背光片和段码屏定位贴合的工装、贴合组装设备与汽车仪表盘的制作方法

1.本实用新型涉及段码仪表屏组装技术领域，具体涉及一种背光片和段码屏定位贴合的工装、段码屏显示组件的贴合组装设备与汽车仪表盘。


背景技术：

2.现有技术中，常用段码屏与背光片贴合以形成汽车仪表盘，能够使得背光源发出的光线先穿过背光片上的特定区域、而后再经段码屏出射，使得段码屏能够显示生动丰富、乃至彩色的图案。
3.现有技术中仅由技术人员全程肉眼观察控制段码屏和背光片之间的贴合精度，由于肉眼观察能力有限，背光片的上述特定区域通常无法精确对准段码屏上被期望对齐的区域，使得汽车仪表盘最终的显示效果比较普通。


技术实现要素：

4.基于上述现状，本实用新型的主要目的在于提供一种背光片和段码屏定位贴合的工装、段码屏显示组件的贴合组装设备与汽车仪表盘，为解决背景技术中提到的技术问题提供便利条件。
5.为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：
6.第一方面，本实用新型提供了一种背光片和段码屏定位贴合的工装，其特征在于，所述工装包括段码屏定位台和背光片定位台；
7.所述段码屏定位台包括边框部和所述边框部形成的段码屏摆放部，所述边框部上设有段码屏定位凸起；
8.所述背光片定位台包括第一背光源层和背光片摆放层，所述背光片摆放层位于所述第一背光源层的上方；所述背光片摆放层包括若干个背光片放置部；每个所述背光片放置部上开设有至少一个透光孔，所述透光孔与所述背光片上的定位标记对应、且在高度方向上贯通整个背光片摆放层。
9.优选地，所述背光片摆放层的上表面中，在每个所述背光片放置部的外部设有背光片定位凸起。
10.优选地，每个所述背光片放置部包括沿其内边缘开设的容胶槽，所述容胶槽的深度小于所述背光片摆放层的厚度。
11.优选地，所述容胶槽的外壁开设有在高度方向上贯通整个背光片摆放层的缺口，所述缺口向远离所述背光片放置部中心的方向凹陷。
12.优选地，所述背光片摆放层的下表面中，与每个背光片放置部对应的部分开设有至少一个第一负压吸附孔，背光片摆放层的内部开设有第一气体通路，每个第一负压吸附孔通过所述第一气体通路连通至外界的负压提供装置。
13.优选地，所述段码屏摆放部的下表面开设有至少一个第二负压吸附孔，所述段码
屏定位台的内部开设有第二气体通路，每个第二负压吸附孔通过所述第二气体通路连通至外界的负压提供装置。
14.优选地，所述段码屏摆放部为透光或者半透光结构，所述边框部采用非透光材料制成结构。
15.优选地，所述段码屏定位台还包括第二背光源，所述第二背光源位于所述段码屏摆放部下方。
16.第二方面，本实用新型提供了一种段码屏显示组件的贴合组装设备，所述段码屏显示组件包括段码屏和背光片，所述贴合组装设备包括如上所述的背光片和段码屏定位贴合的工装。
17.第三方面，本实用新型提供了一种汽车仪表盘，包括段码屏显示组件，所述段码屏显示组件包括段码屏和背光片，所述段码屏显示组件利用如上所述的贴合组装设备贴合组装而成。
18.本实用新型所提供的工装，通过对背光片定位台和段码屏定位台的独特结构设置，使得背光片和段码屏均能够在工装上定位得当、都在限定区域内，在后续将该工装应用于段码屏显示组件的贴合组装设备时，由于前序工序对背光片和段码屏定位得当，为后续由该贴合组装设备进行高精度贴合处理提供了有利的便宜条件。
19.本实用新型的其他有益效果，将在具体实施方式中通过具体技术特征和技术方案的介绍来阐述，本领域技术人员通过这些技术特征和技术方案的介绍，应能理解所述技术特征和技术方案带来的有益技术效果。
附图说明
20.以下将参照附图对本实用新型的优选实施方式进行描述。图中：
21.图1为本发明所提供的段码屏定位台的一种优选实施方式的立体结构示意图之一；
22.图2为本发明所提供的段码屏摆放部(去掉第二密封件)的一种优选实施方式的立体结构示意图之一；
23.图3为本发明所提供的边框部的一种优选实施方式的立体结构示意图之一。
24.图4为本发明所提供的背光片摆放层的一种优选实施方式的立体结构示意图；
25.图5为本发明所提供的背光片摆放层(去掉第一密封件)的一种优选实施方式的立体结构示意图；
26.图6为本发明所提供的工装的一种优选实施方式的立体结构示意图；
27.图7为本发明所提供的工装的一种优选实施方式的爆炸结构示意图之一；
28.图8为本发明所提供的工装的一种优选实施方式的爆炸结构示意图之二。
29.附图标号说明：
30.标号名称标号名称标号名称100段码屏定位台130第二背光源223容胶槽110段码屏摆放部200背光片定位台224第一负压吸附孔120边框部210第一背光源层225第一气体通路121段码屏定位凸起220背光片摆放层226背光片定位凸起
111第二负压吸附孔221背光片放置部227缺口112第二气体通路222透光孔
具体实施方式
31.以下基于实施例对本实用新型进行描述，但是本实用新型并不仅仅限于这些实施例。在下文对本实用新型的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分，为了避免混淆本实用新型的实质，公知的方法、过程、流程、元件并没有详细叙述。
32.此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。
33.除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。
34.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
35.第一方面，参见附图1-8，本实用新型提供了一种背光片和段码屏定位贴合的工装，所述工装包括段码屏定位台100和背光片定位台200；
36.所述段码屏定位台包括边框部120和所述边框部120形成的段码屏摆放部110，所述边框部120上设有段码屏定位凸起121；
37.所述背光片定位台200包括第一背光源层210和背光片摆放层220，所述背光片摆放层220位于所述第一背光源层210的上方；所述背光片摆放层220包括若干个背光片放置部221；每个所述背光片放置部221上开设有至少一个透光孔222，所述透光孔222与所述背光片上的定位标记对应、且在高度方向上贯通整个背光片摆放层220。
38.本实用新型的工装是对段码屏和背光片进行贴合的贴合组装设备中的其中一个结构组件，所述工装对贴合前的段码屏和背光片分别进行定位，从而使得背光片和段码屏均能够在工装上定位得当、都在限定区域内，为后续由该贴合组装设备进行对段码屏和背光片进行高精度贴合处理创造了有利的便宜条件。
39.配合本实用新型的工装使用的背光片上具有若干个定位标记(一般不少于两个)，背光片在该工装的定位是通过在工装上相应部位设置透光孔、并使得背光片被放置在该工装上后，操作人员可目测到每个透光孔透出的光照亮了相对应的定位标记来实现。
40.应用于本实用新型的工装的段码屏的定位，是通过在工装上相应部位设置对段码屏进行定位的段码屏定位凸起121，通过段码屏定位凸起121限制段码屏在段码屏定位台100的上表面所在平面上的运动自由度。
41.具体地，所述工装包括对段码屏进行定位的段码屏定位台100和对背光片进行定位的背光片定位部200。
42.所述背光片定位部200包括位于下部的第一背光源层210，和位于该第一背光源层210上部的背光片摆放层220，在背光片摆放层220的上表面设置有与待定位贴合的背光片数量相符的背光片放置部221，一片背光片放在一个背光片放置部221上，相邻两个背光片放置部221的位置关系由相应的两片背光片在段码屏组件中的预定位置关系来决定。
43.每个所述背光片放置部221上开设有若干个用于与所述背光片上的定位标记对应的透光孔222，透光孔222的数量和该背光片上的定位标记的数量相同、位置相对应，每个所述透光孔222在高度方向上贯通整个背光片摆放层220，以使所述第一背光源层210点亮时发出的光线能够穿过透光孔222，通过操作人员手动调节该背光片在相应的背光片放置部221上的位置，当该背光片上的每个定位标记均被所述透光孔222透过的光线照亮时(即二者对正)，该背光片的定位就完成了，因为背光片上的定位标记和背光片放置部221上的透光孔222的尺寸都相对比较小，只要背光片稍稍放偏，透光孔222的光线就无法照亮设计时与之相对应的定位标记，因此本实用新型对背光片在工装上的定位是极高精度的。
44.所述段码屏定位台100包括段码屏摆放部110和边框部120，因为段码屏的表面常为平面，故段码屏摆放部110的上表面通常也为平面。在一个实施例中，边框部120的主体部分的上表面与段码屏摆放部110的上表面平齐，而设置于该边框上的段码屏定位凸起121的则高出所述段码屏摆放部的上表面，所述段码屏定位凸起121可包括若干个凸起(凸起的数量可视具体情况需要而定，只要能够限制住段码屏在该段码屏定位台的上表面所在平面上的运动自由度即可，例如，若段码屏为常规的矩形或类矩形，那么凸起可为两个，设置位置可以选择为所述边框的两条相互垂直/接近垂直的两条边上)，将段码屏放置到与每个所述凸起的内壁均能完全接触到，段码屏的定位就完成了。
45.基于背光片和段码屏在上述工装上的定位被完成，在后续的贴合工序中，背光片和段码屏之间的高精度贴合就可以得以实现完成。
46.具体地，本发明所述贴合组装设备除了上述工装之外，还有着背光片抓取机构、图像采集设备、标记元件、控制装置等。应用于该贴合组装设备的段码屏上也有多个定位标记，定义背光片上的定位标记为第一定位标记，段码屏上的定位标记为第二定位标记。
47.在将背光片和段码屏在上述工装上放置到位后，图像采集设备在预定拍摄位置对背光片上的第一定位标记和段码屏上的第二定位标记进行拍摄，得到图像信息，所述控制装置根据第一定位标记和第二定位标记在图像信息中的位置(图像坐标系中的坐标)，确定第一定位标记和第二定位标记在组装机构中的位置(机械坐标系中的坐标)，从而可分别确定背光片和段码屏的位置和摆放角度，并控制背光片抓取机构移动并吸附起背光片，然后调整背光片的角度与段码屏的摆放角度一致、平移至将其与段码屏贴合，实现背光片与段码屏之间的高精度贴合。
48.在一个具体的实施方式中，背光片包括两个第一定位标记，图像采集设备对第一定位标记进行拍摄后得到第一图像信息，建立与第一图像信息对应的第一图像坐标系，分别确定两个第一定位标记在第一图像坐标系上的坐标，例如，其中两个第一定位标记的坐标分别为(x1，y1)和(x2，y2)，便可根据这两个坐标确定背光片在第一图像坐标系上的位置，例如为这两个坐标的中点(x3，y3)；再根据两个第一定位标记的坐标确定这两个第一定位标记的连线相对第一图像坐标系的x轴的角度，该角度即为背光片的摆放角度。在贴合组装设备内建立机械坐标系，机械坐标系的x轴平行于第一图像坐标系的x轴，机械坐标系的y轴平行于第一图像坐标系的y轴，机械坐标系中具有第一标准机械坐标(x0，y0)，而第一图像坐标系中具有第一标准像素坐标(x0，y0)，第一标准机械坐标与第一标准像素坐标对应(每个标准像素坐标和每个标准机械坐标的确定方式见下文介绍)，因而可根据(x3，y3)与(x0，y0)的偏差乘以第一图像坐标系与机械坐标系的转换系数k1，得到背光片在机械坐标
系上的位置坐标相对标准机械坐标(x0，y0)的偏差，再根据标准机械坐标(x0，y0)，便可得到背光片在机械坐标系上的位置坐标(x3，y3)。
49.段码屏上的第二定位标记的数量也可为两个，图像采集设备对第二定位标记进行拍摄后得到第二图像信息，建立与第二图像信息对应的第二图像坐标系，分别确定两个第二定位标记在第二图像坐标系上的坐标，以此也可确定段码屏在机械坐标系上的位置坐标以及段码屏的摆放角度。
50.继而，控制装置可根据背光片在机械坐标系上的位置坐标，控制背光片抓取机构运动系统中的背光片抓取机构移动抓取到背光片，然后根据背光片的摆放角度和段码屏的摆放角度的差值，转动背光片，使得背光片的摆放角度与段码屏的摆放角度一致，然后，带着背光片平移至段码屏在机械坐标系上的位置坐标，便可实现背光片与段码屏贴合，此时背光片上的两个第一定位标记与段码屏上的两个第二定位标记重合。
51.所述控制装置还控制背光片抓取机构带动标记元件移动至各定位标记所在的位置，并记录各位置信息，以用于结合图像信息确定背光片的移动位移使第一定位标记与第二定位标记对齐。
52.在标记元件安装于背光片抓取机构的标记元件接口之上时，标记元件的轴线与第一转轴的轴线在同一条垂直直线上，标记元件可用于确定前述的各标准机械坐标。以背光片为例，图像采集设备在某个指定拍摄位置对其正下方的一个第一定位坐标进行拍摄，得到拍摄图像，并以此确定该第一定位坐标在第一图像坐标系上的坐标，该坐标为第一标准像素坐标(x0，y0)，然后控制背光片抓取机构移动，使得标记元件位于该第一定位标记(被拍摄的第一定位标记)的正上方，此时标记元件在机械坐标系上的坐标便是该第一定位标记在机械坐标系上的坐标，即第一标准机械坐标(x0，y0)，从而得到第一标准像素坐标和第一标准机械坐标，实现第一图像坐标系上的任意坐标均可转化为机械坐标系上的机械坐标，为后期对新摆放的背光片上的第一定位标记进行定位；同理，在每个定位标记正上方的每个拍摄位置均进行以上操作，就可分别得到每个图像坐标系与机械坐标系相对应的标准像素坐标和标准机械坐标，以在后续通过操作背光片抓取机构带动背光片移动恰当的角度和距离，将其与段码屏高精度贴合。
53.优选地，所述背光片摆放层220的上表面中，在每个所述背光片放置部221的外部设有背光片定位凸起226。
54.通过背光片定位凸起226的设置，可以帮助实现背光片的快速定位。在背光片上的定位标记和背光片放置部上的透光孔都相对比较小的情况下，定位标记和与其相对应的透光孔经常不易对正，如果多次移动背光片来寻求对正，可能容易损伤背光片、背光片上的粘结胶也可能发生错位，而通过上述背光片定位凸起226的设置，背光片可以被快速预定位，即使预定位后发现定位标记和与之相对应的透光孔仍未对正，那么也只需要在背光片定位凸起226限定的范围内微调背光片(该微调的程度，相比于背光片定位凸起的宏观尺寸来说是很微小的)，就可以实现所述对正，明显提升了背光片的高精度定位效率。
55.所述背光片定位凸起226可包括若干个凸起，凸起的数量可视具体情况需要而定。
56.优选地，每个所述背光片放置部221包括沿其内边缘开设的容胶槽223，所述容胶槽223的深度小于所述背光片摆放层220的厚度。
57.在每个背光片放置部221的内边缘开设容胶槽223，该容胶槽223能够在背光片放
置于背光片放置部221时容置背光片上的粘接胶(该粘结胶用于后续将背光片贴合在段码屏之上)，该容胶槽223的厚度通常大于所述粘结胶的厚度。
58.优选地，所述容胶槽223的外壁开设有在高度方向上贯通整个背光片摆放层的缺口227，所述缺口向远离所述背光片放置部中心的方向凹陷。
59.通过所述缺口227的设置，当背光片上的胶有溢出时，可通过将溢出的胶拢在该缺口227内、后续对该缺口227进行清洁的方式，使得背光片上的溢出胶对工作台甚至整个贴合组装设备的正常使用不产生影响。
60.另外，对背光片摆放层220来说，背光片放置部221的水平高度可以略低于摆放台上其他部分的水平高度，由此，当背光片被放置在背光片放置部221之后，背光片可与摆放台上其他部分平齐。背光片摆放层上还可设有防呆凸起，避免背光片被错误放置。
61.优选地，所述背光片摆放层220的下表面中，与每个背光片放置部221对应的部分开设有至少一个第一负压吸附孔，背光片摆放层220的内部开设有第一气体通路225，每个第一负压吸附孔通过所述第一气体通路225连通至外界的负压提供装置。
62.具体地，在背光片定位在所述背光片放置部221上之后，在背光片下部形成一定的负压，可将背光片牢固地吸附在背光片放置部221上，使之不易偏移或脱落。
63.所述第一气体通路225包括从背光片摆放层220的下表面向内凹陷形成的第一通路部分；所述背光片摆放层220还包括第一密封件(附图未示出)，所述第一密封件密封盖住所述第一通路部分。
64.当所述工作台上有多个背光片放置部的情况下，第一气体通路225可包括与所述背光片放置部数目相同的多个支路，每个支路的气流情况可由外部的控制装置单独控制，以实现对某一个背光片在其对应的背光片放置部上的单独吸附控制。
65.优选地，所述段码屏摆放部110的下表面开设有至少一个第二负压吸附孔111，所述段码屏定位台200的内部开设有第二气体通路112，每个第二负压吸附孔111通过所述第二气体通路112连通至外界的负压提供装置。
66.具体地，在段码屏定位在所述段码屏摆放部110上之后，在段码屏下部形成一定的负压，可将段码屏牢固地吸附在段码屏摆放部110上，使之不易偏移或脱落。
67.所述第二气体通路112包括从段码屏定位台100的下表面向内凹陷形成的第二通路部分；
68.所述段码屏摆放部110还包括第二密封件，所述第二密封件密封盖住所述第二通路部分。
69.优选地，所述段码屏摆放部110为透光或者半透光结构，所述边框部120采用非透光材料制成结构。
70.优选地，所述段码屏定位台100还包括第二背光源130，所述第二背光源130位于所述段码屏摆放部下方。
71.具体地，上文提及的第二密封件通常也需要为透光或者半透光结构，当该工作台被应用于段码屏显示组件的贴合组装设备时，段码屏定位台下部设置的第二背光源发出的光线可透过第二密封件和段码屏摆放部从而照亮段码屏上的第二定位标记，而段码屏其余部分为暗，由此便于在将背光片和段码屏贴合时，利用图像采集设备对该第二定位标记的拍照形成图像，以精确确定段码屏的位置坐标。
72.第二方面，本实用新型提供了一种段码屏显示组件的贴合组装设备，所述段码屏显示组件包括段码屏和背光片，所述贴合组装设备包括如上所述的背光片和段码屏定位贴合的工装。
73.第三方面，本实用新型提供了一种汽车仪表盘，包括段码屏显示组件，所述段码屏显示组件包括段码屏和背光片，所述段码屏显示组件利用如上所述的贴合组装设备贴合组装而成。
74.本领域的技术人员能够理解的是，在不冲突的前提下，上述各优选方案可以自由地组合、叠加。
75.应当理解，上述的实施方式仅是示例性的，而非限制性的，在不偏离本实用新型的基本原理的情况下，本领域的技术人员可以针对上述细节做出的各种明显的或等同的修改或替换，都将包含于本实用新型的权利要求范围内。

技术特征：
1.一种背光片和段码屏定位贴合的工装，其特征在于，所述工装包括段码屏定位台(100)和背光片定位台(200)；所述段码屏定位台(100)包括边框部(120)和所述边框部(120)形成的段码屏摆放部(110)，所述边框部(120)上设有段码屏定位凸起(121)；所述背光片定位台(200)包括第一背光源层(210)和背光片摆放层(220)，所述背光片摆放层(220)位于所述第一背光源层(210)的上方；所述背光片摆放层(220)包括若干个背光片放置部(221)；每个所述背光片放置部(221)上开设有至少一个透光孔(222)，所述透光孔(222)与所述背光片上的定位标记对应、且在高度方向上贯通整个背光片摆放层(220)。2.根据权利要求1所述的工装，其特征在于，所述背光片摆放层(220)的上表面中，在每个所述背光片放置部(221)的外部设有背光片定位凸起(226)。3.根据权利要求1所述的工装，其特征在于，每个所述背光片放置部(221)包括沿其内边缘开设的容胶槽(223)，所述容胶槽(223)的深度小于所述背光片摆放层(220)的厚度。4.根据权利要求3所述的工装，其特征在于，所述容胶槽(223)的外壁开设有在高度方向上贯通整个背光片摆放层(220)的缺口(227)，所述缺口(227)向远离所述背光片放置部(221)中心的方向凹陷。5.根据权利要求1所述的工装，其特征在于，所述背光片摆放层(220)的下表面中，与每个背光片放置部(221)对应的部分开设有至少一个第一负压吸附孔(224)，背光片摆放层(220)的内部开设有第一气体通路(225)，每个第一负压吸附孔(224)通过所述第一气体通路(225)连通至外界的负压提供装置。6.根据权利要求1所述的工装，其特征在于，所述段码屏摆放部(110)的下表面开设有至少一个第二负压吸附孔(111)，所述段码屏定位台(100)的内部开设有第二气体通路(112)，每个第二负压吸附孔(111)通过所述第二气体通路(112)连通至外界的负压提供装置。7.根据权利要求1所述的工装，其特征在于，所述段码屏摆放部(110)为透光或者半透光结构，所述边框部(120)采用非透光材料制成结构。8.根据权利要求1所述的工装，其特征在于，所述段码屏定位台(100)还包括第二背光源(130)，所述第二背光源(130)位于所述段码屏摆放部(110)下方。9.一种段码屏显示组件的贴合组装设备，所述段码屏显示组件包括段码屏和背光片，其特征在于，所述贴合组装设备包括如上权利要求1-8中任一项所述的背光片和段码屏定位贴合的工装。10.一种汽车仪表盘，包括段码屏显示组件，所述段码屏显示组件包括段码屏和背光片，其特征在于，所述段码屏显示组件利用权利要求9所述的贴合组装设备贴合组装而成。

技术总结
本实用新型提供了一种背光片和段码屏定位贴合的工装、段码屏显示组件的贴合组装设备与汽车仪表盘，所述工装包括段码屏定位台和背光片定位台；所述段码屏定位台包括边框部和所述边框部形成的段码屏摆放部，所述边框部上设有段码屏定位凸起；所述背光片定位台包括第一背光源层和背光片摆放层，所述背光片摆放层位于所述第一背光源层的上方；所述背光片摆放层包括若干个背光片放置部；每个所述背光片放置部上开设有至少一个透光孔，所述透光孔与所述背光片上的定位标记对应、且在高度方向上贯通整个背光片摆放层。所述工装可实现对贴合前的背光片和段码屏精确定位，有助于后续二者的高精度贴合顺利进行。精度贴合顺利进行。精度贴合顺利进行。


技术研发人员：崔志良 祁天存
受保护的技术使用者：黑龙江天有为电子股份有限公司
技术研发日：2023.04.17
技术公布日：2023/9/1