CN210682456U - 一种lcd自动清洗及上下料装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种LCD自动清洗及上下料装置，包括LCD接料单元，用以放置来自上游设备的LCD；下USC单元和上USC单元，用以分别对LCD的下表面及上表面进行超声波清洗；USC机械手单元，用以将LCD从LCD接料单元依次运输至下USC单元和USC平台单元；USC平台单元，用以将LCD输送至上USC单元进行超声波清洗；第一机器人上下料单元，用以实现LCD的图像采集、位置校正和下料至下游设备；USC控制单元，用以控制上USC单元及下USC单元的超声清洗功能；外罩单元，用以安装各设备。本申请与CT1段上下游设备串联组成自动化超声波清洗生产线，集LCD下料、正反面超声波清洗和上料功能于一体，实现了超声波清洗过程的智能控制，提高了作业效率，降低了劳动强度和人力成本，改善了不良率。

Description

一种LCD自动清洗及上下料装置

技术领域

本实用新型涉及LCD加工设备技术领域，更具体地说，涉及一种LCD自动清洗及上下料装置。

背景技术

众所周知，LCD的超声清洗是LCD加工中不可或缺的工序。目前，市面上现有的LCD下料、超声清洗及下料工序独立实现，通过人力将加工物料从上游设备搬运至超声清洗设备进行清洗加工后，再搬运至下游设备，不仅工作效率低，而且不良率高。

因此，如何实现LCD上下料和超声清洗过程的自动化控制，以有效地提高工作效率、降低不良率，是本领域技术人员亟需解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种LCD自动清洗及上下料装置，实现了LCD下料、超声清洗和上料过程的智能化及自动化控制，极大地提高了超声清洗效率，降低了产品不良率，节约了生产成本。

本实用新型提供一种LCD自动清洗及上下料装置，包括：

LCD接料单元，用以放置来自上游设备的LCD；

下USC单元，用以对LCD的下表面进行超声波清洗；

上USC单元，用以对LCD的上表面进行超声波清洗；

USC平台单元，用以将LCD输送至所述上USC单元的正下方进行超声波清洗，且清洗完毕后能够复位运动；

USC机械手单元，用以将LCD从所述LCD接料单元依次运输至所述下USC单元和所述USC平台单元；

第一机器人上下料单元，包括导轨、机器人和影像校正单元，所述机器人用以将LCD从所述USC平台单元搬运至所述导轨，所述影像校正单元用以根据LCD所处位置计算出所述机器人的移动行程并将LCD搬运至下游设备；

USC控制单元，用以控制所述下USC单元及所述上USC单元运行；

外罩单元，用以安装所述LCD接料单元、所述下USC单元、所述上USC单元、所述USC机械手单元、所述USC平台单元和所述第一机器人上下料单元，且设有开机按键和用以调节参数的触摸屏。

优选的，所述外罩单元包括型材骨架，所述型材骨架上安装有透明有机玻璃门，所述型材骨架的内部设有散热风扇，所述型材骨架的底部安装有用以支撑所述型材骨架的脚杯和用以在外力作用下移动所述型材骨架的脚轮，所述型材骨架的顶部安装有用以显示机台运行状态的带蜂鸣器的三色灯。

优选的，所述LCD接料单元包括第一X向同步带模组、安装在所述第一X向同步带模组上的真空吸附式接料平台、用以驱动所述第一X向同步带模组运行的X向伺服电机、用以测量及控制所述真空吸附式接料平台真空度的第一气压表、第一电磁阀和PLC。

优选的，所述下USC单元包括用以对LCD下表面进行超声波清洗的第一USC、用以安装所述第一USC的第一架体，以及与所述控制器相连、用以分别测量所述第一USC的正负压气压值和流量值的第二气压表和第一流量计。

优选的，所述上USC单元包括用以对LCD的上表面进行超声波清洗的第二USC、用以安装所述第二USC的第二架体，以及与所述控制器相连、用以测量所述第二USC的正负压气气压值和流量值的第三气压表和第二流量计。

优选的，所述USC机械手单元包括用以吸附LCD的机械手、用以驱动所述机械手水平旋转的旋转气缸、用以控制所述机械手吸附压力的气缸、连接所述气缸的Z向滚珠丝杠模组、用以驱动所述Z向滚珠丝杠模组沿Z向运动的Z向伺服电机；还包括沿Y向分布、用以供所述Z向滚珠丝杠模组滑动的Y向滚珠丝杠模组，以及用以驱动所述Y向滚珠丝杠模组运行的Y向伺服电机。

优选的，所述USC平台单元包括X向滚珠丝杠模组、安装在所述X向滚珠丝杠模组上的真空吸附式USC平台、用以驱动所述X向滚珠丝杠模组运行的第二X向伺服电机、用以测量及控制所述真空吸附式USC平台的真空度的第三气压表、第二电磁阀，以及用以驱动所述真空吸附式USC平台旋转的USC平台旋转驱动马达。

优选的，所述第一机器人上下料单元还包括用以安装所述导轨的导轨安装架、设于所述导轨的滚珠丝杠，以及用以驱动所述滚珠丝杠运行的第三X向伺服电机；

所述影像校正单元包括拍摄单元和处理单元，所述拍摄单元用以获取LCD图像信号，所述处理单元与所述拍摄单元相连、用以将图像信号转换成位置坐标信号、以驱动所述机器人运行。

优选的，所述拍摄单元包括光源、对焦镜头和用以获取LCD图像的CCD设备。

优选的，还包括用以协同所述第一机器人上下料单元进行位置校正及上下料的第二机器人上下料单元。

与上述背景技术相比，本实用新型所提供的LCD自动清洗及上下料装置，通过LCD接料单元接收来自于上游设备的LCD，USC机械手单元吸取LCD至下USC单元对LCD的下表面进行超声波清洗，清洗完毕，放至USC平台单元，USC平台单元携带LCD运动至上USC单元的正下方，对LCD的上表面进行清洗，清洗完毕后复位；此后，由第一机器人上下料单元进行LCD图像采集和位置校正，最后将LCD运输至下游设备；重复上述上料、下料及清洗动作，由此即实现了LCD超声波清洗过程的自动化作业。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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实用新型的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型所提供的LCD自动清洗及上下料装置的结构示意图；

图2为图1中外罩单元的结构示意图；

图3为图1中LCD接料单元的结构示意图；

图4为图1中USC机械手单元的结构示意图；

图5为图1中下USC单元的结构示意图；

图6为图1中上USC单元的结构示意图；

图7为图1中USC平台单元的结构示意图；

图8为图1中第一机器人上下料单元的结构示意图。

其中，1-LCD接料单元、2-下USC单元、3-上USC单元、4-USC机械手单元、5-USC平台单元、6-第一机器人上下料单、7-USC控制单元、9-第二机器人上下料单元；

11-第一X向同步带模组、12-真空吸附式接料平台、13-X向伺服电机、14-第一气压表、15-第一电磁阀；21-第一USC、22-第一架体、23-第二气压表、24-第一流量计；31-第二USC、32-第二架体、33-第三气压表、34-第二流量计；41-机械手、42-安装座、43-旋转气缸、44-Z向滚珠丝杠模组、45-Z向伺服电机、46-Y向滚珠丝杠模组、47-Y向伺服电机、48-第五气压表；51-X向滚珠丝杠模组、52-真空吸附式USC平台、53-第二X向伺服电机、54-第四气压表、55-第二电磁阀、56-USC平台旋转驱动马达；61-导轨、62-导轨安装架、63-滚珠丝杠、64-第三X向伺服电机、65-机器人、66-影像校正单元；81-型材骨架、82-透明有机玻璃门、83-三色灯、84-脚杯、85-脚轮、86-触摸屏、87-开机按键；661-光源、662-对焦镜头、663-CCD设备。

具体实施方式

需要说明的是，本文中出现的方位词“上、下”方向指的是图1中的上、下。本文中出现的方位词均是以本领域技术人员的习惯用法以及说明书附图为基准而设立的，它们的出现不应当影响本实用新型的保护范围。

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

请参考图1，图1为本实用新型所提供的LCD自动清洗及上下料装置的结构示意图。

本实用新型提供一种LCD自动清洗及上下料装置，包括LCD接料单元1、下USC单元2、上USC单元3、USC机械手单元4、USC平台单元5、第一机器人上下料单元6、USC控制单元7和外罩单元。

LCD接料单元1用以放置来自于上游设备的LCD；下USC单元2和上USC单元3用以分别对LCD的下表面及上表面进行超声波清洗；USC机械手单元4用以将LCD从LCD接料单元1依次运输至下USC单元2的正上方进行超声波清洗，完成后将其运输至USC平台单元5；USC平台单元5用以将清洗后的LCD运输至上USC单元3的正下方，进行LCD上表面的超声波清洗；第一机器人上下料单元6包括导轨61、机器人65和影像校正单元66，清洗完成后，第一机器人65将USC平台单元5上的LCD吸附取下放置在导轨61上，影像校正单元66对导轨61上的LCD进行拍照以获取LCD的图像信息，并将图像信息转换成位置信息，通过PLC控制机器人65的运动行程，由此机器人65通过风琴吸盘吸附LCD并将其搬运至下游设备，当携带LCD的机器人65运动至下游设备上方时，翻转180°，利用另一侧的风琴吸盘将下游设备上传送来的LCD取下，回转180°，将清洗后的LCD置于下游设备，再次翻转180°，将从下游设备取下的LCD运输至下一道工序，此后重复执行上述步骤，实现对LCD上下料及超声波清洗过程的自动化作业。

USC控制单元7与下USC单元2和上USC单元3电连接，以控制LCD超声波清洗作业过程。

此外，上述LCD接料单元1、下USC单元2、上USC单元3、USC机械手单元4、USC平台单元5和第一机器人上下料单元6均安装在外罩单元上，外罩单元还设有开机按键87和触摸屏86，通过开机按键87实现整体设备的开关机操作，通过触摸屏86实现各项参数的调节，由此实现对各设备运行参数的控制。

本申请所提供的LCD自动清洗及上下料装置，承接CT1段上下游设备，并且与CT1段上下游设备串联组成自动化生产线，实现对下料、LCD正反面超声波清洗和上料工序的自动化作业，全程无需人员参与，作业效率高，不良率低，与此同时，减小了劳动强度，降低了人力成本。

参考图2，图2为图1中外罩单元的结构示意图。

上述外罩单元包括型材骨架81，型材骨架81上安装有透明有机玻璃门82，有效地防护外罩单元内部各设备，起防水、隔尘、保护设备之用，实现对各设备的集中放置。

型材骨架81的内部设有散热风扇，用以对型材骨架81内部的各设备进行强制散热，以确保各设备正常运行；另外，型材骨架81的底部安装有脚杯84和脚轮85，脚杯84起支撑型材骨架81的作用，在外界推力下，通过脚轮85易于实现型材骨架81的移动；此外，型材骨架81的顶部安装有三色灯83，以显示机台的运行状态。

参考图3，图3为图1中LCD接料单元的结构示意图。

上述LCD接料单元1包括第一X向同步带模组11、两个真空吸附式接料平台12、X向伺服电机13、第一气压表14、第一电磁阀15和PLC。

第一X向同步带模组11沿X向设置，真空吸附式接料平台12安装在第一X向同步带模组11上，X向伺服电机13与第一X向同步带模组11相连，以便驱动第一X向同步带模组11运行，进而实现真空吸附式接料平台12沿X向的移动。

接料平台采用真空吸附原理吸附于LCD，实现对LCD的抓取，第一气压表14、第一电磁阀15均通过导线与PLC相连，用以测量接料平台的真空负压值，通过PLC控制第一电磁阀15的通断来实现对LCD的吸取和释放。

也就是说，上游设备的两个机械手41将两片LCD分别置于两个真空吸附式接料平台12上，真空吸附式接料平台12向LCD施以负压吸力，从而将LCD吸附牢靠，通过X向伺服电机13可以调节第一X向同步带模组11的速度及动作方向，由此实现真空吸附式接料平台12的位置调节。

参考图5，图5为图1中下USC单元的结构示意图。

上述下USC单元2包括第一架体22、第一USC21、第二气压表23和第一流量计24，第一USC21安装在第一架体22上，通过第一USC21对LCD的下表面进行超声波清洗，通过第二气压表23和第一流量计24实现对第一USC21工作过程气压值和流量值的监测。

相似的，上USC单元3包括第二架体32、第二USC31、第三气压表33和第二流量计34，如图6所示，第二架体32用以安装第二USC31，第二USC31用以对LCD的上表面进行超声波清洗，第三气压表33和第二流量计34用以分别测量第二USC31工作过程的气压值和流量值。

参考图4，图4为图1中USC机械手单元的结构示意图。

上述USC机械手单元4包括机械手41、安装座42、旋转气缸43、Z向滚珠丝杠模组44、Z向伺服电机45、Y向滚珠丝杠模组46、Y向伺服电机47和第五气压表48。

其中，旋转气缸43安装于机械手41的顶面，旋转气缸43在PLC控制下驱动机械手41实现0°和90°的角度调整，以满足不同位置的LCD的抓取需求；安装座42起支撑和安装固定USC机械手单元4的作用。

Y向滚珠丝杠模组46和Y向伺服电机47沿Y向设置，Z向滚珠丝杠模组44上部安装于Y向滚珠丝杠模组46，其下部连接旋转气缸43，通过Y向伺服电机47驱动Y向滚珠丝杠模组46运行以调节机械手41于Y方向的位置，通过Z向伺服电机45驱动Z向滚珠丝杠模组44运行来调节机械手41于Z向高度；利用第五气压表48实现对机械手41的工作压力值进行监测。

参考图7，图7为图1中USC平台单元的结构示意图。

上述USC平台单元5包括X向滚珠丝杠模组51、第二X向伺服电机53、真空吸附式USC平台52、第四气压表54、第二电磁阀55和USC平台旋转驱动马达56。

X向滚珠丝杠模组51和第二X向伺服电机53沿X向分布，第二X向伺服电机53用以驱动X向滚珠丝杠模组51运行，真空吸附式USC平台52安装在X向滚珠丝杠模组51上，USC平台旋转驱动马达56设于真空吸附式USC平台52与X向滚珠丝杠模组51之间，通过第四气压表54实现对真空吸附式USC平台52运行气压值的监测，通过PLC控制USC平台旋转驱动马达56以及第二X向伺服电机53运行，实现USC平台的角度及位置调整。

需要保证的是，第二USC31设于真空吸附式USC平台52的上方，也即第二USC31的高度高于真空吸附式USC平台52高度，以方便对置于真空吸附式USC平台52上的LCD的上表面进行超声波清洗。

具体来说，拿取LCD的机械手41运动至第一USC21的上方区域，完成LCD的下表面清洗后，将LCD置于真空吸附式USC平台52上，真空吸附式USC平台52带着LCD运行至第二USC31下方的清洗区域，完成LCD上表面清洗，此后，载有LCD的真空吸附式USC平台52复位运动，准备进行下料工序。

参考图8，图8为图1中第一机器人上下料单元的结构示意图。

上述第一机器人上下料单元6还包括沿X向分布的导轨安装架62、滚珠丝杠63和第三X向伺服电机64，上述导轨61安装在导轨安装架62上，导轨61横向设有滚珠丝杠63，滚珠丝杠63上安装底板，机器人65安装于该底板的上表面，第三X向伺服电机64与PLC电连接，以接收PLC控制指令，与此同时，驱动滚珠丝杠63转动，滚珠丝杠63转动过程中将旋转力转换为底板的直线动力，进而带动机器人65沿导轨61运行。

此外，导轨安装架62上还设有影像校正单元66，具体地，影像校正单元66包括拍摄单元和处理单元，拍摄单元用以对LCD进行拍照，从而获取LCD的图像信号，处理单元与拍摄单元通过导线相连，对图像信号进行处理，以转换成位置坐标信号，并且根据获取的机器人65位置信号，计算获得机器人65的运动参数，最终驱动机器人65运动至目标位置。

具体来说，拍摄单元包括光源661、对焦镜头662和CCD设备663，利用光源661实现补光功能，利用对焦镜头662实现对焦和焦距调节，最后利用CCD设备663实现图像信号与位置信号的转换。

需要说明的是，关于光源661、对焦镜头662、CCD设备663的具体工作原理和结构，请参考现有技术，本文不再展开。

在上述实施例的基础上，为了提高作业效率，可以进一步设置第二机器人上下料单元9，该第二机器人上下料单元9与第一机器人上下料单元6沿X向并排设置，并且与第一机器人上下料单元6协同作业，交替实现对超声波清洗完成后的LCD的下料工序，提高了工作效率。第二机器人上下料单元9与第一机器人上下料单元6的结构相同。

本申请具体执行如下步骤：

步骤一：上游设备机械手将LCD交接至LCD接料单元1；

步骤二：机械手41吸附LCD过下USC单元2，进行下表面清洗；

步骤三：机械手41将LCD置于USC平台单元5；

步骤四：USC平台单元5吸附LCD过上USC单元3，进行上表面清洗，复位；

步骤五：第一机器人上下料单元6吸附USC平台上的LCD，经过影像校正后传递至下游API设备。

需要说明的是，本申请中的真空吸附式USC平台、真空吸附式接料平台、同步带模组、滚珠丝杠模组及伺服电机，均为现有技术；此外，在本说明书中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另外几个实体区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上对本实用新型所提供的LCD自动清洗及上下料装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种LCD自动清洗及上下料装置，其特征在于，包括：

LCD接料单元(1)，用以放置来自上游设备的LCD；

下USC单元(2)，用以对LCD的下表面进行超声波清洗；

上USC单元(3)，用以对LCD的上表面进行超声波清洗；

USC平台单元(5)，用以将LCD输送至所述上USC单元(3)的正下方进行超声波清洗，且清洗完毕后能够复位运动；

USC机械手单元(4)，用以将LCD从所述LCD接料单元(1)依次运输至所述下USC单元(2)和所述USC平台单元(5)；

第一机器人上下料单元(6)，包括导轨(61)、机器人(65)和影像校正单元(66)，所述机器人(65)用以将LCD从所述USC平台单元(5)搬运至所述导轨(61)，所述影像校正单元(66)用以根据LCD所处位置计算出所述机器人(65)的移动行程并将LCD搬运至下游设备；

USC控制单元(7)，用以控制所述下USC单元(2)及所述上USC单元(3)运行；

外罩单元，用以安装所述LCD接料单元(1)、所述下USC单元(2)、所述上USC单元(3)、所述USC机械手单元(4)、所述USC平台单元(5)和所述第一机器人上下料单元(6)，且设有开机按键(87)和用以调节参数的触摸屏(86)。

2.根据权利要求1所述的LCD自动清洗及上下料装置，其特征在于，所述外罩单元包括型材骨架(81)，所述型材骨架(81)上安装有透明有机玻璃门(82)，所述型材骨架(81)的内部设有散热风扇，所述型材骨架(81)的底部安装有用以支撑所述型材骨架(81)的脚杯(84)和用以在外力作用下移动所述型材骨架(81)的脚轮(85)，所述型材骨架(81)的顶部安装有用以显示机台运行状态的带蜂鸣器的三色灯(83)。

3.根据权利要求2所述的LCD自动清洗及上下料装置，其特征在于，所述LCD接料单元(1)包括第一X向同步带模组(11)、安装在所述第一X向同步带模组(11)上的真空吸附式接料平台(12)、用以驱动所述第一X向同步带模组(11)运行的X向伺服电机(13)、用以测量及控制所述真空吸附式接料平台(12)真空度的第一气压表(14)、第一电磁阀(15)和PLC。

4.根据权利要求3所述的LCD自动清洗及上下料装置，其特征在于，所述下USC单元(2)包括用以对LCD下表面进行超声波清洗的第一USC(21)、用以安装所述第一USC(21)的第一架体(22)，以及与所述USC控制单元(7)相连、用以分别测量所述第一USC(21)的正负压气压值以及流量值的第二气压表(23)和第一流量计(24)。

5.根据权利要求4所述的LCD自动清洗及上下料装置，其特征在于，所述上USC单元(3)包括用以对LCD的上表面进行超声波清洗的第二USC(31)、用以安装所述第二USC(31)的第二架体(32)，以及与所述USC控制单元(7)相连、用以测量所述第二USC(31)的正负压气压值以及流量值的第三气压表(33)和第二流量计(34)。

6.根据权利要求5所述的LCD自动清洗及上下料装置，其特征在于，所述USC机械手单元(4)包括用以吸附LCD的机械手(41)、用以驱动所述机械手(41)水平旋转的旋转气缸(43)、连接所述旋转气缸(43)的Z向滚珠丝杠模组(44)、用以驱动所述Z向滚珠丝杠模组(44)沿Z向运动的Z向伺服电机(45)；还包括沿Y向分布、用以供所述Z向滚珠丝杠模组(44)滑动的Y向滚珠丝杠模组(46)，以及用以驱动所述Y向滚珠丝杠模组(46)运行的Y向伺服电机(47)。

7.根据权利要求6所述的LCD自动清洗及上下料装置，其特征在于，所述USC平台单元(5)包括X向滚珠丝杠模组(51)、安装在所述X向滚珠丝杠模组(51)上的真空吸附式USC平台(52)、用以驱动所述X向滚珠丝杠模组(51)运行的第二X向伺服电机(53)、用以测量及控制所述真空吸附式USC平台(52)的真空度的第四气压表(54)、第二电磁阀(55)，以及用以驱动所述真空吸附式USC平台(52)旋转的USC平台旋转驱动马达(56)。

8.根据权利要求1～7任一项所述的LCD自动清洗及上下料装置，其特征在于，所述第一机器人上下料单元(6)还包括用以安装所述导轨(61)的导轨安装架(62)、设于所述导轨(61)的滚珠丝杠(63)，以及用以驱动所述滚珠丝杠(63)运行的第三X向伺服电机(64)；

所述影像校正单元(66)包括拍摄单元和处理单元，所述拍摄单元用以获取LCD图像信号，所述处理单元与所述拍摄单元相连、用以将图像信号转换成位置坐标信号、以驱动所述机器人(65)运行。

9.根据权利要求8所述的LCD自动清洗及上下料装置，其特征在于，所述拍摄单元包括光源(661)、对焦镜头(662)和用以获取LCD图像的CCD设备(663)。

10.根据权利要求9所述的LCD自动清洗及上下料装置，其特征在于，还包括用以协同所述第一机器人上下料单元(6)进行位置校正及上下料的第二机器人上下料单元(9)。

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