CN112249685A - 进行基板快速交互搬送的机构及其搬送方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及溅射成膜设备技术领域，尤其是一种进行基板快速交互搬送的机构及其搬送方法，其特征在于：所述机构包括至少两个夹持部以及旋转机构，其中所述夹持部与基板相吻合适配以对其进行夹持，所述旋转机构连接所述夹持部并可驱动至少两个所述夹持部可旋转以交换所述夹持部的对应位置。本发明的优点是：实现位于不同空间内的基板的快速交互搬送；结构简单合理，便于扩展，可适应于不同应用场合；使用方便，适于推广。

Description

进行基板快速交互搬送的机构及其搬送方法

技术领域

本发明涉及溅射成膜设备技术领域，尤其是一种进行基板快速交互搬送的机构及其搬送方法。

背景技术

近年来，智能手机、平板电脑、AR/VR眼镜等电子产品市场蓬勃发展；相应地，这些智能终端的品质提升也对此类产品所需触摸屏的镀膜技术提出了更高要求。

针对目前市场越来越多样化，各种不同形状的产品（曲面、弧面）都有镀膜要求，单一的平面载体基板已无法满足不同产品的需求。异形基板越来越多，镀膜要达到相同的均匀性，成膜时基板的运行方式需要改变，公自转的形式应运而生，也就是说，在整体挂架进行公转的同时，每块基板也要进行一定速度的自转，并且原来的平面基板也要改变成圆筒状基板，但目前针对此类基板的搬送存在效率较低且机构复杂的情况，不利于生产。

发明内容

本发明的目的是根据上述现有技术的不足，提供了进行基板快速交互搬送的机构及其搬送方法，通过驱动同时抓取位于不同空间内基板的夹持部同步旋转，配合伸缩机构实现基板的夹取和推送，实现不同空间内基板的快速交互搬送。

本发明目的实现由以下技术方案完成：

一种进行基板快速交互搬送的机构，其特征在于：所述机构包括至少两个夹持部以及旋转机构，其中所述夹持部与基板相吻合适配以对其进行夹持，所述旋转机构连接所述夹持部并可驱动所述夹持部旋转，以使各个所述夹持部移动到指定位置。

所述旋转机构连接所述夹持部并可驱动所述夹持部旋转，以交换各个所述夹持部的对应位置。

连接不同的所述夹持部的所述旋转机构相互独立，所述旋转机构独立连接所述夹持部并可驱动所述夹持部旋转，以使各个所述夹持部移动到指定位置。

所述旋转机构包括与所述夹持部的数量构成对应的独立转盘，所述独立转盘分别单独连接有旋转驱动装置，所述独立转盘上分别单独连接有所述夹持部。

所述机构还包括伸缩机构，所述伸缩机构与所述夹持部相连接以驱动所述夹持部沿其抓取方向伸缩。

所述夹持部包括夹手和夹臂，所述夹手安装在所述夹臂上，所述夹臂与所述伸缩机构相连接。

所述夹手具有夹托和弹簧，所述弹簧设置在所述夹托的内侧以使所述夹托在对基板进行夹持时可产生一定弹性位移。

所述夹持部的旋转是同步旋转。

一种涉及上述的进行基板快速交互搬送的机构的搬送方法，用于不同空间内的基板的快速交互搬送，其特征在于：使每个夹持部分别对应夹取位于不同空间内的基板，通过旋转机构驱动所述夹持部旋转，使所述夹持部移动到指定位置，之后通过各夹持部在指定位置推送所述基板。

在所述夹持部进行夹取和/或推送所述基板时，通过所述旋转机构驱动所述夹持部旋转以进行其夹取位置或推送位置补偿。

所述夹持部移动到指定位置是指，使各个所述夹持部相互切换位置，之后通过各夹持部在切换后的位置推送所述基板。

所述夹持部在完成所述基板的夹取后，在伸缩机构的驱动下向所述旋转机构的旋转中心方向收缩，收缩一定行程后再通过所述旋转机构驱动旋转进行位置移动；移动到位后，所述夹持部在所述伸缩机构的驱动下伸出进行所述基板的推送。

本发明的优点是：实现位于不同空间内的基板的快速交互搬送；结构简单合理，便于扩展，可适应于不同应用场合；使用方便，适于推广。

附图说明

图1为本发明应用在整个镀膜设备内的结构示意图；

图2为本发明的结构示意图；

图3为本发明的动作执行示意图；

图4为本发明的立面图；

图5为本发明中夹手的细部结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图通过实施例对本发明特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：

如图1-5所示，图中标记1-12分别表示为：成膜室1、搬送室2、缓存室3、阀门4、转盘5、模组6、夹臂7、夹手8、夹手9、基板10、夹托11、弹簧12。

实施例：如图1所示，本实施例中进行基板快速交互搬送的机构应用于真空溅射镀膜设备中。该真空溅射镀膜设备的主体包括成膜室1、搬送室2、缓存室3，其中成膜室1的内部作为基板的成膜空间，缓存室3的内部用于存放待成膜基板；而搬送室2设置在成膜室1和缓存室3之间并与两者相连通，用于实现基板的快速交互搬送，即将真空镀膜室内1内已成膜基板经搬送室2搬送至缓存室3进行出片，同时也将缓存室3内的未成膜基板经搬送室2搬送至成膜室1内进行成膜。

结合图1和图2所示，本实施例中的机构设置在该缓存室3的内部，其包括夹手8和夹手9，这两个夹手分别可分别对基板10进行夹持。夹手8和夹手9各自分别对应连接有夹臂7，夹臂7设置在作为伸缩机构的模组6上，使得夹手8或夹手9可通过夹臂7在模组6的滑移轨道上伸缩。

结合图2和图4所示，机构的中心位置设置有转盘5，转盘5的数量与夹手8和夹手9的数量对应，即其包括上、下两个转盘，夹手8和夹手9各自的模组6分别对应固定连接上、下两个转盘上，上、下两个转盘分别单独外接旋转驱动装置；在工作时，上、下两个转盘可分别带动与其相连的对应夹手8或夹手9旋转，即夹手8和夹手9呈独立旋转状态，从而实现夹手8和夹手9的位置切换。

在实际加工装配中，成膜室1、缓存室3和搬送室2难以保证其中心处于一直线上，为了避免因此导致取放基板10出现位置偏差，通过上、下两个转盘独立控制夹手8和夹手9旋转，从而有效提高其搬送的精确度，保证稳定取放基板10。但在精度得到保证的情况时，也可通过设置一个旋转驱动装置驱动上、下两个转盘同时旋转以使夹手8和夹手9同步旋转，简化机构。

结合图1和图3所示，本实施例中的基板快速交互搬送包括如下搬送办法，以图示的筒状的基板10为例：

1）当需要搬送时，夹手8从成膜室1内夹取一块已成膜基板，同时夹手9从缓存室3内夹取一块待成膜基板。完成夹取后，夹手8和夹手9通过各自的夹臂7在模组6上的滑移运动携带各自所夹持的基板沿图3（a）所示的箭头方向收缩回搬送室2之中，该收缩是朝向转盘5的旋转中心方向。此时，通过收缩使夹手之后的旋转半径最小，以节约搬送室2的空间。

在此步骤中，夹手8和夹手9可分别通过各自对应的旋转机构在两者分别夹取基板时进行夹取位置的补偿，以保证搬送的准确度。具体而言，在一些情况下，已成膜基板在成膜室1内的位置精度可能存在一定偏差，而待成膜基板在缓存室3内的位置精度同样可能存在一定误差；此时，可通过旋转机构控制对应的夹手8或夹手9进行一定角度的旋转，实现夹取位置补偿，进而克服因位置偏差所造成的基板夹取困难，保证搬送的准确性。

2）在转盘5的驱动下，夹手8和夹手9沿图3（b）所示的旋转方向同步旋转180°交换位置，此时夹手9携带待成膜基板对准成膜室1，夹手8则携带已成膜基板对准缓存室3。该旋转可以是顺时针的，也可以是逆时针的。

3）在模组6的驱动下，夹手9和夹手8分别在夹臂7的带动下沿图3（c）的箭头方向分别向成膜室1和缓存室3伸出推送并进行基板的挂放。如图3（d）所示，当夹手9和夹手8的伸出行程到位后，夹手9便可将待成膜基板挂放到成膜室1内的成膜工位上，而夹手8则可将已成膜基板挂放到缓存室3内的存放位上。通过如此执行动作，既避免缓存室3内需要预留空位，又通过两个夹手的一次同时夹取动作节约时间，达到效率最大化。

同样地，在此步骤中，当夹手9或夹手8在对应的成膜室1和缓存室3内进行基板的推送时，可通过各自的旋转机构驱动夹手旋转一定角度进行推送位置补偿，以避免因位置精度误差所导致基板无法挂放，保证搬送的准确度。

这样一来，通过本实施例中的机构的执行动作便实现了成膜室1、缓存室3这两个不同空间内的基板之间的快速交互搬送。

本实施例在具体实施时：成膜室1内同时成膜的基板10数量较多，不同基板10旋转到交换位时，无法完全避免其重复定位偏差。因此，为了保证基板10取放作业的稳定性，在夹手8和夹手9的夹托11两侧设置弹簧12，夹托11在单侧受力，即夹托11因基板10定位偏差而导致其受力不均后（一侧受力大于另一侧受力），夹托11可以在该侧的弹簧12的压缩变形作用下产生一定的弹性位移，从而避免夹托11夹取卡死，从而提高基板10的搬送稳定，尤其是保证经旋转机构进行位置补偿的夹手可有效对基板10进行正常夹取。

由于成膜室1是在真空环境下进行成膜，因此为了保证其真空度，在其与搬送室2之间设置有阀门4，该阀门4仅在基板进行交互搬送时开启，在成膜室1进行成膜工艺时关闭确保密闭。

本实施例中夹手8和夹手9这两个夹持部及对应的动作机构结构相同，这是因为本实施例中为了实现两个不同空间（成膜室1、缓存室3）内基板的快速交互搬送。而当两个以上的不同空间内需要进行基板交互搬送时，亦可通过设置数量相当的夹持部以及对应的伸缩机构、旋转机构的布置结构来实现不同空间之间的基板交互搬送；但一般优选地，两个以上的不同空间可以以本实施例中的机构所处的搬送空间为中心均匀布置，以保证机构可模块化地拓展，方便设计。

例如，若具有先后两个成膜工艺所对应的两个真空镀膜室（或工艺室，如预处理室）及一个缓存室这三个空间时，可参照本实施例中的机构结构设置三个夹持部，实现缓存室至第一真空镀膜室、第一真空镀膜室至第二真空镀膜室、第二真空镀膜室至缓存室这三个不同空间之间的基板快速交互搬送。

为了便于在成膜室1以及缓存室3内取放基板10，在夹手的位置还可以设置驱动夹手进行升降运动的升降机构，升降机构可驱动夹手升降，从而实现基板10的挂取。若成膜室1的成膜工位和缓存室3和存放位之间存在一定高度方向上的位置差的情况时，便通过该升降机构驱动夹手升降以弥补高度差。

本实施例中的夹持部结构是为了适应于筒状的基板10，当基板10为平面基板或其他一些异型基板时，可根据实际基板结构调整夹持部的具体结构，只需保证能够对基板进行稳定地取放及夹持即可。

虽然以上实施例已经参照附图对本发明目的的构思和实施例做了详细说明，但本领域普通技术人员可以认识到，在没有脱离权利要求限定范围的前提条件下，仍然可以对本发明作出各种改进和变换，故在此不一一赘述。

Claims (12)

1.一种进行基板快速交互搬送的机构，其特征在于：所述机构包括至少两个夹持部以及旋转机构，其中所述夹持部与基板相吻合适配以对其进行夹持，所述旋转机构连接所述夹持部并可驱动所述夹持部旋转，以使各个所述夹持部移动到指定位置。

2.根据权利要求1所述的一种进行基板快速交互搬送的机构，其特征在于：所述旋转机构连接所述夹持部并可驱动所述夹持部旋转，以交换各个所述夹持部的对应位置。

3.根据权利要求1所述的一种进行基板快速交互搬送的机构，其特征在于：连接不同的所述夹持部的所述旋转机构相互独立，所述旋转机构独立连接所述夹持部并可驱动所述夹持部旋转，以使各个所述夹持部移动到指定位置。

4.根据权利要求3所述的一种进行基板快速交互搬送的机构，其特征在于：所述旋转机构包括与所述夹持部的数量构成对应的独立转盘，所述独立转盘分别单独连接有旋转驱动装置，所述独立转盘上分别单独连接有所述夹持部。

5.根据权利要求1所述的一种进行基板快速交互搬送的机构，其特征在于：所述机构还包括伸缩机构，所述伸缩机构与所述夹持部相连接以驱动所述夹持部沿其抓取方向伸缩。

6.根据权利要求1所述的一种进行基板快速交互搬送的机构，其特征在于：所述夹持部包括夹手和夹臂，所述夹手安装在所述夹臂上，所述夹臂与所述伸缩机构相连接。

7.根据权利要求6所述的一种进行基板快速交互搬送的机构，其特征在于：所述夹手具有夹托和弹簧，所述弹簧设置在所述夹托的内侧以使所述夹托在对基板进行夹持时可产生一定弹性位移。

8.根据权利要求1所述的一种进行基板快速交互搬送的机构，其特征在于：所述夹持部的旋转是同步旋转。

9.一种涉及权利要求1-8所述的进行基板快速交互搬送的机构的搬送方法，用于不同空间内的基板的快速交互搬送，其特征在于：使每个夹持部分别对应夹取位于不同空间内的基板，通过旋转机构驱动所述夹持部旋转，使所述夹持部移动到指定位置，之后通过各夹持部在指定位置推送所述基板。

10.根据权利要求9所述的一种进行基板快速交互搬送的机构的搬送方法，其特征在于：在所述夹持部进行夹取和/或推送所述基板时，通过所述旋转机构驱动所述夹持部旋转以进行其夹取位置或推送位置补偿。

11.根据权利要求9或10所述的一种进行基板快速交互搬送的机构的搬送方法，其特征在于：所述夹持部移动到指定位置是指，使各个所述夹持部相互切换位置，之后通过各夹持部在切换后的位置推送所述基板。

12.根据权利要求9所述的一种进行基板快速交互搬送的机构的搬送方法，其特征在于：所述夹持部在完成所述基板的夹取后，在伸缩机构的驱动下向所述旋转机构的旋转中心方向收缩，收缩一定行程后再通过所述旋转机构驱动旋转进行位置移动；移动到位后，所述夹持部在所述伸缩机构的驱动下伸出进行所述基板的推送。

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