CN118270289A - 物料容纳盒及自动化补料系统 - Google Patents

Abstract

一种物料容纳盒及自动化补料系统，物料容纳盒包含壳体、限位机构、上盖及锁定机构。壳体配置以容纳物料。限位机构设置在壳体的内壁，并包含限位板及位移机构。位移机构连接限位板，并配置以移动限位板。上盖配置以覆盖壳体，并包含对应限位机构设置的干涉结构。当上盖覆盖在壳体上时，干涉结构与位移机构干涉而驱使位移机构将限位板移动至展开位置。锁定机构包含第一卡固件、第二卡固件及解锁按钮，第一卡固件、第二卡固件分别设置在上盖以及壳体，且彼此可插拔地连接。解锁按钮设置在第一卡固件或第二卡固件上，并配置以因应于承受按压力而允许第一卡固件、第二卡固件分离。

Description

物料容纳盒及自动化补料系统

技术领域

本发明是关于一种物料容纳盒及一种自动化补料系统。

背景技术

目前在显示面板的制造设施中，补料作业大多使用一种乐扣盒来容纳物料，这种乐扣盒在设计上需由作业员手动进行开扣、解扣以及从盒中取出物料等操作，造成补料作业人力成本高，且有容易污染或损坏物料的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的一目的在于提出一种自动化补料系统以及可以在自动化补料系统中使用的物料容纳盒。

为达成上述目的，依据本发明的一些实施方式，一种物料容纳盒包含壳体、限位机构、上盖以及锁定机构。壳体配置以容纳物料。限位机构设置在壳体的内壁，并包含限位板以及位移机构。位移机构连接限位板，并配置以移动限位板。上盖配置以覆盖壳体，并包含干涉结构，干涉结构对应限位机构设置。当上盖覆盖在壳体上时，干涉结构配置以与位移机构干涉而驱使位移机构将限位板移动至展开位置。锁定机构包含第一卡固件、第二卡固件及解锁按钮，第一卡固件及第二卡固件分别设置在上盖及壳体，且第一卡固件配置以可插拔地连接第二卡固件。解锁按钮设置在第一卡固件或第二卡固件上，解锁按钮配置以因应于承受按压力而允许第一卡固件与第二卡固件分离。

在本发明的一或多个实施方式中，第一卡固件以及第二卡固件中的一者为插销，另一者为插销座。插销座配置以接收插销，且插销座包含解锁按钮。

在本发明的一或多个实施方式中，位移机构包含基座以及旋转部件。限位板可移动地设置在基座上。旋转部件可转动地设置在基座上，并抵顶于限位板。当上盖覆盖在壳体上时，干涉结构配置以压抵旋转部件以驱使旋转部件推动限位板至展开位置。

在本发明的一或多个实施方式中，限位板包含导引柱，导引柱穿越基座设置。位移机构还包含弹簧，弹簧套设在导引柱上，并抵顶于基座。

在本发明的一或多个实施方式中，位移机构还包含滚轮，滚轮设置在旋转部件上，并配置以接触限位板。

在本发明的一或多个实施方式中，干涉结构包含凸块以及设置在凸块上的滚轮，滚轮配置以接触位移机构。

依据本发明的一些实施方式，一种自动化补料系统包含物料容纳盒、盒体解锁装置以及盒体抓取装置。物料容纳盒包含上盖、壳体以及至少一锁定机构，锁定机构配置以将上盖固定在壳体上。盒体解锁装置包含放置平台以及可移动地设置在放置平台上的至少一移动部件。盒体抓取装置配置以抓取物料容纳盒，并将物料容纳盒移动至放置平台。移动部件配置以朝向物料容纳盒移动并按压物料容纳盒的锁定机构，以允许物料容纳盒的上盖与壳体分离。盒体抓取装置还配置以在物料容纳盒的上盖与壳体分离后将壳体移动至台车。

在本发明的一或多个实施方式中，放置平台具有至少一滑槽，移动部件设置在滑槽中。盒体解锁装置还包含致动器，致动器连接移动部件，并配置以驱动移动部件沿着滑槽移动。

在本发明的一或多个实施方式中，物料容纳盒包含两锁定机构，两锁定机构位在物料容纳盒的相对两侧。盒体解锁装置包含两移动部件，两移动部件设置在放置平台的相对两侧，并配置以分别按压两锁定机构。

在本发明的一或多个实施方式中，盒体抓取装置包含轨道以及抓取臂。轨道延伸通过盒体解锁装置上方，抓取臂可移动且可升降地设置在轨道上。

综上所述，本发明的物料容纳盒配备具有解锁按钮的锁定机构，通过按压解锁按钮的动作即可完成物料容纳盒的解锁。另外，物料容纳盒还包含与上盖连动的限位机构，上盖盖上时，上盖的干涉结构与限位机构的位移机构干涉，使得限位机构的限位板自动地展开，对物料容纳盒中的物料构成限位作用。因此，本发明的物料容纳盒无论是开盖、关盖或是物料限位的动作皆可由自动化设备完成，不但可节省人力，也能避免物料污染或损坏，提高良率。

附图说明

为使本发明的上述及其他目的、特征、优点与实施方式能更明显易懂，所附附图说明如下：

图1以及图2分别绘示依据本发明一实施方式的物料容纳盒的组合图以及爆炸图，其中物料容纳盒放置在盒体解锁装置上。

图3为绘示图2所示的限位机构的具体结构的示意图。

图4为绘示图3所示的限位机构在线段4-4’标记处的剖面图。

图5为绘示图4所示的限位机构展开时的示意图。

图6至图8为绘示依据本发明一实施方式的自动化补料系统在不同工作阶段的示意侧视图。

其中，附图标记：

12:物料容纳盒

13:自动化补料系统

15:载具

16:台车

17:盒体抓取装置

19:盒体解锁装置

21:上盖

22:壳体

23:容置空间

24:物料

25:凹槽

26:盖板

27:干涉结构

28:凸块

29:滚轮

30:锁定机构

31:第一卡固件

32:第二卡固件

35:解锁按钮

41:限位凸块

42:胶条

43:沟槽

44:轨道

45:抓取臂

53:放置平台

55:凸点

56:移动部件

57:滑槽

58:致动器

60:限位机构

61:限位板

62:枢纽

63:位移机构

64:基座

65:旋转部件

66:滚轮

67:板体

68:导引柱

69:弹簧

71:第一延伸部

72:第二延伸部

73:挡板部

74:背板部

75:连结部

77:折边

79:通孔

81:第一端

82:第二端

D1:第一方向

D2:第二方向

M1:第一锁定机构

M2:第二锁定机构

N1:第一移动部件

N2:第二移动部件

具体实施方式

为使本发明的叙述更加详尽与完备，可参照所附附图及以下所述各种实施方式。附图中的各元件未按比例绘制，且仅为说明本发明而提供。以下描述许多实务上的细节，以提供对本发明的全面理解，然而，相关领域具普通技术者应当理解可在没有一或多个实务上的细节的情况下实施本发明，因此，该些细节不应用以限定本发明。

请参照图1以及图2，其分别绘示依据本发明一实施方式的物料容纳盒的组合图以及爆炸图，其中物料容纳盒放置在盒体解锁装置上。物料容纳盒12用以容纳至少一物料24(例如：一或多个堆叠设置的偏光片或光罩)，可应用在显示面板或半导体制造设施中的机台补料作业。物料容纳盒12包含上盖21、壳体22以及至少一锁定机构30。壳体22具有容置空间23，容置空间23用以容纳物料24。上盖21配置以覆盖壳体22，以封闭壳体22的容置空间23。锁定机构30沿着上盖21的至少一边缘以及壳体22的至少一边缘设置，并配置以将上盖21固定在壳体22上。锁定机构30包含解锁按钮35，解锁按钮35配置以因应于承受按压力而允许上盖21与壳体22分离。锁定机构30的上述按压解锁的设计，使得物料容纳盒12可利用自动化设备来解锁及掀开(例如下文中介绍的盒体解锁装置及盒体抓取装置)，无须作业员手动操作。

如图1以及图2所示，锁定机构30进一步包含第一卡固件31以及第二卡固件32，第一卡固件31以及第二卡固件32分别固定地设置在上盖21及壳体22，且第一卡固件31配置以可插拔地连接第二卡固件32。解锁按钮35设置在第一卡固件31或第二卡固件32上，且解锁按钮35配置以因应于承受按压力而允许第一卡固件31与第二卡固件32分离。

如图1与图2所示，在一些实施方式中，第一卡固件31以及第二卡固件32分别为插销以及插销座。插销座具有插槽，插槽配置以接收插销。当插销插入插销座的插槽时(且解锁按钮35未被按压时)，插销卡合在插槽中(例如：插销具有开口，插销插入插槽时，插销的开口与插槽中的卡榫干涉)，达成自动上锁。插销座包含解锁按钮35，解锁按钮35因应于承受按压力而允许插销离开插销座的插槽(例如：解锁按钮35被按压时解除插销的开口与插槽中的卡榫的干涉)。如上所述，可由自动化设备按压解锁按钮35，达成自动解锁。在其他实施方式中，第一卡固件以及第二卡固件也可以分别是插销座以及插销。

如图1与图2所示，物料容纳盒12可由盒体解锁装置19自动地解锁。盒体解锁装置19包含放置平台53以及可移动地设置在放置平台53上的至少一移动部件56。放置平台53用以承载物料容纳盒12。当物料容纳盒12放置在放置平台53上时，位于物料容纳盒12的一侧的移动部件56可朝向物料容纳盒12移动并按压物料容纳盒12的锁定机构30的解锁按钮35，以允许物料容纳盒12的上盖21与壳体22分离。

如图1与图2所示，在一些实施方式中，放置平台53具有至少一滑槽57，移动部件56设置在滑槽57中。盒体解锁装置19还包含致动器58，致动器58连接移动部件56，并配置以驱动移动部件56沿着滑槽57移动。在致动器58的驱动下，移动部件56可以在一解锁位置与一等待位置之间移动，其中位在解锁位置的移动部件56抵靠解锁按钮35，而位在等待位置(图1以及图2中所示的位置)的移动部件56与物料容纳盒12分离。在一些实施方式中，移动部件56包含凸点55，凸点55对应锁定机构30的解锁按钮35设置，并配置以压抵解锁按钮35。

须说明的是，致动器58在图中仅以一矩形示意，未绘出其具体结构。在实际应用中，致动器58可包含电磁阀、线性马达、齿轮齿条或其他合适的致动器。

如图1与图2所示，在一些实施方式中，物料容纳盒12包含复数个锁定机构30，例如包含第一锁定机构M1以及第二锁定机构M2，第一锁定机构M1以及第二锁定机构M2位在物料容纳盒12的相对两侧(设置在上盖21的相对两边缘及壳体22的相对两边缘)。盒体解锁装置19包含复数个移动部件56，例如包含第一移动部件N1以及第二移动部件N2，第一移动部件N1以及第二移动部件N2设置在放置平台53的相对两侧，并配置以分别按压第一锁定机构M1以及第二锁定机构M2。如此一来，当物料容纳盒12放置在放置平台53上时，第一移动部件N1以及第二移动部件N2可以从物料容纳盒12的两侧夹持物料容纳盒12，避免物料容纳盒12任意移动，且确保锁定机构30的解锁按钮35被确实按压而成功解锁。在一些实施方式中，物料容纳盒12大致呈矩形，且物料容纳盒12的四边上皆设置有锁定机构30，对应地，放置平台53的四边上皆设置有移动部件56。

在一些实施方式中，盒体解锁装置19的致动器58由一自动控制系统(图未示)控制，自动控制系统可驱使致动器58在特定时机作动而将移动部件56移动至解锁位置。举例而言，放置平台53上可设置物体侦测器，当物体侦测器侦测到物体时，自动控制系统可驱使致动器58作动。在另一范例中，自动控制系统操纵一盒体抓取装置将物料容纳盒12放置到放置平台53上后，接着驱使致动器58作动。自动控制系统亦可通过其他方式来控制致动器58。

如图1与图2所示，在一些实施方式中，物料容纳盒12进一步包含胶条42，胶条42设置在壳体22的端面上，并环绕壳体22的容置空间23。当上盖21覆盖在壳体22上时，胶条42被上盖21以及壳体22夹持，使物料容纳盒12具有防尘、气密的效果。胶条42例如是环形的橡胶条。在一些实施方式中，壳体22具有至少一沟槽43，沟槽43位于壳体22的外部的侧面上。沟槽43可供自动化设备(例如下文中介绍的盒体抓取装置的抓取臂)伸入以抓取上盖21。

如图1与图2所示，物料容纳盒12还包含至少一限位机构60，限位机构60设置在壳体22的内壁，并包含限位板61以及位移机构63。位移机构63连接限位板61，并配置以移动限位板61。具体而言，位移机构63配置以驱动限位板61在一展开位置以及一收合位置之间移动。当物料容纳盒12中装有物料24时，位在展开位置的限位板61抵接物料24的侧面，以避免物料24在物料容纳盒12中滑动。限位板61也可以远离物料24移动至收合位置而与物料24分离。

如图1以及图2所示，在一些实施方式中，物料容纳盒12包含复数个限位机构60，设置在壳体22的内壁的相邻的两侧上。在一些实施方式中，壳体22的内壁具有凹槽25，限位机构60设置在凹槽25中。在一些实施方式中，壳体22包含至少一限位凸块41，限位凸块41为固定式的限位结构，其凸出于壳体22的内壁，且相对于限位机构60设置(换言之，限位凸块41以及限位机构60设置在壳体22的内壁的相对两侧上)。

如图1与图2所示，上盖21包含盖板26以及至少一干涉结构27，干涉结构27设置在盖板26的表面上，且突出于盖板26的表面。干涉结构27对应限位机构60设置，当上盖21覆盖在壳体22上时，干涉结构27配置以与限位机构60的位移机构63干涉而驱使位移机构63将限位板61移动至展开位置。如此一来，当上盖21被覆盖到壳体22上时(可由自动化设备执行)，限位机构60的限位板61自动地展开，无须作业员手动操作。

如图1与图2所示，在一些实施方式中，干涉结构27包含凸块28以及滚轮29。凸块28固定在盖板26上。滚轮29可转动地设置在凸块28上，并配置以接触位移机构63。滚轮29接触位移机构63可避免干涉结构27与位移机构63之间摩擦产生碎屑而污染物料24。在一些实施方式中，凸块28为U形框，滚轮29设置在U形框的凹口中，且滚轮29的两端枢接U形框。

请参照图3以及图4。图3为绘示图2所示的限位机构的具体结构的示意图，而图4为绘示图3所示的限位机构在线段4-4’标记处的剖面图。在一些实施方式中，位移机构63包含基座64以及旋转部件65。基座64固定地设置在壳体22内，限位板61可移动地设置在基座64上。具体而言，限位板61可以相对基座64沿着第一方向D1朝容置空间23的中央平移，或是沿着相反于第一方向D1的第二方向D2平移。旋转部件65可转动地设置在基座64上，并抵顶于限位板61。当限位板61如图3与图4所示位在收合位置时，限位板61与设置在容置空间23中的物料24分离。

请一并参照图5。图5为绘示图4所示的限位机构展开时的示意图。如图5所示，当上盖21覆盖在壳体22上时，设置在上盖21的干涉结构27配置以压抵旋转部件65，使得枢接基座64的旋转部件65旋转而推动限位板61。限位板61受旋转部件65推抵而沿着第一方向D1移动至展开位置。

如图3至图5所示，在一些实施方式中，位移机构63还包含滚轮66，滚轮66设置在旋转部件65邻近于限位板61的边缘上，并配置以接触限位板61。滚轮29接触限位板61可避免限位板61与位移机构63之间摩擦产生碎屑而污染物料24。

如图3至图5所示，在一些实施方式中，基座64包含固定地连接壳体22的背板部74、与背板部74相对的两挡板部73以及连接在背板部74与挡板部73之间的连结部75。背板部74、挡板部73以及连结部75构成大致U字形的结构。当限位板61位在收合位置时，限位板61抵靠在挡板部73。两挡板部73彼此分离且各具有一折边77，旋转部件65设置在两挡板部73之间，并枢接两挡板部73的折边77。折边77具有通孔79，旋转部件65具有侧向突出的枢纽62(pivot)，枢纽62可转动地设置在通孔79中。

如图3至图5所示，在一些实施方式中，旋转部件65包含第一延伸部71以及第二延伸部72，第一延伸部71连接第二延伸部72且相对于第二延伸部72弯折。枢纽62位于第一延伸部71以及第二延伸部72的交会处。第一延伸部71用以推动限位板61，而第二延伸部72用以供上盖21的干涉结构27压抵，以驱使旋转部件65转动。

如图3至图5所示，在一些实施方式中，限位板61包含板体67以及至少一导引柱68，导引柱68连接板体67，并可活动地穿越基座64的挡板部73设置。导引柱68具有第一端81以及第二端82，第一端81连接板体67，第二端82与第一端81相对，且第二端82宽度增大而形成止挡结构。位移机构63还包含弹簧69 (例如：拉伸弹簧或弹片)，弹簧69套设在导引柱68上，且弹簧69的两端分别抵顶于基座64的挡板部73以及导引柱68的第二端82的止挡结构。当限位板61移动至展开位置时，弹簧69因导引柱68移动而被压缩。待上盖21被掀开使得干涉结构27施加在旋转部件65上的力解除时，弹簧69可借由其恢复力将限位板61复位(亦即，使限位板61移动回到收合位置)。

如图3至图5所示，位移机构63配备旋转部件65来推动限位板61，而旋转部件65将限位板61向外推的距离取决于干涉结构27的高度。干涉结构27较高时，限位板61被旋转部件65推动产生的位移较大，而干涉结构27较低时，限位板61被旋转部件65推动产生的位移较小。因此，对于物料容纳盒12而言，只需要调整干涉结构27的高度即可用来容纳不同尺寸的物料24。

请参照图6至图8，其为绘示依据本发明一实施方式的自动化补料系统13在不同工作阶段的示意侧视图。自动化补料系统13包含载具15、台车16、盒体抓取装置17以及前述物料容纳盒12与盒体解锁装置19。载具15及台车16用以运送物料容纳盒12，而盒体抓取装置17配置以抓取并移动物料容纳盒12。载具15例如是自动导引车(automated guidedvehicle，AGV)。

如图6至图8所示，在一些实施方式中，由自动化补料系统13执行的补料作业依序包含以下步骤：(1)由载具15将装有物料的一或多个物料容纳盒12从库房运送至盒体抓取装置17；(2)盒体抓取装置17抓取放置在载具15上的物料容纳盒12，并将物料容纳盒12移动至盒体解锁装置19的放置平台53上；(3)盒体解锁装置19的移动部件56朝向放置在放置平台53上的物料容纳盒12移动，并按压物料容纳盒12的锁定机构30的解锁按钮35，以允许物料容纳盒12的上盖21与壳体22分离；(4)盒体抓取装置17抓取上盖21，并将上盖21与壳体22分离，此时，物料容纳盒12的限位机构60的限位板61自动地收合(可参考图4)；(5)盒体抓取装置17抓取壳体22，并将壳体22移动至台车16；(6)由台车16将壳体22以及放置在壳体22中的物料一同运送至需补料的机台(图未示)。在一些实施方式中，自动化补料系统13还包含自动控制系统(图未示)，自动控制系统配置以控制自动化补料系统13的载具15、盒体抓取装置17、盒体解锁装置19等部件的自动化作业。

如图6至图8所示，在一些实施方式中，盒体抓取装置17包含轨道44以及抓取臂45(例如：机械夹爪)。轨道44延伸通过盒体解锁装置19上方，且轨道44也延伸通过载具15及台车16停放的地点的上方。抓取臂45可移动且可升降地设置在轨道44上，并配置以抓取物料容纳盒12。

综上所述，本发明的物料容纳盒配备具有解锁按钮的锁定机构，通过按压解锁按钮的动作即可完成物料容纳盒的解锁。另外，物料容纳盒还包含与上盖连动的限位机构，上盖盖上时，上盖的干涉结构与限位机构的位移机构干涉，使得限位机构的限位板自动地展开，对物料容纳盒中的物料构成限位作用。因此，本发明的物料容纳盒无论是开盖、关盖或是物料限位的动作皆可由自动化设备完成，不但可节省人力，也能避免物料污染或损坏，提高良率。

尽管本发明已以实施方式揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，于不脱离本发明的精神及范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视后附的权利要求范围所界定者为准。

Claims (10)

1.一种物料容纳盒，其特征在于，包含：

一壳体，配置以容纳一物料；

一限位机构，设置在该壳体的一内壁，并包含一限位板以及一位移机构，该位移机构连接该限位板，并配置以移动该限位板；

一上盖，配置以覆盖该壳体，并包含一干涉结构，该干涉结构对应该限位机构设置，当该上盖覆盖在该壳体上时，该干涉结构配置以与该位移机构干涉而驱使该位移机构将该限位板移动至一展开位置；以及

一锁定机构，包含一第一卡固件、一第二卡固件以及一解锁按钮，该第一卡固件以及该第二卡固件分别设置在该上盖以及该壳体，且该第一卡固件配置以可插拔地连接该第二卡固件，该解锁按钮设置在该第一卡固件或该第二卡固件上，该解锁按钮配置以因应于承受一按压力而允许该第一卡固件与该第二卡固件分离。

2.如权利要求1所述的物料容纳盒，其特征在于，其中该第一卡固件以及该第二卡固件中的一者为一插销，另一者为一插销座，该插销座配置以接收该插销，且该插销座包含该解锁按钮。

3.如权利要求1所述的物料容纳盒，其特征在于，其中该位移机构包含一基座以及一旋转部件，该限位板可移动地设置在该基座上，该旋转部件可转动地设置在该基座上，并抵顶于该限位板，其中当该上盖覆盖在该壳体上时，该干涉结构配置以压抵该旋转部件以驱使该旋转部件推动该限位板至该展开位置。

4.如权利要求3所述的物料容纳盒，其特征在于，其中该限位板包含一导引柱，该导引柱穿越该基座设置，该位移机构还包含一弹簧，该弹簧套设在该导引柱上，并抵顶于该基座。

5.如权利要求3所述的物料容纳盒，其特征在于，其中该位移机构还包含一滚轮，该滚轮设置在该旋转部件上，并配置以接触该限位板。

6.如权利要求1所述的物料容纳盒，其特征在于，其中该干涉结构包含一凸块以及设置在该凸块上的一滚轮，该滚轮配置以接触该位移机构。

7.一种自动化补料系统，其特征在于，包含：

一物料容纳盒，包含一上盖、一壳体以及至少一锁定机构，该锁定机构配置以将该上盖固定在该壳体上；

一盒体解锁装置，包含一放置平台以及可移动地设置在该放置平台上的至少一移动部件；以及

一盒体抓取装置，配置以抓取该物料容纳盒，并将该物料容纳盒移动至该放置平台；

其中该移动部件配置以朝向该物料容纳盒移动并按压该物料容纳盒的该锁定机构，以允许该物料容纳盒的该上盖与该壳体分离，其中该盒体抓取装置还配置以在该物料容纳盒的该上盖与该壳体分离后将该壳体移动至一台车。

8.如权利要求7所述的自动化补料系统，其特征在于，其中该放置平台具有至少一滑槽，该移动部件设置在该滑槽中，其中该盒体解锁装置还包含一致动器，该致动器连接该移动部件，并配置以驱动该移动部件沿着该滑槽移动。

9.如权利要求7所述的自动化补料系统，其特征在于，其中该至少一锁定机构包含一第一锁定机构以及一第二锁定机构，该第一锁定机构以及该第二锁定机构位在该物料容纳盒的相对两侧，该至少一移动部件包含一第一移动部件以及一第二移动部件，该第一移动部件以及该第二移动部件设置在该放置平台的相对两侧，并配置以分别按压该第一锁定机构以及该第二锁定机构。

10.如权利要求7所述的自动化补料系统，其特征在于，其中该盒体抓取装置包含一轨道以及一抓取臂，该轨道延伸通过该盒体解锁装置上方，该抓取臂可移动且可升降地设置在该轨道上。