CXD照相裝置I上方，經(jīng)CXD照相裝置I校準(zhǔn)后，抓手203再將鋁片400移動(dòng)至貼合位64進(jìn)行下移貼合；平臺(tái)
6上開(kāi)有透光口 63，CXD照相裝置I位于該透光口 63正下方；如圖8所示，CXD照相裝置I包括一個(gè)固定架11和相互間隔設(shè)置的兩個(gè)CXD探頭12，C⑶探頭12呈圓柱形，豎直固定于固定架11，CXD探頭12的探照方向朝向透光口 63，固定架11固定于機(jī)架4 ;平臺(tái)6上還設(shè)有用于貼合對(duì)位的貼合位64，該貼合位64位于抓手203運(yùn)動(dòng)軌跡在平臺(tái)6上投影的覆蓋范圍內(nèi)，使抓手203可移動(dòng)至貼合位64正上方后下移貼合；(XD照相裝置I與機(jī)械手200電連接，用于反饋鋁片400的相對(duì)位置。
[0034]機(jī)械手200的抓手203將招片400抓起后，手臂機(jī)構(gòu)202驅(qū)動(dòng)抓手203移動(dòng)至(XD照相裝置I的正上方，由CXD探頭12向上探射拍照，獲得鋁片400的相對(duì)位置，可以是相對(duì)于預(yù)建立的絕對(duì)坐標(biāo)系的位置，也可以是相對(duì)于貼合位64的位置，將獲得的相對(duì)位置數(shù)據(jù)反饋至機(jī)械手200，使機(jī)械手200校正修正后續(xù)貼合對(duì)位的運(yùn)動(dòng)軌跡。本例的機(jī)械手200采用現(xiàn)有常用的機(jī)械手，也稱為機(jī)器人。
[0035]貼合位64可設(shè)置成可設(shè)置成支撐結(jié)構(gòu)，用于支撐被鋁片400貼合的電路板或觸摸板 700。
[0036]如圖8所示，為簡(jiǎn)化CXD照相裝置I的結(jié)構(gòu)，減少所占用的體積，CXD照相裝置I的固定架11包括框架111、光源112和玻璃板113，框架111固定于固定架11上端并位于CXD探頭12上方，玻璃板113水平鋪設(shè)在框架111上，光源112設(shè)于框架111上。玻璃板113為石英玻璃板，用于保護(hù)CCD探頭12。框架111呈矩形，框架111的上表面為向內(nèi)傾斜的傾斜面，光源112沿框架111的傾斜面均布，光源112形成了一定斜度，在抓手203上產(chǎn)生光聚集，提供拍照的充足光線。
[0037]為便于調(diào)節(jié)CXD探頭12、框架111的位置，以方便調(diào)試CXD探頭12所獲得的鋁片400的相對(duì)位置，可將固定架11設(shè)置為以下機(jī)構(gòu):固定架11還包括滑動(dòng)板114、水平導(dǎo)軌115和豎直導(dǎo)軌116，兩CXD探頭12分別固定于滑動(dòng)板114的兩端，滑動(dòng)板114的底端與水平導(dǎo)軌115沿水平方向滑動(dòng)配合，框架111與豎直導(dǎo)軌116沿豎直方滑動(dòng)配合。
[0038]如圖6?7所示，抓手203包括一固定在手臂機(jī)構(gòu)202上的固定板231、三個(gè)第二氣缸232、一聯(lián)動(dòng)桿233、兩固定桿234和四個(gè)與固定板231豎向滑動(dòng)配合的滑動(dòng)柱236，每個(gè)滑動(dòng)柱236的下端均裝有用于吸附抓取鋁片400的吸盤(pán)237，吸盤(pán)237可接入外部真空負(fù)壓源以提供負(fù)壓吸起鋁片400。其中兩個(gè)滑動(dòng)柱236的上端分別固定于聯(lián)動(dòng)桿233的兩端，另兩個(gè)滑動(dòng)柱236的上端分別固定于兩個(gè)固定桿234上；每個(gè)第二氣缸232均固定于固定板231,其中一個(gè)第二氣缸232的活塞桿固定于聯(lián)動(dòng)桿233,另兩個(gè)第二氣缸232的活塞桿分別與兩固定桿234固定。
[0039]抓手203在貼合位64進(jìn)行貼合對(duì)位時(shí)，與聯(lián)動(dòng)桿233連接的吸盤(pán)237可一同吸附抓取長(zhǎng)條形的鋁片400，此時(shí)，聯(lián)動(dòng)桿233由其中一個(gè)第二氣缸232驅(qū)動(dòng)上下移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)條形鋁片400的對(duì)位貼合。其它兩個(gè)鋁片400可分別由另兩個(gè)吸盤(pán)237來(lái)上下移動(dòng)貼合，該另兩個(gè)吸盤(pán)237分別通過(guò)另兩個(gè)第二氣缸232驅(qū)動(dòng)。其中，每個(gè)滑動(dòng)柱236均與固定板231豎向滑動(dòng)配合，利于保證貼合對(duì)位的精度。
[0040]C⑶探頭12進(jìn)行拍照時(shí)，用兩個(gè)C⑶探頭12同時(shí)對(duì)長(zhǎng)條形的一個(gè)鋁片400進(jìn)行拍照，再用該兩個(gè)CCD探頭12分別拍照另兩個(gè)矩形的小鋁片400，使抓手203在校準(zhǔn)位65停留一次則可移動(dòng)至貼合位64，大大節(jié)約了時(shí)間。
[0041]如圖2所示，對(duì)于在鋁片400的貼合面上預(yù)先貼有保護(hù)膜的情況，本例在平臺(tái)6上還設(shè)有用于撕除鋁片400上的保護(hù)膜的氣動(dòng)手指300，抓手203先將鋁片400移動(dòng)至氣動(dòng)手指300處進(jìn)行一一撕除保護(hù)膜再移動(dòng)至校準(zhǔn)位65上方；如圖f 2、圖9所示，輸出機(jī)構(gòu)600的輸送出口上方設(shè)有保壓裝置800，該保壓裝置800包括壓板801和第三氣缸802，本例的壓板801和第三氣缸802位于一殼體內(nèi)。第三氣缸802固定于輸出機(jī)構(gòu)600，第三氣缸802的活塞桿豎直伸出并與壓板801固定，所述壓板801水平設(shè)置。當(dāng)貼合成品輸送至壓板801下方時(shí)，第三氣缸802驅(qū)動(dòng)壓板801下壓，對(duì)鋁片400的貼裝進(jìn)行保壓，增強(qiáng)貼裝穩(wěn)定性。
[0042]此外，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，本基于機(jī)器視覺(jué)的觸摸板貼合對(duì)位系統(tǒng)還可增加人機(jī)操作系統(tǒng)，利于對(duì)機(jī)械手200、(XD照相裝置1、輸送定位裝置、輸入機(jī)構(gòu)500、輸出機(jī)構(gòu)600輸入指令來(lái)輔以更進(jìn)一步的自動(dòng)化控制；本發(fā)明的基于機(jī)器視覺(jué)的觸摸板貼合對(duì)位系統(tǒng)也可應(yīng)用于片狀物料貼合對(duì)位在電路板上的貼合對(duì)位工藝中，片狀物料相當(dāng)于鋁片400，電路板相當(dāng)于觸摸板700。
[0043]上述實(shí)施方式僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，不能以此來(lái)限定本發(fā)明保護(hù)的范圍，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明的基礎(chǔ)上所做的任何非實(shí)質(zhì)性的變化及替換均屬于本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍。
【權(quán)利要求】
1.基于機(jī)器視覺(jué)的觸摸板貼合對(duì)位系統(tǒng)，其特征在于:包括機(jī)架、設(shè)有待抓取位、貼合位及校準(zhǔn)位的平臺(tái)、用于輸入和將鋁片定位在待抓取位的輸送定位裝置、用于輸送入觸摸板的輸入機(jī)構(gòu)、用于輸出貼合成品的輸出機(jī)構(gòu)、用于抓取鋁片的機(jī)械手和用于校準(zhǔn)機(jī)械手的校準(zhǔn)對(duì)位機(jī)構(gòu)，所述平臺(tái)水平承托于機(jī)架上，所述輸送定位裝置、輸入機(jī)構(gòu)和輸出機(jī)構(gòu)均由機(jī)架內(nèi)向外伸出，輸送定位裝置的輸送出口與待抓取位正對(duì)，輸入機(jī)構(gòu)的輸送出口和輸出機(jī)構(gòu)的輸送入口分別與貼合位正對(duì)；所述校準(zhǔn)對(duì)位機(jī)構(gòu)位于校準(zhǔn)位的正下方；待抓取位、貼合位和校準(zhǔn)位均互相間隔，且均位于機(jī)械手運(yùn)動(dòng)軌跡在平臺(tái)上投影的覆蓋范圍內(nèi)；所述校準(zhǔn)對(duì)位機(jī)構(gòu)與機(jī)械手電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于機(jī)器視覺(jué)的觸摸板貼合對(duì)位系統(tǒng)，其特征在于:所述輸送定位裝置包括升降臺(tái)、用于承載鋁片的承載板和用于輸送承載板的輸送帶，所述升降臺(tái)固定于待抓取位正下方的機(jī)架上，并可相對(duì)于平臺(tái)做豎向升降運(yùn)動(dòng)，升降臺(tái)上表面固定有向上延伸的多個(gè)定位塊和至少一個(gè)定位柱，定位塊的高度大于定位柱的高度；各所述定位塊間隔設(shè)置，圍成與所述承載板的邊緣輪廓大小及形狀相同的粗定位組件，該粗定位組件具有供承載板水平進(jìn)入的入口，所述輸送帶的輸送出口與所述入口正對(duì)，所述定位柱位于粗定位組件內(nèi)；所述平臺(tái)上開(kāi)有供定位塊和定位柱一一穿過(guò)的通孔，所述承載板上開(kāi)有供定位柱穿過(guò)的定位孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于機(jī)器視覺(jué)的觸摸板貼合對(duì)位系統(tǒng)，其特征在于:所述定位塊的上端部設(shè)有傾斜的導(dǎo)入面，該導(dǎo)入面由粗定位組件內(nèi)向粗定位組件外延伸；所述定位柱的上端部呈圓頭狀。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于機(jī)器視覺(jué)的觸摸板貼合對(duì)位系統(tǒng)，其特征在于:所述定位孔內(nèi)嵌設(shè)有供定位柱穿過(guò)的定位環(huán)，該定位環(huán)與定位柱滑動(dòng)配合；所述定位柱上套有用于承托定位環(huán)的承托環(huán)，該承托環(huán)與定位孔滑動(dòng)配合。
5.根據(jù)權(quán)利要求2~4任一項(xiàng)所述的基于機(jī)器視覺(jué)的觸摸板貼合對(duì)位系統(tǒng)，其特征在于:所述輸送定位裝置還包括第一氣缸和壓塊，第一氣缸固定于平臺(tái)上，第一氣缸的活塞桿平行于平臺(tái)并伸向粗定位組件，所述壓塊一端與第一氣缸的活塞桿固定，另一端伸入粗定位組件內(nèi)且位于承載板上方；所述壓塊和第一氣缸的活塞桿之間連接有推塊，該推塊垂直于承載板，與平臺(tái)滑動(dòng)配合，并與承載板的側(cè)面貼合；所述平臺(tái)上設(shè)有供承載板被推板橫向推出導(dǎo)向的導(dǎo)槽。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于機(jī)器視覺(jué)的觸摸板貼合對(duì)位系統(tǒng)，其特征在于:所述輸送帶包括支架、樞裝在支架兩端的導(dǎo)輥、纏繞在導(dǎo)輥上的導(dǎo)帶和用于對(duì)承載板的輸送進(jìn)行限位的調(diào)節(jié)架，所述調(diào)節(jié)架包括多個(gè)連接桿和兩條相互平行且間隔設(shè)置的限位桿，兩限位桿沿所述輸送帶的傳輸方向延伸，所述連接桿的一端與限位桿垂直相連，連接桿的另一端設(shè)有第一調(diào)節(jié)槽，所述支架上配有用于支撐連接桿的兩個(gè)支撐桿，兩支撐桿分別位于限位桿兩側(cè)，兩支撐桿上分別開(kāi)有與第一調(diào)節(jié)槽垂直的第二調(diào)節(jié)槽，所述第一調(diào)節(jié)槽在第二調(diào)節(jié)槽上的投影與第二調(diào)節(jié)槽相交。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于機(jī)器視覺(jué)的觸摸板貼合對(duì)位系統(tǒng)，其特征在于:所述校準(zhǔn)對(duì)位機(jī)構(gòu)為一 CCD照相裝置；所述機(jī)械手包括固定于平臺(tái)的底座和與底座鉸接的手臂機(jī)構(gòu)，手臂機(jī)構(gòu)的端部具有用于抓取鋁片的抓手；所述平臺(tái)上開(kāi)有透光口，CCD照相裝置位于該透光口正下方；所述CCD照相裝置包括一個(gè)固定架和相互間隔設(shè)置的兩個(gè)CCD探頭，所述CCD探頭呈圓柱形,豎直固定于固定架，CCD探頭的探照方向朝向透光口，所述固定架固定于機(jī)架。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于機(jī)器視覺(jué)的觸摸板貼合對(duì)位系統(tǒng)，其特征在于:所述CCD照相裝置的固定架包括框架、光源和玻璃板，所述框架固定于固定架上端并位于CCD探頭上方，所述玻璃板水平鋪設(shè)在框架上，所述光源設(shè)于框架上；所述框架呈矩形，框架的上表面為向內(nèi)傾斜的傾斜面，所述光源沿框架的傾斜面均布。
9.根據(jù)權(quán)利要求71任一項(xiàng)所述的基于機(jī)器視覺(jué)的觸摸板貼合對(duì)位系統(tǒng)，其特征在于:所述抓手包括一固定在手臂機(jī)構(gòu)上的固定板、三個(gè)第二氣缸、一聯(lián)動(dòng)桿、兩固定桿和四個(gè)與固定板豎向滑動(dòng)配合的滑動(dòng)柱，每個(gè)滑動(dòng)柱的下端均裝有用于吸附抓取鋁片的吸盤(pán)，其中兩個(gè)滑動(dòng)柱的上端分別固定于聯(lián)動(dòng)桿的兩端，另兩個(gè)滑動(dòng)柱的上端分別固定于兩個(gè)固定桿上；每個(gè)第二氣缸均固定于固定板，其中一個(gè)第二氣缸的活塞桿固定于聯(lián)動(dòng)桿，另兩個(gè)第二氣缸的活塞桿分別與兩固定桿固定。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于機(jī)器視覺(jué)的觸摸板貼合對(duì)位系統(tǒng)，其特征在于:所述平臺(tái)上還設(shè)有用于撕除鋁片上的保護(hù)膜的氣動(dòng)手指；所述輸出機(jī)構(gòu)的輸送出口上方設(shè)有保壓裝置，該保壓裝置包括壓板和第三氣缸，第三氣缸固定于輸出機(jī)構(gòu)，第三氣缸的活塞桿豎直伸出并與壓板固定 ，所述壓板水平設(shè)置。
【文檔編號(hào)】H05K3/30GK103917055SQ201410129856
【公開(kāi)日】2014年7月9日 申請(qǐng)日期:2014年3月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月31日
【發(fā)明者】張俊峰 申請(qǐng)人:廣州超音速自動(dòng)化科技有限公司