CN113415633B - 一种玻璃片的分片控制装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种玻璃片的分片控制装置及方法，包括：储料机构，用于将玻璃片堆放储存；取料分片机构，用于从储料机构中将玻璃片吸附转移，检测组件，用于检测取料分片机构吸附的玻璃片为单片还是多片；传送机构，取料分片机构将吸附的玻璃片放置在传送机构上；CCD检测机构，用于检测传送机构上的玻璃片。本发明通过取料分片机构将误吸的多片玻璃片中的多余玻璃片，通过抖动的方式脱落，确保只吸附着一片玻璃片，提升后续工序的处理品质。

Description

一种玻璃片的分片控制装置及方法

技术领域

本发明涉及玻璃片加工技术领域，具体地说是一种针对手机玻璃镜片、玻璃后盖、触控面板、手表玻璃等产品在检测时的分片控制装置及方法。

背景技术

玻璃片在加工过程中，其中有个工序，将裁切好的若干玻璃片堆放在储料槽中，然后需要一片一片的抓取检测。目前已有工作方式是产品在丝印完成并覆膜后，通过检验设备自动抓取产品，检出错料、混料、漏料的产品并隔离处理。带有吸盘的机械臂吸取产品时经常出现两个产品叠在一起无法自动分离，导致叠片产品无法检测出现漏判的情况。

发明内容

为了解决上述的技术问题，本发明提供了一种玻璃片的分片控制装置及方法。

为了解决上述技术问题，本发明采取以下技术方案：

一种玻璃片的分片控制装置，包括：

储料机构，用于将玻璃片堆放储存；

取料分片机构，用于从储料机构中将玻璃片吸附转移，

检测组件，用于检测取料分片机构吸附的玻璃片为单片还是多片；

传送机构，取料分片机构将吸附的玻璃片放置在传送机构上；

CCD检测机构，用于检测传送机构上的玻璃片。

所述储料机构包括储料槽、顶料气缸，顶料气缸设在储料槽底面，顶料气缸的传动轴上装接有承托板，该承托板作为储料槽的底板用于放置玻璃片，储料槽底面设有红外感应器，该红外感应器与顶料气缸通讯连接，当红外感应器感应到储料槽的玻璃片被取走后，顶料气缸向上顶出设定的距离。

所述取料分片机构包括吸盘座、四个控制气缸、四个吸盘组件，四个吸盘组件均布在吸盘座上，一个控制气缸对应连接一个吸盘组件，吸盘座通过连接件与机械臂连接，通过控制气缸向吸盘组件送气的压力的调节，使得吸盘组件发生收放动作而进行抖动。

所述吸盘座上设有红外光纤感应件，该红外光纤感应件发出光线射到玻璃片表面，感应玻璃片表面的反光量。

所述吸盘组件包括软胶吸嘴，该软胶吸嘴通过气管与气缸连接。

所述CCD检测机构设置在传送机构上。

一种分片控制装置的控制方法，包括以下步骤：

S1，在储料槽内放置有若干张玻璃片，该若干张玻璃片贴合堆叠在一起；

S2，感应检测储料槽内是否有玻璃片，若有，则进入下一步骤S3；若没有，则进入待放料状态；

S3，机械臂带动吸盘组件移动到储料槽内，四个控制气缸同时吸气，通过软胶吸嘴产生吸附力，对储料槽内的玻璃片进行吸附；

S4，红外光纤感应件发出红外光判断是否有吸附着玻璃片，若没有，继续吸附；若已经吸附有玻璃片，进入下一步骤S5；

S5，判断吸盘组件吸附到的玻璃片是单片玻璃片还是多片玻璃片，若为多玻璃片，则通过四个控制气缸调节送气压力，使软胶吸嘴产生收放动作而形成抖动，利用该抖动将多余的玻璃片抖落掉回到储料槽内，使吸盘组件只吸附着一片玻璃片；

S6，通过机械臂带动吸附组件移动到传送机构，控制气缸放气，将玻璃片放置到传送机构，由CCD检测机构检测是否为良品，若为良品，进入良品收纳槽，若为不良品，进入不良品收纳槽。

所述步骤S5中，判断吸盘组件吸附到的玻璃片是单片玻璃片还是多片玻璃片，具体为：

利用红外光纤感应件发出波段为650nm的红外光，照射到玻璃片表面，获取到反光量后，将该反光量与设定的阈值进行比较，若反光量大于等于阈值，则具有多片玻璃片贴合叠加在一起；若反光量小于阈值则表示为单片玻璃片。

所述步骤S5中，当吸盘组件吸附着的是多片玻璃片时，四个控制气缸具体动作包括以下模式：

单吸盘组件抖动，按照设定的先后顺序，其中一个控制气缸调节送气压力，另外三个控制气缸保持吸附不动，此时只有一个对应的吸盘组件发生抖动；

双吸盘组件抖动，包括吸盘座同一侧边的两个进行抖动，或者对角线方向的两个吸盘组件抖动，另外的两个吸盘组件保持吸附不动；

三吸盘组件抖动，按照设定的形式，其中三个吸盘组件进行抖动，另外一个吸盘组件保持吸附不动；

四吸盘组件抖动，四个吸盘组件同时抖动；

抖动模式按照先后顺序进行，为：单吸盘组件抖动、双吸盘组件抖动、三吸盘组件抖动、四吸盘组件抖动；

吸盘组件抖动时，抖动频率为，频率0.2s/次，抖动的上下行程为3-5mm，抖动3-5次后进行一次判断是否已经落下多余的玻璃片，吸盘组件是否只吸附着单片玻璃片，若不是，则更换抖动模式继续抖动，直到吸盘组件上只吸附着一片玻璃片。

所述机械臂带动吸盘组件移动到储料槽内时，位于产品上方的10mm高度位置，通过吸盘组件的吸力将玻璃片吸附着，并且储料槽内被吸取走玻璃片后，储料槽底部的顶料气缸向上顶起设定的产品高度。

本发明中，当一次性吸附着多片玻璃片时，通过调节控制气缸的送气压力，实现吸盘组件的抖动方式，通过抖动使吸盘吸附着的多余玻璃片脱落，使得每次都只吸附着一片玻璃片送到传送机构中，提升品质。

附图说明

附图1为本发明储料机构和取料分片机构的组合结构示意图；

附图2为本发明取料分片机构的结构示意图；

附图3为本发明中传送机构的装配示意图；

附图4为本发明中方法的流程示意图；

附图5为本发明中检测流程示意图。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能，下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

如附图1-3所示，本发明一方面提供了一种玻璃片的分片控制装置，包括：

储料机构，用于将玻璃片堆放储存，取料分片机构3，用于从储料机构中将玻璃片吸附转移，检测组件，用于检测取料分片机构吸附的玻璃片为单片还是多片；传送机构7，取料分片机构将吸附的玻璃片6放置在传送机构上；CCD检测机构8，用于检测传送机构上的玻璃片。

所述储料机构包括储料槽1、顶料气缸2，顶料气缸2设在储料槽1底面，顶料气缸2的传动轴上装接有承托板，该承托板作为储料槽的底板用于放置玻璃片，储料槽底面设有红外感应器，该红外感应器与顶料气缸通讯连接，当红外感应器储料槽仙的玻璃片被取走后，顶料气缸向上顶出设定的距离。储料槽可为多个支架围合构成，内部为空腔。多张玻璃片叠加贴合放在一起。由于玻璃片6的正、背面均覆有PE膜，PE膜之前有静电吸附力，吸附力导致上面的玻璃片被吸盘取走时，下面的玻璃片受静电吸附力和PE膜的摩擦力的作用而被带起，贴附着被吸起的第一片玻璃片，从而形成多个玻璃片被吸起的现象。

储料槽底部设置的红外感应器，该红外感应器与控制器连接，实现感应控制，通过650nm波段的红外感应判断储料槽内是否有物料。在取料过程中，每取一片产品，储料槽会通过顶料气缸向上顶升一个产品的高度。

所述取料分片机构3包括吸盘座32、四个控制气缸31、四个吸盘组件33，四个吸盘组件33均布在吸盘座32上，一个控制气缸31对应连接一个吸盘组件33，吸盘座32通过连接件与机械臂4连接，通过控制气缸向吸盘组件送气的压力的调节，使得吸盘组件发生收放动作而进行抖动。四个控制气缸对四个吸盘组件实现单独控制，有利于更加精准的实现控制目的。机械臂与控制器连接，所述的控制器包括工控电脑，工控电脑通过电源线传输电信号驱动机械臂，使机械臂按照设定的动作路径完成相应的移动，带动吸盘座的整体移动，从储料槽内吸取玻璃片再转移放置到传送机构上。

所述吸盘座32上设有红外光纤感应件5，该红外光纤感应件发出光线射到玻璃片6表面，感应玻璃片表面的反光量，红外光纤感应件也与外部的控制器连接，及时拉收相应的数据信息并处理。可实现两种检测，先检测吸盘组件是否有吸附着玻璃片，如果有，则再检测玻璃片表面的反光量，与设定的阈值相比较，以此来判断一次吸附着一片玻璃片还是多片玻璃片。由于吸盘组件进行吸附的时候，有时会空吸，即没有吸取到玻璃片，因此，通过一个检测判断，避免空吸的时候，又移动到传送机构上，浪费生产时间。当空吸时，会直接再次进行吸附，直到吸附有玻璃片。

所述吸盘组件包括软胶吸嘴，该软胶吸嘴通过气管与气缸连接，软胶吸嘴本身具有弹性，从而控制气缸在调节送气压力时，就能够使得软胶吸嘴实现收放动作，从而形成拌动。

所述CCD检测机构设置在传送机构上，传送机构为传送带及驱动传送带运行的电机等器件。CCD检测机构包括多个不同方位的检测相机，位于传送机构的上方、下方或者其他位置，实现对传送机构上的玻璃片全方位的检测，检测相机包括千万级的相机和千万级的镜头组合，配套光源系统。通过拍摄多组照片，输送到控制器进行计算分析，再输出结果，分析出良品和不良品，实现产品的筛选。可通过相应的机械臂来夹取传送带上的良品和不良品，分别放置到对应的区域。

另外，为了保证在检测过程的稳定性，传送机构的传送带可设置真空吸附机构，比如在传送带上设置相应的吸嘴，吸嘴通过气管与抽气设备连接，抽气设备吸气时，传送带就能够将玻璃片吸附着，使玻璃片稳定地放置在传送带上，避免在运动中出现物料跌落。带动传送带运动的可为步进电机可以实现更好的控制。

另外，如附图4和5所示，本发明还提供了一种控制方法，包括以下步骤：

S1，在储料槽内放置有若干张玻璃片，该若干张玻璃片贴合堆叠在一起。

S2，感应检测储料槽内是否有玻璃片，若有，则进入下一步骤S3；若没有，则进入待放料状态。初始时，储料槽内会放置设定数量的玻璃片，该玻璃片会堆至设定的高度。

S3，机械臂带动吸盘组件移动到储料槽内，四个控制气缸同时吸气，通过软胶吸嘴产生吸附力，对储料槽内的玻璃片进行吸附。机械臂带动吸盘组件移动到储料槽内时，为一个相对固定的高度，即吸盘组件会移动到储料槽内最上层的玻璃片的上方10mm处位置。独立工作的四个控制气缸开始吸气，吸气形成的总负压为-0.06-0.08mpa，即四个吸盘组件总共的负压为这个数值，从而能够对玻璃片形成吸附。

S4，红外光纤感应件发出红外光判断是否有吸附着玻璃片，若没有，继续吸附；若已经吸附有玻璃片，进入下一步骤S5。在吸附玻璃片时，有可能出现多片吸附的情况：吸附力导致上面的玻璃片被吸盘组件取走时，下面的玻璃片受静电吸附力和PE膜摩擦力的作用而被带起，从而导致一次吸附多片。

S5，判断吸盘组件吸附到的玻璃片是单片玻璃片还是多片玻璃片，若为多玻璃片，则通过四个控制气缸调节送气压力，使软胶吸嘴产生收放动作而形成抖动，利用该抖动将多余的玻璃片抖落掉回到储料槽内，使吸盘组件只吸附着一片玻璃片。

S6，通过机械臂带动吸附组件移动到传送机构，控制气缸放气，将玻璃片放置到传送机构，由CCD检测机构检测是否为良品，若为良品，进入良品收纳槽，若为不良品，进入不良品收纳槽。

所述步骤S5中，若感应到为多片玻璃片时，具体为：

利用红外光纤感应件发出波段为650nm的红外光，照射到玻璃片表面，获取到反光量后，将该反光量与设定的阈值进行比较，若反光量大于等于阈值，则具有多片玻璃片贴合叠加在一起；若反光量小于阈值则表示为单片玻璃片。

所述步骤S5中，当吸盘组件吸附着的是多片玻璃片时，四个控制气缸具体动作包括以下模式：

单吸盘组件抖动，按照设定的先后顺序，其中一个控制气缸调节送气压力，另外三个控制气缸保持吸附不动，此时只有一个对应的吸盘组件发生抖动；

双吸盘组件抖动，包括吸盘座同一侧边的两个进行抖动，或者对角线方向的两个吸盘组件抖动，另外的两个吸盘组件保持吸附不动；

三吸盘组件抖动，按照设定的形式，其中三个吸盘组件进行抖动，另外一个吸盘组件保持吸附不动；

四吸盘组件抖动，四个吸盘组件同时抖动；

抖动模式按照先后顺序进行，为：单吸盘组件抖动、双吸盘组件抖动、三吸盘组件抖动、四吸盘组件抖动。四种抖动方式从轻微到较重的模式。

吸盘组件抖动时，抖动频率为，频率0.2s/次，抖动的上下行程为3-5mm，抖动3-5次后进行一次判断是否已经分离脱落多余的玻璃片，吸盘组件是否只吸附着单片玻璃片，若不是，则更换抖动模式继续抖动，直到吸盘组件上只吸附着一片玻璃片。

通过上述拌动方式，可以有效的将多余的玻璃片拌落分离，保证每次都只吸附带走一片玻璃片，使得移动送到传送机构上的都是一片玻璃片，保证检测的准确性。

对于检测方式，如附图5所示，共设置三个成相设备，分别对玻璃片进行检测，从而筛选出良品和不良品。

下面以实例进行说明。

本申请主要针对的是手机、平板电脑等智能移动终端上用到的玻璃片。

在上表中，W冲击力＝mgh；m,即为产品质量(kg)；g,即为重力加速度((n/kg))；h,即为高度(m)。

产品的平面，单位面积(cm)上所受到的冲击力

Wcm＝W/S；s,即为面积。

控制气缸活塞杆上的拉力F＝P×πr²；

F：活塞杆拉回时的拉力；

r：气缸管内径(活塞半径)；

P：气源压力(本发明装置使用的是吸力，压强为“-”)；

P＝-0.06-0.08mpa，分压到4个独立气管/气缸的单个拉力P/4；

r＝5mm；

1Mpa＝10.1971kgf/cm2；

可以吸气产品的重量为：

F＝-0.06mpa×3.14×0.5²

＝-0.06x10.1971×3.14×0.5²

＝-0.48kg；

单个气缸的吸力为F/4＝-0.12kg；

当P＝-008mpa时，F＝-0.64kg；

单个气缸的吸力为F/4＝-0.16kg；

一款8寸项目1.0mm厚度的玻璃保护片的重量约为40.5g,而单个气缸的吸附力可以达到120g-160g，4个气缸同时工作的力可以达到480g(最大可达到640g)。

气缸:抖动频率0.2s/次，分单个抖动，单边抖动，对角抖动(三个吸盘抖动，四个吸盘抖动往往使用不到，在这里不做计算)。

叠加的玻璃片受到的分离力：F1＝P×πr²×0.2s。

单个气缸的气源吸力P＝-0.015-0.02。

当气源吸力＝-0.02mpa时，

即可得出，单个气缸抖动对于叠片产品的分离力为24g-32g，两个气缸同时抖动对于叠片产品的分离力为48g-64g。

需要说明的是，以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但是凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种分片控制装置的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，在储料槽内放置有若干张玻璃片，该若干张玻璃片贴合堆叠在一起；

S2，感应检测储料槽内是否有玻璃片，若有，则进入下一步骤S3；若没有，则进入待放料状态；

S3，机械臂带动吸盘组件移动到储料槽内，四个控制气缸同时吸气，通过软胶吸嘴产生吸附力，对储料槽内的玻璃片进行吸附；

S4，红外光纤感应件发出红外光判断是否有吸附着玻璃片，若没有，继续吸附；若已经吸附有玻璃片，进入下一步骤S5；

S5，判断吸盘组件吸附到的玻璃片是单片玻璃片还是多片玻璃片，若为多玻璃片，则通过四个控制气缸调节送气压力，使软胶吸嘴产生收放动作而形成抖动，利用该抖动将多余的玻璃片抖落掉回到储料槽内，使吸盘组件只吸附着一片玻璃片；

S6，通过机械臂带动吸附组件移动到传送机构，控制气缸放气，将玻璃片放置到传送机构，由CCD检测机构检测是否为良品，若为良品，进入良品收纳槽，若为不良品，进入不良品收纳槽；

所述步骤S5中，判断吸盘组件吸附到的玻璃片是单片玻璃片还是多片玻璃片，具体为：

利用红外光纤感应件发出波段为650nm的红外光，照射到玻璃片表面，获取到反光量后，将该反光量与设定的阈值进行比较，若反光量大于等于阈值，则具有多片玻璃片贴合叠加在一起；若反光量小于阈值则表示为单片玻璃片；

所述步骤S5中，当吸盘组件吸附着的是多片玻璃片时，四个控制气缸具体动作包括以下模式：

单吸盘组件抖动，按照设定的先后顺序，其中一个控制气缸调节送气压力，另外三个控制气缸保持吸附不动，此时只有一个对应的吸盘组件发生抖动；

双吸盘组件抖动，包括吸盘座同一侧边的两个进行抖动，或者对角线方向的两个吸盘组件抖动，另外的两个吸盘组件保持吸附不动；

三吸盘组件抖动，按照设定的形式，其中三个吸盘组件进行抖动，另外一个吸盘组件保持吸附不动；

四吸盘组件抖动，四个吸盘组件同时抖动；

抖动模式按照先后顺序进行，为：单吸盘组件抖动、双吸盘组件抖动、三吸盘组件抖动、四吸盘组件抖动；

吸盘组件抖动时，抖动频率为，频率0.2s/次，抖动的上下行程为3-5mm，抖动3-5次后进行一次判断是否已经落下多余的玻璃片，吸盘组件是否只吸附着单片玻璃片，若不是，则更换抖动模式继续抖动，直到吸盘组件上只吸附着一片玻璃片。

2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述机械臂带动吸盘组件移动到储料槽内时，位于玻璃片上方的10mm高度位置，通过吸盘组件的吸力将玻璃片吸附着，并且储料槽内被吸取走玻璃片后，储料槽底部的顶料气缸向上顶起设定的玻璃片高度。

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