一种双级供料的柔性基板分拣系统的制作方法

本实用新型涉及柔性板分拣技术领域，更具体地说，涉及一种双级供料的柔性基板分拣系统。

背景技术：

oled柔性液晶显示器是新兴的一种显示技术，与现有的液晶显示器相比，其最重要的特征在于，不仅能够平面显示，还能够弯曲变形，实现曲面显示。相比于普通的平板液晶显示器，其生产工艺流程大大简化，其能耗更低，寿命更长，将是未来显示技术发展的主流方向。

oled液晶显示器生产的环节中需要将大而薄的柔性基板，按照不同排版分割成小的柔性基板。去除废料后再逐个分拣到特定工位，分别进行后道处理。在正常的自动生产流程之外，如果有特殊情况，用户需要手动上料，把产品摆在特定的位置，然后进行后续生产。

目前oled生产过程中的手动上料方法是：第一种，手动放置在分拣载物台上，但是这样摆成矩阵式的布局，需要耗费大量的前期工作，而且最终的产品放置精度很难保证。第二种，直接放置在后道工序的工位上，虽然不用摆成矩阵，工作量相对较小，但是同样难以保证产品精度，最终影响产品质量。此外，这两种方式还有一个明显的弊端，必须停机，然后操作员进入设备内部。这样不仅影响生产效率，而且会造成人员的安全隐患。

对于已经公开的一种oled并行检测分拣系统(申请号：201410058419.2)，该方案同时连接基板上各显示单元的测试治具、用于存储数据和控制系统运行的系统主机、矩阵开关控制单元和自动机械手；所述矩阵开关控制单元连接测试治具和系统主机，用于在系统主机的控制下将显示单元逐个与对应的信号测试单元电联通以完成该显示单元的全检测试；系统主机设定测试标准并记录测试结果。通过使用并行的测试治具同时与基板上的所有显示单元相连接，并结合矩阵开关控制单元通过软件控制测试的进行和记录测试结果，根据测试结果控制划线裂片机切割显示单元的基础上通过自动机械手自动分拣，实现测试与分拣的自动化进行。该专利方案虽然也是提高效率和产品质量，但是其主要是通过提高检测效率来实现，对于如何进一步优化上料并没有公开相关内容。

技术实现要素：

1.实用新型要解决的技术问题

本实用新型的目的在于克服现有技术中不方便把筛选后的合格基板单元再次放入分拣系统的不足，提供了一种双级供料的柔性基板分拣系统。本实用新型通过在一级供料机构旁附设二级供料机构，形成双级供料，可以在不停机的情况下实现半自动上料，提高了效率和生产的自动化程度。

2.技术方案

为达到上述目的，本实用新型提供的技术方案为：

本实用新型的一种双级供料的柔性基板分拣系统，包括：

一级供料机构，该一级供料机构中的导轨上设置有载物台，一级供料机构用于驱动承载待分拣柔性基板的载物台靠近或远离分拣机械手；

分拣机械手，其设置在所述导轨一侧，分拣机械手的末端安装有抓取机构，分拣机械手配合抓取机构完成柔性基板的分拣操作；

二级供料机构，其依附于分拣机械手设置，用于将盛放待分拣柔性基板的料盘送至分拣机械手的分拣工位。

进一步地，所述二级供料机构包括上料基座、竖直推动装置和所述料盘，竖直推动装置通过上料基座安装固定，所述竖直推动装置上安装有用于支撑料盘的垂直托板。

进一步地，所述上料基座上还设置有横向送料机构，其与竖直推动装置相配合用于实现料盘的水平和竖直运动。

进一步地，所述横向送料机构包括安装在上料基座上的上料导轨、水平推动装置，以及与上料导轨滑动连接的水平托板，该水平托板通过水平推动装置驱动，且水平托板上设置有与垂直托板配合的槽口。

进一步地，所述料盘底面设置有定位槽，水平托板和垂直托板的上表面固定有定位销，当水平托板或垂直托板支撑料盘时，定位销顶端卡入定位槽。

进一步地，所述上料基座上设置有限位元件，当水平托板上的触角与限位元件接触后，水平托板上的槽口与垂直托板相配合。

进一步地，所述分拣机械手设置有两个，且两个分拣机械手相对设置于一级供料机构的两侧。

进一步地，所述载物台由安装座承载，该安装座与一级供料机构中的导轨滑动连接；所述安装座包括旋转机构，该旋转机构的转动部件支撑载物台，使载物台能够转动。

进一步地，所述载物台是微孔陶瓷平台。

进一步地，所述分拣机械手为水平多关节机械手，或者为垂直坐标多轴机械手。

进一步地，所述抓取机构包括抓取基座、吸盘架、升降机构和拍照部件，所述抓取基座上安装有所述升降机构，在升降机构上安装有一个吸盘架，所述吸盘架下侧安装吸盘组件；并在吸盘架侧部安装所述拍照部件。

3.有益效果

采用本实用新型提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

(1)本实用新型的一种双级供料的柔性基板分拣系统，一方面能够利用现有的一级供料机构进行送料，作为一级供料；而对于筛选后需要重新进入生产线的基板单元能够通过二级供料机构进行供料，作为二级供料，从而形成二级供料分拣系统，能够在不停机的情况下实现半自动供料，提高了生产效率。

(2)本实用新型的一种双级供料的柔性基板分拣系统，所设置的二级供料机构所设置的竖直推动装置能够实现料盘的升降运动，而所设置的水平推动装置能够实现料盘的水平运动，通过水平运动与竖直的结合，从而把料盘从上料位置运送到分拣工位，可以在不停机的情况下进行上料工作，同时由于入料口在设备外侧，所以不存在操作人员的安全问题。

(3)本实用新型的一种双级供料的柔性基板分拣系统，依附于一级供料机构设置有两台对置的分拣机械手，两台分拣机械手能够同时工作；而所设置的旋转机构则能够提高设备的柔性，确保设备及其前后道产线能够稳定运行，结构设计合理，原理简单，便于推广使用。

附图说明

图1为分拣系统的立体结构示意图；

图2为分拣系统的主视结构示意图；

图3为竖直推动装置与料盘的配合结构示意图；

图4为水平托板与垂直托板的配合示意图；

图5为图4的俯视结构示意图；

图6为水平托板位于初始位置时的位置示意图；

图7为抓取机构的立体结构示意图；

图8为抓取机构的主视结构示意图；

图9为带有两个吸盘架的抓取机构的侧视结构示意图；

图10为调节滑槽的设置结构示意图。

示意图中的标号说明：1、抓取机构；11、抓取基座；12、升降机构；13、吸盘架；131、调节滑槽；14、吸盘组件；15、拍照部件；16、固定架；2、分拣机械手；3、载物台；4、一级供料机构；5、旋转机构；6、二级供料机构；61、上料基座；62、上料导轨；63、竖直推动装置；64、水平托板；65、垂直托板；66、料盘；67、水平推动装置；68、限位元件。

具体实施方式

为进一步了解本实用新型的内容，结合附图和实施例对本实用新型作详细描述。

本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

实施例1

结合图1、图2、图3，本实施例的一种双级供料的柔性基板分拣系统，包括一级供料机构4，该一级供料机构4中的导轨上设置有载物台3，用于运送待分拣柔性基板。载物台3由安装座承载，该安装座设置在系统中的一级供料机构4上，并与一级供料机构4中的导轨滑动连接，通过该一级供料机构4运送载物台3。该一级供料机构4可以选择同步带驱动，也可以选择用滚珠丝杆驱动等方式，没有具体限制。

分拣机械手2设置在上述导轨一侧，分拣机械手2的末端安装有抓取机构1，用于分拣柔性基板。分拣机械手2为水平多关节机械手，或者垂直坐标多轴机械手，主要目的在于实现抓取并把抓取后的部件从平台上的一处运送到另一位置。

二级供料机构6依附于分拣机械手2设置，用于把盛放有待分拣基板单元的料盘66送至分拣机械手2的分拣工位。至于其传送方式，可以是水平传送，或者是竖直传送，或者是两者相结合，没有具体限制。所指的依附于分拣机械手设置是指该二级供料机构6所传送的料盘66最后位于分拣机械手的工作范围内，能够进行分拣。

结合图3，作为一种实施方式，二级供料机构6包括上料基座61、竖直推动装置63和料盘66，竖直推动装置63通过上料基座61安装固定，升料机构63顶端设置有垂直托板65用于支撑料盘66，可以利用气缸或液压缸等驱动方式使垂直托板65运动。即缸体与上料基座61连接，用于固定，活塞杆顶部与垂直托板65连接，当活塞杆上升时，垂直托板65也同步升降。

实施例2

本实施例的一种双级供料的柔性基板分拣系统，在实施例1的基础上，其基本结构不变，进一步地，上料基座61上还设置有横向送料机构，其与竖直推动装置63相配合用于实现料盘66的水平和竖直运动。

结合图4、图5、图6，具体地，横向送料机构包括安装在上料基座61上的上料导轨62、水平推动装置67，以及与上料导轨62滑动连接的水平托板64，该水平托板64通过水平推动装置67驱动，且水平托板64上设置有与垂直托板65配合的槽口。上料基座61位于导轨的末端，并与导轨垂直设置，料盘66的最终位置接近原载物台的位置，使机械手的运动路径基本不发生变化。

如果只是利用升降装置进行供料，这仍然需要工人到机械手的运行范围内去取放料盘66，存在一定的安全风险，或者仍然需要停机操作，有碍效率的进一步提高。而本实施例中所设置的横向送料机构能够把上料位置改变，上料基座61可以设置为长条状的矩形体结构，沿上料基座61的长度方向设置两条平行的上料导轨62，可以是水平设置，水平托板64与上料导轨62滑动连接，能够在上料导轨62上水平滑动。所设置的水平推动装置67可以为气缸或液压缸，可以选择驱动丝杆，例如滚珠丝杆直线导轨。从而通过控制程序能够使水平托板64运动。通过该结构，能够进一步提高上料效率，消除存在的安全风险。

值得说明的是，在采用丝杆传动时，如果丝杆较长，可以进行偏置，即不设置在上料基座61的中部，以免与竖直推动装置63相干涉。或者是竖直推动装置63采用两个分开的支撑部分，例如采用两个气缸分开设置，而丝杆位于中部，也可以避免干涉问题。如果是采用气缸或液压缸则不存在该问题。

本实施例中的上料基座61上还设置有限位元件68，当水平托板64上设置触角，当触角与限位元件68接触后，水平托板64上的槽口与垂直托板65相配合。该限位元件68与控制系统电连接，当其被触发后，能够控制水平推动装置67工作停止，水平托板64上的槽口与垂直托板65相配合。触角可以是设置在水平托板64侧部的凸起，以便与限位元件68接触。

水平托板64上的槽口可以为“凹”字形，其开口朝向垂直托板65一侧，进而能够避免与垂直托板65相干涉。此时垂直托板65的高度可以略低于水平托板64的高度，避免干涉。

此外，还可以把水平托板64上的槽口设为“口”字形，此时需要垂直托板65的初始高度小于水平托板64的底面高度，并且垂直托板65能够从“口”字型槽口中穿过。

实施例3

本实施例的一种双级供料的柔性基板分拣系统，其基本结构不变，进一步地，料盘66底面设置有定位槽，水平托板64和垂直托板65的上表面固定有定位销，当水平托板64或垂直托板65支撑料盘66时，定位销顶端卡入定位槽。

具体地，可以在水平托板64和垂直托板65的上表面各设置4个定位销，定位销的顶部可以为球形头，则4个定位销形成一个定位面。定位槽也可以为弧形面，使其与定位销的球形头配合，当定位销卡入定位槽内后，实现对料盘66的定位和支撑。

实施例4

结合图6，本实施例的一种双级供料的柔性基板分拣系统，其基本结构不变，进一步地，限位元件68设置有两个，分别位于上料导轨62的起始端和末端，当位于起始端时，水平托板64用于承载供应的料盘66，然后把料盘66送至末端停止，此时能够与垂直托板65配合，垂直托板65升起把料盘66向上送至设定位置。

进一步地，还可以在限位元件68的基础上再设置竖向限位单元，即限位元件68作为水平运动的限位，而竖向限位单元作为竖向限位，用于检测料盘是否放置到位，当检测到信号后，可以启动水平运动。

实施例5

结合图1和图2，本实施例的一种双级供料的柔性基板分拣系统，其基本结构不变，作为一种改进，分拣机械手2设置有两个，并相对设置在导轨的两侧。所设置的两个分拣机械手2能够同时工作，两条生产线同时运行，进一步提高加工效率。

此外，安装座包括旋转机构5，该旋转机构5的转动部件支撑载物台3，使载物台3能够转动。

在其中一个分拣机械手2或者是该机械手上的其他部件发生损坏后，能够利用另一个分拣机械手2继续保证工作的进行。当其把一侧产品分拣完之后，通过旋转机构5驱动载物台3转动180°，从而能够对载物台3另一侧的基板单元进行分拣。

实施例6

结合图7、图8和图9，本实施例的一种双级供料的柔性基板分拣系统，其基本结构不变，作为抓取机构1的一种结构，其包括抓取基座11、吸盘架13、升降机构12和拍照部件15，抓取基座11上安装有升降机构12，升降机构上安装有一个吸盘架13，在吸盘架13下侧安装吸盘组件14。

抓取基座11可以为板状或者是框架结构，起到主要的连接支撑作用。升降机构12包括与抓取基座11连接的滑道，以及用于安装吸盘架13的滑动部件。通过电机或气缸或液压缸能够带动滑动部件相对于抓取基座11上下滑动，从而实现吸盘架13的升降。

在常规的抓取装置上，都是根据位置判定然后直接进行抓取，虽然都能更实现最终的分拣任务，但是如果抓取是基板单元位置存在偏差，在后道工序加工时，需要对其位置进行矫正，否则，由于部分基板单元位置或姿态不正确，将严重影响产品质量。因此，本实施例在至少一个吸盘架13上设置有拍照部件15。

所安装的拍照部件15作为整个机构的视觉机构，其通过固定架16竖直安装在吸盘架13侧部，其拍摄口突出于吸盘架13下侧面，能够拍摄基板单元，用于识别其是否位于正确的位置和姿态。

在抓取时，主要利用吸盘组件14进行吸附抓取，吸盘组件14包括气动吸盘以及进排气部分，通过控制进排气实现对基板单元的取放。

实施例7

本实施例的一种双级供料的柔性基板分拣系统，其抓取机构的基本结构与实施例6相同，作为一种优化，吸盘架13上安装有两个升降机构12，并且两个升降机构12并列设置。把抓取基座11与旋转座连接，则能够通过旋转座直接调节拍照部件15的拍摄方向，即调节吸盘架13的方位，当所拍摄的图像信息吻合后，则说明位于正确的抓取位置，可以利用升降机构12把吸盘架13落下实现抓取。

抓取完毕后，继续利用该拍照部件15对下一个基板单元进行拍摄，判断其位置及姿态，按照之前的方法再次进行调整，然后驱动对应的吸盘架13落下实现抓取。

载物台3用于放置较大的柔性基板，为了避免运送过程中基板跑位，该载物台3采用微孔陶瓷平台，可以产生一定的吸附力，提高稳定性。

实施例8

本实施例的一种双级供料的柔性基板分拣系统，其基本结构与实施例7相同，作为另一种实施方式，还可以在每个吸盘架13上均安装一个拍照部件15，例如当设置有3个吸盘架13时，则安装3个拍照部件15。但是由于拍照部件15与吸盘架13相对固定，作为优选，也可以只设置1个拍照部件15。在该情况下，可以利用程序控制同时识别两个基板单元的位置信息，满足条件后可以一次性抓取两个基板单元。如果不满足，再进行单独对比，分别抓取。

结合图10，在吸盘架13上开设有调节滑槽131，吸盘组件14锁定在调节滑槽131中。

为了能够稳定的吸附基板单元，一般设置的吸盘组件14不少于3个，每个吸盘组件14代表一个气动吸盘，多个吸附位置形成一个吸附面，从而保证吸附姿态。但是针对不同的产品，所需要的基板单元的大小有所区别，为了能够适应多种规格的基板单元，所设置的调节滑槽131能够用于吸盘组件14的位置调节。

以每个吸盘架13上设置4个吸盘组件14为例，则开设有4条调节滑槽131。调节滑槽131由吸盘架13的中部向外侧延伸，4条调节滑槽131形成一个x形，通过调节吸盘组件14距离吸盘架13的中部的距离，能够改变吸附面的范围大小，实现对不同尺寸规格的基板单元的吸附。此外，吸盘组件14还可以通过磁性吸附的方式与吸盘架13连接。也可以在吸盘架13上开设并列的调节孔，通过把吸盘组件14安装在不同的调节孔中，实现距离的调节。

结合以上实施例，具体使用时可分为两种情况：

1)一级供料工作：一级供料机构4把承载有柔性基板的载物台3运送到分拣工位，然后两侧的分拣机械手2动作，分别进行分拣工作。分拣时，拍照部件15先拍照对比，如果图像位置合格，则升降机构12动作，驱动一个吸盘架13下移，利用吸盘组件14吸附基板单元。然后拍照部件15选择下一个基板单元进行拍照对比，执行同样的吸附动作。若拍照对比后存在位置偏差，则可以通过旋转座使吸盘架13转动一定角度，当拍照对比合格后再进行抓取。

当其中一个分拣机械手2出现故障时，能够利用另一分拣机械手2操作完后，通过旋转机构5把载物台3转动180°，从而利用正常工作的机械手把整个载物台3上的基板单元都进行分拣。

2)二级供料工作：当存在部分筛选后的基板单元需要重新上料时，把这些基板单元排布在料盘66上，操作人员把料盘66放置在水平托板64，然后水平推动装置67动作把水平托板64运送至导杆末端，触碰到限位元件后停止运动，垂直托板65从槽口内升起把料盘66向上运送至设定高度，然后机械手可进行分拣工作，其具体分拣过程与第一种方式相同。

由于本方案重阐述具体的结构，对于控制系统没有过多描述，在上述方案的基础上，可以通过多种控制程序实现其运动，不再赘述。

以上示意性的对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。