用于机械手的真空取料装置的制作方法

文档序号:15590724发布日期:2018-10-02 18:55阅读:194来源:国知局

本发明属于自动化设备技术领域,具体涉及一种用于机械手的真空取料装置。



背景技术:

前述的真空取料装置是与机械手相配套的装置,由机械手带动其自动取料而藉以显著提高生产效率并且节省宝贵的劳动力资源。对于片材类的取料通常借助于吸盘,在负压作用下由吸盘将片材吸住并且在机械手的动作下将片材提起并转移至后续工位(也称“其它工位”)。前述片材的典型而并非限于的例子如导光板、硅片(单晶硅或多晶硅)、屏幕片、各类金属片、pcb板等等,此类片材通常在完成了前道工序后以齐整有序的叠置状态引至真空取料装置所处的工位,以便由机械手逐枚提取。

由于并非限于前述例举的片材大都既平滑又相对轻盈,因而当真空取料装置的结构体系的真空吸盘在吸取处于叠置状态的片材中的最上面的一枚片材时,往往会出现同时吸取多枚的情形,从而对后续工位产生影响,必须由在线作业人员及时处置。

在公开的中国专利文献中可见诸真空取料装置的技术信息,如cn1808230a(取料装置)、cn102730414a(取料装置)、cn205555477u(一种极片制袋机的取料装置)、cn106276229a(一种产品移动取料装置)、cn105836465a(一种取料装置)、cn106276282a(硅片取料机构及其取料方法和硅片测试分选设备)和cn106393576a(一种取料装置及取料方法),等等,并非限于例举的前述专利均未给出在提取片材时如何避免一次提取多枚的片材情形的启示。

中国专利cn203143679u(一种取料装置)、cn205602253u(一种真空抖动式面膜折叠机)和cn206087471u(增强型抖动吸送料面膜折叠机),并非限于例举的这些专利方案能将多吸取的片材抖落而藉以保障每次仅吸取一枚片材,但是这种取料方式存在的欠缺是:在提取状态将多吸取的片材整体抖落是基于面膜不怕跌落损坏为前提的,因而当片材为前述导光板之类的产品时,该专利便无法适用。

cn106218956a推荐有“一种真空吸附搓动式分离取料机构及方法”,由于该专利方案是针对特定的面膜片材产品的取料设计的,因而利用搓动方式将上、下两彼此贴合在一起的面膜分离是能够奏效的,但是当面对的产品如前述硅片、屏幕片、各类金属片以及pcb板等等时,那么这种方式(搓动方式)会因“水土不服”而无法使用。

cn106494898a提供有“一种用于传送片材的取料及提取片材的方法”,其结构是:包括横向传送机构,在该横向传送机构上设置有用于吸取片材的端部的吸片升降机构;还包括用于限制片材的一限制机构,由吸片升降机构抬起片材的一个端部,而由限制机构限制片材的另一个端部,在由被吸片升降机构抬起的片材的一个端部发生弯曲并与相邻的片材之间形成分离空间的状态下由横向传送机构带动吸片升降机构横移抽出片材(具体可参见该专利的说明书第0024段),该专利方案虽然能够兑现其说明书第0016段记载的技术效果,但是存在以下缺憾:其一,由于吸片升降机构仅对片材的一端吸附并使片材的该一端发生弹性弯曲变形,因而在横向抽出片材的过程中上层即顶层片材的未发生弹性弯曲变形的部分与下层片材之间会产生拖动摩擦,而取料时上下两相邻片材料之间的拖动摩擦或称抽出式摩擦对于娇气的诸如导光板、硅片、屏幕片、pcb板等是极为不利的,即存在损及片材之虞;其二,由于需由横向传送机构、吸片升降机构、限制机构和气体分离机构等的协同作用才得以将片材逐枚抽出,因而结构相对复杂,不利于制造、装配以及日常管护;其三,通过对该专利的说明书中介绍的传送线(说明书第0025段)可知,该专利并不是并且也不能与机械手相配套,而与机械手相配套的取料装置通常要求结构简练、动作稳定可靠、重量轻、使用与日常检护方便。

针对上述已有技术,本申请人作了有益的设计,终于形成了下面将要介绍的技术方案并且在采取了保密措施下经计算机模拟推演试验证明是切实可行的。



技术实现要素:

本发明的任务在于提供一种有助于将上层片材与下层片材可靠分离而藉以保障每次提取一枚片材、有利于防止在提取片材的过程中出现上下两相邻片材之间的相对摩擦而藉以避免损及片材、有益于简化结构并确保动作的可靠稳定以及重量轻而藉以满足与机械手相配接要求的用于机械手的真空取料装置。

本发明的任务是这样来完成的,一种用于机械手的真空取料装置,包括一连接板和一振动机构,在连接板的长度方向的左侧下部固定有一左导轨,而在连接板的长度方向的右侧下部固定有一右导轨,该左导轨以及右导轨在彼此并行的状态下均自连接板的前端延伸至后端,振动机构设置在连接板朝向上的一侧的中部;一机械手手掌连接板,该机械手手掌连接板设置在所述振动机构的上部并且在使用状态下与机械手的机械手手掌固定连接;一用于将片材的两端吸持并且使片材的两端同时向上弹性变形的片材吸持弹性变形机构,该片材吸持弹性变形机构对应于所述连接板的下方并且与所述的左导轨以及右导轨滑动配合。

在本发明的一个具体的实施例中,在所述连接板的前端开设有一前管路让位孔,而在连接板的后端开设有一后管路让位孔,前管路让位孔以及后管路让位孔均自连接板的上表面贯通至下表面。

在本发明的另一个具体的实施例中,所述的振动机构包括一振动缸振动板和一振动缸,振动缸振动板与所述连接板朝向上的一侧的中部固定,振动缸固定在振动缸振动板上,所述的机械手手掌连接板设置在振动缸的上部并且与振动缸固定。

在本发明的又一个具体的实施例中,所述机械手手掌连接板的居中位置通过振动缸固定螺钉与所述的振动缸的上部固定。

在本发明的再一个具体的实施例中,所述的振动缸为振动气缸。

在本发明的还有一个具体的实施例中,所述的片材吸持弹性变形机构包括前滑动板、后滑动板、前滑动板左滑块、前滑动板右滑块、后滑动板左滑块、后滑动板右滑块、一对前吸盘装置、一对后吸盘装置和滑动板致动作用缸,前滑动板左滑块固定在前滑动板朝向上的一侧的左端并且与所述的左导轨的前端滑动配合,前滑动板右滑块固定在前滑动板朝向上的一侧的右端并且与所述的右导轨前端滑动配合,后滑动板左滑块固定在后滑动板朝向上的一侧的左端并且与左导轨的后端滑动配合,后滑动板右滑块固定在后滑动板朝向上的一侧的右端并且与右导轨的后端滑动配合,一对前吸盘装置在对应于前滑动板的下方的位置与前滑动板固定,一对后吸盘装置在对应于后滑动板的下方的位置与后滑动板固定,滑动板致动作用缸的前端和后端各通过滑动板致动作用缸固定座与所述连接板朝向下的一侧固定,该滑动板致动作用缸具有一前缸柱和一后缸柱,前缸柱与所述前滑动板朝向上的一侧的中部固定,后缸柱与所述后滑动板朝向上的一侧的中部固定。

在本发明的更而一个具体的实施例中,在所述前滑动板朝向上的一侧的中部并且在对应于所述滑动板致动作用缸的前缸柱的位置固定有一前缸柱连接座,在所述后滑动板朝向上的一侧的中部并且在对应于所述滑动板致动作用缸的后缸柱的位置固定有一后缸柱连接座,前缸柱的末端与前缸柱连接座连接并且由旋配在前缸柱的末端的前缸柱限定螺母限定,后缸柱的末端与后缸柱连接座连接并且由旋配在后缸柱的末端的后缸柱限定螺母限定。

在本发明的进而一个具体的实施例中,所述的滑动板致动作用缸为气缸。

在本发明的又更而一个具体的实施例中,所述的一对后吸盘装置的结构是与所述的一对前吸盘装置的结构相同的,该对前吸盘装置各包括固定杆座、固定杆、抽气接头、弹簧、抽气管接嘴、球头、球头压盖、吸盘座和吸盘,固定杆座插置在所述的前滑动板上,该固定杆座的上端探出前滑动板朝向上的一侧表面并且由旋配在固定杆座的上端的固定杆座上限定螺母限定,而固定杆座的下端探出前滑动板朝向下的一侧表面并且由旋配在固定杆座的下端的固定杆座下限定螺母限定,在固定杆座的中央位置开设有一固定杆插置孔,该固定杆插置孔自固定杆座的上端贯通至下端,固定杆的上端插置在固定杆插置孔内,下端伸出固定杆插置孔并且构成有固定杆外螺纹,抽气接头的上部与所述固定杆的下端的固定杆外螺纹配接,而在抽气接头的下端开设有球头柄配接内螺纹孔并且在对应于球头柄配接内螺纹孔的上方的位置开设有抽气接头抽气孔,弹簧套置在固定杆上,该弹簧的上端支承在所述固定杆座的底面上,而弹簧的下端支承在抽气接头的顶面上,抽气管接嘴与抽气接头的上端侧部螺纹配接并且与所述的抽气接头抽气孔相通,抽气管接嘴通过抽气管接嘴管路与负压发生装置连接,球头支承在吸盘座上,该球头具有一球头柄,该球头柄与所述球头柄配接内螺纹孔螺纹配接,在球头柄的中央位置开设有一球头柄通气孔,该球头柄通气孔与所述的抽气接头抽气孔相通并且还与球头的球头抽气孔相通,球头压盖在对应于球头的上方的位置通过球头压盖螺钉与吸盘座固定,藉由该球头压盖对球头限位,吸盘座对应于吸盘的上方,而吸盘通过吸盘螺钉与吸盘座固定,该固定的吸盘腔与所述球头抽气孔相通。

在本发明的又进而一个具体的实施例中,所述的负压发生装置为抽真空泵;在所述球头柄配接内螺纹孔的顶部设置有一密封圈,所述球头柄的上端端面与密封圈密封接触,在球头柄上并且在对应于抽气接头的下端端面的位置设置有一球头柄锁定螺母。

本发明提供的技术方案的技术效果之一,由于由片材吸持弹性变形机构将片材的两端吸住并使片材的两端向上弹性弯曲而藉以使上层的被吸持的片材的两端与下层的片材的两端之间形成分离空隙,因而能保障每次提取一枚片材;之二,由于在片材两端形成向上弹性弯曲变形的状态下通过振动机构的振动使上下两相邻片材的中部区域轻松分离,因而在片材提取过程中不会出现上下两相邻片材之间的相对摩擦而得以保护片材;之三,由于整体结构简练并且动作稳定可靠以及重量轻,因而能满足与机械手的机械手手掌的配接要求。

附图说明

图1为本发明的实施例结构图。

图2为图1所示的前吸盘装置的剖视图。

具体实施方式

为了能够更加清楚地理解本发明的技术实质和有益效果,申请人在下面以实施例的方式作详细说明,但是对实施例的描述均不是对本发明方案的限制,任何依据本发明构思所作出的仅仅为形式上的而非实质性的等效变换都应视为本发明的技术方案范畴。

在下面的描述中凡是涉及上、下、左、右、前和后的方向性或称方位性的概念都是以图1所示的位置状态而言的,因而不能将其理解为对本发明提供的技术方案的特别限定。

请参见图1,示出了一连接板1和一振动机构2,连接板1呈矩形体的形状,在连接板1的长度方向(也可称“长边方向”)的左侧下部通过左导轨螺钉111固定有一左导轨11,而在连接板1的长度方向(也可称“长边方向”)的右侧下部通过右导轨螺钉121固定有一右导轨12,该左导轨11以及右导轨12均自连接板1的前端延伸至后端,振动机构2设置在连接板1朝向上的一侧的中部;示出了一机械手手掌连接板3(也可称“机械手连接板”,以下同),该机械手手掌连接板3设置在前述振动机构2的上部并且在使用状态下与机械手的机械手手掌固定连接,在图中示出了开设在机械手手掌连接板3上的螺钉孔32,该螺钉孔32通过螺钉与机械手手掌连接;示出了一用于将片材的两端吸持并且使片材的两端同时向上弹性变形的片材吸持弹性变形机构4,该片材吸持弹性变形机构4对应于前述连接板1的下方并且与前述的左导轨11以及右导轨12滑动配合。

在前述连接板1的前端开设有一前管路让位孔13,而在连接板1的后端开设有一后管路让位孔14,前管路让位孔13以及后管路让位孔14均自连接板1的上表面贯通至下表面。

前述的振动机构2的优选而非绝对限于的结构如下:包括一振动缸振动板21和一振动缸22,振动缸振动板21通过振动板固定螺钉211与前述连接板1朝向上的一侧的中部固定,振动缸22固定在振动缸振动板21上,前述的机械手手掌连接板3设置在振动缸22的上部并且与振动缸22固定。

由图1所示,前述机械手手掌连接板3的居中位置通过振动缸固定螺钉31与前述的振动缸22的上部固定。

在本实施例中,前述的振动缸22为振动气缸,然而如果用油缸取代气缸,那么应当视为等同。

继续见图1,前述的片材吸持弹性变形机构4包括前滑动板41、后滑动板42、前滑动板左滑块43a、前滑动板右滑块43b、后滑动板左滑块44a、后滑动板右滑块44b、一对前吸盘装置45、一对后吸盘装置46和滑动板致动作用缸47,前滑动板左滑块43a固定在前滑动板41朝向上的一侧的左端并且与前述的左导轨11的前端滑动配合,前滑动板右滑块43b固定在前滑动板41朝向上的一侧的右端并且与前述的右导轨12前端滑动配合,后滑动板左滑块44a固定在后滑动板42朝向上的一侧的左端并且与左导轨11的后端滑动配合,后滑动板右滑块44b固定在后滑动板42朝向上的一侧的右端并且与右导轨12的后端滑动配合,一对前吸盘装置45在对应于前滑动板41的下方的位置与前滑动板41固定,一对后吸盘装置46在对应于后滑动板42的下方的位置与后滑动板42固定,滑动板致动作用缸47的前端和后端各通过滑动板致动作用缸固定座473并且借助于固定座螺钉4731与前述连接板1朝向下的一侧固定,该滑动板致动作用缸47具有一前缸柱471和一后缸柱472,前缸柱471与前述前滑动板41朝向上的一侧的中部固定,后缸柱472与前述后滑动板42朝向上的一侧的中部固定。

与前述滑动板致动作用缸47连接的管路是途经前述前、后管路让位孔13、14的。

继续见图1,在前述前滑动板41朝向上的一侧的中部并且在对应于前述滑动板致动作用缸47的前缸柱471的位置固定有一前缸柱连接座411,在前述后滑动板42朝向上的一侧的中部并且在对应于前述滑动板致动作用缸47的后缸柱472的位置固定有一后缸柱连接座421,前缸柱471的末端与前缸柱连接座411连接并且由旋配在前缸柱471的末端的前缸柱限定螺母4711限定,后缸柱472的末端与后缸柱连接座421连接并且由旋配在后缸柱472的末端的后缸柱限定螺母4721限定。由前述说明可知,滑动板致动作用缸47为双头作用缸。

在本实施例中,前述的滑动板致动作用缸47为气缸,然而如果用油缸替代气缸,那么应当视为等效的技术手段而依然属于本发明公开的技术内涵范畴。

请参见图2并且结合图1,由于前述的一对后吸盘装置46的结构是与前述的一对前吸盘装置45的结构相同的,因而申请人仅就一对前吸盘装置45作说明,该对前吸盘装置45各包括固定杆座451、固定杆452、抽气接头453、弹簧454、抽气管接嘴455、球头456、球头压盖457、吸盘座458和吸盘459,固定杆座451插置在预设于前述的前滑动板41上的固定杆座插置孔412内,该固定杆座451的上端探出前滑动板41朝向上的一侧表面并且由旋配在固定杆座451的上端的固定杆座上限定螺母4511限定,而固定杆座451的下端探出前滑动板41朝向下的一侧表面并且由旋配在固定杆座451的下端的固定杆座下限定螺母4512限定,由此可知,固定杆座451在对应于固定杆座插置孔412的位置由固定杆座上限定螺母4511以及固定杆座下限定螺母4512限定在前滑动板41上,在固定杆座451的中央位置开设有一固定杆插置孔4513,该固定杆插置孔4513自固定杆座451的上端贯通至下端,固定杆452的上端插置在固定杆插置孔4513内,下端伸出固定杆插置孔4513并且构成有固定杆外螺纹4521,抽气接头453的上部通过抽气接头内螺纹孔4533与前述固定杆452的下端的固定杆外螺纹4521配接,而在抽气接头453的下端开设有球头柄配接内螺纹孔4531并且在对应于球头柄配接内螺纹孔4531的上方的位置开设有抽气接头抽气孔4532,弹簧454套置在固定杆452上,该弹簧454的上端支承在前述固定杆座451的底面上(即朝向下的一端的端面上),而弹簧454的下端支承在抽气接头453的顶面上(即朝向上的一端的端面上),抽气管接嘴455与抽气接头453的上端侧部螺纹配接并且与前述的抽气接头抽气孔4532相通,抽气管接嘴455通过抽气管接嘴管路与负压发生装置连接,球头456支承在吸盘座458上,该球头456具有一球头柄4561,该球头柄4561通过其上的球头柄外螺纹与前述球头柄配接内螺纹孔4531螺纹配接,在球头柄4561的中央位置开设有一球头柄通气孔45611,该球头柄通气孔45611与前述的抽气接头抽气孔4532相通并且还与开设在球头456的球头抽气孔4562相通,球头压盖457在对应于球头456的上方的位置通过球头压盖螺钉4571与吸盘座458固定,藉由该球头压盖457对球头456限位,吸盘座458对应于吸盘459的上方,而吸盘459通过吸盘螺钉4591与吸盘座458固定,该吸盘459的吸盘腔4592与前述球头抽气孔4562相通。

上述采用球头456的目的是:当片材5处于弯曲状态时,球头456可在吸盘座458内转动一定角度,以尽可能使片材5的弯曲程度增大。

上面提及的抽气管接嘴管路由前述的前管路让位孔13引入并与抽气管接嘴455配接。由图2所示,在前述固定杆452的上端构成有一直径大于固定杆452的直径的固定杆帽4522,该固定杆帽4522与杆座451的上端端面相配合,具体而言,由固定杆帽4522起到将固定杆452限定在固定杆座451上的作用,即不会从固定杆座451上向下挣脱。

在本实施例中,前述的负压发生装置为抽真空泵,但也可采用其它等效的装置。由图2所示,在前述球头柄配接内螺纹孔4531的顶部设置有一密封圈45311,前述球头柄4561的上端端面与密封圈45311密封接触,在球头柄4561上并且在对应于抽气接头453的下端端面的位置设置有一球头柄锁定螺母45612。

作为优选的方案,可在吸盘459的吸盘腔4592的顶部增设一吸盘压片4593,由前述的吸盘螺钉4591将吸盘压片4593以及吸盘459的顶部与吸盘座458固定。

请见图1,在图1中还示出了片材5,在本实施例中,片材5为导光板,但也可以是硅片、电子屏幕、pcb板或其它类似的凡具有弹性变形量的薄片状产品。由于本发明是通过机械手手掌连接板3与机械手连接的,因而由机械手带动本发明在相邻工位之间运动。

在机械手下降至使一对前吸盘装置45的结构体系的吸盘459(也可称“前吸盘”)以及一对后吸盘装置46的结构体系的后吸盘461分别与片材5接触的程度时,由吸盘459以及后吸盘461分别将位于最上部的片材5的前后端吸住,此时滑动板致动作用缸47工作,前、后缸柱471、472同时向缸体内位移,由前、后缸柱471、472带动前、后滑动板41、42循着左、右导轨11、12相向位移,使位于最上部的一枚片材5的两端(图示状态的前后端)产生向上弹性变形弯曲(其形态由图1所示),机械手略向上位移即昂起并且在振动机构2的结构体系的振动缸22的工作下,使连接板1振动,同时带动前、后滑动板41、42振动,吸盘459以及后吸盘461也产生振动,带动处于吸住状态的片材5振动,使处于吸住状态的片材5与下方的片材分离。振动机构2的结构体系的振动缸22停止振动,滑动板致动作用缸47工作,前、后缸柱471、472同时向缸体外伸展,带动前、后滑动板41、42循着左、右导轨11、12朝着彼此相背(相悖)的方向位移,使吸住的片材5回复至平面(水平)状态,并由机械手转移至下一工位。

前述吸盘459将片材吸住的过程是:在负压发生装置如抽真空泵的工作下,空气依次自吸盘腔4592、球头抽气孔4562、球头柄通气孔45611、抽气接头抽气孔4532、抽气管接嘴455和抽气管接嘴管路并由抽真空泵抽出,使吸盘459形成负压,后吸盘461同例。吸盘459将片材5释放时,只要停止负压发生装置的抽真空即可,后吸盘461同例。

综上所述,本发明提供的技术方案弥补了已有技术中的缺憾,顺利地完成了发明任务,如实地兑现了申请人在上面的技术效果栏中载述的技术效果。

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