CN116119359A - 镜片移载方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种镜片移载方法，属于镜片生产设备技术领域，包括以下步骤：在处理单元的料盘运算模块内预设上料盘及下料盘上的镜片坐标，启动左右平移机构、升降机构及带有吸嘴的旋转吸附机构在上料工位、对中工位和下料工位之间移动，旋转吸附机构根据镜片放置要求来调整吸嘴吸附镜片的状态，通过左右平移机构、升降机构与旋转吸附机构的配合，来实现吸附上料盘上镜片、对中镜片及放置镜片在下料盘上的操作。本发明采用机械移载镜片来代替人工移载操作，手部不会接触镜片，保证了镜片外观合格率，在提高产品品质的前提下，也提高了工作效率，降低了工作人员的劳动强度，尤其适合批量生产。

Description

镜片移载方法

技术领域

本发明属于镜片生产设备技术领域，尤其涉及一种镜片移载方法。

背景技术

在制造光学玻璃镜片的过程中，对于不同的工艺，需要使用不同的载具，比如退火工艺、清洗工艺、镀膜工艺等，退火工艺需要将镜片放置在耐高温的退火载具（简称退火板）上；清洗工艺需要将镜片放置在耐腐蚀的清洗载具（清洗篮）上，且要求镜片竖直放，这样容纳镜片数量多，方便批量清洗；而镀膜工艺则需要将镜片放置在耐高温耐腐蚀、且能固定镜片的镀膜载具（简称镀膜盘）上。根据生产工艺要求，以上不同的载具对移载的镜片定位要求都比较高，不能放偏。

根据生产要求，在退火工艺完成后，通常需要将退火载具中的镜片移载至清洗篮或镀膜盘中，按镜片工艺卡来选择下一道工序。然而，目前常用的移载方式是采用人工取、放的方式，而每个载具装载的镜片数量较多，人工取放容易造成镜片外观不良，产品的品质得不到保证。

发明内容

本发明目的是提供一种镜片移载方法，旨在解决现有技术中采用人工取放的方式转移不同载具中镜片影响镜片外观，不易保证产品质量的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：

一种镜片移载方法，包括以下步骤：

在处理单元内预先存储上料盘及下料盘上的镜片位置坐标；

将上料盘放置在镜片移载设备的上料工位，启动左右平移机构、升降机构及带有吸嘴的旋转吸附机构；

S100：将吸嘴移至上料盘上的取料坐标，吸嘴拾取镜片后移至对中工位；

S200：带动镜片到达对中工位的对中坐标，对镜片进行定心对中；

S300：移动镜片到达下料工位的放料坐标，将镜片放置在下料盘上；

S400：重复上述步骤S100- S400，直至将上料盘上所有镜片移载至下料盘上。

优选的，所述镜片移载设备包括工作台和支撑架，所述工作台上由左至右依次设有上料工位、对中工位和下料工位，所述上料工位设有上料滑台，所述对中工位设有对中机构，所述下料工位设有下料滑台，所述上料滑台及下料滑台分别通过前后平移机构与工作台相连；所述上料滑台用于放置承托镜片的上料盘，所述下料滑台用于放置承托镜片的下料盘；所述支撑架的横梁上设有用于吸附镜片的旋转吸附机构，所述旋转吸附机构通过升降机构与横梁相连，所述升降机构通过左右平移机构与横梁相连；所述对中机构用于对旋转吸附机构吸附的镜片进行居中调节。

优选的，所述上料滑台及下料滑台分别与工作台上的两个支撑台滑动配合，所述前后平移机构包括前后平移电机、丝杠和螺母，两个支撑台的底部均设有丝杠，与丝杠螺纹配合的螺母分别设置于上料滑台及下料滑台的底部，所述丝杠由前后平移电机驱动，用于驱动上料滑台及下料滑台分别沿着两个支撑台前后移动。

优选的，所述上料滑台上设有用于对上料盘定位的限位结构；所述下料滑台上设有用于对下料盘定位的定位结构。

优选的，所述对中机构包括设置于底座上的固定爪和气动卡爪，所述底座设置于工作台上，所述固定爪与底座固连，与气路相连的气动卡爪与固定爪相对设置，所述底座上设有与气动卡爪滑动配合的滑轨。

优选的，所述固定爪与气动卡爪的顶部对称设有定位板，两个定位板的相对侧面上设有用于与镜片外形相匹配的定位槽。

优选的，所述旋转吸附机构包括支撑板、摆动气缸和旋转吸管，所述支撑板通过升降机构与横梁相连，所述摆动气缸的缸体固定于支撑板的下端，与气路相连的旋转吸管水平设置，所述旋转吸管的一端与摆动气缸的转轴固连，所述旋转吸管的另一端设有用于吸附镜片的吸嘴。

优选的，所述升降机构包括升降电机、丝杆及垂直架，所述支撑板的背面设有与丝杆螺纹配合的螺母，所述升降电机设置于垂直架的顶部，所述升降电机的输出轴与丝杆同轴固定；所述垂直架能够与左右平移机构相连，用于驱动垂直架沿着横梁左右滑动；所述垂直架的外侧面设有与支撑板滑动配合的导轨。

优选的，所述左右平移机构包括设置于横梁顶部的左右平移电机及丝杠，所述垂直架的顶部设有与丝杠螺纹配合的滑块，所述滑块能够沿着与横梁上轨道滑动配合，所述丝杠设置于轨道的下方，所述左右平移电机设置于横梁的一端。

优选的，所述支撑架为门型架，包括横梁及其两侧立柱，所述立柱设置于工作台的两侧，所述横梁设置于工作台的上方。

优选的，所述工作台的内部设有处理单元和控制器，所述控制器为PLC控制器；所述工作台的前侧设有与PLC控制器相连的触摸屏和控制开关，所述处理单元嵌装在触摸屏内，所述PLC控制器能够接收触摸屏的指令，来控制前后平移机构、旋转吸附机构、升降机构、左右平移机构及对中机构的动作。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：与现有技术相比，本发明通过左右平移机构驱动旋转吸附机构在上料工位、对中工位和下料工位之间移动，配合升降机构实现吸附上料盘上镜片、对中镜片及放置镜片在下料盘上的动作。本发明采用机械移载镜片来代替人工移载，手部不会接触镜片，保证了镜片外观合格率，在提高产品品质的前提下，也提高了工作效率，降低了工作人员的劳动强度，尤其适合批量生产。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明实施例中应用的镜片移载设备的结构示意图；

图2是图1中A处的局部放大图；

图3是图1中B处的局部放大图；

图4是本发明的控制流程示意图；

图中：1-工作台，2-支撑架，21-横梁，22-立柱；3-上料滑台，4-对中机构，40-底座，41-固定爪，42-气动卡爪，43-滑轨，44-定位板，45-定位槽，46-吸头；5-下料滑台，6-上料盘，7-下料盘，8-旋转吸附机构，81-支撑板，82-摆动气缸，83-旋转吸管，84-吸嘴；9-升降机构，90-升降电机，91-垂直架，92-导轨；10-左右平移机构，101-左右平移电机，102-轨道；11-支撑台，12-定位边框，13-限位槽；14-触摸屏，15-控制开关。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，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他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1，本发明提供的一种镜片移载方法，包括以下步骤：

根据镜片规格配方预先在处理单元的料盘运算模块内存储上料盘及下料盘上的镜片位置坐标；

将上料盘6放置在镜片移载设备的上料工位，启动左右平移机构、升降机构及带有吸嘴84的旋转吸附机构；根据当前模式确定吸嘴是否需要旋转。鉴于上料盘及下料盘上的镜片有平放或竖放两种情况。该实施例中以上料盘上的镜片竖放、下料盘上的镜片平放为例来说明。

S100：左右平移机构驱动吸嘴84沿X轴左移、升降机构驱动吸嘴沿Z轴下降移至上料盘6上的取料坐标，吸嘴拾取镜片后沿着Z轴上移至取料待机位，旋转吸附机构旋转吸嘴将镜片转至水平，随后下降移至对中工位；

S200：吸嘴带动镜片下降到达对中坐标，对镜片进行定心对中（确保吸附的镜片在吸嘴正中心）；

S300：定心完成，左右平移机构驱动移动镜片到达下料工位的放料坐标，吸嘴松开将镜片放置在下料盘7上；

S400：重复上述步骤S100- S400，直至将上料盘上所有镜片移载至下料盘上。

具体应用时，前后平移机构、升降机构及左右平移机构均由PLC控制器控制，处理单元通过触摸屏实现人机交互。PLC控制器用于接收触摸屏和料盘运算模块所输入的参数/反馈信息，通过运算后将对应的控制信息输出至前后平移机构、升降机构及左右平移机构的步进驱动器，同时PLC控制器通过I/O通讯控制步进驱动器、旋转吸附机构、对中机构进行移载镜片操作，从而控制镜片移载设备的整体运行流程。

同时，利用步进驱动器来控制上料滑台、下料滑台、垂直架及吸嘴的移动量的精准控制，从而实现系统对上料盘取放、对中机构取放、下料盘取放等位置精确定位。

具体操作时，利用触摸屏用对处理单元内的镜片移载系统设置运行参数，以及对不同载具不同镜片配方的快速切换，选择当前模式（平对平、平对竖、竖对平，以上的平指的是镜片是平放，竖指的是镜片竖放），输入对中机构的X坐标和Z坐标，然后再输入上料盘与下料盘A、B、C三点定位销坐标，定位销与料盘A、B、C三点的X方向间距和Y方向间距，料盘的行数和列数，PLC会自动计算出料盘的行距、列距、斜率、料盘X坐标和Y坐标（比如：更换了模式或镜片尺寸需要重新进行上面操作，修改对应参数）。

其中，料盘运算模块用于通过比较当前取料个数与上料盘个数从而判断上料取完，通过比较当前放料个数与下料盘个数判断下料盘摆满，在上料盘取完和下料盘摆满后都会自动报警提示人工更换料盘，换盘周期=料盘个数*(上下料时间+对中时间)。本发明的控制流程如图4所示。

在本发明的一个具体实施例中，如图1所示，所述镜片移载设备包括工作台1和支撑架2，所述工作台1上由左至右依次设有上料工位、对中工位和下料工位，所述上料工位设有上料滑台3，所述对中工位设有对中机构4，所述下料工位设有下料滑台5，所述上料滑台3及下料滑台5分别通过前后平移机构与工作台1相连；所述上料滑台3用于放置承托镜片的上料盘6，所述下料滑台5用于放置承托镜片的下料盘7；所述支撑架2的横梁21上设有用于吸附镜片的旋转吸附机构8，所述旋转吸附机构8通过升降机构9与横梁21相连，所述升降机构9通过左右平移机构10与横梁21相连；所述对中机构4用于对旋转吸附机构8吸附的镜片进行居中调节。在该实施例中的上料盘为退火板，下料盘可为清洗篮或镀膜盘。旋转吸附机构在左右平移机构驱动在上料工位、对中工位和下料工位之间移动，旋转吸附机构的吸嘴通过升降机构完成吸附上料盘上的镜片、将镜片对中在吸嘴中心以及将镜片放置在下料盘上的动作。

作为一种优选结构，如图1所示，所述上料滑台3及下料滑台5分别与工作台1上的两个支撑台11滑动配合，所述前后平移机构包括前后平移电机、丝杠和螺母（图中未画出），两个支撑台11的底部均设有丝杠，与丝杠螺纹配合的螺母分别设置于上料滑台3及下料滑台5的底部，所述丝杠由前后平移电机驱动，用于驱动上料滑台3及下料滑台5分别沿着两个支撑台11前后移动。具体制作时，上料滑台及下料滑台的两侧边缘通过两侧连接板与螺母相连，并在上料滑台及下料滑台的两侧边缘下方设置与支撑台两侧边缘滑动配合的滑道。其中，前后平移电机采用步进电机，实现上料滑台及下料滑台的精准平移。

作为一种优选结构，所述上料滑台3上设有用于对上料盘6定位的限位结构；所述下料滑台上设有用于对下料盘定位的定位结构。具体制作时，限位结构包括设置在上料滑台相邻两个侧边的定位边框12或定位销；定位结构包括设置于下料滑台上表面的限位槽13或定位销，实现下料盘在下料滑台上的快速就位。借助定位边框可使上料盘在上料滑台上快速就位。当然，定位结构及限位结构并不局限于上述结构，也可以采用定位块或定位台等其它结构来实现定位作用。

在本发明的一个具体实施例中，如图2所示，所述对中机构4包括设置于底座40上的固定爪41和气动卡爪42，所述底座40设置于工作台1上，所述固定爪41与底座40固连，与气路相连的气动卡爪42与固定爪41相对设置，所述底座40上设有与气动卡爪42滑动配合的滑轨43。当旋转吸附机构的吸嘴将镜片吸附牢固后，随着升降机构降至工作台上方固定爪41与气动卡爪42之间，利用气动卡爪校正镜片位置，使吸附的镜片在吸嘴正中心，确保准确放置在下料盘上的相应位置。

进一步优化上述技术方案，如图2所示，所述固定爪41与气动卡爪42的顶部对称设有定位板44，两个定位板44的相对侧面上设有用于与镜片外形相匹配的定位槽45。同时，在定位槽的正下方安装承托镜片的吸头46。当镜片移至吸头上方时，吸嘴松开镜片随之吸附在吸头上，镜片在气动卡爪作用下借助定位槽对其进行位置校正，随后吸头松开镜片，再启动吸嘴将镜片吸附牢固并移至下料工位上方，随后下降放至下料盘的镜片卡槽内松开镜片即可。

在本发明的一个具体实施例中，如图3所示，所述旋转吸附机构8包括支撑板81、摆动气缸82和旋转吸管83，所述支撑板81通过升降机构9与横梁21相连，所述摆动气缸82的缸体固定于支撑板81的下端，与气路相连的旋转吸管83水平设置，所述旋转吸管83的一端与摆动气缸82的转轴固连，所述旋转吸管83的另一端设有用于吸附镜片的吸嘴84。利用摆动气缸带动旋转吸管旋转，实现吸嘴朝向下方或一侧，进而使吸附的镜片处于水平或垂直状态，根据需要将镜片放置在下料盘上。

具体设计时，如图1所示，所述升降机构9包括升降电机90、丝杆及垂直架91，所述支撑板81的背面设有与丝杆螺纹配合的螺母，所述升降电机90设置于垂直架91的顶部，所述升降电机90的输出轴与丝杆同轴固定；所述垂直架91能够与左右平移机构10相连，用于驱动垂直架91沿着横梁21左右滑动；所述垂直架91的外侧面设有与支撑板81滑动配合的导轨92。其中，升降电机采用步进电机，来实现吸嘴的精准升降。通过升降电机启动支撑板升降，随之带动旋转吸管上下升降，实现镜片的取放操作。当然，升降机构并不局限于上述丝杠传动，也可以采用液压缸、气缸或齿轮齿条传动来实现。

在本发明的一个具体实施例中，如图1所示，所述左右平移机构10包括设置于横梁1顶部的左右平移电机101及丝杠，所述垂直架91的顶部设有与丝杠螺纹配合的滑块，所述滑块能够沿着与横梁21上轨道102滑动配合，所述丝杠设置于轨道102的下方，所述左右平移电机101设置于横梁21的一端。通过左右平移电机启动丝杠转动，进而带动垂直架沿着横梁左右移动。其中，左右平移电机可采用步进电机，实现垂直架在水平方向上的精确平移。当然，左右平移机构也并不局限于上述丝杠传动，也可以采用液压缸、气缸或皮带传动来实现。

具体制作时，如图1所示，所述支撑架2为门型架，包括横梁21及其两侧立柱22，所述立柱22设置于工作台1的两侧，所述横梁21设置于工作台1的上方。采用框架结构的支撑架更方便加工制作，同时也满足轻量化设计要求。

进一步优化上述技术方案，如图1所示，处理单元和控制器安装在工作台1的内部，所述控制器为PLC控制器；所述工作台的前侧设有与PLC控制器相连的触摸屏14和控制开关15，所述处理单元嵌装在触摸屏14内，所述PLC控制器用于控制前后平移机构、旋转吸附机构、升降机构、左右平移机构及对中机构的动作。利用PLC控制器能够实现镜片的自动上料、对中及下料，提高了设备的自动化程度和镜片移载的准确度，保证了产品质量。

上述实施例的具体应用过程如下：

步骤1、根据当前模式（竖对平）先确定旋转吸管是否旋转，然后再移动吸嘴到上料工位处上料盘的取料坐标取镜片；

步骤2、取到镜片之后，沿z轴上移到取料待机位，旋转吸管旋转使镜片转至水平；

步骤3、移动吸嘴到达对中坐标，下降并启动吸头及气动卡爪对镜片进行对中定心；

步骤4、定心完成，吸嘴重新吸附镜片并移动到达下料工位的放料坐标放镜片；

步骤5、放完镜片，吸嘴沿z轴上移并移至到上料工位处上料盘的放料待机位；

步骤6、后续动作重复步骤1～5。

综上所述，本发明具有结构简单紧凑、自动化程度高、工作效率高的优点，杜绝了手部接触镜片的现象，减少因为人工因素造成的镜片外观不良，保证了镜片外观质量，同时也极大降低了工作人员的劳动强度，尤其适用于大批量生产。

在上面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受上面公开的具体实施例的限制。

Claims (10)

1.一种镜片移载方法，其特征在于，包括以下步骤：

在处理单元内预先存储上料盘及下料盘上的镜片位置坐标；

将上料盘放置在镜片移载设备的上料工位，启动左右平移机构、升降机构及带有吸嘴的旋转吸附机构；

S100：将吸嘴移至上料盘上的取料坐标，吸嘴拾取镜片后移至对中工位；

S200：带动镜片到达对中工位的对中坐标，对镜片进行定心对中；

S300：移动镜片到达下料工位的放料坐标，将镜片放置在下料盘上；

S400：重复上述步骤S100- S400，直至将上料盘上所有镜片移载至下料盘上。

2.根据权利要求1所述的镜片移载方法，其特征在于：所述镜片移载设备包括工作台和支撑架，所述工作台上由左至右依次设有上料工位、对中工位和下料工位，所述上料工位设有上料滑台，所述对中工位设有对中机构，所述下料工位设有下料滑台，所述上料滑台及下料滑台分别通过前后平移机构与工作台相连；所述上料滑台用于放置承托镜片的上料盘，所述下料滑台用于放置承托镜片的下料盘；所述支撑架的横梁上设有用于吸附镜片的旋转吸附机构，所述旋转吸附机构通过升降机构与横梁相连，所述升降机构通过左右平移机构与横梁相连；所述对中机构用于对旋转吸附机构吸附的镜片进行居中调节。

3.根据权利要求2所述的镜片移载方法，其特征在于：所述上料滑台及下料滑台分别与工作台上的两个支撑台滑动配合，所述前后平移机构包括前后平移电机、丝杠和螺母，两个支撑台的底部均设有丝杠，与丝杠螺纹配合的螺母分别设置于上料滑台及下料滑台的底部，所述丝杠由前后平移电机驱动，用于驱动上料滑台及下料滑台分别沿着两个支撑台前后移动。

4.根据权利要求3所述的镜片移载方法，其特征在于：所述上料滑台上设有用于对上料盘定位的限位结构；所述下料滑台上设有用于对下料盘定位的定位结构。

5.根据权利要求2所述的镜片移载方法，其特征在于：所述对中机构包括设置于底座上的固定爪和气动卡爪，所述底座设置于工作台上，所述固定爪与底座固连，与气路相连的气动卡爪与固定爪相对设置，所述底座上设有与气动卡爪滑动配合的滑轨。

6.根据权利要求4所述的镜片移载方法，其特征在于：所述固定爪与气动卡爪的顶部对称设有定位板，两个定位板的相对侧面上设有用于与镜片外形相匹配的定位槽。

7.根据权利要求2所述的镜片移载方法，其特征在于：所述旋转吸附机构包括支撑板、摆动气缸和旋转吸管，所述支撑板通过升降机构与横梁相连，所述摆动气缸的缸体固定于支撑板的下端，与气路相连的旋转吸管水平设置，所述旋转吸管的一端与摆动气缸的转轴固连，所述旋转吸管的另一端设有用于吸附镜片的吸嘴。

8.根据权利要求7所述的镜片移载方法，其特征在于：所述升降机构包括升降电机、丝杆及垂直架，所述支撑板的背面设有与丝杆螺纹配合的螺母，所述升降电机设置于垂直架的顶部，所述升降电机的输出轴与丝杆同轴固定；所述垂直架能够与左右平移机构相连，用于驱动垂直架沿着横梁左右滑动；所述垂直架的外侧面设有与支撑板滑动配合的导轨。

9.根据权利要求2所述的镜片移载方法，其特征在于：所述左右平移机构包括设置于横梁顶部的左右平移电机及丝杠，所述垂直架的顶部设有与丝杠螺纹配合的滑块，所述滑块能够沿着与横梁上轨道滑动配合，所述丝杠设置于轨道的下方，所述左右平移电机设置于横梁的一端。

10.根据权利要求1-9任一项所述的镜片移载方法，其特征在于：所述工作台的内部设有处理单元和控制器，所述控制器为PLC控制器；所述工作台的前侧设有与PLC控制器相连的触摸屏和控制开关，所述处理单元嵌装在触摸屏内，所述PLC控制器用于控制前后平移机构、旋转吸附机构、升降机构、左右平移机构及对中机构的动作。

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