CN111897149B - 紫外线固化设备 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种紫外线固化设备，包括工作台、升降驱动装置，该升降驱动装置用于驱动工作台升降，该升降驱动装置包括控制模块和多个升降模块，多个升降模块相对于工作台分散设置，各升降模块均包括升降驱动单元和高度检测单元，升降驱动单元用于驱动工作台升降；高度检测单元邻近升降驱动单元设置，用于实时检测工作台的高度值；控制模块用于计算任意两个升降模块中的高度检测单元检测到的高度值的差值，并判断该差值是否大于预设最大差值，若是，则调节相应升降模块中的升降驱动单元的升降速度，以使差值小于等于预设最大差值。本发明实施例提供的紫外线固化设备，可以保证工作台的平面度满足要求，提高升降速度和重复定位精度。

Description

紫外线固化设备

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，具体地，涉及一种紫外线固化设备。

背景技术

液晶屏的生产流程中，紫外光固化是较为关键的工序之一。在进行此工序的过程中，通常使用机械手将液晶屏运送至固化设备中，并放置于工作台上，工作台通常利用升降驱动装置驱动工作台作升降运动，以使其能够承载液晶屏升降，将液晶屏调整至指定的高度位置处。由于液晶屏尺寸较大、平面度要求较高，且工作台升降速度较快，故而对升降驱动装置的高速平稳升降及重复定位精度要求较高。

但是，目前所使用的升降驱动装置具有反应速度慢，且重复定位精度差。

发明内容

本发明实施例旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种紫外线固化设备，其不仅可以保证工作台的平面度满足要求，而且还可以提高升降速度和重复定位精度。

为实现上述目的，本发明实施例提供了一种紫外线固化设备，包括工作台和升降驱动装置，所述工作台用于承载待加工件，所述升降驱动装置用于驱动所述工作台升降，所述升降驱动装置包括控制模块和多个升降模块，其中，

多个所述升降模块相对于所述工作台分散设置，各所述升降模块均包括升降驱动单元和高度检测单元，其中，所述升降驱动单元用于驱动所述工作台升降；所述高度检测单元邻近所述升降驱动单元设置，用于实时检测所述工作台的高度值，并将其发送至所述控制模块；

所述控制模块用于计算任意两个所述升降模块中的所述高度检测单元检测到的所述高度值的差值，并判断该差值是否大于预设最大差值，若是，则调节相应升降模块中的升降驱动单元的升降速度，以使所述差值小于等于所述预设最大差值。

可选的，各个所述升降模块还包括辅助支撑单元，所述辅助支撑单元用于向所述工作台施加恒定支撑力。

可选的，所述辅助支撑单元包括气缸，所述气缸具有竖直设置的活塞件，所述活塞件的上端用于支撑所述工作台；所述气缸中的气体压力被设置为使所述活塞件能够向所述工作台施加所述恒定支撑力。

可选的，所述辅助支撑单元还包括浮动连接件，所述浮动连接件与所述活塞件的上端浮动连接，所述活塞件通过所述浮动连接件支撑所述工作台。

可选的，所述浮动连接件包括万向轴头。

可选的，所述升降驱动装置还包括固定基座，所述工作台相对于所述固定基座升降；

所述高度检测单元包括光栅尺传感器，所述光栅尺传感器的标尺光栅设置在所述工作台上；所述光栅尺传感器的光栅读数头设置在所述固定基座上。

可选的，所述升降驱动单元包括升降马达机构，所述升降马达机构用于向所述工作台施加竖直方向上的直线驱动力。

可选的，各所述升降模块均还包括导向单元，所述导向单元邻近所述升降驱动单元设置，用于限定所述工作台沿竖直方向移动。

可选的，所述升降驱动装置还包括固定基座，所述工作台相对于所述固定基座升降；

所述导向单元包括直线导轨和能够沿所述直线导轨滑动的滑动件，其中，所述直线导轨竖直设置，且与所述工作台连接；所述滑动件与所述固定基座连接；或者，所述直线导轨竖直设置，且与所述固定基座连接；所述滑动件与所述工作台连接。

可选的，所述控制模块还用于判断所述差值是否大于预设的停机偏差数值，若是，则控制所述升降驱动单元停止驱动，其中，所述停机偏差数值大于所述预设最大差值。

本发明实施例的有益效果：

本发明实施例提供的紫外线固化设备，其升降驱动装置通过将多个升降模块相对于工作台分散设置，可以提高驱动力的分布均匀性，从而可以减少升降驱动单元的磨损，提高工作台的运动平稳性；并且，通过使高度检测单元邻近升降驱动单元设置，且利用该高度检测单元实时检测该工作台的高度值，并借助控制模块计算任意两个升降模块中的高度检测单元检测到的高度值的差值，并判断该差值是否大于预设最大差值，若是，则调节相应升降模块中的升降驱动单元的升降速度，可以使该差值始终保持在小于等于预设最大差值的范围内，从而不仅可以保证工作台的平面度满足要求，而且可以提高升降速度和重复定位精度。

附图说明

图1为本发明实施例提供的紫外线固化设备的升降驱动装置的仰视示意图；

图2为本发明实施例提供的紫外线固化设备的升降驱动装置的侧视示意图；

图3为本发明实施例采用的升降驱动单元的结构示意图；

图4为本发明实施例采用的导向单元的结构示意图；

图5为本发明实施例采用的辅助支撑单元的结构示意图；

图6A为工作台在第一种倾斜情况下的示意图；

图6B为工作台在第二种倾斜情况下的示意图。

具体实施方式

为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明实施例提供的紫外线固化设备进行详细描述。

请参阅图1，本发明实施例提供的紫外线固化设备，包括工作台1和升降驱动装置，其中，工作台1用于承载待加工工件，该待加工工件例如为液晶屏等的大尺寸工件。升降驱动装置用于驱动工作台1升降，且包括控制模块(图中未示出)和多个升降模块2，其中，多个升降模块2相对于工作台1分散设置。例如，图1中示出了四个升降模块2，四个升降模块2围绕工作台1的轴线均匀分布，这样，可以提高驱动力的分布均匀性，从而可以减少升降模块2中的相关零件的磨损，提高工作台1的运动平稳性。在实际应用中，可以根据工作台1的形状和尺寸自由设定升降模块2的数量和布局方式。

在本实施例中，如图2所示，升降驱动装置还包括固定基座3，该固定基座3位于工作台1的下方，且工作台1相对于该固定基座3升降，即，在工作台1升降时，固定基座3是固定不动的。并且，各个升降模块2均包括升降驱动单元21和高度检测单元22，其中，升降驱动单元21用于驱动工作台1升降。升降驱动单元21的结构可以有多种，例如，升降驱动单元21可以包括升降马达机构，用于向工作台1施加竖直方向上的直线驱动力，具体来说，如图3所示，升降马达机构包括马达211和升降驱动器212，其中，马达211通过下固定板215与上述固定基座3固定连接，马达211的驱动轴通过联轴器与升降驱动器212连接，用以向升降驱动器212提供旋转动力；升降驱动器212包括升降件213和传动件(图中未示出)，其中，升降件213竖直设置，其上端通过上固定板214与工作台1连接；传动件分别与升降件213和马达211的驱动轴连接，用于将马达211提供的旋转动力转换为竖直方向上的直线动力，并传递至升降件213。上述升降件213和传动件例如为丝杠和螺母。

高度检测单元22邻近升降驱动单元21设置，用于实时检测工作台1的高度值，并将其发送至控制模块。高度检测单元22的结构可以有多种，例如，高度检测单元22可以包括光栅尺传感器，该光栅尺传感器的标尺光栅设置在工作台1上；光栅尺传感器的光栅读数头设置在固定基座3上。在工作台1升降过程中，光栅读数头与标尺光栅产生相对位移，此时光栅读数头能够读取标尺光栅的表示位移和速度的相关参数。

控制模块用于计算任意两个升降模块2中的高度检测单元22检测到的高度值的差值，并判断该差值是否大于预设最大差值，若是，则调节相应升降模块2中的升降驱动单元21的升降速度，以使上述差值小于等于预设最大差值。例如，如图6A所示，假设某一升降驱动单元21中的马达211失速，造成工作台1整体出现倾斜，工作台1在该升降驱动单元21附近的位置A的高度低于其他位置，此时邻近该位置A处的高度检测单元22检测到的高度值表示为3411，而其他三个高度检测单元22检测到的高度值分别表示为3419、3423和3417。经过控制模块的计算可以得到：其他三个高度检测单元22检测到的高度值分别与邻近该位置A处的高度检测单元22检测到的高度值的差值分别为8、12和6。若上述预设最大差值为11，则其他三个高度检测单元22中的其中一个高度检测单元22检测到的高度值(即，3423)与邻近该位置A处的高度检测单元22的高度值(即，3411)的差值(即，12)大于11，此时，控制模块可以提高邻近该位置A处的升降驱动单元21的上升速度，和/或降低工作台1的邻近高度值最大的位置处的升降驱动单元21的上升速度，以使任意两个高度检测单元22检测到的高度值均小于等于上述预设最大差值，从而快速实现工作台1的平面度满足要求。若任意两个升降模块2中的高度检测单元22检测到的高度值的差值均小于等于预设最大差值，则各个升降驱动单元21均按当前速度工作。

本发明实施例提供的紫外线固化设备，其升降驱动装置通过采用由上述升降驱动单元21、高度检测单元22和控制单元组成的闭环控制系统，不仅具有较高的响应速度，从而可以缩短调节时间，提高升降速度，而且可以有效杜绝高速运转中产生卡死等的现象，进而可以减少机构运动的节拍时间。此外，借助高度检测单元22的检测，可以提高重复定位精度。

在一些实施例中，控制模块还用于判断上述差值是否大于预设的停机偏差数值，若是，则控制升降驱动单元21停止驱动，其中，停机偏差数值大于上述预设最大差值。如图6B所示，假设某一升降驱动单元21中的马达211失速严重，造成工作台1整体出现倾斜，工作台1在该升降驱动单元21附近的位置B的高度低于其他位置，且位置B的高度值与其他位置的高度值的差值过大，一旦大于上述停机偏差数值，此时控制模块控制升降驱动单元21停止驱动。

在一些实施例中，降驱动装置还可以包括报警模块(图中未示出)。当上述差值大于预设的停机偏差数值时，控制模块控制升降驱动单元21停止驱动，并控制该报警模块发出报警。

在本实施例中，如图1和图2所示，各个升降模块2还包括辅助支撑单元24，该辅助支撑单元24用于向工作台1施加恒定支撑力。借助辅助支撑单元24，不仅可以减小升降驱动单元21的负载，保证升降驱动单元21恒扭矩输出，从而可以减少升降驱动单元21的磨损；而且，还可以增加支撑点，分担工作台1的一部分重力，从而可以减少工作台1的塑性变形，进一步提高工作台1的运动平稳性。

在实际应用中，多个升降模块2的辅助支撑单元24向工作台1施加相同的支撑力，以保证工作台1的平面度。

辅助支撑单元24的结构可以有多种，例如，在本实施例中，如图5所示，辅助支撑单元24可以包括气缸241，该气缸241具有竖直设置的活塞件243，该活塞件243的上端用于支撑工作台1；并且，气缸243中的气体压力被设置为使活塞件243能够向工作台1施加上述恒定支撑力。

当工作台1处于在静止状态时，气源向气缸241中输入气体，直至气缸241中的气体压力稳定在压力设定值，此时活塞件243向工作台1施加竖直向上的恒定支撑力，该恒定支撑力小于工作台1的重力。当工作台1处于在上升状态时，气源持续供气，气缸241中的气体压力仍然稳定在压力设定值，由于恒定支撑力小于工作台1的重力，气缸241的活塞件243能够随工作台1的上升而同步伸出，并始终保持对工作台1施加上述恒定支撑力。当工作台2处于在下降状态时，气源持续供气，气缸241的活塞件243回缩，此时气缸241中的气体溢出，直至气缸241中的气体压力重新等于压力设定值。由此，气缸241中的气体压力可以始终稳定在压力设定值，从而实现了向工作台1施加恒定支撑力。

在本实施例中，如图5所示，辅助支撑单元24还包括浮动连接件244，该浮动连接件244与活塞件243的上端浮动连接，该活塞件243通过浮动连接件244支撑工作台1。借助浮动连接件244，可以允许工作台1产生一定的倾斜量，或者允许活塞件243产生一定的偏心量，从而可以保证在出现上述倾斜量或者偏心量的情况下，气缸241和活塞件243仍可以正常工作，且可以避免活塞件243弯曲或磨损。浮动连接件244例如为万向轴头或者其他任意结构的浮动连接器。

在本实施例中，如图1和图2所示，各个升降模块2还包括导向单元23，该导向单元23邻近升降驱动单元21设置，用于限定工作台1沿竖直方向移动。导向单元23的结构可以有多种，例如，如图4所示，导向单元23可以包括直线导轨232和能够沿该直线导轨232滑动的滑动件234，其中，直线导轨232竖直设置，且通过导轨固定件231与工作台1连接；滑动件234通过滑动固定件233与固定基座3连接。当然，在实际应用中，也可以将直线导轨232与固定基座3连接；滑动件233与工作台1连接。

综上所述，本发明实施例提供的紫外线固化设备，其升降驱动装置通过将多个升降模块相对于工作台分散设置，可以提高驱动力的分布均匀性，从而可以减少升降驱动单元的磨损，提高工作台的运动平稳性；并且，通过使高度检测单元临近升降驱动单元设置，且利用该高度检测单元实时检测该工作台的高度值，并借助控制模块计算任意两个升降模块中的高度检测单元检测到的高度值的差值，并判断该差值是否大于预设最大差值，若是，则调节相应升降模块中的升降驱动单元的升降速度，可以使该差值始终保持在小于等于预设最大差值的范围内，从而不仅可以保证工作台的平面度满足要求，而且可以提高升降速度和重复定位精度。

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 (8)

1.一种紫外线固化设备，包括工作台和升降驱动装置，所述工作台用于承载待加工件，所述升降驱动装置用于驱动所述工作台升降，其特征在于，所述升降驱动装置包括控制模块和多个升降模块，其中，

多个所述升降模块相对于所述工作台分散设置，各所述升降模块均包括升降驱动单元和高度检测单元，其中，所述升降驱动单元用于驱动所述工作台升降；所述高度检测单元邻近所述升降驱动单元设置，用于实时检测所述工作台的高度值，并将其发送至所述控制模块；

所述控制模块用于计算任意两个所述升降模块中的所述高度检测单元检测到的所述高度值的差值，并判断该差值是否大于预设最大差值，若是，则调节相应升降模块中的升降驱动单元的升降速度，以使所述差值小于等于所述预设最大差值；

各个所述升降模块还包括辅助支撑单元，所述辅助支撑单元用于向所述工作台施加恒定支撑力；

所述辅助支撑单元包括气缸，所述气缸具有竖直设置的活塞件，所述活塞件的上端用于支撑所述工作台；所述气缸中的气体压力被设置为使所述活塞件能够向所述工作台施加所述恒定支撑力；

所述气缸的所述活塞件能够随所述工作台的上升而同步伸出，并始终保持对工作台施加上述恒定支撑力；

当所述工作台处于在静止状态时，气源向所述气缸中输入气体，直至所述气缸中的气体压力稳定在压力设定值；

当所述工作台处于在上升状态时，所述气源持续供气，所述气缸中的气体压力仍然稳定在所述压力设定值。

2.根据权利要求1所述的紫外线固化设备，其特征在于，所述辅助支撑单元还包括浮动连接件，所述浮动连接件与所述活塞件的上端浮动连接，所述活塞件通过所述浮动连接件支撑所述工作台。

3.根据权利要求2所述的紫外线固化设备，其特征在于，所述浮动连接件包括万向轴头。

4.根据权利要求1所述的紫外线固化设备，其特征在于，所述升降驱动装置还包括固定基座，所述工作台相对于所述固定基座升降；

所述高度检测单元包括光栅尺传感器，所述光栅尺传感器的标尺光栅设置在所述工作台上；所述光栅尺传感器的光栅读数头设置在所述固定基座上。

5.根据权利要求1所述的紫外线固化设备，其特征在于，所述升降驱动单元包括升降马达机构，所述升降马达机构用于向所述工作台施加竖直方向上的直线驱动力。

6.根据权利要求1所述的紫外线固化设备，其特征在于，各所述升降模块均还包括导向单元，所述导向单元邻近所述升降驱动单元设置，用于限定所述工作台沿竖直方向移动。

7.根据权利要求6所述的紫外线固化设备，其特征在于，所述升降驱动装置还包括固定基座，所述工作台相对于所述固定基座升降；

所述导向单元包括直线导轨和能够沿所述直线导轨滑动的滑动件，其中，所述直线导轨竖直设置，且与所述工作台连接；所述滑动件与所述固定基座连接；或者，所述直线导轨竖直设置，且与所述固定基座连接；所述滑动件与所述工作台连接。

8.根据权利要求1所述的紫外线固化设备，其特征在于，

所述控制模块还用于判断所述差值是否大于预设的停机偏差数值，若是，则控制所述升降驱动单元停止驱动，其中，所述停机偏差数值大于所述预设最大差值。

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