电视机顶盒与电视机挂架的一体化装置研究

刘占伟 李 慧 袁文博 宫艳丽 孟永茂

（内蒙古电子信息职业技术学院，内蒙古 呼和浩特 010070）

0 引言

在现代装修中，为了美观，人们将电视挂在背景墙上，既节省空间，同时也美观电视挂在背景墙上无法避免地使用电视机挂架。现有的电视机挂架安装起来烦琐复杂，墙面打孔的电动工具震动非常大，所以经常导致打完的安装孔与挂架上的通孔不对应，给安装造成困难，重新开孔又费时费力影响美观并且现有的电视机挂架通常不带机顶盒放置架，导致机顶盒与电视距离较远，中间的连接线也非常影响美观，同时挂架的伸缩也非常重要，常需要插拔电视后面的连接线，如果电视无法前后移动插拔线会非常困难。为了解决现有电视机挂架安装复杂和难以移动的问题，该文研究并设计了一种新型电视机顶盒与电视机挂架的一体化系统装置。

在电视机顶盒与电视机挂架的一体化装置的基础上，该文进一步研究了流水线生产电视产品工装的立直和放倒装置，为电视机生产集成进一步提供了解决方案。该方案研究了5个技术关键点：采用了短气缸加立直部件对工装进行初立直，解决立直起步困难问题；通过确定工装板使用挡位，调整长气缸伸出到位的磁控开关位置，可使工装立直至指定挡位，用以匹配不同的立直角度需求；采用了接力式设计思路，短气缸实现初立直，再由长气缸接力，立直至指定挡位，提高立直设备的兼容性；该方式比传统的人工立直更快，立直挡位更精准，更可靠；通过更全面地检测逻辑程序设计，有效地防止误操作放倒工装，导致产品损坏问题。

1 新型电视机顶盒与电视机挂架的一体化系统装置研究方案

电视机顶盒与电视机挂架的一体化装置包括竖管，竖管的上下两端分别设有横杆，横杆的中心固定有铰接杆，横杆通过铰接杆与竖管铰接，横杆上固定有与竖管对应的弧形板，横杆和弧形板上均设有多个螺丝孔，竖管上设有与弧形板固定的紧固螺栓，竖管的中间旋转连接有多个套筒，套筒上水平固定有伸缩架，伸缩架的另一端垂直固定有固定板，固定板上设有多个与电视机固定孔对应的通孔。螺丝孔均设置为长孔。竖管的底部垂直插入与其螺纹连接的竖杆，竖杆的下端设有与其滑动连接的机顶盒横板。在机顶盒横板上设置通槽，竖杆插入通槽内与机顶盒横板滑动连接，竖杆的底部设有与其螺纹连接的紧固螺母。机顶盒横板上垂直插入多个与其滑动连接的拉杆，拉杆的顶部固定有吸盘底部设有弹簧。机顶盒横板的侧端水平插入与其滑动连接的滑杆，滑杆之间通过连接杆固定连接。

横杆可以在一定范围内调整孔位，即使墙面的安装孔出现偏差也能更方便地进行安装固定，通过伸缩架便于电视前后移动，方便插拔后面的连接线，将机顶盒放置后通过吸盘固定即可，简单方便省时省力并且遮挡机顶盒与电视连接线更加美观，通过竖杆可以调整机顶盒高低位置，通槽便于调整机顶盒横板左右位置，通过滑杆和连接杆可以对机顶盒横板进行加长。

2 一体化装置的工作原理和使用流程

一种电视机顶盒与电视机挂架的一体化装置，包括竖管，竖管的上下两端分别设有横杆，横杆的中心固定有铰接杆，横杆通过铰接杆与竖管铰接，横杆上固定有与竖管对应的弧形板，横杆和弧形板上均设有多个螺丝孔，竖管上设有与弧形板固定的紧固螺栓，竖管的中间旋转连接有多个套筒，套筒上水平固定有伸缩架，伸缩架的另一端垂直固定有固定板，固定板上设有多个与电视机固定孔对应的通孔。螺丝孔均设置为长孔。竖管的底部垂直插入有与其螺纹连接的竖杆，竖杆的下端设有与其滑动连接的机顶盒横板。机顶盒横板上设有通槽，竖杆插入通槽内与机顶盒横板滑动连接，竖杆的底部设有与其螺纹连接的紧固螺母。机顶盒横板上垂直插入有多个与其滑动连接的拉杆，拉杆的顶部固定有吸盘，底部设有弹簧。机顶盒横板的侧端水平插入有与其滑动连接的滑杆，滑杆之间通过连接杆固定连接。如图1所示。

图1 结构示意图

安装时首先根据横杆上螺丝孔位置在墙面标记，标记时使横杆尽量水平，打孔时因为钻孔工具的震动较大，或者标记打孔的位置偏差，打孔后会使孔位和横杆上螺丝孔的位置出现偏差，此时可以调节横杆倾斜一点与孔位对应好后将其与墙面固定，然后再调整竖管的倾斜角度，使竖管尽量保持垂直，竖管与横杆通过铰接杆铰接，更加灵活便于有效地调整角度使竖管垂直，调整好后通过紧固螺栓使竖管与弧形板锁紧固定即可，将电视与固定板的对应位置通过螺栓固定，伸缩架起到伸缩的作用，便于电视固定后向前与墙面拉开一定距离，方便背后插线理线操作，通过伸缩架后推即可使其靠向墙面，操作起来非常方便，竖管的下端螺纹连接有竖杆，竖杆上水平设有机顶盒横板，将机顶盒放置在机顶盒横板上端即可，通过吸盘吸紧机顶盒的底部更方便固定，不会随意碰掉，拉杆通过弹簧拉紧吸盘，竖杆在机顶盒横板中间沿通槽方向滑动，便于调整机顶盒横板的左右位置，调整后通过紧固螺母锁紧固定简单方便，当机顶盒横板长度不够时通过连接杆将滑杆拉出即可加长。

在电视机顶盒与电视机挂架的一体化装置的基础上，该文进一步研究了流水线生产电视产品工装的立直和放倒装置，为电视机生产集成进一步提供了解决方案。

3 流水线生产电视产品工装的立直和放倒装置

随着电子工业发展突飞猛进，产量逐年增长，在电子制造领域，对劳动密集型企业来说，当前最核心的转型是实现自动化和智能化，利用自动化设备和智能化工厂代替人工生产是转型升级的基础。在电视机顶盒和电视机挂架一体化装置的基础上，该文进一步设计了流水线生产电视产品工装的立直和放倒装置。

在电视产品生产工艺中，需要将已经组装好的产品周转至工装上，流转至检测工段进行检测。周转工装须在流水线重复循环使用，工装须重复执行立直及放倒，常规流水线需要一名作业员先将工装立直，才可放置产品。在产品检测完毕后，产品取走，工装时还需一名作业员将产品放倒后，再流转至前端重复使用。除电视行业之外，这种类似的工艺十分常见。为了节省人工成本，同时提高生产效率，该文研究了一种流水线生产电视产品工装的立直和放倒装置来满足现有的工艺就显得十分必要。

首先，使用接力的方式来保证工装立直的兼容性，并设计了周转工装立直的不同挡位，满足立直角度的不同需求。工装流转到立直工位，即可完成工装的自动立直。见图2。

图2 立直装置布局图

工装上的产品检测完成后，取走产品，满足放倒条件，即可自动放倒周转工装。该装置光电分布图3所示。

图3 立直装置光电布局图

其中，立直装置硬件部件布局方式按照图4（左图）进行。在图4（左图）中的第⑨部分显示了工装板立直挡位部件的详细设计情况。

图4 立直装置硬件部件布局图

该文研究了立直装置工作过程，即工装板流转至立直工序后，触发工装板到位检测光电，检测工装板流转是否到位，到位光电触发后，延时1s，待工装板停稳，短气缸伸出，短气缸伸出到位，触发短气缸伸出到位磁控开关，长气缸开始伸出动作，接力继续立直工装，当长气缸伸出到达设置长度后，触发长气缸伸出到位磁控开关，短气缸及长气缸开始缩回，短气缸及长气缸缩回分别触发短气缸缩回到位磁控开关和长气缸缩回到位磁控开关后，对射光电，检测工装是否立直，工装已立直，立直装置控制系统发出放行信号，将已立直工装流转至下一工序，如未立直，则再次执行上述立直动作，执行三次，仍无法立直，则报警提醒须人工干预处理，至此完成一个立直动作循环。

该文阐述了放倒装置工作过程，即工装板流转至放倒工序，触发对射光电，检测工装板上是否有产品，如有产品，则不执行放倒动作，防止将工装上的产品损坏。流转到位后，触发工装板到位检测光电，到位光电触发后，延时1s，待工装板停稳，如果对射光电未检测到产品，则放倒装置控制系统发出放倒装置气缸伸出信号，放倒装置部件顶起支架，待触发到气缸伸出到位磁控开关，放倒装置气缸开始缩回，缩回到位后，触发气缸缩回到位磁控开关，同时对射光电：检测工装是否放倒，如已放倒，则放倒装置控制系统发出放行信号，将已放倒工装流转至下一工序，如未放倒，则再次执行上述放倒动作，执行三次，仍放不倒，则报警提醒人工干预处理，至此完成一个放倒动作循环。

上述研究，实现了不同产品对工装立直挡位（立直角度）的不同需求，可根据不同需求设定立直挡位；实现了周转工装的自动立直和放倒，节省人工成本；实现了产品周转工装的自动放倒，并在放倒前检测是否满足放倒条件（防止周转工装上有产品，工装被放倒导致产品损坏）；实现了兼容不同尺寸工装的立直及放倒。

4 结语

该文研究了一种电视机顶盒与电视机挂架的一体化装置，包括竖管，该竖管的上下两端分别设有横杆，横杆的中心固定有铰接杆，横杆通过铰接杆与竖管铰接，横杆上固定有与竖管对应的弧形板，横杆和弧形板上均设有多个螺丝孔，竖管上设有与弧形板固定的紧固螺栓，竖管的中间旋转连接有多个套筒，套筒上水平固定有伸缩架，伸缩架的另一端垂直固定有固定板，固定板上设有多个与电视机固定孔对应的通孔，横杆可以在一定范围内调整孔位，便于安装，通过伸缩架便于电视前后移动，将机顶盒通过吸盘固定放置，简单方便，通过竖杆调整机顶盒高低位置，通槽便于调整机顶盒横板左右位置。

同时，在电视机顶盒与电视机挂架的一体化装置的基础上，该文进一步研究了流水线生产电视产品工装的立直和放倒装置，实现了流水线生产电视产品工装的自动立直和自动放倒功能，极大地降低了人工操作时的重复度，减少生产人员，降低人力成本，提高生产效率。

上述两个研究内容有效结合，对电视机生产企业局部装置生产和整体产品流水生产起到了积极的作用，对提高电视机行业的自动化水平起到了重要的作用。