CN114261760A - 一种可切换吸取机构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种可切换吸取机构，包括腔体，所述腔体上设有一个固定吸嘴、若干活动吸取组件和连接外部真空发生器的第一走气孔，所述固定吸嘴与第一走气孔气路相通，所述活动吸取组件从下往上依次设有活动吸嘴、吸杆和气流切换装置，所述吸杆与所述腔体之间密封配合，所述气流切换装置能使得所述吸杆内的气路与所述第一走气孔导通或关闭。本发明的可切换吸取机构能够灵活的应用于不同尺寸产品的自动搬运，构造简单，操作动作简洁、缩减人员切机工时、运作稳定且维护方便、体积小、适用性强，利于生产效率的提高、成本的降低及工艺流程的优化。

Description

一种可切换吸取机构

技术领域

本发明属于自动化制造技术领域，尤其涉及一种可切换吸取不同尺寸物料的吸取机构。

背景技术

目前国内液晶面板行业在芯片、LED或Micro LED排列工艺领域中，基本采用自动化机械排列的方式。自动化机械排列方式基本包括以下步骤：将产品放置在托盘，并将托盘安放在平台上，通过现有的搬运装置对托盘中的产品进行搬运，主要是通过吸取的方式将产品吸附后搬运至指定位置。因此，现有的搬运装置一般都有吸取机构。目前生产的液晶面板行业所生产的尺寸大多在1至100寸，一般产品外形细长，可吸附范围很小，因此在液晶面板制造的自动上下料、搬运、定位等工艺的应用中对吸取机构的设置有特殊的要求，一方面要适用于所搬运产品的尺寸，另一方面不能与托盘上承载产品的结构存在任何干涉。现有技术中为了吸取机构能够适用于液晶面板制造的自动上下料、搬运、定位等工艺的应用一般有两种解决方案。一种是在现有的吸取机构上排列多个吸嘴，通过增加通断阀控制吸嘴中气流通断，以控制实际参加工作的吸嘴数量从而适合不同尺寸产品的搬运。显然这种做法中由于多个吸嘴的高度在使用中始终一致，即使气流不通，不工作的吸嘴也会干涉到托盘上承载产品的结构，触碰承载产品的凹槽边框等，严重时还会影响工作、损坏设备。此外设备美观性降低，未参加工作的吸嘴还会干扰其他尺寸产品的搬运。另一种是为避免产生干涉，在生产中根据产品尺寸的变化相应替换不同的吸嘴或者安装多个吸嘴，在完成一种产品尺寸的搬运后，重新安装适用于其他尺寸产品的吸嘴进行下一次工作。可知这种做法，每次需要花费很多时间去进行切换，严重限制了节拍时间的提高，此外由于工作现场频繁装拆，吸嘴及相关零件及易丢失，影响了正常工作，造成的了成本浪费。可知，现有的吸取机构以及相应的操作方案并不能满足实际生产应用要求，而且由于上述缺陷的存在已经严重影响了生产工艺的优化和生产效率的提高。

因此目前十分需要研究一种可切换吸取机构，能够适用于对多个不同尺寸的产品自动上下料、搬运、对位等工艺环节，节约成本、操作方便、运行稳定，以此进一步推动液晶面板制造技术的深入发展及广泛应用。

发明内容

本发明是为解决上述现有技术的全部或部分问题，本发明提供了一种可切换吸取机构，适用于多种尺寸产品吸取。

本发明提供的一种可切换吸取机构，包括腔体，所述腔体上设有一个固定吸嘴、若干活动吸取组件和连接外部真空发生器的第一走气孔，所述固定吸嘴与第一走气孔气路相通，所述活动吸取组件设有活动吸嘴、吸杆和气流切换装置，所述吸杆与所述腔体之间密封配合，所述气流切换装置能使得所述吸杆内的气路与所述第一走气孔导通或关闭。一般的情况中，所述活动吸取组件的数量可以根据实际生产中需要吸附产品的尺寸相应设定，可以为一个或多个，并不限定。当产品的长度小于15mm时，一般只需要一个所述固定吸嘴即可吸取，此时所述活动吸嘴外露腔体的位置可以调节，使之背离所述工作位置不参与工作。当产品尺寸变化需要，例如长度变长，一个所述固定吸嘴无法满足吸取工作时，调节所述活动吸嘴的位置并将第一走气孔与连接该活动吸嘴的吸杆内的气路导通，使该活动吸嘴参与到吸取工作中。通过腔体配置若干活动吸取组件及气流切换装置实现参与工作的所述活动吸嘴数量可调节，并且不参与工作的活动吸嘴不会干扰参与工作的活动吸嘴及固定吸嘴，也不会产生结构上的干涉，适用于多种尺寸产品吸取，且所述活动吸取组件安装于所述腔体，不易丢失。

一般的情况中，所述气流切换装置的侧面设置有凸块，所述凸块外露于所述腔体背离工作位置的一侧，所述腔体顶部设置有限位部，所述限位部包括开设在所述腔体顶部的敞口的边沿、设置在所述边沿外侧的凸台，所述凸台顶面至所述边沿的高度不小于所述腔体底部至所述工作位置的距离；所述凸台顶面抵接所述凸块底面时限制所述活动吸嘴与所述工作位置间隔预设距离。所述预设距离的大小可以根据实际生产现场的设备和具体结构布局相应设置，以保证不工作的所述活动吸嘴不会产生结构上或运动上的干涉，不会影响产品的吸取搬运。

例如人员可以手动调节所述气流切换装置，改变所述吸杆的位置，使得参与工作的所述活动吸嘴到达所述工作位置，或者通过所述限位部与所述凸块相配合限制不参与工作所述活动吸嘴处于不干扰工作的位置，同时相应切换所述吸杆内的气路与所述第一走气孔的导通与关闭，使得处于工作位置所述活动吸嘴能够工作。根据实际工作使用需要，操作人员能够控制处于所述工作位置且与所述第一走气孔导通的所述活动吸嘴的数量，以此实现针对不同尺寸产品吸附时的切换。产品的尺寸越大就能有相应更多的所述活动吸嘴处于所述工作位置，反之亦然。所述可切换吸取机构应用更灵活，可以切实提高生产效率、进一步缩短了节拍时间。所述气流切换装置操作便捷，能灵活调节所述活动吸嘴所处的位置并切换所述吸杆内气路与第一走气孔的导通或关闭。

所述吸杆的侧面开设有第二走气孔，当所述凸块底面抵接所述边沿时所述吸杆内的气路通过所述第二走气孔与所述第一走气孔相通；所述凸块凸起的方向与所述第二走气孔的开口朝向之间的夹角为0°、90°或180°。通过所述气流切换装置调节所述凸块与所述凸台的相对位置限制所述活动吸嘴所处的位置，同时所述凸块凸起方向与所述第二走气孔开口朝向具有明确的对应关系，在实际操作中便于操作人员通过所述凸块的指向清楚的判定位于所述腔体内部的所述第二走气孔的朝向，便于实际操作中，在无需所述活动吸嘴参与工作时，断开所述第一走气孔与吸杆内部气路的连接，反之亦然，便于气流切换的准确操作、工作更可靠且利于减少外部真空发生器的功耗。

所述限位部还包括固定连接在所述腔体顶部的顶盖，所述顶盖与所述边沿的距离大于所述凸台的高度；所述顶盖通过弹性连接件连接所述活动吸取组件。由于所述弹性连接件根据其弹性系数的设定相应需要一定外力才能发生形变，当所述活动吸嘴处于所述工作位置时，在没有达到一定大小的外力作用下，由于所述弹性连接件不能发生形变，位置固定的所述顶盖通过所述弹性连接件对所述活动吸取组件施加压力，防止所述活动吸嘴在没有外部操作介入时脱离所述工作位置，影响正常工作。

在一些实施情况中，所述气流切换装置朝向所述顶盖一端设置有导向杆；所述弹性连接件套设在所述导向杆上，包括弹簧、弹性橡胶、弹性棉中的一种或几种。操作人员提起所述凸块时所述弹性连接件被为外力压缩，所述凸块顶面与所述顶盖的间距缩小，所述凸块底面抵接所述凸台顶面使得所述活动吸嘴背离工作位置，转动所述气流切换装置使得所述凸块不被所述凸台顶面所限制，将所述活动吸嘴落下至工作位置后，由于需要外力才能压缩弹簧、弹性橡胶、弹性棉等弹性连接件使之发生形变，因此在没有外力作用下，所述活动吸嘴落下后能保持在工作位置不回弹。所述弹性连接件套设在所述导向杆上进一步保证所述弹性连接件不易发生晃动而影响弹性作用力的方向，避免了操作上的不便。

所述活动吸取组件至少有两个；相邻的所述活动吸取组件之间的所述凸台为一个。当有多个活动吸取组件时，相邻所述活动吸取组件能够共用一个所述凸台进行限位，利于简化所述腔体的设计难度、便于开模制造腔体、节约材料也使得整体结构更加简洁、更加容易制备，利于大规模生产所述可切换吸取机构，推广其在液晶面板自动化生产中的深入应用。

所述吸杆与所述腔体内壁之间设置有密封部件；所述密封部件包括设置在所述吸杆外壁的若干密封圈。通过设置所述密封部件实现所述腔体与所述吸杆的密封配合，有效防止气体通过所述吸杆与所述腔体内壁的间隙发生泄漏而影响正常工作，也能避免增加外接的外部真空发生器不必要的功耗。

所述固定吸嘴套设在所述腔体底部；所述活动吸嘴套设在所述吸杆的端部与所述吸杆内的气路相通；所述固定吸嘴与参与工作的所述活动吸嘴排列在同一直线上；所述固定吸嘴与相邻的所述活动吸嘴的间距范围是10毫米至30毫米。

所述活动吸嘴至少有两个，相邻所述活动吸嘴的间距范围是10毫米至30毫米。

通过所述腔体的加工，整体的直线度高，将所述固定吸嘴和所述活动吸嘴呈直线排布，避免了吸取工作时出现的吸取位置偏移。通过上述间距范围内排列的所述固定吸嘴和所述活动吸嘴能更好的满足在芯片、LED或Micro LED排列工艺领域中精度搬运的要求。

所述腔体还包括气管接头和堵头；所述气管接头用于连接所述第一走气孔与外部真空发生器；所述腔体还开设有泄气口，所述泄气口用于在非工作状态下释放所述腔体内残留的气体；所述堵头用于在工作状态时封闭所述泄气口。通过在所述腔体设置泄气口，能够在非工作状态下排空所述腔体内部残留的气体，利于降低吸附工作时的功耗、提高吸附工作效率。

与现有技术相比，本发明的主要有益效果：

本发明的一种可切换吸取机构，能够快速切换所述活动吸取组件来达到切机目的，灵活地应用于不同尺寸产品的自动搬运，构造简单，操作动作简洁、缩减人员切机工时、运作稳定且维护方便、体积小、适用性强，利于生产效率的提高、成本的降低及工艺流程的优化。适用范围广，在针对Micro LED的搬运中，其应用优势尤为突出。

附图说明

图1为本发明实施例的可切换吸取机构整体示意图。

图2为本发明实施例的可切换吸取机构的剖面示意图。

图3为本发明实施例的可切换吸取机构的爆炸示意图。

具体实施方式

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解。附图中，相同结构或功能的部分利用相同的附图标记来标记，出于显示清楚的原因必要时并不是所有示出的部分在全部附图中用所属的附图标记来标记。

本发明实施例中，如图1所示的可切换吸取机构，包括腔体1，腔体1上设有一个固定吸嘴11、若干活动吸取组件12和连接外部真空发生器的第一走气孔13，固定吸嘴11与第一走气孔13气路相通。为了简化附图及便于说明，本实施例以有两个活动吸取组件12为例进行说明，在实际应用中可以根据需要和产品尺寸变化的具体范围可以相应设置更多或更少的活动吸取组件12，示例的做法中一个固定吸嘴11套设在腔体1底部凸出的开口上，在工作时固定吸嘴11处于工作位置L。在此并不限定固定吸嘴11的安装方式。如图2所示，活动吸取组件12从下往上依次设有活动吸嘴121、吸杆122和气流切换装置123，吸杆122与腔体1之间密封配合，操作气流切换装置123实现吸杆122内的气路与第一走气孔13导通或关闭。当需要活动吸取组件12的活动吸嘴121参与工作时，通过气流切换装置123使得吸杆122内的气路与第一走气孔13导通并改变该活动吸嘴121外露于腔体1的高度，使其处于工作位置L。示例的做法中，活动吸嘴121套设在吸杆122的端部与吸杆122内的气路相通，固定吸嘴11与参与工作的活动吸嘴121排列在同一直线上。固定吸嘴11与相邻的活动吸嘴121的间距范围是10毫米至30毫米。两个活动吸嘴121的间距范围也是10毫米至30毫米。在一直线上的固定吸嘴11、两个活动吸嘴121，两两相邻的间距根据实际生产中吸取产品的尺寸变化范围相应设置，并且参与工作的活动吸嘴121始终与固定吸嘴11在一直线上，位置不会发生改变，有利于不同尺寸产品的牢固吸取。

如图3所示，在一个示例的情况中，腔体1还包括气管接头15和堵头16；气管接头15用于连接第一走气孔13与外部真空发生器。腔体1一侧表面还开设有泄气口17，泄气口17用于在非工作状态下释放腔体1内残留气体；堵头16用于在工作状态时封闭泄气口17。在有的实施情况中也可以没有开设泄气口17以及没有配套堵头16，并不限定。

结合参考图2和图3，示例的情况中，气流切换装置123的侧面设置有凸块2，凸块2外露于腔体1背离工作位置的一侧。示例的气流切换装置123和凸块2是一体式结构，凸块2突出在气流切换装置123的两侧。在也有的实施情况中凸块2固定连接在气流切换装置123的一侧，并不限定。腔体1顶部设置有限位部14，限位部14包括开设在腔体1顶部的敞口的边沿14a、设置在边沿14a外侧的凸台14b。示例的情况中凸台14b顶面至边沿14a的高度不小于腔体1底部至工作位置L的距离；凸台14b顶面抵接凸块2底面时限制活动吸嘴121与工作位置L间隔预设距离。示例的凸台14b顶面呈凹槽型，与凸块2底面形配合，凸台14b顶面抵接凸块2底面时将凸块2卡住进一步防止松动。一般的做法中该预设距离的设定使得不工作的活动吸嘴121缩在腔体1内。也有的做法中根据实际结构设计预设不工作的活动吸嘴121与工作位置L的距离，使之不会产生结构干涉即可，并不限定。图2示例的情况中相邻的活动吸取组件12之间的凸台14b为一个。位于凸台14b左右两侧的活动吸取组件12的凸块2都能与凸台14b配合分别对两个活动吸取组件12进行限位。

在一些示例的做法中，吸杆122的侧面开设有第二走气孔3，当凸块2底面抵接边沿14a时吸杆122内的气路通过第二走气孔3与第一走气孔13相通；凸块2凸起的方向与第二走气孔3的开口朝向之间的夹角可以为0°、90°或180°。如图2所示的情况中，凸块2凸起的方向与第二走气孔3的开口朝向之间的夹角为90°。操作人员转动气流切换装置123，即可将活动吸嘴121加入到工作中。在使用可切换吸取机构进行工作时，如果活动吸嘴121需要避让开，通过操作人员手动分别提起气流切换装置123，提起后旋转90°，将吸杆122内的气路与第一走气孔13关闭，并且凸块2被凸台14b卡住，限定该吸杆122端部的活动吸嘴121位置不会坠落到工作位置L。当产品尺寸变大，需要更多吸嘴时，旋转气流切换装置123再转过90°，凸块2避开凸台14b，被操作的气流切换装置123落下，凸块2被边沿14a卡住，吸杆122内的气路与第一走气孔13导通。在有的实施例中，第二走气孔3对称设置在吸杆122相对的两侧。相邻的活动吸嘴121的水平间距相等，有利于简化腔体1内的气路，减少开模制造成本及难度。示例的做法中吸杆122与腔体1内壁之间设置有密封部件5，以实现吸杆122与腔体1之间密封配合。图3示例的密封部件5包括设置在吸杆122外壁的两个密封圈。示例的两个密封圈分别设置在吸杆122外壁上位于第二走气孔3上下两侧的环形凹槽内。通过密封圈避免活动吸取组件12与腔体1的间隙发生漏气，影响工作、增加额外功耗。在其他一些实施情况中可以采用填充柔性密封材料实现密封配合或者根据实际情况设置一个或更多个密封圈。这里并不限定。

还有一些示例的做法中，限位部14还包括通过两个支撑柱固定连接在腔体1顶部的顶盖14c，顶盖14c与边沿14a的距离大于凸台14b的高度；顶盖14c通过弹性连接件4连接活动吸取组件12。一个具体的示例中气流切换装置123朝向顶盖14c一端设置有导向杆123a；弹性连接件4套设在导向杆123a上，弹性连接件4可以采用弹簧、弹性橡胶、弹性棉中的一种或几种。如图2所示的情况中，弹性连接件4采用弹簧，弹簧套在导向杆123a上不会晃动。当凸块2避开凸台14b时，通过弹簧的弹力将活动吸嘴121推出落到工作位置L。同时由于压缩弹簧需要一定大小的外力，弹簧一端被压盖14c顶住，因此活动吸嘴121也不能自主回弹，脱离工作位置L。

对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求保护的范围内。

Claims (10)

1.一种可切换吸取机构，其特征在于：包括腔体（1），所述腔体（1）上设有一个固定吸嘴（11）、若干活动吸取组件（12）和连接外部真空发生器的第一走气孔（13），所述固定吸嘴（11）与第一走气孔（13）气路相通，所述活动吸取组件（12）从下往上依次设有活动吸嘴（121）、吸杆（122）和气流切换装置（123），所述吸杆（122）与所述腔体（1）之间密封配合，所述气流切换装置（123）能使得所述吸杆（122）内的气路与所述第一走气孔（13）导通或关闭。

2.根据权利要求1所述的可切换吸取机构，其特征在于：所述气流切换装置（123）的侧面设置有凸块（2），所述凸块（2）外露于所述腔体（1）背离工作位置的一侧，所述腔体（1）顶部设置有限位部（14），所述限位部（14）包括开设在所述腔体（1）顶部的敞口的边沿（14a）、设置在所述边沿（14a）外侧的凸台（14b），所述凸台（14b）顶面至所述边沿（14a）的高度不小于所述腔体（1）底部至所述工作位置的距离；所述凸台（14b）顶面抵接所述凸块（2）底面时限制所述活动吸嘴（121）与所述工作位置间隔预设距离。

3.根据权利要求2所述的可切换吸取机构，其特征在于：所述吸杆（122）的侧面开设有第二走气孔（3），当所述凸块（2）底面抵接所述边沿（14a）时所述吸杆（122）内的气路通过所述第二走气孔（3）与所述第一走气孔（13）相通；所述凸块（2）凸起的方向与所述第二走气孔（3）的开口朝向之间的夹角为0°、90°或180°。

4.根据权利要求2所述的可切换吸取机构，其特征在于：所述限位部（12）还包括固定连接在所述腔体（1）顶部的顶盖（14c），所述顶盖（14c）与所述边沿（14a）的距离大于所述凸台（14b）的高度；所述顶盖（14c）通过弹性连接件（4）连接所述活动吸取组件（12）。

5.根据权利要求4所述的可切换吸取机构，其特征在于：所述气流切换装置（123）朝向所述顶盖（14c）一端设置有导向杆（123a）；所述弹性连接件（4）套设在所述导向杆（123a）上，包括弹簧、弹性橡胶、弹性棉中的一种或几种。

6.根据权利要求2所述的可切换吸取机构，其特征在于：所述活动吸取组件（12）至少有两个；相邻的所述活动吸取组件（12）之间的所述凸台（14b）为一个。

7.根据权利要求1所述的可切换吸取机构，其特征在于：所述吸杆（122）与所述腔体（1）内壁之间设置有密封部件（5）；所述密封部件（5）包括设置在所述吸杆（122）外壁的若干密封圈。

8.根据权利要求1-7任一项所述的可切换吸取机构，其特征在于：所述固定吸嘴（11）套设在所述腔体（1）底部；所述活动吸嘴（121）套设在所述吸杆（122）的端部与所述吸杆（122）内的气路相通；所述固定吸嘴（11）与参与工作的所述活动吸嘴（121）排列在同一直线上；所述固定吸嘴（11）与相邻的所述活动吸嘴（121）的间距范围是10毫米至30毫米。

9.根据权利要求8所述的可切换吸取机构，其特征在于：所述活动吸嘴（121）至少有两个，相邻所述活动吸嘴（121）的间距范围是10毫米至30毫米。

10.根据权利要求1-7任一项所述的可切换吸取机构，其特征在于：所述腔体（1）还包括气管接头（15）和堵头（16）；所述气管接头（15）用于连接所述第一走气孔（13）与外部真空发生器；所述腔体（1）还开设有泄气口（17），所述泄气口（17）用于在非工作状态下释放所述腔体（1）内残留的气体；所述堵头（16）用于在工作状态时封闭所述泄气口（17）。

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