Устройство для сборки корпусов жидкокристаллических индикаторов

 

Изобретение относится к области машиностроения для изделий электронной техники и может быть использовано для сборки корпусов жидкокристаллических индикаторов, применяемых в наручных электронных часах и других устройствах информации. Целью изобретения является повышение производительности и надежности устройства. Устройство для сборки корпусов жидкокристаллических индикаторов содержит электромеханический привод, механизм подачи стеклянных пластин, механизм совмещения стеклянных пластин, механизм скрепления стеклянных пластин, кассету для заготовок. Ползун 17 механизма подачи пластин снабжен шибером 18 с прикрепленными к его торцу плоскими пружинящими упорами 19 и 20, расположенными один над другим и невыступающими за плоскости шибера; у механизма совмещения упор 38 для продольного совмещения пластин выполнен подвижным и снабжен скосом в сторону перемещения пластин, упоры для поперечного совмещения расположены на подвижной планке, а прижимы для поперечного совмещения выполнены в виде рычагов 30 и 31, посаженных на общую ось в возможностью поворота на разные углы при воздействии на них общего рычага; механизм скрепления пластин выполнен в виде закрытой обогреваемой подвижной ванны 39 с дозаторами 40 клея, при этом дозаторы выполнены в виде подвижной и неподвижной частей, снабженных сообщающимися капиллярными каналами для подачи клея, причем подвижные части - наконечники выполнены с возможностью поворота вокруг двух взаимно перпендикулярных осей и образования капиллярных канавок при контакте со скрепленными пластинами; кроме того, ванна расположена под направляющими планками и снабжена нагревателем, присоединенным к автоматическому регулятору температуры; кассета для заготовок выполнена общей для верхней и нижней стеклянных пластин жидкокристаллических индикаторов. 2 з. п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к области машиностроения для изделий электронной техники и может быть использовано для сборки корпусов жидкокристаллических индикаторов (ЖКИ), применяемых в наручных электронных часах и других устройствах информации. Целью изобретения является повышение производительности и надежности устройства. На фиг. 1 изображена кинематическая схема устройства; на фиг.2 основной узел механизма скрепления ванна с дозаторами клея и подогревателем, а также направляющая планка и стеклянные пластины корпуса, разрез; на фиг.3 схематично изображены ориентирующие и фиксирующие элементы устройства, вид сверху; на фиг.4 скрепленный корпус; на фиг.5 изображен наконечник дозатора в момент соприкосновения с нижней стеклянной пластиной, разрез; на фиг.6 вид по стрелке А на фиг.5, на наконечник дозатора; на фиг.7 схема для расчета геометрических параметров отсекателей механизма штабелирования корпусов. Устройство состоит из следующих узлов: электромеханического привода, включающего электродвигатель 1 и сменные шестерни 2 и 3, распределительного кулачкового вала 4 с кулачками 5, 6, 7 и 8; кассеты 9 для заготовок стеклянных пластин, направляющих планок 10 и 11 с нагревателем 12; механизма подачи заготовок стеклянных пластин, включающего рычаги 13 и 14, пружину 15, направляющую 16, ползун 17 с шибером 18, к которому прикреплены плоские пружинящие упоры 19 и 20; механизма совмещения стеклянных пластин, состоящего из направляющей 21, ползуна 22, рычага 23, пружины 24, планки 25 с упорами 26 и 27, планки 28, серьги 29, рычагов прижимов 30 и 31, пружин 32 и 33, общей оси 34, рычагов 35, 36, пружины 37, подвижного упора 38 для продольного совмещения пластин; механизма скрепления пластин, включающего ванну 39 с тремя дозаторами 40 и нагревателями 41, каретку 42 с направляющими колонками 43 и 44 и пружинами 45 и 46, траверсу 47 с прижимом 48, рычаг 49, стержень 50, прикрепленный к каретке 42, на стержне подвижную втулку 51, пружину 52 и толкатель 53; механизма штабелирования корпусов, включающего склиз 54, рычаг 55, пружину 56, шток 57, отсекатели 58 и 59; кассеты 60 для собранных корпусов; автоматический регулятор температуры 61. Дозатор клея состоит из неподвижной части 62 с осью 63 и подвижных частей 64 и 65, в которых имеются сообщающиеся капиллярные каналы 66. Подвижная часть 64 дозатора имеет возможность свободно поворачиваться вокруг оси 63, а подвижная часть 65 (наконечник дозатора) может свободно вращаться вокруг своей оси в части 64. Наконечник дозатора 65 имеет на торце капиллярные канавки 67. Устройство работает следующим образом. Кассета 9, заполненная на предыдущей операции заготовками стеклянными пластинами 68 и 69, уложенными парами рисунком внутрь (пары помещаются одна на другую), устанавливается на плиту устройства, ориентируясь с помощью установочных отверстий и штифтов (не показаны). После пуска электродвигателя 1 через шестерни 2, 3 движение передается кулачковому валу 4. От кулачка 5 через рычаги 13 и 14 ползун 17 получает возвратно-поступательное движение. К ползуну 17 прикреплен шибер 18 с плоскими пружинящими упорами 19 и 20, которые расположены с зазором один над другим. Ширина упоров 19 и 20 меньше ширины стеклянных пластин. Ползун 17, перемещаясь вперед, входит в окно кассеты 9 и упорами 19 и 20 выталкивает из стопки одновременно пару пластин 68 и 69, а остальная стопка пластин в кассете ложится на шибер 18. Пластины 68 и 69 попадают в направляющие планки 10 и 11, которые предварительно центрируют пластины. При каждом следующем ходе ползуна 17 из кассеты 9 подается пара пластин, которая упирается в предыдущую пару и толкает по направляющим планкам весь ряд пластин к механизму совмещения. Величина хода ползуна несколько больше длины пластины, поэтому, дойдя до упора 38, который ограничивает перемещение пластин в продольном направлении, пластины 68 и 69 с помощью пружинящих упоров 19 и 20 отдельно поднимаются к упору 38 базовыми торцами. Под действием кулачка 7 и рычага 23 получает возвратно-поступательное движение ползун 22, двигающийся в направляющей 21. Планка 25 с жесткими упорами 26 и 27 подводится ползуном 22 к боковым торцовым поверхностям стеклянных пластин через прорези в направляющей планке 11. При перемещении ползуна 22 и связанной с ним планки 28 серьга 29 освобождает рычаг прижим 30 и он под действием пружины 32 поворачивается вокруг оси 34 и, в свою очередь, освобождает рычаг прижим 31, который также поворачивается на свой угол с помощью пружины 33 вокруг общей оси 34. Толщина прижимов 30 и 31 меньше толщины заготовок пластин, при своем повороте прижимы 30 и 31 пружинами 32 и 33 прижимаются к стеклянным пластинам 68 и 69 и поджимают последние базовыми торцовыми поверхностями к упорам 26 и 27, совмещая пластины 68 и 69 в поперечном направлении. После того, как пластины совместятся, рычаг 49, получающий движение от кулачка 8, воздействует на втулку 51, закрепленную на стеpжне 50, опускает каретку 42 с ванной 39 и дозаторами 40. Каретка 42 с помощью колонок 43 и 44 направляется подшипниками скольжения, перемещаясь на заданное расстояние. Вместе с колонками 43 и 44 опускается траверса 47 с пружинящим прижимом 48, который прижимает стеклянные заготовки к направляющей планке. В крайнем нижнем положении каретки три дозатора 40 (два на фиг.1 оборваны) своими подвижными частями наконечниками 65 касаются стеклянных пластин 68 и 69, при этом наконечники самоустанавливаются, поворачиваясь вокруг взаимно перпендикулярных осей и образуют капиллярные щели 70 с торцами верхней пластины 68 с плоскостью нижней 69. В эти щели под действием капиллярных сил из ванны по капиллярным каналам 66 дозаторов 40 подается расплавленный клей КС-1 при температуре не выше 75^оС, что обеспечивается поддерживанием заданной температуры нагревателя 41 с помощью автоматического регулятора температуры 61. Количество клея 71, подаваемого дозаторами, определяется только размерами капиллярной щели, задаваемой размерами наконечника дозатора и зазором между дозатором и пластинами. Величина зазора устанавливается не более величины двух радиусов смачивания расплавленного клея. Для надежной работы дозаторов, заполнения полностью капиллярной щели клеем скрепляемые стеклянные заготовки 68 и 69 в процессе подачи через направляющие планки 10 и 11 подогреваются за счет теплопередачи от нагревателя 12 до температуры ≈50^оС. Это необходимо для того, чтобы не дать охладиться наконечникам дозаторов 40 при соприкосновении с пластиной 69 ниже температуры затвердевания клея, так как дозаторы 40 имеют массу и малую теплоемкость при хорошей теплопроводности. Температура пластин 68 и 69 поддерживается на заданном уровне терморегулятором 61. После нанесения клея в трех местах ванна 39 с дозаторами поднимается, клей 71 затвердевает и скрепляет стеклянные пластины. Затем отводятся прижимы 48, 30 и 31, а также упоры 26 и 27. Полученный корпус индикатора свободно лежит на направляющей планке. При вращении кулачка 6 рычаг 35 поднимается и пружина 37 через рычаг 36 утапливает упор 38. Ползун 17 начинает подавать весь ряд пластин, лежащих на направляющей планке 11, и корпус. После того, как корпус переместился более чем на половину своей длины, упор 38 начинает подниматься вверх, приподнимает задний край корпуса и сбрасывает корпус на склиз 54, при этом корпус скользит по скоку упора 38. Скос на упоре необходим для повышения надежности сброса корпуса за счет обеспечения большего опрокидывающего момента из-за увеличения плеча пары сил: силы воздействия упора и силы тяжести корпуса. После сброса корпуса следующая пара пластин поджимается к упору 38. Корпус по склизу 54 через окно в кассете 60, сцентрированной с механизмом штабелирования, ложится на шток 57 механизма штабелирования. При опускании каретки 42 под действием рычага 49 одновременно усилие через пружину 52, толкатель 53 передается на рычаг 55, под действием которого шток 57 с корпусом поднимается вверх. При подъеме сначала корпус соприкасается верхней плоскостью со штабелем корпусов, находящихся в кассете 60 и удерживаемых отсекателями 58 и 59, приподнимает штабель с отсекателей, воспринимая всю массу корпусов на себя. Отсекатели освобождаются. При дальнейшем движении вверх нижней пластиной корпус воздействует на клиновые поверхности отсекателей 58 и 59 и разводит их. Корпус штоком 57 перемещается выше отсекателей 58 и 59, после чего отсекатели 58 и 59 занимают первоначальное положение под действием момента, создаваемого их силовой тяжести относительно осей качания. При опускании штока 57 набранный штабель корпусов ложится на отсекатели. Емкости кассет 9 и 60 согласованы, поэтому смена их производится одновременно. Размеры клиньев отсекателей механизма штабелирования определяются, исходя из следующий условий работы механизма (см. фиг.7): при подъеме корпуса штоком 57 необходимо сначала верхней пластиной 68 корпуса приподнять с отсекателей штабель корпусов, находящийся в кассете 60 и освободить отсекатели, затем нижней пластинкой 69 развести их, поэтому высота клиньев отсекателей (Н_к), должна быть не более минимальной толщины пластины (h_ПВмин), т.е. h_к ≅ h_ПВмин. Для того, чтобы верхняя пластина корпуса не взаимодействовала с клином левого отсекателя, должно удовлетворяться условие: b_К1 ≅ b_У, где b_K1 длина клина левого отсекателя 58, b_У расстояние между торцами пластины 69 и 68, задаваемое неподвижными упорами 26 и 27. Для того, чтобы обеспечить опору корпусам размер b_К1 должен быть больше суммы размеров зазора S и разности между максимальной и минимальной шириной нижней пластины 69. Для того, чтобы исключить взаимодействие верхней пластины 68 с правым отсекателем 59, в случае крайнего правого положения корпуса на штоке, должно удовлетворяться следующее условие длина клина b_К2 должна быть не больше минимального расстояния между правыми торцами пластин корпуса, т.е. b_К2 ≅ b_ПНмин (b_У + b_ПВмакс), где b_ПН и b_ПВ ширина нижней и верхней пластин. Для обеспечения опоры корпусу, в случае смещения корпуса в крайнее левое положение в кассете, необходимо, чтобы удовлетворялось условие b_К2 > Δb_ПН + S. Для надежной работоспособности величина угла α клина должна быть проверена по формуле α ≥ arctg(f₁ + f₂), где f₁ и f₂ коэффициенты трения в направляющих или подшипниках отсекателей и при скольжении ребра нижней пластины по клину (соответственно). Использование предложенного устройства позволяет повысить производительность и надежность устройства при снижении трудоемкости операций сборки корпуса в 6 раз.

Формула изобретения

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ СБОРКИ КОРПУСОВ ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ ИНДИКАТОРОВ, содержащее электромеханический привод с распределительным кулачковым валом, направляющие планки, механизм подачи стеклянных пластин, включающий рычаги, пружину, ползун и направляющую, механизм совмещения стеклянных пластин, включающий упоры для продольного и поперечного совмещения пластин и прижимы, узел скрепления стеклянных пластин и кассету для заготовок, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности и надежности устройства, повышения качества и выхода годных корпусов и снижения расхода клея, ползун механизма подачи стеклянных пластин снабжен шибером с прикрепленными к его торцу плоскими подпружиненными упорами, расположенными один над другим в плоскости шибера, упор для продольного совмещения пластин выполнен со скосом в сторону перемещения пластин и смонтирован с возможностью перемещения, упоры для поперечного совмещения пластин смонтированы на установленной с возможностью перемещения планке, а прижимы выполнены в виде рычагов, установленных на общей оси с возможностью поворота на разные углы, узел скрепления стеклянных пластин выполнен в виде смонтированной с возможностью перемещения под направляющими планками закрытой ванны с нагревателями, регулятором температур и дозаторами клея, каждый из которых выполнен в виде неподвижного корпуса и установленного с возможностью поворота вокруг двух взаимно перпендикулярных осей наконечника с капиллярными каналами. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что направляющие планки снабжены нагревателями, соединенными с регулятором температур. 3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что оно снабжено кассетой для собранных корпусов и механизмом штабелирования корпусов с отсекателями, выполненными в виде подвижных клиньев, входящих внутрь кассеты, размеры которых определены соотношениями h_к ≅ h_{пв мин} где h_к - высота клиньев; - длина клина левого отсекателя; - длина клина правого отсекателя; h_пв.мин - минимальная толщина верхней пластины корпуса;
b_у - расстояние между упорами;
Δb_пн - разность между максимальной и минимальной шириной нижней пластины корпуса;
S - минимальный зазор между стенкой кассеты и корпусом;
b_{пн мин} - минимальная ширина нижней пластины;
b_{пв макс} - максимальная ширина верхней пластины.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7