一种叠片玻璃自动分片输送装置及分片输送方法与流程

本发明涉及玻璃加工领域，特别的，涉及一种叠片玻璃自动分片输送装置及分片输送方法。

背景技术：

玻璃被广泛应用于手机、平板等电子数码产品的面板，玻璃面板在成为成品前需要经过cnc加工、清洗、丝印等各种工序，随着人力成本不停的上涨，制造业对自动化的需求越来越紧迫，目前，玻璃面板的加工都是成批的大量生产，玻璃面板上料都是一次上一叠玻璃片，清洗过后的叠片玻璃间夹有水或油或其他液体，两片玻璃间存在真空，玻璃间粘合力很大，且由于手机、平板等电子数码产品的玻璃面板厚度一般在1.2mm以下，其自重小，玻璃自动上料吸取玻璃时很容易带起多片玻璃。现有的玻璃自动上料方式为人工将玻璃分开插入到插架中，插架中的玻璃都是隔开状态，机械手再从插架中取出玻璃，转运到工作平台，即现有的玻璃分片需要人工分片，这样需要耗费大量的人力，发展自动化可以节省人力从而降低成本，提高生产效率。中国专利201220418457.0公开了一种自动分片机，该方案采用传送带对竖直放置的层叠在一起的若干片体分离后再传送，其传送带上分布有对片体提供吸附力的吸嘴，层叠的片体旁设有对片体吹气的吹嘴，通过吹嘴与吸嘴的配合，使层叠在一起的片体被分离，并由传送带传输，该方案中，由于片体是向上运输传送的，吹嘴与片体之间的距离不能靠得太近，且吹嘴与吸嘴两者在工作过程中容易相互干扰，其分片效果会受一定程度的影响。

技术实现要素：

本发明目的在于提供一种叠片玻璃自动分片输送装置及分片输送方法，以解决背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种叠片玻璃自动分片输送装置，包括工作台、平移装置、提升装置，所述平移装置固定在工作台上，所述提升装置与平移装置连接，提升装置可相对平移装置做上下往复运动，平移装置可带动提升装置相对工作台在水平面内发生位移，提升装置的底端设有玻璃分离装置，所述玻璃分离装置包括固定在提升装置底端的用于吸取玻璃的吸盘，工作台上设有可沿竖直方向对准吸盘的用于放置叠片玻璃的上料工位，提升装置上还设有吹气管，吹气管的出气口位置设置为：当吸盘接触叠片玻璃最上面 一片玻璃的上表面时，吹气管的出气口沿水平方向对准叠片玻璃最上面一片玻璃的下表面或最上面一片玻璃与其下表面贴合的玻璃之间的缝隙；所述上料工位上设有毛刷，毛刷的刷毛朝向叠片玻璃，毛刷工作时其刷体保持静止而固定在刷体上的刷毛被动地摆动，用于在吸盘将最上面一片玻璃吸住并向上提起的过程中给其它叠片玻璃施加作用力使二者分离。

进一步的，所述上料工位上设有沿竖直方向向上凸出于上料工位表面的若干定位柱，定位柱围在叠片玻璃外围且沿水平方向卡夹住叠片玻璃而对整叠玻璃在水平面内的位置进行限定，所述毛刷的刷毛呈水平方向设置，当上料工位有叠片玻璃时，刷毛与叠片玻璃侧面接触，且刷毛弯曲的抵在叠片玻璃中各片玻璃的侧面或各片玻璃之间的贴合缝隙处。

进一步的，所述毛刷的刷体与定位柱分别在上料工位上对应有定位槽，刷体与定位柱下端可拆卸的固定在定位槽内并可在定位槽内来回移动而靠近或远离叠片玻璃，各定位柱与毛刷在定位槽中的不同位置对应不同轮廓尺寸的玻璃片。

进一步的，所述毛刷的刷体与叠片玻璃之间的最短水平距离为刷毛长度的1/3～2/3倍。

进一步的，所述吹气管为可在水平面内转动的刚性管件，提升装置上固设有将刚性吹气管位置固定的卡具，吹气管相对出气口的另一端由卡具卡住固定。

进一步的，所述吹气管为等径管，即吹气管各个位置的内径均相等，所述吹气管内径d与叠片玻璃中单片玻璃的厚度h的比值范围为d:h＝2.5～4。

优选的，所述刷毛采用尼龙刷毛，当叠片玻璃中单片玻璃的厚度h为0.6～1.2mm时，所述刷毛的长度m与叠片玻璃中单片玻璃的厚度h的比值范围为m:h＝10～25，玻璃中单片玻璃的厚度h与刷毛刷丝直径d的比值范围为h:d＝4～6.5。

进一步的，上料工位上毛刷的个数为双数，且呈对称式分布在吹气管横向两侧，毛刷的对称平面与经过吹气管轴心线的竖直平面重合，以在叠片玻璃中最上面的一片玻璃分离时对其施加对称的作用力。

进一步的，提升装置上还设有可相对提升装置发生上下位移的对吹气管上下位置进行调整的起升微调装置，提升装置主体上设有供起升微调装置上下滑移的起升微调导轨，所述卡具固定在起升微调装置上。

进一步的，提升装置底端固定有与叠片玻璃平行的压板，所述吸盘的数量为至少3个，各吸盘固定在所述压板底面，压板底面的吸盘成中心对称分布，且当吸盘吸住叠片玻璃最上面的一片玻璃时，吸盘的对称中心与叠片玻璃中各片玻璃的几何中心沿竖直方向对齐。

进一步的，所述平移装置包括固定在工作台上的沿前后方向设置的x轴导轨、及沿左 右方向设置的与x轴导轨垂直的y轴导轨，x轴导轨上设有可在x轴导轨上前后来回移动的x方向导块，y轴导轨固定在x方向导块上，y轴导轨上设有可在y轴导轨上左右来回移动的y方向导块；所述提升装置包括与y方向导块固定连接的z方向导块，及由z方向导块驱动的可相对z方向导块沿竖直方向上下来回移动的提升臂，提升臂与x轴导轨及y轴导轨均垂直，所述吸盘、吹气管均固定在提升臂的底端，所述起升微调装置固定在提升臂上。z方向导块带有l型折角结构，z方向导块通过l型折角中的一个直角面与y方向导块贴合固定而保持提升臂与y轴导轨之间的垂直关系。

进一步的，工作台上还设有放置吸盘从上料工位吸取的玻璃片的定位工位，定位工位旁设有将定位工位放置的玻璃片转移到其他设备进行加工处理后再送回的推送装置；工作台上还设有放置吸盘从定位工位转移过来的已加工玻璃片的收料工位；上料工位、定位工位、收料工位三者位于同一条直线上，且三者的连线与x轴导轨或y轴导轨平行，收料工位上设有对放置于收料工位的玻璃进行限位的定位柱，收料工位上每一根定位柱对应有一个供定位柱调节位置的定位槽。

收料工位上的定位柱与上料工位上的定位柱一一对应，即收料工位上的定位柱数量、位置与上料工位上的定位柱相同，收料工位上每一根定位柱对应的定位槽位置、尺寸与其在上料工位上所对应的定位柱的定位槽相同。

所述吸盘连接有真空发器，所述吹气管连接有压缩气源，吹气管与压缩气源之间连接有电磁阀。

进一步的，所述叠片玻璃自动分片输送装置还设有控制器，x方向导块的驱动装置、y方向导块的驱动装置、z方向导块的驱动装置、起升微调装置、真空发生器、电磁阀均由控制器电连接控制。

进一步的，所述控制器采用继电器式控制器或plc控制器。

根据所述叠片玻璃自动分片输送装置设置的一种分片输送方法，包括以下步骤：

1)准备过程：根据玻璃尺寸调整好定位柱a与定位柱b的位置，在上料工位上摆放待加工的整叠叠片玻璃，启动x方向导块的驱动装置及y方向导块的驱动装置，将提升装置移动至各吸盘的对称中心与玻璃片的几何中心沿竖直方向对准，对准后将x方向导块的驱动装置及y方向导块的驱动装置停止。

2)分片过程：启动z方向导块的驱动装置，提升臂带动吸盘及吹气管下降，启动电磁阀使吹气管吹气，至吸盘与叠片玻璃中最上面一片玻璃上表面接触，关闭方向导块的驱动装置，提升臂静止，启动真空发生器对吸盘抽真空，同时吹气管对准最上面一片玻璃与其 下表面贴合的玻璃之间的缝隙，至最上面一片玻璃被吸盘吸住后，再启动z方向导块的驱动装置，提升臂开始向上提升，在吸盘吸住最上面一片玻璃向上提升的同时，最上面一片玻璃与其下表面贴合的玻璃之间存留的液体被吹气管灌入的气体破开而逐渐失去相互之间的真空粘合力，借助最上面一片玻璃下面的其他玻璃的自身重力作用以及刷毛对叠片玻璃施加的刮擦力，毛刷上的刷毛将最上面一片玻璃下面的其他玻璃从最上面一片玻璃刷落，至吸盘带动第一片玻璃上升到上料工位上方的预定高度后，关闭z方向导块的驱动装置。

3)转运送加工过程：启动y方向导块的驱动装置，将吸盘从上料工位吸取的玻璃移至定位工位正上方，关闭y方向导块的驱动装置，启动z方向导块的驱动装置，将提升臂下降至定位工位上方的预定高度，关闭z方向导块的驱动装置，关闭真空发生器，玻璃片落在定位工位上，定位工位旁边的推送装置将玻璃片转移至其他加工设备进行加工，加工完后将玻璃片送回定位工位，完成一片玻璃的转运送加工过程。

4)转运收料过程：启动z方向导块的驱动装置，先将提升臂下降至吸盘吸住定位工位上的已加工玻璃片，再将提升臂提升至回到定位工位上方的预定高度，启动y方向导块的驱动装置，将吸盘从定位工位吸取的玻璃移至收料工位正上方，关闭y方向导块的驱动装置，启动z方向导块的驱动装置，将提升臂下降至收料工位上方的预定高度，关闭z方向导块的驱动装置，关闭真空发生器，玻璃片落在收料工位上，完成一片玻璃的转运收料过程。

重复步骤2～步骤4，完成一叠叠片玻璃中其他玻璃片的分片与转运送加工、转运收料过程。

有益效果：本发明的叠片玻璃自动分片输送装置，省去人工把玻璃分开插入到插架中这一道工序，提升装置直接从层层堆叠放置的玻璃叠上吸取玻璃转运到工作平台。分片装置采用吹气管与毛刷配合吸盘，吹气管吹气破开最上面一片玻璃与其下表面贴合的玻璃后，毛刷的刷毛可伸入两者之间的缝隙，提升装置带动吸盘向上运动的过程中，刷毛将第二片玻璃与及第二片玻璃下面的玻璃从第一片玻璃刷落分离，从而保证每次只吸取一片玻璃。本发明中上料工位上设有定位柱，定位柱的位置可调，可以兼容多种尺寸规格的平板玻璃自动分片，只需要更改控制器的程序调整提升装置的位置，再调整好定位柱的位置就可快速适应不同规格的玻璃，符合柔性化生产的需求，本发明经过长期生产实践，生产效果良好，相对于传统插架方式，本装置省去人工玻璃插架工序，节省人工、及插架成本，且应用范围更广。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明优选实施例的叠片玻璃自动分片输送装置的整体结构示意图；

图2是本发明优选实施例的玻璃分离装置的整体结构示意图；

图3是本发明优选实施例的叠片玻璃自动分片输送装置玻璃吸取动作示意图；

图4是本发明优选实施例的叠片玻璃自动分片输送装置玻璃输送动作示意图。

图中：1、x轴导轨；2、y轴导轨；21、y方向导块；3、提升装置；31、z方向导块；32、提升臂；4、上料工位；41、定位槽a；5、定位工位；6、收料工位；61、定位槽b；7、吹气管；71、平直管段；8、毛刷；81、刷毛；82、刷体；9、吸盘；10、定位柱a；11、x方向导块；12、起升微调装置；13、压板；14、工作台；15、定位柱b；16、卡具；17、叠片玻璃。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

参见图1～图4的一种叠片玻璃自动分片输送装置，包括工作台14、平移装置、提升装置3，平移装置固定在工作台14上，提升装置3与平移装置连接，提升装置3可相对平移装置做上下往复运动，平移装置可带动提升装置3相对工作台14在水平面内发生位移，提升装置3的底端设有玻璃分离装置，参见图2，玻璃分离装置包括固定在提升装置3底端的用于吸取玻璃的吸盘9，工作台14上设有可沿竖直方向对准吸盘9的用于放置叠片玻璃17的上料工位4，提升装置3上还设有吹气管7，吹气管7的出气口位置设置为：当吸盘9接触叠片玻璃17最上面一片玻璃的上表面时，吹气管7的出气口沿水平方向对准叠片玻璃17中最上面一片玻璃与其下表面贴合的玻璃之间的缝隙；上料工位上设有毛刷，毛刷的刷毛朝向叠片玻璃，毛刷工作时其刷体保持静止而固定在刷体上的刷毛被动地摆动，用于在吸盘将最上面一片玻璃吸住并向上提起的过程中给其它叠片玻璃施加作用力使二者分离。

上料工位4上设有沿竖直方向向上凸出于上料工位表面的8个定位柱10，定位柱10围在叠片玻璃17外围且沿水平方向卡夹住叠片玻璃17而对整叠玻璃在水平面内的位置进 行限定，本实施例中，叠片玻璃17中各玻璃片为方形，方形玻璃片每一条边上分布有两个定位柱10，上料工位上还设有两个对称分布在吹气管7横向两侧的毛刷8，毛刷8的刷毛81呈水平方向设置，当上料工位有叠片玻璃17时，刷毛81与叠片玻璃17侧面接触，刷毛81弯曲的抵在叠片玻璃17中各片玻璃的侧面或各片玻璃之间的贴合缝隙处。

毛刷8包括用于捆扎固定刷毛81的刷体82，毛刷8的刷体82与定位柱a10分别在上料工位上对应有定位槽a41，刷体82与定位柱a10下端通过螺栓可拆卸的固定在定位槽a41内，螺栓旋松后，毛刷8与定位柱a10可在定位槽a41内来回移动而靠近或远离叠片玻璃17，各定位柱a10与毛刷8在定位槽a41中的不同位置对应不同轮廓尺寸的玻璃片。

本实施例中，毛刷8的刷毛81正对叠片玻璃，即刷毛81伸直时，与叠片玻璃侧面垂直，毛刷8的刷体82与叠片玻璃17之间的最短距离为刷毛长度的0.5倍。

本实施例中，叠片玻璃中各玻璃片的厚度为0.65mm，刷毛81采用尼龙刷毛，采用其他材质的刷毛与采用尼龙刷毛的实验效果对比可见表1，刷毛81的长度m为12mm，刷毛刷丝直径d为0.1mm。

表1

本实施例中，吹气管7为可在水平面内转动的刚性管件，本实施例中，吹气管7的出气口处设有一段水平设置的与玻璃平行的平直管段71，平直管段71使吹气管7对叠片玻璃17沿水平方向吹气。提升装置3上固设有将刚性吹气管7位置固定的卡具16，吹气管7相对出气口的另一端由卡具16卡住固定。

本实施例中，吹气管7为等径的位于竖直平面内的u形管，即吹气管7各个位置的内径均相等，u形管的两段平行段均保持水平，上水平段与卡具连接，出气口设于下水平段末端，本实施例中，吹气管7内径d等于2.5mm。

本实施例中，上料工位上毛刷8的数量为两个，且对称分布在吹气管7横向两侧，毛刷的8对称平面与经过吹气管7轴心线的竖直平面重合，以在叠片玻璃中最上面的一片玻璃分离时对其施加对称的作用力。

本实施例中，提升装置3上还设有可相对提升装置3发生上下位移的起升微调装置12，卡具16固定在起升微调装置12上。

本实施例中，提升装置3底端固定有与叠片玻璃17平行的压板13，吸盘9的数量为3个，3个吸盘固定在压板13底面，压板13底面的吸盘9成中心对称分布，当吸盘9接触叠片玻璃最上面一片玻璃时，吸盘9的对称中心与叠片玻璃17中各片玻璃的几何中心沿竖直方向对齐。

参见图1，平移装置包括固定在工作台14上的沿前后方向设置的x轴导轨1、及沿左右方向设置的与x轴导轨1垂直的y轴导轨2，x轴导轨1上设有可在x轴导轨1上前后来回移动的x方向导块11，y轴导轨2固定在x方向导块11上，y轴导轨2上设有可在y轴导轨2上左右来回滑动的y方向导块21；提升装置3包括与y方向导块21固定连接的z方向导块31，及由z方向导块31驱动的可相对z方向导块31沿竖直方向上下来回移动的与x轴导轨1及y轴导轨2分别垂直的提升臂32，吸盘9、吹气管7均固定在提升臂32的底端，起升微调装置12固定在提升臂32上，本实施例中，z方向导块31带有l型折角结构，z方向导块31通过l型折角中的一个直角面与y方向导块21贴合固定而保持提升臂32与y轴导轨2之间的垂直。

本实施例中，工作台14上还设有放置吸盘9从上料工位4吸取的玻璃片的定位工位5，定位工位5旁设有将定位工位5放置的玻璃片转移到其他设备进行加工处理后再送回定位工位5的推送装置(图中未示出)；工作台14上还设有放置吸盘9从定位工位5转移过来的已加工玻璃片的收料工位6；上料工位4、定位工位5、收料工位6三者位于同一条直线上，本实施例中，三者的连线与y轴导轨2平行，收料工位6上设有对放置于收料工位6的玻璃进行限位的定位柱b15，收料工位6上每一根定位柱b15对应有一个供定位柱b15调节位置的定位槽b61。

收料工位6上的定位柱b15与上料工位4上的定位柱a10一一对应，即收料工位6上的定位柱b15数量、位置与上料工位4上的定位柱a10相同，收料工位6上每一根定位柱b15对应的定位槽b61位置、尺寸与其在上料工位4上所对应的定位柱a10的定位槽a41相同。

本实施例中，吸盘9连接有真空发器(图中未示出)，吹气管7连接有压缩气源(图中未示出)，吹气管7与压缩气源之间连接有电磁阀；叠片玻璃自动分片输送装置还设有plc控制器，x方向导块11的驱动装置、y方向导块21的驱动装置、z方向导块31的驱动装置、起升微调装置12、真空发生器、电磁阀均由控制器电连接控制。

进一步的，所述控制器采用继电器式控制器或plc控制器。

参见图3及图4，本叠片玻璃自动分片输送装置的分片输送方法包括以下步骤：

1)准备过程：根据玻璃尺寸调整好定位柱a10与定位柱b15的位置，在上料工位4上摆放待加工的整叠平板玻璃，启动x方向导块11、y方向导块21的驱动装置，将提升装置3移动至吸盘9的对称中心与玻璃片的几何中心沿竖直方向对准，对准后将x方向导块11、y方向导块21的驱动装置停止。

2)分片过程：启动z方向导块31的驱动装置，提升臂31带动吸盘9及吹气管7下降，启动电磁阀使吹气管7吹气，至吸盘9与叠片玻璃17中最上面一片玻璃上表面接触，关闭z方向导块31的驱动装置，提升臂31静止，启动真空发生器对吸盘9抽真空，同时吹气管7对准最上面一片玻璃与其下表面贴合的玻璃之间的缝隙，1～2s之后，最上面一片玻璃已被吸盘9吸住，启动z方向导块31的驱动装置，提升臂31开始向上提升，在吸盘吸住最上面一片玻璃向上提升的同时，最上面一片玻璃与其下表面贴合的玻璃之间存留的液体被吹气管7灌入的气体破开而逐渐失去相互之间的真空粘合力，借助最上面一片玻璃下面的其他玻璃的自身重力作用，毛刷8上的刷毛81将最上面一片玻璃下面的其他玻璃从最上面一片玻璃刷落，整个分片过程约持续3～5s。

3)转运送加工过程：启动y方向导块21的驱动装置，将吸盘9从上料工位4吸取的玻璃移至定位工位5正上方，关闭y方向导块21的驱动装置，启动z方向导块31的驱动装置，将提升臂31下降至定位工位5上方的预定高度，关闭z方向导块31的驱动装置，关闭真空发生器，玻璃片落在定位工位5上，定位工位5旁边的推送装置将玻璃片转移至其他加工设备进行加工，加工完后将玻璃片送回定位工位5，完成一片玻璃的转运送加工过程。

4)转运收料过程：启动z方向导块31的驱动装置，先将提升臂31下降至吸盘9吸住定位工位上的已加工玻璃片，再将将提升臂31提升至提升臂回到定位工位5上方的预定高度，启动y方向导块21的驱动装置，将吸盘9从定位工位5吸取的玻璃移至收料工位6正上方，关闭y方向导块21的驱动装置，启动z方向导块31的驱动装置，将提升臂31下降至收料工位6上方的预定高度，关闭z方向导块31的驱动装置，关闭真空发生器，玻璃片落在收料工位6上，完成一片玻璃的转运收料过程。

重复步骤2～步骤4，完成一叠叠片玻璃中其他玻璃片的分片与转运送加工、转运收料过程。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人 员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。