CN109911596B - 吸取搬运装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种吸取搬运装置，包括连接架、吸取元件、若干气缸组件及若干支撑单元，所述气缸组件和所述支撑单元均设于所述连接架和所述吸取元件之间，所述支撑单元包括导向件和安装座，所述安装座套设于所述导向件且连接于所述连接架，所述安装座能够相对所述导向件运动，所述导向件的一端形成有限位凸缘，所述限位凸缘能够承载于所述安装座，所述导向件远离所述限位凸缘的一端连接于所述吸取元件。该吸取搬运装置能够避免面板被压伤。

Description

吸取搬运装置

技术领域

本发明涉及搬运设备领域，特别是涉及一种吸取搬运装置。

背景技术

在大幅面柔性薄膜或玻璃等面板的取放搬运过程中，吸盘下降时可能由于惯性或者下降行程控制不精准而对面板产生过压，导致面板玻璃被压碎，甚至使面板内部电路被损坏。

发明内容

基于此，有必要针对吸盘容易对面板产生过压的问题，提供一种吸取搬运装置。

一种吸取搬运装置，包括连接架、吸取元件、若干气缸组件及若干支撑单元，所述气缸组件和所述支撑单元均设于所述连接架和所述吸取元件之间，所述支撑单元包括导向件和安装座，所述安装座套设于所述导向件且连接于所述连接架，所述安装座能够相对所述导向件运动，所述导向件的一端形成有限位凸缘，所述限位凸缘能够承载于所述安装座，所述导向件远离所述限位凸缘的一端连接于所述吸取元件。

上述吸取搬运装置，当外部气源对气缸组件供气后，气缸组件对吸取元件的拉力F以及支撑单元对吸取元件的作用力F₁能够与吸取元件的重力平衡。吸取元件向下运动以靠近载台的过程中，当吸取元件与放置于载台的面板发生接触时，载台对吸取元件会产生向上的冲击力F₂，吸取元件进而对气缸组件产生向上的作用力，使得气缸组件的活塞杆收缩并带动吸取元件向上运动，能够有效避免吸取元件对面板产生过压。

在其中一个实施例中，所述气缸组件的进气接头连接于外部气源，所述外部气源的供气气压为恒定值，所述气缸组件的出气端与大气连通。

在其中一个实施例中，所述支撑单元还包括调节环，所述调节环套设于所述导向件，所述调节环用于固定所述安装座和所述导向件的相对位置。

在其中一个实施例中，所述调节环沿周向形成有开口，一连接件依次穿设于所述开口的两侧壁，或，所述调节环与所述导向件螺纹连接，一紧固件穿过所述调节环并抵持于所述导向件。

在其中一个实施例中，所述吸取搬运装置还包括若干限位结构，所述限位结构设于所述吸取元件的周缘，所述限位结构的端部突出于所述吸取元件的下表面。

在其中一个实施例中，所述吸取元件包括陶瓷吸盘，所述陶瓷吸盘包括铝制盖体和设于所述铝制盖体的多孔陶瓷板。

在其中一个实施例中，所述多孔陶瓷板的尺寸为1850mm*1500mm。

在其中一个实施例中，所述吸取搬运装置还包括Z轴升降组件，所述Z轴升降组件能够通过所述连接架带动所述吸取元件沿Z轴方向运动。

在其中一个实施例中，所述Z轴升降组件包括动力元件、支架、导轨及滑动件，所述导轨设于所述支架，所述动力元件能够带动所述滑动件沿所述导轨滑动。

在其中一个实施例中，所述支架上设有限位块，用于限定所述滑动件的极限位置，所述限位块上设有缓冲器和支撑柱。

附图说明

图1为一实施例中吸取搬运装置的轴测图；

图2为图1中A处的放大图；

图3为图1中B处的放大图；

图4为图1所示吸取搬运装置中支撑单元的示意图；

图5为图1所示吸取搬运装置中气缸组件的示意图；

图6为图1所示吸取搬运装置中吸取元件的气路图；

图7为图1中C处的放大图；

图8为图1所示吸取搬运装置中Z轴升降组件的示意图；

图9为图8中D处的放大图；

图10为图1所示吸取搬运装置中连接架的示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“内”、“外”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

请参阅图1和图2，一种吸取搬运装置100，包括Z轴升降组件10、连接架20、若干气缸组件30、吸取元件40及若干支撑单元50，Z轴升降组件10能够带动连接架20沿Z轴方向(如图1所示)运动，气缸组件30和支撑单元50设于连接架20和吸取元件40之间。

可以理解的，多个气缸组件30在吸取元件40上均匀分布，多个支撑单元50在吸取元件40上均匀分布，多个气缸组件30和多个支撑单元50共同承载吸取元件40的重量。

请参阅图3，支撑单元50包括导向件51和安装座53，安装座53套设于导向件51且连接于连接架20，安装座53能够相对导向件51运动，导向件51的一端形成有限位凸缘511，限位凸缘511能够承载于安装座53，导向件51远离限位凸缘511的一端连接于吸取元件40。

上述吸取搬运装置100，当外部气源对气缸组件30供气后，气缸组件30对吸取元件40的拉力F以及支撑单元50对吸取元件40的作用力F₁能够与吸取元件40的重力G平衡。吸取元件40向下运动以靠近载台的过程中，当吸取元件40与放置于载台的面板发生接触时，载台对吸取元件40会产生向上的冲击力F₂，吸取元件40进而对气缸组件30产生向上的作用力，使得气缸组件30的活塞杆收缩并带动吸取元件40向上运动，能够有效避免吸取元件40对面板产生过压。

当气缸组件30未供气时，支撑单元50需要承载吸取元件40的重量。通过在导向件51上设置限位凸缘511，限位凸缘511能够承载于安装座53，从而对吸取元件40产生支撑作用。当吸取元件40与放置于载台的面板发生接触时，吸取元件40随活塞杆收缩而向上运动的过程中，同步推动导向件51相对安装座53运动，使得限位凸缘511与安装座53脱离，此时，支撑单元50对吸取元件40的作用力为0，吸取元件40受到的气缸组件30向上的拉力F、载台对吸取元件40的冲击力F₂及吸取元件40自身的重力G达到平衡。

需要说明的是，吸取元件40随活塞杆收缩而向上运动的过程中，导向件51与安装座53相互配合，起到导向的作用，避免吸取元件40在水平方向发生偏移。

请参阅图4，支撑单元50还包括调节环52，调节环52套设于导向件51，调节环52用于限定安装座53和导向件51的相对位置。针对多个支撑单元50，分别调节安装座53在导向件51上的位置，并通过调节环52固定安装座53和导向件51的相对位置，以调整吸取元件40上不同位置点到载台的间距，确保吸取元件40和载台的平行度在100μm以内，避免面板在被吸附时发生折叠或弯曲而造成损坏。

在一实施例中，调节环52沿周向形成有开口，一连接件依次穿设于开口的两侧壁，通过夹持摩擦力对调节环52做轴向定位。在其他实施例中，调节环52与导向件51螺纹连接，一紧固件穿过调节环52并抵持于导向件51，该紧固件可以是紧定螺钉。

支撑单元50还包括直线轴承54和连接块55，直线轴承54设于导向件51和安装座53之间，以减少运动阻力，直线轴承54形成有法兰并承载于安装座53。连接块55设于导向件51的端部并连接于吸取元件40，实现支撑单元50和吸取元件40的连接。当需要调节吸取元件40与载台之间的平行度时，松开调节环52，推动直线轴承54沿导向件51向上或向下运动，调节完毕后，固定调节环52的位置。

请参阅图5，气缸组件30的进气接头321与外部气源相连通，外部气源的供气气压为恒定值，气缸组件30的出气端与大气连通。由于气缸组件30的出气端与大气连通，只需要设置一个与外部气源接通的输气管道，有利于简化吸取搬运装置100的结构。此外，气缸组件30的出气端设有消音器322，以减少噪音。

可以理解的，活塞受到外部气源的压力与大气压的差值与活塞面积的乘积等于活塞对吸取元件40的拉力。

请再次参阅图5，气缸组件30还包括第一连接块31、气缸32及第二连接块33，其中，气缸32的缸体连接于第一连接块31，气缸32的输出轴连接于第二连接块33。气缸32上设有进气接头321和消音器322。请结合图2，第一连接块31连接于连接架20，第二连接块33设于吸取元件40上。

吸取元件40朝向载台的表面的平面度小于或等于50μm，以避免在真空吸附状态下凹凸不平的表面对面板造成损伤。

在一些实施例中，吸取元件40包括陶瓷吸盘，陶瓷吸盘包括铝制盖体和多孔陶瓷板，铝制盖体和多孔陶瓷板围设形成有腔体。由于多孔陶瓷板在烧结过程中形成有大量微米级的小孔，当对腔体内抽真空，面板受到均匀的吸附力而被吸附于多孔陶瓷板上，有效避免面板表面产生吸附痕迹或褶皱。采用铝制盖体，方便进行机加工，从而与其他组件进行装配连接。并且，铝的密度较小，在保证结构强度的前提下，减轻了陶瓷吸盘的总重量，延长设备使用寿命。

由于多孔陶瓷板的制造成本较高，且具有较高的脆性，通过气缸组件30吸收掉陶瓷吸盘和载台之间的冲击力，避免了对多孔陶瓷板造成损坏。

多孔陶瓷板的尺寸为1850mm*1500mm，使得该吸取搬运装置100能够满足不同尺寸面板的使用需求，提高了吸取搬运装置100的兼容性。请参阅图6，对陶瓷吸盘做合理的“回”字形分区，每个气路41相互独立，采用不同气路41组合，能够兼容吸附不同尺寸的面板。

在其他实施例中，吸取元件40包括铝制吸盘，铝制吸盘的表面均匀分布有孔径为0.5mm的吸附孔。

请参阅图7，吸取搬运装置100还包括若干限位结构60，限位结构60设于吸取元件40的周缘，限位结构60的端部突出于吸取元件40的下表面。在一些实施例中，限位结构60的端部到吸取元件40的下表面的距离为20μm。

该吸取搬运装置工作过程中，若沿Z轴下降行程过量，限位结构60能够先接触到下部的载台，防止吸取元件40与载台发生碰撞而受到损伤。进一步地，该限位结构60和气缸组件30相互配合，共同避免意外情况下吸取元件40压伤面板或者损伤吸取元件40本身。

具体的，限位结构60包括安装条61和垂直设于安装条61的抵持条62，安装条61的一端固定于吸取元件40的边缘，抵持条62突出于吸取元件40的下表面。

请参阅图8和图9，Z轴升降组件10包括动力元件11、支架12、导轨13及滑动件14，导轨13设于支架12，其中，连接架20远离吸取元件40的一端连接于滑动件14，动力元件11能够带动滑动件14沿导轨13滑动，进而使吸取元件40沿Z轴方向做升降运动。

在一些是实施例中，动力元件11可以采用派克伸出型重载电缸，额定负载达到1000kg，重复定位精度为5μm，有利于提高Z轴升降组件10的重复定位精度，有效提高本发明吸取搬运装置100的使用安全性，避免对面板造成损伤。

在其他实施例中，动力元件11也可以采用滑块型电缸模组。

支架12包括安装板121和两个侧板122，两个侧板122均与安装板121呈夹角设置且相互平行，每一个侧板122上设置有两个导轨13。配置4根Z向的导轨13，保证整个结构的运行稳定性和强度。可以理解的，安装板121与水平方向运动机构相连接，当该吸取搬运装置100吸取面板后，在水平方向运动机构带动下将面板转移至下一工位。

需要说明的是，滑动件14包括相对设置的第一侧面和第二侧面，第一侧面和第二侧面分别设置有两个滑块，通过滑块与导轨13实现滑动连接。

每一个侧板122上均设有限位块123，用于限定滑动件14的极限位置，防止滑动件14下降行程过大而使吸取元件40压伤面板或者损伤吸取元件40本身。

进一步地，每一个限位块123间隔设有两个支撑柱124，也就是说一共有四个对称分布的支撑柱124。每个支撑柱124搭配设有缓冲器125，其中缓冲器125能够吸收滑动件14快速下降时产生的冲击力，并使滑动件14减速，支撑柱124用于对滑动件14形成支撑。

连接架20为镂空结构，在保证强度和刚度的条件下，以尽可能减轻连接架20的自重，从而减轻Z轴升降组件10的负载。具体的，请参阅图10，连接架20包括相互连接的座体21和框体22。请结合图1和图10，座体21远离框体22的端部开设有安装孔，用于与Z轴升降组件10上滑动件14的底部连接，从而座体21能够在Z轴升降组件10的带动下进行升降运动。

在一实施例中，框体22大体呈方形，包括依次连接的第一边框221、第二边框222、第三边框223及第四边框224。第一边框221和第三边框223之间设有若干支撑板225，第二边框222和第四边框224之间设有若干加强杆226，其中加强杆226穿设于所述支撑板225。支撑板225上设有连接板227，座体21设于连接板227上。

框体22上设有若干安装块228，第一连接块31设于该安装块228。

座体21和框体22相接处还设有加强筋23，以增强连接架20的整体强度。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

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 (10)

1.一种吸取搬运装置，其特征在于，包括连接架、吸取元件、若干气缸组件及若干支撑单元，所述气缸组件和所述支撑单元均设于所述连接架和所述吸取元件之间，所述支撑单元包括导向件和安装座，所述安装座套设于所述导向件且连接于所述连接架，所述安装座能够相对所述导向件运动，所述导向件的一端形成有限位凸缘，所述限位凸缘能够承载于所述安装座，所述导向件远离所述限位凸缘的一端连接于所述吸取元件，所述吸取元件包括陶瓷吸盘，所述陶瓷吸盘包括铝制盖体和设于所述铝制盖体的多孔陶瓷板；所述支撑单元还包括调节环，所述调节环套设于所述导向件，所述调节环用于限定所述安装座和所述导向件的相对位置；

所述调节环沿周向形成有开口，一连接件依次穿设于所述开口的两侧壁，或，所述调节环与所述导向件螺纹连接，一紧固件穿过所述调节环并抵持于所述导向件；

所述吸取搬运装置还包括若干限位结构，所述限位结构设于所述吸取元件的周缘，所述限位结构的端部突出于所述吸取元件的下表面；

所述支撑单元还包括直线轴承和连接块，所述直线轴承设于所述导向件和所述安装座之间，所述直线轴承形成有法兰并承载于所述安装座，所述连接块设于所述导向件的端部并连接于所述吸取元件。

2.根据权利要求1所述的吸取搬运装置，其特征在于，所述气缸组件的进气接头连接于外部气源，所述外部气源的供气气压为恒定值，所述气缸组件的出气端与大气连通。

3.根据权利要求2所述的吸取搬运装置，其特征在于，所述气缸组件包括第一连接块、气缸及第二连接块，所述气缸的缸体连接于所述第一连接块，所述气缸的输出轴连接于所述第二连接块，所述第一连接块连接于所述连接架，所述第二连接块设于所述吸取元件上。

4.根据权利要求1所述的吸取搬运装置，其特征在于，多个所述气缸组件在所述吸取元件上均匀分布，多个所述支撑单元在所述吸取元件上均匀分布，多个所述气缸组件和多个所述支撑单元共同承载所述吸取元件的重量。

5.根据权利要求1所述的吸取搬运装置，其特征在于，所述限位结构的端部到所述吸取元件的下表面的距离为20µm。

6.根据权利要求1所述的吸取搬运装置，其特征在于，所述吸取元件的平面度小于或等于50µm。

7.根据权利要求1所述的吸取搬运装置，其特征在于，所述多孔陶瓷板的尺寸为1850mm*1500mm。

8.根据权利要求1所述的吸取搬运装置，其特征在于，所述吸取搬运装置还包括Z轴升降组件，所述Z轴升降组件能够通过所述连接架带动所述吸取元件沿Z轴方向运动。

9.根据权利要求8所述的吸取搬运装置，其特征在于，所述Z轴升降组件包括动力元件、支架、导轨及滑动件，所述导轨设于所述支架，所述动力元件能够带动所述滑动件沿所述导轨滑动。

10.根据权利要求9所述的吸取搬运装置，其特征在于，所述支架上设有限位块，用于限定所述滑动件的极限位置，所述限位块上设有缓冲器和支撑柱。

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