一种翻转分离装置的制作方法

本实用新型属于光电技术领域，具体涉及一种用于成叠上料的中大尺寸超薄玻璃板、带有半导体电路的薄基板类工件或工件间有软衬隔离物分离上料的翻转分离装置。

背景技术：

随着液晶平板显示行业及透明触控显示行业生产工艺的不断发展，玻璃基板及玻璃基板带有半导体电路的特殊板材类工件的尺寸不断加大变薄，对其表面外观质量要求也越来越高，一种安全可靠的工件分离及软衬隔离物去除的翻转分离装置极为重要，目前采用较多的是人工分离放板或两台机械人组合分离放板方式。这些如果应用在对表面质量要求较高的大尺寸的薄板及特殊板材类时，会出现机械手抓取时有工件分离不好抓不起或抓取不稳落下等现象，而使生产效率降低。另外人工或机械人分离及去除工件间软衬隔离物时会出现工件的表面划伤、摩擦、损坏、产生污染不易去除等，从而直接影响了整个自动化生产线的工作水平。

技术实现要素：

为了解决以上问题，本实用新型提供以下技术方案：

一种翻转分离装置，包括：机架、翻转机构、升降平台和工件吹分机构；所述翻转机构用于抓起和翻转所述升降平台上的成叠工件，所述工件吹分机构用于吹分离所述升降平台上的成叠工件，并风切去除成叠工件间的软衬隔离物，所述机架包括:水平支撑框架和垂直的侧梁，所述翻转机构和所述升降平台垂直安装在机架的水平支撑框架上，升降平台位于翻转机构和侧梁之间，所述翻转机构和所述工件吹分机构分别位于所述升降平台的不同侧面；

所述翻转机构包括机械手部、动力部、支撑部和检测部；所述动力部和所述机械手部安装在支撑部上，所述动力部与所述机械手部连接，用于提供机械手部翻转的动力；

所述支撑部包括：支撑底板、第一支撑立板、第二支撑立板和翻转横梁，所述第一支撑立板和第二支撑立板相对向的配置，支撑底板以将第一支撑立板和第二支撑立板的下端彼此连结的方式延伸，翻转横梁的两端固定于第一支撑立板和第二支撑立板的侧上部；

所述动力部包括：同步带传动组件和翻转手臂转轴；所述翻转手臂转轴横穿第一支撑立板和第二支撑立板的上部，所述翻转手臂转轴分别与第一支撑立板和第二支撑立板的交界孔处设有翻转手臂转轴轴承，并通过转轴轴承压环与支撑立板固定，所述同步带传动组件固定至第一支撑立板上，所述翻转手臂转轴横穿第一支撑立板的轴端与所述同步带传动组件连接；

所述机械手部包括：多个翻转手臂、翻转手臂座板和浮动真空吸盘，所述翻转手臂座板安装在所述翻转手臂转轴上，所述多个翻转手臂固定在翻转手臂座板上，每个翻转手臂上设置有用于吸取工件的多个浮动真空吸盘。

所述工件吹分机构包括：风刀和吹分气嘴部，所述吹分气嘴部安装在机架的侧梁上，所述风刀和所述吹分气嘴部分别位于所述升降平台的相邻两侧；

所述吹分气嘴部包括：多个吹分气嘴、导轨支撑板、拖链支板、直线导轨、气嘴移动滑板A、气嘴移动滑板B、移动拖链、吹分同步带传动组件和吹分气嘴固定支撑架；所述导轨支撑板和所述拖链支板平行固定在所述机架的侧梁上，所述导轨支撑板上安装有所述直线导轨；所述直线导轨上安装有多个滑块，所述气嘴移动滑板A和所述气嘴移动滑板B沿直线导轨方向相互平行的固定在滑块上，所述气嘴移动滑板A通过同步带夹板与所述吹分同步带传动组件连接，所述吹分同步带传动组件固定在导轨支撑板的一侧，所述气嘴移动滑板B后侧连接有移动拖链，所述移动拖链位于拖链支板上；所述吹分气嘴支撑部固定在所述气嘴移动滑板A和所述气嘴移动滑板B上，所述多个吹分气嘴固定在所述吹分气嘴固定支撑架上；

所述吹分气嘴固定支撑架包括：一对气嘴立板和气嘴支杆，所述一对气嘴立板相对向的平行设置，并分别固定在所述气嘴移动滑板A上和所述气嘴移动滑板B上，所述气嘴支杆横穿所述一对气嘴立板的上部，所述多个吹分气嘴安装在气嘴支杆上，两端的两个吹分气嘴的距离与工件的长度一致。

所述多个吹分气嘴为三个。

所述吹分气嘴部还包括：吹分移动位置传感器，所述吹分移动位置传感器安装在所述导轨支撑板上，用于控制吹分气嘴移动位置。

所述升降平台包括：支撑架、丝杠、升降同步带传动组件、导轨、用于承载待升降物的升降支架、升降高度检测控制部和成叠工件整列部；

所述支撑架呈垂直弯折结构，支撑架包括水平部和垂直部，水平部垂直连接于垂直部的下端；

所述升降支架呈垂直弯折结构，升降支架包括支撑部和升降滑板，支撑部垂直连接于升降滑板的上端，升降支架的升降滑板与支撑架的垂直部在垂直方向呈平行对应设置；

所述垂直部与所述升降滑板对应的一侧上垂直设有导轨，丝杠竖直安装在垂直部的中部，丝杠的底部连接有升降同步带组件，安装在丝杠上并由其通过丝母座驱动升降的升降滑板沿着导轨上下滑动；

所述升降高度检测控制部，所述升降高度检测控制部包括：升降原点限位传感器和升降光耦挡片，升降原点限位传感器固定在垂直部的底部，升降光耦挡片安装在升降滑板上；

所述成叠工件整列部包括：多个限位支柱和工件整列旋转臂，所述多个限位支柱分别位于升降平台的两侧用于工件的初定位，所述工件整列旋转臂底部安装有夹紧整列摆动气缸。

所述风刀固定在升降平台垂直部的上方。

所述多个浮动真空吸盘线性均匀安装在所述每个翻转手臂上。

所述检测部包括：机械手工件有无检测传感器，所述机械手工件有无检测传感器安装在所述翻转手臂上。

所述检测部包括：真空检测传感器，所述真空检测传感器与翻转真空源接头连接，用于浮动真空吸盘真空度检测，所述翻转真空源接头安装在翻转手臂转轴穿过第二支撑立板的轴端上。

所述检测部包括：工件高度检测部，所述工件高度检测部包括：物料上料高度传感器、物料超高传感器和可回收隐藏的物料传感器反光板；物料上料高度传感器和物料超高传感器呈高低位置差分布在物料高度传感器座板的两侧，物料高度传感器座板安装在第一支撑立板上；所述物料传感器反光板安装在反光板摆臂上端，所述反光板摆臂安装在机架的侧梁上，所述机架的侧梁与翻转机构位于升降平台的两侧，反光板摆臂底部设有反光板摆动气缸，非工作时，反光板摆动气缸驱动反光板摆臂回收隐藏反光板，呈高低位置差分布的物料传感器通过反光板折射光信号判断工件高度。

所述翻转机构还包括：取料放料限位部，所述取料放料限位部包括：取料放料光耦挡片组件和取料放料传感器组件、多个取料限位块和多个放料限位组件，取料放料光耦挡片组件位于翻转手臂转轴穿过第二支撑立板的轴上，取料放料传感器组件通过传感器支架安装在第二支撑立板上，所述多个取料限位块安装在翻转手臂座板上，所述多个放料限位组件位于翻转横梁上。

有益效果：本实用新型中翻转机械手具有良好的定位精度、翻转速度可控及能平稳可靠的抓取工件，所设置的吹分气嘴部件和风刀部件相结合，可使工件间的隔离物简便、快速的去除，从而大幅度提高了易碎工件及特殊板材类工件的成品率，且整个翻转分离装置位于生产线的上游，完成翻转的同时，达到了自动上料的目的，大大降低了生产空间和操作劳动强度，提高了生产效率，完全满足自动化生产线上料的生产要求。

附图说明

图1是一种翻转分离装置的结构示意图；

图2是机架的结构图；

图3是翻转机构的结构示意图(1)；

图4是翻转机构的结构示意图(2)；

图5是翻转机构的剖视图；

图6是升降平台的结构示意图(1)；

图7是升降平台的结构示意图(2)；

图8是吹分气嘴部的结构示意图；

图9是吹分气嘴部的左剖视图；

图10是风刀的结构示意图；

图11是风刀的A-A剖视图；

图12是风刀的内部结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型做进一步说明，但本实用新型并不限于以下实施例。

如图1和2所示，一种翻转分离装置，包括：机架10、升降平台20、翻转机构30和吹分气嘴部40和风刀50；机架包括:水平支撑框架101和侧梁102，翻转机构30和升降平台20垂直安装在水平支撑框架101上，且升降平台20位于翻转机构30和侧梁102之间；翻转机构30和升降平台20位于机架的水平支撑框架101上，翻转机构30用于抓起和翻转升降平台20上的工件；吹分气嘴部40用于吹分离升降平台20上的成叠工件，风刀30用于风切去除成叠工件间的软衬隔离物；吹分气嘴部40安装在机架的侧梁102上，吹分气嘴部40和风刀50分别位于升降平台的相邻两侧，分别从两侧来吹分离成叠工件和风切去除成叠工件间的软衬隔离物。

如图3、4和5所示，翻转机构30包括：翻转支撑部、翻转同步带传动组件、翻转机械手部、取料放料限位部和翻转检测部；翻转动力部和翻转机械手部安装在翻转支撑部上，翻转动力部与翻转机械手部连接，用于提供翻转机械手部翻转的动力。

翻转支撑部包括：支撑底板301、第一支撑立板304、第二支撑立板302、翻转横梁316，第一支撑立板304和第二支撑立板302相对向的配置，支撑底板301以将第一支撑立板304和第二支撑立板302的下端彼此连结的方式延伸，支撑底板301四角设有调平螺钉和螺母303，翻转横梁316的两端固定于第一支撑立板304和第二支撑立板302的侧上部。

翻转动力部包括：伺服电机及减速机部305、电机座板306、主动轮307、同步带308、从动轮309、翻转手臂转轴310、翻转手臂转轴轴承333和转轴轴承压环334，翻转手臂转轴310横穿第一支撑立板304和第二支撑立板302的上部，翻转手臂转轴310分别与第一支撑立板304和第二支撑立板302的交界孔处设有翻转手臂转轴轴承333，并通过转轴轴承压环334与支撑立板固定，伺服电机及减速机部305的输出轴端穿过第一支撑立板304并通过第一支撑立板304外侧的电机座板306固定至第一支撑立板304的下部，主动轮307安装在电机及减速机部305的输出轴端部，从动轮309安装在翻转手臂转轴310穿过第一支撑立板304的轴端，同步带308呈环形，并分别与位于其两端的主动轮307和从动轮309相啮合。

翻转机械手部包括：翻转手臂313、翻转手臂座板311、浮动真空吸盘315、浮动接头座板314；翻转手臂座板311安装在翻转手臂转轴310上，三个翻转手臂313固定在翻转手臂座板311上。每个翻转手臂313上线性均匀安装有多个浮动真空吸盘315，浮动真空吸盘315通过浮动接头座板314固定在翻转手臂313上，浮动真空吸盘315克服工件抓取分离过程中，自适应工件被撕扯分离引起的局部变形，提供持续的吸附力。

翻转检测部包括：机械手工件有无检测传感器332、真空检测传感(图中未示出)和工件高度检测部；工件检测传感器通过翻转手臂传感器支架331固定在翻转手臂313上，保证工件输出离开翻转手臂工作区后翻转手臂才能动作；真空检测传感器与翻转真空源接头324连接，用于吸附翻转工作中浮动真空吸盘315真空度检测，保证物料工件和操作人员安全，翻转真空源接头324安装在翻转手臂转轴310穿过第二支撑立板302的轴端上；

工件高度检测部包括：物料高度传感器座板335、物料超高传感器336、物料上料高度传感器337、物料高度基座338、物料高度限位块339、物料高度调整螺钉及螺母340、物料传感器反光板341、反光板摆臂、反光板支架、反光板摆动气缸；物料高度传感器座板335通过物料高度基座338固定在第一支撑立板304上，物料上料高度传感器337和物料超高传感器336呈高低位置差分布在物料高度传感器座板335的两侧，通过调整物料高度限位块339上的物料高度调整螺钉及螺母340精确定位取料时工件待机高度位置；反光板摆臂通过反光板支架安装在机架的侧梁102上，反光板摆臂上端安装有物料传感器反光板341，底部设有反光板摆动气缸；呈高低位置差分布的物料传感器通过反光板折射光信号判断工件高度，非工作时，反光板摆动气缸驱动反光板摆臂回收隐藏反光板。

取料放料限位部包括：翻转放料位传感器322支架320、翻转放料位超程传感器321、翻转放料位传感器322、翻转光耦挡片固定环323、翻转取料位传感器325、翻转取料位传感器支架326、翻转取料位超程传感器327、取放料位光耦挡片328、取放料位超程基准光耦挡片329、取放料位超程调整光耦挡片330、取料限位块312、放料限位块319和放料限位座板318；翻转手臂转轴310穿过第二支撑立板302的轴上从外至内安装有取放料位光耦挡片328和取放料位超程调整光耦挡片330，取放料位超程基准光耦挡片329位于取放料位超程调整光耦挡片330上。翻转取料位传感器支架326和翻转放料位传感器322支架320分别位于光耦挡片的上侧和下侧，翻转取料位传感器支架326安装有翻转取料位传感器325和翻转取料位超程传感器327分别位于取放料位光耦挡片328和取放料位超程调整光耦挡片330的上侧，翻转放料传感器支架安装有翻转放料位传感器322和翻转放料位超程传感器321分别位于取放料位光耦挡片328和取放料位超程调整光耦挡片330的下侧，通过翻转取料位传感器325、翻转取料位超程传感器327、翻转放料位传感器322、翻转放料位超程传感器321感知，取放料位光耦挡片328、取放料位超程调整光耦挡片330、取放料位超程基准光耦挡片329标记位置，并通过调整翻转光耦挡片固定环323精确定位取放料位置。取料限位块312和放料限位块319用于取料和放料的机械限位，两个取料限位块312安装在翻转手臂座板311上，位于翻转手臂之间，放料限位块319通过放料限位座板318安装在翻转横梁316上，并通过放料限位螺钉及螺母调整317高度。

升降平台20设置为用于放置工件，其可以根据需要了调整高度，从而适合于翻转机构10的抓取。该升降平台可以是现有技术的升降平台。结合本发明的教导本领域技术人员可以容易地实现该升降平台。如图6和7所示，升降平台20包括：支撑架、丝杠204、丝母座207、升降导轨210、用于承载待升降物的升降支架、升降同步带传动组件203、升降高度检测控制部及成叠工件整列部。

支撑架呈垂直弯折结构，支撑架包括水平部201和垂直部202，水平部201垂直连接于垂直部202的下端；升降支架呈垂直弯折结构，升降支架包括支撑部214和升降滑板209，支撑部214垂直连接于升降滑板209的上端，支撑部214上设置有多个垫块216和一个工件有无传感器213，升降支架的升降滑板209与支撑架的垂直部202在垂直方向呈平行对应设置；垂直部202与升降滑板209对应的一侧上垂直设有升降导轨210，丝杠204竖直安装在垂直部202的中部，丝杠204的底部连接有升降同步带传动组件203，安装在丝杠204上并由其通过丝母座207驱动升降滑板209沿着升降导轨210上下滑动。

升降高度检测控制部包括：升降原点限位传感器206和升降光耦挡片208，升降原点限位传感器206通过升降传感器支座205固定在垂直部202的底部，升降光耦挡片208安装在升降滑板209上。

成叠工件整列部包括：三个限位支柱215、工件整列旋转臂211和夹紧整列摆动气缸212，三个限位支柱215分别位于升降平台20的两侧用于工件的初定位，工件整列旋转臂211底部安装有夹紧整列摆动气缸212，工件整列旋转臂211对成叠工件产生滚动的推正作用力，人工上料时，夹紧整列摆动气缸212可摆动工件整列旋转臂211隐藏于升降平台20台面水平高度以下以方便人工上料操作。

如图8和9所示，吹分气嘴部40包括：连接板401、固定座402、导轨支撑板403、限位块411、直线导轨412、吹分移动位置传感器413、吹分移动传感器支架414、三个吹分气嘴415、吹分气嘴支块416、气嘴支杆417、拖链支板418、一对气嘴立板419、气嘴移动滑板A、同步带夹紧支板421、气嘴移动滑板B423、移动拖链424、吹分同步带传动组件。导轨支撑板403和拖链支板418前后两侧的固定座402通过连接板401平行固定在机架的侧梁102上，导轨支撑板403上安装有吹分移动传感器支架414和直线导轨412，吹分移动传感器支架414上安装有吹分移动位置传感器413控制吹分气嘴415移动位置；直线导轨412两端设有限位块411，直线导轨412上安装有多个滑块，气嘴移动滑板A和气嘴移动滑板B423沿直线导轨412方向相互平行固定在滑块上，气嘴移动滑板A420底部连接有同步带夹紧支板421，气嘴移动滑板B423后侧连接有移动拖424，移动拖链424位于拖链支板418上。一对气嘴立板419向的平行设置，并分别固定在气嘴移动滑板A420的前侧和气嘴移动滑板B423后侧，气嘴支杆417横穿一对气嘴立板419的上部，三个吹分气嘴415通过吹分气嘴41支块416安装在气嘴支杆417上，其中，三个吹分气嘴415分别对应工件吹分边的两个边角和中部，工件尺寸增大适当增多中部气嘴。

吹分同步带传动组件包括：步进电机支板404、主动轮405、步进电机406、被动轴支座407、同步带408、被动轮409、被动轴410、同步带夹板422。步进电机406通过步进电机支板404安装在导轨支撑板403的一端，与主动轮405固定连接，被动轴410通过被动轴支座固定在导轨支撑板403的另一端，被动轮409固定安装在被动轴410上，同步带408分别与主动轮405和被动轮409啮合，同步带夹板422通过同步带夹紧支板421与气嘴移动滑板A420连接，同步带408通过驱动同步带夹紧支板421移动吹分气嘴415。

如图1所示，风刀50通过风刀支柱固定在升降平台垂直部202的上部，如图10、11及12所示，风刀50包括：风刀上板501和风刀下板502，风刀上板501和风刀下板502上下放置，风刀50内部安装有防止气流外泄的风刀密封胶条503。

以上对本实用新型所提供的一种翻转分离装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。