一种导光板外观视觉检测用机械手

技术领域

本发明涉及导光板生产技术领域，更具体地说，本发明涉及一种导光板外观视觉检测用机械手。

背景技术

导光板在生产过程中，由于原材料、温度等因素影响，无法避免出现点伤、线划伤、暗影等缺陷，会导致显示异常，而影响用户使用，因此，需要对导光板外观缺陷进行检测。

对导光板外观的检测使用主要由视觉相机和辅助照明灯组成的视觉检测装置，导光板的视觉检测较导光板的生产速度来说较慢，因此，常将导光板堆放在一起，然后由机械手将导光板吸取到检测工位进行视觉检测。

现有的机械手是通常是采用多轴的机械臂，在机械臂的末端安装夹持装置，由于导光板厚度不大，因此，夹持装置通常会采用吸盘的方式，通过吸盘在取料工位吸取导光板，然后通过机械臂将导光板送至检测工位进行检测。

但是，在导光板一块一块堆放在一起的过程中，导光板与导光板之间会发生摩擦，产生静电，导光板与导光板之间会由于静电作用吸附在一起。在使用机械手上的真空吸盘吸取时，会导致同时吸取两块甚至两块以上的导光板，导致检测混乱。现有技术采用设置可抖动的真空吸盘的方式，在将导光板吸取上来后，通过其中一个或多个真空吸盘抖动，利用导光板的惯性（导光板比较薄时较小）以及通过抖动使两块导光板产生弹性变形，下方的导光板弹性变形的程度大，上方的导光板由于被真空吸盘吸附，变形小，这就使得导光板之间的边缘产生间隙，且间隙随着抖动越来越大，进而使两块导光板脱离。

现有的机械手适用于相对较厚的导光板，或者较薄但柔软性差的导光板。对于较薄且柔软性较好的导光板来说，在抖动的过程中，两块导光板同步变形，且惯性较小，在导光板与导光板之间难以产生间隙，也就难以分离。

发明内容

本发明提供的一种导光板外观视觉检测用机械手，所要解决的问题是：较薄且柔软性较好的导光板在抖动分离的过程中，由于两块导光板同步变形，且惯性较小，在导光板与导光板之间难以产生间隙，难以分离。

为实现上述目的，本发明提供一种导光板外观视觉检测用机械手，包括机械臂，机械臂的输出端安装有末端执行器，末端执行器包括：安装板，安装板安装在机械臂的输出端；夹持装置，夹持装置包括吸盘，吸盘安装在安装板底部的两端，吸盘用于吸取导光板；驱动机构，吸盘固定安装在驱动机构的输出端，驱动机构用于带动吸盘向安装板中部的方向移动以及带动吸盘向安装板端部的上方摆动，吸盘向上方摆动时，导光板的端部向上弯曲；分离机构，分离机构包括分离辊和动力部件，动力部件的输出端与分离辊的一端固定连接，分离机构还包括驱动部件一，驱动部件一用于驱动分离辊靠近或远离吸盘；分离辊靠近吸盘并紧贴在空闲导光板的端部的下表面时，动力部件带动分离辊转动，空闲导光板的端部受到分离辊推力的作用，使空闲导光板的端部向下与送检导光板的端部分离；其中，送检导光板为被吸盘吸附住的导光板，空闲导光板为吸附在送检导光板下方的导光板。

在一个优选的实施方式中，驱动机构包括驱动板一，驱动板一远离安装板中部的一侧设置有驱动板二，驱动板一和驱动板二均与安装板固定连接，驱动板一和驱动板二之间设置有移动块，驱动板一上开设有直槽口，驱动板二上开设有直槽部，直槽部靠近安装板中部的一端开设有向下倾斜的斜槽部，直槽口和直槽部处于同一水平高度上，驱动板二的两侧分别插接有销轴一和销轴二，销轴一在直槽口的内部滑动，销轴二在直槽部和斜槽部的内部滑动，吸盘固定安装在销轴一上。

在一个优选的实施方式中，驱动机构还包括移动杆和连接轴，移动杆的一端转动套设在移动块上，连接轴插接在移动杆上，安装板的上端安装有气缸一，气缸一的输出端铰接有连杆，连杆远离气缸一的一端与连接轴的上端铰接。

在一个优选的实施方式中，驱动部件一包括固定板，固定板固定安装在安装板的上端，固定板靠近安装板端部的一侧铰接有摆动板，分离辊转动连接在摆动板的底部，固定板上设置有气缸二，气缸二的固定端与固定板铰接，气缸二的输出端与摆动板铰接。

在一个优选的实施方式中，安装板的下方设置有载物台，载物台上设置有载物板，载物板用于承载导光板，载物台上设置有定位销，定位销用于对载物板定位。

在一个优选的实施方式中，载物板的四周均设置有移动盒，移动盒上竖向插接有推板，载物台的底部设置有驱动部件二，驱动部件二用于驱动四个移动盒向靠近载物板或远离载物板的方向移动。

在一个优选的实施方式中，驱动部件二包括圆盘，圆盘设置在载物台的下方，圆盘的圆周方向开设有导向槽，导向槽的两端分别位于靠近圆盘中部的一侧和远离圆盘中部的一侧，移动盒的底部固定安装有弯杆，弯杆远离移动盒的一端在导向槽的内部滑动，圆盘由驱动电机三驱动。

在一个优选的实施方式中，载物台的两端均固定连接有安装杆，安装杆上滑动设置有齿条三，并且安装杆上转动连接有齿轮三，齿条三与齿轮三相啮合，齿条三靠近载物台的一端固定连接有分离杆，齿轮三由电机四驱动。

在一个优选的实施方式中，机械臂包括Y轴移动组件，Y轴移动组件包括固定架一，固定架一上滑动安装有移动座一，固定架一上固定安装有齿条一，移动座一上安装有电机一，电机一的输出端固定安装有齿轮一，齿轮一与齿条一相啮合。

在一个优选的实施方式中，机械臂还包括Z轴移动组件，Z轴移动组件包括固定架二，固定架二固定安装在移动座一上，固定架二上滑动安装有移动座二，固定架二上固定安装有齿条二，移动座二上安装有电机二，电机二的输出端固定安装有齿轮二，齿轮二与齿条二相啮合。

本发明的技术效果和优点：本发明通过吸盘带动导光板的两端向上弯曲，再通过分离辊紧贴在空闲导光板弯曲处的下表面，分离辊转动时向空闲导光板施加推力，克服导光板之间的静电吸附力，从而使空闲导光板的端部向下滑动，与送检导光板分离。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明的局部结构示意图一。

图3为本发明驱动机构的局部结构示意图。

图4为本发明图3的爆炸图。

图5为本发明吸盘摆动后的示意图。

图6为本发明的局部结构示意图二。

图7为本发明的局部剖视图。

图8为本发明驱动部件二的示意图。

图9为本发明Y轴移动组件和Z轴移动组件的结构示意图。

图10为本发明吸盘吸取导光板时的示意图。

图11为本发明吸附在一起的导光板脱离时的示意图。

附图标记为：1、机械臂；11、Y轴移动组件；111、固定架一；112、移动座一；113、齿条一；114、电机一；115、齿轮一；12、Z轴移动组件；121、固定架二；122、移动座二；123、齿条二；124、电机二；125、齿轮二；2、安装板；3、吸盘；31、真空发生器；4、驱动机构；41、驱动板一；411、直槽口；42、驱动板二；421、直槽部；422、斜槽部；43、移动块；44、销轴一；45、销轴二；46、移动杆；47、连接轴；48、气缸一；49、连杆；5、分离机构；51、分离辊；52、动力部件；53、驱动部件一；531、固定板；532、摆动板；533、气缸二；6、载物台；61、载物板；62、定位销；7、移动盒；71、推板；8、驱动部件二；81、圆盘；82、导向槽；83、弯杆；9、安装杆；91、齿条三；92、齿轮三；93、分离杆；100、导光板。

具体实施方式

下面将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。

参照说明书附图1-图11，一种导光板外观视觉检测用机械手，包括机械臂1，机械臂1的输出端安装有末端执行器，末端执行器包括：安装板2，安装板2安装在机械臂1的输出端；夹持装置，夹持装置包括吸盘3，吸盘3安装在安装板2底部的两端，吸盘3用于吸取导光板100；驱动机构4，吸盘3固定安装在驱动机构4的输出端，驱动机构4用于带动吸盘3向安装板2中部的方向移动以及带动吸盘3向安装板2端部的上方摆动，吸盘3向上方摆动时，导光板100的端部向上弯曲；分离机构5，分离机构5包括分离辊51和动力部件52，动力部件52的输出端与分离辊51的一端固定连接，分离机构5还包括驱动部件一53，驱动部件一53用于驱动分离辊51靠近或远离吸盘3；分离辊51靠近吸盘3并紧贴在空闲导光板100的端部的下表面时，动力部件52带动分离辊51转动，空闲导光板100的端部受到分离辊51推力的作用，使空闲导光板100的端部向下与送检导光板100的端部分离；其中，送检导光板100为被吸盘3吸附住的导光板100，空闲导光板100为吸附在送检导光板100下方的导光板100。

上述技术方案中，吸盘3为真空吸盘，夹持装置还包括真空发生器31，真空发生器31的输出端与吸盘3相连通，真空发生器31安装在安装板2上，吸盘3设置有四个，安装板2的两端均设置两个，吸盘3吸取导光板100时，四个吸盘3分别吸取导光板100的四个角。驱动机构4一方面能够带动吸盘3移动，另一方面能够带动吸盘3摆动，因此，可以给每个吸盘3均配置一个直线气缸和一个摆动气缸，以驱动吸盘3动作。动力部件52为一马达，马达用于驱动分离辊51转动，而驱动部件一53可以采用气缸或滚珠丝杠副来带动分离辊51移动，以实现驱动分离辊51靠近或远离吸盘3的目的。

还需要说明的是，机械臂1可以为三轴机械臂，以用于带动末端执行器移动，实现将导光板100从取料工位吸取至视觉检测工位的目的。

在具体实施场景中，导光板100叠放在取料工位，在进行视觉检测时，机械臂1带动末端执行器移动到取料工位，然后末端执行器下降，通过吸盘3吸取最上方的一块导光板100，当导光板100之间由于静电作用吸附在一起时，吸盘3虽然吸取的是一块导光板100，但可能两块甚至两块以上的导光板100都一起被吸走，如图10所示。因此，首先，通过驱动机构4带动吸盘3向安装板2中部的方向移动（即图1中X轴的方向），然后再通过驱动机构4带动吸盘3向上摆动一个角度，具体角度可以根据不同类型的导光板100而定，此时，导光板100的两端均向上弯曲，由于导光板100相对较柔软，因此，吸附在一起的导光板100无法分离，通过驱动部件一53带动分离辊51靠近导光板100的弯曲部位，并使分离辊51贴在空闲导光板100的下表面，如图11所示。然后通过动力部件52带动分离辊51转动，转动方向如图11所示，在分离辊51的外表面包覆有弹性橡胶，弹性橡胶向空闲导光板100施加推力，从而使空闲导光板100的端部向下滑动，与送检导光板100的端部分离，如图11所示，最后，空闲导光板100在重力的作用下与送检导光板100完全分离，再通过机械臂1将导光板100送至检测工位即可。

需要补充说明的是，吸盘3先移动使导光板100产生一个缓冲区后才能向上摆动，防止吸盘3直接向上摆动对导光板100造成拉伸破坏或者导光板100脱离吸盘3。

参照说明书附图1-图5，在此提供另一种驱动机构4的结构，其不需要采用四个直线气缸和四个摆动气缸就可以驱动吸盘3动作，具体地，驱动机构4包括驱动板一41，驱动板一41远离安装板2中部的一侧设置有驱动板二42，驱动板一41和驱动板二42均与安装板2固定连接，驱动板一41和驱动板二42之间设置有移动块43，驱动板一41上开设有直槽口411，驱动板二42上开设有直槽部421，直槽部421靠近安装板2中部的一端开设有向下倾斜的斜槽部422，直槽口411和直槽部421处于同一水平高度上，驱动板二42的两侧分别插接有销轴一44和销轴二45，销轴一44在直槽口411的内部滑动，销轴二45在直槽部421和斜槽部422的内部滑动，吸盘3固定安装在销轴一44上。

进一步地，驱动机构4还包括移动杆46和连接轴47，移动杆46的一端转动套设在移动块43上，连接轴47插接在移动杆46上，安装板2的上端安装有气缸一48，气缸一48的输出端铰接有连杆49，连杆49远离气缸一48的一端与连接轴47的上端铰接。

需要说明的是，销轴一44和销轴二45分别固定安装在移动块43中部的两侧位置，吸盘3摆动前的状态如图3所示，吸盘3需要动作时，通过气缸一48带动连杆49移动，连杆49通过连接轴47和移动杆46带动移动块43移动；首先，销轴二45在直槽部421的内部移动，销轴一44在直槽口411的内部移动，此时的移动块43和吸盘3是处于平移的状态，当销轴二45移动进入斜槽部422内时，移动块43就会发生摆动，从而移动块43通过销轴一44带动吸盘3摆动，如图5所示。

需要补充说明的是，每个吸盘3均配置一个驱动板一41、驱动板二42、移动块43、销轴一44和销轴二45，而位于安装板2同一端的两个吸盘3共用一个移动杆46、连接轴47、气缸一48和连杆49，因此，驱动四个吸盘3动作只需要采用两个气缸一48，使控制更为简单。

参照说明书附图1-图2，驱动部件一53包括固定板531，固定板531固定安装在安装板2的上端，固定板531靠近安装板2端部的一侧铰接有摆动板532，分离辊51转动连接在摆动板532的底部，固定板531上设置有气缸二533，气缸二533的固定端与固定板531铰接，气缸二533的输出端与摆动板532铰接。

需要说明的是，动力部件52固定安装在摆动板532上，用于带动分离辊51转动，通过气缸二533的伸缩，可以带动摆动板532摆动，当摆动板532向下摆动时，分离辊51可以与空闲导光板100的下表面接触，当摆动板532向上摆动后，不影响吸盘3对导光板100的吸取。

参照说明书附图1、图6和图7，安装板2的下方设置有载物台6，载物台6上设置有载物板61，载物板61用于承载导光板100，载物台6上设置有定位销62，定位销62用于对载物板61定位。

需要说明的是，在载物板61上开设有与定位销62对应的定位孔，在将载物板61放置在载物台6上时，定位销62位于定位孔内。

进一步地，载物板61的四周均设置有移动盒7，移动盒7上竖向插接有推板71，载物台6的底部设置有驱动部件二8，驱动部件二8用于驱动四个移动盒7向靠近载物板61或远离载物板61的方向移动。

进一步地，驱动部件二8包括圆盘81，圆盘81设置在载物台6的下方，圆盘81的圆周方向开设有导向槽82，导向槽82的两端分别位于靠近圆盘81中部的一侧和远离圆盘81中部的一侧，移动盒7的底部固定安装有弯杆83，弯杆83远离移动盒7的一端在导向槽82的内部滑动，圆盘81由驱动电机三驱动。

需要说明的是，移动盒7滑动安装在载物台6上，通过电机三带动圆盘81转动，圆盘81带通过导向槽82可以带动弯杆83和移动盒7来回移动，通过移动盒7上的推板71可以推动叠放在一起的导光板100，四个推板71可以将导光板100推整齐，尤其是在空闲导光板100与送检导光板100脱离时，将空闲导光板100推整齐，以便于下一次吸盘3能够准确吸取到导光板100。

进一步地，载物台6的两端均固定连接有安装杆9，安装杆9上滑动设置有齿条三91，并且安装杆9上转动连接有齿轮三92，齿条三91与齿轮三92相啮合，齿条三91靠近载物台6的一端固定连接有分离杆93，齿轮三92由电机四驱动。

需要说明的是，如图11所示，空闲导光板100向下脱离送检导光板100时，空闲导光板100的中部会向下凹，通过电机四和齿轮三92带动齿条三91和分离杆93移动，可以将分离杆93插在空闲导光板100下凹的空间内，此时，机械臂1可以带动吸盘3以较快的速度上升，从而使空闲导光板100与送检导光板100快速脱离，加快生产速度。可以在机架上设置视觉相机，检测空闲导光板100是否下凹，若没有下凹，则齿条三91和分离杆93不动作。

参照说明书附图1和图9，机械臂1包括Y轴移动组件11，Y轴移动组件11包括固定架一111，固定架一111上滑动安装有移动座一112，固定架一111上固定安装有齿条一113，移动座一112上安装有电机一114，电机一114的输出端固定安装有齿轮一115，齿轮一115与齿条一113相啮合。

进一步地，机械臂1还包括Z轴移动组件12，Z轴移动组件12包括固定架二121，固定架二121固定安装在移动座一112上，固定架二121上滑动安装有移动座二122，固定架二121上固定安装有齿条二123，移动座二122上安装有电机二124，电机二124的输出端固定安装有齿轮二125，齿轮二125与齿条二123相啮合。

需要说明的是，电机一114通过齿轮一115和齿条一113的啮合可以带动移动座一112在固定架一111上沿着Y轴移动，电机二124通过齿轮二125和齿条二123的啮合可以带动移动座二122在固定架二121上沿着Z轴移动，安装板2安装在移动座二122上，从而通过Y轴移动组件11和Z轴移动组件12可以带动安装板2沿着Y轴和Z轴移动。

最后：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。