CN109160323A

CN109160323A - 一种间隔纸分离方法

Info

Publication number: CN109160323A
Application number: CN201811237090.0A
Authority: CN
Inventors: 任烨飞; 李腾; 李青; 李守祚; 朱继广; 刘世强
Original assignee: Tunghsu Group Co Ltd
Current assignee: Dongxu Optoelectronic Technology Co Ltd
Priority date: 2018-10-23
Filing date: 2018-10-23
Publication date: 2019-01-08
Anticipated expiration: 2038-10-23
Also published as: CN109160323B

Abstract

本发明公开了一种间隔纸分离方法，其包括：将间隔纸放置在托盘上；位于间隔纸一边边缘的上方的移动机构沿Z轴向下移动到间隔纸处，带动吸纸机构吸待分离的间隔纸；以及在吸附了待分离的间隔纸之后，移动机构经由吸纸机构带动间隔纸进行取纸过程，取纸过程为，当以水平面上间隔纸上述一边到其对边的垂直方向为X轴正方向，与X轴垂直向上的方向为Z轴正方向时，移动机构经由吸纸机构带动间隔纸斜向上运动，即进行沿X轴正方向与Z轴正方向的合成运动，在X轴正方向上位移为L，在Z轴正方向上位移为H，取纸动作完成。该方法不需要设置纸张分离机构，利用移动机构自身运动就能将间隔纸搓出，实现间隔纸分离，减少间隔纸分离不彻底导致的取纸失误次数，提高生产效率。

Description

一种间隔纸分离方法

技术领域

本发明属于机械自动控制领域，涉及一种间隔纸分离方法，具体涉及一种玻璃基板生产线上用的间隔纸分离方法。

背景技术

在玻璃生产线中，由于玻璃半成品、成品包装中需要把玻璃在包装架上叠放起来，玻璃表面光滑平整，两块玻璃无间隔叠放在一起，玻璃间就会没空气，再取玻璃时，由于静电和吸附力，给取玻璃工作造成严重困难，更有时会因为玻璃粉和杂物对玻璃造成划伤，损坏玻璃。为了更方便存放玻璃，提高玻璃质量，目前液晶基板玻璃生产线、面板生产线中，两片基板玻璃间用间隔纸进行分离包装，间隔纸包装有效减少了基板玻璃间的擦划伤，同样有益于基板玻璃的装载与卸载，避免出现基板玻璃间绝对真空的情况，所以间隔纸取纸成功与否直接影响这整条生产线节拍。

由于玻璃生产是全线自动化生产，这就需要一种自动取纸机构，通过取纸机构取纸，然后再交给抓纸机构实现将间隔纸放置在包装架的玻璃上。

现有的间隔纸分离方式一般有两种：辊轮式和吸盘式。辊轮式分离方式，一般出纸不稳定，上纸高度偏差较大，而且常会有多纸或压纸现象。随着对出纸设备及方法的不断优化，更多生产商选择吸盘式分离，相对滚轮方式大大降低了多级及压纸现象，同时纸张高度偏差在2mm以内，相对比较稳定，但仍有一定缺陷。

现有的吸盘式间隔纸分离方法主要为：间隔纸放置在托盘上，位于间隔纸一端的上方的移动机构向下运动，带动吸纸机构进行吸间隔纸，然后进行垂直向上运动，向上运动的同时，位于间隔纸该端的纸张分离机构把其余的间隔纸与被吸起的间隔纸进行分离；移动机构多采用电机机构、ROBOT、等其他能实现相对运动的装置。然而，该方法有以下几点缺陷：1、分离机构分离不彻底(第二张及多余间隔纸不容易剥落)；2、分离机构过度剥落，导致间隔纸整体剥落。

随着高世代基板玻璃的问世，间隔纸尺寸越来与大，生产节拍逐渐增高，上述技术缺点通常会拖延节拍，大大降低取纸成功率，并且增加纸张分离机构会相应增加设备整体成本。

发明内容

本发明为解决现有技术中分离机构分离不彻底、分离机构过度剥落、间隔纸与吸纸机构接触部位变形导致间隔纸脱落、增加分离机构使得设备整体成本增加等问题，提供一种轻便简化、无需分离机构，利用吸纸机构设备自身运动实现间隔纸分离的方法。

1.一种间隔纸分离方法，其包括：

将间隔纸放置在托盘上；

位于间隔纸一边边缘上方的移动机构沿Z轴向下移动到间隔纸处，带动吸纸机构吸附待分离的间隔纸；以及

在吸附了待分离的间隔纸之后，移动机构经由吸纸机构带动间隔纸进行取纸过程，

取纸过程为,当以水平面上间隔纸上述被吸附的一边到其对边的垂直连线方向为X轴正方向，与X轴垂直向上的方向为Z轴正方向时，移动机构经由吸纸机构带动间隔纸在X轴正方向上移动位移L，在Z轴正方向上移动位移H。

2.根据项1所述的间隔纸分离方法，其中，吸纸机构与间隔纸最初的接触位置，与取纸动作完成时吸纸机构位置的连线，与Z轴正方向所成角度r 为9～35°。

3.根据项1所述的间隔纸分离方法，其中，取纸过程分为两个阶段进行，

第一阶段，所述移动机构斜向上运动，即进行沿X轴正方向与Z轴正方向的合成运动，该过程中移动机构沿Z轴正方向移动H1，沿X轴正方向移动L1；

第二阶段，所述移动机构继续斜向上运动，即进行沿X轴正方向与Z 轴正方向的合成运动，该过程中移动机构沿Z轴正方向移动H2，沿X轴正方向移动L2。

4.根据项3所述的间隔纸分离方法，其中，L1为3～10mm，H1为5～20mm， L2为15～25mm，H2为45～90mm。

5.根据项3或4所述的间隔纸分离方法，其中，第一阶段任意位置的瞬时速度小于第二阶段任意位置的瞬时速度，即第一阶段的速度慢，第二阶段的速度快。

6.根据项3～5中任一项所述的间隔纸分离方法，其中，第一阶段移动机构的瞬时速度为5～12mm/s，第二阶段移动机构的瞬时速度为30～65mm/s；其中，瞬时速度可以分解为X轴方向上的水平速度和Z轴方向上的竖直速度。

7.根据项1～6中任一项所述的间隔纸分离方法，其中，待分离的纸张的重量为20～120g/张，宽度为700～3200mm，长度为900～3600mm。

8.根据项1～7中任一项所述的间隔纸分离方法，其中，所述吸纸机构的吸力为0.5～1N。

9.根据项1～8中任一项所述的间隔纸分离方法，其中，取纸过程中间隔纸纸面略微弯曲。

在本发明中，实现所述间隔纸分离方法需要的设备包括托盘、移动机构和吸纸机构。

所述托盘为固定于其下方的盛放多张间隔纸的储纸盘，托盘尺寸根据纸张大小决定。

所述移动机构为可移动装置，其下方连接吸纸机构，带动吸纸机构同步运动。

所述吸纸机构为具备吸附功能的组件，与上方的移动机构相连接，当吸纸机构被移动机构带动到间隔纸上方时，吸取间隔纸，实现首纸与其余纸张分离。吸纸机构与间隔纸最初的接触位置，与取纸动作完成时吸纸机构位置的连线。

优选地，初始时移动机构与吸纸机构整体位于间隔纸一边边缘中部的上方。

优选地，取纸动作完成时，上述角度r为14～31°。

优选地，所述吸纸机构可以兼容G4-G10.5玻璃基板与面板所用的间隔纸。

使用本发明方法能够省去现有技术的纸张分离机构，利用设备自身运动实现纸张分离功能，避免了分离机构过度剥落，导致间隔纸整体剥落的现象，也使设备更加轻便化，操作简单，效率增加，节约了工业成本。

使用本发明的方法来控制吸纸机构吸取间隔纸之后的运动分为两个阶段，，第一阶段为相对慢速斜向上运动，局部形成一个搓纸的动作，使间隔纸实现初步分离，该过程位移小，速度小，如此操作可以减缓纸张间的电子运动，减小电荷迁移的能量，从而减少相邻两张间隔纸之间的静电，保证了初始阶段吸纸机构取纸的准确性和稳定性，减少了一次取多张纸以及掉纸的的情况。

第二阶段为相对快速斜向上运动，使得间隔纸彻底分离，进一步降低了间隔纸分离不彻底的可能性，消除了现有间隔纸分离技术的缺陷，从而很大程度上提高了生产线的生产稳定性。

瞬时速度为运动物体在某一时刻或某一位置的速度，即移动机构斜向上运动方向上的速度。

此外，在取纸过程中，如图2所示，控制间隔纸纸面略微弯曲，可以减少吸取的纸张与待分离的纸张之间的静电作用，更有利于间隔纸的彻底分离，增加吸取纸张的成功率。

使用本发明的方法控制吸纸机构的吸力，每个阶段吸纸机构的位移、速度，相对于现有技术能够更好的提高工艺节拍，减少重复工作，提高工业生产效率。

附图说明

图1传统的间隔纸分离系统示意图

图2本发明的间隔纸分离系统示意图

图3本发明的间隔纸分离方法流程图

符号说明

1 移动机构

2 吸纸机构

3 间隔纸

4 托盘

5 分离机构

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本发明的具体实施例。虽然附图中显示了本发明的具体实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。

需要说明的是，在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可以理解，技术人员可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名词的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”或“包括”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。说明书后续描述为实施本发明的较佳实施方式，然所述描述乃以说明书的一般原则为目的，并非用以限定本发明的范围。本发明的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。

下面结合附图对本发明的一种玻璃间隔纸分离方法进一步详细说明，其中所有附图中相同的数字表示相同的特征。

图1是传统的间隔纸分离系统示意图，其包括：移动机构1、吸纸机构 2、间隔纸3、托盘4及分离机构5。间隔纸3放置在托盘4上，位于间隔纸 3一端的上方的移动机构1向下运动，带动吸纸机构2进行吸间隔纸3，然后进行沿Z轴正方向上的竖直运动，运动的同时，位于间隔纸该端的纸张分离机构5把其余的间隔纸与被吸起的间隔纸3进行分离。

图2是本发明的间隔纸分离系统示意图，其包括：

移动机构1，移动机构1为可移动装置，可为机械手(四轴、六轴)、电缸、线性模组等，移动机构1的移动速度可调节。初始时，移动机构1与其下方连接的吸纸机构2共同位于间隔纸一边边缘的上方，通常位于间隔纸短边边缘中部的上方。在X轴正方向上移动位移L，在Z轴正方向上移动位移 H。移动机构1带动吸纸机构2吸待分离的间隔纸3，在吸附了待分离的间隔纸3之后，移动机构1经由吸纸机构2带动间隔纸3进行取纸过程，其中， X轴正方向、Z轴正方向如图2所示，取纸过程分为两个阶段进行：第一阶段，移动机构相对慢速斜向上运动，即进行沿X轴正方向与Z轴正方向的合成运动，其中，移动机构1沿Z轴正方向移动H1，沿X轴正方向移动L1；第二阶段，移动机构相对快速继续斜向上运动，即进行沿X轴正方向与Z 轴正方向的合成运动，其中，移动机构1沿Z轴正方向移动H2，沿X轴正方向移动L2。

吸纸机构2，所述吸纸机构2为具备吸附功能的组件，可为真空吸盘组件、海绵吸盘组件等；吸纸机构2与移动机构1的下端相连接，连接方式通常为可拆卸连接，以便根据间隔纸的尺寸不同随时更换不同吸力的吸盘组件。吸纸机构2与间隔纸3最初的接触位置为O点，O点与取纸动作完成时吸纸机构2最下端的连线，与Z轴正方向成角度r。

间隔纸3，所述间隔纸3为G4-G10.5玻璃基板与面板所用的间隔纸。为避免因为间隔纸3与吸纸机构2接触部位变形导致间隔纸脱落的情况，在斜向上运动过程中间隔纸3纸面略微弯曲。

托盘4，所述托盘4为盛放多张间隔纸的储纸盘，其底端与下方基面固定连接。

“四轴机械手”是为了高速取放作业而设计的，小型装配机械手中，“四轴机械手”是指“选择性装配关节机器臂”，即四轴机械手的手臂部分可以在一个几何平面内自由移动。四轴机械手的前两个关节可以在水平面上左右自由旋转的，第三个关节由一个称为羽毛(quill)的金属杆和夹持器组成。该金属杆可以在垂直平面内向上和向下移动或围绕其垂直轴旋转，但不能倾斜。这种独特的设计使四轴机械手具有很强的刚性，从而使它们能够胜任高速和高重复性的工作。

“六轴机械手”比四轴机械手多两个关节，因此有更高的灵活性。“六轴机械手”的第一个关节能像四轴机械手一样在水平面自由旋转，后两个关节能在垂直平面移动。此外，六轴机械手有一个“手臂”，两个“腕”关节，这让它具有人类的手臂和手腕类似的能力。六轴机械手更多的关节意味着他们可以拿起水平面上任意朝向的部件，以特殊的角度放入包装产品里。他们还可以执行许多由熟练工人才能完成的操作。

电缸是将伺服电机与丝杠一体化设计的模块化产品，将伺服电机的旋转运动转换成直线运动，同时将伺服电机最佳优点——精确转速控制，精确转数控制，精确扭矩控制，转变成：精确速度控制，精确位置控制，精确推力控制；实现高精度直线运动系列的全新革命性产品。

图3是本发明的间隔纸分离方法流程图。

首先，将间隔纸3放置在托盘4上，启动移动机构1，移动机构1带动吸纸机构2沿Z轴负方向移动，待吸纸机构2移动到间隔纸O点处，成功吸附起待分离的间隔纸3后，移动机构1经由吸纸机构2带动间隔纸3进行取纸过程，取纸过程分为两个阶段进行：第一阶段，所述移动机构1斜向上运动，即进行沿X轴正方向与Z轴正方向的合成运动，该过程中移动机构1 沿Z轴正方向移动H1，沿X轴正方向移动L1；第二阶段，所述移动机构1 继续斜向上运动，该过程中移动机构1沿Z轴正方向移动H2，沿X轴正方向移动L2。其中，第一阶段任意位置的瞬时速度小于第二阶段任意位置的瞬时速度，其中，第一阶段移动机构的瞬时速度为5～12mm/s，优选5.5～7mm/s，更优选6mm/s；第二阶段移动机构的瞬时速度为30～65mm/s，优选35～45mm/s，更优选39～42mm/s。当移动机构1运动至Z轴正方向上位移为H，X轴正方向位移为L时，完成一次取纸动作，其中，H为H1与H2的和，L为L1与 L2的和，H1为5～25mm，优选8～14mm，更优选10～12mm；L1为3～15mm，优选3～10mm，更优选5～10mm；H2为40～90mm，优选50～70mm，更优选 55～65mm；L2为15～30mm，优选18～25mm，更优选22～25mm。随后移动机构1带动吸纸机构2再返回移动机构启动前的位置，重复上述步骤，逐一吸取纸其余间隔纸。

下面根据具体的实施例详细地描述本发明的间隔纸分离方法。

实施例1

采用图2所示的间隔纸分离系统，吸纸机构2为直径为6mm的真空圆形吸盘组件，其吸力为0.6N；移动机构1为六轴机械手。首先，将G6多张间隔纸3放置在托盘上；然后，位于间隔纸3一边边缘中部的上方的移动机构1沿Z轴向下移动到间隔纸3处，带动吸纸机构2吸待分离的间隔纸3；在吸附了待分离的间隔纸3之后，移动机构1经由吸纸机构2带动间隔纸3进行取纸过程，以水平面上间隔纸3上述被吸附的一边到其对边的垂直连线方向为X轴正方向，与X轴垂直向上的方向为Z轴正方向，取纸过程分为两个阶段进行：

第一阶段，所述移动机构1以5mm/s的速度匀速斜向上运动，即进行沿X轴正方向与Z轴正方向的合成运动，其中，移动机构1在Z轴方向上分速度为4mm/s，在X轴方向上的分速度为3mm/s，该过程中移动机构1沿 Z轴正方向移动6mm，沿X轴正方向移动4.5mm，该过程完成时，间隔纸3 初步分离；

第二阶段，所述移动机构1以的速度继续匀速斜向上运动，即进行沿X轴正方向与Z轴正方向的合成运动，其中，移动机构1在Z轴方向上分速度为30mm/s，在X轴方向上的分速度为10mm/s，该过程中移动机构1沿Z轴正方向移动45mm，沿X轴正方向移动15mm，该过程结束时，间隔纸3彻底分离，一次取纸动作完成。随后移动机构1带动吸纸机构2再返回初始位置，重复上述步骤，逐一吸取纸其余间隔纸。

利用该实施例中的方法，每分钟可以成功取纸15次，且取纸成功率达到99％。取纸过程中间隔纸3纸面不会发生变形、折损。

实施例2

采用图2所示的间隔纸分离系统，吸纸机构2为直径为8mm的真空圆形吸盘组件，其吸力约为1N；移动机构1为电缸。首先，将G10.5多张间隔纸3放置在托盘上；然后，位于间隔纸3一边边缘中部的上方的移动机构 1沿Z轴向下移动到间隔纸3处，带动吸纸机构2吸待分离的间隔纸3；在吸附了待分离的间隔纸3之后，移动机构1经由吸纸机构2带动间隔纸3进行取纸过程，以水平面上间隔纸3上述被吸附的一边到其对边的垂直连线方向为X轴正方向，与X轴垂直向上的方向为Z轴正方向，取纸过程分为两个阶段进行：

第一阶段，所述移动机构1以6.5mm/s的速度匀速斜向上运动，即进行沿X轴正方向与Z轴正方向的合成运动，其中，移动机构1在Z轴方向上分速度为6mm/s，在X轴方向上的分速度为2.5mm/s，该过程中移动机构1 沿Z轴正方向移动12mm，沿X轴正方向移动5mm，该过程完成时，间隔纸3初步分离；

第二阶段，所述移动机构1以的速度继续匀速斜向上运动，即进行沿X轴正方向与Z轴正方向的合成运动，其中，移动机构1在Z轴方向上分速度为43.75mm/s，在X轴方向上的分速度为10mm/s，该过程中移动机构1沿Z轴正方向移动70mm，沿X轴正方向移动16mm，该过程结束时，间隔纸3彻底分离，一次取纸动作完成。随后移动机构1带动吸纸机构2再返回初始位置，重复上述步骤，逐一吸取纸其余间隔纸。

利用该实施例中的方法，可以在1min成功取纸13次，且取纸成功率达到99％，取纸过程中间隔纸3纸面不会发生变形、折损。

尽管以上结合附图对本发明的实施方案进行了描述，但本发明并不局限于上述的具体实施方案和应用领域，上述的具体实施方案仅仅是示意性的、指导性的，而不是限制性的。本领域的普通技术人员在本说明书的启示下和在不脱离本发明权利要求所保护的范围的情况下，还可以做出很多种的形式，这些均属于本发明保护之列。

Claims

1.一种间隔纸分离方法，其包括：

将间隔纸放置在托盘上；

2.根据权利要求1所述的间隔纸分离方法，其中，吸纸机构与间隔纸最初的接触位置，与取纸动作完成时吸纸机构位置的连线，与Z轴正方向所成角度为9～35°。

3.根据权利要求1或2所述的间隔纸分离方法，其中，取纸过程分为两个阶段进行，

第二阶段，所述移动机构继续斜向上运动，即进行沿X轴正方向与Z轴正方向的合成运动，该过程中移动机构沿Z轴正方向移动H2，沿X轴正方向移动L2。

4.根据权利要求3所述的间隔纸分离方法，其中，L1为3～10mm，H1为5～20mm，L2为15～25mm，H2为45～90mm。

5.根据权利要求3或4所述的间隔纸分离方法，其中，第一阶段任意位置的瞬时速度小于第二阶段任意位置的瞬时速度。

6.根据权利要求3～5中任一项所述的间隔纸分离方法，其中，第一阶段移动机构的瞬时速度为5～12mm/s，第二阶段移动机构的瞬时速度为30～65mm/s。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的间隔纸分离方法，其中，待分离的纸张的重量为20～120g/张，宽度为700～3200mm，长度为900～3600mm。

8.根据权利要求1～7中任一项所述的间隔纸分离方法，其中，所述吸纸机构的吸力为0.5～1N。

9.根据权利要求1～8中任一项所述的间隔纸分离方法，其中，取纸过程中间隔纸纸面略微弯曲。