插片自动化设备

技术领域

本发明涉及玻璃制造技术领域，具体涉及一种插片自动化设备。

背景技术

目前，在手机、平板和电脑等产品的屏幕、后盖和保护屏采用玻璃已经相当的普遍。以手机玻璃为例，为了方便玻璃半成品或成品在生产的各个工艺环节存放和转移，常需要将玻璃置于收集盒内。

现有技术中，通常由人工将玻璃放置于工作台并利用人工将各玻璃插片至收集盒内，其操作繁琐、需要耗费大量人力且效率低下。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种插片自动化设备，旨在解决现有的插片工序效率低下的问题。

为实现上述目的，本发明提出的插片自动化设备包括机体以及设置于所述机体上的：

上料装置，所述上料机构包括上料运输模组和上料模组，所述上料模组包括上料机架和释放结构，所述上料机架设置于所述机体上且用于支撑多个上下层叠的多个用于存放玻璃的治具；所述上料运输模组设置于所述机体上且位于所述上料机架的下方；所述释放结构包括第一顶升件和夹持组件；所述第一顶升件带动层叠的多个所述治具上升或下降，所述夹持组件夹持自下而上第二个所述治具，所述第一顶升件带动最底端的所述治具下降以使该治具下落至所述上料运输模组，所述上料运输模组用于运输所述治具；

插片装置，所述插片装置包括收集机构、机械手和视觉定位机构；其中，所述收集机构包括收集盒，所述收集盒与所述机械手均设置于所述机体上，所述机械手用于抓取所述治具内的玻璃并将所述玻璃放置于所述收集盒内；所述视觉定位机构包括相互电连接的第一摄像头和处理模组，所述处理模组与所述机械手电连接；所述第一摄像头用于拍摄所述玻璃。

优选地，所述收集盒包括壳体和多个定位杆，各所述定位杆相互平行且间隔设置于所述壳体内，各所述定位杆上开设有多个环槽，所述环槽沿所述定位杆的长度方向间隔设置；每个所述定位杆上的所述环槽与其它各所述定位杆的所述环槽数量相同且一一对应，所述机械手将所述玻璃插接于任意两个所述定位杆上相互对应的两个所述环槽内。

优选地，所述视觉定位机构还包括第二摄像头；所述摄像头用于拍摄所述收集盒的位置，以及各所述环槽的位置；所述第二摄像头与所述处理模组电连接。

优选地，所述机体上设置有龙门架，所述第一摄像头与所述第二摄像头均设置于所述龙门架上；所述收集机构还包括第一平移组件，所述第一平移组件带动所述收集盒移动并经过所述第二摄像头的拍摄范围。

优选地，所述收集机构在所述龙门架的下方间隔设置有多组，所述龙门架上设置有第二平移组件以带动所述第二摄像头移动，以使所述第二摄像头拍摄各所述收集盒。

优选地，所述夹持组件包括夹持气缸与夹板；所述夹持气缸设置于所述上料机架上，所述夹板设置于所述夹持气缸的输出端；所述夹持组件的数量为两个且间隔设置，两个所述夹持组件之间形成供所述治具通过的夹持空间。

优选地，所述上料运输模组包括第一运输带、第一旋转驱动件和两个第一带轮；两个所述第一带轮沿水平方向间隔设置；所述第一运输带套设两个所述第一带轮，所述第一运输带经过所述上料机架的下方；所述第一旋转驱动件用于驱动任意一个所述第一带轮转动，以带动所述第一运输带转动。

优选地，所述送料机构还包括定位模组，所述定位模组包括第二顶升件和两个定位气缸，所述第二顶升件设置于所述运输模组处，所述第二顶升件用于顶起所述运输模组上的治具；两个所述定位气缸用于夹持所述治具的两侧。

优选地，所述送料机构还包括移栽模组，所述移栽模组设置于所述上料运输模组远离所述上料模组的一端；所述移栽模组包括升降组件、移栽平台和移栽组件，所述移栽组件设置于所述移栽平台上，所述升降组件用于带动所述移栽平台上升或下降；所述移栽组件用于接收所述上料运输模组运输的所述治具。

优选地，所述送料机构还包括回收模组，所述回收模组包括下料运输组件和收集组件；所述下料运输组件用于接收所述移栽模组运输的所述治具；所述收集组件包括下料机架和第三顶升件和两个翻板；所述第三顶升件设置于所述下料机架上；所述第三顶升件用于顶升所述治具以通过所述治具推动所述翻板翻转，所述治具经过翻板后，所述翻板回落至初始位置，第三顶升件下降所述治具以使所述治具置于所述翻板上方。

本发明技术方案中，将玻璃存放于治具中，将多个层叠的治具放置于上料机架上；第一顶升件支撑起全部治具，夹持组件夹持自下而上的第二个治具，以固定该治具以及该治具上面的全部治具；第一顶升件带动最底端的治具下降，最底端的治具落至运输模组，运输模组对该治具进行运输，重复上述动作完成治具和玻璃的运送。需要插片时，利用机械手抓取治具内的玻璃，机械手将玻璃移动至第一摄像头的拍摄范围内，第一摄像头拍摄玻璃并将玻璃的位置反馈至处理模组，处理模组控制机械手将玻璃放置于收集盒内。通过上料机构将玻璃上料，机械手拿取治具内的玻璃，通过第一摄像头和处理模组精准定位玻璃以使玻璃能够精准插接于收集盒内，提高玻璃放置的准确度。整个过程中不需要人工手动将玻璃插片，工作效率高且节省人力。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明一实施例插片自动化设备的整体结构示意图；

图2为本发明一实施例插片自动化设备中送料机构的结构示意图；

图3为本发明一实施例插片自动化设备中送料机构另一视角的结构示意图；

图4为本发明一实施例插片自动化设备中送料机构另一视角的结构示意图；

图5为本发明一实施例插片自动化设备中插片装置的结构示意图；

图6为本发明一实施例插片自动化设备中插片装置另一视角的结构示意图；

图7为本发明一实施例插片自动化设备中收集盒的结构示意图。

附图标号说明：

本发明目的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对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。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提出一种插片自动化设备。

请参照图1至图7，在发明一实施例中，插片自动化设备包括机体160以及设置于所述机体160上的：上料装置和插片装置，其中，所述上料机构包括上料运输模组500和上料模组，所述上料模组包括上料机架200和释放结构，所述上料机架200设置于所述机体160上且用于支撑多个上下层叠的多个用于存放玻璃的治具100；所述上料运输模组500设置于所述机体160上且位于所述上料机架200的下方；所述释放结构包括第一顶升件300和夹持组件400；所述第一顶升件300带动层叠的多个所述治具100上升或下降，所述夹持组件400夹持自下而上第二个所述治具100，所述第一顶升件300带动最底端的所述治具100下降以使该治具100下落至所述上料运输模组500，所述上料运输模组500用于运输所述治具100；所述插片装置包括收集机构、机械手170和视觉定位机构；其中，所述收集机构包括收集盒180，所述收集盒180与所述机械手170均设置于所述机体160上，所述机械手170用于抓取所述治具100内的玻璃并将所述玻璃放置于所述收集盒180内；所述视觉定位机构包括相互电连接的第一摄像头220和处理模组，所述处理模组与所述机械手170电连接；所述第一摄像头220用于拍摄所述玻璃。

在发明中，将玻璃存放于治具100中，将多个层叠的治具100放置于上料机架200上；第一顶升件300支撑起全部治具100，夹持组件400夹持自下而上的第二个治具100，以固定该治具100以及该治具100上面的全部治具100；第一顶升件300带动最底端的治具100下降，最底端的治具100落至运输模组，运输模组对该治具100进行运输，重复上述动作完成治具100和玻璃的运送。需要插片时，利用机械手170抓取治具100内的玻璃，机械手170将玻璃移动至第一摄像头220的拍摄范围内，第一摄像头220拍摄玻璃并将玻璃的位置反馈至处理模组，处理模组控制机械手170将玻璃放置于收集盒180内。通过上料机构将玻璃上料，机械手170拿取治具100内的玻璃，通过第一摄像头220和处理模组精准定位玻璃以使玻璃能够精准插接于收集盒180内，提高玻璃放置的准确度。整个过程中不需要人工手动将玻璃插片，工作效率高且节省人力。

在一实施例中，收集盒180包括壳体181和多个定位杆182，各定位杆182相互平行且间隔设置于壳体181内，各定位杆182上开设有多个环槽183，环槽183沿定位杆182的长度方向间隔设置；每个定位杆182上的环槽183与其它各定位杆182上的环槽183数量相同且一一对应，机械手170将玻璃插接于任意两个定位杆182上相互对应的两个环槽183内。玻璃插接于两个定位杆182对应的环槽183，因此收集盒180内的任意两片玻璃均不接触，避免玻璃之间磕碰划伤。

具体地，每个定位杆182上，任意相邻的两个环槽183的间距相同。收集盒180内设置有四根定位杆182，四根定位杆182沿水平方向间隔设置，该方向与定位杆182的延伸方向垂直。以单一方向定义四根定位杆182分别为第一定位杆182、第二定位杆182、第三定位杆182和第四定位杆182，玻璃分别插接于第一定位杆182和第二定位杆182之间，以及第三定位杆182和第四定位杆182之间。每个定位杆182上，任意相邻的两个环槽183的间距相同，因此玻璃插接后，任意相邻的两个玻璃之间的间距相同，方便下一工序的操作。

进一步地，视觉定位机构还包括第二摄像头230；摄像头用于拍摄收集盒180的位置，以及各环槽183的位置；第二摄像头230与处理模组电连接。通过第二摄像头230拍摄收集盒180，以确定收集盒180的位置，第二摄像头230与第一摄像头220均与处理模组连接，因此通过处理模组可以更加精准的控制机器手将玻璃置于收集盒180内。

具体地，第二摄像头230位于收集盒180上方且竖直向下拍摄，第二摄像头230拍摄收集盒180内部多个定位杆182的位置以及环槽183的位置，通过处理模组控制机械手170将玻璃插接于对应的环槽183内，提高插片的精准度和插片的效果。

在一实施例中，机体160上设置有龙门架210，第一摄像头220与第二摄像头230均设置于龙门架210上；收集机构还包括第一平移组件190，第一平移组件190带动收集盒180移动并经过第二摄像头230的拍摄范围。当收集盒180内的玻璃插满后通过第一平移组件190带动收集盒180移动以方便人工下料，提高工作效率。

进一步地，第一平移组件190包括第一导轨191、第一电机192和第一丝杆，第一导轨191设置于机体160上，收集盒180滑动连接于第一导轨191，第一丝杆转动连接于第一导轨191，第一电机192带动第一丝杆转动，收集盒180与第一丝杆螺纹连接。第一电机192转动带动第一丝杆转动，第一丝杆与收集盒180螺纹连接以带动收集盒180沿第一导轨191的长度方向移动。

在其它实施例中，第一平移组件190包括但不限于气缸、液压缸。

在一实施例中，收集机构在龙门架210的下方间隔设置有多组，龙门架210上设置有第二平移组件240以带动第二摄像头230移动，以使第二摄像头230拍摄各收集盒180。当一个收集盒180装满并通过第一平移组件190移走下料时，机械手170可以将玻璃插接于其它收集机构的收集盒180内，机械手170不间断作业，提高工作效率。

具体地，多个收集机构中的第一导轨191相互平行，多个收集机构沿第二摄像头230移动的方向间隔设置。收集机构的数量与机械手170的数量呈正比，本实施例中优选采用一个机械手170和两个收集机构。

进一步地，第二平移组件240包括第二导轨241、第二电机242和第二丝杆，第二导轨241设置于龙门架210上，第二导轨241与第一导轨191相互垂直，第二摄像头230滑动连接于第二导轨241；第二丝杆转动连接于第二导轨241，第二电机242带动第二丝杆转动，第二摄像头230与第二丝杆螺纹连接。第二电机242带动第二丝杆转动，第二丝杆与第二摄像头230螺纹连接以带动第二摄像头230沿第二导轨241的长度方向移动。

在一实施例中，机械手170包括底座171、第一机械臂172、第二机械臂173、第三机械臂174、抓头175和吸盘176；底座171转动连接于机体160，第一机械臂172的两端分别与底座171和第二机械臂173铰接。第三机械臂174转动连接于第二机械臂173；抓头175铰接于第三机械臂174；吸盘176转动连接于第三机械臂174；吸盘176用于吸附玻璃。机械手170能够带动吸盘176多轴联动并且旋转，提高其灵敏度和工作范围。

具体地，机械手170为市面常用的多轴机械手170，其具体工作方式在此不再赘述。

在一实施例中，抓头175上转动连接有转盘177，吸盘176设置有两个且固定于转盘177上。吸盘176通过转盘177能够调转位置，并且可以同时吸取两个玻璃并插入收集盒180内，提高工作效率。

具体地，吸盘176包括多个间隔设置的吸嘴，吸盘176中的多个吸嘴吸附同一个玻璃。

在一实施例中，第一摄像头220间隔设置有两个，两个第一摄像头220之间的间距与两个吸盘176之间的间距相同。两个第一摄像头220同时对两个吸盘176上的玻璃进行定位并传输至处理模组，处理模组控制机械臂将其中一个玻璃插入收集盒180后，转动转盘177以使另一个玻璃靠近收集盒180，机械臂移动将玻璃插入收集盒180内。机械臂一次拿取并插片两个玻璃，提高工作效率。

具体地，两个第一摄像头220竖直的间隔设置，因此机械臂夹持玻璃后先使两个吸盘176对应两个第一摄像头220，以使两个第一摄像头220定位两个玻璃。

具体地，第一顶升件300包括但不限于气缸、液压缸、直线电机。第一顶升件300的固定端固定于上料机架200，第一顶升件300的输出端连接有第一托板301；层叠的治具100放置于第一托板301上；当第一托板301下降到一定高度时，最底端的第一托板301会被上料运输模组500带动。

在一实施例中，夹持组件400包夹持气缸401与夹板402；夹持气缸401设置于上料机架200上，夹板402设置于夹持气缸401的输出端；夹持组件400数量为两个且间隔设置，两个夹持组件400治具100形成供治具100通过的夹持空间。两个夹持气缸401推动夹板402相互靠近，两个夹板402夹持对应的夹具。

具体地，上料机架200包括两个上料固定板，两个上料固定板相互平行且长度方向与上料运输模组500的运输方向相同，两个夹持气缸401分别设置于两个上料固定板上。第一顶升件300将全部治具100下降到对应高度，以使自下而上的第二个治具100位于两个夹板402之间；两夹持气缸401启动以使两个夹板402夹持对应的治具100，第一顶升件300继续下降，因为最底端的治具100没有被固定，因此最底端的治具100下降并被上料运输模组500进行运输。更具体地，为了使夹持效果稳定，夹持组件400在治具100的两侧均设置有多个。

进一步地，各治具100的侧壁均开设有供夹板402插接的插槽。夹板402插接于插槽内部，提高夹板402夹持对应治具100的力度，避免治具100跌落。

在一实施例中，插槽的顶部贯通对应的治具100；因此在运输过程中，夹板402插接于最底端治具100的插槽内；第一顶升件300下降治具100时，自下而上的第二个治具100的底部落至夹板402上。

在一实施例中，上料运输模组500包括第一运输带、第一旋转驱动件和两个第一带轮；两个第一带轮沿水平方向间隔设置；第一运输带套设两个第一带轮；第一旋转驱动件带动任意一个第一带轮转动；第一运输带经过上料机架200上的各治具100下方。第一旋转驱动件带动任意一个第一带轮转动，以使第一运输带转动，治具100落至第一运输带的上方即可被运输。

具体地，上料运输模组500设置有两个且分别设置于两个上料固定板相对的一侧。第一升降件位于两个第一运输带之间，因此下降治具100时，最下方治具100底面的两侧接触第一运输带并被第一运输带运输。

更具体地，两个上料运输模组500仅通过一个第一旋转驱动件带动，即两个运输模组中相同端的两个第一带轮通过传动轴连接，第一旋转驱动件的输出端通过同步带与传动轴连接，第一旋转驱动件带动同步带以使传动轴转动，完成两个第一运输带的运行。该结构仅需要一个旋转驱动件即可实现，节约资源，且方便人工控制。

在一实施例中，上料机架200上设置有挡板，挡板设置于层叠的治具100朝向上料运输模组500运输方向的一侧。治具100贴合于第一第一运输带时，该治具100从挡板下方经过，其余治具100被挡板阻挡，保证治具100依次运输，提高运输稳定性。

在一实施例中，送料机构还包括定位模组600，定位模组600包括第二顶升件601，第二顶升件601设置于运输模组处，第二顶升件601用于顶起运输模组上的治具100。当治具100被上料运输模组500运输到适当位置时，定位顶升将该治具100顶起，以使该治具100脱离第一运输带，治具100停止运输，此时为工作位置，方便拿取或对应工艺的加工操作。

具体地，第二顶升件601包括但不限于气缸、液压缸和直线电机。第二顶升件601的固定端设置于上料机架200，第二顶升件601的输出端设置有第二托板602，当第一运输带上的治具100运输到第二顶升件601的上方，第二顶升件601启动，第二顶升件601带动第二托板602托起治具100。

进一步地，定位模组600还包括两个定位气缸603；两个定位气缸603用于夹持被第二顶升件601顶起的治具100的两侧。两个定位气缸603夹持对应的治具100，避免取出玻璃或加工操作时治具100晃动，提高稳定性。

具体地，两个定位气缸603分别设置于两个上料固定板上，两个定位气缸603的输出轴相对设置。

在一实施例中，送料机构还包括移栽模组，移栽模组设置于上料运输模组500远离上料模组的一端；移栽模组包括升降组件700、移栽平台800和移栽组件900，移栽组件900设置于移栽平台800上，升降组件700用于带动移栽平台800上升或下降，移栽组件900包括第二运输带901、第二旋转驱动件902和两个第二带轮903；两个第二带轮903沿水平方向间隔设置，第二运输带901套设两个第二带轮903；第二旋转驱动件902带动任意一项个第二带轮903转动。当对应的工艺完成后，定位气缸603松开治具100，第二顶升件601带动对应的治具100下降，治具100回落至第一运输带上，第一运输带将治具100运送至第二运输带901上，通过升降组件700将对应的治具100移动并远离工作位置，方便人工回收治具100。

具体地，上料运输模组500与移栽模组的运输方向相同，释放结构和移栽模组分别设置于上料运输模组500的两端。移栽组件900设置有两个且对称的设置于移栽平台800上，两移栽组件900中同一端的第二带轮903通过传动轴连接，第二旋转驱动件902通过同步带带动传动轴转动以实现两个移栽组件900的同步运行。当移栽模组位于最高点时，第一运输带的顶面与第二运输带901的顶面齐平，上料运输模组500与移栽组件900同步运行可以将治具100完全置于第二运输带901上。升降组件700带动移栽平台800升降以带动治具100升降。

更具体地，升降组件700包括但不限于气缸、液压缸、直线电机或电机丝杆结构，以电机丝杆为例，电机带动丝杆转动，移栽平台800与丝杆螺纹连接以实现移栽平台800的升降。

在一实施例中，送料机构还包括回收模组，回收模组包括下料运输组件110；下料运输组件110包括第三运输带111、第三旋转驱动件112和两个第三带轮113；两个第三带轮113沿水平方向间隔设置，第三运输带111套设两个第三带轮113；第三旋转驱动件112带动任意一项个第三带轮113转动；第三运输带111的一端位于移栽平台800的升降路径上，第二运输带901和第三运输带111的运输方向相同。通过下料运输模进一步运输治具100，方便治具100的回收。

具体地，下料运输组件110的运输方向与上料运输模组500的运输方向相同，下料运输模组位于上料运输模组500的下方。当移栽平台800被升降组件700带动移动至最底端时，第二运输带901的上表面与第三运输带111的上表面齐平。第三旋转驱动件112带动第三运输带111转动，以使对应的治具100移动至第三运输带111上并被第三运输带111带动。下料运输组件110对称设置有两个，两下料运输组件110中同一端的第三带轮113通过传动轴连接，第三旋转驱动件112通过同步带带动传动轴转动以实现两个移栽组件900的同步运行。

进一步地，回收模组还包括收集组件，收集组件包括下料机架120和第三顶升件130；第三顶升件130设置于下料机架120上；第三顶升件130用于将下料运输组件110运输的治具100顶起。通过第三顶升件130举起治具100，避免治具100继续移动导致跌落，方便人工移除治具100。

具体地，下料机架120包括两个下料固定板，两个下料运输组件110分别设置于两个下料固定板相互对的一侧。第三顶升件130包括但不限于气缸、液压缸和直线电机。

在一实施例中，收集组件还包括个翻板150，两个翻板150铰接于下料机架120上且位于第三运输带111的两侧；各翻板150延伸至第三运输带111的上方，两个翻板150相对侧面的底边呈倒角设置；第三顶升件130顶升治具100，治具100推动翻板150翻转后，翻板150回落至初始位置，治具100置于翻板150上方。治具100被顶升后，治具100推开翻板150后置于翻板150上，下一个治具100继续被第三顶升件130顶升，治具100推开翻板150，上一个治具100置于该治具100上，最底端的治具100落至翻板150上，治具100能够被层叠收集，方便人工下料。

具体地，两个翻板150分别铰接于两个下料固定板的上表面。在其它实施例中，每个下料固定板上均设置有两个翻板150，翻板150自然状态下呈水平设置。第三顶升件130的输出轴连接有第三托板140，第三顶升件130位于两个下料运输组件110。第三顶升件130推动第三托板140向上以推动治具100，治具100接触倒角，通过倒角使翻板150向上翻转，治具100通过翻板150后，在重力的作用下翻板150回落，第三顶升件130收缩以使治具100放置于翻板150上方。重复上述动作，以使治具100逐渐从下至上层叠。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。