CN209701779U - 一种柔性基板的抓取机构及其分拣系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种柔性基板的抓取机构及其分拣系统，属于柔性板抓取领域。本实用新型的抓取机构包括抓取基座、吸盘架、升降机构和拍照部件，所述抓取基座上安装有至少两个所述升降机构，每个升降机构上安装有一个吸盘架，所述吸盘架下侧安装吸盘组件；在其中至少一个吸盘架上安装所述拍照部件。把该抓取机构与分拣机械手、载物台和传送机构相结合，则能够形成一个完成的分拣系统。本实用新型在提高效率的同时保证了分拣的精度，所设置的旋转机构则能够提高设备的柔性，确保设备及其前后道产线能够稳定运行。

Description

一种柔性基板的抓取机构及其分拣系统

技术领域

本实用新型涉及柔性板抓取技术领域，更具体地说，涉及一种柔性基板的抓取机构及其分拣系统。

背景技术

OLED柔性液晶显示器是新兴的一种显示技术，与现有的液晶显示器相比，其最重要的特征在于，不仅能够平面显示，还能够弯曲变形，实现曲面显示。相比于普通的平板液晶显示器，其生产工艺流程大大简化，其能耗更低，寿命更长，将是未来显示技术发展的主流方向。

OLED液晶显示器生产的环节中需要将大而薄的柔性基板，按照不同排版分割成小的柔性基板单元。去除废料后再逐个分拣到特定工位，分别进行后道处理。在分拣过程中，如果速度过快，分拣定位精度较低，后道工序加工质量难以保证。因此所面临的一个关键问题是，如何既能提高分拣效率，又能够保证分拣的精度，最终保证生产产品的合格率。

目前OLED生产过程中的分拣方法为：通过对机械手的程序设定，使其在指定位置停留，逐个分拣基板单元。这样的结构虽然能够适应不同的排版，而且灵活性强，但是存在以下问题：

第一，在设备某些部件出故障时，就必须整机停产等待问题的解决，系统缺少柔性。

第二，在抓取过程中不能实现精确的位置识别和姿态调整，只能在后道工序进行位置补偿，降低了整体的动作效率。

第三，单片抓取虽然灵活性强，但是综合取放效率低。

针对目前的分拣技术也做了大量检索，发现也存在相关的技术公开，例如已经公开的一种OLED并行检测分拣系统(申请号：201410058419.2)，该方案同时连接基板上各显示单元的测试治具、用于存储数据和控制系统运行的系统主机、矩阵开关控制单元和自动机械手；所述矩阵开关控制单元连接测试治具和系统主机，用于在系统主机的控制下将显示单元逐个与对应的信号测试单元电联通以完成该显示单元的全检测试；系统主机设定测试标准并记录测试结果。通过使用并行的测试治具同时与基板上的所有显示单元相连接，并结合矩阵开关控制单元通过软件控制测试的进行和记录测试结果，根据测试结果控制划线裂片机切割显示单元的基础上通过自动机械手自动分拣，实现测试与分拣的自动化进行。

上述专利方案虽然也是提高效率和产品质量，但是其主要是通过提高检测效率来实现，对于如何高效分拣并没有公开相关内容。

实用新型内容

1.实用新型要解决的技术问题

本实用新型的目的在于克服现有技术中在柔性基板分拣时难以同时满足效率和精度的问题，提供了一种柔性基板的抓取机构及其分拣系统。本实用新型在一个抓取基座上设置有至少两个升降机构，并使其与拍照部件配合，在提高效率的同时保证了分拣的精度。基于该抓取机构的分拣系统能够进行快速的抓取工作，大大提高了加工效率。

2.技术方案

为达到上述目的，本实用新型提供的技术方案为：

本实用新型的一种柔性基板的抓取机构，包括抓取基座、吸盘架、升降机构和拍照部件，所述抓取基座上安装有至少两个所述升降机构，每个升降机构上安装有一个吸盘架，所述吸盘架下侧安装吸盘组件；在其中至少一个吸盘架上安装所述拍照部件。

作为本实用新型更进一步的改进，所述吸盘架上开设有调节滑槽，所述吸盘组件锁定在调节滑槽中。

作为本实用新型更进一步的改进，所述调节滑槽由吸盘架的中部向外侧延伸。

作为本实用新型更进一步的改进，所述吸盘架并列设置有两个，在吸盘架上开设4条调节滑槽。

作为本实用新型更进一步的改进，所述吸盘组件与吸盘架通过磁性吸附方式连接。

作为本实用新型更进一步的改进，所述吸盘架上开设有多个调节孔，用螺栓穿过调节孔对所述吸盘组件进行固定。

本实用新型的一种柔性基板的分拣系统，在该分拣系统中安装有上述抓取机构。

作为本实用新型更进一步的改进，该系统还包括分拣机械手和载物台，在分拣机械手末端安装上述抓取机构，用于抓取载物台上的基板单元。

作为本实用新型更进一步的改进，所述载物台由安装座承载，该安装座设置在系统中的传送机构上，并与传送机构中的导轨滑动连接，通过该传送机构运送载物台。

作为本实用新型更进一步的改进，所述分拣机械手设置有两个，并相对设置在导轨的两侧。

作为本实用新型更进一步的改进，所述安装座包括旋转机构，该旋转机构的转动部件支撑载物台，使载物台能够转动。

作为本实用新型更进一步的改进，所述载物台是微孔陶瓷平台。

作为本实用新型更进一步的改进，所述分拣机械手为水平多关节机械手，或者垂直坐标多轴机械手。

作为本实用新型更进一步的改进，所述分拣机械手的末端设置有旋转座，所述抓取基座与旋转座连接。

3.有益效果

采用本实用新型提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

(1)本实用新型的一种柔性基板的抓取机构，在抓取基座上安装有至少两个升降机构，升降机构上安装有一个吸盘架，吸盘架上安装所述拍照部件，利用拍照部件与吸盘架相组合，在提高效率的同时保证了分拣的精度，为后道工序节省工位和时间，降低产品成本。

(2)本实用新型的一种柔性基板的分拣系统，依附于传送机构设置有两台对置的分拣机械手，两台分拣机械手能够同时工作；而所设置的旋转机构则能够提高设备的柔性，设备单边机构出现故障的时候，能够通过设置在机台下方的旋转电机转动转台，保证设备能够继续生产。

附图说明

图1为柔性基板的抓取机构的立体结构示意图；

图2为柔性基板的抓取机构的主视结构示意图；

图3为图2中柔性基板的抓取机构的侧视结构示意图；

图4为调节滑槽的设置结构示意图；

图5为柔性基板的分拣系统的结构示意图；

图6为分拣系统中旋转机构的位置结构示意图。

示意图中的标号说明：1、抓取机构；11、抓取基座；12、升降机构；13、吸盘架；131、调节滑槽；14、吸盘组件；15、拍照部件；16、固定架；2、分拣机械手；3、载物台；4、传送机构；5、旋转机构。

具体实施方式

为进一步了解本实用新型的内容，结合附图和实施例对本实用新型作详细描述。

本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

实施例1

结合图1、图2、图3，本实施例的一种柔性基板的抓取机构，如图1所示的抓取机构1，包括抓取基座11、吸盘架13、升降机构12和拍照部件15，抓取基座11上安装有至少两个升降机构12，并且两个升降机构12并列设置。每个升降机构上安装有一个吸盘架13，在吸盘架13下侧安装吸盘组件14。

抓取基座11可以为板状或者是框架结构，起到主要的连接支撑作用。升降机构12包括与抓取基座11连接的滑道，以及用于安装吸盘架13的滑动部件。通过电机或气缸或液压缸能够带动滑动部件相对于抓取基座11上下滑动，从而实现吸盘架13的升降。

在常规的抓取装置上，都是根据位置判定然后直接进行抓取，虽然都能更实现最终的分拣任务，但是如果抓取时基板单元位置存在偏差，在后道工序加工时，需要对其位置进行矫正，否则，由于部分基板单元位置或姿态不正确，将严重影响产品质量。因此，本实施例在至少一个吸盘架13上设置有拍照部件15。

所安装的拍照部件15作为整个机构的视觉机构，其通过固定架16安装在吸盘架13侧部，其拍摄口突出于吸盘架13下侧面，能够拍摄基板单元，用于识别其是否位于正确的位置和姿态。

在抓取时，主要利用吸盘组件14进行吸附抓取，吸盘组件14包括气动吸盘以及进排气部分，通过控制进排气实现对基板单元的取放。

实施例2

本实施例的一种柔性基板的抓取机构，基本结构与实施例1相同，作为一种实施方式，把抓取基座11与旋转座连接，则能够通过旋转座直接调节拍照部件15的拍摄方向，即调节吸盘架13的方位，当所拍摄的图像信息吻合后，则说明位于正确的抓取位置，可以利用升降机构12把吸盘架13落下实现抓取。

抓取完毕后，继续利用该拍照部件15对下一个基板单元进行拍摄，判断其位置及姿态，按照之前的方法再次进行调整，然后驱动对应的吸盘架13落下实现抓取。

实施例3

本实施例的一种柔性基板的抓取机构，基本结构不变，作为另一种实施方式，还可以在每个吸盘架13上均安装一个拍照部件15，例如当设置有3个吸盘架13时，则安装3个拍照部件15。但是由于拍照部件15与吸盘架13相对固定，作为优选，也可以只设置1个拍照部件15。在该情况下，可以利用程序控制同时识别两个基板单元的位置信息，满足条件后可以一次性抓取两个基板单元。如果不满足，再进行单独对比，分别抓取。

实施例4

本实施例的一种柔性基板的抓取机构，基本结构不变，作为吸盘架13的一种具体结构形式，在吸盘架13上开设有调节滑槽131，吸盘组件14锁定在调节滑槽131中。即吸盘组件14能够通过连接部件锁定在调节滑槽131，例如通过螺栓或者是卡扣等进行锁定，使吸盘组件14与吸盘架13相对固定，当需要改变位置时，松开螺栓或者卡扣等连接部件，使吸盘组件14在调节滑槽131中移动到所需位置，然后再进行锁定。

为了能够稳定的吸附基板单元，一般设置的吸盘组件14不少于3个，每个吸盘组件14代表一个气动吸盘，多个吸附位置形成一个吸附面，从而保证吸附姿态。但是针对不同的产品，所需要的基板单元的大小有所区别，为了能够适应多种规格的基板单元，所设置的调节滑槽131能够用于吸盘组件14的位置调节。

结合图4，以每个吸盘架13上设置4个吸盘组件14为例，则开设有4条调节滑槽131。调节滑槽131由吸盘架13的中部向外侧延伸，4条调节滑槽131形成一个X形，通过调节吸盘组件14距离吸盘架13的中部的距离，能够改变吸附面的范围大小，实现对不同尺寸规格的基板单元的吸附。

实施例5

本实施例的一种柔性基板的抓取机构，基本结构不变，作为吸盘架13的一种具体结构形式，可以在吸盘架13上开设调节孔，即多个调节孔沿调节方向并列设置，可以通过螺栓把吸盘组件14固定在吸盘架13上。当吸盘组件14安装在不同的调节孔内时，相邻或者想对的吸盘组件14之间的距离不同，则可用于抓取不同尺寸规格的基板单元。

实施例6

本实施例的一种柔性基板的抓取机构，基本结构不变，作为实施例4和5的一种替代，还可以使吸盘组件14与吸盘架13通过磁性吸附连接。例如吸盘架13为铁性材料，吸盘组件14的安装部位设置磁性头，使两者之间能够相互吸附。

为了实现定位，防止工作时滑动，可以设置调节槽，例如实施4中的调节槽，吸附后能够被限位在调节槽内。

实施例7

结合图5，本实施的一种柔性基板的分拣系统，包括分拣机械手2和载物台3，在分拣机械手2末端安装上述实施例1-6及其组合中的抓取机构1，用于抓取载物台3上的基板单元。

分拣机械手2为水平多关节机械手，或者垂直坐标多轴机械手，主要目的在于实现把抓取后的部件从平台上的一处运送到另一位置，对于其具体结构没有限制，而且现有技术较为成熟，不再赘述。

载物台3用于放置较大的柔性基板，为了避免运送过程中基板跑位，该载物台3采用微孔陶瓷平台，可以产生一定的吸附力，提高稳定性。

作为一种方式，分拣机械手2的末端设置有旋转座，抓取基座11与旋转座连接。

实施例8

本实施的一种柔性基板的分拣系统，作为进一步改进，载物台3由安装座承载，该安装座设置在系统中的传送机构4上，并与传送机构4中的导轨滑动连接，通过该传送机构4运送载物台3。该传送机构4可以选择同步带驱动，也可以选择用滚珠丝杆驱动等方式，没有具体限制。

实施例9

本实施的一种柔性基板的分拣系统，作为进一步改进，分拣机械手2设置有两个，并相对设置在导轨的两侧。所设置的两个分拣机械手2能够同时工作，两条生产线同时运行，进一步提高加工效率。

此外，结合图6，安装座包括旋转机构5，该旋转机构5的转动部件支撑载物台3，使载物台3能够转动。

在其中一个分拣机械手2或者是该机械手上的其他部件发生损坏后，能够利用另一个分拣机械手2继续保证工作的进行。当其把一侧产品分拣完之后，通过旋转机构5驱动载物台3转动180°，从而能够对载物台3另一侧的基板单元进行分拣。

结合图5，具体使用时，传送机构4把承载有柔性基板的载物台3运送到分拣工位，然后两侧的分拣机械手2动作，分别进行分拣工作。分拣时，拍照部件15先拍照对比，如果图像位置合格，则升降机构12动作，驱动一个吸盘架13下移，利用吸盘组件14吸附基板单元。然后拍照部件15选择下一个基板单元进行拍照对比，执行同样的吸附动作。若拍照对比后存在位置偏差，则可以通过旋转座使吸盘架13转动一定角度，当拍照对比合格后再进行抓取。

当其中一个分拣机械手2出现故障时，能够利用另一分拣机械手2操作完后，通过旋转机构5把载物台3转动180°，从而利用正常工作的机械手把整个载物台3上的基板单元都进行分拣。

以上示意性的对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (14)

1.一种柔性基板的抓取机构，其特征在于：包括抓取基座(11)、吸盘架(13)、升降机构(12)和拍照部件(15)，所述抓取基座(11)上安装有至少两个所述升降机构(12)，每个升降机构上安装有一个吸盘架(13)，所述吸盘架(13)下侧安装吸盘组件(14)；在其中至少一个吸盘架(13)上安装所述拍照部件(15)。

2.根据权利要求1所述的一种柔性基板的抓取机构，其特征在于：所述吸盘架(13)上开设有调节滑槽(131)，所述吸盘组件(14)锁定在调节滑槽(131)中。

3.根据权利要求2所述的一种柔性基板的抓取机构，其特征在于：所述调节滑槽(131)由吸盘架(13)的中部向外侧延伸。

4.根据权利要求2或3所述的一种柔性基板的抓取机构，其特征在于：所述吸盘架(13)并列设置有两个，在每个吸盘架(13)上各开设4条调节滑槽(131)。

5.根据权利要求1所述的一种柔性基板的抓取机构，其特征在于：所述吸盘组件(14)与吸盘架(13)通过磁性吸附方式连接。

6.根据权利要求1、2、3、5中任一项所述的一种柔性基板的抓取机构，其特征在于：所述吸盘架(13)上开设有多个调节孔，用螺栓穿过调节孔对所述吸盘组件(14)进行固定。

7.一种柔性基板的分拣系统，其特征在于：具有如权利要求1-6中任一项所述抓取机构。

8.根据权利要求7所述的一种柔性基板的分拣系统，其特征在于：还包括分拣机械手(2)、载物台(3)，所述分拣机械手(2)末端安装所述抓取机构，用于抓取载物台(3)上的基板单元。

9.根据权利要求8所述的一种柔性基板的分拣系统，其特征在于：所述载物台(3)由安装座承载，该安装座设置在系统中的传送机构(4)上，并与传送机构(4)中的导轨滑动连接。

10.根据权利要求9所述的一种柔性基板的分拣系统，其特征在于：所述分拣机械手(2)设置有两个，并相对设置在导轨的两侧。

11.根据权利要求10所述的一种柔性基板的分拣系统，其特征在于：所述安装座包括旋转机构(5)，该旋转机构(5)的转动部件支撑载物台(3)，使载物台(3)能够转动。

12.根据权利要求8～11任一项所述的一种柔性基板的分拣系统，其特征在于：所述载物台(3)是微孔陶瓷平台。

13.根据权利要求8～11任一项所述的一种柔性基板的分拣系统，其特征在于：所述分拣机械手(2)为水平多关节机械手，或者垂直坐标多轴机械手。

14.根据权利要求13所述的一种柔性基板的分拣系统，其特征在于：所述分拣机械手(2)的末端设置有旋转座，所述抓取基座(11)与旋转座连接。