CN111217149A - 一种基板校准装置、基板校准方法及基板搬运装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基板校准装置、基板校准方法及基板搬运装置，该基板校准装置包括用于承接基板并可伸缩的顶起机构、以及在顶起机构承接基板后悬浮支撑基板的气浮台。为对基板进行定位，该装置还包括用于对悬浮的基板进行预定位的第一对位单元，该第一对位单元包括多个滑动装配在气浮台上的夹持机构，且在基板的每个边缘对应至少一个夹持机构；其中，在上述的多个夹持机构滑动到第一设定位置时，多个夹持机构夹持基板以实现对基板的预定位。为提高对基板的定位精度，该装置还包括用于对预定位后的基板进行多维度调整的第二对位单元；且该第二对位单元包括设置在气浮台上的多维度调整机构、以及设置在多维度调整机构上并用于吸附基板的第一吸盘。

Description

一种基板校准装置、基板校准方法及基板搬运装置

技术领域

本发明涉及到液晶显示领域，尤其涉及到一种基板校准装置、基板校准方法及基板搬运装置。

背景技术

液晶显示装置因其具有的轻薄、功耗少等优点，逐渐成为平面显示领域的主流。在液晶显示与半导体的制造过程中，目前多使用机械手及托盘对玻璃基板进行搬运，但在使用机械手及托盘时需要在工作位平台上开孔或开槽，从而影响工作台的平整性及蔽光性，这与工作台的平整度高、蔽光性好的要求相悖。因此，在液晶显示与半导体的制造领域，逐渐引入使用气浮台对玻璃基板进行搬运的方式；目前在采用气浮台对玻璃基板进行搬运时，多数采用定位条的方式对玻璃基板进行定位，但这无法满足对玻璃基板进行精确定位的要求。

发明内容

本发明提供了一种基板校准装置、基板校准方法及基板搬运装置，用以提高对基板的定位精度。

第一方面，本发明提供了一种基板校准装置，该基板校准装置包括用于承接基板并可伸缩的顶起机构、以及在上述顶起机构承接基板后悬浮支撑基板的气浮台，其中，顶起机构设置在气浮台上。

为对基板进行定位，本发明提供的基板校准装置还包括用于对悬浮的基板进行预定位的第一对位单元，该第一对位单元包括多个滑动装配在气浮台上的夹持机构，且在基板的每个边缘对应至少一个夹持机构；其中，在上述的多个夹持机构滑动到第一设定位置时，多个夹持机构夹持基板以实现对基板的预定位；在多个夹持机构滑动到第二设定位置时，多个夹持机构解除对基板的夹持。

为进一步提高对基板的定位精度，本发明提供的基板校准装置还包括用于对预定位后的基板进行多维度调整的第二对位单元；且该第二对位单元包括设置在气浮台上的多维度调整机构、以及设置在多维度调整机构上并用于吸附基板的第一吸盘。

通过上述的技术方案，通过设置的多个夹持机构实现对基板的预定位；并通过设置的多维度调整机构以及第一吸盘实现对基板的第二次定位，从而提高基板的定位精度。

在具体设置上述的多维度调整机构时，上述的多维度调整机构包括带动第一吸盘旋转的旋转机构，其中，旋转机构的轴向与第一吸盘上用于吸附基板的端面垂直；还包括带动第一吸盘沿第一方向滑动的第一滑轨机构、以及带动第一吸盘沿第二方向滑动的第二滑轨机构，其中，上述的第一方向、第二方向以及旋转机构的轴向两两相互垂直。通过设置的第一滑轨机构、第二滑轨机构以及旋转机构实现对基板在三个维度上的调整。

在具体设置上述的第一滑轨机构、第二滑轨机构以及旋转机构时，第一滑轨机构包括固定设置在气浮台上的第一滑轨、以及与第一滑轨滑动连接的第一滑台；第二滑轨机构包括固定设置在第一滑台上的第二滑轨、以及与第二滑轨滑动连接的第二滑台；旋转机构设置在第二滑台上，第一吸盘固定设置在旋转机构上，并外露于气浮台的表面。通过将第一滑轨机构、第二滑轨机构以及旋转机构层叠设置，使多个机构之间紧凑配合，方便设置。

上述的多维度调整机构还包括用于带动第一吸盘沿着旋转机构的轴向伸缩的第一伸缩机构。具体设置该第一伸缩机构时，该第一伸缩机构可以为固定设置在第二滑台上的气缸或液压缸，其中，上述的气缸或液压缸的活塞杆与旋转机构固定连接。第一伸缩机构还可以为丝杠升降机，通过丝杠的旋转带动第一吸盘运动。通过第一伸缩机构带动第一吸盘伸缩，便于多个夹持机构与第一吸盘之间的配合。

在上述的方案中，每个夹持机构包括一用于抵压在基板侧壁上的标杆、以及用于带动标杆滑动的第三滑轨机构。通过多个标杆的抵压实现对基板的预定位。

在具体设置上述的顶起机构时，该顶起机构包括多个用于支撑基板的顶杆；其中，每个顶杆与气浮台滑动连接；还包括设置在气浮台上并用于带动上述多个顶杆同步伸缩的第二伸缩机构；在每个顶杆伸出时，每个顶杆的一端外露于气浮台的表面。

在上述的方案中，在气浮台上设置有用于检测基板位置的检测单元，具体的，检测单元可以为检测基板上的两个基准点位置的检测单元；还可以为检测基板上的边缘位置的检测单元。上述的检测单元具体可以为光传感器、视觉检测系统。

为实现对基板的自动调整，本发明提供的基板校准装置还包括控制单元，在检测单元检测的每个基准点位置与该基准点的设定位置的差值超过设定阈值时，控制单元控制多维度调整机构调整基板直至检测单元检测的每个基准点位置与该基准点的设定位置的差值位于设定阈值内。具体的，上述的控制单元根据基板上的两个基准点位置与该两个基准点的设定位置计算基板的角度偏移量，并根据角度偏移量控制多维度调整机构对基板进行旋转直至角度偏移量位于设定阈值内；根据基板上的每个基准点的位置与该基准点的设定位置计算基板的位置偏移量，根据位置偏移量控制多维度调整机构对基板进行调整直至位置偏移量位于设定阈值内，以简化控制单元的计算方式。

第二方面，本发明还提供了一种基板校准方法，应用上述的基板校准装置，该方法包括如下步骤：采用顶起机构伸出承接基板；通过气浮台吹气承接顶起机构支撑的基板；通过第一对位单元对基板进行预定位；通过第一吸盘吸附基板，并通过多维度调整机构对基板进行第二次定位。

在上述的技术方案中，通过第一对位单元对基板进行预定位，并通过第二对位单元对预定位后的基板进行第二次定位，以提高基板的定位精度。

在上述的方法中，通过多维度调整机构对基板进行第二次定位具体为：以基板的目标位置所在的平面中的一个点以及上述的平面建立坐标系；检测基板上的两个基准点在所建立坐标系中的坐标；根据基板上两个基准点在所建立坐标系的坐标与设定位置的坐标计算基板的角度偏移量；根据角度偏移量对基板进行旋转；根据再次检测的两个基准点在所建立坐标系的坐标与设定位置的坐标计算基板的位置偏移量；根据位置偏移量对基板进行调整。

对基板进行第二次定位可以采用半自动化的方式，还可以采用全自动化的方式。在采用全自动化方式时，以基板的目标位置所在的平面中的一个点以及上述的平面建立坐标系；检测单元检测基板上的两个基准点在所建立坐标系中的坐标；控制单元根据基板上两个基准点在所建立坐标系的坐标与设定位置的坐标计算基板的角度偏移量，根据角度偏移量控制多维度调整机构对基板进行旋转直至角度偏移量位于设定阈值内；控制单元根据基板上每个基准点在所建立坐标系的坐标与设定位置的坐标计算基板的位置偏移量，根据位置偏移量控制多维度调整机构对基板进行调整直至位置偏移量位于设定阈值内。

第三方面，本发明还提供了一种基板搬运装置，该基板搬运装置包括支架、设置在支架上的上述任一种的基板校准装置、以及设置在支架上并用于搬运基板的吸附搬运组件。

通过上述的技术方案，通过设置的基板校准装置实现对基板的预定位和第二次定位；通过设置的吸附搬运组件实现对基板的搬运。

在具体设置上述的吸附搬运组件时，该吸附搬运组件包括用于吸附基板的第二吸盘、以及固定设置在支架上并用于带动第二吸盘滑动的第四滑轨机构。通过第四滑轨机构、以及第二吸盘的吸附实现对基板的搬运。

在上述的技术方案中，第一吸盘与第二吸盘的材料为多孔材料，以减少吸盘吸附基板时对基板的划伤。

附图说明

图1为本发明实施例提供的基板基准装置的使用状态图；

图2为本发明实施例提供的基板基准装置的气浮台的状态图；

图3为本发明实施例提供的基板基准装置的气浮台的俯视图；

图4为本发明实施例提供的基板基准装置的多维度调整机构的状态图；

图5为本发明实施例提供的基板基准装置的基准的角度偏移量的示意图；

图6为本发明实施例提供的基板基准装置的基准的位置偏移量的示意图；

图7为本发明实施例提供的基板基准方法的流程图；

图8为本发明实施例提供的对基板第二次定位的流程图。

附图标记：

1-基板 2-顶起机构 21-顶杆 22-框架 3-气浮台

4-夹持机构 41-标杆 42-第三滑轨机构

51-多维度调整机构 511-旋转机构 512-第一滑轨机构

5121-第一滑轨 5122-第一滑台 513-第二滑轨机构

5131-第二滑轨 5132-第二滑台 514-第一伸缩机构

52-第一吸盘 6-检测单元 7-控制单元 8-支架

91-第四滑轨 92-第四滑台

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。

本发明实施例提供了一种基板校准装置，该基板校准装置应用于对基板的定位、搬运以及加工领域。该基板校准装置包括用于悬浮支撑基板的气浮台、用于对悬浮的基板进行预定位的第一对位单元、以及用于对预定位后的基板进行多维度调整的第二对位单元。下面结合附图对该基板校准装置进行详细的描述。

本发明实施例提供了一种基板校准装置，参考图1及图2，该基板校准装置包括一用于悬浮支撑基板1的气浮台3、以及用于承接基板1并可伸缩的顶起机构2，且顶起机构2设置在气浮台3上；在基板1从上一个工序或机械手臂运送过来时，顶起机构2伸出以承接基板1，在顶起机构2承接基板1后缩回，气浮台3悬浮支撑基板1。

在设置气浮台3时，该气浮台3包括一设置有多个气孔的台体、以及通过多个气孔对基板1进行吹气以悬浮支撑基板1的气源，该气源具体可以为气泵、风机等；还包括设置在台体上的多个用于设置顶起机构2的间隙。在具体设置台体时，该台体包括多个间隔设置以形成多个间隙的条形板、以及用于固定上述多个条形板的架体结构，且上述的多个气孔设置在多个条形板上；上述多个条形板通过螺钉连接、焊接等方式固定在架体结构上，上述条形板的个数可以为5个、6个、7个、8个等。上述示出的多个条形板以及固定多个条形板的架体结构仅为作为台体的一种方式，除此之外，还可以采用其他的方式，比如，可以采用设置有多个通孔和气孔的平板以及用与支撑平板的支架作为台体。

参考图2及图3，在具体设置上述的顶起机构2时，该顶起机构2包括设置在多个条形板的间隙内并用于承接基板1的多个顶杆21，且每个顶杆21与气浮台3滑动连接；上述顶杆21的个数具体可以为3个、4个、5个等，且多个顶杆21可以阵列排列。参考图2，上述多个顶杆21通过螺钉连接方式固定在位于多个条形板下方的一个框架22上，框架22相对气浮台3滑动，其中，上述多个条形板的下方指多个条形板上远离基板1的方向。多个顶杆21设置为同一高度，以稳定支撑基板1；且在每个顶杆21上用于与基板1接触的端部设置一保护层，该保护层具体可以为橡胶头，以减少顶杆21对基板1的划伤。上述顶杆21的数目以及排列方式可以根据基板1的形状、大小等因素合理确定。

参考图2及图3，上述的顶起机构2还包括用于带动多个顶杆21同步伸缩的第二伸缩机构。具体设置时，该第二伸缩机构可以为通过螺栓或螺钉固定在架体结构上的气缸或液压缸；气缸或液压缸的活塞杆的伸缩方向与顶杆21的延伸方向平行，气缸或液压缸的活塞杆通过螺钉连接、焊接等方式与框架22固定连接。在基板1运送过来时，气缸或液压缸中的活塞杆伸出，框架22相对台体滑动，多个顶杆21伸出，使每个顶杆21的一端外露于气浮台3的表面以承接基板1，上述气浮台3的表面指多个条形板上朝向基板1的一面；在多个顶杆21承接基板1后，活塞杆带动多个顶杆21缩回，气浮台3开始吹气以悬浮支撑基板1；上述多个顶杆21可以缩回到气浮台3的表面的下方，也可以缩回到与气浮台3的表面齐平位置，其中，上述气浮台3的表面的下方指从气浮台3的表面远离基板1的方向。另外，除了上述示出的多个顶杆21、以及带动多个顶杆21滑动的第二伸缩机构外，还可以采用其他的方式，比如，采用一丝杠升降机，上述的框架22与丝杠螺纹连接，通过丝杠的旋转带动框架22上下运动，从而带动多个顶杆21伸出或缩回，以便于多个顶杆21承接基板1；或采用一用于承接基板1的铝型框架、以及带动该铝型框架滑动的滑动组件。

为对基板1进行定位，本发明实施例中提供的基板校准装置还包括对基板1进行预定位的第一对位单元和对基板1进行第二次定位的第二对位单元。

参考图1及图2，具体设置第一对位单元时，该第一对位单元包括多个滑动装配在气浮台3的夹持机构4；且基板1的每个边缘对应至少一个夹持机构4，在基板1的每个边缘设置夹持机构4的数目可以为1个、2个、3个等，本发明实施例中提供的基板1为矩形，并在基板1的每个边缘设置2个夹持机构4。上述夹持机构4的数目以及设置方式可以根据基板1的形状、大小等因素合理确定。

参考图2及图3，在具体设置每个夹持机构4时，每个夹持机构4包括一用于抵压在基板1侧壁的标杆41、以及用于带动标杆41滑动的第三滑轨机构42。在使用多个夹持机构4对基板1进行预定位时，气浮台3悬浮支撑基板1，在第三滑轨机构42带动标杆41滑动到第一设定位置时，与基板1的每个边缘对应的2个标杆41抵压在基板1的侧壁上，实现对基板1的预定位；在设置在基板1的每个边缘的两个标杆41对悬浮的基板1进行抵压时，第二对位单元固定基板1；在第二对位单元固定基板1后，第三滑轨机构42带动标杆41滑动到第二设定位置，与每个基板1的边缘对应的2个标杆41解除对基板1侧壁的抵压，多个夹持机构4解除对基板1的夹持。

具体设置标杆41时，可以将标杆41设置在相邻的两个条形板的间隙内，使标杆41能够在相邻的两个条形板之间滑动，从而条形板不干涉标杆41的滑动，实现标杆41对基板1侧壁的抵压。上述的标杆41具体可以为金属杆、塑料杆等；且可以将标杆41上用于抵压基板1的侧壁的一侧设置为平齐面，以提高对基板1的定位精度。在设置第三滑轨机构42时，第三滑轨机构42包括设置在多个条形板的下方的第三滑轨、与第三滑轨滑动连接的第三滑块；具体设置时，第三滑轨通过螺钉或螺栓等方式固定设置在架体结构上，标杆41通过螺钉或螺栓方式与第三滑块固定连接，使第三滑块在第三滑轨上滑动时，带动标杆41滑动。另外，可以通过人工驱动第三滑块在第三滑轨上滑动，还可以采用直线电机等方式驱动第三滑块在第三滑轨上滑动。

另外，上述标杆41还可以设置在多个条形板的上方，其中，上述多个条形板的上方指条形板上朝向基板1的方向；即第三滑轨通过螺钉或螺栓固定在多个条形板上，标杆41采用焊接或螺钉连接等方式与第三滑块滑动连接，使标杆41可以相对气浮台3滑动以对基板1的侧壁进行抵压。

上述的夹持机构4除了上述示出的标杆41、以及带动标杆41滑动的第三滑轨机构42外，还可以采用其他的方式实现，比如，采用在基板1的每个边缘设置一定位条、并设置一用于带动该定位条夹持基板1的滑轨组件。

参考图1及图2，在具体设置第二对位单元时，该第二对位单元包括设置在气浮台3的多维度调整机构51、以及设置在多维度调整机构51上并用于吸附基板1的第一吸盘52。

参考图4，在设置上述的多维度调整机构51时，该多维度调整机构51包括带动第一吸盘52旋转的旋转机构511，其中，旋转机构511的轴向与第一吸盘52上用于吸附基板1的端面垂直，使旋转机构511带动第一吸盘52旋转时，基板1在一个平面内旋转，提高对基板1的定位精度；通过旋转机构511对基板1的旋转，以减小基板1的角度偏移量。多维度调整机构51还包括带动第一吸盘52沿第一方向滑动的第一滑轨机构512和带动第一吸盘52沿第二方向滑动的第二滑轨机构513；通过两个滑轨机构带动第一吸盘52滑动，减小基板1的位置偏移量。为便于操作，上述的第一方向、第二方向以及旋转机构511的轴向之间两两相互垂直。另外，上述的多维度调整机构51除了上述示出的两个滑轨机构以及一个旋转机构外，还可以采用其他的方式对基板1进行多维度调整，比如，通过采用齿轮齿条机构、直线电机等方式带动第一吸盘52运动以对基板1进行调整。

继续参考图4，在具体设置第一滑轨机构512、第二滑轨机构513以及旋转机构511时，第一滑轨机构512包括通过螺钉连接、焊接等方式固定在气浮台3上的第一滑轨5121，具体的，第一滑轨5121通过螺栓、焊接等方式与架体结构固定连接；第一滑轨机构512还包括通过滑槽或滑道等方式与第一滑轨5121滑动连接的第一滑台5122。第二滑轨机构513包括通过螺钉或螺栓等多种方式固定在第一滑台5122上的第二滑轨5131、以及通过滑槽或滑道等方式与第二滑轨5131滑动连接的第二滑台5132；且第二滑轨5131的延伸方向与第一滑轨5121的延伸方向垂直，使第一滑轨机构512与第二滑轨机构513的滑动方向垂直。旋转机构511通过螺栓或螺钉等方式固定在第二滑台5132上。通过上述设置，使两个滑轨机构以及一个旋转机构紧凑配合，方便设置。

参考图1及图4，在设置第一吸盘52时，第一吸盘52通过螺钉或螺栓等方式固定在旋转机构511上，且第一吸盘52外露于气浮台3的表面。具体设置时，将第一吸盘52嵌设在多个条形板之间，且第一吸盘52与靠近的多个条形板之间存在间隙，使第一吸盘52能够向四周滑动和旋转，在多维度调整机构51对基板1进行调整时，条形板不干涉第一吸盘52的运动；且第一吸盘52的端面高于多个条形板，使第一吸盘52吸附基板1时，基板1与多个条形板之间不接触，从而多个条形板不妨碍基板1的旋转与平移，其中，上述第一吸盘52的端面是指第一吸盘52上用于吸附基板1的一面。可以使第一吸盘52的材料为多孔材料，具体可以采用蜂窝状橡胶材料、塑料材料等，减少第一吸盘52对基板1表面的划痕。在多个夹持机构4对悬浮的基板1进行夹持时，第一吸盘52吸附基板1以对基板1进行固定；在第一吸盘52吸附基板1后，多个夹持机构4解除对基板1的夹持，提高定位的精度。

参考图4，本发明实施例提供的多维度调整机构51还包括用于带动第一吸盘52沿着旋转机构511的轴向伸缩的第一伸缩机构514。在多个夹持机构4夹持基板1时，第一吸盘52在第一伸缩机构514的带动下向基板1方向靠近并吸附基板1；在第一吸盘52吸附基板1后，多个夹持机构4向第二设定位置滑动以解除对基板1的夹持，使夹持机构4与第一吸盘52之间衔接，减小在多个夹持机构4解除对基板1的夹持后基板1的位置变动程度，提高对基板1定位的精度。

在具体设置上述的第一伸缩机构514时，第一伸缩机构514可以为气缸或液压缸。参考图4，在采用旋转机构511设置在两个滑轨机构上时，气缸或液压缸可以通过焊接、螺栓连接等方式固定在第二滑台5132上；且气缸或液压缸的活塞杆与旋转机构511之间采用螺栓、螺钉等方式固定连接。活塞杆伸出时带动旋转机构511和第一吸盘52向基板1方向靠近以吸附基板1；在第一吸盘52吸附基板1后，夹持机构4解除对基板1的夹持，旋转机构511和两个滑轨机构对基板1进行调整。还可以使气缸或液压缸通过螺栓或螺钉等方式固定在旋转机构511上，气缸或液压缸的活塞杆通过螺栓与第一吸盘52固定连接，活塞杆伸出时带动第一吸盘52伸出以吸附基板1。另外，第一伸缩机构514除了上述示出的气缸或液压缸外，还可以采用其他的装置，比如，采用丝杠升降机带动第一吸盘52靠近基板1或远离基板1。

另外，除了上述一个旋转机构设置在两个滑轨机构上的设置方式外，还可以采用其他的设置方式。比如，旋转机构511通过螺栓固定在架体结构上，第一滑轨机构512中的第一滑轨5121通过螺栓或螺钉与旋转机构511固定连接，第二滑轨机构513中的第二滑轨5131通过螺钉固定在第一滑台5122上，第一伸缩机构514通过螺栓或螺钉方式固定在第二滑台5132上，第一吸盘52通过螺钉与第一伸缩机构514固定连接。或使第一滑轨机构512中的第一滑轨5121通过螺栓或螺钉方式固定在架体结构上，旋转机构511通过螺栓固定在第一滑台5122上，第二滑轨机构513中的第二滑轨5131通过螺钉或焊接方式固定在旋转机构511上，第一伸缩机构514通过螺钉方式固定在第二滑台5132上，第一吸盘52与第一伸缩机构514通过螺钉固定连接。从而在旋转机构511旋转时，旋转机构能够带动第一吸盘52旋转；在两个滑轨机构滑动时，能够带动第一吸盘52滑动；在第一伸缩机构514伸缩时，能够带动第一吸盘52靠近或远离基板1。另外，第一伸缩机构514除了上述示出的设置方式外，还可以设置在架体结构、第一滑轨机构512、第二滑轨机构513、旋转机构511、第一吸盘52中任意两个部件之间，用以带动第一吸盘52靠近或远离基板1，这些都是本发明实施例所包含的技术方案。

在上述的方案中，可以通过半自动化的方式实现，通过人工操作上述的两个滑轨机构以及一个旋转机构对基板1进行第二次定位。

还可以通过全自动化的方式实现对基板1的自动调整，参考图1及图2，在采用全自动化对基板1进行自动调整时，本发明实施例提供的基板校准装置还包括设置在气浮台3并用于检测基板1位置的检测单元6，检测单元6设置在多个条形板上；在第一吸盘52吸附基板1后，多个夹持机构4解除对基板1的夹持，检测单元6检测基板1的位置。本发明实施例提供的基板校准装置还包括控制单元7，在检测单元6检测的每个基准点位置与该基准点的设定位置的差值超过设定阈值时，控制单元7控制多维度调整机构51调整基板1直至检测单元6检测的每个基准点位置与该基准点的设定位置的差值位于设定阈值内；具体通过控制上述一个旋转机构以及两个滑轨机构来对基板1进行位置调整。

在具体设置检测单元6时，该检测单元6可以为检测基板1上的两个基准点位置的检测单元，还可以为检测基板1上的边缘位置的检测单元；且上述的检测单元6具体可以为光传感器、视觉检测系统。其中，上述基板1上的两个基准点可以为基板1上的两个顶点，也可以为基板1上的两个mark点(位置识别点)。

在具体设置控制单元7时，控制单元7根据基板1上的两个基准点位置与该两个基准点的设定位置计算基板1的角度偏移量，并根据角度偏移量控制多维度调整机构51对基板1进行旋转直至角度偏移量位于设定阈值内，具体通过控制旋转机构511带动第一吸盘52进行旋转以调整基板1，直至基板1的角度偏移量位于设定阈值内；控制单元7根据基板1上的每个基准点的位置与该基准点的设定位置计算基板1的位置偏移量，根据位置偏移量控制多维度调整机构51对基板1进行调整直至位置偏移量位于设定阈值内，具体通过控制第一滑轨机构512和第二滑轨机构513带动第一吸盘52在相互垂直的两个方向滑动以调整基板1，直至基板1的位置偏移量位于设定阈值内，以简化控制单元7的计算方式。通过上述的检测单元6以及控制单元7不断的检测与调整提高对基板1的定位精度。

通过上述的技术方案，通过设置的多个夹持机构4对基板1进行预定位；并通过设置的多维度调整机构51以及第一吸盘52实现对基板1的多维度调整，提高基板1的定位精度。

另外，本发明实施例还提供了一种基板校准方法，应用上述的基板校准装置，主要包括如下步骤：采用顶起机构伸出承接基板；通过气浮台吹气承接顶起机构支撑的基板；通过第一对位单元对基板进行预定位；通过第一吸盘吸附基板，并通过多维度调整机构对基板进行第二次定位。

具体的，参考图7，步骤一：在基板从上一个工序或机械手臂运送过来时，顶起机构伸出以承接基板，具体为多个顶杆在第二伸缩机构的带动下伸出气浮台的表面以承接基板；

步骤二：顶起机构承接基板后缩回，具体为在多个顶杆承接基板后，多个顶杆缩回，气浮台开始吹气悬浮支撑基板；

步骤三：在气浮台悬浮支撑基板时，多个夹持机构夹持悬浮的基板以对基板进行预定位；

步骤四：在多个夹持机构夹持基板时，第一吸盘伸出以吸附基板；

步骤五：在第一吸盘吸附基板后，多个夹持机构解除对基板的夹持；

步骤六：多个夹持机构解除对基板的夹持后，多维度调整机构对基板进行调整，具体为两个滑轨机构和一个旋转机构对基板进行调整。

在上述的方法中，参考图8，通过多维度调整机构对基板进行第二次定位具体为：

步骤一：以基板的目标位置所在的平面中的一个点以及上述的平面建立坐标系；

具体的，参考图5及图6，可以以基板位于目标位置时，基板的上表面的一个顶点为原点，以基板的上表面的一条边所在的直线为x轴，以基板的上表面与上述的一条边相邻且垂直的另一条边所在的直线为y轴，建立直角坐标系，其中，基板的上表面指基板上远离气浮台的一面；上述建立坐标系的方式还可以以其他的点为原点，以其他的直线为坐标系的轴线，具体可以根据基板的形状、设置方式、基准点的位置等因素合理确定；

步骤二：检测基板上的两个基准点在所建立坐标系中的坐标；

具体的，参考图5及图6，上述两个基准点为基板上表面的两个顶点时，检测到两个基准点的坐标为(x₁，y₁)、(x₂，y₂)；可以通过检测单元检测基板上的两个基准点的坐标；

步骤三：根据基板上两个基准点在所建立坐标系的坐标与设定位置的坐标计算基板的角度偏移量；

具体的，参考图5，上述的角度偏移量θ＝arcsin(Δy/L)＝arcsin((y₁-y₂)/L)，其中，上述的Δy＝y₁-y₂，上述的L为上述两个基准点之间的距离；可以通过人工计算角度偏移量θ，还可以通过控制单元计算角度偏移量θ；

步骤四：根据角度偏移量对基板进行旋转；可以通过人工操作旋转机构对基板进行旋转，还可以通过控制单元控制旋转机构对基板进行旋转；

步骤五：根据再次检测的两个基准点在所建立坐标系的坐标与设定位置的坐标计算基板的位置偏移量；

具体的，再次检测的两个基准点的坐标为(x₃，y₃)、(x₄，y₄)，在两个基准点的设定位置的坐标为(x₀₁，y₀₁)、(x₀₂，y₀₂)时，计算出x方向的位置偏移量Δx₁＝x₃-x₀₁或Δx₁＝x₄-x₀₂，计算出y方向的位置偏移量Δy₁＝y₃-y₀₁或Δy₁＝y₄-y₀₂；可以通过人工计算位置偏移量Δx₁和Δy₁，还可以通过控制单元计算位置偏移量Δx₁和Δy₁；

步骤六：根据位置偏移量对基板进行调整；

具体的，可以通过人工操作第一滑轨机构和第二滑轨机构对基板进行平移，还可以通过控制单元控制第一滑轨机构和第二滑轨机构对基板进行平移。

另外，上述控制单元对基板的偏移量的计算方法还可以采用其他的方式，比如，通过基板的边缘位置以及该边缘的设定位置计算基板的偏移量。

在上述的技术方案中，通过第一对位单元对基板进行预定位，并通过第二对位单元对预定位后的基板进行第二次定位，提高基板的定位精度。

另外，本发明实施例还提供了一种基板搬运装置，参考图1，该基板搬运装置包括支架8、设置在支架8上的上述任一种基板校准装置、以及设置在支架8上并用于搬运基板1的吸附搬运组件，以方便对基板1的定位与搬运。

参考图1，在具体设置时，架体结构通过螺栓或螺钉固定在支架8上。在具体设置吸附搬运组件时，该吸附搬运组件包括用于吸附基板1的第二吸盘(图中未示出)、以及设置在支架8上并用于带动第二吸盘滑动的第四滑轨机构。参考图1，第四滑轨机构包括通过焊接或螺钉等方式固定在支架8上的第四滑轨91、以及与第四滑轨91滑动连接的第四滑台92，第二吸盘通过螺栓或焊接方式固定在第四滑台92上。

继续参考图1，支架8上还固定设置有用于对基板1进行加工与操作的工作台，工作台通过螺栓或焊接方式固定在支架8上，且工作台与气浮台3相邻设置。在具体设置第四滑轨91时，将第四滑轨91设置在工作台与气浮台3的两侧(与基板1传送方向平行的两侧)。在具体设置第二吸盘时，第二吸盘可以设置在基板1的上方(基板1上与第一吸盘52相对的一侧)；还可以设置在基板1的下方(基板1上与第一吸盘52相同的一侧)，具体可以设置在多个条形板的上方，还可以设置在相邻的条形板之间的间隙内，使第一吸盘52与第二吸盘吸附基板1的同一侧，减少基板1上与朝向气浮台3的一面相对的另一面的划痕。第二吸盘的材料可以为多孔材料，具体可以采用蜂窝状橡胶材料、塑料材料等，减少第二吸盘对基板1的划伤。另外，可以采用人工驱动第四滑台92在第四滑轨91上滑动；还可以采用直线电机方式驱动第四滑台92在第四滑轨91上滑动。通过上述的设置方式，便于对基板1的搬运，且可以减少工作台上为承接基板1所开孔或开槽的数量，从而提高工作台的平整度与蔽光性。

具体使用上述的基板搬运装置时，在上述任一种基板校准装置对基板1进行校准后，在第一吸盘52吸附基板1时，第二吸盘吸附基板1以对基板1进行固定；在第二吸盘吸附基板1后，第一吸盘52退出对基板1的吸附；在第一吸盘52退出对基板1的吸附后，第四滑轨机构带动第二吸盘将基板1从气浮台3搬运到工作台。

通过上述的技术方案，通过设置的基板校准装置实现对基板的预定位和第二次定位；通过设置的吸附搬运组件实现对基板的搬运。

显然，本领域的技术人员可以对本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)

1.一种基板校准装置，其特征在于，包括：

用于承接基板并可伸缩的顶起机构；

用于在所述顶起机构承接所述基板后悬浮支撑所述基板的气浮台，其中，所述顶起机构设置在所述气浮台上；

用于对悬浮的基板进行预定位的第一对位单元；所述第一对位单元包括多个滑动装配在所述气浮台的夹持机构，且所述基板的每个边缘对应至少一个夹持机构；其中，在所述多个夹持机构滑动到第一设定位置时，所述多个夹持机构夹持所述基板；在所述多个夹持机构滑动到第二设定位置时，所述多个夹持机构解除对所述基板的夹持；

用于对预定位后的基板进行多维度调整的第二对位单元；且所述第二对位单元包括设置在所述气浮台的多维度调整机构、以及设置在所述多维度调整机构上并用于吸附所述基板的第一吸盘。

2.如权利要求1所述的基板校准装置，其特征在于，所述多维度调整机构包括：

带动所述第一吸盘旋转的旋转机构，其中，所述旋转机构的轴向与所述第一吸盘上用于吸附所述基板的端面垂直；

带动所述第一吸盘沿第一方向滑动的第一滑轨机构；

带动所述第一吸盘沿第二方向滑动的第二滑轨机构；

其中，所述第一方向、第二方向及所述旋转机构的轴向两两相互垂直。

3.如权利要求2所述的基板校准装置，其特征在于，

所述第一滑轨机构包括固定设置在所述气浮台上的第一滑轨、以及与所述第一滑轨滑动连接的第一滑台；

所述第二滑轨机构包括固定设置在所述第一滑台上的第二滑轨、以及与所述第二滑轨滑动连接的第二滑台；

所述旋转机构设置在第二滑台上；

所述第一吸盘固定设置在所述旋转机构上，并外露于所述气浮台的表面。

4.如权利要求3所述的基板校准装置，其特征在于，所述多维度调整机构还包括用于带动所述第一吸盘沿着所述旋转机构的轴向伸缩的第一伸缩机构。

5.如权利要求1～4任一项所述的基板校准装置，其特征在于，每个夹持机构包括标杆、以及用于带动所述标杆滑动的第三滑轨机构。

6.如权利要求1所述的基板校准装置，其特征在于，所述顶起机构包括用于支撑所述基板的多个顶杆；其中，每个顶杆与所述气浮台滑动连接；还包括设置在所述气浮台上并用于带动所述多个顶杆同步伸缩的第二伸缩机构；在每个顶杆伸出时，每个顶杆的一端外露于所述气浮台的表面。

7.如权利要求1所述的基板校准装置，其特征在于，还包括：

设置在所述气浮台上并用于检测所述基板上的两个基准点位置的检测单元；

控制单元，在所述检测单元检测的每个基准点位置与该基准点的设定位置的差值超过设定阈值时，控制所述多维度调整机构调整所述基板直至所述检测单元检测的每个基准点位置与该基准点的设定位置的差值位于所述设定阈值内。

8.一种基板校准方法，其特征在于，应用如权利要求1所述的基板校准装置，包括如下步骤：

采用顶起机构伸出承接基板；

通过气浮台吹气承接所述顶起机构支撑的基板；

通过第一对位单元对所述基板进行预定位；

通过第一吸盘吸附所述基板，并通过多维度调整机构对所述基板进行第二次定位。

9.如权利要求8所述的基板校准方法，其特征在于，所述通过多维度调整机构对所述基板进行第二次定位包括：

以所述基板的目标位置所在的平面中的一个点以及所述平面建立坐标系；

检测所述基板上两个基准点在所建立坐标系的坐标；

根据所述基板上两个基准点在所建立坐标系的坐标与设定位置的坐标计算所述基板的角度偏移量；

根据所述角度偏移量对所述基板进行旋转；

根据再次检测的所述两个基准点在所建立坐标系的坐标与设定位置的坐标计算所述基板的位置偏移量；

根据所述位置偏移量对所述基板进行调整。

10.一种基板搬运装置，其特征在于，包括：

支架；

设置在所述支架上的如权利要求1～7任一项所述的基板校准装置；

设置在所述支架上并用于搬运所述基板的吸附搬运组件。

11.如权利要求10所述的基板搬运装置，其特征在于，所述吸附搬运组件包括用于吸附所述基板的第二吸盘、以及设置在所述支架上并带动所述第二吸盘滑动的第四滑轨机构。

Images