一种高精度贴合预压装置及其贴合预压方法与流程

本技术涉及自动化贴合，尤其是涉及一种高精度贴合预压装置及其贴合预压方法。

背景技术：

1、精密贴合装置是重要的自动化贴合设备，有一些产品比如液晶显示屏、电子纸等具有多层结构的产品，就需要使上下层结构精准对位后再进行贴合压紧或预压，有的还要在真空环境下贴合，以使上下层结构之间贴合后不存在空气。现有的精密贴合装置一般采用双相机单向拍照的形式，即从上方或下方同时对上层结构和下层结构进行拍照，捕捉上层结构和下层结构的位置，然后以其中一个为基准，调整另一个的位置，位置修正完成后，利用升降机构上下移动进行贴合压紧，以上对位修正方式属于单次对位单次修正，经常会受到设备自身精度等因素导致贴合精度不高，容易导致产品不良。

技术实现思路

1、为了解决现有贴合预压装置采用单次对位单次修正导致贴合精度不高的技术问题，本发明提供了一种高精度贴合预压装置及其贴合预压方法。

2、一方面，本技术提供的技术方案如下：一种高精度贴合预压装置，用于将第一产品贴合预压到第二产品上，包括工作台、龙门架、真空箱体、真空箱盖、uvw对位平台、第一上料机械手、第二上料机械手、第一视觉对位机构、翻转台、升降机构、第一吸附板、第二吸附板、第三吸附板、第四吸附板、第一水平移动平台和第二水平移动平台；所述第一吸附板设置在uvw对位平台上，所述uvw对位平台设置在真空箱体内，所述真空箱体设置在第一水平移动平台上，所述第一水平移动平台设置在工作台上，用于带动真空箱体、uvw对位平台和第一吸附板平移，移动至外侧端时，用于接收第一上料机械手移送来的第一产品，移动至内侧端时，使真空箱体位于真空箱盖的正下方；所述翻转台设置在工作台上，所述第二吸附板设置在翻转台上，所述第二上料机械手用于将第二产品上料到第二吸附板上；所述第三吸附板设置在第二水平移动平台上，所述翻转台用于将第二产品翻转180度，并放置在第三吸附板上；所述第二水平移动平台用于带动第三吸附板平移，移动至外侧端时，用于接收翻转台翻转后的第二产品，移动至内侧端时，位于升降机构的正下方；所述龙门架设置在工作台上，所述升降机构设置在龙门架上，所述真空箱盖设置在升降机构上，所述第四吸附板设置在真空箱盖内，所述升降机构用于带动真空箱盖和第四吸附板升降，使第四吸附板吸附第三吸附板上的第二产品，以及使真空箱盖下移，与真空箱体对接，形成密封的真空箱，还用于将第二产品压合到第一产品上；所述第一视觉对位机构用于对第一产品和第二产品进行多次视觉定位，所述uvw对位平台用于根据多次视觉定位的结果，以第二产品位置为基准位，带动第一产品进行位置修正。

3、通过采用上述技术方案，本技术第一上料机械手、第二上料机械手分别用于对第一产品和第二产品的上料，翻转台用于将第二产品翻转180度，第二水平移动平台用于接收翻转后的第二产品，再把第二产品移送至升降机构下方，升降机构下移将第二产品吸附到第四吸附板上，第一水平移动平台用于接收第一产品，再把第一产品移送至升降机构的下方，第一视觉对位机构能对上方的第二产品进行位置多次捕捉，也能对下方的第二产品进行位置多次捕捉，uvw对位平台用于根据多次视觉定位的结果，以第二产品的位置为基准位，带动第一产品进行位置修正，在达到对位精度要求时，停止位置修正，升降机构带动真空箱盖下降，与真空箱体合盖密封，并抽真空，从而提供真空贴合的环境，升降机构继续下降，将对位完成的第二产品贴合预压到产品上，从而保证了贴合的高精度，减少不良品产生。本技术采用模块化的设计思路，降低了装配难度，设备成本较低，稳定性好，能保证硬对硬的贴合高精度，可广泛应用于电子行业，比如显示产品、电子纸产品等。

4、优选地，所述高精度贴合预压装置还包括货叉取料机构和预定位对夹组件，所述货叉取料机构用于将第二产品从产品储料架上逐个取出，并将取出的第二产品提升至与预定位对夹组件平齐；所述预定位对夹组件用于对夹第二产品，使第二产品居中定位；所述货叉取料机构还用于将居中定位后的第二产品移送至第二上料机械手下方。

5、通过采用上述技术方案，预定位对夹组件对第二产品进行初步位置修正，能减小第二上料机械手的位置修正工作量。

6、优选地，所述高精度贴合预压装置包括产品储料架上料工位、产品储料架缓存工位、上料小车和下料小车，所述上料小车与产品储料架缓存工位对接，所述下料小车与产品储料架上料工位对接，所述产品储料架上料工位用于将空的产品储料架推入下料小车，所述产品储料架缓存工位用于将满料的产品储料架推入产品储料架上料工位。

7、通过采用上述技术方案，本技术能实现产品储料架的不停机循环上料。

8、优选地，所述第二上料机械手上还设有第二视觉对位机构，用于对货叉取料机构上的第二产品进行视觉定位，所述第二上料机械手上还用于对抓取的第二产品进行位置修正，再移送至翻转台上的第二吸附板上。

9、通过采用上述技术方案，第二上料机械手可以实现xyθ三轴方向的修正，通过初步的位置修正，可以减小后面uvw对位平台的工作量。

10、优选地，所述第一视觉对位机构包括第一相机组件、第二相机组件、第三相机组件和第四相机组件，所述第一相机组件和第二相机组件设置在第一水平移动平台的一侧，所述第三相机组件和第四相机组件设置在第一水平移动平台的另一侧，所述第一相机组件、第二相机组件、第三相机组件和第四相机组件均包括相机本体、电动微调台和相机移动组件，所述相机本体设置在电动微调台上，所述电动微调台设置在相机移动组件上，所述相机移动组件为xy移动平台，用于带动相机在水平面内移动。

11、通过采用上述技术方案，由于每个相机组件都设置了相机移动组件，可以带动四个相机本体移动到第一产品和第二产品之间，进行更准确的位置捕捉，对位完成后，再移出，不影响抽真空和贴合动作，四个相机组件也不会划伤第一产品或第二产品。

12、优选地，所述第一视觉对位机构还包括第一光源和第二光源，所述第一光源用于给第一产品补光，所述第二光源用于给第二产品补光。

13、通过采用上述技术方案，相机本体会设置棱镜，第一光源打开时，相机本体对第一产品拍照，第二光源打开时，相机本体对第二产品拍照，第一光源和第二光源先后开启，通过反复地开闭光源，多次地捕捉第一产品和第二产品的位置。

14、优选地，所述翻转台包括安装板、减速电机和旋转轴，所述减速电机和旋转轴均设置在安装板上，所述第二吸附板固定设置在旋转轴上，所述减速电机用于带动旋转轴和第二吸附板在竖直面旋转。

15、通过采用上述技术方案，能够实现稳定的翻转动作，保证翻转精度。

16、优选地，所述工作台、龙门架、第一吸附板和第四吸附板均由大理石材料制成。

17、通过采用上述技术方案，大理石具有精度高、变形小、强度高、硬度高的优点，能够长期保持本身的精度，工作台和龙门架用于保证整个装置的刚性和稳定性，第一吸附板和第四吸附板可以加工出非常高的平面度，从而能保证吸附的第一产品和第二产品具有非常高的平整度，更利于视觉对位精度和压合精度。

18、另一方面，本技术还提供了以下技术方案：一种上面所述高精度贴合预压装置的贴合预压方法，包括以下步骤：

19、s1，使第一水平移动平台移动至外侧端，利用第一上料机械手把第一产品放置在第一吸附板上，第一吸附板真空吸附第一产品；

20、s2，利用第二上料机械手把第二产品放置在翻转台上的第二吸附板上，第二吸附板真空吸附第二产品，翻转台旋转180度，将第二产品翻转至朝下；

21、s3，使第二水平移动平台移动至外侧端，第二吸附板释放第二产品，第二产品落至第三吸附板上，第三吸附板真空吸附第二产品；

22、s4，使第二水平移动平台移动至内侧端，升降机构带动第四吸附板和真空箱盖下降，第三吸附板释放第二产品，第四吸附板真空吸附第二产品，升降机构带动第四吸附板、第二产品和真空箱盖升起，使第二水平移动平台移动至外侧端，再使第一水平移动平台移动至内侧端；

23、s5，第一视觉对位机构上的多个相机组件移动到第一产品和第二产品之间，交替开启第一光源和第二光源，多个相机组件对第一产品和第二产品进行位置捕捉，uvw对位平台根据视觉对位的结果，以第二产品位置为基准位，带动第一产品进行位置修正，重复位置捕捉和位置修正，直至达到对位精度要求时，停止位置修正，第一视觉对位机构上的多个相机组件退回到初始位置；

24、s6，升降机构带动第四吸附板和真空箱盖下降，真空箱盖与下方的真空箱体接触密封，形成完整的真空箱，对真空箱进行抽真空，达到真空度要求后，升降机构继续带动第四吸附板和真空箱盖下降，使第四吸附板上的第二产品预压贴合到第一吸附板上的第一产品上；

25、s7，预压贴合完成后，对真空箱进行破真空，第四吸附板释放第二产品，升降机构带动第四吸附板和真空箱盖升起，第一水平移动平台带动真空箱体移动至外侧端；第一上料机械手或者外部的机械手将贴合后的第一产品和第二产品取走。

26、优选地，在步骤s2之前还包括以下步骤：

27、s2.1，使下料小车与产品储料架上料工位对接，使上料小车与产品储料架缓存工位对接，把上料小车上的产品储料架推送至产品储料架缓存工位，产品储料架缓存工位将产品储料架推送至产品储料架上料工位，移走上料小车，再重复上料一个产品储料架，当产品储料架上料工位处的产品储料架上的第二产品被全部取走后，将空的产品储料架推出至下料小车，产品储料架缓存工位将新的产品储料架推送至产品储料架上料工位，实现不停机循环上料；

28、s2.2，所述货叉取料机构将产品储料架上料工位处产品储料架最下端的一个第二产品取出，然后将第二产品提升至与预定位对夹组件平齐；所述预定位对夹组件对夹第二产品，使第二产品居中定位；货叉取料机构再将居中定位后的第二产品移送至第二上料机械手下方，第二上料机械手上的第二视觉对位机构对货叉取料机构上的第二产品进行视觉定位，然后所述第二上料机械手抓取第二产品，并进行位置修正，再移送至翻转台上的第二吸附板上。

29、综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：

30、1.本技术第一视觉对位机构能对上方的第二产品进行位置多次捕捉，也能对下方的第一产品位置进行多次捕捉，uvw对位平台用于根据多次视觉定位的结果，多次位置修正，从而保证了贴合的高精度，减少不良品产生；

31、2.本技术采用模块化的设计思路，降低了装配难度，设备成本较低，稳定性好，能保证硬对硬的贴合高精度，可广泛应用于电子行业，比如显示产品、电子纸产品等；

32、3.由于四个相机组件都设置了相机移动组件，可以先带动四个相机本体移动到第一产品和第二产品之间，进行更准确的位置捕捉，然后对位完成后，再移出，不影响贴合动作，四个相机组件也不会划伤产品。