Устройство для сборки корпусов жидкокристаллических индикаторов

 

Использование: машиностроение. Сущность изобретения: устройство содержит узел совмещения стеклянных пластин и кассету для заготовок корпусов, снабжено дополнительными кассетами для заготовок корпусов и для собранных корпусов, двумя узлами роторного натирания, узлом нанесения ограничительных элементов, узлом нанесения герметика, узлом подсушки, узлом перегрузки, узлом переворота, линейным накопителем, транспортно-технологическим трактом и выполнено в виде двух блоков, причем узлы блоков связаны между собой последовательно транспортером, выполненным в виде горизонтальных направляющих планок с ограничителями для стеклянных пластин. Узел перегрузки первого блока и линейный накопитель второго соединены транспортером с узлом совмещения стеклянных пластин, который выполнен в виде двух линейных пневмоприводов для сигнальной и знаковой пластин со штоками в виде ползунов-толкателей с возможностью линейного взаимно перпендикулярного движения. 8 ил.

Изобретение относится к машиностроению для изделий электронной техники и может быть использовано для сборки корпусов жидкокристаллических индикаторов (ЖКИ), применяемых в наручных электронных часах и других устройствах информации.

Одной из наиболее актуальных проблем в массовом и крупносерийном производстве ЖКИ является проблема создания надежно работающих автоматических устройств для сборки корпусов приборов.

Корпус ЖКИ состоит из двух тонких стеклянных пластин одинаковой длины, но разной ширины, склеенных по периметру. На внутренние поверхности пластин нанесены напылением рисунки из тонких слоев, проводящих электрический ток, и ориентирующие слои для ориентации молекул жидкокристаллического вещества (ЖКВ). Кроме того, на одну из пластин, более широкую, знаковую, нанесен трафаретной печатью по периметру узкий слой стеклофритты для склейки пластин пакет-корпус.

В настоящее время в отечественном производстве ЖКИ сборка корпусов производится вручную с применением (в соответствии с действующей технологической документацией на нашем предприятии) ручных приспособлений. Процесс сборки состоит из следующих операций: наложение пластин друг на друга рисунками внутрь на оправке, совмещение рисунков пластины прижимают к неподвижным жестким упорам торцовыми поверхностями, фиксация положения пластин с помощью струбцины, предварительное скрепление пластин с помощью легкоплавкого и легкоиспаряющегося клея КС-1, четыре точки которого наносятся паяльником, причем клей не должен выступать за плоскость пластин. После этого предварительно скрепленный корпус вынимается из струбцины. Далее корпуса набираются штабелем в другую оправку, зажимаются, при этом усилие зажима направлено перпендикулярно клеевому шву, и помещаются в печь для окончательной склейки (спекания) пластин с помощью стеклофритты.

Ручной процесс сборки имеет целый ряд недостатков и прежде всего низкую производительность и невысокую надежность выполнения операций. Так, брак по рассовмещению рисунков из-за неточности сборки достигает 10% и более; ручная сборка способствует появлению царапин, загрязнению пластин. Кроме того, клей КС-1 токсичен и требуются специальные меры по обеспечению условий безопасности работы и т.д.

Известны устройства для автоматизированной сборки корпусов ЖКИ. Одно из этих устройств предложено фирмой "Цензор", княжество Лихтенштейн. Это устройство представляет собой автоматическую линию прямоточного типа, состоящую из карусельного типа накопителей для кассет с верхними и нижними пластинами, автомата нанесения фритты, печи инфракрасной сушки, перегрузочных устройств, транспортных устройств, устройств для ориентации и совмещения пластин, их предварительного скрепления. Все механизмы линии жестко сблокированы.

Существенным недостатком этого устройства является его большая сложность, а следовательно, пониженная надежность. Так, например, ориентация пластин для совмещения рисунков осуществляется весьма сложными механизмами по трем координатам, причем в качестве датчиков применяются шесть лазеров. Точность совмещения составляет 20 мкм, однако такая точность нужна далеко не всегда. Так, у ЖКИ для наручных электронных часов типа ИЖКЦ1-6/5, ИЖКЦ2-4/7, выпускаемых нашей промышленностью, допускается совмещение с точностью 100 мкм, что вполне обеспечивается ориентацией пластин с помощью трех жестких упоров, т.е. с помощью значительно более простых и надежных средств.

Прототипом предлагаемого изобретения является устройство для сборки корпусов жидкокристаллических индикаторов [1] 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, 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 вокруг двух взаимно перпендикулярный осей наконечника с капиллярными каналами.

Кроме того, направляющие планки снабжены нагревателями, соединенными с регулятором температур; устройство 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, b_у≥b>Δb_пн + S; b- (b_у + b) > b> Δb_пн + S, где h_к высота клиньев; b- длина клина левого отсекателя; b длина клина первого отсекателя; h 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 стенками кассеты и корпусом;
b- минимальная ширина нижней пластины;
b- максимальная ширина верхней пластины.

Недостатком данного устройства является сложность конструкции и то, что оно выполняет только одну операцию, т.е. непосредственно сборку пакета. Оператор укладывает стеклянные пластины парами рисунком внутрь (пары сигнальная и знаковая пластины помещаются одна на другую) в кассету для заготовок. После пуска электродвигателя из кассеты, в которой расположена стопка пластин, ползун выталкивает одновременную пару пластин и устройство фиксирует пластины и герметизирует пакет.

К причинам, препятствующим достижению требуемого технического результата при использовании известного устройства, принятого за прототип, относится то, что известное устройство не позволяет упростить технологический процесс, т. е. заменить пять операторов, выполняющих следующие пять операций: натирание; нанесение ограничительных элементов; нанесение герметика; переворот пластин; совмещение и сборку пластин.

Целью изобретения является расширение технологических возможностей устройства и уменьшение эксплуатационных и экономических расходов за счет пяти технологических мест и соответственно пяти операторов, а также повышение качества и надежности при сборке пакета жидкокристаллических индикаторов.

Цель достигается тем, что в устройство для сборки корпусов жидкокристаллических индикаторов, содержащее узел совмещения стеклянных пластин и кассету для заготовок, дополнительно введены две кассеты, одна из них для заготовок, а другая для собранных корпусов, два узла роторного натирания, узел нанесения ограничительных элементов, узел нанесения герметика, узел подсушки, узел перегрузки, узел переворота, линейный накопитель, транспортно-технологический тракт, при этом устройство выполнено в виде двух блоков, один из них включает кассету для заготовок знаковых пластин, узел роторного натирания, узел нанесения ограничительных элементов, узел нанесения герметика, узел подсушки, узел перегрузки, а второй блок включает кассету для заготовок сигнальной пластины, узел роторного натирания, узел переворота, линейный накопитель, причем узлы блоков связаны между собой последовательно транспортно-технологическим трактом (ТТТ) транспортером, выполненным в виде двух брусков горизонтальных направляющих планок с ограничителями для стеклянных пластин, а узел перегрузки первого блока и линейный накопитель второго блока соединены транспортно-технологическим трактом с узлом совмещения стеклянных пластин, который выполнен в виде двух линейных пневмоприводов для сигнальной и знаковой пластин со штоками, ползунами-толкателями с возможностью линейного взаимно перпендикулярного движения, а плоскости перемещения их параллельны с перепадом по высоте, не менее толщины знаковой пластины, при этом торец ползуна-толкателя знаковой пластины имеет четыре базовых упора, расположенных попарно друг над другом, кроме того, ползун-толкатель линейного пневмопривода сигнальной пластины жестко скреплен со штоком вертикального пневмоприжима, на котором расположен вакуумный присос, а ось штока вакуумного присоса расположена перпендикулярно плоскости сигнальной пластины с возможностью возвратно-поступательного движения по вертикали, узел роторного натирания для первого и второго блоков выполнен в виде основания, на котором расположены два брусочка, определяющие траекторию движения пластин, над ними размещен ротор с шестью капроновыми элементами, выполненными в виде лопастей, контактирующими с рабочей поверхностью пластины, а контактирующая кромка капроновых элементов выполнена в виде "ресничек", узел нанесения ограничительных элементов выполнен из двух емкостей, вставленных одна в другую, образуя между стенками кольцевую полость, при этом через дно по центру большей первой емкости расположена распылительная трубка, меньшая емкость установлена дном вверх, не касаясь дна первой емкости, образуя между стенками кольцевую полость, при этом через дно по центру большей первой емкости расположена распылительная трубка, меньшая емкость установлена дном вверх, не касаясь дна первой емкости, образуя кольцевую щель, и имеет отверстие для подачи воздуха в емкость через клапан, узел нанесения герметика включает основание, выполненное в виде неподвижной плиты, жестко установленной на четырех стойках над транспортно-технологическим трактом, на плите расположены две направляющие, между которыми шарнирно закреплена нижняя подвижная плата с возможностью горизонтального перемещения вдоль направляющих, на нижней подвижной плате расположены две другие направляющие, между которыми шарнирно закреплена верхняя подвижная плата с возможностью горизонтального перемещения вдоль направляющих, при этом траектории перемещения нижней и верхней плат взаимно перпендикулярны, на верхней подвижной плате установлен электродвигатель, ось ротора которого перпендикулярна плате и имеет цилиндрическую насадку с фрикционной поверхностью, контактирующей с боковыми гранями копира с возможностью вращательного движения насадки и одновременного перемещения ее по боковым граням копира, который жестко закреплен на плите, с верхней подвижной платой жестко закреплен кронштейн, в котором установлен шприц с возможностью перемещения по траектории, определяемой копиром, барабан с емкостью, содержащей растворитель герметика, жестко соединен с транспортно-технологическим трактом справа по пути движения знаковых пластин, узел подсушки выполнен в виде двух, например, инфракрасных ламп, установленных на пути транспортно-технологического тракта, узел перегрузки содержит ползун-толкатель с пневмоприводом, герконовые датчики, узел переворота выполнен в виде двух параллельных транспортеров, расположенных друг от друга на высоте 0,6-0,66 и на расстоянии 0,6-0,66 единицы длины стеклянной пластины, а между поверхностью, соединяющей два транспортера, и нижним транспортером выполнен паз, высота и длина которого не меньше толщины стеклянной пластины, при этом нижний транспортер выполнен на воздушной подушке, кассеты для заготовки сигнальных и знаковых пластин расположены на входах устройства, выполнены каждая в виде накопительной ячейки с боковыми стойками-ограничителями и содержат пневмопривод с ползуном-толкателем с возможностью выдачи стеклянной пластины поштучно на транспортно-технологический тракт, а кассета для собранных корпусов расположена на выходе устройства после узла сборки.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, вид сверху; на фиг. 2 а, б изображена кассета для заготовок; на фиг. 3 узел роторного натирания; на фиг. 4 узел нанесения ограничительных элементов; на фиг. 5 узел нанесения герметика; на фиг. 6 узел подсушки; на фиг. 7 узел переворота; на фиг. 8 узел совмещения стеклянных пластин.

Устройство состоит из двух кассет для заготовок 1 и 1¹ (см. фиг. 1), расположенных на входах транспортно-технологического тракта 2 устройства. Одна из кассет 1 для заготовок знаковых пластин 3, другая кассета 1¹ для заготовок сигнальных пластин 4. Третья кассета 5 для собранных корпусов ЖКИ расположена на выходе транспортно-технологического тракта устройства.

Каждая из кассет 1 и 1¹ транспортно-технологическим трактом 2 соединена с узлом 6 роторного натирания. Узел 6 роторного натирания в первом блоке соединен ТТТ с узлом 7 нанесения ограничительных элементов, который, в свою очередь, через ТТТ соединен с узлом 8 нанесения герметика, а узел 8 нанесения герметика соединен с узлом 9 подсушки, переходящим в узел 10 перегрузки.

Во втором блоке узел 6 роторного натирания соединен ТТТ с узлом 11 переворота, переходящим в линейный накопитель 12.

Узел 10 перегрузки первого блока и линейный накопитель 12 второго блока соединен транспортно-технологическим трактом 2 с узлом 13 совмещения стеклянных пластин, из которого готовая продукция корпуса ЖКИ поступает в кассету 5.

Основанием кассет 1, 1¹ и 5 (см. фиг. 2) являются направляющие транспортно-технологического тракта 2, на которых жестко установлены шесть ограничивающих упоров 14, выполненных в виде стержней, задающих объем кассет. На фиг. 2 изображена кассета, где а) вид спереди; б) вид сверху.

Узел 6 роторного натирания часть общего устройства для сборки корпусов жидкокристаллических индикаторов содержит основание 15 (см. фиг. 3), на поверхности которого закреплены направляющие в виде брусочков 16, которые определяют траекторию движения пластин. Задача направляющих держать рабочую поверхность пластин в одной плоскости. Над ними расположен ротор 17 с капроновыми элементами, контактирующими с рабочей поверхностью пластины. Капроновый элемент, расположенный на роторе 17, состоит из шести капроновых лопастей 16, кромки которых имеют форму "ресничек". Ротор имеет соосное сочленение с осью двигателя 19. Двигатель 19 закреплен на ползуне 20, расположенном на опорном столике 21 с пневмоприводом 22.

Узел 7 нанесения ограничительных элементов (см. фиг. 4) состоит из напылительной камеры 23, выполненной из оргстекла. Напылительная камера 23 расположена над транспортно-технологическим трактом 2, который соединяет узел 7 нанесения ограничительных элементов с узлом 6 роторного натирания. Напылительная камера 23 выполнена из двух емкостей, вставленных одна в другую, образуя между стенками емкостей кольцевую полость, которая сообщается с атмосферой, при этом через дно по центру большой первой емкости 24 расположена распылительная трубка 25 высотой 30-40 мм, соединенная с пульвелизатором 26, выполненным совместно с большей первой емкостью 24, а меньшая емкость 27 установлена дном вверх, не касаясь дна первой емкости 24, образуя кольцевую щель 28 (кольцевая щель не менее 2-3 мм) и имеет отверстие для подачи воздуха в емкость 27 через клапан 29, который соединен с трубкой 30.

Узел 6 нанесения герметика (см. фиг. 5) содержит основание, представляющее собой неподвижную плиту 31, на которой закреплены две направляющие 32, между которыми расположена плата 33, имеющая с направляющими 32 шарнирную связь (через шарики 34) с возможностью линейного возвратно-поступательного горизонтального перемещения вдоль направляющих 32. На плате 33 установлены две другие направляющие (на чертеже не видны), между которыми расположена верхняя подвижная плата 35, имеющая с направляющими шарнирную связь (через шарики 34) с возможностью линейного возвратно-поступательного горизонтального перемещения. При этом направления перемещений нижней подвижной платы 33 и верхней подвижной платы 35 взаимно перпендикулярны. На верхней подвижной плате 35 установлен электродвигатель 36, ось ротора которого перпендикулярна плате и имеет цилиндрическую насадку 37 с фрикционной поверхностью, контактирующую с боковыми гранями копира 38, жестко закрепленного на плите 31. На верхней плате 35 установлен несущий кронштейн 39 со шприцем 40 с возможностью перемещения по траектории, определяемой копиром 38, расположенным в узле манипулятора, движение которого осуществляется электродвигателем 36. Между соплом 41 шприца 40 и поверхностью стеклянной знаковой пластины 3 устанавливается зазор ≈0,4 мм для получения заданной высоты и ширины герметика 42. Барабан 43 с емкостью 44, содержащей растворитель герметика, жестко соединен с транспортно-технологическим трактом справа по пути движения знаковых пластин 3. Плита 31 основание узла 6 герметика с помощью четырех стоек 45 установлена над транспортно-технологическим трактом 2.

Узел 9 подсушки (см. фиг. 6) содержит две, например, инфракрасные лампы 46, расположенные над транспортно-технологическим трактом 2, по которому перемещаются знаковые пластины 3 за счет ползуна толкателя 47 от пневмопривода 48 узла 8 нанесения герметика.

После узла 9 подсушки транспортно-технологический тракт 2 переходит в узел 10 перегрузки, включающий транспортно-технологический тракт 2, это узел сопряжения двух узлов: узла подсушки и узла 13 совмещения стеклянных пластин.

Узел 11 переворота (см. фиг. 7) стеклянных пластин выполнен в виде двух транспортеров 2, плоскости которых параллельны, при этом они расположены на разном уровне и отдалены друг от друга таким образом, чтобы поверхность 49, соединяющая два транспортера, была меньше поверхности сигнальной пластины не менее, чем на толщину данной пластины, но не более 3/4 единицы длины стеклянной пластины. Поверхность 49, соединяющая два транспортера, составляет угол α с нижним транспортером (α≈40-50^о), при этом между поверхностью 49, соединяющей два транспортера, и нижним транспортером выполнен паз 50, высота и длина которого не меньше толщины стеклянной пластины, при этом нижний транспортер выполнен на воздушной подушке. Эти условия необходимы для получения оси переворота пластины. Для этого необходимо, чтобы два параллельных транспортера располагались друг от друга на высоте Н 0,6 0,66 и на расстоянии h 0,6-0,66 единицы длины стеклянной пластины l, т.е. Н (0,6-0,66)l и h (0,6-0,66)l, где l длина стеклянной пластины; Н расстояние, на которое удалены друг от друга два транспортера по вертикали; h расстояние, на которое удалены друг от друга два транспортера по горизонтали.

Нижний транспортер узла 11 переворота выполнен на воздушной подушке и является линейным накопителем 12, данный участок транспортно-технологического тракта служит связующими звеном узла 1 переворота и узла 13 совмещения стеклянных пластин.

Таким образом, узел 10 перегрузки первого блока и линейный накопитель 12 второго блока соединены транспортно-технологическим трактом 2 с узлом 13 совмещения стеклянных пластин.

Узел 13 совмещения (фиг. 8) содержит предметный столик 51, являющийся базой с координатным упором 52, два линейных пневмопривода со штоками, ползунами-толкателями 55, 56 (позиции 56 на чертеже не видна, так как расположена за элементом 54), один из них для знаковой пластины 55, а второй 56 для сигнальной пластины, при этом движение ползунов-толкателей линейное, а относительно друг друга взаимно перпендикулярное. Торец ползуна-толкателя знаковой пластины 55 имеет четыре базовых упора 57, расположенных попарно друг над другом. Ползун-толкатель линейного пневмопривода сигнальной пластины 56 жестко скреплен со штоком вертикального пневмоприжима 58, на котором расположен вакуумный присос 59, ось штока 60 вакуумного присоса 59 расположена перпендикулярно плоскости сигнальной пластины с возможностью возвратно-поступательного движения по вертикали.

Третья кассета 5 накопитель готовой продукции (собранных корпусов) расположена на выходе устройства сборки корпусов ЖКИ и соединена транспортно-технологическим трактом 2 с узлом 11 совмещения стеклянных пластин.

Устройство сборки корпуса ЖКИ работает следующим образом.

Устройство работает в автоматическом режиме. При включении (нажатии на кнопку) с кассеты 1 первого блока и с кассеты 2 второго блока ползуном-толкателем от пневмопривода, подключенного к электродвигателю, пластины знаковые 3 с кассеты 1 и сигнальные 4 с кассеты 1¹выталкиваются поштучно.

Межоперационная транспортировка пластин осуществляется с помощью самих пластин. Сам транспортно-технологический тракт 2 пассивный, он не движется, а пластины передвигаются, толкая друг друга. Импульс силы от ползуна-толкателя передается от пластины к пластине. Ползун работает горизонтально возвратно-посту- пательно с определенным заданным ритмом. Пластины, сигнальная и знаковая, перемещаются по транспортно-техноло- гическому тракту 2 в узел 6 роторного натирания, в котором ротор 17, вращаясь с определенной скоростью (2700-3200 об/мин), движется относительно пластин возвратно-поступательно с ходом 100-120 мм/с, что соответствует 2-3 пластинам, проходящим через узел 6 натирания. Эластичный капроновый элемент ротора 17, выполненный в виде шести лопастей 18, контактируя своими "ресничками" с рабочей поверхностью пластин, осуществляет натирание, создает ориентирующее покрытие.

Затем знаковая пластина 3 автоматически с узла 6 натирания перемещается в узел 7 нанесения ограничительных элементов, т.е. в напылительную камеру 23, которая заполнена жидкостью. Процесс напыления нанесения ограничительных элементов происходит следующим образом. Клапан 29 открыт, происходит подача сжатого воздуха в полость внутренней емкости 27. Через кольцевую щель 28 между дном первой емкости 23 и кромкой второй емкости 27 под действием сжатого воздуха жидкость переходит из емкости 27 в кольцевую полость, образованную стенками двух емкостей 24 и 27. В виду малости кольцевой щели 28 движение жидкости носит турбулентный характер. Турбулентное движение жидкости при вытеснении из внутреннего объема емкости 27 в кольцевую полость, образованную двумя стенками емкостей 24 и 27, создается за счет сопротивления потоку жидкости малого кольцевого зазора 28. Клапан 29 закрыт, прекращается подача воздуха. В емкости 27 создается давление ниже атмосферного и тогда уровень жидкости во внутреннем объеме начинает возрастать за счет разности давлений во внутренней 27 и наружной 24 емкостях, при этом уровень жидкости в меньшей емкости 27 повышается, а в наружном кольцевом объеме падает. Жидкость поднимается до уровня края трубки и начинает поступать внутрь распылителя трубки 25, а через нее поступает в пульвелизатор 26, а пульвелизатор 26 распыляет жидкость со взвешенными в ней ограничительными элементами (или стеклянными крошками-частицами) на поверхность обрабатываемой пластины. Пульвелизатор 26 работает в импульсном режиме.

Пластина 3 после узла 7 нанесения ограничительных элементов попадает в узел 8 нанесения герметика (см. фиг. 5). Знаковая стеклянная пластина 3 с нанесенными ограничительными элементами поступает на место ТТТ, являющееся основанием узла нанесения герметика. Движением ползуна-толкателя 47 от пневмопривода 48 пластина 3 перемещается на позицию нанесения герметика, расположенную под шприцем 40, т.е. нанесение герметика 42 проецируется копиром 38 (периметр копира 38 проецируется на периметр обрабатываемой пластины), имеющим заданную конфигурацию. Фиксированное по заданным координатам положение пластины на плите основания задается системой упоров и удерживается в данном фиксированном положении за счет образования вакуума под нижней поверхностью пластины.

Важной особенностью узла нанесения герметика является то, что он имеет барабан 43 с емкостью 44, содержащей растворитель герметика. Нанесение герметика осуществляется циклически с помощью шприца 40. Цикличность и траектория движения шприца 40 по поверхности пластины и барабана 43 определяются конфигурацией копира 38. Время прохождения шприца 40 задается скоростью прохождения шприца 40 и частью периметра копира 38 над поверхностью барабана 43. За время прохождения шприца 40 над поверхностью барабана 43 происходит перенесение знаковой пластины с основания узла 8 нанесения герметика на узел 9 подсушки, а новая знаковая пластина занимает ее место. Эта новая пластина и вытесняет перемещает пластину с нанесенным герметиком 42. Движение пластины с позиции узла 8 герметика на позицию узла 9 сушки осуществляется за счет ползуна-толкателя 47, имеющегося в этом узле. Импульс движения от ползуна-толкателя 47 передается знаковой пластине 3, а от нее всем предыдущим знаковым пластинам 3. Именно в узле 8 нанесения герметика траектория движения пластин меняется перпендикулярно, т.е. транспортно-технологический тракт 2 с узла нанесения герметика имеет вид Г.

Знаковая пластина 3 с узла 8 нанесения герметика поступает в узел 9 подсушки (см. фиг. 6). В данном устройстве для сборки корпусов жидкокристаллических индикаторов знаковые пластины подсушиваются двумя лампами 46, например инфракрасными (можно подсушивать и движением воздуха конвективным способом движением воздушной массы), установленными на пути транспортно-технологического тракта 2. С узла 9 подсушки стеклянная знаковая пластина 3 поступает в узел 10 перегрузки, в котором с помощью ползуна-толкателя с пневмоприводом стеклянная знаковая пластина 3 меняет траекторию движения перпендикулярно. Узел 10 перегрузки это узел сопряжения двух узлов узла 9 подсушки и узла 12 совмещения стеклянных пластин.

Во втором блоке сигнальная пластина 4 с узла 6 роторного натирания попадает в узел 11 переворота. Рабочая поверхность пластины после натирания не должна касаться никаких предметов. В противном случае получаем дефект по твист-эффекту. Поэтому узел 11 переворота с линейным накопителем 12 на воздушной подушке является важным моментом в устройстве для сборки корпусов ЖКИ. Сигнальная пластина 4 с узла 6 натирания, двигаясь по транспортно-технологическому тракту 2, попадает на поверхность 49 образованной призмы, опрокидываясь под силой тяжести своего веса, а нижней гранью попадает в паз 50, который служит осью переворота данной сигнальной пластины. Паз 50 служит упором для сигнальной пластины и определяет исходную позицию для последующего переворота, а верхней гранью сигнальная пластина 4 выступает над транспортером 2, т.е. длина рабочей поверхности 49 призмы меньше длины стеклянной сигнальной пластины 4 на ≈5 мм (не менее толщины пластины).

Последующая сигнальная пластина 4 с заданным импульсом движения своей грани, касаясь нерабочей поверхности предыдущей сигнальной пластины, находящейся на поверхности 49 призмы, своим движением опрокидывает пластину на поверхность транспортно-технологического тракта 2, который выполнен на воздушной подушке, т. е. сигнальная пластина 4, переворачиваясь, своей рабочей поверхностью не касается транспортно-технологического тракта. Данный участок транспортно-технологического тракта является линейным накопителем 12 и связующим звеном узла 11 переворота с узлом 13 совмещения стеклянных пластин.

Сборка двух пластин знаковой 3 и сигнальной 4 в корпус ЖКИ осуществляется следующим образом.

Два линейных пневмопривода 52 и 54 узла 13 совмещения со штоками, ползунами-толкателями 55 и 56 имеют взаимно перпендикулярную траекторию движения, а плоскости перемещения их параллельны, но с перепадом в межплоскостное расстояние пластин по высоте на 2,5-3 мм.

Торец ползуна-толкателя 55 для знаковой пластины 3 за счет четырех базовых упоров 57, расположенных попарно друг над другом, осуществляет совмещение по базовым граням стеклянных пластин.

Сигнальная пластина 4 находится на линейном накопителе 12 на предварительной позиции сборки, над которой расположен вакуумный присос 59 на расстоянии 2-3 мм от сигнальной пластины 4. С помощью подачи импульса воздуха с рабочей стороны сигнальной пластины 4 последняя приподнимается, ее наружная плоскость прижимается к вакуумному присосу 59 и за счет образовавшегося вакуума удерживается на поверхности присоса 59. Линейным пневмоприводом 54 сигнальная пластина 4 перемещается до упора 52 на позиции сборки. При этом ось симметрии по длинной стороне сигнальной пластины смещена относительно оси упора ≈5-6 мм в сторону, противоположную направлению движения знаковой пластины. После того, как сигнальная пластина 4 заняла свое положение на позиции сборки (она с помощью вакуумного присоса расположена над поверхностью на расстоянии ≈2-3 мм), знаковая пластина 3 с помощью ползуна-толкателя 55 начинает перемещаться, при этом торец ползуна-толкателя 55 знаковой пластины упирается в боковую (базовую) грань сигнальной пластины 4 и продолжает движение уже одновременно двух пластин: знаковой 3 (внизу) и сигнальной 4 (вверху).

При одновременном движении двух пластин осуществляется совмещение их по заданным координатам. Как только совмещение пластин произошло, достигнув позиции сборки, срабатывает вертикальный пневмоприжим 58, который, совершая вертикальное движение вниз, прижимает сигнальную пластину к знаковой пластине, таким образом происходит фиксация сборка пакета. Вакуум отключается от присоса, вакуумный присос 59 поднимается вверх. При достижении исходного положения вакуумного присоса 59 ползуны-толкатели 55, 56 линейных пневмоприводов возвращаются в исходное положение. Цикл сборки закончен.

В следующем цикле знаковая пластина 3, двигаясь, перемещает готовый корпус (пакет) ЖКИ в кассету 5 накопитель готовой продукции.

При сборке корпусов по прототипу оператор делает предварительную сборку пакетов (корпусов), располагая их в специальной кассете (накопителе) попарно: знаковая и сигнальная. Толкатель выталкивает две пластины и, фиксируя их, прижимает. При этом знаковые и сигнальные пластины уже обработаны пятью операторами, которые проводят следующие пять операций: натирание; нанесение ограничительных элементов; нанесение герметика; сушку; совмещение пластин (предварительная сборка в пакет).

Использование предложенного устройства позволяет повысить эффективность и производительность устройства за счет снижения трудоемкости технологических процессов, связанных с обработкой знаковых и сигнальных пластин.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СБОРКИ КОРПУСОВ ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ ИНДИКАТОРОВ, содержащее узел совмещения стеклянных пластин и кассету для заготовок сигнальных знаковых пластин и готовых корпусов, отличающееся тем, что оно снабжено первым блоком, образованным дополнительной кассетой для заготовок знаковых пластин, узлом роторного натирания, узлом нанесения ограничительных элементов, узлом нанесения герметика, узлом подсушки и узлом перегрузки, вторым блоком, образованным дополнительной кассетой для заготовок сигнальных пластин, узлом роторного натирания, узлом переворота и линейным накопителем, и транспортно-технологическим трактом в виде транспортера, который выполнен в виде двух горизонтальных направляющих планок в форме брусков с ограничителями для стеклянных пластин, узел перегрузки первого блока и линейный накопитель второго блока соединены транспортно-технологическим трактом с узлом совмещения стеклянных пластин, который выполнен в виде двух линейных пневмоприводов для сигнальной и знаковой пластин с пневмоприжимами и со штоками в виде ползунов-толкателей с возможностью линейного взаимно перпендикулярного движения в плоскостях, параллельных перепаду по высоте, не менее толщины знаковой пластины, причем торец ползуна-толкателя знаковой пластины выполнен с четырьмя базовыми упорами, расположенными попарно один над другим, ползун-толкатель линейного пневмопривода сигнальной пластины жестко прикреплен к штоку вертикального пневмоприжима, снабженного вакуумным присосом, ось штока которого расположена перпендикулярно к плоскости размещения сигнальной пластины с возможностью возвратно-поступательного перемещения в вертикальном направлении относительно плоскости сигнальной пластины, узлы роторного натирания первого и второго блоков выполнены в виде оснований, расположенных на них двух брусков для определения траектории движения пластин, пластины и размещенного над ними ротора с шестью элементами, выполненными из капрона в виде лопастей с контактирующей кромкой в форме ресничек, размещенных с возможностью контактирования с рабочей поверхностью пластины, узел нанесения ограничительных элементов первого блока выполнен в виде двух разновеликих емкостей, размещенных одна в другой с образованием между их стенками кольцевой полости и обращенных своими днами в противопложные стороны с образованием кольцевой щели, пульвелизатор, выполненного за одно целое с большей емкостью, и распылительной трубки, которая установлена на дне большей емкости по ее центру и соединена с пульвелизатором, а узел нанесения герметика первого блока выполнен в виде неподвижного основания в форме плиты с четырьмя стойками, которая жестко установлена на четырех стойках над транспортером, в виде двух одних направляющих, расположенных на плите, нижней подвижной платы, которая шарнирно закреплена между указанными двумя направляющими с возможностью горизонтального перемещения вдоль них, в виде двух других направляющих, которые расположены на нижней подвижной плате, верхней подвижной платы, которая шарнирно закреплена между двумя другими направляющими с возможностью горизонтального перемещения вдоль них с обеспечением перемещения нижней и верхней плат одна относительно другой в двух взаимно перпендикулярных направлениях, в виде установленного на верхней плате электродвигателя, ось ротора которого перпендикулярна к верхней подвижной плате и снабжена копиром и цилиндрической насадкой с фрикционной поверхностью, установленной с возможностью контактирования с боковыми гранями копира, с обеспечением вращательного движения насадки и перемещения ее по боковым граням копира, который жестко закреплен на плите, в виде кронштейна, который жестко закреплен на верхней подвижной плате в виде циркуля, установленного в кронштейне с возможностью перемещения по копиру, и барабана с емкостью для растворителя герметика, который жестко соединен с транспортером по пути движения знаковых пластин, узел подсушки первого блока выполнен в виде двух, например, инфракрасных ламп, которые установлены на пути транспортера, узел перегрузки первого блока выполнен в виде ползуна-толкателя с пневмоприводом в виде герконовых датчиков, а узел переворота второго блока выполнен в виде двух параллельных транспортеров, расположенных один над другим на расстоянии 0,6 - 0,66 и на расстоянии между собой 0,6 - 0,66 длины стеклянной пластины, при этом между геометрической поверхностью, соединяющей два указанных транспортера, и нижним транспортером из них образован паз, высота и длина которого меньше толщины стеклянной пластины, нижний транспортер выполнен на воздушной подушке, кассеты для заготовок сигнальных и знаковых пластин расположены на входах транспортера и выполнены в виде накопительных ячеек с боковыми стойками-ограничителями и снабжены пневмоприводами с ползунами-толкателями для поштучной выдачи стеклянных пластин, причем кассета для собранных корпусов расположена на выходе транспортера, а меньшая емкость узла нанесения ограничительных элементов первого блока выполнена с отверстием для подачи воздуха в указанную емкость через клапаны, при этом первый и второй блоки последовательно связаны между собой транспортно-технологическим трактом.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8