CN117509187B - 料盘分离机构及自动化设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种料盘分离机构及自动化设备，包括支撑框架、第一导杆、第二导杆、第一限位组件、第一导正组件和第二限位组件，支撑框架的中部设置有料盘容置区，第一导杆上设置有第一分段导向孔和第二分段导向孔，第一分段导向孔和第二分段导向孔具有错位的导向段，第二导杆上设置有第三分段导向孔，第一限位组件在第一分段导向孔的导向作用下凸出料盘容置区的内壁，第一导正组件能够在第二分段导向孔的导向作用下凸出料盘容置区的内壁，第二限位组件滑动在第三分段导向孔的导向作用下凸出料盘容置区的内壁，以使第二限位组件和第一限位组件之间形成料盘边缘夹持区域。本发明能够提高料盘分离的效率和稳定性，以及降低分离过程中对产品的损伤。

Description

料盘分离机构及自动化设备

技术领域

本发明涉及自动化设备技术领域，特别涉及一种料盘分离机构及自动化设备。

背景技术

自动换盘收料设备是一种智能化设备，旨在解决传统生产线上手动更换盘或托盘的繁琐问题。自动换盘收料设备的引入使得生产线上的更换盘或托盘的工作变得更加高效和快速。传统的手动更换工作需要耗费大量的时间和人力资源，而自动换盘收料机能够在短时间内完成更换，大大提高了生产效率。

料盘分离是自动换盘收料设备的功能之一，现有料盘分离机构无法做到快速、精确、稳定的分离料盘，且分离过程中易对产品造成压伤或损害，对于部分有稳定性要求的产品无法使用此类结构。同时，现有设备基本采用传感器检测料盘夹取，会出现料盘掉落和料盘卡住的现象，整体运行效果并不理想。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种料盘分离机构及自动化设备，能够提高料盘分离的效率和稳定性，以及降低分离过程中对产品的损伤。

一方面，本发明实施例提供一种料盘分离机构，包括：

支撑框架，中部设置有料盘容置区；

第一导杆，安装在所述支撑框架上且连接有第一驱动组件，所述第一导杆上设置有第一分段导向孔和第二分段导向孔，所述第一分段导向孔和所述第二分段导向孔具有错位的导向段；

第二导杆，安装在所述支撑框架上并位于所述第一导杆的下方且连接有第二驱动组件，所述第二导杆上设置有第三分段导向孔；

第一限位组件，安装在所述支撑框架上且位于所述料盘容置区的内壁，所述第一限位组件滑动连接于所述第一分段导向孔，且能够在所述第一分段导向孔的导向作用下凸出所述料盘容置区的内壁；

第一导正组件，安装在所述支撑框架上且位于所述料盘容置区的内壁，所述第一导正组件滑动连接在所述第二分段导向孔，且能够在所述第二分段导向孔的导向作用下凸出所述料盘容置区的内壁；

第二限位组件，安装在所述支撑框架上且位于所述料盘容置区的内壁，所述第二限位组件滑动连接于所述第三分段导向孔内，且能够在所述第三分段导向孔的导向作用下凸出所述料盘容置区的内壁，以使所述第二限位组件和所述第一限位组件之间形成料盘边缘夹持区域。

根据本发明的一些实施例，所述第一分段导向孔、所述第二分段导向孔和所述第三分段导向孔均包括第一分段、第二分段和导向段，所述第一分段和所述第二分段错位分布，且所述第一分段和所述第二分段之间通过所述导向段连接。

根据本发明的一些实施例，所述第一驱动组件为多级驱动组件，所述多级驱动组件用于驱动所述第一导杆相对所述支撑框架进行多次移动。

根据本发明的一些实施例，所述多级驱动组件包括第一气缸和第二气缸，所述第二气缸与所述第一气缸的输出轴连接。

根据本发明的一些实施例，所述第一限位组件包括第一导向块、第一滑块、第一拨杆和第一卡爪，所述第一导向块与所述支撑框架连接，所述第一滑块与所述第一导向块滑动连接，所述第一拨杆的第一端与所述第一滑块连接，所述第一拨杆的第二端插设于所述第一分段导向孔内，所述第一卡爪与所述第一滑块连接，且位于所述料盘容置区的内壁。

根据本发明的一些实施例，所述第二限位组件包括第二导向块、第二滑块、第二拨杆和第二卡爪，所述第二导向块与所述支撑框架连接，所述第二滑块与所述第二导向块滑动连接，所述第二拨杆的第一端与所述第二滑块连接，所述第二拨杆的第二端插设于所述第三分段导向孔内，所述第二卡爪与所述第二滑块连接，且位于所述料盘容置区的内壁。

根据本发明的一些实施例，所述第一导正组件包括第三导向块、第三滑块、第三拨杆和第一顶推件，所述第三导向块与所述支撑框架连接，所述第三滑块与所述第三导向块滑动连接，所述第三拨杆的第一端与所述第三滑块连接，所述第三拨杆的第二端插设于所述第二分段导向孔内，所述第一顶推件与所述第三滑块连接，且位于所述料盘容置区的内壁。

根据本发明的一些实施例，所述支撑框架上还安装有第二导正组件，所述第二导正组件与所述第一驱动组件的输出轴连接。

根据本发明的一些实施例，所述支撑框架上安装有料盘到位检测传感器。

另一方面，本发明实施例提供一种自动化设备，包括上述的料盘分离机构。

本发明实施例至少具有如下有益效果：

在使用时，料盘自下而上进入料盘容置区，第一导杆和第二导杆分别第一分段导向孔和第三分段导向孔引导第一限位组件和第二限位组件凸出料盘容置区的内壁，从而夹持料盘，第一导杆还通过第二分段导向孔引导第一导正组件凸出料盘容置区的内壁，从而对料盘进行导正，第一导杆和第二导杆的运动结构简单、重复性好，有利于提高料盘分离的效率和稳定性，而且第一限位组件和第二限位组件之间形成料盘边缘夹持区域，有利于降低料盘分离过程中对产品的损伤。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明实施例的料盘分离机构的结构示意图；

图2为图1示出的料盘分离机构在其中一个视角下的内部结构示意图；

图3为图1示出的料盘分离机构在另一个视角下的内部结构示意图；

图4为图1示出的料盘分离机构的第一导杆和第二导杆的***结构示意图；

图5为图1示出的料盘分离机构的第一导杆的俯视图；

图6为图1示出的料盘分离机构的第一限位组件的结构示意图；

图7为图1示出的料盘分离机构的第二限位组件的结构示意图；

图8为图1示出的料盘分离机构的第一导正组件的结构示意图。

附图标记：

支撑框架100、料盘容置区110、第一导杆200、第一驱动组件210、第一气缸211、第二气缸212、第一分段导向孔220、第一分段221、第二分段222、导向段223、第二分段导向孔230、第二导杆300、第二驱动组件310、第三气缸311、第三分段导向孔320、第一限位组件400、第一导向块410、第一滑块420、第一拨杆430、第一卡爪440、第一导正组件500、第三导向块510、第三滑块520、第三拨杆530、第一顶推件540、第二限位组件600、第二导向块610、第二滑块620、第二拨杆630、第二卡爪640、第二导正组件700、料盘到位检测传感器800。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，“若干”的含义是一个或者多个，“多个”的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，“以上”、“以下”、“以内”等理解为包括本数。如果有描述到“第一”、“第二”等只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，“设置”、“安装”、“连接”等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

本实施例公开了一种自动化设备，尤其是一种应用于半导体晶圆上下料的自动化设备，包括料盘分离机构。请参照图1至图5，料盘分离机构包括支撑框架100、第一导杆200、第二导杆300、第一限位组件400、第一导正组件500和第二限位组件600。支撑框架100的中部设置有料盘容置区110，示例性的，如图1所示，料盘容置区110适配于料盘的形状，俯视投影呈长方形，支撑框架100同样是呈长方形的框架结构，支撑框架100的料盘容置区110为贯穿上下表面的空腔，以便于料盘从支撑框架100下方进入料盘容置区110以及从支撑框架100上方离开料盘容置区110。请参照图2、图3和图4，第一导杆200安装在支撑框架100上且连接有第一驱动组件210，第一导杆200上设置有第一分段导向孔220和第二分段导向孔230，如图5所示，第一分段导向孔220和第二分段导向孔230具有错位的导向段，第二导杆300安装在支撑框架100上并位于第一导杆200的下方且连接有第二驱动组件310，第二导杆300上设置有第三分段导向孔320，第一限位组件400安装在支撑框架100上且位于料盘容置区110的内壁，第一限位组件400滑动连接于第一分段导向孔220，且能够在第一分段导向孔220的导向作用下凸出料盘容置区110的内壁，第一导正组件500安装在支撑框架100上且位于料盘容置区110的内壁，第一导正组件500滑动连接在第二分段导向孔230，且能够在第二分段导向孔230的导向作用下凸出料盘容置区110的内壁，第二限位组件600安装在支撑框架100上且位于料盘容置区110的内壁，第二限位组件600滑动连接于第三分段导向孔320内，且能够在第三分段导向孔320的导向作用下凸出料盘容置区110的内壁，以使第二限位组件600和第一限位组件400之间形成料盘边缘夹持区域。

示例性的，第一导杆200和第二导杆300均沿支撑框架100的边框长度方向分布，且为了对料盘进行限位夹紧，第一导杆200的数量为两根，两根第一导杆200对称分布支撑框架100的两侧边框上，而为了便于两根第一导杆200同步运动，两根第一导杆200的两端均连接有连接杆，从而形成适配于支撑框架100的框架结构，即第一导杆200呈长方形的框架结构。同样的，第二导杆300的数量为两根，两根第二导杆300可以组成长方形的框架结构。第一导杆200和第二导杆300呈上下分布。相适应的，第一限位组件400和第二限位组件600的数量均为多个，且分别布置在支撑框架100的相对两侧，第一导正组件500的数量可以是一个或多个，多个第一导正组件500分布在支撑框架100的相对两侧。

在工作时，第一导杆200在第一驱动组件210的驱动下沿支撑框架100的框架长度方向移动，在移动过程中第一限位组件400在第一分段导向孔220的导向作用下凸出料盘容置区110的内壁，用以在料盘容置区110内形成顶部限位；叠放的多个料盘在外部顶升机构的作用下自下而上地进入料盘容置区110，并与第一限位组件400抵接，从而实现最上方的料盘的顶部限位；接着，第二导杆300在第二驱动组件310的作用下沿着支撑框架100的框架长度方向移动，在移动过程中第二限位组件600在第三分段导向孔320的导向作用下凸出料盘容置区110的内壁，抵接于最上方的料盘的底部，用以在料盘容置区110内形成底部限位，即第一限位组件400和第二限位组件600配合对最上方料盘进行夹持，剩余的料盘随着外部顶升机构下降而与最上方的料盘分离，然后，第一导杆200在第一驱动组件210的驱动下再次沿支撑框架100的框架长度方向移动，由于第一分段导向孔220和第二分段导向孔230具有错位的导向段223，第一限位组件400保持状态不变，而第一导正组件500在第二分段导向孔230的导向作用下凸出料盘容置区110的内部并抵接于料盘，从而将料盘的位置导正，最后，外部的机械手从料盘容置区110的顶部抓取料盘，第一导杆200和第二导杆300分别在第一驱动组件210和第二驱动组件310的驱动下复位，从而使第一限位组件400、第二限位组件600和第一导正组件500缩回料盘容置区110的内壁，以便于机械手取走料盘。

请参照图5，第一分段导向孔220、第二分段导向孔230和第三分段导向孔320均包括第一分段221、第二分段222和导向段223，第一分段221和第二分段222错位分布，且第一分段221和第二分段222之间通过导向段223连接。示例性的，第一分段221和第二分段222的轴线平行但不重合，从而实现错位分布，导向段223可以连接第一分段221和第二分段222，从起到改变引导方向的作用。其中，在一些实施例中，第一分段导向孔220和第二分段导向孔230的长度相等，但第一分段导向孔220的第一分段221和第二分段导向孔230的第一分段221的长度不相等，同样的，第一分段导向孔220的第二分段222和第二分段导向孔230的第二分段222的长度不相等，如此可以使第一分段导向孔220的导向段223和第二分段导向孔230的导向段223错位分布，即第一分段导向孔220和第二分段导向孔230具有错位的导向段223，从而实现第一限位组件400和第一导正组件500在第一导杆200的带动下先后运动。

其中，第一驱动组件210为多级驱动组件，多级驱动组件用于驱动第一导杆200相对支撑框架100进行多次移动。示例性的，请参照图2和图3，多级驱动组件包括第一气缸211和第二气缸212，第二气缸212与第一气缸211的输出轴连接。在一些实施例中，第一气缸211动作并带动第二气缸212和第一导杆200进行第一次运动，接着第二气缸212动作并带动第二导杆300进行第二次运动。在另一些实施例中，第二气缸212动作并带动第一导杆200进行第一次运动，接着第一气缸211动作并带动第二气缸212和第一导杆200进行第二次运动。第二驱动组件310包括第三气缸311，第三气缸311在料盘与第一限位组件400抵接后开始动作，从而驱动第二导杆300相对支撑框架100运动。

请参照图2和图6，第一限位组件400包括第一导向块410、第一滑块420、第一拨杆430和第一卡爪440，第一导向块410与支撑框架100连接，第一滑块420与第一导向块410滑动连接，第一拨杆430的第一端与第一滑块420连接，第一拨杆430的第二端插设于第一分段导向孔220内，第一卡爪440与第一滑块420连接，且位于料盘容置区110的内壁。当第一导杆200相对支撑框架100运动时，第一分段导向孔220在运动过程中对第一拨杆430起导向作用，从而通过第一拨杆430带动第一滑块420相对第一导向块410滑动，进而使第一卡爪440凸出料盘容置区110的内壁，用以对料盘的底部进行限位，第一限位组件400的结构简单且运动重复性好，有利于提高第一卡爪440运动的稳定性。

类似的，请参照图2和图7，第二限位组件600包括第二导向块610、第二滑块620、第二拨杆630和第二卡爪640，第二导向块610与支撑框架100连接，第二滑块620与第二导向块610滑动连接，第二拨杆630的第一端与第二滑块620连接，第二拨杆630的第二端插设于第三分段导向孔320内，第二卡爪640与第二滑块620连接，且位于料盘容置区110的内壁。当第二导杆300相对支撑框架100运动时，第三分段导向孔320在运动过程中对第二拨杆630起导向作用，从而通过第二拨杆630带动第二滑块620相对第二导向块610滑动，进而使第二卡爪640凸出料盘容置区110的内壁，用以抵接料盘的底部，从而承托料盘，第二限位组件600的结构简单且运动重复性好，有利于提高第二卡爪640运动的稳定性。

与第一限位组件400类似的，请参照图2和图8，第一导正组件500包括第三导向块510、第三滑块520、第三拨杆530和第一顶推件540，第三导向块510与支撑框架100连接，第三滑块520与第三导向块510滑动连接，第三拨杆530的第一端与第三滑块520连接，第三拨杆530的第二端插设于第二分段导向孔230内，第一顶推件540与第三滑块520连接，且位于料盘容置区110的内壁。其中，第一顶推件540的端部为柔性结构，例如硅胶件，可以降低对料盘的损伤。

请参照图1和图2，支撑框架100上还安装有第二导正组件700，第二导正组件700与第一驱动组件210的输出轴连接。示例性的，第二导正组件700包括第二顶推件，第二顶推件的结构与第一顶推件540的结构相同。第二导正组件700用于将料盘顶推到预设的位置，以校正位置。需要说明的是，第二导正组件700和第一导正组件500是同步运动的，以便于在多个方向上对料盘进行同步导正。

请参照图1，支撑框架100上安装有料盘到位检测传感器800，料盘到位检测传感器800用于检测料盘的到位状态，当料盘进入料盘容置区110时，料盘到位检测传感器800发出检测信号，从而使第一驱动组件210和第二驱动组件310动作。

在使用时，料盘自下而上进入料盘容置区110，第一导杆200和第二导杆300分别第一分段导向孔220和第三分段导向孔320引导第一限位组件400和第二限位组件600凸出料盘容置区110的内壁，从而夹持料盘，同时具备限位和分离料盘的功能，第一导杆200还通过第二分段导向孔230引导第一导正组件500凸出料盘容置区110的内壁，从而对料盘进行导正，精准取放，提高转运精度，且节省设备成本，第一导杆200和第二导杆300的运动结构简单、重复性好，有利于提高料盘分离的效率和稳定性，而且第一限位组件400和第二限位组件600之间形成料盘边缘夹持区域，有利于降低料盘分离过程中对产品的损伤。本实施例的料盘分离机构结构紧凑、整体外观简洁，且便于维护，使用寿命长。

上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (6)

1.一种料盘分离机构，其特征在于，包括：

支撑框架（100），中部设置有料盘容置区（110）；

第一导杆（200），安装在所述支撑框架（100）上且连接有第一驱动组件（210），所述第一导杆（200）上设置有第一分段导向孔（220）和第二分段导向孔（230），所述第一分段导向孔（220）和所述第二分段导向孔（230）具有错位的导向段；

第二导杆（300），安装在所述支撑框架（100）上并位于所述第一导杆（200）的下方且连接有第二驱动组件（310），所述第二导杆（300）上设置有第三分段导向孔（320），其中，所述第一分段导向孔（220）、所述第二分段导向孔（230）和所述第三分段导向孔（320）均包括第一分段（221）、第二分段（222）和导向段（223），所述第一分段（221）和所述第二分段（222）错位分布，且所述第一分段（221）和所述第二分段（222）之间通过所述导向段（223）连接；

第一限位组件（400），安装在所述支撑框架（100）上且位于所述料盘容置区（110）的内壁，所述第一限位组件（400）滑动连接于所述第一分段导向孔（220），且能够在所述第一分段导向孔（220）的导向作用下凸出所述料盘容置区（110）的内壁，所述第一限位组件（400）包括第一导向块（410）、第一滑块（420）、第一拨杆（430）和第一卡爪（440），所述第一导向块（410）与所述支撑框架（100）连接，所述第一滑块（420）与所述第一导向块（410）滑动连接，所述第一拨杆（430）的第一端与所述第一滑块（420）连接，所述第一拨杆（430）的第二端插设于所述第一分段导向孔（220）内，所述第一卡爪（440）与所述第一滑块（420）连接，且位于所述料盘容置区（110）的内壁；

第一导正组件（500），安装在所述支撑框架（100）上且位于所述料盘容置区（110）的内壁，所述第一导正组件（500）滑动连接在所述第二分段导向孔（230），且能够在所述第二分段导向孔（230）的导向作用下凸出所述料盘容置区（110）的内壁，所述第一导正组件（500）包括第三导向块（510）、第三滑块（520）、第三拨杆（530）和第一顶推件（540），所述第三导向块（510）与所述支撑框架（100）连接，所述第三滑块（520）与所述第三导向块（510）滑动连接，所述第三拨杆（530）的第一端与所述第三滑块（520）连接，所述第三拨杆（530）的第二端插设于所述第二分段导向孔（230）内，所述第一顶推件（540）与所述第三滑块（520）连接，且位于所述料盘容置区（110）的内壁；

第二限位组件（600），安装在所述支撑框架（100）上且位于所述料盘容置区（110）的内壁，所述第二限位组件（600）滑动连接于所述第三分段导向孔（320）内，且能够在所述第三分段导向孔（320）的导向作用下凸出所述料盘容置区（110）的内壁，以使所述第二限位组件（600）和所述第一限位组件（400）之间形成料盘边缘夹持区域，所述第二限位组件（600）包括第二导向块（610）、第二滑块（620）、第二拨杆（630）和第二卡爪（640），所述第二导向块（610）与所述支撑框架（100）连接，所述第二滑块（620）与所述第二导向块（610）滑动连接，所述第二拨杆（630）的第一端与所述第二滑块（620）连接，所述第二拨杆（630）的第二端插设于所述第三分段导向孔（320）内，所述第二卡爪（640）与所述第二滑块（620）连接，且位于所述料盘容置区（110）的内壁。

2.根据权利要求1所述的料盘分离机构，其特征在于，所述第一驱动组件（210）为多级驱动组件，所述多级驱动组件用于驱动所述第一导杆（200）相对所述支撑框架（100）进行多次移动。

3.根据权利要求2所述的料盘分离机构，其特征在于，所述多级驱动组件包括第一气缸（211）和第二气缸（212），所述第二气缸（212）与所述第一气缸（211）的输出轴连接。

4.根据权利要求1、2或3所述的料盘分离机构，其特征在于，所述支撑框架（100）上还安装有第二导正组件（700），所述第二导正组件（700）与所述第一驱动组件（210）的输出轴连接。

5.根据权利要求4所述的料盘分离机构，其特征在于，所述支撑框架（100）上安装有料盘到位检测传感器（800）。

6.一种自动化设备，其特征在于，包括权利要求1至5任一项所述的料盘分离机构。