CN101692432A - 组合式顶杆机构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种组合式顶杆机构，包括垂直升降装置、支撑板及至少三组顶杆组件，垂直升降装置与支撑板连接，顶杆组件的一端呈对称的连接于支撑板上，另一端密封伸入真空腔体内，顶杆组件包括顶杆、弹性元件、固定轴及轴套，轴套具有呈中空结构的行程腔，行程腔贯穿轴套，轴套的上端伸入真空腔体内且与真空腔体密封地枢接，固定轴的上端伸入轴套的下端的行程腔内并螺纹连接，固定轴的下端与支撑板固定连接，顶杆套于行程腔内且伸出轴套的上端并与行程腔卡接，弹性元件呈压缩状的抵触于固定轴与顶杆之间并收容于行程腔内；本发明用于OLED生产时对真空腔体内物件进行升降，其具有缓冲减震功能，能保证蒸镀设备高清洁度，且结构简单、维护方便。
Description
技术领域
本发明涉及一种顶杆机构，尤其涉及一种适用于对真空腔体内物件进行升降并具有缓冲功能的组合式顶杆机构。
背景技术
有机发光二极管(OLED，Organic Light-Emitting Diode)是一种新的极具潜力的显示器技术，因其简单的纯固态器件结构及其出色的图像质量，加上自发光、无视角障碍、低温特性好等优点，OLED显示器已被认为继液晶显示、等离子显示器之后最具市场价值的新一代平板显示器。OLED的制作过程大都采用以ITO(indium tin oxide)玻璃为基板，利用蒸镀设备将多层薄膜相继沉积在玻璃基板上，其工艺一般为在玻璃基板上形成一透明阳极，在阳极上依次沉积空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层和电子注入层，最后是金属阴极层，其中发光层依次为红、绿、蓝三种颜色，各层膜的厚度范围为纳米(nm)级别，所以它的总厚度在所有显示器件之中是最薄的。OLED显示器利用从不同的片断发出的红光、绿光、蓝光来显示图像，因而在OLED显示器上三个发光层必须沉积在不同的地方，而其它有机层和无机层则沉积在整个区域；将多层薄膜相继沉积在玻璃基板上时，为了实现不同区域图案化的镀膜效果，掩膜板被应用在蒸镀制成中。如图1所示，为最常见的掩膜板设计，将掩膜板10`贴合在基板上，蒸镀时蒸镀材料通过所述掩膜板10`上的窗口101`沉积在基板上，使基板上形成与所述掩膜板10`的窗口101`相同的图案，实现不同区域图案化的镀膜效果。
在OLED的蒸镀过程中，制造OLED所用的基板和掩膜板需要固定粘合在一起并进行传送，蒸镀制程结束后，需要将基板和掩膜板分离；因此，在蒸镀过程中，利用一个装载架将基板和掩膜板固定在一起，装载架具有夹持基板及掩膜板的夹子，利用装载架的夹子对基板及掩膜板进行夹持并将两者固定在装载架上，为了保证蒸镀效果，掩膜板与基板必须准确对位，并且掩膜板与基板在整个蒸镀过程中始终紧密接触，为达到此目的，装载架上还设置有磁力板，掩膜板被设计为具有磁性，利用两者之间的磁力使掩膜板与基板准确对位并紧密接触。在蒸镀制程结束后，基板和掩膜需要分离，就需打开夹子并克服磁力板与掩膜板之间的磁力，才能使基板与掩膜板分离，因此，常用技术为借助一个顶杆机构打夹子并克服磁力板与掩膜板之间的磁力进而使基板和掩膜板分开。现有的顶杆机构在使用时，气缸或电机等动力源会被引入真空蒸镀设备内，这样不可避免的给真空环境带来来自设备本身的污染，影响蒸镀效果；另外，现有的顶杆机构少有缓冲减振功能，直接硬性机械接触容易导致被支撑和/或被分离物件破损，降低产品的良品率；同时这类顶杆机构的维护和检修相当不便。
因此，急需一种具有缓冲减震功能、保证蒸镀设备高清洁度，且维护方便的组合式顶杆机构。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有缓冲减震功能、保证蒸镀设备高清洁度，且维护方便的组合式顶杆机构。
为实现上述目的，本发明的技术方案为：提供一种组合式顶杆机构，其包括垂直升降装置、支撑板及至少三组顶杆组件，所述垂直升降装置与所述支撑板连接，所述顶杆组件的一端呈对称的连接于所述支撑板上，所述顶杆组件的另一端密封伸入所述真空腔体内，其中，所述顶杆组件包括顶杆、弹性元件、固定轴及轴套，所述轴套具有呈中空结构的行程腔，所述行程腔贯穿所述轴套，所述轴套的上端伸入所述真空腔体内且与所述真空腔体密封地枢接，所述固定轴的上端伸入位于所述轴套的下端的行程腔内并螺纹连接，所述固定轴的下端与所述支撑板固定连接，所述顶杆套于所述轴套的行程腔内且伸出所述轴套的上端并与所述行程腔卡接，所述弹性元件呈压缩状的抵触于所述固定轴与所述顶杆之间并收容于所述行程腔内。
较佳地，所述顶杆的中部向外凸出形成凸起，所述凸起与所述顶杆的上端形成第一台阶，所述凸起与所述顶杆的下端形成第二台阶，所述第一台阶与所述行程腔卡接，所述第二台阶与所述弹性元件相抵触；弹性元件稳定的抵触于顶杆的第二台阶上，不易滑动，当顶杆抵触物件时，弹性元件被进一步压缩，弹性元件产生的弹力对施加在被抵触物件上的力起到缓冲作用，防止顶杆抵触物件时产生较大的振动，进而避免顶杆与被抵触物件之间的硬性接触使被抵触物件受到损坏；且顶杆及行程腔的结构简单，顶杆、行程腔及弹性元件组装时方便快捷，需要维护时便于拆装，易于维护。
较佳地，所述轴套的下端的行程腔的腔壁上开设有内螺纹，所述固定轴的上端开设有与所述内螺纹相啮合的外螺纹；固定轴与轴套之间通过螺纹啮合，通过旋转所述轴套即可使弹性元件沿所述行程腔伸缩，进而调节弹性元件的预压力和所述顶杆的安装高度。
较佳地，所述组合式顶杆机构还包括波纹管，所述波纹管的上端与所述真空腔体的底部密封连接，与所述波纹管密封连接的真空腔体处开设有通道孔，所述轴套的上端自由的穿过所述通道孔，所述轴套的下端及所述固定轴的上端套于所述波纹管内，所述波纹管的下端与所述固定轴的下端密封连接；更具体地，所述固定轴的下端向外延伸形成轴肩，所述轴肩与所述波纹管的下端密封连接；轴套的下端及固定轴位于真空腔体外，使垂直升降装置安装于真空腔体外，因而，避免动力源给真空环境造成污染，影响产品工艺效果，提高真空环境的清洁度，保证产品的良品率；同时，波纹管的上端与真空腔体的底部密封连接，下端与固定轴的轴肩密封连接，波纹管将垂直升降装置与真空腔体密封隔离，实现真空腔体的静密封，保证其高清洁度。
较佳地，所述固定轴的上端还啮合有螺母，当轴套旋转到预设位置后，旋转该螺母使其与所述轴套抵触，锁紧轴套，保证顶柱组件的稳定性。
较佳地，伸出所述轴套的上端的所述顶杆的顶面呈弧形，保证顶杆接触被抵触物件时不会刮伤物件。
与现有技术相比，由于本发明组合式顶杆机构包括垂直升降装置、支撑板及至少三组顶杆组件，垂直升降装置与支撑板连接，顶杆组件的一端呈对称的连接于支撑板上，另一端密封伸入真空腔体内，其顶杆组件包括顶杆、弹性元件、固定轴及轴套，所述轴套具有呈中空结构的行程腔，所述行程腔贯穿所述轴套，所述轴套的上端伸入所述真空腔体内且与所述真空腔体密封地枢接，所述固定轴的上端伸入位于所述轴套的下端的行程腔内并螺纹连接，所述固定轴的下端与所述支撑板固定连接，所述顶杆套于所述轴套的行程腔内且伸出所述轴套的上端并与所述行程腔卡接，所述弹性元件呈压缩状的抵触于所述固定轴与所述顶杆之间并收容于所述行程腔内；对真空腔体内物件进行升降时，在真空腔体外的垂直升降装置的作用下，顶杆组件上升，使顶杆抵触真空腔体内的物件，继续施加力的作用，固定轴与顶杆之间的弹性元件进一步受到压缩，弹性元件沿行程腔收缩，弹性元件所产生的弹力对施加在被抵触物件上的力起到缓冲作用，有效减振，防止顶杆与被抵触物件之间的硬性接触使被抵触物件损坏；同时，轴套的上端伸入所述真空腔体内且与所述真空腔体密封地枢接，固定轴的下端与所述支撑板固定连接，使垂直升降装置位于真空腔体外，使用时不把动力源引入真空腔体内部，且轴套与真空腔体密封连接，使真空腔体保持高清洁度；顶杆套于轴套的行程腔内并与所述行程腔卡接，固定轴伸入轴套的行程腔内并与轴套螺纹连接，使本发明组合式顶杆机构结构简单，组合方便且易于维护。
附图说明
图1是现有掩膜板的结构示意图。
图2是本发明组合式顶杆机构的剖面结构示意图。
图3是本发明组合式顶杆机构的顶杆组件的剖面结构示意图。
图4是本发明组合式顶杆机构的第一实施例的装载架的结构示意图。
图5是本发明组合式顶杆机构的第二实施例的剖面结构示意图。
具体实施方式
现在参考附图描述本发明的实施例，附图中类似的元件标号代表类似的元件。
如图2、图3所示，本发明组合式顶杆机构10，其包括垂直升降装置100、真空腔体200及四组顶杆组件300，垂直升降装置100与支撑板305连接，顶杆组件300的一端呈对称的连接于支撑板305上，顶杆组件300的另一端密封伸入真空腔体200内，通过垂直升降装置100驱动支撑板305运动，支撑板305同步带动顶杆组件300垂直升降。顶杆组件300包括顶杆301、弹性元件303、固定轴304及轴套302，轴套302具有呈中空结构的行程腔，该行程腔贯穿轴套302，轴套302上端的行程腔的内壁具有凸块302a，轴套302的下端的行程腔的腔壁上开设有内螺纹302b；顶杆301套于行程腔内且伸出轴套302的上端并与行程腔卡接，顶杆301的中部向外凸出形成凸起，凸起与顶杆301的上端形成第一台阶301a，凸起与顶杆301的下端形成第二台阶301b，顶杆301套于行程腔内且其上端伸出轴套302的上端，顶杆301的第一台阶301a与凸块302a卡接，第二台阶301b位于行程腔内，顶杆301伸出轴套302的上端顶面呈弧形；固定轴304的上端开设有与轴套302的下端的行程腔的内螺纹302b相啮合的外螺纹304b，且固定轴304的顶端固定有弹性元件303，弹性元件303在本发明中优选为弹簧，固定轴304的下端向外延伸形成轴肩304a；固定轴304的上端伸入位于轴套302的下端的行程腔内，两者之间通过螺纹302b、304b啮合连接，弹簧303呈压缩状的抵触于固定轴304与顶杆301的第二台阶301b上，并收容于行程腔内，在固定轴304的上端还啮合有螺母306；固定轴304的下端与支撑板305固定连接，支撑板305与垂直升降装置100连接。
如图2所示，真空腔体200下底面相对于顶杆组件300的位置处开设有四个通道孔，四组顶杆组件300对应安装于四个通道孔的下方，且顶杆组件300的轴套302上端自由地穿过通道孔伸入真空腔体200内，使轴套302与真空腔体200枢接，顶杆301上端伸出轴套302的上端并位于真空腔体200内，轴套302的下端及固定轴304位于真空腔体200外，波纹管307套设于轴套302的下端及固定轴304的上端，波纹管307一端通过法兰固定于真空腔体200的下底板的通道孔处，使通道孔密封于波纹管307内，另一端通过法兰固定于固定轴304的轴肩304a上，实现轴套302与真空腔体200密封，在波纹管307的两端分别压装有O型密封圈308，通过O型密封圈308和波纹管307形成静密封，使真空腔体200底部的通道孔密封，进而使动力源隔绝于真空腔体200外部，避免动力源污染真空腔体200的内部环境；固定轴304的下端与支撑板305连接，支撑板305与垂直升降装置100连接，垂直升降装置100优选为气缸组件，气缸组件100驱动支撑板305运动，支撑板305带动连接于其上的四组顶杆组件300运动，使顶杆组件300在竖直方向上上升，当顶杆301抵触物件时，弹簧303被进一步地压缩，弹簧303产生的弹力对施加在被抵触物件上的力起到缓冲作用，防止顶杆301抵触物件时产生较大的振动，进而避免顶杆301与被抵触物件之间的硬性接触使被抵触物件受到损坏；并且，通过旋转轴套302即可使弹簧303沿所述行程腔伸缩，进而调节弹簧303的预压力和顶杆301的安装高度，轴套302旋转到预设位置后，旋转螺母306使其与轴套302抵触，锁紧轴套302，保证顶柱组件300的稳定性；顶杆301与轴套302之间相互卡接，轴套302与固定轴304之间螺纹连接，结构简单，组装方便快捷，需要维护时便于拆装，易于维护。
下面结合附图，详细阐述本发明组合式顶杆机构10的不同实施例。
如图2、图3、图4所示，本发明组合式顶杆机构10用于OLED蒸镀制程中将基板与掩膜板分离的第一实施例。在OLED蒸镀制成中，基板和掩膜板通过图4所示的装载架400固定并置于真空腔体200内蒸镀，装载架400的磁力板402安装于安装板401的上方，磁力板402上安装有磁性吸附组件，如永久磁铁等，基板和掩膜板置于磁力板402的下方，基板通过基板夹子404固定，掩膜板通过掩膜板夹子403固定，由于磁力板402与掩膜板之间的磁力作用，基板与掩膜板贴合在一起；在蒸镀制程完成后，需要将基板与掩膜板分开，本发明组合式顶杆机构10的四组顶杆组件300的安装位置与装载架400的顶柱405正对；气缸组件100向上运动时，支撑板305向上运动，带动连接于支撑板305上的四组顶杆组件300向上运动，顶杆组件300的波纹管307被压缩，轴套302沿通道孔向上运动，顶杆301与装载架400的顶柱405相抵触，气缸组件100继续向上运动，轴套302内的压缩弹簧303被继续压缩，弹簧303产生的弹力对顶杆组件300施加到顶柱405上的力起到缓冲作用，在气缸组件100作用下顶杆组件300向上运动，使装载架400的磁力板402向上运动，磁力板402与安装板401分开，磁力板402向上运动，克服了磁力板402与掩膜板之间的磁力，同时磁力板402向上运动，推动掩膜板夹子403及基板夹子404，使掩膜板夹子403及基板夹子404打开，在夹子打开后，掩膜板与基板自由脱落，掩膜板与基板分离。
如图5所示，本发明组合式顶杆机构10除用来将基板及掩膜板分离外，还可以用于对其他物件进行升降。在本发明组合式顶杆机构10的第二实施例中，被固物件为一般器件500，气缸组件100向上运动，通过支撑板305驱动顶杆组件300向上运动，进而抵触器件500，顶杆组件300抵触器件500后，对器件500支撑时，压缩弹簧303产生的弹力作用，对顶杆组件300施加给器件500的力起到缓冲作用，因此对器件500起到减振作用，防止顶杆301与器件500之间的硬性接触使器件500损坏；若需要对器件500的位置进行调节时，顶杆组件300在气缸组件100作用下继续上升，压缩弹簧303进一步被压缩，使器件500上升到预定位置并进行支撑定位，在上升及定位过程中，由于弹簧303的缓冲作用可防止器件500被损坏，器件500被调节到位或被运送走后，气缸组件100向下运动，压缩弹簧303被释放复位，波纹管307被拉伸。
由于本发明组合式顶杆机构10的顶杆组件300具有顶杆301、轴套302、弹性元件303及固定轴304，轴套302具有呈中空结构的行程腔，且行程腔贯穿轴套302，轴套302的上端伸入真空腔体200内且与真空腔体200密封地枢接，顶杆301套于行程腔内且伸出轴套302的上端并与行程腔卡接，固定轴304上端伸入位于轴套302的下端的行程腔内，且两者之间通过螺纹302b、304b啮合连接，弹性元件303呈压缩状的抵触于固定轴304与顶杆301之间并收容于行程腔内，固定轴304的另一端与支撑板305连接，支撑板305与垂直升降装置100连接；垂直升降装置100驱动支撑板305运动，支撑板305带动顶杆组件300整体运动，使其顶杆301抵触真空腔体200内的物件，并对真空腔体200内的物件进行升降；由于顶杆组件300的顶杆301与固定轴304之间具有呈压缩状的弹性元件303，当顶杆301抵触真空腔体200内的物件时，弹性元件303被进一步压缩，对施加在被抵触物件上的力起到缓冲作用，进而对被抵触物件起缓冲及减振的作用，防止顶杆301与被抵触物件之间的硬性接触而使被抵触物件损坏；同时，由于轴套302的下端及固定轴304位于真空腔体200外，使垂直升降装置100安装于真空腔体200外，使用时不把动力源引入真空腔体200内部，且轴套302及固定轴304上端位于波纹管307内，波纹管307密封连接于真空腔体200的通道孔与固定轴304轴肩上，实现真空腔体200的静密封，使真空腔体200内保持高清洁度；本发明组合式顶杆机构10的顶杆301与轴套302之间卡接，轴套302与固定轴304之间通过螺纹连接，结构简单，组合方便，易于维护。
本发明组合式顶杆机构10并不限于上述实施例，还可根据实际需要，用于相类似的物件之间的分离、定位及位置调节。
本发明组合式顶杆机构10的装载架400的结构、原理、装载方式，垂直升降装置100及原理等均为本领域普通技术人员所熟知，在此不再做详细的说明。
以上所揭露的仅为本发明的优选实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。
Claims (7)
1.一种组合式顶杆机构，固定安装于真空腔体外且其一端密封的伸入真空腔体内，所述组合式顶杆机构包括垂直升降装置、支撑板及至少三组顶杆组件，所述垂直升降装置与所述支撑板连接，所述顶杆组件的一端呈对称的连接于所述支撑板上，所述顶杆组件的另一端密封伸入所述真空腔体内，其特征在于：所述顶杆组件包括顶杆、弹性元件、固定轴及轴套，所述轴套具有呈中空结构的行程腔，所述行程腔贯穿所述轴套，所述轴套的上端伸入所述真空腔体内且与所述真空腔体密封地枢接，所述固定轴的上端伸入位于所述轴套的下端的行程腔内并螺纹连接，所述固定轴的下端与所述支撑板固定连接，所述顶杆套于所述轴套的行程腔内且伸出所述轴套的上端并与所述行程腔卡接，所述弹性元件呈压缩状的抵触于所述固定轴与所述顶杆之间并收容于所述行程腔内。
2.如权利要求1所述的组合式顶杆机构，其特征在于：所述顶杆的中部向外凸出形成凸起，所述凸起与所述顶杆的上端形成第一台阶，所述凸起与所述顶杆的下端形成第二台阶，所述第一台阶与所述行程腔卡接，所述第二台阶与所述弹性元件相抵触。
3.如权利要求1所述的组合式顶杆机构，其特征在于：所述轴套的下端的行程腔的腔壁上开设有内螺纹，所述固定轴的上端开设有与所述内螺纹相啮合的外螺纹。
4.如权利要求1所述的组合式顶杆机构，其特征在于：所述组合式顶杆机构还包括波纹管，所述波纹管的上端与所述真空腔体的底部密封连接，与所述波纹管密封连接的真空腔体处开设有通道孔，所述轴套的上端自由的穿过所述通道孔，所述轴套的下端及所述固定轴的上端套于所述波纹管内，所述波纹管的下端与所述固定轴的下端密封连接。
5.如权利要求4所述的组合式顶杆机构，其特征在于：所述固定轴的下端向外延伸形成轴肩，所述轴肩与所述波纹管的下端密封连接。
6.如权利要求3所述的组合式顶杆机构，其特征在于：所述固定轴的上端还啮合有螺母。
7.如权利要求1所述的组合式顶杆机构，其特征在于：伸出所述轴套的上端的所述顶杆的顶面呈弧形。
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