一种大片玻璃上片装置及上片方法与流程

1.本发明涉及玻璃生产技术领域，具体为一种大片玻璃上片装置及上片方法。


背景技术：

2.深加工玻璃原片生产线的进片区域，采用垂直取片的上片方式，适应85
°
放置的玻璃垛直接上片，操作简单，玻璃上片过程不易出现玻璃碎裂现象，在玻璃深加工领域已基本替代人工使用，特别是大片的上片方式。
3.目前用于该领域内的上片机，上片原理基本如下：在进片区域，玻璃垛已转运到固定位置的上片架转台，吸盘架直线水平移动同时翻转95
°
以吸取单片玻璃，位置由感应开关接触玻璃面获得，吸取是通过直连吸盘杆的四连杆机构进行连续收缩搓片动作以破开玻璃垛片间所谓真空现象；随后翻转并水平移动吸盘架到上片输送平台，四连杆机构再次连续收缩进行放片。
4.分析下整个上片过程采用的方法：
5.1.玻璃片自玻璃垛上剥离时，因为片间仅有稀薄隔离粉(或防霉隔离粉)，在85
°
垂直放置时，片间间隙极小，在最外层玻璃片被垂直拉开时会产生所谓真空现象，仅能在片底侧先一步拉开才不会导致相邻玻璃片受影响而晃动甚至被直接拉离到摔碎，这种方式我们称为搓片，现在已作为成熟通用方式，采用的是双摇杆的四连杆结构，双摇杆共4个支点以连接吸盘臂和翻转臂，吸盘臂上均匀分布吸盘杆和吸盘；双摇杆主动杆转动完成连续收缩动作使吸盘臂得以搓片破真空，再通过翻转臂翻转，吸片过程完成。
6.2.在终端放片过程中，吸盘架的吸盘杆上弹簧开始被压缩，玻璃片在吸盘架翻转到位后，玻璃片基本呈水平状态，此时吸盘杆竖直能托举玻璃片放片到平台，保证放片平稳并且位置可控；玻璃片在到达上片输送平台上方或与平台共面时，玻璃被放片，吸盘由吸气状态变更为吹气状态，此时玻璃片由吸盘架共体变更为自由状态，以完成终端放片过程，此时四连杆再次连续收缩(在翻转过程中已被打开)使吸盘架移动到平台下方以脱离玻璃片。
7.上述工艺存在的问题为：
8.在搓片过程中，四连杆机构收缩不能精细控制，结构上都是采用气缸或者电机，主要体现在控制上都是直接收缩到位后翻转臂才开始翻转，在收缩过程中，底部与顶部几乎同步作用，底部率先拉开距离，破除真空从底部开始向上，在顶部未脱离真空时玻璃片上移为相对滑动，有隔离粉作为润滑剂不会导致擦伤，但在四连杆继续收缩过程中，底部较顶部拉开距离越来越大，同时玻璃片大幅上移，导致玻璃片与相邻片间夹角过大，此时顶部已破除真空，在刚要脱离期间片间存在夹角极易发生边角摩擦现象，玻璃片上部易被擦伤，而且擦伤位置偏离玻璃片顶部边角，后续深加工也无法清除；
9.在终端放片过程中，当玻璃片规格尺寸较小，重量较轻时，玻璃片不会压缩弹簧到极限位置，因此只要保证此时吸盘面还在平台上方，四连杆收缩前放片，弹簧弹性本身能保证玻璃片顺利放片到平台；但是大片重量太大，弹簧离极限压缩接近，吸盘杆呈接近刚性状态，在吸盘架翻转到位时放片，呈自由状态玻璃片的速度控制即需要四连杆机构收缩速度
配合，收缩速度如不能精准控制，玻璃片放片速度则不可控，不能平稳到达平台。
10.目前上片方法是基于小片或者中小片发展而来，并不完全适用于大片，容易导致大片上片时擦伤且不能平稳放片。


技术实现要素：

11.本发明所要解决的技术问题在于提供一种大片玻璃上片装置及上片方法适用于大片，使得大片上片时不易擦伤且能够平稳放片。
12.本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题：
13.一种大片玻璃上片装置，包括移动小车(1)、翻转臂(2)、伺服电机(3)、第一摇杆(4)、第二摇杆(5)、吸盘架(6)、吸盘组件(7)；所述移动小车(1)上转动连接有翻转臂(2)，上述翻转臂(2)的底部通过伺服电机(3)转动连接有第一摇杆(4)，所述翻转臂(2)的顶部转动连接有第二摇杆(5)，所述第一摇杆(4)和第二摇杆(5)的自由端转动连接在吸盘架(6)上，所述第一摇杆(4)的长度大于第二摇杆(5)的长度；所述吸盘架(6)上从上到下依次间隔设置有多个吸盘组件(7)，所述吸盘组件(7)的预紧长度从上到下逐级缩短，所述吸盘架(6)、第一摇杆(4)、第二摇杆(5)、翻转臂(2)之间形成四连杆机构。
14.有益效果：通过吸盘组件的预紧长度从上到下逐级缩短、四连杆机构及伺服电机的设置，能够保证上片时不易擦伤；通过伺服电机的设置，能够保证平稳放片。
15.进一步的，所述吸盘组件(7)包括吸盘杆(71)、吸盘(72)、弹簧(73)，所述吸盘杆(71)固定在吸盘架(6)上，所述吸盘杆(71)的自由端固定有吸盘(72)，所述吸盘(72)和吸盘架(6)之间的吸盘杆(71)上套设有弹簧(73)，从上到下各弹簧(73)的预紧长度逐级缩短。
16.进一步的，还包括感应装置(8)，所述吸盘架(6)上固定有感应装置(8)，所述感应装置(8)的输入端靠近玻璃垛设置，所述感应装置(8)的输出端电连接控制系统，所述吸盘组件(7)电连接控制系统。
17.有益效果：通过感应装置和控制系统的设置，当感应装置接触到玻璃垛时，能够自动控制吸盘组件延时抽真空。
18.进一步的，所述伺服电机(3)电连接控制系统。
19.有益效果：通过伺服电机的设置，使得四连杆机构动作速度和位置任意可控，进而保证大片上片时不易擦伤且能够平稳放片。
20.本发明还公开了一种使用上述任一技术方案所述的大片玻璃上片装置进行上片的方法，包括以下步骤：
21.s1在吸盘架(6)翻转到已确认位置后，向靠近玻璃垛(9)的位置水平移动吸盘架(6)，同时第一摇杆(4)根据实际工况做扩张动作，使整个吸盘(72)的吸盘面能同步接触玻璃垛(9)外沿面，然后启动吸盘组件(7)抽真空吸住玻璃垛(9)外沿的玻璃片，吸盘组件(7)具备拉升玻璃片的径向力和轴向力；
22.s2四连杆机构通过伺服电机(3)开始启动收缩，吸盘组件(7)开始由压缩状态转向拉伸状态，由于底部吸盘组件(7)的预紧位置距离相对较短，第一摇杆(4)较长，四连杆机构执行收缩动作时底部运动距离相对较长，使底部吸盘组件(7)先行到达预紧位置，吸盘组件(7)轴向力先行产生作用，吸盘组件(7)在轴向力作用下拉出玻璃片，同时径向力确保大于玻璃片重量以提升玻璃片，外拉玻璃片达到破除玻璃片间真空，此时顶部吸盘组件(7)逐步
到达预紧位置，整个玻璃片被拉出，完成搓片动作；
23.s3玻璃片被拉出后，通过伺服电机(3)控制四连杆机构及时停止收缩动作，开始通过翻转臂(2)带动吸盘架(6)进行翻转，在吸盘架(6)动作一定角度后四连杆机构开始逐步收缩，配合将玻璃片顺利拉出堆垛平台(10)；
24.s4吸盘架(6)通过翻转臂(2)翻转回到初始位置时，开始启动终端放片，与输送平台(11)平行前刻释放吸盘组件(7)内的真空，玻璃片成自由状态，吸盘组件(7)中的弹簧(73)在此前已被压缩到接近极限状态依靠吸盘组件(7)中吸盘架(71)托住玻璃片，此时翻转动作结束；
25.s5四连杆机构通过伺服电机(3)精准控制跟随玻璃片的下降速度来逐步收缩以保证玻璃片在自由状态时仍能与吸盘组件(7)中吸盘(72)平稳接触，玻璃片平稳下降并触达输送平台(11)后终止；
26.s6四连杆机构继续收缩到极限位置，保证吸盘(72)的吸盘面低于输送平台(11)。
27.有益效果：通过s1-s3工艺的设置，因为吸盘架翻转时玻璃片上部能快速远离玻璃垛，玻璃片与玻璃垛间不易形成夹角，因此玻璃片即使被提升，上部也能保证与玻璃垛外沿平行，不易受到擦伤；通过s4-s6工艺的设置，能够精准控制玻璃片平稳触达输送平台，保证平稳放片。
28.进一步的，s1中的扩张动作角度在0.5
°‑
1.5
°
。
29.有益效果：通过扩张动作角度的设置，能够保证初始状态时整个吸盘的吸盘面同步接触玻璃垛的外沿面。
30.进一步的，s2中底部弹簧(73)预紧位置比顶部弹簧(73)预紧位置短2-3mm。
31.进一步的，s2中搓片时四连杆机构在扩张状态回复到0
°
位置，再收缩1
°‑2°
，利用伺服电机(3)控制四连杆机构及时停止收缩动作。
32.有益效果：通过预紧位置及四连杆机构扩张过程的设置，能够尽量减小待拉玻璃片与玻璃垛外沿面夹角，使其达到近似平行的状态，搓片时不易受到擦伤。
33.进一步的，s4中移动小车(1)朝向远离玻璃垛(9)的一侧移动。
34.进一步的，所述吸盘架(6)上还固定有感应装置(8)，s1中当感应装置(8)触碰到玻璃垛(9)后，此时通过移动小车(1)继续水平移动吸盘架(6)，距离稍大于吸盘(72)的深度，然后开始启动吸盘组件(7)抽真空，各吸盘(72)同步收缩，达到预定负压力后，吸盘唇边被压缩到吸盘碗底吸住玻璃垛(9)外沿的玻璃片。
35.本发明的优点在于：
36.本发明在通过吸盘组件的预紧长度从上到下逐级缩短、四连杆机构及伺服电机的设置，能够保证上片时不易擦伤；通过伺服电机的设置，能够保证平稳放片。
37.本发明通过感应装置和控制系统的设置，当感应装置接触到玻璃垛时，能够自动控制吸盘组件延时抽真空。
38.本发明通过伺服电机的设置，使得四连杆机构动作速度和位置任意可控，进而保证大片上片时不易擦伤且能够平稳放片。
39.本发明通过s1-s3工艺的设置，因为吸盘架翻转时玻璃片上部能快速远离玻璃垛，玻璃片与玻璃垛间不易形成夹角，因此玻璃片即使被拉升，上部也能保证与玻璃垛外沿近似平行，不易受到擦伤；通过s4-s6工艺的设置，能够精准控制玻璃片平稳触达输送平台，保
证平稳放片。
40.本发明通过扩张动作角度的设置，能够保证初始状态时整个吸盘的吸盘面同步接触玻璃垛的外沿面。
41.本发明通过预紧位置及四连杆机构收缩和扩张过程的设置，能够尽量减小待拉玻璃片与玻璃垛外沿面夹角，使其达到近似平行的状态，搓片时不易受到擦伤。
附图说明
42.图1为本发明实施例一大片玻璃上片装置的工作过程图；
43.图2为本发明实施例一大片玻璃上片装置的上片工作状态图；
44.图3为本发明实施例一大片玻璃上片装置的初始放片工作状态图；
45.图4为本发明实施例一大片玻璃上片装置的末期放片工作状态图。
具体实施方式
46.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，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。
47.实施例一
48.如图1所示，本实施例提供一种大片玻璃上片装置，包括移动小车1、翻转臂2、伺服电机3、第一摇杆4、第二摇杆5、吸盘架6、吸盘组件7、感应装置8。
49.如图1所示，移动小车1上转动连接有翻转臂2，翻转臂2的底部通过伺服电机3转动连接有第一摇杆4，翻转臂2的顶部转动连接有第二摇杆5，第一摇杆4和第二摇杆5的自由端转动连接在吸盘架6上，第一摇杆4的长度大于第二摇杆5的长度；吸盘架6上从上到下依次间隔固定有多个吸盘组件7，本实施例示例吸盘架6上从上到下依次间隔固定有四个吸盘组件7，吸盘组件7包括吸盘杆71、吸盘72、弹簧73，吸盘杆71固定在吸盘架6上，吸盘杆71的自由端固定有吸盘72，吸盘72和吸盘架6之间的吸盘杆71上套设有弹簧73，从上到下各弹簧73的预紧长度逐级微量缩短；吸盘架6上固定有感应装置8，感应装置8的输入端靠近玻璃垛设置，与吸盘72面平行；感应装置8的输出端、吸盘杆71、伺服电机3均电连接控制系统(图未示)；吸盘架6、第一摇杆4、第二摇杆5、翻转臂2之间形成四连杆机构。
50.一种大片玻璃上片方法，包括以下步骤：
51.如图2所示，在吸盘架6翻转95
°
到达已确认位置后，向靠近玻璃垛9(由多个玻璃片堆叠而成)的位置水平移动吸盘架6，同时第一摇杆4做微量扩张动作，本实施例示例扩张动作角度在1
°
左右，使整个吸盘72的吸盘面能同步接触玻璃垛9外沿面，当感应装置8触碰到玻璃垛9后将信号传递给控制系统，此时通过移动小车1继续水平移动吸盘架6，距离稍大于吸盘72的深度，控制系统开始启动吸盘组件7抽真空，各吸盘72同步收缩，达到预定负压力后，吸盘唇边被压缩到吸盘碗底，吸盘杆71具备拉升玻璃片的径向力和轴向力；此时四连杆机构通过伺服电机3开始启动收缩，弹簧73开始由压缩状态转向拉伸状态，由于底部吸盘72与弹簧73预紧位置距离相对较短(底部弹簧73预紧位置比顶部弹簧73预紧位置短2-3mm)，第一摇杆4较长，四连杆机构执行收缩动作时底部运动距离相对较长，使底部弹簧73先行到
达预紧位置，吸盘杆71轴向力先行产生作用，吸盘杆71在轴向力作用下拉出玻璃片，同时径向力确保大于玻璃片重量(设计保证)以提升玻璃片，外拉玻璃片达到破除玻璃片间真空，此时顶部弹簧73逐步到达预紧位置，整个玻璃片被拉出，完成搓片动作；玻璃片被拉出后，通过伺服电机3精准控制四连杆机构及时停止收缩动作，开始通过翻转臂2带动吸盘架6进行翻转，在吸盘架6动作一定角度后四连杆机构开始逐步收缩，配合将玻璃片顺利拉出堆垛平台10底部区域；本实施例示例搓片时四连杆机构在扩张回复到0
°
位置，再收缩1-2
°
左右，利用伺服电机3控制四连杆机构及时停止收缩动作，以尽量减小待拉玻璃片与玻璃垛9外沿面夹角，达到近似平行状态；因为吸盘架6翻转时玻璃片上部能快速远离玻璃垛9，玻璃片与玻璃垛9间不易形成夹角，因此玻璃片即使被提升，上部也能保证与玻璃垛9外沿平行，不易受到擦伤。
52.如图3所示，吸盘架6通过翻转臂2翻转回到初始位置时，同时移动小车1朝向远离玻璃垛9的一侧移动，开始启动终端放片，与输送平台11平行前刻释放吸盘组件7内的真空，玻璃片成自由状态，弹簧73在此前已被压缩到接近极限状态依靠吸盘架71托住玻璃片，此时翻转动作结束，四连杆机构通过伺服电机3控制跟随玻璃片的下降速度来逐步收缩以保证玻璃片在自由状态时仍能与整个吸盘72平稳接触，玻璃片平稳下降并触达输送平台11后终止，此时四连杆机构的速度近似为0，而且位置得到保证；在放片初始位置，各吸盘72组成的吸盘组面平行于输送平台11并在平台之上一定距离，该距离能保证翻转动作停止四连杆机构完全收缩后，整个吸盘架6低于输送平台11；在吸片位置，吸盘架翻转95
°
后吸盘组面为95
°
；通过上述设置，能够精准控制玻璃片平稳触达输送平台11。
53.如图4所示，四连杆机构继续收缩到极限位置，保证吸盘72的吸盘面低于输送平台11。
54.以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

技术特征：
1.一种大片玻璃上片装置，其特征在于，包括移动小车(1)、翻转臂(2)、伺服电机(3)、第一摇杆(4)、第二摇杆(5)、吸盘架(6)、吸盘组件(7)；所述移动小车(1)上转动连接有翻转臂(2)，上述翻转臂(2)的底部通过伺服电机(3)转动连接有第一摇杆(4)，所述翻转臂(2)的顶部转动连接有第二摇杆(5)，所述第一摇杆(4)和第二摇杆(5)的自由端转动连接在吸盘架(6)上，所述第一摇杆(4)的长度大于第二摇杆(5)的长度；所述吸盘架(6)上从上到下依次间隔设置有多个吸盘组件(7)，所述吸盘组件(7)的预紧长度从上到下逐级缩短，所述吸盘架(6)、第一摇杆(4)、第二摇杆(5)、翻转臂(2)之间形成四连杆机构。2.根据权利要求1所述的一种大片玻璃上片装置，其特征在于：所述吸盘组件(7)包括吸盘杆(71)、吸盘(72)、弹簧(73)，所述吸盘杆(71)固定在吸盘架(6)上，所述吸盘杆(71)的自由端固定有吸盘(72)，所述吸盘(72)和吸盘架(6)之间的吸盘杆(71)上套设有弹簧(73)，从上到下各弹簧(73)的预紧长度逐级缩短。3.根据权利要求1所述的一种大片玻璃上片装置，其特征在于：还包括感应装置(8)，所述吸盘架(6)上固定有感应装置(8)，所述感应装置(8)的输入端靠近玻璃垛设置，所述感应装置(8)的输出端电连接控制系统，所述吸盘组件(7)电连接控制系统。4.根据权利要求3所述的一种大片玻璃上片装置，其特征在于：所述伺服电机(3)电连接控制系统。5.一种使用权利要求1至4任一所述的大片玻璃上片装置进行上片的方法，其特征在于：s1在吸盘架(6)翻转到已确认位置后，向靠近玻璃垛(9)的位置水平移动吸盘架(6)，同时第一摇杆(4)根据实际工况做扩张动作，使整个吸盘(72)的吸盘面能同步接触玻璃垛(9)外沿面，然后启动吸盘组件(7)抽真空吸住玻璃垛(9)外沿的玻璃片，吸盘组件(7)具备拉升玻璃片的径向力和轴向力；s2四连杆机构通过伺服电机(3)开始启动收缩，吸盘组件(7)开始由压缩状态转向拉伸状态，由于底部吸盘组件(7)的预紧位置距离相对较短，第一摇杆(4)较长，四连杆机构执行收缩动作时底部运动距离相对较长，使底部吸盘组件(7)先行到达预紧位置，吸盘组件(7)轴向力先行产生作用，吸盘组件(7)在轴向力作用下拉出玻璃片，同时径向力确保大于玻璃片重量以提升玻璃片，外拉玻璃片达到破除玻璃片间真空，此时顶部吸盘组件(7)逐步到达预紧位置，整个玻璃片被拉出，完成搓片动作；s3玻璃片被拉出后，通过伺服电机(3)精准控制四连杆机构及时停止收缩动作，开始通过翻转臂(2)带动吸盘架(6)进行翻转，在吸盘架(6)动作一定角度后四连杆机构开始逐步收缩，配合将玻璃片顺利拉出堆垛平台(10)；s4吸盘架(6)通过翻转臂(2)翻转回到初始位置时，开始启动终端放片，与输送平台(11)平行前刻释放吸盘组件(7)内的真空，玻璃片成自由状态，吸盘组件(7)中的弹簧(73)在此前已被压缩到接近极限状态依靠吸盘组件(7)中吸盘架(71)托住玻璃片，此时翻转动作结束；s5四连杆机构通过伺服电机(3)控制跟随玻璃片的下降速度来逐步收缩以保证玻璃片在自由状态时仍能与吸盘组件(7)中吸盘(72)平稳接触，玻璃片平稳下降并触达输送平台(11)后终止；
s6四连杆机构继续收缩到极限位置，保证吸盘(72)的吸盘面低于输送平台(11)。6.根据权利要求5所述的一种大片玻璃上片方法，其特征在于：s1中的扩张动作角度在0.5
°‑
1.5
°
。7.根据权利要求5所述的一种大片玻璃上片方法，其特征在于：s2中底部弹簧(73)预紧位置比顶部弹簧(73)预紧位置短2-3mm。8.根据权利要求5所述的一种大片玻璃上片方法，其特征在于：s2中搓片时四连杆机构在扩张状态回复到0
°
位置，再收缩1
°‑2°
，利用伺服电机(3)精准控制四连杆机构及时停止收缩动作。9.根据权利要求5所述的一种大片玻璃上片方法，其特征在于：s4中移动小车(1)朝向远离玻璃垛(9)的一侧移动。10.根据权利要求5所述的一种大片玻璃上片方法，其特征在于：所述吸盘架(6)上还固定有感应装置(8)，s1中当感应装置(8)触碰到玻璃垛(9)后，此时通过移动小车(1)继续水平移动吸盘架(6)，距离稍大于吸盘(72)的深度，然后开始启动吸盘组件(7)抽真空，各吸盘(72)同步收缩，达到预定负压力后，吸盘唇边被压缩到吸盘碗底吸住玻璃垛(9)外沿的玻璃片。

技术总结
本发明提供一种大片玻璃上片装置及上片方法，包括移动小车、翻转臂、伺服电机、第一摇杆、第二摇杆、吸盘架、吸盘组件；移动小车上转动连接有翻转臂，上述翻转臂的底部通过伺服电机转动连接有第一摇杆，翻转臂的顶部转动连接有第二摇杆，第一摇杆和第二摇杆的自由端转动连接在吸盘架上，第一摇杆的长度大于第二摇杆的长度；吸盘架上从上到下依次间隔设置有多个吸盘组件，吸盘组件的预紧长度从上到下逐级缩短，吸盘架、第一摇杆、第二摇杆、翻转臂之间形成四连杆机构。本发明通过吸盘组件的预紧长度的改变、四连杆机构及伺服电机的设置，通过独创的上片工艺过程，能够保证上片时不易擦伤，并通过伺服电机的精准控制，能够保证平稳放片。片。片。


技术研发人员：许道宏 陈殿友 苗新念 陈承新 高启晗
受保护的技术使用者：蚌埠凯盛工程技术有限公司
技术研发日：2023.06.13
技术公布日：2023/8/9