CN108045941B - 一种用于可弹性变形板的分片方法及真空抓取装置 - Google Patents

Abstract

一种用于可弹性变形板的分片方法，具体步骤为：先利用真空抓取装置将上层工件两端真空吸附，随后使上层工件两端发生向上翘曲变形近似“U”形，上下层工件之间出现空隙，空气进入空隙后，真空吸附力消失从而达到堆垛工件分片的目的。其次，本发明还提出一种真空抓取装置，包括处理装置，流体源，压力传感器，流体控制阀，真空抓取器，流体出口，在处理装置的控制下，通过控制流体控制阀通往真空抓取器中气压的大小使真空抓取装置完成对工件的分片、取放操作。上述分片方法轻松实现了真空吸附的两个相邻工件的分离，省却了人工分片的劳动投入，加快了自动化生产周期，降低加工成本。所述真空抓取装置结构简单，易于实现堆垛可弹性变形板的分片操作。

Description

一种用于可弹性变形板的分片方法及真空抓取装置

技术领域

本发明中涉及机械设备技术领域，具体为一种用于可弹性变形板的分片方法及其真空抓取装置。

背景技术

现实生产中会涉及很多表面较平整且可产生一定弹性变形的板状产品，以光扩散板为例，光扩散板是通过化学或物理的手段，利用光线在行径途中遇到两个折射率相异的介质时，发生折射、反射与散射的物理想象，通过在PMMA、PC、PS、PP等基材基础中添加无机或有机光扩散剂、或者通过基材表面的微特征结构的阵列排列人为调整光线、使光线发生不同方向的折射、反射、与散射，从而改变光的行进路线，实现入射光充分散色以此产生光学扩散的效果，光扩散板广泛应用在液晶显示、LED照明及成像显示系统中。它的主要功能是使入射光充分散射，实现更柔和、均匀的照射效果。

在光扩散板的生产工艺过程中，光扩散板主要是挤压成型，利用切割装置将光扩散板纵切边部、横切长度后，需要将相同尺寸的板整齐堆垛起来移送到CNC机床一起打磨板边后加工卡槽，后续需将整齐堆垛在一起的光扩散板一一分片后除尘、检测。由于光扩散板的上下表面较平整，所以整齐堆垛在一起的相邻光扩散板之间空气稀少，由于真空吸附力很难将上下相邻的光扩散板分离开，无法实现自动化分片操作，传统光扩散板的分片需要人工实现，不仅浪费人力、物力，还会拖慢生产进度。

为了解决上述技术问题，本发明提出了一种用于可弹性变形板的分片方法，具体步骤为：先利用真空抓取装置将上层工件两端真空吸附，随后使上层工件两端发生向上翘曲变形为近似“U”形，上下层工件之间出现空隙，空气进入空隙后，真空吸附力消失从而达到堆垛工件分片的目的。其次，本发明还提出一种真空抓取装置，包括处理装置，流体源，压力传感器，流体控制阀，真空抓取器，流体出口，在处理装置的控制下，通过控制流体控制阀通往真空抓取器中气压的大小使真空抓取装置完成对工件的分片、取放操作。上述分片方法轻松实现了真空吸附的两个相邻工件的分离，省却了人工分片的劳动投入，加快了自动化生产周期，降低加工成本。所述真空抓取装置结构简单，易于实现堆垛可弹性变形板的分片操作。

发明内容

一种用于可弹性变形板的分片方法，具体包括：

真空吸附：首先真空抓取装置与可弹性变形板(以下简称工件)上表面的前、后端部位置抓取固定，同时，向下顶住工件1/2长度位置处；

板面端部弹性变形：在真空抓取装置的作用下位置不变，而中部至两端的工件发生向上翘曲的变形量逐渐增大，工件为“U”形状态；

工件的端部发生向上翘曲的弹性变形后空气容易进入相邻板面空隙，真空吸附环境消失，下层工件在重力作用下会与上层工件发生分离，再将抓取的上层工件转至其他区域，至此，分片操作完成；

重复上述操作即可将堆垛在一起的工件一一进行分片。

优选的，所述用于工件的分片方法中，工件端部弹性变形后原地停留一段时间后再将工件转移到下一工作区域。

端部向上翘曲的工件与下层工件之间的间隙中流入并充满空气需要一定的时间，若无停留时间会发生分片不完全的现象。

优选的，所述用于工件的分片方法中，板面端部弹性变形中在可弹性变形板的两端进行吹气分离，进一步破坏相邻可弹性变形板之间的真空环境，有助于分片的顺利进行。

一种用于可弹性变形板的真空抓取装置，包括：处理装置1，流体源2，压力传感器3，流体控制阀4，真空抓取器5，流体出口6，所述压力传感器3用于感知从流体源8中流出的流体压力传感信号并将信号传入处理装置1，处理装置1操控与流体源8相通的流体控制阀4，所述流体控制阀4通过流体出口6将流体流负压或流体流超压通过软管传送到真空抓取器5中，使真空抓取装置完成对工件的取放操作，其中，真空抓取器5包括框架51，真空吸嘴52，顶罩53，驱动装置54，滑动组件55，摆动式连接组件56，刚性连接组件57，吊杆58；如图2所示，置于真空抓取器5两端的滑动组件55的定子组件固定在框架51上，驱动装置54与滑动组件55中的动子组件连接固定，摆动式连接组件56与滑动组件55中的动子组件固定连接，真空抓取器5两端的真空吸嘴52与可摆动式连接组件56可摆动式连接，当驱动装置54启动后滑动组件55会带动摆动式连接组件56运动进而促使真空吸嘴52的运动；位于真空抓取器5中部的刚性连接组件57上端与顶罩53固定连接，下端与吊杆58固定连接；所述吊杆58与上方的滑轨及升降台固定连接(图中未标出)；在摆动式连接组件56、刚性连接组件57自然下垂状态下，所述真空吸嘴52、顶罩53的下端面均处于同一水平面；所述真空吸嘴52通过输气软管同流体出口6连接从而将流体流负压或流体流超压传送到真空吸嘴52，实现真空吸嘴52对工件的吸附及脱卸操作；所述驱动装置54的工作状态由处理装置1控制。

所述真空抓取装置的工作步骤为，真空抓取装置先通过滑轨运动至堆垛在一起的工件正上方，然后升降台带动真空抓取器5向下运动至真空吸嘴52、顶罩53接触上层工件表面为止，由压力传感器3获知流体压力并传递给处理装置1，用以引起处理装置1发出压力上升的第一信号，使真空抓取器5长度两端的真空吸嘴52内负压增大用以吸附工件两端，压力传感器3再次获知气压值并传递给处理装置1，达到一定压力值后，处理装置1会发出压力停止上升的第二信号，同时启动驱动装置54，驱动两端的滑动组件55相向运动，这时位于两端且与滑动组件55固定连接的摆动式连接组件56向滑动方向倾斜，吸附在工件两端的真空吸嘴52会发生倾斜且运动过程中向上拉工件两端使工件两端发生向上的翘曲变形，而位于真空抓取装置5中部且与刚性连接组件57刚性连接的顶罩53在此过程中的位置不变自始至终都顶触着工件中间位置，所以当工件两端向上发生翘曲变形后，工件变为“U”形，至此上下层工件之间的板面不再是平整接触，空气容易进入并充满两工件之间的间隙从而真空吸附力消失，下层工件在重力的作用下发生回落并与上层变形工件发生脱离，堆垛工件的分片操作得以实现，随后真空抓取装置在升降台的作用下回升并通过滑轨运送到指定位置，同理，处理装置1发出负压值减小的第三信号，真空吸嘴52内的负压值减小对工件的吸附力降低直至消失，工件缓慢回落至指定放置面。

优选的，所述用于可弹性变形板的真空抓取装置，包括感知真空抓取器5吸附工件的重量并将传感信号传送到处理装置1的重力传感器。在处理装置1中设定工件的重量临界值，当重量传感器获知的重量值大于重量临界值时，处理装置1维持当时的操控信号不变，留出足够的时间使空气充满工件间的间隙至上下层工件分离，当重量传感器获知的重量值小于重量临界值时，处理装置1继续发出后续的控制信号。

优选的，所述用于可弹性变形板的真空抓取装置，摆动式连接组件56包括：摆动杆561，上固定杆562，下固定杆563，U型连接板564，固定板565，其中，上固定杆562、下固定杆563中加工有腰形通孔5621、5631且腰形通孔两端半圆圆心的连线与上、下固定杆562、563的宽度方向平行，摆动杆561由两端刻有螺纹的螺纹杆及置于端部螺纹处的螺母组成，摆动杆561的螺杆依次插入上固定杆562与下固定杆563相对应的腰形通孔5621、5631中且螺杆两端部分别伸出上固定杆562、下固定杆563的上、下表面，将螺母拧入螺杆两端延伸螺纹段将上、下固定板562、563通过摆动杆561摆动式连接固定；所述下固定板563长度两端设有螺丝固定且设有腰形通孔5651的固定板565，所述固定板565用于摆动式固定真空吸嘴52的上端管道，且管道上端设有膨大部且膨大部的直径大于腰形通孔5651半圆直径，固定真空吸嘴52可在固定板565中的腰形通孔5651中摆动；所述U型连接板564与固定杆562固定连接。

该真空抓取器5完成分片的的关键是使位于工件端部被真空吸嘴52吸附并随着真空吸嘴52向工件中间方向运动时发生向上翘曲变形，摆动式连接组件56及真空吸嘴52向工件中部方向运动时均可发生一定角度的摆动，一方面可使端部翘曲变形过程较平缓，不会损坏工件，另一方面，可保证真空吸嘴52的下表面与工件吸附面一直处于平行状态，防止漏气造成吸附失败的结果。

优选的，所述用于可弹性变形板的真空抓取装置，滑动组件55中的定子组件两端设有挡块，防止动子组件滑动出位。

优选的，所述用于可弹性变形板的真空抓取装置，所述真空抓取器5中的框架51靠近光扩散板两端的位置固定有吹气装置(图中未画出)，其中，吹气装置正对可弹性变形板的两端变形位置实施吹气操作。

附图说明：

下面结合附图对具体实施方式作进一步的说明，其中：

图1本发明涉及的真空抓取装置的连接示意图；

图2是本发明涉及的真空抓取装置中真空抓取器的结构示意图；

图3是本发明涉及的真空抓取装置中摆动式连接组件的结构示意图；

图4是本发明涉及的真空抓取方法中可弹性变形板在分片过程中的变形示意图；

主要结构序号说明

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

具体实施案例1：

一种用于可弹性变形板的分片方法，具体包括：

真空吸附：首先真空抓取装置与可弹性变形板(以下简称工件)上表面的前、后端部位置抓取固定，同时，向下顶住工件1/2长度位置处；

板面端部弹性变形：在真空抓取装置的作用下位置不变，而中部至两端的工件发生向上翘曲得变形量逐渐增大，工件为“U”形状态；同时正对可弹性变形板的两端位置进行吹气分离，进一步破坏相邻可弹性变形板之间的真空环境，有助于分片的顺利进行。

工件的端部发生向上翘曲的弹性变形后空气容易进入相邻板面空隙，真空吸附环境消失，下层工件在重力作用下会与上层工件发生分离，再将抓取的上层工件转至其他区域，至此，分片操作完成；

重复上述操作即可将堆垛在一起的工件一一进行分片。

其中，所述用于工件的分片方法中，工件端部弹性变形后原地停留一段时间后再将工件转移到下一工作区域。

一种用于可弹性变形板的真空抓取装置，包括：处理装置1，流体源2，压力传感器3，流体控制阀4，真空抓取器5，流体出口6，所述压力传感器3用于感知从流体源8中流出的流体压力传感信号并将信号传入处理装置1，处理装置1操控与流体源8相通的流体控制阀4，所述流体控制阀4通过流体出口6将流体流负压或流体流超压通过软管传送到真空抓取器5中，使真空抓取装置完成对工件的取放操作，其中，真空抓取器5包括框架51，真空吸嘴52，顶罩53，驱动装置54,滑动组件55,摆动式连接组件56，刚性连接组件57，吊杆58；如图2所示，置于真空抓取器5两端的滑动组件55的定子组件固定在框架51上，驱动装置54与滑动组件55中的动子组件连接固定，摆动式连接组件56与滑动组件55中的动子组件固定连接，真空抓取器5两端的真空吸嘴52与可摆动式连接组件56可摆动式连接，当驱动装置54启动后滑动组件55会带动摆动式连接组件56运动进而促使真空吸嘴52的运动；位于真空抓取器5中部的刚性连接组件57上端与顶罩53固定连接，下端与吊杆58固定连接；所述吊杆58与上方的滑轨及升降台固定连接(图中未标出)；在摆动式连接组件56、刚性连接组件57自然下垂状态下，所述真空吸嘴52、顶罩53的下端面均处于同一水平面；所述真空吸嘴52通过输气软管同流体出口6连接从而将流体流负压或流体流超压传送到真空吸嘴52，实现真空吸嘴52对工件的吸附及脱卸操作；所述驱动装置54的工作状态由处理装置1控制。

其中，真空抓取装置包括感知真空抓取器5吸附工件的重量并将传感信号传送到处理装置1的重力传感器；摆动式连接组件56包括：摆动杆561，上固定杆562，下固定杆563，U型连接板564，固定板565，其中，上固定杆562、下固定杆563中加工有腰形通孔5621、5631且腰形通孔两端半圆圆心的连线与上、下固定杆562、563的宽度方向平行，摆动杆561由两端刻有螺纹的螺纹杆及置于端部螺纹处的螺母组成，摆动杆561的螺杆依次插入上固定杆562与下固定杆563相对应的腰形通孔5621、5631中且螺杆两端部分别伸出上固定杆562、下固定杆563的上、下表面，将螺母拧入螺杆两端延伸螺纹段将上、下固定板562、563通过摆动杆561摆动式连接固定；所述下固定板563长度两端设有螺丝固定且设有腰形通孔5651的固定板565，所述固定板565用于摆动式固定真空吸嘴52的上端管道，且管道上端设有膨大部且膨大部的直径大于腰形通孔5651半圆直径，固定真空吸嘴52可在固定板565中的腰形通孔5651中摆动；所述U型连接板564与固定杆562固定连接；所述真空抓取器5中的框架51靠近可弹性变形板两端的位置固定有吹气装置，其中，吹气装置正对可弹性变形板的两端变形位置实施吹气操作。

上述分片方法轻松实现了真空吸附的两个相邻工件的分离，省却了人工分片的劳动投入，加快了自动化生产周期，降低加工成本。所述真空抓取装置结构简单，易于实现堆垛可弹性变形板的分片操作。

具体实施案例2：

一种用于可弹性变形板的分片方法，具体包括：

真空吸附：首先真空抓取装置与可弹性变形板(以下简称工件)上表面的前、后端部位置抓取固定，同时，向下顶住工件1/2长度位置处；

板面端部弹性变形：在真空抓取装置的作用下位置不变，而中部至两端的工件发生向上翘曲得变形量逐渐增大，工件为“U”形状态；

工件的端部发生向上翘曲的弹性变形后空气容易进入相邻板面空隙，真空吸附环境消失，下层工件在重力作用下会与上层工件发生分离，再将抓取的上层工件转至其他区域，至此，分片操作完成；

重复上述操作即可将堆垛在一起的工件一一进行分片。

其中，所述用于工件的分片方法中，工件端部弹性变形后原地停留一段时间后再将工件转移到下一工作区域。

一种用于可弹性变形板的真空抓取装置，包括：处理装置1，流体源2，压力传感器3，流体控制阀4，真空抓取器5，流体出口6，所述压力传感器3用于感知从流体源8中流出的流体压力传感信号并将信号传入处理装置1，处理装置1操控与流体源8相通的流体控制阀4，所述流体控制阀4通过流体出口6将流体流负压或流体流超压通过软管传送到真空抓取器5中，使真空抓取装置完成对工件的取放操作，其中，真空抓取器5包括框架51，真空吸嘴52，顶罩53，驱动装置54,滑动组件55,摆动式连接组件56，刚性连接组件57，吊杆58；如图2所示，置于真空抓取器5两端的滑动组件55的定子组件固定在框架51上，驱动装置54与滑动组件55中的动子组件连接固定，摆动式连接组件56与滑动组件55中的动子组件固定连接，真空抓取器5两端的真空吸嘴52与可摆动式连接组件56可摆动式连接，当驱动装置54启动后滑动组件55会带动摆动式连接组件56运动进而促使真空吸嘴52的运动；位于真空抓取器5中部的刚性连接组件57上端与顶罩53固定连接，下端与吊杆58固定连接；所述吊杆58与上方的滑轨及升降台固定连接(图中未标出)；在摆动式连接组件56、刚性连接组件57自然下垂状态下，所述真空吸嘴52、顶罩53的下端面均处于同一水平面；所述真空吸嘴52通过输气软管同流体出口6连接从而将流体流负压或流体流超压传送到真空吸嘴52，实现真空吸嘴52对工件的吸附及脱卸操作；所述驱动装置54的工作状态由处理装置1控制。

其中，真空抓取装置包括感知真空抓取器5吸附工件的重量并将传感信号传送到处理装置1的重力传感器；摆动式连接组件56包括：摆动杆561，上固定杆562，下固定杆563，U型连接板564，固定板565，其中，上固定杆562、下固定杆563中加工有腰形通孔5621、5631且腰形通孔两端半圆圆心的连线与上、下固定杆562、563的宽度方向平行，摆动杆561由两端刻有螺纹的螺纹杆及置于端部螺纹处的螺母组成，摆动杆561的螺杆依次插入上固定杆562与下固定杆563相对应的腰形通孔5621、5631中且螺杆两端部分别伸出上固定杆562、下固定杆563的上、下表面，将螺母拧入螺杆两端延伸螺纹段将上、下固定板562、563通过摆动杆561摆动式连接固定；所述下固定板563长度两端设有螺丝固定且设有腰形通孔5651的固定板565，所述固定板565用于摆动式固定真空吸嘴52的上端管道，且管道上端设有膨大部且膨大部的直径大于腰形通孔5651半圆直径，固定真空吸嘴52可在固定板565中的腰形通孔5651中摆动；所述U型连接板564与固定杆562固定连接，滑动组件55中的定子组件两端设有挡块，防止动子组件滑动出位。

上述分片方法轻松实现了真空吸附的两个相邻工件的分离，省却了人工分片的劳动投入，加快了自动化生产周期，降低加工成本。所述真空抓取装置结构简单，易于实现堆垛可弹性变形板的分片操作。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (4)

1.一种用于可弹性变形板的分片方法，其特征在于：包括真空抓取装置，所述真空抓取装置包括处理装置、流体源、压力传感器、流体控制阀、真空抓取器、流体出口，所述压力传感器用于感知从流体源中流出的流体压力传感信号并将信号传入处理装置，处理装置操控与流体源相通的流体控制阀，所述流体控制阀通过流体出口将流体流负压或超压通过软管传送到真空抓取器中，真空抓取器包括框架、真空吸嘴、顶罩、驱动装置、滑动组件、摆动式连接组件、 刚性连接组件、 吊杆；置于真空抓取器两端的滑动组件的定子组件固定在框架上，驱动装置与滑动组件中的动子组件连接固定，摆动式连接组件与滑动组件中的动子组件固定连接，真空抓取器两端的真空吸嘴与摆动式连接组件之间可摆动式连接，当驱动装置启动后滑动组件会带动摆动式连接组件运动进而促使真空吸嘴的运动；位于真空抓取器中部的刚性连接组件上端与顶罩固定连接，下端与吊杆固定连接；所述吊杆与上方的滑轨及升降台固定连接；在摆动式连接组件、刚性连接组件自然下垂状态下，所述真空吸嘴、顶罩的下端面均处于同一水平面；所述真空吸嘴通过输气软管同流体出口连接从而将流体流负压或超压传送到真空吸嘴；所述驱动装置的工作状态由处理装置控制；

其中，摆动式连接组件由摆动杆、上固定杆、下固定杆、U型连接板、固定板组成，其中，上、下固定杆加工有腰形通孔且腰形通孔两端半圆圆心的连线与上、下固定杆的宽度方向平行，摆动杆由两端刻有螺纹的螺杆及螺母组成，摆动杆的螺杆依次插入上、下固定杆相对应的腰形通孔中且螺杆两端部分别伸出上下固定杆的上、下表面，螺母拧入螺杆两端延伸螺纹段将上、下固定板通过摆动杆摆动式连接固定；所述下固定板长度两端设有固定板，所述固定板用螺丝固定在下固定板上且固定板设有供真空吸嘴左右摆动的腰形通孔，所述真空吸嘴接通气软管一端设有膨大部，真空吸嘴利用直径大于腰形通孔半圆直径的方式摆动式卡扣在固定板的腰形通孔中；所述U型连接板与固定杆固定连接；

所述的分片方法步骤如下：

真空吸附：首先利用真空抓取装置抓住可弹性变形板上表面的前、后端部，同时，向下顶住可弹性变形板的1/2长度处；

板面端部弹性变形：真空抓取装置仍向下顶住可弹性变形板的1/2长度处，在可弹性变形板的两端进行吹气助分离的同时使可弹性变形板由中间向两端发生变形量逐渐增大的向上翘曲变形，可弹性变形板为“U”形状态后原地停留一段时间；

可弹性变形板的端部发生向上翘曲的弹性变形后空气容易进入相邻板面空隙，真空吸附环境消失，下层可弹性变形板在重力作用下会与上层可弹性变形板发生分离，再将抓取的上层可弹性变形板转至其他区域，至此，分片操作完成；

重复上述操作即可将堆垛在一起的可弹性变形板一一进行分片。

2.如权利要求1中所述用于可弹性变形板的分片方法，其特征在于：真空抓取装置包括感知真空抓取器所吸附可弹性变形板的重量并将传感信号传送到处理装置的重力传感器。

3.如权利要求1中所述用于可弹性变形板的分片方法，其特征在于：滑动组件中的定子组件两端设有挡块，防止动子组件滑动出位。

4.如权利要求1中所述用于可弹性变形板的分片方法，其特征在于：所述真空抓取器中的框架靠近可弹性变形板两端的位置固定有吹气装置，其中，吹气装置正对可弹性变形板的两端变形位置实施吹气操作。