CN103434842A - 机械手臂叉子以及机械手臂 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种机械手臂叉子，包括多个刚性结构体，其中相邻的两个刚性结构体通过弹性结构体连接。本发明还提供了一种机械手臂，用于运送液晶面板的玻璃基板，包括机械手臂主体以及连接于机械手臂主体上的多个机械手臂叉子。本发明的机械手臂不仅可以通过弹性连接部件缓解叉子在工作过程中受到的交变应力，从而增加叉子的耐疲劳损坏能力，而且，弹性连接部件使得叉子具有较强的弹性，减缓了在搬运玻璃基板过程中产生的震动，减小玻璃由于震动而产生破片的概率；同时，本发明提供的机械手臂结构简单，材料成本低，制造工艺简单，大大降低了机械手臂的成本，适于大规模的工业化生产。
Description
技术领域
本发明涉及液晶显示器的制造领域，尤其涉及一种运送玻璃基板的机械手臂以及该机械手臂的叉子。
背景技术
液晶显示器，或称LCD（Liquid Crystal Display），为平面超薄的显示设备，它由一定数量的彩色或黑白像素组成，放置于光源或者反射板前方。液晶显示器功耗很低，并且具有高画质、体积小、重量轻的特点，因此倍受大家青睐，成为显示器的主流。
一般液晶显示器的主体为液晶单元，主要是由两片透明基板以及被封于基板之间的液晶构成。目前液晶显示器是以薄膜晶体管（Thin Film Transistor,TFT）液晶显示器为主，而一般薄膜晶体管液晶显示器的制作可大致分为三部分：薄膜晶体管阵列（TFT Array）制备过程以及彩色滤光板制备工程、液晶显示单元组装（LC Cell Assembly）制备过程、液晶显示模块（Liquid Crystal Module,LCM）制备过程。
在液晶面板的制程中，很多工序都需要机器人用其叉子托着玻璃基板进行玻璃基板的上载和卸载：机器人将玻璃基板从料口处搬运到制程机台里面进行加工，接着又把加工好的基板从制程机台搬运出来送到料口处，因此，机器人就必须周而复始地进行较高频率的搬运玻璃基板的过程。在这个过程中，机器人的机械手臂叉子会受到交变应力的影响，这种交变应力容易对叉子造成疲劳损坏，进而可能会对玻璃基板造成损伤，影响生产进程。
于是，目前人们利用碳纤维材质同时具有高强度和良好弹性的特点，将其作为制作机械手臂叉子的材料，这种叉子不仅可以发生弹性形变来改善受力状况和缓解疲劳损坏，而且具有减振作用，增加玻璃基板在搬运过程中的振动耐受性，防止玻璃破片的产生。但是，碳素纤维材质制作的机械手臂叉子需要进行定制，不仅制作困难，加工周期长，而且成本高，使得机器人的制作成本大大的增加。
发明内容
为了解决上述现有技术所存在的问题，本发明提供了一种强度高、弹性好、成本低的机械手臂叉子以及包含所述机械手臂叉子的机械手臂。
为了实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案：
一种机械手臂叉子，包括多个刚性结构体，其中相邻的两个刚性结构体通过弹性结构体连接。
优选地，所述弹性结构体包括弹性单元和连接单元，所述弹性单元的两端分别通过一连接单元连接到所述刚性结构体。
优选地，所述刚性结构体为长条状结构，并且所述刚性结构体上平面高于所述连接单元和所述弹性单元。
优选地，所述弹性单元、连接单元以及所述刚性结构体之间可拆卸连接。
优选地，所述弹性单元、连接单元以及所述刚性结构体之间通过螺钉的连接方式连接。
优选地，所述连接单元的第一端和第二端分别设置有垂直于水平方向的第一螺孔；所述弹性单元的端部设置有与第一螺孔相配合的第二螺孔，其中，所述弹性单元由第一螺钉与第一螺孔和第二螺孔相配合固定连接到所述连接单元的第一端；所述刚性结构体的端部设置有与第一螺孔相配合的第三螺孔，其中，所述刚性结构体由第一螺钉与第一螺孔和第三螺孔相配合固定连接到所述连接单元的第二端。
优选地，所述连接单元的第一端设置有垂直于水平方向的第一螺孔，所述弹性单元的端部设置有与第一螺孔相配合的第二螺孔；所述弹性单元由第一螺钉与第一螺孔和第二螺孔相配合固定连接到所述连接单元的第一端；所述连接单元的第二端具有一凸起部形成一侧壁，所述侧壁上设置有垂直于侧壁方向的第四螺孔，所述刚性结构体的端面设置有与第四螺孔相配合的第五螺孔，所述刚性结构体由第二螺钉与第四螺孔和第五螺孔相配合固定连接到所述连接单元的第二端。
优选地，所述连接单元的第一端设置有垂直于水平方向的第一螺孔，所述刚性结构体的端部设置有与第一螺孔相配合的第三螺孔；所述刚性结构体由第一螺钉与第一螺孔和第三螺孔相配合固定连接到所述连接单元的第一端；所述连接单元的第二端具有一凸起部形成一侧壁，所述侧壁上设置有垂直于侧壁方向的第四螺孔，所述弹性单元的端面设置有与第四螺孔相配合的第六螺孔，所述弹性单元由第二螺钉与第四螺孔和第六螺孔相配合固定连接到所述连接单元的第二端。
优选地，所述刚性结构体和所述连接单元之间通过焊接的方式固定连接；所述弹性单元和所述连接单元之间通过螺钉的连接方式连接。
优选地，所述刚性结构体和所述连接单元的材料为铝材或不锈钢；所述弹性单元的材料为弹性塑料。
本发明还提供了一种机械手臂，用于运送液晶面板的玻璃基板，包括机械手臂主体以及连接于所述机械手臂主体上的多个机械手臂叉子，其中，所述机械手臂叉子为如上所述的机械手臂叉子。
有益效果：
本发明提供的机械手臂包括机械手臂主体以及连接于机械手臂主体上的机械手臂叉子，其中机械手臂叉子包括刚性结构体和弹性结构体。机器人在运送玻璃基板的过程中，机械手臂叉子中的刚性结构体起主要的支撑作用，高强度材料制成的刚性结构体可以较小疲劳损坏概率；弹性结构体主要是为机械手臂叉子提供弹性，机械手臂叉子不仅可以通过发生弹性形变来改善受力状况以达到缓解疲劳损坏的目的，而且还可以减缓在搬运玻璃基板过程中产生的震动，减小玻璃由于震动而产生破片的概率；同时，本发明提供的机械手臂结构简单，材料成本低，制造工艺简单，大大降低了机械手臂的成本，适于大规模的工业化生产。
附图说明
图1为本发明实施例提供的机械手臂的结构示意图。
图2为本发明实施例提供的机械手臂叉子的立体图。
图3为本发明实施例1提供的机械手臂叉子的主视图。
图4为如图3所示的机械手臂叉子的俯视图。
图5为本发明实施例1提供的机械手臂叉子的连接单元的结构示意图。
图6为如图4所示的机械手臂叉子中的A部的横向剖面图。
图7为本发明实施例2提供的机械手臂叉子的主视图。
图8a-8c为本发明实施例2提供的机械手臂叉子的连接单元的结构示意图；其中，图8a为所述连接单元主视图，图8b为所述连接单元的俯视图，图8c为所述连接单元左视图。
图9为如图7所示的机械手臂叉子中的B部的横向剖面图。
具体实施方式
如前所述，本发明针对现有技术存在的缺陷，提供了一种机械手臂，用于运送液晶面板的玻璃基板，包括机械手臂主体以及连接于机械手臂主体上的多个机械手臂叉子，其中，机械手臂叉子包括多个刚性结构体，其中相邻的两个刚性结构体通过弹性结构体连接。
其中，弹性结构体包括弹性单元和连接单元，弹性单元的两端分别通过一连接单元连接到刚性结构体。
其中，刚性结构体和连接单元的材料为硬度较高的材质，例如可以是不锈钢或铝材；弹性单元的材料为弹性塑料，例如可以是聚氨酯。
如上所述的机械手臂叉子包括刚性结构体和弹性结构体，其中刚性结构体起主要的支撑作用，高强度材料制成的刚性结构体可以减小疲劳损坏概率；弹性结构体主要是为机械手臂叉子提供弹性，机械手臂叉子不仅可以通过发生弹性形变来改善受力状况以达到缓解疲劳损坏的目的，而且还可以减缓在搬运玻璃基板过程中产生的震动，减小玻璃由于震动而产生破片的概率；同时，本发明提供的机械手臂结构简单，材料成本低，制造工艺简单，大大降低了机械手臂的成本，适于大规模的工业化生产。
为了更好地阐述本发明的技术特点和结构，以下结合实施例及其附图进行详细描述。
实施例1
图1为本实施例提供的机械手臂的结构示意图，如图1所示，该机械手臂包括机械手臂主体100以及连接于机械手臂主体100上的机械手臂叉子200。在本实施例中，机械手臂主体100上连接有3个机械手臂叉子200，并且所有机械手臂叉子200设置于同一水平位置上，共同形成一承载平面，用于承载玻璃基板。
其中，机械手臂叉子200包括多个刚性结构体210，并且相邻的两个刚性结构体210通过弹性结构体220连接，如图2所示。
如图3所示，弹性结构体220包括弹性单元222和连接单元221，其中，弹性单元222的两端分别通过一连接单元221连接到刚性结构体210。为了方便运送玻璃基板，防止玻璃基板刮伤，刚性结构体210为长条状结构，并且刚性结构体210上平面高于连接单元221和弹性单元222；所有刚性结构体210上平面共同形成一承载平面，用于承载玻璃基板。
在本实施例中，弹性单元222、连接单元221以及刚性结构体210之间通过螺钉的连接方式形成可拆卸连接。
参阅图4-图6，连接单元221的第一端221a和第二端221b分别设置有垂直于水平方向的第一螺孔223；弹性单元222的端部设置有与第一螺孔223相配合的第二螺孔224，其中，弹性单元222由第一螺钉225与第一螺孔223和第二螺孔224相配合固定连接到连接单元221的第一端221a；刚性结构体210的端部设置有与第一螺孔223相配合的第三螺孔224a，其中，刚性结构体210由第一螺钉225与第一螺孔223和第三螺孔224a相配合固定连接到连接单元221的第二端221b。
实施例2
本实施例中提供的机械手臂叉子200如图7所示，本实施例中的弹性单元222、连接单元221以及刚性结构体210之间也是通过螺钉的连接方式形成可拆卸连接。与实施例1不同的是，本实施例中对连接单元221的结构进行了改变。
参阅图8和图9，连接单元221的第一端221a设置有垂直于水平方向的第一螺孔223，弹性单元222的端部设置有与第一螺孔223相配合的第二螺孔224；弹性单元222由第一螺钉225与第一螺孔223和第二螺孔224相配合固定连接到连接单元221的第一端221a；连接单元221的第二端221b具有一凸起部形成一侧壁，侧壁上设置有垂直于侧壁方向的第四螺孔226，刚性结构体210的端面设置有与第四螺孔226相配合的第五螺孔227，刚性结构体210由第二螺钉228与第四螺孔226和第五螺孔227相配合固定连接到连接单元221的第二端221b。
当然，本实施例中，连接单位221与弹性单元222以及刚性结构体210的连接位置关系也可以是：刚性结构体210的端部设置有与第一螺孔223相配合的第三螺孔224a，刚性结构体210由第一螺钉225与第一螺孔223和第三螺孔224a相配合固定连接到连接单元221的第一端221a；弹性单元222的端面设置有与第四螺孔226相配合的第六螺孔（附图中未标示出），弹性单元222由第二螺钉228与第四螺孔和第六螺孔相配合固定连接到连接单元221的第二端221b。
上述实施例中，弹性单元222、连接单元221以及刚性结构体210在进行组装时是采用可拆卸连接，因此在某一部件损坏时，可以很方便的更换，达到节约成本的目的。
当然，在另外的一些实施例中，弹性单元222和连接单元221之间通过螺钉的连接方式实现可拆卸连接，而刚性结构体210和连接单元221之间通过焊接的方式实现固定连接，这样可以使刚性结构体210和所述连接单元221之间的连接更加牢固。
终上所述，本发明提供的机械手臂包括机械手臂主体以及连接于机械手臂主体上的多个机械手臂叉子，其中机械手臂叉子包括刚性结构体和弹性结构体。机器人在运送玻璃基板的过程中，机械手臂叉子中的刚性结构体起主要的支撑作用，高强度材料制成的刚性结构体可以减小疲劳损坏概率；弹性结构体主要是为机械手臂叉子提供弹性，机械手臂叉子不仅可以通过发生弹性形变来改善受力状况以达到缓解疲劳损坏的目的，而且还可以减缓在搬运玻璃基板过程中产生的震动，减小玻璃由于震动而产生破片的概率；同时，本发明提供的机械手臂结构简单，材料成本低，制造工艺简单，大大降低了机械手臂的成本，适于大规模的工业化生产。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
显然，本发明的保护范围并不局限于上诉的具体实施方式，本领域的技术人员可以对发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (11)
1.一种机械手臂叉子（200），其特征在于，包括多个刚性结构体（210），其中相邻的两个刚性结构体（210）通过弹性结构体（220）连接。
2.根据权利要求1所述的机械手臂叉子，其特征在于，所述弹性结构体（220）包括弹性单元（222）和连接单元（221），所述弹性单元（222）的两端分别通过一连接单元（221）连接到所述刚性结构体（210）。
3.根据权利要求2所述的机械手臂叉子，其特征在于，所述刚性结构体（210）为长条状结构，并且所述刚性结构体（210）上平面高于所述连接单元（221）和所述弹性单元（222）。
4.根据权利要求2所述的机械手臂叉子，其特征在于，所述弹性单元（222）、连接单元（221）以及所述刚性结构体（210）之间可拆卸连接。
5.根据权利要求4所述的机械手臂叉子，其特征在于，所述弹性单元（222）、连接单元（221）以及所述刚性结构体（210）之间通过螺钉的连接方式连接。
6.根据权利要求5所述的机械手臂叉子，其特征在于，所述连接单元（221）的第一端（221a）和第二端（221b）分别设置有垂直于水平方向的第一螺孔（223）；所述弹性单元（222）的端部设置有与第一螺孔（223）相配合的第二螺孔（224），其中，所述弹性单元（222）由第一螺钉（225）与第一螺孔（223）和第二螺孔（224）相配合固定连接到所述连接单元（221）的第一端（221a）；所述刚性结构体（210）的端部设置有与第一螺孔（223）相配合的第三螺孔（224a），其中，所述刚性结构体（210）由第一螺钉（225）与第一螺孔（223）和第三螺孔（224a）相配合固定连接到所述连接单元（221）的第二端（221b）。
7.根据权利要求5所述的机械手臂叉子，其特征在于，所述连接单元（221）的第一端（221a）设置有垂直于水平方向的第一螺孔（223），所述弹性单元（222）的端部设置有与第一螺孔（223）相配合的第二螺孔（224）；所述弹性单元（222）由第一螺钉（225）与第一螺孔（223）和第二螺孔（224）相配合固定连接到所述连接单元（221）的第一端（221a）；所述连接单元（221）的第二端（221b）具有一凸起部形成一侧壁，所述侧壁上设置有垂直于侧壁方向的第四螺孔（226），所述刚性结构体（210）的端面设置有与第四螺孔（226）相配合的第五螺孔（227），所述刚性结构体（210）由第二螺钉（228）与第四螺孔（226）和第五螺孔（227）相配合固定连接到所述连接单元（221）的第二端（221b）。
8.根据权利要求5所述的机械手臂叉子，其特征在于，所述连接单元（221）的第一端（221a）设置有垂直于水平方向的第一螺孔（223），所述刚性结构体（210）的端部设置有与第一螺孔（223）相配合的第三螺孔（224a）；所述刚性结构体（210）由第一螺钉（225）与第一螺孔（223）和第三螺孔（224a）相配合固定连接到所述连接单元（221）的第一端（221a）；所述连接单元（221）的第二端（221b）具有一凸起部形成一侧壁，所述侧壁上设置有垂直于侧壁方向的第四螺孔（226），所述弹性单元（222）的端面设置有与第四螺孔（226）相配合的第六螺孔，所述弹性单元（222）由第二螺钉（228）与第四螺孔（226）和第六螺孔相配合固定连接到所述连接单元（221）的第二端（221b）。
9.根据权利要求2所述的机械手臂叉子，其特征在于，所述刚性结构体（210）和所述连接单元（221）之间通过焊接的方式固定连接；所述弹性单元（222）和所述连接单元（221）之间通过螺钉的连接方式连接。
10.根据权利要求2所述的机械手臂叉子，其特征在于，所述刚性结构体（210）和所述连接单元（221）的材料为铝材或不锈钢；所述弹性单元（222）的材料为弹性塑料。
11.一种机械手臂，用于运送液晶面板的玻璃基板，包括机械手臂主体（100）以及连接于所述机械手臂主体（100）上的多个机械手臂叉子（200），其特征在于，所述机械手臂叉子（200）为权利要求1-10任一所述的机械手臂叉子（200）。
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