電視機頂盒與電視機掛架的一體化裝置研究

劉占偉 李 慧 袁文博 宮艷麗 孟永茂

（內蒙古電子信息職業技術學院，內蒙古 呼和浩特 010070）

0 引言

在現代裝修中，為了美觀，人們將電視掛在背景墻上，既節省空間，同時也美觀電視掛在背景墻上無法避免地使用電視機掛架。現有的電視機掛架安裝起來煩瑣復雜，墻面打孔的電動工具震動非常大，所以經常導致打完的安裝孔與掛架上的通孔不對應，給安裝造成困難，重新開孔又費時費力影響美觀并且現有的電視機掛架通常不帶機頂盒放置架，導致機頂盒與電視距離較遠，中間的連接線也非常影響美觀，同時掛架的伸縮也非常重要，常需要插拔電視后面的連接線，如果電視無法前后移動插拔線會非常困難。為了解決現有電視機掛架安裝復雜和難以移動的問題，該文研究并設計了一種新型電視機頂盒與電視機掛架的一體化系統裝置。

在電視機頂盒與電視機掛架的一體化裝置的基礎上，該文進一步研究了流水線生產電視產品工裝的立直和放倒裝置，為電視機生產集成進一步提供了解決方案。該方案研究了5個技術關鍵點：采用了短氣缸加立直部件對工裝進行初立直，解決立直起步困難問題；通過確定工裝板使用擋位，調整長氣缸伸出到位的磁控開關位置，可使工裝立直至指定擋位，用以匹配不同的立直角度需求；采用了接力式設計思路，短氣缸實現初立直，再由長氣缸接力，立直至指定擋位，提高立直設備的兼容性；該方式比傳統的人工立直更快，立直擋位更精準，更可靠；通過更全面地檢測邏輯程序設計，有效地防止誤操作放倒工裝，導致產品損壞問題。

1 新型電視機頂盒與電視機掛架的一體化系統裝置研究方案

電視機頂盒與電視機掛架的一體化裝置包括豎管，豎管的上下兩端分別設有橫桿，橫桿的中心固定有鉸接桿，橫桿通過鉸接桿與豎管鉸接，橫桿上固定有與豎管對應的弧形板，橫桿和弧形板上均設有多個螺絲孔，豎管上設有與弧形板固定的緊固螺栓，豎管的中間旋轉連接有多個套筒，套筒上水平固定有伸縮架，伸縮架的另一端垂直固定有固定板，固定板上設有多個與電視機固定孔對應的通孔。螺絲孔均設置為長孔。豎管的底部垂直插入與其螺紋連接的豎桿，豎桿的下端設有與其滑動連接的機頂盒橫板。在機頂盒橫板上設置通槽，豎桿插入通槽內與機頂盒橫板滑動連接，豎桿的底部設有與其螺紋連接的緊固螺母。機頂盒橫板上垂直插入多個與其滑動連接的拉桿，拉桿的頂部固定有吸盤底部設有彈簧。機頂盒橫板的側端水平插入與其滑動連接的滑桿，滑桿之間通過連接桿固定連接。

橫桿可以在一定范圍內調整孔位，即使墻面的安裝孔出現偏差也能更方便地進行安裝固定，通過伸縮架便于電視前后移動，方便插拔后面的連接線，將機頂盒放置后通過吸盤固定即可，簡單方便省時省力并且遮擋機頂盒與電視連接線更加美觀，通過豎桿可以調整機頂盒高低位置，通槽便于調整機頂盒橫板左右位置，通過滑桿和連接桿可以對機頂盒橫板進行加長。

2 一體化裝置的工作原理和使用流程

一種電視機頂盒與電視機掛架的一體化裝置，包括豎管，豎管的上下兩端分別設有橫桿，橫桿的中心固定有鉸接桿，橫桿通過鉸接桿與豎管鉸接，橫桿上固定有與豎管對應的弧形板，橫桿和弧形板上均設有多個螺絲孔，豎管上設有與弧形板固定的緊固螺栓，豎管的中間旋轉連接有多個套筒，套筒上水平固定有伸縮架，伸縮架的另一端垂直固定有固定板，固定板上設有多個與電視機固定孔對應的通孔。螺絲孔均設置為長孔。豎管的底部垂直插入有與其螺紋連接的豎桿，豎桿的下端設有與其滑動連接的機頂盒橫板。機頂盒橫板上設有通槽，豎桿插入通槽內與機頂盒橫板滑動連接，豎桿的底部設有與其螺紋連接的緊固螺母。機頂盒橫板上垂直插入有多個與其滑動連接的拉桿，拉桿的頂部固定有吸盤，底部設有彈簧。機頂盒橫板的側端水平插入有與其滑動連接的滑桿，滑桿之間通過連接桿固定連接。如圖1所示。

圖1 結構示意圖

安裝時首先根據橫桿上螺絲孔位置在墻面標記，標記時使橫桿盡量水平，打孔時因為鉆孔工具的震動較大，或者標記打孔的位置偏差，打孔后會使孔位和橫桿上螺絲孔的位置出現偏差，此時可以調節橫桿傾斜一點與孔位對應好后將其與墻面固定，然后再調整豎管的傾斜角度，使豎管盡量保持垂直，豎管與橫桿通過鉸接桿鉸接，更加靈活便于有效地調整角度使豎管垂直，調整好后通過緊固螺栓使豎管與弧形板鎖緊固定即可，將電視與固定板的對應位置通過螺栓固定，伸縮架起到伸縮的作用，便于電視固定后向前與墻面拉開一定距離，方便背后插線理線操作，通過伸縮架后推即可使其靠向墻面，操作起來非常方便，豎管的下端螺紋連接有豎桿，豎桿上水平設有機頂盒橫板，將機頂盒放置在機頂盒橫板上端即可，通過吸盤吸緊機頂盒的底部更方便固定，不會隨意碰掉，拉桿通過彈簧拉緊吸盤，豎桿在機頂盒橫板中間沿通槽方向滑動，便于調整機頂盒橫板的左右位置，調整后通過緊固螺母鎖緊固定簡單方便，當機頂盒橫板長度不夠時通過連接桿將滑桿拉出即可加長。

在電視機頂盒與電視機掛架的一體化裝置的基礎上，該文進一步研究了流水線生產電視產品工裝的立直和放倒裝置，為電視機生產集成進一步提供了解決方案。

3 流水線生產電視產品工裝的立直和放倒裝置

隨著電子工業發展突飛猛進，產量逐年增長，在電子制造領域，對勞動密集型企業來說，當前最核心的轉型是實現自動化和智能化，利用自動化設備和智能化工廠代替人工生產是轉型升級的基礎。在電視機頂盒和電視機掛架一體化裝置的基礎上，該文進一步設計了流水線生產電視產品工裝的立直和放倒裝置。

在電視產品生產工藝中，需要將已經組裝好的產品周轉至工裝上，流轉至檢測工段進行檢測。周轉工裝須在流水線重復循環使用，工裝須重復執行立直及放倒，常規流水線需要一名作業員先將工裝立直，才可放置產品。在產品檢測完畢后，產品取走，工裝時還需一名作業員將產品放倒后，再流轉至前端重復使用。除電視行業之外，這種類似的工藝十分常見。為了節省人工成本，同時提高生產效率，該文研究了一種流水線生產電視產品工裝的立直和放倒裝置來滿足現有的工藝就顯得十分必要。

首先，使用接力的方式來保證工裝立直的兼容性，并設計了周轉工裝立直的不同擋位，滿足立直角度的不同需求。工裝流轉到立直工位，即可完成工裝的自動立直。見圖2。

圖2 立直裝置布局圖

工裝上的產品檢測完成后，取走產品，滿足放倒條件，即可自動放倒周轉工裝。該裝置光電分布圖3所示。

圖3 立直裝置光電布局圖

其中，立直裝置硬件部件布局方式按照圖4（左圖）進行。在圖4（左圖）中的第⑨部分顯示了工裝板立直擋位部件的詳細設計情況。

圖4 立直裝置硬件部件布局圖

該文研究了立直裝置工作過程，即工裝板流轉至立直工序后，觸發工裝板到位檢測光電，檢測工裝板流轉是否到位，到位光電觸發后，延時1s，待工裝板停穩，短氣缸伸出，短氣缸伸出到位，觸發短氣缸伸出到位磁控開關，長氣缸開始伸出動作，接力繼續立直工裝，當長氣缸伸出到達設置長度后，觸發長氣缸伸出到位磁控開關，短氣缸及長氣缸開始縮回，短氣缸及長氣缸縮回分別觸發短氣缸縮回到位磁控開關和長氣缸縮回到位磁控開關后，對射光電，檢測工裝是否立直，工裝已立直，立直裝置控制系統發出放行信號，將已立直工裝流轉至下一工序，如未立直，則再次執行上述立直動作，執行三次，仍無法立直，則報警提醒須人工干預處理，至此完成一個立直動作循環。

該文闡述了放倒裝置工作過程，即工裝板流轉至放倒工序，觸發對射光電，檢測工裝板上是否有產品，如有產品，則不執行放倒動作，防止將工裝上的產品損壞。流轉到位后，觸發工裝板到位檢測光電，到位光電觸發后，延時1s，待工裝板停穩，如果對射光電未檢測到產品，則放倒裝置控制系統發出放倒裝置氣缸伸出信號，放倒裝置部件頂起支架，待觸發到氣缸伸出到位磁控開關，放倒裝置氣缸開始縮回，縮回到位后，觸發氣缸縮回到位磁控開關，同時對射光電：檢測工裝是否放倒，如已放倒，則放倒裝置控制系統發出放行信號，將已放倒工裝流轉至下一工序，如未放倒，則再次執行上述放倒動作，執行三次，仍放不倒，則報警提醒人工干預處理，至此完成一個放倒動作循環。

上述研究，實現了不同產品對工裝立直擋位（立直角度）的不同需求，可根據不同需求設定立直擋位；實現了周轉工裝的自動立直和放倒，節省人工成本；實現了產品周轉工裝的自動放倒，并在放倒前檢測是否滿足放倒條件（防止周轉工裝上有產品，工裝被放倒導致產品損壞）；實現了兼容不同尺寸工裝的立直及放倒。

4 結語

該文研究了一種電視機頂盒與電視機掛架的一體化裝置，包括豎管，該豎管的上下兩端分別設有橫桿，橫桿的中心固定有鉸接桿，橫桿通過鉸接桿與豎管鉸接，橫桿上固定有與豎管對應的弧形板，橫桿和弧形板上均設有多個螺絲孔，豎管上設有與弧形板固定的緊固螺栓，豎管的中間旋轉連接有多個套筒，套筒上水平固定有伸縮架，伸縮架的另一端垂直固定有固定板，固定板上設有多個與電視機固定孔對應的通孔，橫桿可以在一定范圍內調整孔位，便于安裝，通過伸縮架便于電視前后移動，將機頂盒通過吸盤固定放置，簡單方便，通過豎桿調整機頂盒高低位置，通槽便于調整機頂盒橫板左右位置。

同時，在電視機頂盒與電視機掛架的一體化裝置的基礎上，該文進一步研究了流水線生產電視產品工裝的立直和放倒裝置，實現了流水線生產電視產品工裝的自動立直和自動放倒功能，極大地降低了人工操作時的重復度，減少生產人員，降低人力成本，提高生產效率。

上述兩個研究內容有效結合，對電視機生產企業局部裝置生產和整體產品流水生產起到了積極的作用，對提高電視機行業的自動化水平起到了重要的作用。