CN108792623B - 液晶面板自动上下料设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种液晶面板自动上下料设备，涉及自动化设备领域，其技术方案要点是，包括机架，机架为上下双层结构；还包括托盘搬运输送机构、托盘升降机构、托盘搬运机构、面板移载机构、面板排除输送机构；技术效果是：1、通过上下层的设计，托盘可以利用托盘搬运输送机构提供一个暂存工位，实现对托盘的暂存，提高空间使用率；2、通过各种连续作业，完成对托盘内的面板对吸取并移动至下一道工序，实现自动化生产；3、结构简单，能够实现自动化搬运托盘，大大提高了生产效率，减轻操作者的劳动量，降低作业成本，降低劳动强度。

Description

液晶面板自动上下料设备
技术领域
本发明涉及自动化设备领域，特别涉及一种液晶面板自动上下料设备。
背景技术
在生产液晶面板的时候，我们采用托盘来盛放液晶面板。在上下游工序的衔接过程中，因为上下游工序的速度不一致，或者开工时间不同，需要将存放液晶面板的托盘进行存储，目前大多采用人工操作，需要耗费大量的人力来完成托盘的存储和转运等工作，生产效率低下，无法满足自动化生产的需求。
发明内容
本发明的目的是提供一种液晶面板自动上下料设备，该托盘自动上下料设备结构简单，可以实现对托盘的暂存和对托盘内物件的抓取，降低劳动强度，实现自动化生产的需求。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种液晶面板自动上下料设备，包括机架，机架为上下双层结构；
还包括托盘搬运输送机构、托盘升降机构、托盘搬运机构、面板移载机构、面板排除输送机构；
托盘搬运输送机构位于机架的下层，下层左右两侧各设有一个，分别用于输送托盘进料和出料；
托盘升降机构布置在机架的上下层之间，托盘升降机构包括一滑台以及用于驱动该滑台上下移动的带刹车伺服机构，托盘放置于滑台上一并升降；
托盘搬运机构布置在机架的上层，托盘搬运机构包括电动滑轨、设于电动滑轨上的托盘载台，托盘载台通过电动滑轨驱动往复移动，电动滑轨的线性运动的两端分别有上料吸附装置和下料吸附装置；当托盘被托盘升降机构的滑台顶升至指定高度时，通过升降气缸和吸盘将上料吸附装置上的托盘升降机构上的托盘取走放置在托盘载台上；
面板移载机构设于托盘搬运机构侧边，将托盘内的面板投放在设于托盘搬运机构侧的面板排出输送机构上；
下料吸附装置的托盘升降机构逆动作将空托盘送出。
进一步设置：所述托盘搬运机构包括伺服滑台、于伺服滑台上运动的第二吸盘，伺服滑台具有竖向方向运动的Z向气缸，Z向气缸执行移动的部分上带有步进马达，第二吸盘固定在步进马达上做线性移动、竖向升降和自转的运动。
进一步设置：面板移载机构上还设有CCD比对相机，通过伺服滑台将CCD比对相机移至相应位置，判断托盘相应位置内是否有面板，通过伺服马达辅助补正。
进一步设置：所述上料吸附装置和上料吸附装置均包括固定架、设于固定架上的升降气缸和与升降气缸联动的第一吸盘。
进一步设置： 所述升降气缸位于固定架上布置多个，且在升降气缸的输出轴上设有安装板，安装板呈“工”字型设置，吸盘设有四个，布置在安装板的四个顶点处。
进一步设置：所述托盘搬运输送机构包括底座、设于底座上的两条同步带输送装置，两条同步带输送装置的上部设有挡板，挡板之间形成暂存工位，托盘放置在同步带输送装置的上侧，通过同步带输送装置输送至机架内的暂存工位内。
进一步设置：所述托盘搬运输送机构还包括调整两条同步带输送装置之间宽度的调节机构、确保两条同步带输送装置能够朝向两者的中线同时离合的同步机构和锁定两条同步带输送装置之间的相对位置的锁定机构。
进一步设置：所述托盘搬运输送机构还包括调整两条同步带输送装置之间宽度的调节机构，调节机构包括设于底座上的导轨和滑移连接至导轨上的支架，导轨的长度方向与同步带输送装置输送方向垂直，支架位于导轨上分布有两个，两条同步带输送装置分别安装至两个支架上随其滑移。
进一步设置：所述同步机构包括设于底座中心的轴座、中部枢转至轴座上的转动杆和一端铰接转动杆一端连接至同步带输送装置上的连杆。
进一步设置：所述同步带输送装置包括框架、转动连接至框架上的同步轮和连接至各同步轮的同步带以及驱动同步轮转动的伺服电机，同步轮与伺服电机之间设有联动机构，联动机构包括连接分别设于两条同步带输送装置上的导引架、分别贯穿导引架且与导引架转动连接的第一外齿轴和第二外齿轴，导引架设于两导轨中线位置处，第一外齿轴和第二外齿轴与导轨同向且轴向的中部留有间隙，两个导引架上均设有与第一外齿轴和第二外齿轴联动的第一内齿套，第一外齿轴和第二外齿轴的间隙所在位置也具有第二内齿套，并在第二内齿套的外侧设有与伺服电机联动的同步带轮组件。
综上所述，本发明具有以下有益效果：1、通过上下层的设计，托盘可以利用托盘搬运输送机构提供一个暂存工位，实现对托盘的暂存，提高空间使用率；
2、通过各种连续作业，完成对托盘内的面板对吸取并移动至下一道工序，实现自动化生产；
3、结构简单，能够实现自动化搬运托盘，大大提高了生产效率，减轻操作者的劳动量，降低作业成本，降低劳动强度。
附图说明
图1是第一种优选实施方式下的液晶面板自动上下料设备的结构示意图；
图2是第一种优选实施方式下的托盘搬运输送机构的结构示意图；
图3是第一种优选实施方式下的同步机构的结构示意图；
图4是第一种优选实施方式下的联动机构的结构示意图；
图5是第一种优选实施方式下的托盘升降机构的结构示意图；
图6是第一种优选实施方式下的托盘搬运机构的结构示意图；
图7是第一种优选实施方式下的面板移载机构的结构示意图。
图中，1、机架；2、托盘搬运输送机构；3、托盘升降机构；4、托盘搬运机构；5、面板移载机构；6、面板排除输送机构；7、上层；8、下层；9、底座；10、同步带输送装置；11、挡板；12、暂存工位；13、调节机构；14、导轨；15、支架；16、同步机构；17、轴座；18、转动杆；19、连杆；20、框架；21、同步轮；22、同步带；23、伺服电机；24、联动机构；25、导引架；26、第一外齿轴；27、第二外齿轴；28、第一内齿套；29、第二内齿套；30、同步带轮组件；31、锁定机构；32、旋钮；33、电动滑轨；34、托盘载台；35、上料吸附装置；36、下料吸附装置；37、固定架；38、升降气缸；39、第一吸盘；40、安装板；41、伺服滑台；42、第二吸盘；43、Z向气缸；44、步进马达；45、CCD比对相机；46、滑台；47、带刹车伺服机构；48、检测装置。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
第一种优选实施方式：
一种液晶面板自动上下料设备，如图1所示，包括机架1、托盘搬运输送机构2、托盘升降机构3、托盘搬运机构4、面板移载机构5、面板排除输送机构6。机架1为上下双层结构。托盘搬运输送机构2位于机架1的下层8，下层8左右两侧各设有一个，分别用于进料和出料。
如图2所示，托盘搬运输送机构2包括底座9、设于底座9上的两条同步带输送装置10，两条同步带输送装置10的上部设有挡板11，挡板11之间形成暂存工位12，托盘放置在同步带输送装置10的上侧，通过同步带输送装置10输送至机架1内的暂存工位12内。
托盘搬运输送机构2还包括调整两条同步带输送装置10之间宽度的调节机构13，调节机构13包括设于底座9上的导轨14和滑移连接至导轨14上的支架15，导轨14的长度方向与同步带输送装置10输送方向垂直，导轨14沿同步带输送装置10前后侧各布置一条。每条导轨14上布置两个支架15，同步带输送装置10横跨两根导轨14并安装至两个支架15上，两条同步带输送装置10能够根据支架15于导轨14上滑移，调整两者之间的宽度。
如图3所示，为了确保两条同步带输送装置10能够朝向两者的中线同时离合，调节机构13还包括同步机构16，同步机构16包括设于底座9中心的轴座17、中部枢转至轴座17上的转动杆18和一端铰接转动杆18一端连接至同步带输送装置10上的连杆19。轴座17的轴线保持竖直，转动杆18水平的相对轴座17转动，通过两侧的连杆19对两侧的同步带输送装置10顶出或收回，实现离合同步。
如图4所示，同步带输送装置10包括框架20、转动连接至框架20上的同步轮21和连接至各同步轮21的同步带22以及驱动同步轮21转动的伺服电机23，同步轮21与伺服电机23之间设有联动机构24，联动机构24包括连接分别设于两条同步带输送装置10上的导引架25、分别贯穿导引架25且与导引架25转动连接的第一外齿轴26和第二外齿轴27，导引架25设于两导轨14中线位置处，第一外齿轴26和第二外齿轴27与导轨14同向且轴向的中部留有间隙，两个导引架25上均设有与第一外齿轴26和第二外齿轴27联动的第一内齿套28，第一外齿轴26和第二外齿轴27的间隙所在位置也具有第二内齿套29，并在第二内齿套29的外侧设有与伺服电机23联动的同步带轮组件30。当伺服电机23转动时，通过同步带轮组件30带动第二内齿套29转动，第二内齿套29与第一外齿轴26和第二外齿套均有啮合关系，分别带动两者转动，第一外齿轴26和第二外齿套与第一内齿套28具有啮合关系，通过第一内齿套28传递给同步带输送装置10的同步轮21转动所需动力。
两条同步带输送装置10之间需要调整宽度的时候，通过人体手部去拉动其中任意一条同步带输送装置10的框架20，利用同步机构16同时带动同步带输送装置10能够朝向两者的中线同时离合，在离合的过程中，两条同步带输送装置10的第一外齿轴26和第二外齿轴27与第二内齿套29之间能够轴向移动，并在调整完毕后，利用啮合关系确保正常的周向联动。
如图2所示，托盘搬运输送机构2还包括锁定两条同步带输送装置10之间的相对位置的锁定机构31，锁定机构31包括设于支架15上的旋钮32，旋钮32螺纹连接至支架15上且端部抵触至导轨14上，通过旋钮32的轴向移动限制支架15滑移。
如图5所示，托盘升降机构3布置在机架1的上下层之间，托盘升降机构3包括一滑台46以及用于驱动该滑台46上下移动的带刹车伺服机构47。滑台46的初始位置低于托盘搬运输送机构2，托盘搬运输送机构2将托盘输送至暂存工位12后，利用托盘升降机构3的滑台46将托盘顶升至上层7高度。
如图6所示，托盘搬运机构4布置在机架1的上层7，托盘搬运机构4包括电动滑轨33、设于电动滑轨33上的托盘载台34，托盘载台34通过电动滑轨33驱动往复移动。电动滑轨33具有两条，电动滑轨33的长度大于三个托盘的长度。两电动滑轨33之间形成的区域供托盘升降机构3将托盘输送至指定高度处的空区。
电动滑轨33的线性运动的两端分别有上料吸附装置35和下料吸附装置36，上料吸附装置35包括固定架37、设于固定架37上的升降气缸38和与升降气缸38联动的第一吸盘39。升降气缸38位于固定架37上布置多个，且在升降气缸38的输出轴上设有安装板40，安装板40呈“工”字型设置，第一吸盘39设有四个，布置在安装板40的四个顶点处。
当托盘被托盘升降机构3的滑台46顶升至指定高度时，通过升降气缸38和吸盘将托盘升降机构3上的托盘取走放置在托盘载台34上，具体工作流程如下：托盘通过升降机构至上料吸附装置35一侧→升降气缸38下降吸起托盘上升至待命位→托盘载台34移动至上料工位的正下方→升降气缸38下降将托盘放置在托盘载台34上→托盘载台34移动至中间完成供料。
如图7所示，面板移载机构5设于托盘搬运机构4侧边，面板移载机构5包括伺服滑台41、于伺服滑台41上运动的第二吸盘42，伺服滑台41具有竖向方向运动的Z向气缸43，Z向气缸43执行移动的部分上带有步进马达44，第二吸盘42固定在步进马达44上做线性移动、竖向升降和自转的运动。
面板移载机构5上还设有CCD比对相机45，通过伺服滑台41将CCD比对相机45移至相应位置，判断托盘相应位置内是否有面板，通过伺服马达辅助补正。补正完成，Z向气缸43推动第二吸盘42下降将面板吸住提起，并通过步进电机将面板旋转至需要的角度，然后将面板投放在设于托盘搬运机构4侧的面板排出输送机构上。同时，CCD比对相机45读取面板上的信息：物料种类/剩余料多少以及其他信息，向下游设备输送并且读取二维码。
如图6和图7所示，面板移载机构5将托盘内的面板取走后，托盘为空托盘。下料吸附装置36的结构与上料吸附装置35相同。利用下料吸附装置36将空托盘送出，具体工作过程如下：托盘载台34向下料吸附装置36一侧移动（移动至正下方下料工位）→升降气缸38下降将空托盘吸起升至待命位→托盘载台34向上料吸附装置35一侧移动，等待上料→上料吸附装置35一侧的升降机构上升，至取空托盘位→升降气缸38将空托盘放置在托盘升降机构3上→托盘升降机构3下降下料（空托盘回收完成）。
此处需要说明的是，下料工位的托盘升降机构3是逆动作，托盘升降机构3的滑台46在带刹车伺服机构47的控制下向下移动，每次下料后下降一格，直至堆满转位，完成下料。
如图5、图6和图7所示，为提高面板移载机构5和托盘升降机构3协作的精度，还设置了两组检测装置48，布置在托盘升降机构3的竖向方向的上下侧，两组检测装置48均为对射sensor。
第一检测装置48用于检测料盘的顶升高度，第一检测装置48用于检测料盘的顶升高度并反馈带刹车伺服机构47启闭信号，第一检测装置48与带刹车伺服机构47配合，控制顶升高度。可以保证带刹车伺服机构47的每一次顶升动作都能到达实际上料位置处，并精准的停止。
第二检测装置48用于检测托盘内有无面板并反馈面板移载机构5、上料吸附装置35和下料吸附装置36启闭信号，在第二检测装置48检测到通过CCD比对相机45识别有物料即判断为有料，继续顶升，否则判断为没料，面板移载机构5不动作，上料吸附装置35和下料吸附装置36也不动作，并将托盘升降机构3下降。
上述的实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (5)

1.一种液晶面板自动上下料设备，其特征在于：包括机架(1)，机架(1)为上下双层结构；
还包括托盘搬运输送机构(2)、托盘升降机构(3)、托盘搬运机构(4)、面板移载机构(5)、面板排除输送机构(6)；
托盘搬运输送机构(2)位于机架(1)的下层(8)，下层(8)左右两侧各设有一个，分别用于输送托盘进料和出料；所述托盘搬运输送机构(2)包括底座(9)、设于底座(9)上的两条同步带输送装置(10)，两条同步带输送装置(10)的上部设有挡板(11)，挡板(11)之间形成暂存工位(12)，托盘放置在同步带输送装置(10)的上侧，通过同步带输送装置(10)输送至机架(1)内的暂存工位(12)内；
所述托盘搬运输送机构(2)还包括调整两条同步带输送装置(10)之间宽度的调节机构(13)、确保两条同步带输送装置(10)能够朝向两者的中线同时离合的同步机构(16)和锁定两条同步带输送装置(10)之间的相对位置的锁定机构(31)；
调节机构(13)包括设于底座(9)上的导轨(14)和滑移连接至导轨(14)上的支架(15)，导轨(14)的长度方向与同步带输送装置(10)输送方向垂直，支架(15)位于导轨(14)上分布有两个，两条同步带输送装置(10)分别安装至两个支架(15)上随其滑移；
所述同步机构(16)包括设于底座(9)中心的轴座(17)、中部枢转至轴座(17)上的转动杆(18)和一端铰接转动杆(18)一端连接至同步带输送装置(10)上的连杆(19)；
所述同步带输送装置(10)包括框架(20)、转动连接至框架(20)上的同步轮(21)和连接至各同步轮(21)的同步带(22)以及驱动同步轮(21)转动的伺服电机(23)，同步轮(21)与伺服电机(23)之间设有联动机构(24)，联动机构(24)包括连接分别设于两条同步带输送装置(10)上的导引架(25)、分别贯穿导引架(25)且与导引架(25)转动连接的第一外齿轴(26)和第二外齿轴(27)，导引架(25)设于两导轨(14)中线位置处，第一外齿轴(26)和第二外齿轴(27)与导轨(14)同向且轴向的中部留有间隙，两个导引架(25)上均设有与第一外齿轴(26)和第二外齿轴(27)联动的第一内齿套(28)，第一外齿轴(26)和第二外齿轴(27)的间隙所在位置也具有第二内齿套(29)，并在第二内齿套(29)的外侧设有与伺服电机(23)联动的同步带轮组件(30)；
托盘升降机构(3)布置在机架(1)的上下层之间，托盘升降机构(3)包括一滑台(46)以及用于驱动该滑台(46)上下移动的带刹车伺服机构(47)，托盘放置于滑台(46)上一并升降；
托盘搬运机构(4)布置在机架(1)的上层(7)，托盘搬运机构(4)包括电动滑轨(33)、设于电动滑轨(33)上的托盘载台(34)，托盘载台(34)通过电动滑轨(33)驱动往复移动，电动滑轨(33)的线性运动的两端分别有上料吸附装置(35)和下料吸附装置(36)；当托盘被托盘升降机构(3)的滑台(46)顶升至指定高度时，通过升降气缸(38)和吸盘将上料吸附装置(35)上的托盘升降机构(3)上的托盘取走放置在托盘载台(34)上；
面板移载机构(5)设于托盘搬运机构(4)侧边，将托盘内的面板投放在设于托盘搬运机构(4)侧的面板排出输送机构上；
下料吸附装置(36)的托盘升降机构(3)逆动作将空托盘送出。
2.根据权利要求1所述的液晶面板自动上下料设备，其特征在于：所述面板移载机构(5)包括伺服滑台(41)、于伺服滑台(41)上运动的第二吸盘(42)，伺服滑台(41)具有竖向方向运动的Z向气缸(43)，Z向气缸(43)执行移动的部分上带有步进马达(44)，第二吸盘(42)固定在步进马达(44)上做线性移动、竖向升降和自转的运动。
3.根据权利要求2所述的液晶面板自动上下料设备，其特征在于：面板移载机构(5)上还设有CCD比对相机(45)，通过伺服滑台(41)将CCD比对相机(45)移至相应位置，判断托盘相应位置内是否有面板，通过伺服马达辅助补正。
4.根据权利要求1所述的液晶面板自动上下料设备，其特征在于：所述上料吸附装置(35)和上料吸附装置(35)均包括固定架(37)、设于固定架(37)上的升降气缸(38)和与升降气缸(38)联动的第一吸盘(39)。
5. 根据权利要求4所述的液晶面板自动上下料设备，其特征在于： 所述升降气缸(38)位于固定架(37)上布置多个，且在升降气缸(38)的输出轴上设有安装板(40)，安装板(40)呈“工”字型设置，吸盘设有四个，布置在安装板(40)的四个顶点处。
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