CN101063774A - 用于糊状物分配器的分配头单元 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于糊状物分配器的分配头单元，包括：分配头部，具有喷嘴，通过该喷嘴在基板上分配糊状物；Y轴驱动单元，用于使分配头部沿Y轴方向移动，且设置于Z轴驱动单元；以及Z轴驱动单元，用于使分配头部沿Z轴方向移动，且设置于头部支撑框架。根据本发明，Y轴驱动单元被制作得更小且更轻，从而降低了分配头单元的重量。因此，该分配头单元可以快速且稳定地移动，以在基板上以指定的图案分配糊状物。

Description

用于糊状物分配器的分配头单元

技术领域

本发明涉及一种用于糊状物分配器的分配头单元，更具体地说，涉及一种具有改进结构的用于糊状物分配器的分配头单元，在该改进结构中，糊状物被快速且稳定地分配。

背景技术

与相同屏幕尺寸的大体积阴极射线管(CRT)相比较，液晶显示器(LCD)功耗低、尺寸相对较小、而且图像质量卓越。LCD作为用于计算机、交通工具、通信设备、仪器等的平板显示器已经在市场上确定了牢固的立足点，并且对于电视机越来越重要。

薄膜晶体管(TFT)LCD包括TFT阵列基板和彩色滤光片阵列基板。这两个基板隔开4-5μm并形成用于液晶层的夹层。在显示器观看区域的外围处，胶状密封剂(glue seal)将这两个基板结合在一起，并且还防止湿气和污染物进入LC流体中。

糊状物分配器以给定图案在一个基板上分配糊状物，该糊状物用于将两基板结合起来。

该糊状物分配器包括：工作台，其上安装有基板；分配头单元，其上设有喷嘴，糊状物通过该喷嘴进行分配；头部支撑框架，分配头单元设于其上；以及控制单元，用于控制使头部支撑框架移动的电机和使分配头单元移动的电机。

容纳糊状物的注射器与喷嘴相连接。于是，与喷嘴相连接的该注射器被设置于分配头单元。

糊状物分配器在改变基板与喷嘴之间的相对距离的同时，在基板上形成糊状物图案。

即，在分配糊状物时，基板可以沿一个方向移动，而在头部支撑框架上的分配头单元可以沿垂直于基板移动的方向移动。

可以对头部支撑框架设置两个或多个分配头单元，以在基板上同时形成两个或多个糊状物图案。

必须将基板安装在工作台上的适当位置处。然而，如图2所示，基板可能被安装在错误的位置处，从而在基板宽度与头部支撑框架的X轴之间以及基板长度与头部支撑框架的Y轴之间形成倾角θ。即，基板1的X′轴和Y′轴分别相对于头部支撑框架的X轴和Y轴成角度θ。在这种情况下，必须在基板上开始分配糊状物之前补偿该倾角θ。

在传统的糊状物分配器中，θ轴驱动单元通过将基板1转动θ度来补偿该倾角θ。然而，当Y轴工作台-驱动单元沿Y轴方向驱动工作台并且θ轴驱动单元转动其上安装有基板的工作台时，发生振动。振动向基板1传递。而且，设置在Y轴工作台-驱动单元上的θ轴驱动单元的重量阻碍了Y轴工作台-驱动单元对于沿Y轴方向驱动工作台的请求的快速响应。这些导致降低了分配糊状物的速度，从而在基板上形成糊状物图案时造成错误。

设置于各自的分配头单元上的喷嘴实际上沿X轴方向彼此不成一条直线。这是由于，很难以相同的方式将喷嘴设置于它们各自的分配头单元。使喷嘴沿Y轴方向移动的Y轴头部驱动单元被提供给每个分配头单元，以使设置于各自的分配头单元的喷嘴沿X轴方向彼此成一条直线。

Y轴头部驱动单元中必须包括凸轮和连接件。这样，因为在组装相同部件时的精度和正确性随Y轴头部驱动单元的不同而改变，所以必须在开始分配糊状物之前就校准每个分配头单元。

Y轴头部驱动单元设置于分配头单元，而分配头单元设置于头部支撑框架。用于沿Z轴方向驱动喷嘴的两个Z轴驱动单元设置于分配头单元，以调整喷嘴与基板之间的距离。沿Y轴方向可移动的糊状物容器设置于分配头单元，该糊状物容器容纳待通过喷嘴分配的糊状物。需要较大的Y轴头部驱动单元来移动安装有两个Z轴驱动单元的分配头单元以及糊状物容器。因此，这增加了分配头单元自身的重量。

即使在基板静止而设置于分配头单元的喷嘴沿X和Y轴方向移动的情况下，当在基板上以给定的糊状物图案分配糊状物时，由于分配头单元沉重的重量，也很难使其正确地运转。即使当Y轴头部驱动单元包括滚珠螺杆和线性运动引导件取代电机、凸轮、和连接件时，也会出现该问题。

发明内容

因此，本发明的目的在于通过沿Y轴方向移动分配头部而不移动Z轴驱动单元来减轻待施加到Y轴驱动单元上的负载，从而使分配头单元能够快速且稳定地分配糊状物。

根据本发明的一方面，提供了一种用于糊状物分配器的分配头单元，该分配头单元包括：分配头部，具有喷嘴，通过该喷嘴在基板上分配糊状物；Y轴驱动单元，用于使分配头部沿Y轴方向移动，且设置于Z轴驱动单元；以及Z轴驱动单元，用于使分配头部沿Z轴方向移动，且设置于头部支撑框架。

Y轴驱动单元可以包括：固定件，固定于Z轴驱动单元并随Z轴驱动单元沿Z轴方向移动；可移动件，相对固定件而安装于分配头部；Y轴线性驱动单元，用于沿Y轴方向以直线移动可移动件；以及线性运动(LM)引导件，用于沿直线引导可移动件的移动。

Y轴线性驱动单元可以包括：滚珠螺杆，其连接至固定件；以及电机，通过连接于滚珠螺杆的转动轴使滚珠螺杆转动。通过使滚珠螺杆的外螺纹表面与固定件的内螺纹孔相接合，滚珠螺杆可以连接至固定件。

通过下面结合附图对本发明的详细描述，本发明的上述和其它的目的、特征、方面和优点将变得更显而易见。

附图说明

被包括进来以提供对本发明的进一步理解且被结合进来并构成本说明书一部分的附图示出了本发明的实施例，并与描述一起用来解释本发明的原理。

附图中：

图1是示出了基板安装在传统的糊状物分配器的工作台上的示例性状态的视图；

图2是示出了根据本发明一个实施例的用于糊状物分配器的分配头单元的结构的视图；

图3是示出了设置于图2所示的分配头单元的Y轴驱动单元的操作的视图；

图4是示出了设置于图3所示的分配头单元的Z轴驱动单元的操作的视图；

图5是放大了与图2所示的分配头单元分离的Y轴驱动单元的立体图；以及

图6是示出了图5所示的Y轴驱动单元的分解图。

具体实施方式

下面将对本发明的优选实施例进行详细描述，本发明的实例示于附图中。

图2是示出了根据本发明一个实施例的用于糊状物分配器的分配头单元的结构的视图。

如图2所示，根据本发明的一个实施例，用于以给定图案在基板10上分配糊状物的糊状物分配器的分配头单元100包括分配头部110、ZZ轴驱动单元120、Y轴驱动单元130和Z轴驱动单元170。

糊状物容器112设置于分配头部110，该糊状物容器容纳通过喷嘴111进行分配的糊状物。

ZZ轴驱动单元120移动分配头部110，以使喷嘴111沿Z轴方向移动。ZZ轴驱动单元120区别于后面将要描述的Z轴驱动单元170。ZZ轴驱动单元以小于Z轴驱动单元移动范围的范围来移动分配头部110。这使得ZZ轴驱动单元可以调节基板10与喷嘴111之间的距离。即，在基板10上分配糊状物之前，ZZ轴驱动单元120沿Z轴方向上下移动分配头部110，从而将喷嘴111设置在指定的高度。取代ZZ轴驱动单元120，Z轴驱动单元170可以调节基板与喷嘴之间的距离。

通过将分配头部110固定地结合于ZZ轴可移动单元，ZZ轴驱动单元120使分配头部110上下移动，该ZZ轴可移动单元通过ZZ轴电机121沿Z轴方向上下移动，该ZZ轴电机包括旋转电机和线性电机。在ZZ轴驱动单元120采用旋转电机的情况下，结合于旋转电机的转动轴的滚珠螺杆设置于ZZ轴驱动单元120，并且设置用于引导ZZ轴可移动单元的移动的线性运动(LM)引导件。滚珠螺杆的外螺纹表面插入到ZZ轴可移动单元的内螺纹孔中。旋转电机使滚珠螺杆转动，从而ZZ轴可移动单元沿Z轴方向移动。

如图3所示，以使ZZ轴驱动单元120沿Y轴方向移动的方式，Y轴驱动单元130结合于ZZ轴驱动单元120。这使得可以沿Y轴方向移动结合于ZZ轴驱动单元120的分配头部110。即，在基板上分配糊状物之前，通过使Y轴驱动单元130能够沿Y轴方向移动分配头部110来设定喷嘴111的位置。

通过使Y轴驱动单元130能够沿Y轴方向移动分配头部110来补偿基板宽度与头部支撑框架的X轴之间以及基板长度与头部支撑框架的Y轴之间的倾角θ，而不必将基板转动倾角θ。这使得不需要转动基板以补偿倾角的θ轴驱动单元。此外，由于将喷嘴设置于分配头部以及装配喷嘴本身的可允许公差而沿X轴方向彼此不成一条直线的喷嘴，通过使Y轴驱动单元130能够沿Y轴方向移动分配头部110，而可以彼此成一条直线。

如图4所示，以使Y轴驱动单元130沿Z轴方向移动的方式，Z轴驱动单元170连接至Y轴驱动单元130。因此，Z轴驱动单元170使Y轴驱动单元130、ZZ轴驱动单元120、和分配头部110沿Z轴方向移动。因此，这使得设置于分配头部的喷嘴111可以沿Z轴方向移动，该分配头部通过ZZ轴驱动单元120而连接于Y轴驱动单元130。

Z轴驱动单元170以大于ZZ轴驱动单元120移动范围的范围使分配头部110沿Z轴方向上下移动。这使得在基板10上分配糊状物时可以调节喷嘴111与基板10之间的距离。Z轴驱动单元170使得喷嘴在分配糊状物之前能够定位在指定高度处，并且在分配糊状物之后能够定位在初始高度处。Z轴驱动单元170可以执行ZZ轴驱动单元的操作。同样，ZZ轴驱动单元可以执行Z轴驱动单元的操作。

以Z轴驱动单元170使Y轴驱动单元130、以及连接于Y轴驱动单元130的ZZ轴驱动单元120和分配头部110沿Z轴方向移动的方式，通过包括旋转电机和线性电机的Z轴电机171而沿Z轴方向上下移动的Z轴可移动单元固定地连接于Y轴驱动单元。在旋转电机设置于Z轴驱动单元170的情况下，与ZZ轴驱动单元120一样，Z轴驱动单元170可以包括滚珠螺杆和LM引导件。

Z轴驱动单元170以Z轴驱动单元170可沿X轴方向移动的方式设置于头部支撑框架20。这使得不仅可以沿X轴方向移动设置于分配头单元100的喷嘴，而且可以在基板上形成糊状物图案，而无需使X轴驱动单元沿X轴方向移动基板10。线性电机可以用作沿X轴方向移动Z轴驱动单元170的装置。传感器180可以设置于分配头单元100。传感器180用于在形成糊状物图案期间测量喷嘴与基板之间的距离以及用于测量形成在基板上的糊状物图案的横截面面积。

在根据本发明实施例的分配头单元100中，设置在Z轴驱动单元170与ZZ轴驱动单元120之间的Y轴驱动单元130使ZZ轴驱动单元120和分配头部110沿Y轴方向移动，而不移动Z轴驱动单元170。Y轴驱动单元130的负载轻于必须沿Y轴方向移动Z轴驱动单元、ZZ轴驱动单元、和分配头部的传统的Y轴驱动单元。这可以在无需ZZ轴驱动单元120的情况下完成。

与传统的Y轴驱动单元不同，Y轴驱动单元130不需要凸轮和连接件，因此，使能量损失最小且可以容易控制。因此，Y轴驱动单元130，虽然被最小化，其也能够沿Y轴方向移动ZZ轴驱动单元120和分配头部110。这使得Y轴驱动单元130更轻，从而减小了分配头部110的重量。因此，在沿X轴和Y轴方向在基板上分配糊状物时，分配头单元100可以快速且稳定地移动。

设置在Z轴驱动单元170与ZZ轴驱动单元120之间的沿Y轴方向移动ZZ轴驱动单元120和分配头部110的Y轴驱动单元130可以如图5和图6所示构成。

如图5和图6所示，Y轴驱动单元130包括：固定件131、可移动件132、Y轴线性驱动单元141、和LM引导件151。

固定件131固定地连接于Z轴驱动单元170的可沿Z轴方向移动的Z轴可移动单元。因此，当Z轴可移动单元沿Z轴方向移动时，固定件131也一起移动。因此，Y轴驱动单元130可以沿Z轴方向移动。

可移动件132相对固定件131而设置，可移动件132固定地连接至ZZ轴驱动单元120的除ZZ轴可移动单元之外的任何部分。因此，当可移动件132沿Y轴方向移动时，ZZ轴驱动单元120也沿Y轴方向移动。

Y轴线性驱动单元141包括滚珠螺杆142和旋转电机143，用于沿Y轴方向以直线移动可移动件132。滚珠螺杆142沿Y轴方向设置在固定件131与可移动件132之间。螺杆142的外螺纹表面与可移动件132的连接部132a的内螺纹孔相接合并且穿过该内螺纹孔。并且该螺杆142以螺杆142被支撑地旋转的方式设置于固定件。能够顺时针和逆时针旋转的旋转电机通过电机支架144设置于固定件131。旋转电机143的转动轴通过联接器145连接至滚珠螺杆142。因此，当滚珠螺杆随着旋转电机143的转动轴的旋转而旋转时，连接至滚珠螺杆的可移动件132沿Y轴方向以直线移动。Y轴线性驱动单元141可以包括用于沿直线移动可移动件132的线性电机。

如上所述，Y轴线性驱动单元141以沿直线移动可移动件132的方式设置。与包括凸轮和连接件的传统的Y轴线性驱动单元相比，这使得更容易控制Y轴线性驱动单元141。而且，在移动可移动件132的过程中，对于可移动件132的阻力均匀，从而提高了Y轴线性驱动单元141的效率。

如上所述，LM引导件151稳定地引导通过Y轴线性驱动单元141沿直线移动的可移动件132。LM引导件151可以包括：至少一对导轨152，每个导轨均沿Y轴方向设置于固定件131；以及导块153，设置于可沿导轨152移动的可移动件132。

Y轴驱动单元130可以进一步包括线性编码器155，该线性编码器用于感知可移动件132的移动方向和可移动件132遍及的距离。该线性编码器155通过编码器支架156设置于固定件131。线性编码器155向控制单元提供关于移动方向和遍及距离的信息，用于可移动件132的瞬时控制，该控制单元用于控制Y轴线性驱动单元141。

Y轴驱动单元139可以进一步包括一装置，该装置用于检测可移动件132是否到达图2所示的第一限定点或图3所示的第二限定点，以防止可移动件132偏离其从第一限定点到第二限定点变化的路径。该装置包括：传感元件(sensor dog)161，设置于可移动件132；以及第一限定传感器162和第二限定传感器163，它们设置于固定件131。第一限定传感器在可移动件132移动时检测传感元件161是否到达第一限定点。第二限定传感器在可移动件132移动时检测传感元件161是否到达第二限定点。第一和第二限定点中的一个与可移动件132开始移动的初始位置相对应，而另一个与可移动件132移动到距离初始位置最远的远距离位置相对应。

根据本发明实施例的分配头单元100可以设置于能够使其上安装有基板的工作台和支撑分配头单元100的头部支撑框架相对于彼此移动的任何类型的糊状物分配器。

由于设置在Z轴驱动单元与分配头部之间的Y轴驱动单元沿Y轴方向移动分配头部，而不移动Z轴驱动单元，因此，Y轴驱动单元的承载比传统的Y轴驱动单元轻。当ZZ轴驱动单元设置在Y轴驱动单元与分配头部之间时，可以进一步减少Y轴驱动单元的负载。这样，Y轴驱动单元可被制作地更小且更轻，从而降低分配头单元的重量。因此，分配头单元可以快速且稳定地移动，以在基板上以给定的图案分配糊状物。

由于在不背离本发明的精神或实质特征的前提下，本发明可以以多种形式来实施，还应该理解，除非另有说明，否则上述实施例不限于上面描述中的任何细节，而是应该在所附权利要求所限定的本发明精神和范围内广泛构造，因此，落在权利要求的界限和范围内或者这些界限和范围的等同物范围内的所有变化和修改均旨在被所附权利要求所包含。

Claims (9)

1.一种用于糊状物分配器的分配头单元，所述分配头单元包括：

分配头部，具有喷嘴，通过所述喷嘴在基板上分配糊状物；

Y轴驱动单元，用于使所述分配头部沿Y轴方向移动；以及

Z轴驱动单元，用于使所述分配头部沿Z轴方向移动。

2.根据权利要求1所述的分配头单元，其中，所述Y轴驱动单元包括：

固定件，固定于所述Z轴驱动单元并随所述Z轴驱动单元沿Z轴方向移动；

可移动件，相对所述固定件而安装于所述分配头部；

Y轴线性驱动单元，用于沿所述Y轴方向以直线移动所述可移动件；以及

线性运动引导件，用于沿直线引导所述可移动件的移动。

3.根据权利要求2所述的分配头单元，其中，所述Y轴线性驱动单元包括：

滚珠螺杆，连接至所述固定件；以及

电机，通过连接于所述滚珠螺杆的转动轴使所述滚珠螺杆转动。

4.根据权利要求2所述的分配头单元，其中，所述Y轴线性驱动单元包括线性电机。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的分配头单元，所述Y轴驱动单元进一步包括线性编码器，所述线性编码器用于检测所述可移动件的移动方向以及所述可移动件的行进距离。

6.根据权利要求5所述的分配头单元，其中，所述Y轴驱动单元包括：

传感元件，设置于所述可移动件和所述固定件中的任一个上；

第一限定传感器，在所述可移动件移动时检测所述传感元件是否到达第一限定点；以及

第二限定传感器，在所述可移动件移动时检测所述传感元件是否到达第二限定点。

7.根据权利要求1所述的分配头单元，进一步包括ZZ轴驱动单元，所述ZZ轴驱动单元沿Z轴方向移动所述分配头部，且设置在所述分配头部与所述Y轴驱动单元之间。

8.根据权利要求7所述的分配头单元，其中，所述ZZ轴驱动单元以小于所述Z轴驱动单元移动范围的范围移动所述分配头部。

9.根据权利要求1所述的分配头单元，其中，所述Z轴驱动单元设置于可沿X轴方向移动的头部支撑框架。

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