CN108608453B - 机械手用的真空取料装置 - Google Patents

Abstract

一种机械手用的真空取料装置，属于自动化设备技术领域。包括机械手连接板，其长度方向的左侧下部的边缘部位固定有一左导轨、右侧下部的边缘部位固定有一右导轨，该左导轨以及右导轨均自机械手连接板的前端延伸至后端；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机械手连接板的下方的位置与左导轨以及右导轨滑动配合并且还与机械手连接板连接。能保障每次提取一枚片材；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；整体结构简练并且动作稳定可靠以及重量轻，能满足与机械手的配接要求。

Description

机械手用的真空取料装置

技术领域

本发明属于自动化设备技术领域，具体涉及一种机械手用的真空取料装置。

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如转印工位。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。

由于并非限于上面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有可能损及被抖落的片材（跌落损坏）并且被抖落的片材的位置发生改变而影响下一取料位置的准确性。

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的导光板硅片、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。

发明内容

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机械手用的真空取料装置。

本发明的任务是这样来完成的，一种机械手用的真空取料装置，包括一机械手连接板，在该机械手连接板的长度方向的左侧下部的边缘部位固定有一左导轨，而在机械手连接板的长度方向的右侧下部的边缘部位固定有一右导轨，该左导轨以及右导轨均自机械手连接板的前端延伸至后端；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机械手连接板的下方的位置与所述的左导轨以及右导轨滑动配合并且还与机械手连接板连接。

在本发明的一个具体的实施例中，在所述左导轨的长度方向的上部构成有一左导轨固定板，该左导轨固定板通过左导轨固定板螺钉与所述机械手连接板的长度方向的左侧下部的边缘部位固定，在所述右导轨的长度方向的上部构成有一右导轨固定板，该右导轨固定板通过右导轨固定板螺钉与所述机械手连接板的长度方向的右侧下部的边缘部位固定。

在本发明的另一个具体的实施例中，在所述机械手连接板的居中位置开设有一管线让位孔，并且在围绕管线让位孔的四周的位置还间隔开设有机械手连接螺孔，在该机械手连接螺孔上配设有机械手连接螺钉。

在本发明的又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驱动装置，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右导轨的前端滑动配合，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左滑块与前滑动板右滑块之间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左滑块与后滑动板右滑块之间的位置与后滑动板固定，滑动板驱动装置连接在前、后滑动板之间并且还与所述的机械手连接板连接。

在本发明的再一个具体的实施例中，所述的左导轨以及右导轨均为直线导轨。

在本发明的还有一个具体的实施例中，所述一对前吸盘装置的结构是与所述一对后吸盘装置的结构相同的，在所述后滑动板上并且在对应于一对后吸盘装置的位置开设有一对作用缸让位孔，一对后吸盘装置在对应于一对作用缸让位孔的位置与后滑动板固定。

在本发明的更而一个具体的实施例中，所述的一对后吸盘装置各包括一振动作用缸和一吸盘，振动作用缸的上部在对应于所述作用缸让位孔的位置与所述后滑动板固定并且由管路与负压发生装置连接，吸盘固定在振动作用缸的下部并且该吸盘的吸盘腔与振动作用缸的振动作用缸腔相通。

在本发明的进而一个具体的实施例中，在所述振动作用缸的上部旋配有一上锁定螺母和一下锁定螺母，上锁定螺母在振动作用缸上的位置对应于所述后滑动板的上方并且与后滑动板的上表面接触，下锁定螺母在振动作用缸上的位置对应于后滑动板的下方并且与后滑动板的下表面接触；所述的振动作用缸为振动式气缸；所述的负压发生装置为抽真空泵。

在本发明的又更而一个具体的实施例中，所述的滑动板驱动装置包括前螺母座、后螺母座、滑动板驱动螺杆和螺杆驱动电机，前螺母座固定在所述前滑动板朝向上的一侧的中部，后螺母座固定在所述后滑动板朝向上的一侧的中部并且与前螺母座相对应，滑动板驱动螺杆的前端与前螺母座螺纹配合并且伸展到前螺母座的前侧，滑动板驱动螺杆的后端与后螺母座螺纹配合并且伸展到后螺母座的后侧，螺杆驱动电机与螺杆驱动电机座固定，并且该螺杆驱动电机与所述滑动板驱动螺杆的前端传动连接，所述螺杆驱动电机座与所述机械手连接板的前端朝向下的一侧固定。

在本发明的又进而一个具体的实施例中，以所述的滑动板驱动螺杆的长度方向的中部为界，构成于滑动板驱动螺杆的前端的驱动螺杆前螺纹的螺旋方向是与构成于驱动螺杆的后端的驱动螺杆后螺纹的螺旋方向相反的，所述的螺杆驱动电机为具有正反转功能的电机。

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配接要求。

附图说明

图1为本发明的实施例结构图。

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，示出了一机械手连接板1，在该机械手连接板1的长度方向的左侧下部的边缘部位即左侧朝向下的边缘部位固定有一左导轨11，而在机械手连接板1的长度方向的右侧下部的边缘部位即右侧朝向下的边缘部位固定有一右导轨12，该左导轨11以及右导轨12均自机械手连接板1的前端延伸至后端；示出了一用于将图示的片材3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2，该片材吸持弹性变形机构2对应于前述机械手连接板1的下方的位置与前述的左导轨11以及右导轨12滑动配合并且还与机械手连接板1连接。

继续见图1，在前述左导轨11的长度方向的上部构成有一左导轨固定板111，该左导轨固定板111通过左导轨固定板螺钉1111与前述机械手连接板1的长度方向的左侧下部的边缘部位固定，在前述右导轨12的长度方向的上部构成有一右导轨固定板121，该右导轨固定板121通过右导轨固定板螺钉1211与前述机械手连接板1的长度方向的右侧下部的边缘部位固定。

由图1所示，在前述机械手连接板1的居中位置开设有一管线让位孔13，并且在围绕管线让位孔13的四周的位置还间隔开设有机械手连接螺孔14，在该机械手连接螺孔14上配设有用于将机械手连接板1与图中未示出的机械手固定的机械手连接螺钉141。

继续见图1，前述的片材吸持弹性变形机构2包括前滑动板21、后滑动板22、前滑动板左滑块23a、前滑动板右滑块23b、后滑动板左滑块24a、后滑动板右滑块24b、一对前吸盘装置25、一对后吸盘装置26和滑动板驱动装置27，前滑动板左滑块23a固定在前滑动板21朝向上的一侧的左端并且与前述左导轨11的前端滑动配合，前滑动板右滑块23b固定在前滑动板21朝向上的一侧的右端并且与前述右导轨12的前端滑动配合，后滑动板左滑块24a固定在后滑动板22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24b固定在后滑动板22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25在对应于前滑动板左滑块23a与前滑动板右滑块23b之间的位置与前滑动板21固定，一对后吸盘装置26在对应于后滑动板左滑块24a与后滑动板右滑块24b之间的位置与后滑动板22固定，滑动板驱动装置27连接在前、后滑动板21、22之间并且还与前述的机械手连接板1连接。

在本实施例中，前述的左导轨11以及右导轨12均为直线导轨。

前述一对前吸盘装置25的结构是与前述一对后吸盘装置26的结构相同的，在前述后滑动板22上并且在对应于一对后吸盘装置26的位置开设有一对作用缸让位孔221，一对后吸盘装置26在对应于一对作用缸让位孔221的位置与后滑动板22固定。

前述的一对后吸盘装置26各包括一振动作用缸261和一吸盘262（也可称“吸嘴”，以下同），振动作用缸261的上部在对应于前述作用缸让位孔221的位置与前述后滑动板22固定并且由管路与负压发生装置连接，吸盘262固定在振动作用缸261的下部并且该吸盘262的吸盘腔2621与振动作用缸261的振动作用缸腔2611相通。

由图1所示，在前述振动作用缸261的上部旋配有一上锁定螺母2612和一下锁定螺母2613，上锁定螺母2612在振动作用缸261上的位置对应于前述后滑动板22的上方并且与后滑动板22的上表面接触，下锁定螺母2613在振动作用缸261上的位置对应于后滑动板22的下方并且与后滑动板22的下表面接触，藉由上、下锁定螺母2612、2613将振动作用缸261可靠地限定在后滑动板22上。

在本实施例中，前述的振动作用缸261为振动式气缸；前述的负压发生装置为抽真空泵。

继续见图1，前述的滑动板驱动装置27包括前螺母座271、后螺母座272、滑动板驱动螺杆273和螺杆驱动电机274，前螺母座271通过前螺母座螺钉2711固定在前述前滑动板21朝向上的一侧的中部，后螺母座272通过后螺母座螺钉2721固定在前述后滑动板22朝向上的一侧的中部并且与前螺母座271相对应，滑动板驱动螺杆273的前端与前螺母座271螺纹配合并且伸展到前螺母座271的前侧，滑动板驱动螺杆273的后端与后螺母座螺纹配合并且伸展到后螺母座272的后侧，螺杆驱动电机274与螺杆驱动电机座2741固定，并且该螺杆驱动电机274与前述滑动板驱动螺杆273的前端传动连接，前述螺杆驱动电机座2741通过电机座固定螺钉27411在对应于预设在机械手连接板1上的螺孔15的位置与前述机械手连接板1的前端朝向下的一侧固定。

由图1所示，以前述的滑动板驱动螺杆273的长度方向的中部为界，构成于滑动板驱动螺杆273的前端的驱动螺杆前螺纹2731的螺旋方向是与构成于驱动螺杆273的后端的驱动螺杆后螺纹2732的螺旋方向相反的，前述的螺杆驱动电机274为具有正反转功能的电机。

依据图示的并且在上面提及的管线让位孔13可知，与振动作用缸261连接的管路以及与螺杆驱动电机274电气连接的电源线是途经管线让位孔13的。此外，由于振动作用缸261即振动式气缸属于现有技术，例如优选采用由中国广东省东莞市世安气动液压设备有限公司生产的并且在本申请提出以前在市场销售的PCB板移载用抖动气缸，因而申请人不再赘述。

在本实施例中，图中示出的并且在上面已提及的片材3为导光板，但也可以是硅片、电子屏幕、PCB板或其它类似的薄片状产品。由于本发明是通过机械手连接板1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。在机械手带动机械手连接板1下降时，由机械手连接板1带动片材吸持弹性变形机构2相应下降。如前述，由于一对前吸盘装置25的结构是与一对后吸盘装置26的结构相同的，并且是同步工作的，因而申请人在下面仅对后吸盘装置26的动作过程进行说明。当一对后吸盘装置26的吸盘262处于与片材3接触的程度时，在与振动作用缸261管路连接的负压发生装置如抽真空泵（图中未示出）的工作下，吸盘262产生负压而将片材3的后端吸住，片材3的前端由一对前吸盘装置25的吸盘吸住，与此同时，滑动板驱动装置27的结构体系的螺杆驱动电机274工作，带动滑动板驱动螺杆273转动，由滑动板驱动螺杆273同时带动前螺母座271以及后螺母座272相向位移，前、后滑动板21、22也相向位移，使位于最上部的一枚片材3的两端（即图1所示位置状态的前端和后端）产生向上弹性变形弯曲，与下面的片材3之间形成分离空隙4，弯曲的形态由图1示意。机械手略向上位移并且在振动作用缸261的振动即抖动下，使最上面的处于由吸盘吸住状态并且两端发生弹性弯曲的一枚片材3与下方的片材分离，振动作用缸261停止振动。此时滑动板驱动装置27的结构体系的螺杆驱动电机274反向工作，前、后滑动板21、22朝着彼此斥开的方向位移，处于由吸盘262吸住状态的片材3的向上弹性变形弯曲消失。在该过程中，同时由机械手带动机械手连接板1使片材3转移至下一工位如转印工位，与此同时，前述的负压发生装置停止工作，使吸盘262处于正压状态而将片材3释放至前述的下一工位。

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。

Claims (8)

1.一种机械手用的真空取料装置，其特征在于包括一机械手连接板(1)，在该机械手连接板(1)的长度方向的左侧下部的边缘部位固定有一左导轨(11)，而在机械手连接板(1)的长度方向的右侧下部的边缘部位固定有一右导轨(12)，该左导轨(11)以及右导轨(12)均自机械手连接板(1)的前端延伸至后端；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(2)，该片材吸持弹性变形机构(2)对应于所述机械手连接板(1)的下方的位置与所述的左导轨(11)以及右导轨(12)滑动配合并且还与机械手连接板(1)连接；所述的片材吸持弹性变形机构(2)包括前滑动板(21)、后滑动板(22)、前滑动板左滑块(23a)、前滑动板右滑块(23b)、后滑动板左滑块(24a)、后滑动板右滑块(24b)、一对前吸盘装置(25)、一对后吸盘装置(26)和滑动板驱动装置(27)，前滑动板左滑块(23a)固定在前滑动板(21)朝向上的一侧的左端并且与所述左导轨(11)的前端滑动配合，前滑动板右滑块(23b)固定在前滑动板(21)朝向上的一侧的右端并且与所述右导轨(12)的前端滑动配合，后滑动板左滑块(24a)固定在后滑动板(22)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(24b)固定在后滑动板(22)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(25)在对应于前滑动板左滑块(23a)与前滑动板右滑块(23b)之间的位置与前滑动板(21)固定，一对后吸盘装置(26)在对应于后滑动左滑块(24a)与后滑动板右滑块(24b)之间的位置与后滑动板(22)固定，滑动板驱动装置(27)连接在前、后滑动板(21、22)之间并且还与所述的机械手连接板(1)连接；所述的滑动板驱动装置(27)包括前螺母座(271)、后螺母座(272)、滑动板驱动螺杆(273)和螺杆驱动电机(274)，前螺母座(271)固定在所述前滑动板(21)朝向上的一侧的中部，后螺母座(272)固定在所述后滑动板(22)朝向上的一侧的中部并且与前螺母座(271)相对应，滑动板驱动螺杆(273)的前端与前螺母座(271)螺纹配合并且伸展到前螺母座(271)的前侧，滑动板驱动螺杆(273)的后端与后螺母座螺纹配合并且伸展到后螺母座(272)的后侧，螺杆驱动电机(274)与螺杆驱动电机座(2741)固定，并且该螺杆驱动电机(274)与所述滑动板驱动螺杆(273)的前端传动连接，所述螺杆驱动电机座(2741)与所述机械手连接板(1)的前端朝向下的一侧固定。

2.根据权利要求1所述的机械手用的真空取料装置，其特征在于在所述左导轨(11)的长度方向的上部构成有一左导轨固定板(111)，该左导轨固定板(111)通过左导轨固定板螺钉(1111)与所述机械手连接板(1)的长度方向的左侧下部的边缘部位固定，在所述右导轨(12)的长度方向的上部构成有一右导轨固定板(121)，该右导轨固定板(121)通过右导轨固定板螺钉(1211)与所述机械手连接板(1)的长度方向的右侧下部的边缘部位固定。

3.根据权利要求1或2所述的机械手用的真空取料装置，其特征在于在所述机械手连接板(1)的居中位置开设有一管线让位孔(13)，并且在围绕管线让位孔(13)的四周的位置还间隔开设有机械手连接螺孔(14)，在该机械手连接螺孔(14)上配设有机械手连接螺钉(141)。

4.根据权利要求1或2所述的机械手用的真空取料装置，其特征在于所述的左导轨(11)以及右导轨(12)均为直线导轨。

5.根据权利要求1所述的机械手用的真空取料装置，其特征在于所述一对前吸盘装置(25)的结构是与所述一对后吸盘装置(26)的结构相同的，在所述后滑动板(22)上并且在对应于一对后吸盘装置(26)的位置开设有一对作用缸让位孔(221)，一对后吸盘装置(26)在对应于一对作用缸让位孔(221)的位置与后滑动板(22)固定。

6.根据权利要求5所述的机械手用的真空取料装置，其特征在于所述的一对后吸盘装置(26)各包括一振动作用缸(261)和一吸盘(262)，振动作用缸(261)的上部在对应于所述作用缸让位孔(221)的位置与所述后滑动板(22)固定并且由管路与负压发生装置连接，吸盘(262)固定在振动作用缸(261)的下部并且该吸盘(262)的吸盘腔(2621)与振动作用缸(261)的振动作用缸腔(2611)相通。

7.根据权利要求6所述的机械手用的真空取料装置，其特征在于在所述振动作用缸(261)的上部旋配有一上锁定螺母(2612)和一下锁定螺母(2613)，上锁定螺母(2612)在振动作用缸(261)上的位置对应于所述后滑动板(22)的上方并且与后滑动板(22)的上表面接触，下锁定螺母(2613)在振动作用缸(261)上的位置对应于后滑动板(22)的下方并且与后滑动板(22)的下表面接触；所述的振动作用缸(261)为振动式气缸；所述的负压发生装置为抽真空泵。

8.根据权利要求1所述的机械手用的真空取料装置，其特征在于以所述的滑动板驱动螺杆(273)的长度方向的中部为界，构成于滑动板驱动螺杆(273)的前端的驱动螺杆前螺纹(2731)的螺旋方向是与构成于驱动螺杆(273)的后端的驱动螺杆后螺纹(2732)的螺旋方向相反的，所述的螺杆驱动电机(274)为具有正反转功能的电机。

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