[发明专利]一种可重构模块化的气浮输运装置

说明书

一种可重构气浮输运模块，包括输送模块，包括斜向喷流板、上层板和底层控制板，所述斜向喷流板嵌入所述上层板顶面，所述底层控制板设置于所述上层板下方；气路控制模块，所述气路控制模块设置于所述输送模块内；所述气路控制模块包括进气通路、第一通路、第二通路和气路切换组件，所述第一通路和第二通路与所述进气通路交汇于气室内；该模块将平台集成化，减短气路，并可对工件产生不同类型作用力。本发明还提供了一种可重构模块化的气浮输运装置，包括前述的可重构气浮输运模块、汇流板和机械手，所述汇流板设置于所述可重构气浮输送模块外侧，通过连接件连接，该装置为模块拼接式，便于安装维护。

技术领域

本发明涉及气浮输运装置技术领域，尤其是一种可重构模块化的气浮输运装置。

背景技术

精密器件在现代工业制造过程中，由于输运造成的系统性缺陷较为严重，需要对其输运方式进行改进。传统的接触式运输装置的传动部件由刚性的移动副或转动副组成，如图1所示，导轨3在对工件1进行输送时，滚轮2对工件1产生震动和摩擦，使得工件1表面容易损伤。这种输运方式已不能适应现代科技产业中的精密测量、精密加工和精密运输等技术的应用需求，新一代的精密器件生产线要求工件在输运过程中与传送装置之间实现无接触。目前普遍采用的无接触输运方式是在工件与装置表面之间形成一层气膜，使得工件悬浮，从而避免工件在输运过程由于接触造成的碎裂、划痕和划伤等表面质量缺陷。

图2所示输送装置主要针对大型的精密工件，为无接触输运系统。其通过竖直小孔3节流，使得平台4与工件2之间形成一层静压气膜来实现工件2的悬浮，并通过滚轮1与工件2接触实现输运功能。现有利用竖直小孔作为节流元件的无接触输运设备中，较为典型的有如中国专利申请“气浮平台”(申请公布号为CN107555174A，申请公布日为：2017年9月27日)、“一种非接触式气浮平台”(申请公布号为CN108861590A，申请公布日为：2018年8月17日)、“气浮平台、气浮装置及玻璃基板传送装置”(申请公布号为CN106044225A，申请公布日为：2016年6月28日)、“一种新型气浮平台”(申请公布号为CN202728564U，申请公布日为：2012年6月6日)。这类设备可以在工件和平台表面之间形成静压气膜使得工件悬浮，但驱动工件还需安装滚轮、滚珠或真空吸盘等一些部件方可，实际上某些区域仍然存在接触。

现有装置在利用竖直小孔节流的基础上采用正负压结合，在平台表面形成气膜使得工件悬浮，并利用气体粘性力带动工件运动，较为典型的有如中国专利申请“一种气浮输送装置”(申请公布号为CN104495391A，申请公布日为：2015年4月8日)、“玻璃基板非接触式气浮输运装置”(申请公布号为CN108910534A，申请公布日为：2018年11月30日)。这类装置可以实现完全无接触输运，不需要外加安装驱动部件，但是此类平台为整体式，在大范围运输时，导轨较重，能耗大，驱动力小，空间占用面积大且装置安装不方便。

除了从底部形成气膜实现悬浮外，还有一种从上方进行抓取的方式，这类输运装置利用伯努利效应或者旋回流方式产生负压吸附工件。如图3所示，此为伯努利吸盘搬运原理图。压缩气体从装置1的供给口流入，装置1与工件2之间形成一条细缝流速较大，产生负压区，工件2被吸附。旋回流方式则是从侧面供气形成回流吸附工件。这类吸附方式应用在中国较为典型的专利有“一种用于光分路器晶圆贴片加工夹具”(申请公布号为CN209261999U，申请公布日为：2019年8月16日)、“一种自动贴标机标签取标装置”(申请公布号为CN209275061U，申请公布日为：2019年8月20日)、“一种布料专用吸盘及其工作方法”(申请公布号为CN105177874A，申请公布日为：2015年12月23日)。此类方式同样可实现无接触，但需要安装机械手辅助搬运。与机械手结合搬运虽然灵活，但是耗气量大，工件在搬运过程中容易脱落。