CN110281102A - 清洗机构及清洗方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种清洗机构及清洗方法，用以解决相关技术中研磨头在研磨过程中，超出研磨区域，对非研磨区域进行研磨，导致研磨头上的研磨材过度耗损的问题。清洗机构包括：研磨头、连接杆、自平衡装置、上旋转节以及下旋转节；下旋转节包括底面以及在底面边缘上凸起的第一连接部，下旋转节通过底面固定于研磨头的非研磨面上；上旋转节包括顶面以及在顶面边缘凸起的第二连接部，连接杆固定于顶面上；上旋转节以及下旋转节通过贯穿于第一连接部以及第二连接部的轴连接，在底面以及顶面之间形成第一空间；自平衡装置位于第一空间内，被轴贯穿，用于使研磨头与被研磨面平行。本发明可避免清洗机构研磨头上的研磨材过度耗损。

Description

清洗机构及清洗方法

技术领域

本发明涉及表面清洗技术领域，特别是指一种清洗机构及清洗方法。

背景技术

目前，在设备制造场景中，经常需要对元器件表面进行清洗，例如，液晶面板在贴附偏光片之前需要进行清洁，以确保液晶面板的清洁度，减少由于液晶面板表面有异物造成的偏光板制程不良。液晶面板清洗是将液晶面板上的异物、玻璃碎屑、残胶等脏污进行清洁祛除的过程。

一些清洗机构采用长方形研磨头包覆研磨布，研磨布表面均匀分布CaCO₃或Al₂O₃颗粒(研磨材)，在玻璃表面高速旋转，达到表面异物的清除作用。

研磨头在研磨作业时绕轴心旋转运动，为实现对矩形液晶面板边角部分的研磨清洗，必须将研磨头部分伸出Panel(面板)外。该研磨方式导致研磨作业时研磨材和Panel边缘电极区域频繁摩擦，造成研磨材迅速损耗，以致缩短研磨材寿命，且使得设备内研磨粉屑增多，设备及产品受到污染。同时，会对Panel边缘造成损伤，降低Panel的bending(弯曲的曲率)性能。因此，目前的研磨清洁工艺会造成研磨材的浪费，且使得AOI(AutomatedOptical Inspection，自动光学检测)检出率升高。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种清洗机构及清洗方法，利用该清洗机构对待清洗物表面进行清洗，可延长清洗机构的研磨材的使用寿命。

根据本发明的第一个方面，提供了一种清洗机构，包括：研磨头、连接杆、自平衡装置、上旋转节以及下旋转节；所述研磨头包括研磨面以及非研磨面；所述下旋转节包括底面以及在所述底面边缘上凸起的第一连接部，所述下旋转节通过所述底面固定于所述研磨头的非研磨面上；所述上旋转节包括顶面以及在所述顶面边缘凸起的第二连接部，所述连接杆固定于所述顶面上；所述上旋转节以及所述下旋转节通过贯穿于所述第一连接部以及所述第二连接部的轴连接，在所述底面以及所述顶面之间形成第一空间；所述自平衡装置位于所述第一空间内，被所述轴贯穿，所述自平衡装置用于在所述研磨头与被研磨面不平行时，沿所述轴在所述第一空间内摆动，使所述研磨头与所述被研磨面平行。

可选的，所述第一连接部与所述顶面之间具有第一间隔，所述第一间隔内设置有第一弹性部件；所述第二连接部件与所述底面之间具有第二间隔，所述第二间隔内设置有第二弹性部件。

可选的，所述第一连接部包括位置相对的一对第一子连接部，所述第二连接部包括位置相对的一对第二子连接部，所述一对第一子连接部分别通过位置相对的一对轴承柱与所述自平衡装置相连，所述一对第二子连接部分别通过位置相对的另一对轴承柱与所述自平衡装置相连。

可选的，所述研磨头上具有吸附孔，用于吸附附着有研磨材的研磨布。

可选的，所述研磨头上的研磨面上具有粘贴面，所述粘贴面用于粘贴附着有研磨材的研磨布。

可选的，所述研磨头与研磨布之间具有缓冲垫。

可选的，所述研磨头底部具有喷水孔，所述顶面与所述研磨头之间设置有喷水管，所述喷水管末端与所述喷水孔相连。

可选的，所述研磨头为圆盘形。

根据本发明的第二个方面，提供了一种清洗方法，包括：控制本发明第一个方面所述的任意一种清洗机构对待清洗物的表面进行研磨。

可选的，控制所述清洗机构对待清洗物的表面进行研磨，包括：控制至少一个所述清洗机构在所述待清洗物的表面以矩形运动轨迹进行研磨。

从上面所述可以看出，本发明实施例的清洗机构，本发明实施例的清洗机构，由于其具有自平衡装置，使得研磨头在工作中可与被研磨面保持平衡，避免了研磨头在对待研磨物进行研磨的过程中，相对于研磨面发生倾斜，或研磨头超出研磨区域，对非研磨区域进行研磨，导致研磨头上的研磨材过度耗损的问题，节省了研磨材，可延长研磨材的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据一示例性实施例示出的清洗机构的透视图；

图2是根据一示例性实施例示出的清洗机构的示意图；

图3A是根据一示例性实施例示出的连接杆12的透视图；

图3B是根据一示例性实施例示出的连接杆12的剖面图；

图3C是根据一示例性实施例示出的连接杆12的仰视图；

图3D是根据一示例性实施例示出的连接杆12的俯视图；

图4是根据一示例性实施例示出的研磨头的俯视图的示意图；

图5A是根据一示例性实施例示出的下旋转节15的透视图；

图5B是根据一示例性实施例示出的下旋转节15的透视图；

图5C是根据一示例性实施例示出的下旋转节15的透视图；

图6是根据一示例性实施例示出的缓冲垫的示意图；

图7A是根据一示例性实施例示出的一种研磨盘的示意图；

图7B是根据一示例性实施例示出的研磨盘的仰视图；

图7C是根据一示例性实施例示出的研磨盘的侧视图；

图8A是根据一示例性实施例示出的自平衡装置13的透视图；

图8B是根据一示例性实施例示出的自平衡装置的剖面图；

图8C是根据一示例性实施例示出的自平衡装置的侧视图；

图9A是根据一示例性实施例示出的轴承柱的透视图；

图9B是根据一示例性实施例示出的轴承柱的侧视图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。

需要说明的是，本发明实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对本发明实施例的限定，后续实施例对此不再一一说明。

图1是根据一示例性实施例示出的一种清洗机构的透视图，如图1所示，该清洗机构包括：

研磨头11、连接杆12、自平衡装置13、上旋转节14以及下旋转节15；

所述研磨头11包括研磨面以及非研磨面；例如，该研磨头11可包括正反两个面，其中，一面可附着研磨材，用于对待研磨物的表面进行研磨，另一面可通过下旋转节、上旋转节以及连接杆与驱动系统相连，使得研磨头受驱动系统驱动，从而可绕轴心旋转运动。

所述下旋转节15包括底面151以及在所述底面边缘上凸起的第一连接部152，所述下旋转节15通过所述底面151固定于所述研磨头11的非研磨面上，其中，图1中所示的圆形的底面仅为底面的一个示例，本发明实施例并不对底面的形状进行限定。

图2是根据一个示例性实施例示出的清洗机构的示意图，如图2所示，其中，上旋转节的两个连接部以及下旋转节的两个连接部交叉相邻。

所述上旋转节14包括顶面141以及在所述顶面边缘凸起的第二连接部142，所述连接杆12固定于所述顶面上，图3A以透视图的形式示出了连接杆12的一种示例性结构，如图3A所示，连接杆包括与上旋转节连接的连接底座121、杆结构122以及用于与驱动系统(例如伺服电机)相连的连接部123，其中，连接底座121为圆形，可通过图3A中所示的螺孔，通过螺栓与上旋转节连接，连接部123可设置为如图3A中所示具有多个凹槽的结构，以便于与驱动系统相连。图3B-图3D分别为连接杆12的剖面图、仰视图以及俯视图。其中，图1中所示的圆形的顶面仅为顶面的一个示例，本发明实施例并不对顶面的形状进行限定。

所述上旋转节14以及所述下旋转节15通过贯穿于所述第一连接部152以及所述第二连接部142的轴131连接，在所述底面以及所述顶面之间形成第一空间。

所述自平衡装置13位于所述第一空间内，被所述轴131贯穿，所述自平衡装置13用于在所述研磨头11与被研磨面不平行时，沿所述轴131在所述第一空间内摆动，使所述研磨头11与所述被研磨面平行。

本发明实施例的清洗机构，由于其具有自平衡装置，使得研磨头在工作过程中可与被研磨面保持平衡，避免了研磨头在对待研磨物进行研磨的过程中，相对于研磨面发生倾斜，或研磨头超出研磨区域，对非研磨区域进行研磨导致研磨头上的研磨材过度耗损的问题，节省了研磨材，可延长研磨材的使用寿命。

图4是根据一示例性实施例示出的研磨头的底部的示意图，如图4所示，所述研磨头为圆盘形(故研磨头以下也称研磨盘)，圆盘形的研磨头可增大清洗机构的有效研磨面积，例如，在利用本发明实施例的清洗机构对液晶面板进行清洗的场景下，圆形的研磨头的有效研磨面积可为方形的研磨头的有效研磨面积的大概二倍，故在同一单位时间内，利用本发明实施例的清洗机构，可对液晶面板固定位置不良进行两次清洁，可有效去除液晶面板上的脏污，降低AOI(Automated Optical Inspection，自动光学检测排出率)，提升产能，以及降低偏光片贴附不良的概率。

图5A以透视图的形式示出了下旋转节15的一种示例性结构，如图5A所示，所述第一连接部包括位置相对的一对第一子连接部1521以及1522。图5B以及5C分别为下旋转节15的俯视图以及侧视图，所述第二连接部包括位置相对的一对第二子连接部(由于上旋转节与下旋转节的结构类似，故此处仅以图5A所示的下旋转节为例，进行说明)；如图1所示，所述一对第一子连接部分别通过位置相对的一对轴承柱(为上述轴的一个示例)与所述自平衡装置相连，所述一对第二子连接部分别通过位置相对的另一对轴承柱与所述自平衡装置相连。

在一种可实现方式中，所述第一连接部与所述顶面之间具有第一间隔，所述第一间隔内设置有第一弹性部件；所述第二连接部件与所述底面之间具有第二间隔，所述第二间隔内设置有第二弹性部件。例如，如图5A所示，下旋转节15上可设置位置相对的弹簧安装槽153以及弹簧安装槽154，可在该弹簧安装槽内安装弹簧。同理，上旋转节上可设置位置相对的两个弹簧安装槽，可在该安装槽内安装弹簧。在上旋转节14、下旋转节15以及自平衡装置13通过轴131连接后，上旋转节14的一对第二子连接部可分别与弹簧安装槽153以及弹簧安装槽154中设置的弹簧相接触，下旋转节15的一对第一子连接部可分别与上旋转节15上的一对弹簧安装槽中设置的弹簧相接触。从而，在研磨头在处于非水平状态时，可通过弹簧使得研磨头恢复水平状态。

在一种可实现方式中，所述研磨头上的研磨面上可具有粘贴面，所述粘贴面用于粘贴附着有研磨材的研磨布，以便于清洗机构随时更换研磨布，还缩短研磨布的更换时间，进一步提高研磨效率。

在一种可实现方式中，所述研磨头与研磨布之间具有缓冲垫16，该缓冲垫可如图6所示，其上设置有与研磨头上的对应的通孔。在使用本发明实施例的清洗机构对待清洗物件表面进行清洗时，可通过研磨头对缓冲垫施加压力来调整研磨头对待清洗物件表面的压入量。

图7A是根据一示例性实施例示出的一种研磨盘的示意图，如图7A所示，所述研磨头底部具有喷水孔111。基于此，所述顶面与所述研磨头之间设置有喷水管，所述喷水管的末端与所述喷水孔相连。图7A仅为研磨盘的一种示例性结构，该研磨盘上还可包括在研磨盘上均匀分布的排污孔113，研磨盘研磨过程中产生的脏污可通过该排污孔排出。

在一种可实现方式中，如图7A所示，所述研磨头上具有吸附孔112，用于吸附附着有研磨材的研磨布。例如，研磨头上可具有以喷水孔111为中心均匀分布的多个吸附孔112，基于此，在将研磨布放置在研磨头下方时，点击吸附按钮，研磨布可自动固定在研磨头上。图7B以及图7C分别为研磨盘的仰视图以及侧视图。

图8A以透视图的形式示出了自平衡装置13的一种示例性结构，如图8A所示，自平衡装置13包括平衡基座132以及轴承柱1311、轴承柱1312、轴承柱1313以及轴承柱1314。该平衡基座132可通过轴承柱1311以及轴承柱1313与上旋转节相连，可通过轴承1314柱以及轴承1312柱与下旋转节相连，上旋转节与下旋转节之间可具有5mm的间隙，该间隙内可安装弹簧(为上述弹性部件的一个示例)。图8B以及图8C依次为自平衡装置的剖面图以及侧视图。基于该自平衡装置，当研磨盘部分位置悬空(例如，研磨盘的一端伸出Panel边缘)或清洗受台不水平时，平衡装置可以在一定范围内前后左右旋转，并通过安装于上旋转节以及下旋转之间的间隙内的弹簧使研磨盘恢复水平。保证研磨盘与Panel受力面始终处于平行位置，避免研磨材和Panel边缘的频繁接触，且有效保证研磨质量。

图9A以透视图的形式示出了轴承柱的一种示例性结构，如图9A所示，该轴承柱包括内径依次增大的管状结构21、管状结构22以及管状结构23，该轴承柱与上旋转节或下旋转节上的连接部连接的一端，例如管状结构23可以是螺母，以使轴承柱在上旋转节或下旋转节上的连接部上固定。图9B为轴承柱的侧视图，如图9B所示，该轴承柱的管状结构21、管状结构22以及管状结构23的内径依次增大，且这三个管状结构的长度依次减小。

本发明还提供了一种清洗方法，该方法包括：控制本发明实施例所述的任意一种清洗机构对待清洗物的表面进行研磨。其中，待清洗物例如液晶面板。

在一种可实现方式中，控制所述清洗机构对待清洗物的表面进行研磨可包括：控制至少一个所述清洗机构在所述待清洗物的表面以矩形运动轨迹进行研磨，例如，在对一个矩形的液晶面板进行清洗时，可控制两个清洗机构以该液晶面板的较长的一个边的中心为起始研磨位置进行研磨，在研磨过程中，该两个清洗机构均可以矩形运动轨迹进行研磨。

以下通过一个例子，对本发明实施例的清洗方法进行示例性说明。

通过伺服电机控制上述清洗机构，预先设置其在Panel(面板，该面板为上述被清洗物的一个示例)表面的研磨开始位置及结束位置，确定研磨头按照“口”字形路径运动。当PLC(Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器)发送命令，研磨头的喷嘴在Panel表面喷洒去离子水，使Panel表面润滑，研磨头下压至Panel表面，通过缓冲垫调整压入量。研磨头从研磨开始位置开始，进行旋转运动，在研磨头运动的过程中，研磨材对Panel表面进行摩擦。由于研磨头在Panel表面以“口”字形路径运动，可确保Panel表面得到全面清洁，同时从研磨头底部中心位置向四周喷洒去离子水，冲洗研磨头表面脏污，可进一步保证无异物残留在Panel及研磨材上。

在上述例子中，清洗方法可包括如下处理：

Panel进入研磨开始位置，研磨头吸附Panel进行固定；

研磨头下降通过缓冲垫对Panel产生设定的压入量；

喷嘴在Panel表面喷洒去离子水；

研磨头开始旋转运动，研磨材与Panel表面进行摩擦；

研磨头在旋转过程中在Panel表面进行“口”字形运动，确保Panel表面得到全面清洁；

研磨头底部中心位置向四周喷洒去离子水，冲洗研磨头表面脏污，保证无异物残留在Panel及研磨材上。

达到研磨次数后(例如10000次)，点击清洗机构上的破真空按钮，研磨材自动从研磨头脱落，将新的研磨材放置在研磨头下方，点击清洗机构上的吸附按钮，研磨材自动固定在研磨头上；

针对不同尺寸Panel，可设计不同大小研磨头，在对不同尺寸的Panel进行清洗时，可随时更换不同大小的研磨头。

在上述例子中，研磨头可通过缓冲垫调节压入量，在液晶面板表面沿“口”字形轨迹运动，借助于研磨布上的研磨材对液晶面板表面进行清洁。当研磨头超出液晶面板边缘时，自平衡装置可使得研磨头露出部分悬空，不与液晶面板边缘接触，有效防止边缘磨损造成的Bending性能降低，同时有效防止研磨材快速损耗，提升研磨材寿命(例如，可由2000次提升至10000次)。此外，由于研磨头为圆形，其有效清洗面积可是长方形研磨头的二倍，在单位时间内，可对固定位置不良进行两次清洁，有效祛除脏污，降低AOI排出率，提升产能，降低偏光片贴附不良。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。

另外，为简化说明和讨论，并且为了不会使本发明难以理解，在所提供的附图中可以示出或可以不示出与集成电路(IC)芯片和其它部件的公知的电源/接地连接。此外，可以以框图的形式示出装置，以便避免使本发明难以理解，并且这也考虑了以下事实，即关于这些框图装置的实施方式的细节是高度取决于将要实施本发明的平台的(即，这些细节应当完全处于本领域技术人员的理解范围内)。在阐述了具体细节(例如，电路)以描述本发明的示例性实施例的情况下，对本领域技术人员来说显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下或者这些具体细节有变化的情况下实施本发明。因此，这些描述应被认为是说明性的而不是限制性的。

尽管已经结合了本发明的具体实施例对本发明进行了描述，但是根据前面的描述，这些实施例的很多替换、修改和变型对本领域普通技术人员来说将是显而易见的。例如，其它存储器架构(例如，动态RAM(DRAM))可以使用所讨论的实施例。

本发明的实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种清洗机构，其特征在于，包括：

研磨头、连接杆、自平衡装置、上旋转节以及下旋转节；

所述研磨头包括研磨面以及非研磨面；

所述下旋转节包括底面以及在所述底面边缘上凸起的第一连接部，所述下旋转节通过所述底面固定于所述研磨头的非研磨面上；

所述上旋转节包括顶面以及在所述顶面边缘凸起的第二连接部，所述连接杆固定于所述顶面上；

所述上旋转节以及所述下旋转节通过贯穿于所述第一连接部以及所述第二连接部的轴连接，在所述底面以及所述顶面之间形成第一空间；

所述自平衡装置位于所述第一空间内，被所述轴贯穿，所述自平衡装置用于在所述研磨头与被研磨面不平行时，沿所述轴在所述第一空间内摆动，使所述研磨头与所述被研磨面平行。

2.根据权利要求1所述的清洗机构，其特征在于，所述第一连接部与所述顶面之间具有第一间隔，所述第一间隔内设置有第一弹性部件；所述第二连接部件与所述底面之间具有第二间隔，所述第二间隔内设置有第二弹性部件。

3.根据权利要求2所述的清洗机构，其特征在于，所述第一连接部包括位置相对的一对第一子连接部，所述第二连接部包括位置相对的一对第二子连接部，所述一对第一子连接部分别通过位置相对的一对轴承柱与所述自平衡装置相连，所述一对第二子连接部分别通过位置相对的另一对轴承柱与所述自平衡装置相连。

4.根据权利要求1所述的清洗机构，其特征在于，所述研磨头上具有吸附孔，用于吸附附着有研磨材的研磨布。

5.根据权利要求1所述的清洗机构，其特征在于，所述研磨头上的研磨面上具有粘贴面，所述粘贴面用于粘贴附着有研磨材的研磨布。

6.根据权利要求1所述的清洗机构，所述研磨头与研磨布之间具有缓冲垫。

7.根据权利要求1所述的清洗机构，其特征在于，所述研磨头底部具有喷水孔，所述顶面与所述研磨头之间设置有喷水管，所述喷水管末端与所述喷水孔相连。

8.根据权利要求1所述的清洗机构，其特征在于，所述研磨头为圆盘形。

9.一种清洗方法，其特征在于，包括：

控制如权利要求1至8任一项所述的清洗机构对待清洗物的表面进行研磨。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，控制所述清洗机构对待清洗物的表面进行研磨，包括：

控制至少一个所述清洗机构在所述待清洗物的表面以矩形运动轨迹进行研磨。