CN116924064A - 一种全自动上下料系统及划片机 - Google Patents

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廖招军
张智广
征建高
王春萍
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Suzhou Teste Semiconductor Equipment Co ltd
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Abstract

本申请公开了一种全自动上下料系统及划片机，包括：用于料盒上下定位的料盒平台，所述料盒平台上设置有料盒上料区和料盒下料区；用于放置料盒以及基板排位的周转平台，所述周转平台上设置有用于基板排位的料盘，所述料盘的一侧设置有料盒工作槽，所述料盒工作槽的一侧设置有驱动料盒升降的升降组件和驱动基板进出所述料盘和料盒的基板上下组件；设于所述料盒平台和所述周转平台之间的搬运模组，所述搬运模组上设置有料盒搬运机械手和基板搬运吸盘组件。本申请的系统不仅可用于料盒的搬运，而且可用于料盒中的基板进行上下料以及排位，使划片机一次能够加工多个基板，从而提升基板的上下效率，以及降低人力和物力，大大提高了划片机的加工效率。

Description

一种全自动上下料系统及划片机
技术领域
本申请涉及基板切割领域，具体为一种全自动上下料系统及划片机。
背景技术
随着有机发光二极管(OLED，Organic Light-Emitting Diode)技术的兴起及日渐成熟，OLED的产品逐渐成为市场新宠，相对而言，薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD，ThinFilm TransistorLiquid Crystal Display)在各方面性能上都较OLED技术都有一定的差距。为了更好的提升LCD显示性能，特别是在对比度这一块领域赶超OLED技术，同时又保留LCD的价格及可靠性优势，MiniLED背光应运而生。利用局部背光调节(Local dimming)，一种区域控光技术，控制搭配有MiniLED背光的8K LCD面板，将是LCD反攻OLED的最强之矛，其同时拥有高峰值亮度、高对比度、低功耗、高可靠性等优势。
MiniLED基板需要切割裂片后才能形成单颗MiniLED芯片。目前，传统的MiniLED基板切割机基本采用人工上下料，即由人工将MiniLED基板放入到工作盘，然后由切割机主轴上的金刚石刀轮进行切割，待切割完成后，再由人工进行下料，其切割效率不仅低，而且浪费人力和物力。针对于此，我们研究了一种用于划片机的全自动上下料系统。
发明内容
本申请的目的在于提供一种全自动上下料系统及划片机，以解决现有MiniLED基板切割过程中由于人工搬运而导致的切割效率低以及人力和物力浪费的问题。
为实现上述目的，本申请提供如下技术方案：
一种全自动上下料系统，包括：
用于料盒上下定位的料盒平台，所述料盒平台上设置有料盒上料区和料盒下料区；
用于放置料盒以及基板排位的周转平台，所述周转平台上设置有用于基板排位的料盘，所述料盘的一侧设置有料盒工作槽，所述料盒工作槽的一侧设置有驱动料盒升降的升降组件和驱动基板进出所述料盘和料盒的基板上下组件；
设于所述料盒平台和所述周转平台之间的搬运模组，所述搬运模组上设置有料盒搬运机械手和基板搬运吸盘组件；以及，
设于所述料盒搬运机械手和所述基板搬运吸盘组件一侧用于扫描料盒条码和基板条码的扫码器。
实现上述技术方案，将待加工的料盒放入到料盒上料区，然后由搬运模组上的料盒搬运机械手将其抓取到料盒工作槽，并由升降组件驱动其料盒进行升降移动，使料盒中的每层基板均能够正对于基板上下组件，然后由基板上下组件将其料盒中的基板推到一侧的料盘中，并由搬运模组和基板搬运吸盘组件将其抓取排位，然后将排位后的基板抓取到工作盘进行划切；在基板进行划切时，其料盘可继续进行基板排位，而料盒可用于基板收纳；待基板划切后再通过搬运模组和基板搬运吸盘组件将其抓取到料盘，通过基板上下组件将划切后的基板推到料盒中进行收纳，待料盒中的基板收纳完成后，再由搬运模组上的料盒搬运机械手将其料盒抓取到料盒下料区，然后将料盒上料区上的料盒抓取到料盒工作槽，依此，重复以上动作。
此外，在进行料盒抓取和基板抓取时，可通过扫码器将其料盒信息和基板信息上传到系统服务器，以便于系统追溯。
作为本申请的一种优选方案，所述料盒上料区的相邻两侧设置有料盒定位柱，所述料盒定位柱的对面设置有料盒规整块，所述料盒规整块与规整气缸连接，所述料盒下料区的四侧设置有定位柱。
实现上述技术方案，料盒上料区利用规整气缸驱动料盒规整块推动料盒往料盒定位柱一侧方向进行移动规整；料盒下料区则利用定位柱之间形成的限位槽对料盒进行定位，而定位柱上设置有引导料盒进入限位槽的导向斜面。此外，在料盒上料区和料盒下料区的底部设置有感应料盒的传感器。
作为本申请的一种优选方案，所述料盘上设置有排料位和周转位，所述周转位和所述排料位之间设置有进料位。
实现上述技术方案，进料位正对于料盒中的基板，而周转位和排料位分别设置有四个基板定位槽。
作为本申请的一种优选方案，所述料盒工作槽背离所述料盘的一侧设置有感应料盒基板的传感器，而料盒工作槽的另外两侧设置有导向板。
实现上述技术方案，两侧的导向板用于料盒升降移动时导向，而传感器用于感应料盒在升降时，不同层上的基板。
作为本申请的一种优选方案，所述升降组件包括：
设于所述料盒工作槽、并用于支撑料盒的料盒支撑块；
竖直设于所述周转平台的底部、并用于驱动所述料盒支撑块升降移动的料盒直线电机模组；以及，
设于所述料盒支撑块、并用于感应料盒的传感器。
实现上述技术方案，传感器用于感应料盒支撑块上是否有料盒，而料盒直线电机模组用于驱动料盒支撑块带动料盒进行升降移动，以便于料盒中的基板进行上下料。
作为本申请的一种优选方案，所述基板上下组件包括设于所述料盒工作槽一侧的下料推杆以及设于所述进料位一侧的上料推杆，所述上料推杆与上料气缸连接，所述下料推杆与下料气缸连接。
实现上述技术方案，下料气缸用于驱动下料推杆将料盒中的基板推到一侧的进料位，而上料气缸用于驱动上料推杆将进料位上的基板推到料盒中。
作为本申请的一种优选方案，所述搬运模组包括：
用于提供横向驱动力的搬运直线电机模组；以及，
设于所述搬运直线电机模组、并用于所述料盒搬运机械手和所述基板搬运吸盘组件固定的支撑架。
实现上述技术方案，由搬运直线电机模组驱动支撑架上安装的料盒搬运机械手和基板搬运吸盘组件进行横向移动。
作为本申请的一种优选方案，所述料盒搬运机械手包括：
用于提供抓紧力的夹爪气缸，所述夹爪气缸上设置有夹住料盒的夹臂；以及，
竖直设于所述支撑架、并用于驱动所述夹爪气缸升降的升降气缸。
实现上述技术方案，由升降气缸驱动夹爪气缸通过夹臂去抓取料盒，然后由搬运直线电机模组进行搬运。
作为本申请的一种优选方案，所述基板搬运吸盘组件包括：
用于基板排位的第一吸盘组件和用于基板上下料的第二吸盘组件；
所述第一吸盘组件包括：
用于抓取单个基板的第一吸盘；
用于固定所述第一吸盘的第一吸盘支架；
用于驱动所述第一吸盘支架带动所述第一吸盘升降移动的第一气缸；以及，
用于驱动所述第一气缸带动所述第一吸盘支架纵向移动的第二气缸；
所述第二吸盘组件包括：
用于同时抓取多个基板的第二吸盘；
用于固定所述第二吸盘的第二吸盘支架；以及，
用于驱动所述第二吸盘支架带动所述第二吸盘升降的第三气缸。
实现上述技术方案：
第一吸盘组件通过搬运直线电机模组、第一气缸和第二气缸驱动第一吸盘支架上的第一吸盘到进料位上抓取基板到料盘排料位上进行排料或将周转位上划切好的基板抓取到进料位。
第二吸盘组件通过搬运直线电机模组和第三气缸驱动第二吸盘支架上的第二吸盘到排料位上抓取排位好的多个基板到工作盘上或将工作盘上划切好的多个基板抓取到料盘周转位上。
一种划片机，包括划片机本体以及如上述所述的任一项全自动上下料系统。
本申请的有益效果是：
1.本申请的系统不仅可用于料盒的搬运，而且可用于料盒中的基板进行上下料以及排位，使划片机一次能够加工多个基板，从而提升基板的上下效率，以及降低人力和物力，大大提高了划片机加工基板的效率。
2.本申请中设置的扫码器不仅可扫描料盒，而且可扫描料盒中的基板，以便于加工后对料盒中的基板进行追溯。
3.本申请中的吸盘组件不仅可对单独的基板进行搬运，而且可同时搬运多个基板。
附图说明
图1为本申请涉及的装配示意图。
图2为本申请涉及的系统示意图。
图3为本申请涉及的料盒平台示意图。
图4为本申请涉及的周转平台示意图。
图5为本申请涉及的周转平台底部示意图。
图6为本申请涉及的搬运模组示意图。
图中：
料盒平台1：
料盒上料区101，料盒定位柱1011，料盒规整块1012，规整气缸1013；
料盒下料区102，定位柱1021；
周转平台2：
料盘201，排料位2011，周转位2012，进料位2013，
料盒工作槽202，导向板2021，限位件2022；
升降组件3：
料盒支撑块301，料盒直线电机模组302；
基板上下组件4：
下料推杆401，上料推杆402，上料气缸403，下料气缸404；
搬运模组5：
搬运直线电机模组501，支撑架502；
料盒搬运机械手6，夹爪气缸601，夹臂602，升降气缸603；
基板搬运吸盘组件7：
第一吸盘组件701，第一吸盘7011，第一吸盘支架7012，第一气缸7013，第二气缸7014；
第二吸盘组件702，第二吸盘7021，第二吸盘支架7022，第三气缸7023；
扫码器8，第一扫码器801，第二扫码器802；
传感器9，划片机本体10，料盒11，基板12，工作盘13，风刀14。
实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
实施例
一种全自动上下料系统，参照图1、图2和图3，包括料盒平台1和周转平台2以及安装于料盒平台1和周转平台2之间的搬运模组5。在本实施例中，料盒平台1上设置有料盒上料区101和料盒下料区102，料盒下料区102的四侧安装有定位柱1021，而四侧定位柱1021之间形成的限位槽用于对料盒进行定位，而料盒上料区101的相邻两侧安装有料盒定位柱1011，料盒定位柱1011的对面安装有料盒规整块1012，料盒规整块1012安装于规整气缸1013的活塞杆上；在使用时，利用规整气缸1013中的活塞杆驱动料盒规整块1012推动料盒上料区101中的料盒往料盒定位柱1011一侧方向进行移动规整。在其它实施例中，为了便于料盒进入到限位槽中，定位柱1021上设置有引导料盒的导向斜面。在其它实施例中，料盒定位柱1011和定位柱1021可以替换为定位块。
参照图3，为了便于感应料盒上料区101和料盒下料区102中的料盒。在本实施例中，料盒上料区101和料盒下料区102的底部安装有传感器9。
参照图4，在本实施例中，周转平台2上安装有用于基板排位的料盘201，而料盘201的一侧开设有料盒工作槽202，而料盒工作槽202的一侧安装有驱动料盒升降的升降组件3以及驱动基板进出料盘201和料盒的基板上下组件4。
参照图4，为了便于基板在料盘201上周转以及排位。在本实施例中，料盘201上开设有排料位2011和周转位2012，周转位2012和排料位2011之间设有进料位2013，而进料位2013正对于料盒工作槽202中的料盒基板或料盒基板槽。
参照图4，在本实施例中，排料位2011和周转位2012上分别设置有四个基板位。在其它实施例中，排料位2011和周转位2012上可设置两个或四个以上的基板位。
参照图4，为了便于料盒在料盒工作槽202中升降导向以及感应料盒基板槽中是否有基板。在本实施例中，料盒工作槽202背离料盘201的一侧安装有感应基板的传感器9，而料盒工作槽202的另外两侧安装有导向板2021。在使用时，可通过料盒的升降，使料盒中不同高度位置上的基板或基板槽移动到预设的位置，由传感器9进行感应。
参照图4，为了便于料盒的升降限位，料盒工作槽202的一侧设置有与料盒内部连接的限位件2022，该限位件2022上设置有可伸缩的限位档杆。在本实施例中，该限位件2022采用气缸，使用时，气缸中的活塞杆（相当于限位档杆）伸出档在料盒内。在其它实施例中，限位件2022可采用电磁伸缩杆。
参照图4和图5，为了便于料盒中不同层高上的基板进行下料以及将划切后的基板进行上料。在本实施例中，升降组件3包括竖直安装于料盒工作槽202底部一侧的料盒直线电机模组302以及安装于料盒直线电机模组302上的料盒支撑块301，而料盒支撑块301位于料盒工作槽202的正下方，且安装有感应料盒的传感器9。在使用时，传感器9用于感应料盒支撑块301上是否有料盒，而料盒直线电机模组302用于驱动料盒支撑块301带动料盒进行升降移动，使料盒中不同层高上的基板或基板槽能够移动到预设的位置进行上下料。
参照图4和图5，为了便于基板上下料盒。在本实施例中，基板上下组件4包括安装于料盒工作槽202背离料盘201一侧的下料推杆401以及安装于进料位2013一侧的上料推杆402（相当于下料推杆401和上料推杆402安装于料盒工作槽202的两侧），而上料推杆402与上料气缸403连接，下料推杆401与下料气缸404连接。在基板下料时，当升降组件3驱动料盒中的基板升降到预设的位置时，由下料气缸404通过活塞杆驱动下料推杆401进入到料盒中，将料盒中的基板推到一侧的料盘201进料位2013；在料盒上料时，由升降组件3驱动料盒中的基板槽升降到预设的位置时，由上料气缸403通过活塞杆驱动上料推杆402将进料位2013上的基板推到料盒中。
参照图2和图6，搬运模组5上安装有料盒搬运机械手6和基板搬运吸盘组件7。在本实施例中，搬运模组5包括用于提供横向驱动力的搬运直线电机模组501以及用于固定料盒搬运机械手6和基板搬运吸盘组件7的支撑架502。在使用时，由搬运直线电机模组501驱动支撑架上安装的料盒搬运机械手6和基板搬运吸盘组件7进行横向移动。
参照图6，为了便于料盒的搬运。在本实施例中，料盒搬运机械手6包括用于提供抓紧力的夹爪气缸601以及安装于夹爪气缸601上用于夹住料盒的夹臂602和竖直驱动夹爪气缸601升降的升降气缸603。在使用时，由升降气缸603驱动夹爪气缸601通过夹臂602去抓取料盒，然后由搬运直线电机模组501进行搬运。
参照图2和图6，为了便于基板的搬运。在本实施例中，基板搬运吸盘组件7包括用于单个基板搬运的第一吸盘组件701以及用于多个基板搬运的第二吸盘组件702。
参照图6，第一吸盘组件701包括用于抓取单个基板的第一吸盘7011以及用于固定第一吸盘7011的第一吸盘支架7012，而第一吸盘支架7012连接于提供升降移动的第一气缸7013，而第一气缸7013连接于提供纵向移动的第二气缸7014。在使用时，第一吸盘组件701通过搬运直线电机模组501、第一气缸7013和第二气缸7014驱动第一吸盘支架7012上的第一吸盘7011到进料位2013上抓取基板到料盘201排料位2011上进行排料或将周转位2012上划切好的基板抓取到进料位2013。
参照图6，在本实施例中，第一吸盘7011由两个真空椭圆吸盘组成，在使用时，利用设置的两个真空椭圆吸盘吸附单个基板的两侧。在其它实施例中，第一吸盘7011可由两个以上的真空吸盘组成。
参照图6，第二吸盘组件702包括用于同时抓取多个基板的第二吸盘7021以及用于固定第二吸盘7021的第二吸盘支架7022，而第二吸盘支架7022连接于提供升降驱动力的第三气缸7023。在使用时，第二吸盘组件702通过搬运直线电机模组501和第三气缸7023驱动第二吸盘支架7022上的第二吸盘7021到排料位2011上抓取排位好的多个基板到工作盘上或将工作盘上划切好的多个基板抓取到料盘201周转位2012上。
参照图4和图6，在本实施例中，第二吸盘7021的数量与排料位2011上的基板位的数量一致，每组由两个真空椭圆吸盘组成。在使用时，利用第二吸盘7021可同时吸附多个基板。
参照图1、图2和图6，为了便于对料盒以及料盒中的基板进行追溯。在本实施例中，料盒搬运机械手6的一侧安装有扫描料盒条码的第一扫码器801，而第一吸盘7011的一侧安装有扫描基板条码的第二扫码器802。在使用时，扫码器8将其料盒信息和基板信息上传到系统服务器。
参照图6，为了便于清理基板上所产生的粉尘颗粒。在本实施例中，支撑架502上还安装有风刀14，风刀14上设置有进气口和出风口。
实施例
一种划片机，参照图1和图2，包括划片机本体10以及安装如实施例一的全自动上下料系统。
具体的，在实际使用时，将待加工的料盒放入到料盒上料区101，然后由搬运模组5上的料盒搬运机械手6将其抓取到料盒工作槽202，并由升降组件3中的料盒直线电机模组302驱动料盒支撑块301上的料盒进行升降，使料盒中的基板或基板槽升降到预设的位置，然后由基板上下组件4中的下料气缸404通过活塞杆驱动下料推杆401进入到料盒中，将料盒中的基板推到一侧的料盘201进料位2013，然后由第一吸盘组件701将其抓取到排料位2011进行排位，待排位完成后，由第二吸盘组件702将排位后的基板抓取到工作盘进行划切；在基板进行划切时，其料盘可继续进行基板排位；待基板划切后再通过搬运模组5和基板搬运吸盘组件7上的第二吸盘组件702将其抓取到料盘201周转位2012，然后由第一吸盘组件701将其周转位2012上的基板抓取到进料位2013，由基板上下组件4中的上料气缸403通过活塞杆驱动上料推杆402将进料位2013上的基板推到料盒基板槽中进行收纳，待料盒中的基板收纳完成后，再由搬运模组5上的料盒搬运机械手6将其料盒抓取到料盒下料区102，然后将料盒上料区101上的料盒抓取到料盒工作槽202，依此，重复以上动作。
对于本领域技术人员而言，显然本申请不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本申请的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本申请。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本申请的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本申请内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (10)

1.一种全自动上下料系统，其特征在于，包括：
用于料盒上下定位的料盒平台（1），所述料盒平台（1）上设置有料盒上料区（101）和料盒下料区（102）；
用于放置料盒以及基板排位的周转平台（2），所述周转平台（2）上设置有用于基板排位的料盘（201），所述料盘（201）的一侧设置有料盒工作槽（202），所述料盒工作槽（202）的一侧设置有驱动料盒升降的升降组件（3）和驱动基板进出所述料盘（201）和料盒的基板上下组件（4）；
设于所述料盒平台（1）和所述周转平台（2）之间的搬运模组（5），所述搬运模组（5）上设置有料盒搬运机械手（6）和基板搬运吸盘组件（7）；以及，
设于所述料盒搬运机械手（6）和所述基板搬运吸盘组件（7）一侧用于扫描料盒条码和基板条码的扫码器（8）。
2.根据权利要求1所述的一种全自动上下料系统，其特征在于，所述料盒上料区（101）的相邻两侧设置有料盒定位柱（1011），所述料盒定位柱（1011）的对面设置有料盒规整块（1012），所述料盒规整块（1012）与规整气缸（1013）连接，所述料盒下料区（102）的四侧设置有定位柱（1021）。
3.根据权利要求1所述的一种全自动上下料系统，其特征在于，所述料盘（201）上设置有排料位（2011）和周转位（2012），所述周转位（2012）和所述排料位（2011）之间设置有进料位（2013）。
4.根据权利要求1所述的一种全自动上下料系统，其特征在于，所述料盒工作槽（202）背离所述料盘（201）的一侧设置有感应料盒基板的传感器（9），而料盒工作槽（202）的另外两侧设置有导向板（2021）。
5.根据权利要求4所述的一种全自动上下料系统，其特征在于，所述升降组件（3）包括：
设于所述料盒工作槽（202）、并用于支撑料盒的料盒支撑块（301）；
竖直设于所述周转平台（2）的底部、并用于驱动所述料盒支撑块（301）升降移动的料盒直线电机模组（302）；以及，
设于所述料盒支撑块（301）、并用于感应料盒的传感器（9）。
6.根据权利要求3所述的一种全自动上下料系统，其特征在于，所述基板上下组件（4）包括设于所述料盒工作槽（202）一侧的下料推杆（401）以及设于所述进料位（2013）一侧的上料推杆（402），所述上料推杆（402）与上料气缸（403）连接，所述下料推杆（401）与下料气缸（404）连接。
7.根据权利要求1所述的一种全自动上下料系统，其特征在于，所述搬运模组（5）包括：
用于提供横向驱动力的搬运直线电机模组（501）；以及，
设于所述搬运直线电机模组（501）、并用于所述料盒搬运机械手（6）和所述基板搬运吸盘组件（7）固定的支撑架（502）。
8.根据权利要求7所述的一种全自动上下料系统，其特征在于，所述料盒搬运机械手（6）包括：
用于提供抓紧力的夹爪气缸（601），所述夹爪气缸（601）上设置有夹住料盒的夹臂（602）；以及，
竖直设于所述支撑架（502）、并用于驱动所述夹爪气缸（601）升降的升降气缸（603）。
9.根据权利要求7所述的一种全自动上下料系统，其特征在于，所述基板搬运吸盘组件（7）包括：
用于基板排位的第一吸盘组件（701）和用于基板上下料的第二吸盘组件（702）；
所述第一吸盘组件（701）包括：
用于抓取单个基板的第一吸盘（7011）；
用于固定所述第一吸盘（7011）的第一吸盘支架（7012）；
用于驱动所述第一吸盘支架（7012）带动所述第一吸盘（7011）升降移动的第一气缸（7013）；以及，
用于驱动所述第一气缸（7013）带动所述第一吸盘支架（7012）纵向移动的第二气缸（7014）；
所述第二吸盘组件（702）包括：
用于同时抓取多个基板的第二吸盘（7021）；
用于固定所述第二吸盘（7021）的第二吸盘支架（7022）；以及，
用于驱动所述第二吸盘支架（7022）带动所述第二吸盘（7021）升降的第三气缸（7023）。
10.一种划片机，其特征在于，包括划片机本体（10）以及如权利要求1-9任一项所述的全自动上下料系统。
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