CN104658959B - 基板支撑针、基板支撑装置和基板取放系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种基板支撑针、基板支撑装置和基板取放系统，所述基板支撑针用于支撑基板，所述基板支撑针包括杆体，所述杆体的支撑端设置有转动件，所述转动件能够沿基板的表面发生滚动。与现有技术相比，本发明可以能够减小对基板的损伤。

Description

基板支撑针、基板支撑装置和基板取放系统
技术领域
本发明涉及显示装置的制备领域，具体涉及一种基板支撑针、包括该基板支撑针的基板支撑装置和包括该基板支撑装置的基板取放系统。
背景技术
在显示装置的制备过程中，基板放置在支撑装置的支撑台上，例如，基台或传送台。对基板进行取放时，基板支撑针穿过支撑台将基板顶起，机械手可以取放基板；基板支撑针下降时，基板落在支撑台上。但是基板支撑针与基板之间可能会发生相对位移，而现有技术中的基板支撑针顶端较尖锐(如图1所示)，导致基板支撑针顶端容易对基板产生划伤。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基板支撑针、一种基板支撑装置和一种基板取放系统，以减小基板所受到的划伤。
为了实现上述目的，本发明提供一种基板支撑针，用于支撑基板，所述基板支撑针包括杆体，所述杆体的支撑端设置有转动件，所述转动件能够沿基板的表面发生滚动。
优选地，所述转动件包括转动轮，所述转动轮可旋转地固定在所述杆体的支撑端，所述基板能够支撑在所述转动轮的表面。
优选地，所述杆体上设置有穿过所述转动轮轴线的连接杆，且所述转动轮能够绕所述连接杆转动。
优选地，所述转动件包括设置在所述杆体的支撑端的滚珠，所述基板能够支撑在所述滚珠顶部。
优选地，所述杆体内设置有气体通道，所述滚珠设置在所述气体通道的端口处，所述气体通道的侧壁上设置有限定部，该限定部用于限定所述滚珠的位置。
优选地，所述限定部包括位于所述气体通道端口处的第一环形挡板和位于该第一环形挡板下方的第二环形挡板，所述第一环形挡板和所述第二环形挡板的内径均小于所述滚珠的直径，所述滚珠的球心限定在所述第一环形挡板和所述第二环形挡板之间，所述滚珠的顶端凸出于所述第一环形挡板。
相应地，本发明还提供一种基板支撑装置，包括支撑台和沿所述支撑台厚度方向贯穿所述支撑台的多个基板支撑针，所述基板支撑针为本发明提供的上述基板支撑针。
优选地，所述杆体内设置有气体通道，所述转动件包括设置在所述气体通道端口处的滚珠，所述气体通道的侧壁上设置有限定部，该限定部用于限定所述滚珠的位置，所述基板能够支撑在所述滚珠顶部。
优选地，所述基板支撑装置还包括气压调节机构，该气压调节机构包括：
充气泵，该充气泵的充气口与所述气体通道相连通，以向所述气体通道充气；和/或
抽气泵，该抽气泵的抽气口与所述气体通道相连通，以抽取所述气体通道内的气体。
优选地，所述基板支撑装置还包括设置在所述支撑台周围的对位机构，该对位机构用于分别在不同高度处将设置在基板支撑针上的基板设置在相应的预定位置。
优选地，所述对位机构包括位于第一高度处的第一定位件组和位于第二高度处的第二定位件组，所述第一定位件组的多个定位件环绕在对应于所述第一高度的预定位置周围，所述第二定位件组的多个定位件环绕在对应于所述第二高度的预定位置周围；
当所述基板支撑针的支撑端位于所述第一高度处时，所述第一定位件组的多个定位件能够朝向对应于所述第一高度的预定位置移动，以将支撑在所述基板支撑针上的基板夹固在对应于所述第一高度的预定位置；
当所述基板支撑针的支撑端位于所述第二高度处时，所述第二定位件组的多个定位件能够朝向对应于所述第二高度的预定位置移动，以将支撑在所述基板支撑针上的基板夹固在对应于所述第二高度的预定位置。
相应地，本发明还提供一种基板取放系统，包括机械手和本发明提供的上述基板支撑装置。
在本发明中，基板支撑针的杆体支撑端设置有转动件，基板与支撑针之间发生相对位移时，转动件能够沿基板的表面发生滚动，从而减小基板表面受到的划伤；并且，当转动件为滚珠时，杆体内设置有气体通道，对基板进行对位时，将气体通道与外界大气连通，以使得滚珠可以滚动，从而便于基板的移动，同时基板与基板支撑针的相对位移也不会造成基板的划伤；当对位完毕时，通过气体调节机构向气体通道内充气或抽取气体通道内的气体，以增大气体通道内的气压与外界大气压之差的绝对值，以固定滚珠，从而防止基板发生移动。与现有技术相比，本发明便于将基板调节至预定位置，以使得基板取放系统可以精确地对基板进行取放，减小了基板的损坏，降低了生产成本。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是现有技术中的基板支撑针的结构示意图；
图2是本发明的第一种实施方式的基板支撑针的结构示意图；
图3是本发明的第二种实施方式的基板支撑针的结构示意图；
图4是图3中I部分的放大示意图；
图5是基板支撑针下降时基板支撑装置的结构示意图；
图6是基板支撑针上升时基板支撑装置的结构示意图。
其中，附图标记为：10、基板支撑针；11、杆体；12、转动轮；13、滚珠；14、气体通道；15、限定部；15a、第一环形挡板；15b、第二环形挡板；20、支撑台；21、定位件；3、基板。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
作为本发明的一个方面，提供一种基板支撑针，用于支撑基板，如图2和图3所示，基板支撑针10包括杆体11，杆体11的支撑端设置有转动件，所述转动件能够沿基板的表面发生滚动。
当基板与基板支撑针10之间发生相对位移(例如对基板进行对位)时，所述转动件能够沿基板的表面发生滚动，因而使得基板与基板支撑针之间产生滚动摩擦，从而减小基板表面受到的划伤，提高产品质量。
作为本发明的一种具体实施方式，如图2所示，所述转动件包括转动轮12，转动轮12可旋转地固定在杆体11的支撑端，所述基板能够支撑在转动轮12的表面。转动轮12可以看做圆柱体，基板支撑针直立放置以支撑基板时，所述圆柱体的端面与水平面垂直，转动轮12的最高点高于杆体10的顶端，以使得基板可以支撑在转动轮12的表面上。
具体地，杆体11上可以设置有穿过转动轮12轴线的连接杆(图中未示出)，且转动轮12能够绕所述连接杆转动。由于转动轮12为圆柱体，当转动轮12的轴线固定时，转动轮12在基板的表面的滚动方向为直线，当基板相对于基板支撑针10的位移方向与转动轮的滚动方向一致时，基板表面并不会产生划伤。
作为本发明的一种优选实施方式，如图3所示，所述转动件包括设置在杆体11的支撑端的滚珠13，所述基板能够支撑在滚珠13顶部。由于滚珠13可以沿任意方向发生滚动，因此，当支撑在基板支撑针10的基板朝向任意方向发生位移时，基板与基板支撑针10之间的摩擦均为滚动摩擦，从而减小基板表面的划伤。
本发明对滚珠13的设置方式不作显示，例如，可以在杆体11的支撑端的端面上设置凹槽，将滚珠13设置在凹槽内并可以在所述凹槽内进行滚动。
优选地，如图3和图4所示，杆体11内设置有气体通道14，滚珠13设置在气体通道14的端口处，气体通道14的侧壁上设置有限定部15，限定部15用于限定滚珠13的位置，以防止滚珠13脱出杆体，而限定部15并不会影响滚珠13的滚动。
具体地，如图4所示，限定部15包括位于气体通道14端口处的第一环形挡板15a和位于该第一环形挡板15a下方的第二环形挡板15b，第一环形挡板15a和第二环形挡板15b的内径均小于滚珠13的直径，滚珠13的球心限定在第一环形挡板15a和第二环形挡板15b之间，滚珠13的顶端凸出于第一环形挡板15a，从而对基板进行支撑，由于第一环形挡板15a和第二环形挡板15b的内径均小于滚珠13的直径，因此，滚珠13既不会向上脱出杆体，也不会在气体通道内下滑。
当然，本发明中限定部15还可以为其他结构，只要可以限定滚珠13的位置，防止滚珠向上移动而脱离杆体11或沿气体通道14下滑即可。
本发明中的“上”、“下”是指图3中的上、下的方向。
可以理解的是，当气体通道14内的气压大于外界大气压时，滚珠13会受到向上的推力；当气体通道14内的气压小于外界大气压时，滚珠会受到向下的压力。随着气体通道14内的气压与外界大气压之差的绝对值的增大，滚珠13受到的推力或压力也随之增大，从而使得滚珠13与限定部15之间产生的摩擦力也随之增大，当气体通道14内的气压与外界大气压之差达到预定值时，滚珠13与限定部15之间的摩擦力大于滚珠13与基板之间的摩擦力，使得滚珠13与杆体11之间保持相对固定，即滚珠13不会沿基板的表面发生滚动，从而防止在基板支撑针升降的过程中，基板位置发生偏移；当气体通道14内的气压与外界大气压之差的绝对值未达到预定值时，滚珠13与限定部15之间的摩擦力较小，滚珠13仍然可以滚动，从而便于对基板进行移动，且基板与基板支撑针之间的相对位移也不会对基板表面造成划伤。
在基板支撑针11带动基板上升之前，可以先将基板放置在预定位置，当基板支撑针11上升以将基板顶起至预定高度后，可以将基板取走。当基板在基板支撑针11上升过程发生位移导致基板的投影偏离预定位置时，可以对基板再次进行对位，对位过程中，气体通道14可以与外界大气相连通，以使得移动基板时滚珠可以沿基板表面滚动，从而防止对基板表面的划伤；对位完毕后，增大或减小气体通道14内的气压，直至滚珠13与杆体10相对固定，从而减小基板发生位移的可能性。
作为本发明的另一方面，提供一种基板支撑装置，如图5所示，包括支撑台20和沿支撑台20厚度方向贯穿支撑台20的多个基板支撑针10，基板支撑针10为本发明提供的上述基板支撑针10。
如上文中所述，杆体11内设置有气体通道14，所述转动件包括设置在气体通道14端口处的滚珠13，气体通道14的侧壁上设置有限定部15，该限定部15用于限定滚珠13的位置，防止滚珠向上移动脱离杆体11或沿气体通道14向下滑动，基板3可以支撑在滚珠13顶部。当气体通道14内的气压与外界大气压之差的绝对值大于或等于预定值时，滚珠13受到的推力或压力使得滚珠13与限定部15之间的摩擦较大，以使得滚珠13与杆体14相对固定而不再发生滚动。
为了对气体通道14内的气压进行控制，所述基板支撑装置还可以包括气压调节机构，该气压调节机构包括：充气泵，该充气泵的充气口与所述气体通道相连通，以向所述气体通道充气；和/或
抽气泵，该抽气泵的抽气口与所述气体通道相连通，以抽取所述气体通道内的气体。
当所述充气泵向气体通道14内充入气体时，气体通道14内的气压增大；当所述抽气泵抽取气体通道14内的气体时，气体通道14内的气压减小，从而使得气体通道14内的气压与外界大气压之间产生差值，且该差值的绝对值与充入气体量或抽取气体量相对应。实际操作中可以通过实验的方法根据气体通道的容积V0确定充入或抽取的气体量。例如，外界大气压为P0，预定值为P1，那么可以向气体通道内充入体积为(P0+P1)/P0-V0的气体，或抽取体积为V0-(P0-P1)/P0的气体。
为了对基板3进行对位，所述基板支撑装置还包括设置在支撑台20周围的对位机构，该对位机构用于分别在不同高度处将设置在基板支撑针10上的基板3设置在相应的预定位置，从而使得当基板3位于支撑台20上时，对位机构可以对基板3进行对位，基板支撑针10将基板顶起时，对位机构同样可以对基板3进行对位，以保证机械手可以对基板进行精确地取放，这里，基板位于不同高度处所对应的预定位置仅表现为高度不同，其正投影是相同的。
具体地，如图5和图6所示，所述对位机构可以包括位于第一高度处的第一定位件组和位于第二高度处的第二定位件组，所述第一定位件组的多个定位件21环绕在对应于所述第一高度的预定位置周围，所述第二定位件组的多个定位件21环绕在对应于所述第二高度的预定位置周围；
当基板支撑针10的支撑端位于所述第一高度时，所述第一定位件组的多个定位件21能够朝向对应于第一高度的预定位置移动，以将支撑在基板支撑针10上的基板3夹固在对应于所述第一高度的预定位置；
当基板支撑针10的支撑端位于所述第二高度时，所述第二定位件组的多个定位件21能够朝向对应于所述第二高度的预定位置移动，以将支撑在基板支撑针10上的基板3夹固在对应于所述第二高度的预定位置。
所述第一高度可以为支撑台20的支撑面的高度，所述第二高度可以为上文中机械手取放基板时的预定高度。对应于第一高度的预定位置和对应于第二高度的预定位置在水平面上的投影是相同的。当基板偏离预定位置时，位于该预定位置周围的定位件朝向相应的预定位置移动，直至定位件的定位面与预定位置边界平齐，从而可以将基板夹固在相应的预定位置。
具体地，所述基板支撑装置还可以包括与基板支撑针和所述对位机构分别相连的驱动机构，所述驱动机构包括位置检测器，用于检测基板支撑针10的支撑端的位置。当所述位置检测器检测到基板支撑针10的支撑端位于第一高度(即基板位于第一高度)时，所述驱动机构驱动所述第一定位组的多个定位件移动，将基板夹固在对应于第一高度的预定位置；当所述位置检测器检测到基板支撑针10的支撑端位于第二高度(即基板位于第二高度)时，所述驱动机构驱动所述第二定位组的多个定位件移动，从而将基板夹固在对应于所述第二高度的预定位置。
作为本发明的再一方面，提供一种基板取放系统，包括机械手和本发明提供的上述基板支撑装置。由于基板支撑针上的转动件可以沿基板表面进行滚动，从而便于对基板进行对位，因此，基板取放系统进行基板的取放时的精度也相应提高，进一步减小基板的损坏。
可以看出，本发明中基板支撑针的杆体支撑端设置有转动件，基板与支撑针之间发生相对位移时，转动件能够沿基板的表面发生滚动，从而减小基板表面受到的划伤；并且，当转动件为滚珠时，杆体内设置有气体通道，对基板进行对位时，将气体通道与外界大气连通，以使得滚珠可以滚动，从而便于基板的移动，同时基板与基板支撑针的相对位移也不会造成基板的划伤；当对位完毕时，通过气体调节机构向气体通道内充气或抽取气体通道内的气体，以增大气体通道内的气压与外界大气压之差的绝对值，从而固定滚珠，防止基板发生移动。与现有技术相比，本发明便于将基板调节至预定位置，以使得基板取放系统可以精确地对基板进行取放，减小了基板的损坏，降低了生产成本。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种基板支撑针，用于支撑基板，所述基板支撑针包括杆体，其特征在于，所述杆体的支撑端设置有转动件，所述转动件能够沿基板的表面发生滚动；
所述转动件包括设置在所述杆体的支撑端的滚珠，所述基板能够支撑在所述滚珠顶部；
所述杆体内设置有气体通道，所述滚珠设置在所述气体通道的端口处，所述气体通道的侧壁上设置有限定部，该限定部用于限定所述滚珠的位置。
2.根据权利要求1所述的基板支撑针，其特征在于，所述限定部包括位于所述气体通道端口处的第一环形挡板和位于该第一环形挡板下方的第二环形挡板，所述第一环形挡板和所述第二环形挡板的内径均小于所述滚珠的直径，所述滚珠的球心限定在所述第一环形挡板和所述第二环形挡板之间，所述滚珠的顶端凸出于所述第一环形挡板。
3.一种基板支撑装置，其特征在于，包括支撑台和沿所述支撑台厚度方向贯穿所述支撑台的多个基板支撑针，所述基板支撑针为权利要求1至2中任意一项所述的基板支撑针。
4.根据权利要求3所述的基板支撑装置，其特征在于，所述基板支撑装置还包括气压调节机构，该气压调节机构包括：
充气泵，该充气泵的充气口与所述气体通道相连通，以向所述气体通道充气；和/或
抽气泵，该抽气泵的抽气口与所述气体通道相连通，以抽取所述气体通道内的气体。
5.根据权利要求3所述的基板支撑装置，其特征在于，所述基板支撑装置还包括设置在所述支撑台周围的对位机构，该对位机构用于分别在不同高度处将设置在基板支撑针上的基板设置在相应的预定位置。
6.根据权利要求5所述的基板支撑装置，其特征在于，所述对位机构包括位于第一高度处的第一定位件组和位于第二高度处的第二定位件组，所述第一定位件组的多个定位件环绕在对应于所述第一高度的预定位置周围，所述第二定位件组的多个定位件环绕在对应于所述第二高度的预定位置周围；
当所述基板支撑针的支撑端位于所述第一高度时，所述第一定位件组的多个定位件能够朝向对应于所述第一高度的预定位置移动，以将支撑在所述基板支撑针上的基板夹固在对应于所述第一高度的预定位置；
当所述基板支撑针的支撑端位于所述第二高度时，所述第二定位件组的多个定位件能够朝向对应于所述第二高度的预定位置移动，以将支撑在所述基板支撑针上的基板夹固在对应于所述第二高度的预定位置。
7.一种基板取放系统，其特征在于，包括机械手和权利要求3至6中任意一项所述的基板支撑装置。
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