CN115339903A - 一种工件的上料装置及其上料方法 - Google Patents

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孟祥宽
郭明杰
杨耀斌
王正根
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Abstract

本发明提供了一种工件的上料装置及其上料方法,涉及激光打孔制造技术领域。该上料装置包括:上料机构,将若干载满工件的满Tray盘上料以用于机械手吸取工件,并将机械手吸取完工件后形成的空Tray盘放置和下料;机械手,吸取上料机构输送来的工件,并将工件放置到翻转机构或第一载台组件上;翻转机构,用于将需要翻转的工件进行翻转后放置于第一载台组件上;第一载台组件,用于接纳机械手或翻转机构送来的工件,并将所述工件载运至搬运机构处;搬运机构,用于将第一载台组件上的工件搬运至第二载台组件上;第二载台组件,用于固定工件以用于激光打孔加工。本发明的上料装置能够实现工件在打孔操作中的快速有效上料,提高生产效率。

Description

一种工件的上料装置及其上料方法
技术领域
本发明涉及激光打孔制造技术领域,尤其涉及一种工件的上料装置及其上料方法。
背景技术
在现有显示装置的生产过程中,打孔屏已经成为智能手机的主流屏幕设计。打孔屏是在手机的屏幕中间或者边上打上一个小孔并加入摄像头,这样做的话整个手机的屏占比就会变得非常的高,而且也不影响使用,相比现在的刘海屏,打孔屏不仅可以增加屏占比,还可以保证手机的严密性、防水性。现有打孔技术中,通常采用激光打孔方式对工件进行激光打孔工艺,完成打孔工件的加工制作,激光打孔工艺前通常需要进行上料工艺,工件如何实现高效上料是需要解决的技术问题。因此,有必要研究一种工件的上料装置及其上料方法来应对现有技术的不足,以解决或减轻上述一个或多个问题。
发明内容
有鉴于此,本发明提供了一种工件的上料装置及其上料方法,能够可靠保证工件上料的成功率,提高工件激光打孔加工制造的效率。
一方面,本发明提供一种工件的上料装置,包括:
上料机构,将若干载满工件的满Tray盘上料以用于机械手吸取工件,并将机械手吸取完工件后形成的空Tray盘放置和下料;
机械手,吸取上料机构输送来的工件,并将工件放置到翻转机构或第一载台组件上;
翻转机构,用于将需要翻转的工件进行翻转后放置于第一载台组件上;
第一载台组件,用于接纳机械手或翻转机构送来的工件,并将所述工件载运至搬运机构处;
搬运机构,用于将第一载台组件上的工件搬运至第二载台组件上;
第二载台组件,用于固定工件以用于激光打孔加工。
进一步地,所述上料机构包括第一Tray盘移动通道、第二Tray盘移动通道;第一Tray盘移动通道设有第一Tray盘放置区,第一Tray盘放置区放置有若干装满工件的满Tray盘;第二Tray盘移动通道设有第二Tray盘放置区,第二Tray盘放置区用于放置若干空Tray盘;
第一Tray盘移动通道,用于若干载满工件的满Tray盘的移动,并将若干载满工件的满Tray盘移动至第一Tray盘放置区以用于机械手吸取工件;
机械手吸取完工件后形成的空Tray盘能够叠放在第二Tray盘放置区,第二Tray盘移动通道,用于将叠放完成好的若干空Tray盘下料。
进一步地,所述上料机构包括第一吸盘组件、第二吸盘组件和Tray盘转运部;
第一组吸盘组件包括一侧的第一吸盘组件和第二吸盘组件,第一吸盘组件和第二吸盘组件相对设置;第一组吸盘组件,吸附放置空Tray盘于Tray盘转运部上;
所述Tray盘转运部,从第一组吸盘组件下方将空Tray盘转运到第二组吸盘组件的下方;
第二组吸盘组件包括另一侧的第一吸盘组件和第二吸盘组件,第一吸盘组件和第二吸盘组件相对设置;第二组吸盘组件,吸附起空Tray盘。
进一步地,所述上料机构包括第一升降组件、第二升降组件;
第一组吸盘组件,吸附起一个空Tray盘后或第一组吸盘组件将一个空Tray盘放置在Tray盘转运部上后,第一升降组件升高一个Tray盘的工作高度,以使得机械手能够吸取下一个满Tray盘上的工件;
第二组吸盘组件,吸附起空Tray盘后还将空Tray盘放置于第二升降组件上或已完成放置好的空Tray盘上,每放置一个空Tray盘,第二升降组件对应下降一个Tray盘的工作高度。
进一步地,所述上料机构包括第一机架,第一机架的后部形成有第一固定架,第一机架的中部形成有第二固定架;第一固定架上设有第一导轨,第二固定架上设有第二导轨,Tray盘转运部的一侧滑动连接第二导轨,Tray盘转运部的另一侧滑动连接第一导轨;第一固定架上设有第一吸盘组件,第二固定架上设有第二吸盘组件。
进一步地,所述上料机构包括:Tray盘转运部,所述Tray盘转运部包括转运台和规整部件,转运台的四周设置有规整部件,规整部件移动调整空Tray盘在转运台上的位置;和/或,所述上料机构包括:Tray盘分离组件,所述Tray盘分离组件包括伸缩部、安装部和分离部;伸缩部连接安装部,多个分离部水平安装在安装部上;在伸缩部的作用下,所述分离部伸出以靠近装满工件的满Tray盘或缩回以远离满Tray盘,并在靠近满Tray盘时,插入最顶层的满Tray盘和相邻次顶层的满Tray盘之间。
进一步地,机械手吸取工件后,对工件进行检测,确定工件是否需要翻转:当工件需要翻转时,翻转机构自身上升到合适高度位置或静止不动,机械手将工件放置在翻转机构上以接纳工件并对工件吸附固定;翻转机构对工件进行180度翻转;翻转完成后,翻转机构下降到与第一载台组件匹配的高度位置,并将工件放置于第一载台组件上;当工件不需要翻转时,机械手将吸取的工件放置第一载台组件上。
进一步地,第一载台组件包括第一载台、第一安装件和载台安装件;第一载台上设置多个吸附孔,第一安装件的两侧设有第一安装通槽,多个第一吸盘安装部两侧分别可调安装在第一安装通槽上,第一吸盘安装部上可调安装有多组第一安装吸盘;和/或,还包括:机架,第一载台组件沿着机架上的第一载台导轨移动,第一载台导轨包括:机械手放置工作区、翻转接纳区和交接搬运工作区;和/或,还包括第二机架,搬运机构包括第二安装件、搬运架、搬运升降组件,搬运机构安装在第二机架上。
另一方面,本发明还提供一种工件的上料方法,采用上述任一所述的上料装置,包括以下步骤:
步骤S10:若干装满工件的满Tray盘移动到上料机构的第一Tray盘放置区,机械手吸取装满工件的一个满Tray盘上的工件;
步骤S20:检测判断工件是否需要进行翻转,如果是,进行步骤S30,如果否,进行步骤S40;
步骤S30:机械手将工件放置在翻转机构上,翻转机构对工件进行翻转,将工件放置在第一载台组件上;
步骤S40:机械手将吸取的工件放置第一载台组件上。
进一步地,步骤S40后,还包括步骤S50、S60:
步骤S50:第一载台组件载运工件移动至搬运机构处,搬运机构吸附起工件,然后移动至第二载台组件处并将工件放置于第二载台组件上;
步骤S60:第二载台组件接纳工件并对其吸附固定,激光设备对工件进行打孔加工。
与现有技术相比,上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果:
(1)本发明的上料装置结构严谨、布局合理,能够实现工件在打孔操作中的快速、有效上料,提高生产效率;多组吸盘的配合能够适用于不同尺寸大小的工件的吸附固定,上料装置的使用范围广、灵活性更好。
(2)本发明在Tray盘分离组件,能够将除顶层Tray盘外的其他托盘进行竖向定位和限位,从而保证机械手对顶层托盘中工件进行抓取时不会对其他托盘的叠放状态和位置产生影响,从而进一步保证了上料位置的准确以及上料成功率;
(3)本发明设有翻转机构,鉴于工件在前面工序放置时存在正反不一致的情况,因此采用翻转机构将和后续载台组件以及打孔所需面相反的工件提前进行翻转,然后再放置在第一载台组件上进行后面的操作。
(4)本发明提供了多种不同的吸附定位方式,第一载台组件的吸附孔和多个吸盘的吸附定位方式,翻转机构、搬运机构的多个吸盘的吸附定位方式,第二载台组件的吸附孔吸附定位方式,这些吸附定位方式形成了组合设计,这种吸附定位的组合设计是本申请主要发明构思之一,这种吸附定位方式的组合设计既考虑的工件的尺寸大小,保证工件吸附、搬运过程中的重复定位精度,也兼顾了第一载台组件、第一载台组件能够对工件位置的调整,合理考虑了工件自身的柔性、激光加工的加工特性,优化提高了工件的激光打孔精度和效率。
当然,实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有技术效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1是本发明一个实施例提供的工件上料装置整体俯视结构示意图;
图2是本发明一个实施例提供的上料机构立体结构示意图;
图3是本发明一个实施例提供的上料机构正视结构示意图;
图4是图2中A处放大图;
图5是图2中B处放大图;
图6是本发明一个实施例提供的翻转机构立体结构示意图;
图7是本发明一个实施例提供的搬运机构和第一载台组件的俯视结构示意图;
图8是本发明一个实施例提供的搬运机构和第一载台组件的立体结构示意图。
其中,图中:
1、上料机构;2、机械手;3、翻转机构;4、第一载台组件;5、搬运机构;6、第二载台组件;7、检测机构;8、第一机架;9、第二机架;S、机架
11、第一行进辊;12、第二行进辊;13、第一固定架;14、第二固定架;15、第一升降组件;16、第二升降组件;17、Tray盘转运部;181、第一吸盘组件;182、第二吸盘组件;19、Tray盘分离组件;
31、翻转支架;32、翻转电机;33、安装件;34、第三升降组件;
41、第一载台;42、第一安装件;
51、第二安装件;52、搬运架;53、搬运升降组件。
具体实施方式
为了更好的理解本发明的技术方案,下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的,而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式,除非上下文清楚地表示其他含义。“第一”、“第二”、“第三”和“第四”仅是为了区别做出的指代描述。还应当理解,本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系,多个包括一个。应当明确,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
如图1所示,本发明提供了一种上料装置,包括上料机构1、机械手2、翻转机构3、第一载台组件4、搬运机构5、第二载台组件6和检测机构7,机械手2位于上料机构1和翻转机构3之间,翻转机构3、第一载台组件4位于机械手2和第二载台组件6之间,翻转机构3、第一载台组件4、搬运机构5、第二载台组件6和检测机构7基本位于同一直线方向上,下面对各个机构进行详细阐述。
(1)上料机构
如图2和图3所示,上料机构,将若干载满工件的满Tray盘上料以用于机械手吸取工件,并将机械手吸取完工件后形成的空Tray盘放置和下料。上料机构1包括第一Tray盘移动通道、第二Tray盘移动通道、第一机架8、第一升降组件、第二升降组件、第一组吸盘组件、第二组吸盘组件、Tray盘转运部、和Tray盘分离组件。
第一机架8呈框架结构,其设置有所述第一Tray盘移动通道和第二Tray盘移动通道,第一Tray盘移动通道设有第一Tray盘放置区,第一Tray盘放置区放置有若干装满工件的满Tray盘,第二Tray盘移动通道设有第二Tray盘放置区,第二Tray盘放置区用于放置若干空Tray盘。装满工件的Tray盘可简称为满Tray盘,未装任何工件的Tray盘可简称为空Tray盘,第一Tray盘放置区中若干满Tray盘是叠放的。第一Tray盘移动通道,用于若干载满工件的满Tray盘的移动,并将若干载满工件的满Tray盘移动至第一Tray盘放置区以用于机械手吸取工件;机械手吸取完工件后形成的空Tray盘能够叠放在第二Tray盘放置区,具体来说,机械手吸取完工件后形成的空Tray盘被转运叠放在第二Tray盘放置区,第二Tray盘移动通道用于将叠放完成好的若干空Tray盘下料。
第一机架8的后部形成有第一固定架13,第一固定架13上分别安装有第一升降组件15和第二升降组件16,第一升降组件15包括第一承载架151和第一升降部,第一承载架用于承载的若干装满工件的Tray盘,第一升降部升降运动,将若干装满工件的满Tray盘抬升至机械手2的工作范围,以使得机械手2能够吸取满Tray盘上的工件;第二升降组件16包括第二承载架和第二升降部,第二承载架用于承载空Tray盘,第二升降部升降运动,接纳机械手2吸取完工件后的空Tray盘(值得注意的是,其还需要后续转运过程等)。
第一机架8的中部形成有第二固定架14,第二固定架14垂直于第一Tray盘移动通道以及第二Tray盘移动通道。第一固定架13上设有驱动部、第一导轨和第一滑块,驱动部驱动第一滑块在第一导轨上直线运动,驱动部可采用常规电机。第二固定架14上设有第二导轨和第二滑块171。Tray盘转运部17的一侧滑动连接第二导轨,Tray盘转运部17的另一侧滑动连接第一导轨。具体来说,Tray盘转运部17的一侧通过第二滑块滑动连接第二导轨,Tray盘转运部17的另一侧通过第一滑块滑动连接第一导轨。Tray盘转运部17包括第一转运连接件172、第二转运连接件175、转运台173和规整部件174,规整部件174包括伸缩气缸和规整钩。转运台173的四周设置有规整部件174,规整部件174移动调整空Tray盘在转运台上的位置。转运台173通过第一转运连接件172连接第二滑块,转运台173通过第二转运连接件175连接第一滑块。当Tray盘放置在转运台173上后,转运台173的四周设置有规整部件174,四个规整部件174的伸缩部伸缩运动带动规整钩移动调整Tray盘在转运台173上的位置,伸缩部可采用常规气缸等。
第一固定架13上设有第一吸盘组件181。具体地,第一吸盘组件181安装在第一固定架13上,第一吸盘组件181设置有多个,例如图2中的两个,第一吸盘组件181包括第一吸盘安装架、第一伸缩部、第一吸盘支架1811、第一吸盘调整架和第一吸盘1812,第一吸盘安装架安装在第一固定架13上,第一伸缩部带动第一吸盘支架、第一吸盘调整架升降运动,第一吸盘可调安装在第一吸盘调整架上。第二固定架14上设有第二吸盘组件182。具体地,第二吸盘组件182安装在第二固定架14上,第二吸盘组件182设置有多个,例如图2中的两个,第二吸盘组件182包括第二吸盘安装架、第二伸缩部、第二吸盘支架、第二吸盘调整架和第二吸盘,第二吸盘安装架安装在第二固定架14上,第二伸缩部带动第二吸盘支架、第二吸盘调整架升降运动,第二吸盘可调安装在第二吸盘调整架上。两吸盘组件的不同点在于,第一吸盘组件因需避开第一升降组件和第二升降组件,与第二吸盘组件的安装高度略有不同。在此基础上,第一组吸盘组件包括一侧的第一吸盘组件181和对侧的第二吸盘组件182,第一组吸盘组件,用于吸附放置空Tray盘于Tray盘转运部17上。具体地,第一组吸盘组件,用于吸附放置空Tray盘于转运台173上;第二组吸盘组件包括另一侧的第一吸盘组件181和对侧的第二吸盘组件182,第二组吸盘组件,用于吸附起空Tray盘和用于将吸附起的空Tray盘放置于第二升降组件上。具体地,第二组吸盘组件,用于吸附空Tray盘放置于第二承载架上或已完成放置好的空Tray盘上。
第一Tray盘放置区的两侧的第一机架8上分别设有Tray盘分离组件19,如图5所示。Tray盘分离组件19包括伸缩部191、安装部192和分离部193,多组Tray盘分离组件安装在第一机架8上,例如图中两组。其中,分离部193可采用常规分离块或分离板或分离片,分离部的数量有多个,例如图中2个,多个分离部193水平安装在安装部192上,并与安装部193连接。在伸缩部191的作用下,所述分离部193伸出以靠近装满工件的满Tray盘或缩回以远离满Tray盘。具体地,图中两组对称设置的Tray盘分离组件19的分离部193伸出以靠近装满工件的满Tray盘或远离满Tray盘,每一组Tray盘分离组件19均包括两个分离部193。
上料机构工作时,分离部193在伸缩部191的作用下伸出以靠近满Tray盘,并插入最顶层的满Tray盘和相邻次顶层的满Tray盘之间。这样的插入方式时十分有利的,能够对次顶层及以下的满Tray盘起到固定限位作用,当机械手2吸取最顶层满Tray盘上的工件和/或第一组吸盘组件吸附起最顶层的空Tray盘,Tray盘分离组件19能够保证机械手和/或第一组吸盘组仅能对最顶层的满Tray盘和/或空Tray盘产生作用,机械手的吸取操作和/或第一组吸盘组件的吸附操作不会带动次顶层或次顶层及以下的满Tray盘,避免改变次顶层或次顶层及以下的满Tray盘的高度位置,从而保证了上料机构工作的每个满Tray盘的工作位置精准和顺利吸附操作的工作流程。
上料机构工作时,第一升降组件15的第一升降部升降运动,将若干装满工件的满Tray盘抬升至机械手2的工作范围,机械手2吸取一个满Tray盘上的工件,装满工件的一个满Tray盘变为一个空Tray盘,第一组吸盘组件升降运动吸附起空一个空Tray盘,Tray盘转运部17移动至一个空Tray盘的下方,也即第一吸盘组件的下方,第一组吸盘组件将一个空Tray盘放置在Tray盘转运部17上,具体地来说,放置在Tray盘转运部的转运台173上。转运一个空Tray盘的Tray盘转运部移动到第二组吸盘组件的下方,第二组吸盘组件吸附起一个空Tray盘,Tray盘转运部从第二组吸盘组件的下方离开,第二组吸盘组件将一个空Tray盘放置于第二承载架上或已完成放置好的空Tray盘上,这样就实现了Tray盘上工件的上料和空Tray盘的放置、叠放下料回收,整个上料和Tray盘回收自动化程度高。
上料机构工作时,对于第一Tray盘放置区的若干装满工件的满Tray盘来说,第一组吸盘组件升降运动吸附起一个空Tray盘后或第一组吸盘组件将一个空Tray盘放置在Tray盘转运部17上后,具体地来说,放置在Tray盘转运部的转运台173上后。第一升降组件15升高一个Tray盘的工作高度,具体来说,第一升降组件15的第一升降部升高一个Tray盘的工作高度,以使得机械手2能够吸取下一个满Tray盘上的工件;对于第二Tray盘放置区来说,第二组吸盘组件将一个空Tray盘放置于第二承载架上或已完成放置好的空Tray盘上,每放置一个空Tray盘,则第二升降组件16对应就下降一个Tray盘的工作高度,具体来说,第二升降组件16的第二升降部对应就下降一个Tray盘的工作高度。如此循环,直至第一升降组件的第一承载架上无Tray盘,第二升降组件的第二承载架上叠放若干空的Tray盘,完成一个上料工作流程。显然,一个上料工作流程后,未上料前的第一Tray盘放置区放置的装满工件的Tray盘的总数量等于上料工作流程完成后第二Tray盘放置区放置的空Tray盘的总数量。
上料机构工作时,第一Tray盘移动通道设有若干第一行进辊11,其用于将载满工件的满Tray盘移动到靠近机械手2处,以便于机械手2吸取走满Tray盘的工件。第二Tray盘移动通道设有若干第二行进辊12,其用于将取走工件后的若干叠放的空Tray盘移动到上料机构外端,以便由人力或外力设备将若干叠放的空Tray盘移走,实现若干空Tray盘的下料。第一承载架能够移动到比第一行进辊11低的位置,以用于满Tray的移动,第一承载架能够移动到比第二行进辊12低的位置,以用于满Tray的移动。
(2)机械手
机械手,吸取上料机构输送来的工件,并将工件放置到翻转机构或第一载台组件上。机械手2用于吸附上料机构上的工件,机械手2设有一台,并将其放置在翻转机构上或第一载台组件上。机械手的技术在本领域已经较为成熟,本发明不做过多限定,仅限定机械手的末端会设置真空吸附组件,真空吸附组件通常包括真空设备和若干吸盘,通过控制真空设备的通断,以控制若干吸盘来对工件的吸附或不吸附,这些属于常规的现有技术,本发明在此不做赘述。
(3)翻转机构
如图1、图2和图6所示,翻转机构,用于将需要翻转的工件进行翻转后放置于第一载台组件上;上料装置还包括翻转机构、机架S,翻转机构3设置在机架S上,翻转机构3设置在机械手2和第一载台组件4之间,翻转机构3能够与第一载台组件4形成位置匹配。
翻转机构3包括固定设置的翻转支架31、翻转电机32、安装件33和第三升降组件34。翻转支架31固定设置在机架S上,第三升降组件34在翻转支架31上进行上下升降运动。第三升降组件34包括第三升降部341、承载部342,第三升降部341与翻转支架31上下滑动配合,第三升降部341上形成有承载部342,承载部342用于安装翻转电机32和安装件33,承载部342的顶部设有翻转电机32,翻转电机32呈水平向躺式设置,翻转电机32输出轴与安装件33固定连接。翻转电机32能够进行180度翻转,进而带动安装件33实现180度翻转。图中,翻转电机32的数量为两个,安装件33的数量也为两个,每个翻转电机32的输出轴均对应与每个安装件33固定连接。
安装件33呈框架结构,呈水平方向放置;包括第一长条部335、第二长条部336、第一安装部331、第二安装部332、第三安装部333、第四安装部334,第一长条部335开设有第一通槽,第一通槽设有多个,第二长条部336开设有第二通槽,第二通槽设有多个,第一安装部331、第二安装部332、第三安装部333、第四安装部334的两侧分别可调安装在第一通槽、第二通槽上,第一安装部331上可调安装有第一组吸盘,第二安装部332上可调安装有第二组吸盘,第三安装部333上可调安装有第三组吸盘,第四安装部334上可调安装有第四组吸盘(未图示),每组吸盘包括多个吸盘,第一组吸盘、第二组吸盘、第三组吸盘和第四组吸盘中至少两组吸盘相互配合,至少两组吸盘可调安装固定好位置后,以吸附定位工件。例如,图中第一组吸盘、第二组吸盘、第三组吸盘相互配合,形成多点定位方式,以吸附工件的前部、中部和后部。替换地,本申请中也可设置多组安装部,每组安装部均设置一组吸盘,形成多组吸盘的设置,多组吸盘的设置是完全有必要的,多组吸盘的配合能够适用于不同尺寸大小的工件的吸附固定,使得上料装置的使用范围广、灵活性更好。
机械手2吸取工件后,对工件进行检测,确定工件是否需要翻转。具体来说,对工件检测是对工件是否包括的光学元件检测,当包括光学元件时,进行翻转,当不包括光学元件时,不进行翻转,不是正反面的检测需要,不是正反面的而判断是否翻转需要,这是与现有技术完全不同的,是本申请的发明点之一。
1)当检测到工件需要进行翻转时,机械手2将工件放置在翻转机构3上的多个安装部上,翻转机构3对工件进行180度翻转,翻转完后翻转机构3自身升降运动,将工件放置在第一载台组件4上。具体地,当检测到工件需要进行翻转时,翻转机构3自身上升到合适高度位置或静止不动,接纳机械手输送来的工件并对工件吸附固定,翻转机构3对工件进行180度翻转,翻转完成后下降到与第一载台组件4匹配的高度位置,并将工件放置于第一载台组件4上。
2)当检测到工件不需要进行翻转时,翻转机构3自身升降运动,将安装件33提升到一定高度,从而避免影响安装件33与第一载台组件4发生位置干涉,影响第一载台的后续移动搬运工件的工作。具体地,上述翻转机构3的自身升降运动是可选的,当检测到工件不需要进行翻转时,机械手2将吸取的工件放置第一载台组件4上。
(4)第一载台组件
如图1、图7、图8所示,第一载台组件,用于接收机械手或翻转机构送来的工件,并将所述工件载运至搬运机构处。具体来说,搬运机构处意味着,第一载台组件并将所述工件载运至搬运机构的下方或一侧或靠近搬运机构,其是清楚的,可以解释的。第一载台组件4包括第一载台41、第一安装件42和载台安装件。第一载台41的数量为两个,第一安装件42的数量为两个,机架S上设置有两条第一载台导轨43,两个第一载台41下方均设置有第一载台滑块(未图示),第一载台滑块均与第一载台导轨43滑动连接,且在驱动装置(例如气缸或电机)的作用下,第一载台组件4沿着所述第一载台导轨43移动。第一载台导轨43的长度方向与翻转机构3自身具备的升降方向垂直。两个第一载台41安装在载台安装件上,第一载台组件4能够同时接收多个工件。第一载台上设置多个吸附孔,第一安装件42的两侧设有第一安装通槽,多个第一吸盘安装部两侧分别可调安装第一安装通槽上,第一吸盘安装部上可调安装有多组第一安装吸盘,每组第一安装吸盘包括多个吸盘。
当检测到工件不需要进行翻转时,第一载台组件4位于远离翻转机构3的第一载台导轨43的一侧,以使得机械手2能够放置工件在两个第一载台41上,第一载台组件4载运工件至搬运机构5下方。当检测到工件需要进行翻转时,第一载台组件4位于翻转机构3的安装件的正下方,以使得翻转机构3能够放置工件在两个第一载台41上,第一载台组件4载运工件至搬运机构5下方。当工件放置在第一载台组件4上,至少两组第一安装吸盘可调安装固定好位置,第一载台和至少两组第一安装吸盘共同吸附定位工件。第一载台组件4能够进行XYθ运动的调整,调整第一载台组件4上工件的位置。
(5)搬运机构
搬运机构,用于将第一载台组件上的工件搬运至第二载台组件上。搬运机构5包括第二安装件51、搬运架52、搬运升降组件53,搬运机构5安装在第二机架9上,第二机架9上设置搬运导轨,搬运架52底部设置有搬运滑块,搬运导轨与第一载台导轨43平行设置,搬运滑块可滑动的设置在搬运导轨上。第二安装件51的数量设有多个,图中显示为两个。搬运升降组件53与第二安装件51连接,搬运升降组件53的升降运动带动第二安装件51进行升降运动。
第二安装件51的结构和安装件33的结构类似,第二安装件51包括框架结构,第二安装件51呈水平方向放置;包括第一搬运长条部、第二搬运长条部、第一搬运安装部、第二搬运安装部、第三搬运安装部、第四搬运安装部,第一搬运长条部开设有第一搬运通槽,第一搬运通槽设有多个,第二搬运长条部开设有第二搬运通槽,第二搬运通槽设有多个,第一搬运安装部、第二搬运安装部、第三搬运安装部、第四搬运安装部的两侧分别可调安装在第一搬运通槽、第二搬运通槽上,第一搬运安装部上可调安装有第一组搬运吸盘,第二搬运安装部上可调安装有第二组搬运吸盘,第三搬运安装部上可调安装有第三组搬运吸盘,第四搬运安装部上可调安装有第四组搬运吸盘(未图示),每组搬运吸盘包括多个吸盘,第一组搬运吸盘、第二组搬运吸盘、第三组搬运吸盘和第四组搬运吸盘中至少两组搬运吸盘相互配合,至少两组搬运吸盘可调安装固定好位置后,以吸附定位工件。替换地,本申请中也可设置多组搬运安装部,每组搬运安装部均设置一组吸盘,形成多组搬运吸盘的设置,多组搬运吸盘的设置是完全有必要的,多组搬运吸盘的配合能够适用于不同尺寸大小的工件的吸附固定,使得上料装置的使用范围、灵活性更好。
当需要搬运工件时,载有工件的第一载台组件4移动到搬运机构5的第二安装件51的正下方,搬运升降组件53自身下降运动,带动第二安装件51下降对工件吸附,搬运升降组件53自身再上升运动,提升第二安装件51至合适高度,再然后向第二载台组件6移动,到达第二载台组件6上方之后,搬运升降组件53自身下降和上升运动,从而将第一载台组件4上的工件搬运到第二载台组件6上,并返回到第一载台组件4处进行下一次的工件搬运工作。因此,本申请中第一载台导轨43和搬运导轨的设置是很重要的,第一载台导轨43和搬运导轨平行设置。
第一载台导轨43包括:机械手放置工作区、翻转接纳区和交接搬运工作区,第一载台导轨43的远离搬运机构5的一侧形成机械手放置工作区,以使得机械手2能够将工件放置在第一载台组件4上;第一载台导轨43的位于翻转支架正下方形成翻转接纳区,以使得第一载台组件4移动到翻转机构3的下方以接纳工件;第一载台导轨43的靠近第二载台组件6的一侧形成交接搬运工作区,以使得搬运机构能够搬运第一载台组件4上的工件。
第一载台组件4的工作范围包括:当不需要翻转时,第一载台组件4工作在机械手放置工作区,机械手2能够将工件放置在第一载台组件4上;当需要翻转时,第一载台组件4工作在翻转接纳区,第一载台组件4移动到翻转机构3的下方以接纳工件。无论是否需要翻转,第一载台组件4都能工作在交接搬运工作区,第一载台组件4都能够载运工件至搬运机构下方。第一载台导轨43设置在翻转机构与搬运导轨之间,且第一载台导轨43的长度足够长,能够满足与机械手之间的工件交换放置工作、与翻转机构之间的工件翻转接纳工作,以及与搬运机构之间的工件交接搬运工作。同时,为了合理布局以及工作方便,从沿着第一载台导轨43的长度方向上看,翻转机构3位于机械手2和搬运机构5之间。
(6)第二载台组件
第二载台组件,用于固定工件以进行激光打孔加工。
第二载台组件6位于靠近搬运导轨的一侧。第二载台组件6用于对工件进行吸附固定,以便激光设备能够对工件进行打孔操作。第二载台组件6包括第二载台,第二载台上设有多个吸附孔和废料孔,多个吸附孔用于吸附固定工件;对工件进行激光打孔操作后,打孔废料落入到废料孔中。第二载台数量有多个,图中第二载台的数量为两个,两个第二载台通过载台安装件安装,搬运机构5将工件从第一载台组件4上转移到第二载台组件6上。具体来说,搬运机构5将工件从第一载台组件4搬运到第二载台组件6的两个第二载台上。第二载台组件能够进行XYθ运动的调整,调整第二载台组件6上工件的位置。
(7)检测机构
检测机构7设置在搬运机构和第一载台组件交接工作的交接搬运工作区。
检测机构7两侧分别设有一个相机,相机能够进行移动,并拍摄第一载台组件4上的工件的图像,将图像发送至控制单元进行分析处理,用以获取第一载台组件4上的工件的位置,搬运机构5根据第一载台组件4上的工件的位置,准确移动到第一载台组件4的上方,并将工件从第一载台组件4上转移到第二载台组件6上。
需要说明的是,上料装置的上料机构1、机械手2、翻转机构3、第一载台组件4、搬运机构5、第二载台组件6能够同时对两个工件进行操作,以实现后续对两个工件进行打孔操作。
本发明还提供了一种上料方法,采用上述任一的上料装置,所述方法包括以下步骤:
步骤S10:若干装满工件的满Tray盘移动到上料机构的第一Tray盘放置区,机械手吸取装满工件的一个满Tray盘上的工件;
具体地,步骤S10包括以下步骤:
步骤S101:上料机构的第一Tray盘移动通道,用于将若干装满工件的Tray盘移动到上料机构的第一Tray盘放置区;
步骤S102:上料机构的第一升降组件升降运动,将若干装满工件的满Tray盘抬升至机械手的工作范围,机械手吸取一个满Tray盘上的工件;
步骤S20:检测判断工件是否需要进行翻转,如果是,进行步骤S30,如果否,进行步骤S40;
步骤S30:机械手将工件放置在翻转机构上,翻转机构对工件进行翻转,将工件放置在第一载台组件上;
具体地,步骤S30包括以下步骤:
步骤S301:翻转机构自身上升到合适高度位置或静止不动,机械手将工件放置在翻转机构上以接纳工件并对工件吸附固定。具体来说,机械手将工件放置在翻转机构的多个安装部上以接纳工件并对工件吸附固定;
步骤S302:翻转机构对工件进行180度翻转;
步骤S303:翻转完成后,翻转机构下降到与第一载台组件匹配的高度位置,并将工件放置于第一载台组件上。
步骤S40:机械手将吸取的工件放置第一载台组件上。
在步骤S10之后,还包括步骤ST,所述步骤ST包括以下步骤:
步骤ST01:装满工件的一个满Tray盘变为一个空Tray盘,上料机构的第一组吸盘组件升降运动吸附起一个空Tray盘,上料机构的Tray盘转运部移动至一个空Tray盘的下方,第一组吸盘组件将一个空Tray盘放置在Tray盘转运部上;
步骤ST02:Tray盘转运部,从第一组吸盘组件下方将空Tray盘转运到第二组吸盘组件的下方,第二组吸盘组件吸附起一个空Tray盘;
步骤ST03:Tray盘转运部从第二组吸盘组件的下方离开,第二组吸盘组件将一个空Tray盘放置于第二承载架上或已完成放置好的空Tray盘上;
优选地,步骤ST04:重复步骤S10、ST01-ST04,若干空Tray盘移动叠放到第二Tray盘放置区。
步骤S40后,还包括步骤S50:第一载台组件载运工件移动至搬运机构的下方,搬运机构吸附起工件,然后移动至第二载台组件处并将工件放置于第二载台组件上。
步骤S50后,还包括步骤S60:第二载台组件接收工件并对其吸附固定,激光设备对工件进行打孔加工。
步骤ST可以与步骤S20、步骤S30、步骤S40、步骤S50、步骤S60中至少一个同步进行,其是与实际生产过程相对应的,上料、打孔和下料最好是同时的,这样能够提高设备的工作效率。
当若干装满工件的满Tray盘全部上料完成后,步骤ST后还包括步骤SE:第二Tray盘移动通道,将若干叠放好的空Tray盘移动上料机构外侧,将若干叠放好的空Tray盘移走,实现若干叠放好的空Tray盘的下料。因此,上料机构提供了空Tray盘下料的功能。
本申请中XYθ的调整,即X轴、Y轴的位置调整和θ轴角度调整,X轴、Y轴的位置调整和θ轴角度调整至少一个工作,能够方便调整工件在第一载台组件、第二载台组件上的位置。本申请中的工件为显示屏,能够实现工件在打孔操作中的快速、有效上料,提高生产效率。
以上对本申请实施例所提供的一种工件的上料装置及其上料方法,进行了详细介绍。以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本申请的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本申请的限制。
还需要说明的是,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。“大致”是指在可接收的误差范围内,本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题,基本达到所述技术效果。

Claims (10)

1.一种工件的上料装置,其特征在于,包括:
上料机构,将若干载满工件的满Tray盘上料以用于机械手吸取工件,并将机械手吸取完工件后形成的空Tray盘放置和下料;
机械手,吸取上料机构输送来的工件,并将工件放置到翻转机构或第一载台组件上;
翻转机构,用于将需要翻转的工件进行翻转后放置于第一载台组件上;
第一载台组件,用于接纳机械手或翻转机构送来的工件,并将所述工件载运至搬运机构处;
搬运机构,用于将第一载台组件上的工件搬运至第二载台组件上;
第二载台组件,用于固定工件以用于激光打孔加工。
2.根据权利要求1所述的工件的上料装置,其特征在于,所述上料机构包括第一Tray盘移动通道、第二Tray盘移动通道;第一Tray盘移动通道设有第一Tray盘放置区,第一Tray盘放置区放置有若干装满工件的满Tray盘;第二Tray盘移动通道设有第二Tray盘放置区,第二Tray盘放置区用于放置若干空Tray盘;
第一Tray盘移动通道,用于若干载满工件的满Tray盘的移动,并将若干载满工件的满Tray盘移动至第一Tray盘放置区以用于机械手吸取工件;
机械手吸取完工件后形成的空Tray盘能够叠放在第二Tray盘放置区,第二Tray盘移动通道,用于将叠放完成好的若干空Tray盘下料。
3.根据权利要求1所述的工件的上料装置,其特征在于,所述上料机构包括第一吸盘组件、第二吸盘组件和Tray盘转运部;
第一组吸盘组件包括一侧的第一吸盘组件和第二吸盘组件,第一吸盘组件和第二吸盘组件相对设置;第一组吸盘组件,吸附放置空Tray盘于Tray盘转运部上;
所述Tray盘转运部,从第一组吸盘组件下方将空Tray盘转运到第二组吸盘组件的下方;
第二组吸盘组件包括另一侧的第一吸盘组件和第二吸盘组件,第一吸盘组件和第二吸盘组件相对设置;第二组吸盘组件,吸附起空Tray盘。
4.根据权利要求3所述的工件的上料装置,其特征在于,所述上料机构包括第一升降组件、第二升降组件;
第一组吸盘组件,吸附起一个空Tray盘后或第一组吸盘组件将一个空Tray盘放置在Tray盘转运部上后,第一升降组件升高一个Tray盘的工作高度,以使得机械手能够吸取下一个满Tray盘上的工件;
第二组吸盘组件,吸附起空Tray盘后还将空Tray盘放置于第二升降组件上或已完成放置好的空Tray盘上,每放置一个空Tray盘,第二升降组件对应下降一个Tray盘的工作高度。
5.根据权利要求3所述的工件的上料装置,其特征在于,所述上料机构包括第一机架,第一机架的后部形成有第一固定架,第一机架的中部形成有第二固定架;第一固定架上设有第一导轨,第二固定架上设有第二导轨,Tray盘转运部的一侧滑动连接第二导轨,Tray盘转运部的另一侧滑动连接第一导轨;第一固定架上设有第一吸盘组件,第二固定架上设有第二吸盘组件。
6.根据权利要求1所述的工件的上料装置,其特征在于,所述上料机构包括:Tray盘转运部,所述Tray盘转运部包括转运台和规整部件,转运台的四周设置有规整部件,规整部件移动调整空Tray盘在转运台上的位置;和/或,所述上料机构包括:Tray盘分离组件,所述Tray盘分离组件包括伸缩部、安装部和分离部;伸缩部连接安装部,多个分离部水平安装在安装部上;在伸缩部的作用下,所述分离部伸出以靠近装满工件的满Tray盘或缩回以远离满Tray盘,并在靠近满Tray盘时,插入最顶层的满Tray盘和相邻次顶层的满Tray盘之间。
7.根据权利要求1所述的工件的上料装置,其特征在于,机械手吸取工件后,对工件进行检测,确定工件是否需要翻转:当工件需要翻转时,翻转机构自身上升到合适高度位置或静止不动,机械手将工件放置在翻转机构上以接纳工件并对工件吸附固定;翻转机构对工件进行180度翻转;翻转完成后,翻转机构下降到与第一载台组件匹配的高度位置,并将工件放置于第一载台组件上;当工件不需要翻转时,机械手将吸取的工件放置第一载台组件上。
8.根据权利要求4所述的工件的上料装置,其特征在于,第一载台组件包括第一载台、第一安装件和载台安装件;第一载台上设置多个吸附孔,第一安装件的两侧设有第一安装通槽,多个第一吸盘安装部两侧分别可调安装在第一安装通槽上,第一吸盘安装部上可调安装有多组第一安装吸盘;和/或,还包括:机架,第一载台组件沿着机架上的第一载台导轨移动,第一载台导轨包括:机械手放置工作区、翻转接纳区和交接搬运工作区;和/或,还包括第二机架,搬运机构包括第二安装件、搬运架、搬运升降组件,搬运机构安装在第二机架上。
9.一种工件的上料方法,采用上述权利要求1-8任一项所述的上料装置,其特征在于,包括以下步骤:
步骤S10:若干装满工件的满Tray盘移动到上料机构的第一Tray盘放置区,机械手吸取装满工件的一个满Tray盘上的工件;
步骤S20:检测判断工件是否需要进行翻转,如果是,进行步骤S30,如果否,进行步骤S40;
步骤S30:机械手将工件放置在翻转机构上,翻转机构对工件进行翻转,将工件放置在第一载台组件上;
步骤S40:机械手将吸取的工件放置第一载台组件上。
10.根据权利要求9所述的工件的上料方法,其特征在于,步骤S40后,还包括步骤S50、S60:
步骤S50:第一载台组件载运工件移动至搬运机构处,搬运机构吸附起工件,然后移动至第二载台组件处并将工件放置于第二载台组件上;
步骤S60:第二载台组件接纳工件并对其吸附固定,激光设备对工件进行打孔加工。
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