CN109879052A - 一种单放纠偏机器人及其纠偏方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及玻璃基板搬运***的子***，具体地说是一种单放纠偏机器人及其纠偏方法，单放纠偏机器人包括安装基础、行走滑台、行走滑板、升降立柱、升降滑板、阵列传感器、大臂、小臂及执行器，行走滑台设置在安装基础上，行走滑板与行走滑台滑动连接，升降立柱可相对转动地与行走滑板连接，在升降立柱上设有沿升降立柱高度方向进行直线运动的升降滑板；大臂的一端铰接于升降滑板上，另一端与小臂的一端铰接，小臂的另一端铰接有执行器；执行器具有随升降滑板升降、随升降立柱转动、随行走滑板沿行走滑台滑动以及由大臂和小臂带动伸缩的自由度；升降滑板上设有阵列传感器。本发明单放纠偏机器人的结构简单，纠偏方法操作方便，可以对与工位不平行的歪斜基板进行纠偏。

Description

一种单放纠偏机器人及其纠偏方法

技术领域

本发明涉及玻璃基板搬运***的子***，具体地说是一种单放纠偏机器人及其纠偏方法。

背景技术

近年来，光电产业迅速发展，市场需求不断增加，工业机器人在光电产业的应用也随之显著增加，尤其对用于液晶面板厂无尘车间的搬运机器人需求最为迫切。这种搬运机器人主要应用于LCD(液晶显示屏)生产制造过程中玻璃基板传送，连接前后段制程的传输，以及各制程中的玻璃基板的交换与传递。日本是目前此类机器人的主要生产国，已开发出用于第十代LCD玻璃基板搬运的大型机器人***。

我国LCD玻璃基板搬运机器人主要依赖进口，造价昂贵，结构复杂，操作繁琐。

发明内容

为了满足玻璃基板搬运机器人的生产需求，本发明的目的在于提供一种单放纠偏机器人及其纠偏方法，能够让机器人在取放玻璃基板的过程中，对玻璃基板的位置及偏斜角度进行动态纠正。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

本发明的单放纠偏机器人包括安装基础、行走滑台、行走滑板、升降立柱、升降滑板、阵列传感器、大臂、小臂及执行器，该行走滑台设置在安装基础上，所述行走滑板与行走滑台滑动连接，所述升降立柱可相对转动地与行走滑板连接，在该升降立柱上设有沿升降立柱高度方向进行直线运动的升降滑板；所述大臂的一端铰接于升降滑板上，另一端与所述小臂的一端铰接，该小臂的另一端铰接有所述执行器；所述执行器具有随升降滑板升降、随升降立柱转动、随行走滑板沿行走滑台滑动以及由大臂和小臂带动伸缩的自由度；所述升降滑板上设有阵列传感器；

其中：所述执行器的一端为与小臂铰接的板状，另一端呈叉子状；所述执行器的另一端为两根相互平行的叉杆，每根叉杆上均设有用于真空吸附所述歪斜基板的吸盘；

所述升降滑板呈“U”形，该“U”形开口的任一端与所述大臂的一端铰接，该“U”形升降滑板的内槽口处安装有所述阵列传感器；所述升降滑板“U”形的底边与升降立柱的高度方向一致，“U”形开口的两端上下设置，即该“U”形升降滑板偏转90°设置；所述阵列传感器安装在“U”形底边设置的内槽口处，通过发射端发出激光束，由接收端接收；

本发明单放纠偏机器人的纠偏方法为：

所述安装基础上设有取板工位和放板工位，该取板工位上放置有歪斜基板，所述歪斜基板的长边、短边分别倾斜于取板工位和放板工位的长边、短边；所述行走滑板在行走滑台长度方向上相对移动定义为X轴，所述升降滑板沿升降立柱高度方向相对直线运动定义为Z轴，所述升降立柱相对行走滑板绕转动轴线进行转动定义为θ轴，所述执行器通过大臂、小臂带动垂直于θ轴和Z轴的空间直线运动定义为R轴；所述X轴、Z轴顺序运动，带动所述执行器正对取板工位，由执行器真空吸附歪斜基板；R轴运动，使所述执行器及歪斜基板在大臂、小臂的带动下向升降滑板的方向收缩，收缩过程中，所述阵列传感器通过非接触激光扑捉歪斜基板一侧的长边相对于升降滑板的偏移量，并将该偏移量传给控制***；所述X轴、Z轴顺序运动，带动所述执行器及歪斜基板由取板工位向放板工位移动，在移动过程中，由所述控制***控制θ轴偏转，带动所述执行器发生偏转，进而补偿歪斜基板一侧的长边相对于升降滑板的偏移量，将所述歪斜基板通过R轴、X轴和Z轴的耦合运动横平竖直地放置在放板工位上；

其中：所述执行器呈叉子状的另一端在取板工位时与取板工位的长边平行，在放板工位时与放板工位的长边相倾斜；所述歪斜基板的长边、短边在放置到放板工位时与放板工位的长边、短边分别平行；

所述执行器及歪斜基板沿R轴向升降滑板方向收缩过程中，所述阵列传感器扑捉歪斜基板一侧长边和一侧短边的交汇点，在执行器及歪斜基板沿R轴向升降滑板方向收缩运动设定段路径后，再扑捉所述歪斜基板一侧长边相对升降滑板的偏移量；如果所述阵列传感器连续取离散数据，能判断歪斜基板的一侧长边和一侧短边的交汇点是否有破损；如果所述阵列传感器连续取连续数据，能判断歪斜基板的一侧长边是否有破损。

本发明的优点与积极效果为：

本发明单放纠偏机器人的结构简单，纠偏方法操作方便，可以对与工位不平行的歪斜基板进行纠偏；阵列传感器利用率高，可以对玻璃基板的边和角进行破损检测。

附图说明

图1为本发明单放纠偏机器人的单取基板交替位置俯视图；

图2为本发明单放纠偏机器人的单放基板交替位置俯视图；

图3为本发明单放纠偏机器人的等轴侧视图；

图4为本发明单放纠偏机器人的***图；

图5为本发明单放纠偏机器人的结构主视图；

图6为本发明单放纠偏机器人的结构右视图；

其中：1为安装基础，2为取板工位，3为歪斜基板，4为放板工位，5为行走滑台，6为行走滑板，7为转动轴线，8为升降立柱，9为升降滑板，10为阵列传感器，11为大臂，12为小臂，13为执行器。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详述。

如图1～6所示，本发明的单放纠偏机器人包括安装基础1、行走滑台5、行走滑板6、升降立柱8、升降滑板9、阵列传感器10、大臂11、小臂12及执行器13，其中单放纠偏机器人所在的工作环境中设有安装基础1(可为工作台)，该安装基础1上分别设有取板工位2和放板工位4。行走滑台5固定在安装基础1上，行走滑板6与行走滑台5滑动连接，可以沿着行走滑台5的长度方向往复移动；移动可通过气缸带动行走滑板6实现。升降立柱8可相对转动地与行走滑板6连接，升降立柱8可绕转动轴线7转动；转动可通过在行走滑板6上安装电机，由电机带动升降立柱8实现。升降立柱8上设有沿升降立柱8高度方向进行直线运动的升降滑板9，升降滑板9呈“U”形，升降滑板9“U”形的底边与升降立柱8的高度方向一致，“U”形开口的两端上下设置，即该“U”形升降滑板9偏转90°设置；阵列传感器10安装在“U”形底边设置的内槽口处，通过发射端发出激光束，由接收端接收。升降滑板9的直线运动可通过在升降立柱8上安装气缸，由气缸带动升降滑板9实现。

大臂11的一端铰接于升降滑板9开口的任一端上，另一端与小臂12的一端铰接，该小臂12的另一端铰接有执行器13。执行器13的一端为与小臂12铰接的板状，另一端呈叉子状；即，执行器13的另一端为两根相互平行的叉杆，每根叉杆上均设有用于真空吸附歪斜基板3的吸盘。本发明的执行器13具有随升降滑板9升降、随升降立柱8转动、随行走滑板6沿行走滑台5滑动以及由大臂11和小臂12带动伸缩的自由度。

本发明的阵列传感器10为市购产品，购置于基恩士公司，发射端型号为IG028R、接收端型号为IG028T，矫正范围为28mm。

本发明单放纠偏机器人的纠偏方法为：

行走滑板6在行走滑台5长度方向上相对移动定义为X轴，升降滑板9沿升降立柱8高度方向相对直线运动定义为Z轴，升降立柱8相对行走滑板6绕转动轴线7进行转动定义为θ轴，执行器13通过大臂11、小臂12带动垂直于θ轴和Z轴的空间直线运动定义为R轴。取板工位2上放置有歪斜基板3，该歪斜基板3的长边、短边分别倾斜于取板工位2和放板工位4的长边、短边。

X轴和Z轴顺序运动，带动执行器13正对取板工位2，即执行器13另一端的叉杆在取板工位2时与取板工位2的长边平行；由于在取板工位2上的歪斜基板3的短边相对于X轴不平行，执行器13通过真空吸附的方式相对固定歪斜基板3，此时歪斜基板3的长边相对于执行器13叉杆长度方向空间不平行。

R轴运动，使执行器13及歪斜基板3在大臂11、小臂12的带动下向升降滑板9的方向收缩运动，收缩过程中，阵列传感器10能通过非接触激光感知歪斜基板3一侧的长边相对于升降滑板9的位置，即阵列传感器10通过非接触激光扑捉歪斜基板3一侧的长边相对于升降滑板9的偏移量，并将该偏移量传给控制***(本发明的控制***为现有技术)。X轴和Z轴顺序运动，带动执行器13及歪斜基板3由取板工位2向放板工位4移动，在移动过程中，由控制***控制θ轴偏转，带动执行器13发生偏转，进而补偿歪斜基板3一侧的长边相对于升降滑板9的偏移量。偏转后，执行器13呈叉子状的另一端的叉杆在放板工位4时与放板工位4的长边相倾斜，歪斜基板3的长边、短边在放置到放板工位4时与放板工位4的长边、短边分别平行。X轴和Z轴顺序运动让歪斜基板3正对放板工位4。R轴、X轴和Z轴耦合运动(即通过R轴、X轴和Z轴三个轴的共同运动)将歪斜基板3横平竖直地放置在放板工位4上。

执行器13及歪斜基板3沿R轴向升降滑板9方向收缩过程中，阵列传感器10扑捉歪斜基板3一侧长边和一侧短边的交汇点，在执行器13及歪斜基板3沿R轴向升降滑板9方向收缩运动设定段路径后，再扑捉歪斜基板3一侧长边相对升降滑板9的偏移量。如果阵列传感器10连续取离散数据，能判断歪斜基板3的一侧长边和一侧短边的交汇点是否有破损；如果阵列传感器10连续取连续数据，能判断歪斜基板3的一侧长边是否有破损。

Claims (8)

1.一种单放纠偏机器人，其特征在于：包括安装基础(1)、行走滑台(5)、行走滑板(6)、升降立柱(8)、升降滑板(9)、阵列传感器(10)、大臂(11)、小臂(12)及执行器(13)，该行走滑台(5)设置在安装基础(1)上，所述行走滑板(6)与行走滑台(5)滑动连接，所述升降立柱(8)可相对转动地与行走滑板(6)连接，在该升降立柱(8)上设有沿升降立柱(8)高度方向进行直线运动的升降滑板(9)；所述大臂(11)的一端铰接于升降滑板(9)上，另一端与所述小臂(12)的一端铰接，该小臂(12)的另一端铰接有所述执行器(13)；所述执行器(13)具有随升降滑板(9)升降、随升降立柱(8)转动、随行走滑板(6)沿行走滑台(5)滑动以及由大臂(11)和小臂(12)带动伸缩的自由度；所述升降滑板(9)上设有阵列传感器(10)。

2.根据权利要求1所述的单放纠偏机器人，其特征在于：所述执行器(13)的一端为与小臂(12)铰接的板状，另一端呈叉子状。

3.根据权利要求2所述的单放纠偏机器人，其特征在于：所述执行器(13)的另一端为两根相互平行的叉杆，每根叉杆上均设有用于真空吸附所述歪斜基板(3)的吸盘。

4.根据权利要求1所述的单放纠偏机器人，其特征在于：所述升降滑板(9)呈“U”形，该“U”形开口的任一端与所述大臂(11)的一端铰接，该“U”形升降滑板(9)的内槽口处安装有所述阵列传感器(10)。

5.根据权利要求4所述的单放纠偏机器人，其特征在于：所述升降滑板(9)“U”形的底边与升降立柱(8)的高度方向一致，“U”形开口的两端上下设置，即该“U”形升降滑板(9)偏转90°设置；所述阵列传感器(10)安装在“U”形底边设置的内槽口处，通过发射端发出激光束，由接收端接收。

6.一种根据权利要求1至5任一权利要求所述单放纠偏机器人的纠偏方法，其特征在于：所述安装基础(1)上设有取板工位(2)和放板工位(4)，该取板工位(2)上放置有歪斜基板(3)，所述歪斜基板(3)的长边、短边分别倾斜于取板工位(2)和放板工位(4)的长边、短边；所述行走滑板(6)在行走滑台(5)长度方向上相对移动定义为X轴，所述升降滑板(9)沿升降立柱(8)高度方向相对直线运动定义为Z轴，所述升降立柱(8)相对行走滑板(6)绕转动轴线(7)进行转动定义为θ轴，所述执行器(13)通过大臂(11)、小臂(12)带动垂直于θ轴和Z轴的空间直线运动定义为R轴；所述X轴、Z轴顺序运动，带动所述执行器(13)正对取板工位(2)，由执行器(13)真空吸附歪斜基板(3)；R轴运动，使所述执行器(13)及歪斜基板(3)在大臂(11)、小臂(12)的带动下向升降滑板(9)的方向收缩，收缩过程中，所述阵列传感器(10)通过非接触激光扑捉歪斜基板(3)一侧的长边相对于升降滑板(9)的偏移量，并将该偏移量传给控制***；所述X轴、Z轴顺序运动，带动所述执行器(13)及歪斜基板(3)由取板工位(2)向放板工位(4)移动，在移动过程中，由所述控制***控制θ轴偏转，带动所述执行器(13)发生偏转，进而补偿歪斜基板(3)一侧的长边相对于升降滑板(9)的偏移量，将所述歪斜基板(3)通过R轴、X轴和Z轴的耦合运动横平竖直地放置在放板工位(4)上。

7.根据权利要求6所述的纠偏方法，其特征在于：所述执行器(13)呈叉子状的另一端在取板工位(2)时与取板工位(2)的长边平行，在放板工位(4)时与放板工位(4)的长边相倾斜；所述歪斜基板(3)的长边、短边在放置到放板工位(4)时与放板工位(4)的长边、短边分别平行。

8.根据权利要求6所述的纠偏方法，其特征在于：所述执行器(13)及歪斜基板(3)沿R轴向升降滑板(9)方向收缩过程中，所述阵列传感器(10)扑捉歪斜基板(3)一侧长边和一侧短边的交汇点，在执行器(13)及歪斜基板(3)沿R轴向升降滑板(9)方向收缩运动设定段路径后，再扑捉所述歪斜基板(3)一侧长边相对升降滑板(9)的偏移量；如果所述阵列传感器(10)连续取离散数据，能判断歪斜基板(3)的一侧长边和一侧短边的交汇点是否有破损；如果所述阵列传感器(10)连续取连续数据，能判断歪斜基板(3)的一侧长边是否有破损。