电子纸装置组装治具和方法与流程

本发明涉及电子产品自动化组装设备，具体涉及一种用于电子纸模块（如电子价签）组装的治具及方法。

背景技术：

1、随着物联网及新零售的发展，电子价签等采用电子纸显示技术的设备应用日益广泛。这类设备的核心组装工序主要包括：将电子纸显示模组与印刷电路板进行精确的翻转、反折并粘贴，以及将粘贴后的模组组装到中框内。

2、现有技术中，该工序多依赖人工操作，存在以下显著问题：

3、1. 人工凭手感与目视粘贴电子纸显示模组与电路板时，极易发生偏位，导致产品良率低；

4、2. 人工将模组按压扣入中框的操作劳动强度大、效率低下，且易造成操作人员手指疲劳与损伤；

5、3. 整个流程需多人协作，人力成本高。

6、为解决上述问题，现有技术中虽有提及自动翻转与组装的构想，但缺乏结构紧凑、集成度高、能够在一个旋转平台上连续完成多步关键组装的自动化治具的具体技术方案。

7、名词解释：

8、pcba板‌的英文全称是 ‌printed circuit board assembly‌（印制电路板组装），指的是完成元器件贴装和焊接的电路板。

9、‌epd模组‌的英文全称是 ‌electronic paper display module‌（电子纸显示模组），是一种利用电子墨水技术模拟纸质显示的显示设备。

技术实现思路

1、本发明旨在提供一种电子纸装置组装治具，以解决人工组装效率低、精度差、劳动强度大的问题。

2、‌（一）所要解决的技术问题‌

3、解决电子纸显示模组与电路板粘贴时易偏位的问题，提高粘贴精度和生产良率。降低中框组装工序的劳动强度，提升自动化水平和生产效率。减少对熟练工人的依赖，整合生产步骤，节省人工成本。

4、为了将上料工序、铰合工序、部件移动等工序高度集合，由机器完成，申请人提出一种电子纸装置组装治具，用于电子纸模块组装，所述电子纸模块包括电路板、中框、电子纸显示模组，包括转动盘、a组件；a组件、设置在转动盘上；a组件，分别包括至少一套装配组件；所述装配组件包括铰合模块、中框压合模块；所述铰合模块包括k1铰合部件、k2铰合部件，k1铰合部件与k2铰合部件中，包括k1容纳部位、k2容纳部位，所述k1容纳部位、k2容纳部位用于容纳电路板或电子纸显示模组，k1铰合部件与k2铰合部件能够相对铰合，用于将放入的所述电路板或电子纸显示模组组合连接成d部件；还包括d部件搬移装置、压合装置；所述中框压合模块包括k3容纳部位，k3容纳部位用于容纳中框；d部件搬移装置用于将所述d部件搬移到所述k3容纳部位，将d部件放置到所述容纳中框上，所述压合装置用于将所述d部件与中框压合为一个整体，形成e部件；还包括上料位、下料位；上料位、下料位分别设置在转动盘旁边；上料位，用于在k1容纳部位放入电路板，在k2容纳部位放入电子纸显示模组；在k3容纳部位放入中框；下料位，用于将所述e部件取出。

5、通过将上料位固定设置在a组件中，将上料固定到容纳部位，使得上料位置精准，通过k1铰合部件能替代人力贴合，通过转动盘将高度有序的工序，按照转动顺序分布，大幅度降低了设备的空间，同时转动能够提高工序的速度，大幅度提升了工作效率，对于海量的电子标签生产，实现了每分钟一套组装治具完成千级别的组装速度。

6、为了更大地提升设备的产量，申请人提出，在一个转动盘包括更多的组件，还包括b组件、c组件，b组件、c组件分别设置在转动盘上，a组件、b组件、c组件与转动盘的圆心距离相等。或还包括b组件、c组件、d组件，a组件、b组件、c组件、d组件分别设置在转动盘的角度均分线上；所述b组件、c组件或所述d组件分别包括至少一套所述装配组件。

7、通过在转动盘设置3个或4个，或扩大直径，设置更多的组件，转动盘转动360度，就能完成多组电子纸装置的组装工作。

8、电子纸显示模组是上下表面平滑的部件，同时非常脆弱，申请人提出，所述k2容纳部位包括吸盘，所述吸盘用于将所述电子纸显示模组吸合固定，铰合过程中，所述k2铰合部件带动所述电子纸显示模组翻转，将电子纸显示模组带动到所述电路板的上方。

9、通过吸盘，能够方便光滑平面部件的稳定，同时也便于释放，而电路板相对难以通过吸盘固定与搬移。通过让电子纸显示模组翻转吸附与释放，使得自动化工序能够实现与高效运行。

10、为了提高完成后的部件下料，申请人提出，所述d部件搬移装置包括x轴轨道、y轴轨道、吸取装置，x轴轨道安装在所述y轴轨道上，所述吸取装置安装在所述x轴轨道上，所述所述吸取装置能够吸取所述d部件，并带动其在x轴与y轴上移动。

11、通过设置x轴轨道、y轴轨道，可以完成位于不同位置的下料，简化了下料机构。

12、为了降低设备成本，提高部件的利用率，申请人提出，d部件搬移装置安装在所述下料位，所述d部件搬移装置还用于将所述e部件取出。

13、让d部件搬移装置执行两道工序的工作，提升了d部件搬移装置的利用率，降低了设备的整体成本。

14、申请人提出，所述压合装置安装在所述x轴轨道上。将压合装置安装在所述x轴轨道，压合装置能够在x方向与y方向移动，能够压合不同位置的d部件。

15、申请人提出，所述压合装置安装在所述转动盘上；a组件中还包括水平滑动平台，所述中框压合模块安装在所述水平滑动平台上。

16、通过水平滑动平台，可以将不同的d部件移动到压合装置的位置。

17、申请人提出，所述压合装置包括z轴轨道、压块，所述压块安装在z轴轨道，压块能在z轴轨道上移动。

18、通过在z轴轨道上下移动来压合d部件，结构简单，压合距离能够精确控制。

19、申请人提出，还包括空气压缩机，所述气缸设置在所述转动盘，所述铰合模块包括气动推杆，所述气动推杆推动所述k1铰合部件、k2铰合部件打开或关闭，所述气动推杆通过导气管与空气压缩机连通。

20、将空气压缩机设置在转动盘上，转动过程中，不会缠绕气管，能够提高转动速度。

21、申请人提出，还包括旋转驱动装置，所述旋转驱动装置驱动转动盘转动，所述转动盘沿一个方向转动，或所述转动盘转动360度后，反向转动360度回到初始位置后再执行下一轮组装。

22、通过转动360度后恢复到0度，空气压缩机可以设置在转动盘外边，恢复到0度，不会让气管或供电电线因持续单向转动而断裂。

23、一种电子纸装置组装方法，基于上述的电子纸装置组装治具，包括以下步骤：步骤a910：在上料位置，在k1容纳部位放入电路板，在k2容纳部位放入电子纸显示模组，在k3容纳部位放入中框；步骤a920：k1铰合部件与k2铰合部件相对铰合，将放入的所述电路板或电子纸显示模组组合连接成d部件；步骤a930：将d部件放置到所述容纳中框上，所述压合装置将所述d部件与中框压合为一个整体，形成e部件；步骤a940：所述d部件搬移装置将所述e部件取出。

24、步骤a910之后，还包括步骤a912：k2容纳部位包括吸盘，吸盘将所述电子纸显示模组吸合固定；步骤a930中：压块在z轴轨道上移动；中框压合模块在所述水平滑动平台上移动，压块位置和中框压合模块位置对准后，将所述d部件与中框压合为一个整体，形成e部件。

25、有益效果：‌显著提高组装精度与良率，通过气动驱动的自动翻转铰合，确保电子纸显示模组与电路板的对位和粘贴精度，杜绝了人工粘贴的偏位问题。

26、‌大幅提升生产效率：‌自动化流水线式作业，实现了多工序的连贯、快速执行，单次循环即可完成一个成品的组装，生产效率远超传统人工。

27、‌极大降低劳动强度与人力成本：‌将操作员从最繁重、重复性的翻转、对准和按压等工序中解放出来，单个组装循环中，操作员仅需执行上料动作即可。实践证明，可将粘贴工序人员由3人减少至1人，中框组装人员则可完全省略。