CN108161246B - 一种全自动激光切割生产工作系统 - Google Patents

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Abstract

本发明所提供的一种全自动激光切割生产工作系统包括：上料组件、下料组件、料片转移组件、翻料预定位组件、切割组件、翻转裂片组件和多组工作模块，每组工作模块包括：滑台组件、视觉组件、翻转组件和接料组件，视觉组件、切割组件和接料组件位于滑台组件的上方，翻转组件设于接料组件旁，翻转裂片组件位于下料组件和工作模块之间，翻料预定位组件设于上下料机械手的固定吸盘组的下方；滑台组件包括：滑台基座和可滑动设置于滑台基座上的切割载台；料片转移组件包括：第一横移模组，吸附固定料片的吸附组件，以及驱动吸附组件在第一横移模组上往复移动的伺服机构。解决了现有显示屏切割生产系统自动化程度低、切割效率低和切割质量慢的问题。

Description

一种全自动激光切割生产工作系统
技术领域
本发明属于便携式显示设备显示屏的切割技术领域，具体涉及一种全自动激光切割生产工作系统。
背景技术
LCD和OLED液晶屏因其具有耐高温、耐磨、耐腐蚀的特性，现已广泛应用于平板显示、智能手机屏幕等消费类电子行业。随着各大厂商对全面屏手机的重视，以及全面屏手机的广泛普及，全面屏的生产工艺深受关注。现阶段激光切割在全面屏生产中的优点尤为突出，而切割治具对全面屏的激光切割质量影响至关重要。
然而，现有激光切割设备的自动化程度较低，当产品的激光切割工序较为复杂时，需要人工辅助操作，生产速度慢、效率低，而且人工操作对产品的切割精度影响较大，不利于现阶段市场全面屏手机的生产趋势。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供全自动激光切割生产工作系统，自动化程度高，其具体技术方案如下：
一种全自动激光切割生产工作系统，包括：基座，上料组件，下料组件，以及设于所述基座上的料片转移组件、翻料预定位组件、切割组件、翻转裂片组件和多组工作模块，所述翻转裂片组件位于所述下料组件和工作模块之间；
每组所述工作模块包括：滑台组件、视觉组件、翻转组件和接料组件，所述视觉组件、切割组件和接料组件位于所述滑台组件的上方，所述翻转组件设于所述接料组件旁；
所述上料组件和下料组件包括：上下料机械手和料片承载组件，所述上下料机械手设有用于吸附料片的固定吸盘组，所述翻料预定位组件设于所述固定吸盘组的下方；
所述滑台组件包括：滑台基座和切割载台，所述切割载台可滑动设置于所述滑台基座上；
所述料片转移组件包括：第一横移模组，用于吸附固定已切割料片的吸附组件，以及用于驱动所述吸附组件在所述第一横移模组上往复移动的伺服机构。
优选的，所述基座上左右对称设置有两组工作模块，所述切割组件设于所述两组工作模块之间。
优选的，所述切割组件连接激光发生器。
优选的，所述固定吸盘组通过第一旋转元件连接所述上下料机械手。
优选的，所述伺服机构包括第一伺服机构和第二伺服机构，所述吸附组件包括第一吸附元件和第二吸附元件，所述第一伺服机构连接所述第一吸附元件并驱动所述第一吸附元件在所述翻料预定位组件和滑台组件之间移动，所述第二伺服机构连接所述第二吸附元件并驱动所述第二吸附元件在所述滑台组件和下料组件之间移动。
优选的，所述翻料预定位组件包括：翻转吸盘组和定位载台，所述翻转吸盘组连接第二旋转元件并固定于所述定位载台一侧；
所述第二旋转元件可驱动所述翻转吸盘组旋转，使得所述翻转吸盘组上吸附固定的料片转移至所述定位载台上。
更优选的，所述定位载台连接有多个定位气缸，用于将所述料片夹持在预置位置。
优选的，所述滑台基座和切割载台之间还设有用于收集切割废料的废料盒，所述废料盒底部设有基板，所述基板可滑动设置于所述滑台基座上。
优选的，所述翻转组件设有第二翻转吸盘、第二横移模组和可滑动设置于所述第二横移模组上的直立模组；所述第二翻转吸盘连接第三旋转元件，并可升降移动设置于所述直立模组上，所述第三旋转元件可驱动所述第二翻转吸盘旋转。
优选的，所述接料组件上设有第二固定吸盘，用于吸附所述切割载台上经过激光切割后的料片和经过所述翻转组件翻面后的料片。
与现有技术相比，本发明的全自动激光切割生产工作系统具有以下优点：
1)本发明工作站高度集成显示屏切割的所有加工工序，集多种设备于一体，自动化程度高，无需人工操作，生产速度快，节约成本并提高了生产效率；
2)本发明工作站配备翻面裂片组件，在下料组件吸取料片的同时完成对显示屏的C角、R角和U角进行裂片的工序，节省了成本并提高了生产效率；
3)上下料集成一体，节省设备的摆放空间，提高了操作生产的便利性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明全自动激光切割生产工作系统的主视图；
图2为本发明全自动激光切割生产工作系统的后视图；
图3为本发明全自动激光切割生产工作系统的俯视图；
图4为图1的局部结构放大图；
图5为本发明料片承载组件的主体结构示意图；
图6为本发明上下料机械手的主体结构示意图；
图7为本发明料片转移组件的主体结构示意图；
图8为本发明翻料预定位组件的主体结构示意图；
图9为本发明切割组件的切割载台的主体结构示意图；
图10为本发明翻转组件的主体结构示意图；
图11为本发明接料组件的主体结构图；
图12为本发明视觉组件的主体结构图；
图13为本发明翻面裂片的主体结构图。
附图标记：基座1、上料组件2、下料组件3、料片转移组件4、切割组件5、翻转裂片组件6、翻料预定位组件71、滑台组件72、视觉组件73、翻转组件74、接料组件75、上下料机械手21、第一固定吸盘211、X轴模组212、Y轴模组213、承载支架221、气缸送料组222、贯穿电机组223、升降组件224、料盘组225、同步带取料盘组226、料盘分离组件227、滑台基座721、切割载台722、废料盒723、基板724、第一横移模组8、吸附元件组件9、第一伺服机构41、第二伺服机构42、第一吸附元件43、第二吸附元件44、翻转吸盘组711、定位载台 712、定位基架713、第二旋转元件7111、第二翻转吸盘741、第二横移模组742、直立模组743、第三旋转元件7411、第二固定吸盘751。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1至图13，本发明优选实施例的一种全自动激光切割生产工作系统，包括：基座1，上料组件2，下料组件3，以及设于基座1上的料片转移组件4、翻料预定位组件71、连接激光发生器的切割组件5、翻转裂片组件6和多组工作模块，翻转裂片组件6位于下料组件3和工作模块之间；
每组工作模块包括：滑台组件72、视觉组件73、翻转组件74和接料组件75，视觉组件73、切割组件5和接料组件75位于滑台组件72的上方，翻转组件74设于接料组件75旁；
上料组件2和下料组件3位于基座1的两侧，包括：上下料机械手21和料片承载组件，上下料机械手21设有用于吸附料片的固定吸盘组，翻料预定位组件71设于固定吸盘组的下方；
滑台组件包括：滑台基座721和切割载台722，切割载台722可滑动设置于滑台基座721上；
料片转移组件4包括：第一横移模组8，用于吸附固定已切割料片的吸附组件9，以及用于驱动吸附组件9在第一横移模组8上往复移动的伺服机构。
如图4所示，本实施例的基座1上左右对称设置有两组工作模块，切割工件设于两组工作模块之间。
在本实施例中，上料组件2和下料组件3的结构相同，分别对称设置于基座1的两侧。以上料组件2为例，其料片承载组件的结构如图5所示，包括：承载支架221、气缸送料组222、贯穿电机组223、升降组件224、料盘组225、同步带取料盘组226和料盘分离组件227。
承载支架221为方形框架结构，气缸送料组222横向设置在承载支架221的内部中空区域，架设在气缸送料组222上的空料盘可随之传送到取放料点。贯穿电机组223和升降组件224均直立设置在承载支架221上，料盘组225可随贯穿电机组223和升降组件224上下移动。料盘分离组件227设在承载支架221上，当料盘中的料片被取完时，料盘分离组件227随料盘组225进行料盘分离。
工作时，人工往承载支架221上放置料盘组225，贯穿电机组223带动料盘组225从下往上运动，当第一个料盘中的料片被取完，料盘分离组件227对料盘组225进行料盘分离，同步带取料盘组226把空料盘取走，同时升降组件224 带动空料盘从上往下传递。接着，气缸送料组222把空料盘组225送到取料点，人工把空料盘组225取走。如此循环动作设计，上料动作和下料动作互不干涉，可以节省换料停机时间，大大提高了生产效率。
其上下料机械手21的结构如图6所示，由固定吸盘组、相互垂直连接的 X轴模组212和Y轴模组213连接而成，固定吸盘组连接有两个横向设置的第一固定吸盘211，第一固定吸盘211的平面和料盘中料片互相平行。固定吸盘组可沿X轴模组212的长度方向往复移动，X轴模组212可沿Y轴模组213 的长度方向往复移动。固定吸盘组通过第一旋转元件连接上下料机械手21，保证放料方向，进一步提高生产效率。
本实施例的料片转移组件4的结构如图7所示，料片转移组件4上的伺服机构包括第一伺服机构41和第二伺服机构42，吸附组件9包括第一吸附元件43和第二吸附元件44，第一伺服机构41连接第一吸附元件43并驱动第一吸附元件43在翻料预定位组件和滑台组件之间移动，第二伺服机构42连接第二吸附元件44并驱动第二吸附元件44在滑台组件和下料组件3之间移动。
因而，本实施例的第一伺服机构41带动第一吸附元件43进行上料的搬运，第二伺服机构42带动第二吸附元件44进行下料的搬运，使得第二伺服机构42在下料吸取料片的同时辅助翻面裂片组件完成对料片的(C角和R角) 裂片工艺。上下料集成一体，节省空间。
本实施例的翻料预定位组件71的结构如图8所示，包括：翻转吸盘组711、定位载台712和定位基架713，翻转吸盘组711和定位载台712固定于定位基架713上，翻转吸盘组711连接第二旋转元件7111并固定于定位载台712一侧。第二旋转元件7111可驱动翻转吸盘组711旋转，使得翻转吸盘组711上吸附固定的料片转移至定位载台712上。定位载台712连接有多个定位气缸，用于将料片夹持在预置位置。
本实施例的切割组件的结构如图9所示，滑台基座721和切割载台722之间设有用于收集切割废料的废料盒723，废料盒723底部设有基板724，基板724 可滑动设置于滑台基座721上。当料片进行切割工序时，切割载台722滑动到切割组件下方；当料片进行视觉抓靶工序时，切割载台722滑动到视觉组件下方；当料片进行料片翻面工序时，切割载台722滑动到接料组件75下方。
本实施例的翻转组件74的结构如图10所示，翻转组件74设有第二翻转吸盘741、第二横移模组742和可滑动设置于第二横移模组742上的直立模组743；第二翻转吸盘741连接第三旋转元件7411，并可升降移动设置于直立模组743 上，第三旋转元件7411可驱动第二翻转吸盘741旋转。
本实施例的接料组件75的结构如图11所示，接料组件75包括：接料垂直气缸752和设于接料垂直气缸端部的第二固定吸盘，接料垂直气缸752活动带动第二固定吸盘751升降移动，用于吸附切割载台722上经过激光切割后的料片和经过翻转组件74翻面后的料片。
当料片完成切割工序后，接料组件75将料片吸附固定，第二翻转吸盘741 通过直立模组743和第二横移模组742之间的相互调节移动移动至接料组件75 的正下方；接着，第二翻转吸盘741吸附固定接料组件75上的料片，翻面；之后，接料组件75吸附固定翻面后的料片。
本实施例的视觉组件的结构如图12所示，翻面裂片的结果如图13所示。
以上是本发明全自动激光切割生产工作系统的具体结果，以下为该生产工作系统的应用过程：
人工把料盘组225放在上料组件2的承载支架221上，上下料机械手21取走两片料片，然后放在翻转预定位组件71上，翻料预定位组件71对料片进行翻面和预定位操作；之后，料片转移组件4的第一吸附元件43把料片从翻转预定位组件71上转移至滑台组件72的切割载台722上，然后切割载台722相对于滑台基座721滑动至CCD视觉组件73下方，CCD视觉组件73对料片进行视觉抓靶；完成后切割载台722相对于滑台基座721滑动至切割组件5下方，切割组件 5连接配合激光发生器对料片进行激光切割，完成后切割载台722相对于滑台基座721滑动至翻转组件74下方，翻转组件74对料片进行翻面；完成后接料组件75翻转组件74取走料片并放到切割载台722上；完成后切割载台722相对于滑台基座721滑动至料片转移组件4下方，第二吸附元件44取走料片并转移至翻面裂片组件6上，料片在翻面裂片组件6上完成(C角和R角)裂片工艺，并对料片进行翻面裂U角操作，完成后第二吸附元件44取走料片并转移至下料组件3上的料盘组225；
在第二吸附元件44放下料片后，上下料机械手21会再次去上料组件2里取走两片料片，然后放在翻转预定位组件71上，翻料预定位组件71对料片进行翻面和预定位操作，完成后，第一吸附元件43把料片从翻转预定位组件71上转移至另一工作模块的滑台组件72的切割载台722上，如此，相邻的两个工作模块交替工作，直到上料组件2的料片被切割完毕。当上料组件2的料片被全部取走，系统报警提示人工补料；当下料组件3的料盘组225中装满料片，系统报警提示人工取走加工完毕的料片。

Claims (8)

1.一种全自动激光切割生产工作系统，其特征在于，包括：基座，上料组件，下料组件，以及设于所述基座上的料片转移组件、翻料预定位组件、切割组件、翻转裂片组件和多组工作模块，所述翻转裂片组件位于所述下料组件和工作模块之间；
每组所述工作模块包括：滑台组件、视觉组件、翻转组件和接料组件，所述视觉组件、切割组件和接料组件位于所述滑台组件的上方，所述翻转组件设于所述接料组件旁，所述视觉组件用于对料片进行视觉抓靶；
所述上料组件和下料组件包括：上下料机械手和料片承载组件，所述上下料机械手设有用于吸附料片的固定吸盘组以及可带动所述上下料机械手沿X轴和Y轴方向移动的X轴模组和Y轴模组，所述翻料预定位组件设于所述固定吸盘组下方；
所述滑台组件包括：滑台基座和切割载台，所述切割载台可滑动设置于所述滑台基座上；
所述料片转移组件包括：第一横移模组，用于吸附固定已切割料片的吸附组件，以及用于驱动所述吸附组件在所述第一横移模组上往复移动的伺服机构；
所述翻料预定位组件包括：翻转吸盘组和定位载台，所述翻转吸盘组连接第二旋转元件并固定于所述定位载台一侧；
所述第二旋转元件可驱动所述翻转吸盘组旋转，使得所述翻转吸盘组上吸附固定的料片转移至所述定位载台上；
所述定位载台连接有多个定位气缸，用于将所述料片夹持在预置位置。
2.根据权利要求1所述的全自动激光切割生产工作系统，其特征在于，所述基座上左右对称设置有两组工作模块，所述切割组件设于所述两组工作模块之间。
3.根据权利要求1所述的全自动激光切割生产工作系统，其特征在于，所述切割组件连接激光发生器。
4.根据权利要求1所述的全自动激光切割生产工作系统，其特征在于，所述固定吸盘组通过第一旋转元件连接所述上下料机械手。
5.根据权利要求1所述的全自动激光切割生产工作系统，其特征在于，所述伺服机构包括第一伺服机构和第二伺服机构，所述吸附组件包括第一吸附元件和第二吸附元件，所述第一伺服机构连接所述第一吸附元件并驱动所述第一吸附元件在所述翻料预定位组件和滑台组件之间移动，所述第二伺服机构连接所述第二吸附元件并驱动所述第二吸附元件在所述滑台组件和下料组件之间移动。
6.根据权利要求1所述的全自动激光切割生产工作系统，其特征在于，所述滑台基座和切割载台之间还设有用于收集切割废料的废料盒，所述废料盒底部设有基板，所述基板可滑动设置于所述滑台基座上。
7.根据权利要求1所述的全自动激光切割生产工作系统，其特征在于，所述翻转组件设有第二翻转吸盘、第二横移模组和可滑动设置于所述第二横移模组上的直立模组；所述第二翻转吸盘连接第三旋转元件，并可升降移动设置于所述直立模组上，所述第三旋转元件可驱动所述第二翻转吸盘旋转。
8.根据权利要求1所述的全自动激光切割生产工作系统，其特征在于，所述接料组件上设有第二固定吸盘，用于吸附所述切割载台上经过激光切割后的料片和经过所述翻转组件翻面后的料片。
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