CN206671219U - 基板定位机构、宏观检查装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供基板定位机构及使用其的宏观检查装置。所述基板定位机构具备固定部、驱动部、施力部及定位部，固定部与宏观检查装置的基板保持系统的主体框架相抵接，经由该固定部将定位机构固定于主体框架；驱动部以可自由移动的方式与固定部连接，并且在其被驱动时带动其上方的施力部及定位部一起移动；施力部至少包含弹力构件、导向构件及调节构件，且这些构件的连接使得在对调节构件调节时导向构件发生移动、导向构件的移动使弹力构件产生施加于定位部的定位力；定位部基于施力部施加的定位力定位基板。

Description

基板定位机构、宏观检查装置

技术领域

本实用新型涉及在玻璃基板等大型基板的外观检查中使用的基板定位机构、以及使用了该基板定位机构的宏观检查装置。

背景技术

在液晶显示器(LCD)等平板显示器的生产工艺中，产品检查是整个工艺生产中的重要环节。例如，对于液晶面板，通常要进行宏观检查、微观检查等产品检查。其中，宏观检查是利用宏观检查装置、通过目测观察对在各个制造工序中制造的玻璃基板等透明基板的外观进行检查，确认是否存在宏观缺陷等不良的工序。

另一方面，随着技术的发展与市场需求的逐渐提高，平板显示透明基板的幅面不断增大、厚度不断变薄。而与之相伴地，产生了以下问题：在为了利用宏观检查装置对平板显示透明基板进行检查而需要对基板进行定位时，定位力大小变得不易控制。其中，如果定位力小则无法有效地发挥出对基板的定位作用，如果定位力过大则容易产生玻璃碎片。

就目前市场上用于平板显示透明基板的宏观检查的宏观检查装置而言，大多不具备定位机构或仅仅采取单纯的气缸驱动来进行定位，在这样的宏观检查装置中，存在如上所述的力度不易控制的问题，特别是在对大尺寸平板显示透明基板进行定位时，极易因力度控制不准确或不均匀而导致产生玻璃碎片等。另外，特别是在利用气缸驱动来进行定位的宏观检查装置中，由气缸驱动的定位机构的驱动速度也难以控制，常常因速度过快或速度不均而导致有玻璃碎片产生等(参见对比文件1、2)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：中国专利公开CN1906476A号

专利文献2：中国专利公开CN1053537A号

实用新型内容

实用新型要解决的问题

本实用新型是鉴于如上所述的在平板显示透明基板的宏观检查装置、特别是在这样的宏观检查装置的定位机构中存在的技术问题而完成的，目的在于提供能够对应于不同尺寸的平板显示透明基板、特别是能够对应于大尺寸的平板显示透明基板的定位需求的、定位速度可控、定位力大小可调的基板无损定位机构。

另外，本实用新型的目的还在于提供使用了这样的基板无损定位机构的能够对应于不同尺寸的平板显示透明基板、特别是能够对应于大尺寸的平板显示透明基板的宏观检查需求的宏观检查装置。

解决问题的方法

本实用新型人等为了达成上述目的而进行了深入研究，结果发现，在基板定位机构、特别是在宏观检查装置内的基板定位机构中，通过在以步进电机、伺服电机等驱动机构代替传统的由气缸驱动的定位机构来控制定位速度的同时，组合采用弹力构件、导向构件及调节构件的连接驱动来精准地调节定位力，能够使具备这样的基板定位机构的宏观检查装置对应于不同尺寸的平板显示透明基板、特别是大尺寸的平板显示透明基板的无损定位需求，从而在保证不产生玻璃碎片的情况下实现对平板显示透明基板的宏观检查。

具体而言，本实用新型提供一种基板定位机构，其具备：固定部：其与宏观检查装置的基板保持系统的主体框架相抵接，经由该固定部，将定位机构固定于宏观检查装置的基板保持系统的主体框架；驱动部：其以可自由移动的方式与所述固定部相连接，并且，该驱动部在被驱动时带动位于其上方的施力部及定位部一起移动；施力部：其至少包含弹力构件、导向构件及调节构件，且这些构件的连接使得在对调节构件进行调节时导向构件发生移动、导向构件的移动使得弹力构件产生施加于定位部的定位力；定位部：其基于所述施力部施加的定位力来定位基板。

在本实用新型的如上所述的基板定位机构中，所述施力部的所述弹力构件与所述导向构件连接，所述调节构件调节所述导向构件的移动，并通过所述导向构件的移动距离来改变所述弹性构件施加的定位力。

在本实用新型的如上所述的基板定位机构中，所述弹力构件优选为弹簧，更优选为拉簧。

在本实用新型的如上所述的基板定位机构中，所述导向构件优选为导轨，更优选为交叉滚柱导轨。

在本实用新型的如上所述的基板定位机构中，所述调节构件优选为调节螺栓。

在本实用新型的如上所述的基板定位机构中，所述驱动部优选包含步进电机或伺服电机，更优选包含步进电机。

进一步，本实用新型提供一种宏观检查装置，其具备：基板保持系统：其用于保持待检查的基板，该基板保持系统具备主体框架，在该主体框架上 /内至少设置有如上所述的基板定位机构、和基板悬浮/吸附机构，所述基板悬浮/吸附机构的部分或全部择一地进行悬浮或吸附，通过对所述基板鼓气而使所述基板相对于所述基板保持系统的主体框架悬浮，通过对所述基板进行吸引而将所述基板吸附而固定；基板搬运系统：其在与所述基板保持系统之间进行所述基板的交接/搬运；宏观照明系统：其对交接/搬运到所述基板保持系统的所述基板进行照明。

在本实用新型的如上所述的宏观检查装置中，所述基板搬运系统优选包含机械臂。

在本实用新型的如上所述的宏观检查装置中，所述基板悬浮/吸附机构优选包含真空吸盘支撑件。

在本实用新型的如上所述的宏观检查装置中，在所述基板保持系统的主体框架的各边上分别至少设置有2个所述基板定位机构，优选在各边上分别设置有2～5个所述基板定位机构，更优选在各边上分别设置有2个或3个所述基板定位机构。

实用新型的效果

根据本实用新型的基板定位机构及采用了该基板定位机构的宏观检查装置，由于代替传统的由气缸驱动的定位机构而在定位机构中使用了步进电机、伺服电机等驱动机构，而这样的驱动机构的驱动速度可利用PLC等进行精准控制，因此即使对于尺寸不同、特别是大尺寸的平板显示透明基板，也可以通过设置速度参数适应不同尺寸的基板而实现精准的定位需求。进一步，通过在使用这样的驱动机构精准控制驱动速度的同时，还组合使用弹力构件、导向构件及调节构件的连接驱动来精准地调节定位力，从而能够对应于不同尺寸的平板显示透明基板、特别是对应于大尺寸的平板显示透明基板而实现精准的定位速度及定位力的无损定位需求，从而在保证不产生玻璃碎片的情况下实现对平板显示透明基板的宏观检查。

附图说明

[图1]示出了本实用新型的宏观检查装置的概略结构的示意图，其中，图1(a)为主视图，图1(b)为侧视图，图1(c)为立体图。

[图2]示出了本实用新型的基板定位机构的概略结构的示意图，其中，图2(a)为剖视图，图2(b)为后视图，图2(c)为立体图。

符号说明

1、11 平板显示透明基板

2 真空吸盘支撑件

3 基板定位机构

4 框架

5 机械臂

6 固定支架

7 步进电机

8 交叉滚柱导轨

9 滑台

10 定位柱

12 拉簧

13 调节螺栓

14 过渡垫块

具体实施方式

本实用新型涉及的宏观检查装置具备基板保持系统、基板搬运系统及宏观照明系统。所述基板保持系统用以保持待检查的基板，该基板保持系统具备主体框架，在该主体框架上/内至少设置有如后所述的本实用新型的基板定位机构、和基板悬浮/吸附机构，所述基板悬浮/吸附机构的部分或全部择一地进行悬浮或吸附，通过对所述基板鼓气而使所述基板相对于所述基板保持系统的主体框架悬浮，通过对所述基板进行吸引而将所述基板吸附而固定；所述基板搬运系统在与所述基板保持系统之间进行所述基板的交接/搬运；所述宏观照明系统对交接/搬运到所述基板保持系统的所述基板进行照明。

具体而言，如图1所示，本实用新型的宏观检查装置中的基板保持系统至少包含例如真空吸盘支撑件2及如后所述的基板定位机构3。图1中的机械臂5作为本实用新型的宏观检查装置中的基板搬运系统而发挥功能。另外，在图1所示的宏观检查装置的概略结构中，省略了宏观照明系统的图示。

这里，作为宏观照明系统，可采用在宏观检查装置中通常被使用的金属卤化物灯、钠灯宏观照明用光源，并可以根据需要而设置反射镜、菲涅尔透镜等装置来汇聚、引导来自光源的照明光，使照明光照射至玻璃基板等透明基板上。

在进行宏观检查时，作为具体的宏观检查方法，可以是至少包括基板搬运工序、基板浮起工序、基板定位工序及基板固定工序的方法。具体而言，如图1所示，利用诸如机械臂5这样的搬运机构将待检查的玻璃基板等平板显示透明基板1搬运并载置于作为基板保持系统的主体框架的框架4，并利用真空吸盘支撑件2这样的基板悬浮/吸附机构对搬运至框架4的基板进行鼓气，使基板相对于所述基板保持系统的框架悬浮，再利用基板定位机构3对处于悬浮状态的基板依次(例如可以按照左边→右边→上边→下边的顺序) 推动四边而进行定位，然后利用真空吸盘支撑件2进行吸真空从而将平板显示透明基板1吸附而固定。

这里，基板保持系统的主体框架的形状优选为矩形。另外，作为基板定位机构3在基板保持系统的框架4上的设置个数，在所述框架4的各边上分别至少设置有2个以上所述基板定位机构，且最好在各边端点处设置，进而，优选在各边上分别设置有2～5个所述基板定位机构，更优选在各边上分别设置有2个或3个所述基板定位机构。

另外，在进行基板的定位时，使用图1(c)中示出的真空吸盘支撑件2这样的基板悬浮/吸附机构。真空吸盘支撑件2这样的基板悬浮/吸附机构在基板保持系统中设置多个，对其具体个数没有特殊限定。另外，如前所述，这些真空吸盘支撑件2可以既具有鼓出气体、例如鼓出压缩气体而使基板悬浮的功能，也同时具有在随后利用吸盘吸附基板的功能，并使这些真空吸盘支撑件2的悬浮/吸附功能的切换通过阀门等的控制而自由地择一进行，但也可以采取使多个真空吸盘支撑件2中的一部分仅具有悬浮功能、另一部分仅具有吸附功能这样的构成。

另外，如图1(a)所示，基板的搬运通过机械臂5这样的搬运机构来进行。该机械臂5可利用未图示的控制系统加以控制。例如可以将基板搬运并交接至基板保持系统，同时还具有在基板保持系统内使基板移动等的功能。

以下，针对基板保持系统中的基板定位机构3进行详细说明。

如前所述，本实用新型的基板定位机构具备固定部、驱动部、施力部及定位部，所述固定部与宏观检查装置的基板保持系统的框架相抵接，经由该固定部，将定位机构固定于宏观检查装置的基板保持系统的框架；所述驱动部以可自由移动的方式与所述固定部相连接，并且，该驱动部在被驱动时带动位于其上方的施力部及定位部一起移动；所述施力部至少包含弹力构件、导向构件及调节构件，且这些构件的连接使得在对调节构件进行调节时导向构件发生移动、导向构件的移动使得弹力构件产生施加于定位部的定位力；所述定位部基于所述施力部施加的定位力来定位基板。并且，所述施力部的所述弹力构件与所述导向构件连接，所述调节构件调节所述导向构件的移动，并根据所述导向构件的移动距离来改变所述弹性构件施加的定位力。

具体而言，图1中的基板保持系统中的基板定位机构3的具体构成如图 2所示，其通过固定支架6固定于平板显示透明基板的支承结构，例如，可以抵接于作为主体框架的框架4上，并通过步进电机7等这样的驱动部驱动位于其上部的过渡垫块14、滑台9、拉簧12、调节螺栓13、定位柱10等部件，进而利用定位柱10来定位平板显示透明基板11。

需要说明的是，在图2中，所述施力部至少由作为导向构件的交叉滚柱导轨8、作为弹力构件的拉簧12及作为调节构件的调节螺栓13构成。定位柱10对平板显示透明基板11的定位力的大小由弹力构件的施力、例如图 2(a)中的拉簧12的拉力决定，拉簧的拉力例如可以在1.27N～8.14N的范围，拉簧12的拉力可通过调整该拉簧的长度来调节，例如，拉簧12的拉伸范围可以在0mm～40mm的范围。

所述弹力构件优选为弹簧、进一步优选为拉簧这样的能够以缓冲的方式由小到大地改变定位力、并可通过调节长度而设置施力大小的构件。

所述导向构件通过引导弹力构件、优选通过引导例如图2(b)中的拉簧12 的伸长距离，从而对定位力的大小加以调整。其优选为导轨，更优选为如图 2中所示的交叉滚柱导轨8。

所述调节构件用于对所述导向构件的具体引导方向、移动长度等进行调整，例如优选为调节螺栓13。

另外，相对于一个弹力构件，可以设置1个、2个、或者2个以上的导向构件，优选设置2个，更优选以2个导向构件对称的方式设置在拉簧12 的两侧。

作为弹力构件、例如拉簧12与导向构件、例如交叉滚柱导轨8之间的连接方式的一例，例如可以如图2(b)所示那样，使拉簧12沿水平方向与交叉滚柱导轨8相平行地接触设置。这样，拉簧12的拉伸方向与交叉滚柱导轨8的滑动方向是平行的。这里，例如可使拉簧12位于两根交叉滚柱导轨 8中间，可以使拉簧12的一端固定于滑台9、另一端固定于下方的步进电机的滑台上。

需要说明的是，对于所述施力部施加的定位力，可预先根据基板的大小、厚度等，经过计算后加以设定。例如，在已知透明基板的大小、厚度的情况下，可预先计算其重量并由此得到使该基板悬浮的悬浮力，进而计算出利用基板定位机构对处于悬浮状态的基板进行推动的推力，并基于此设定基板定位机构的定位力，在进行定位时通过将作为调节构件的调节螺栓13、作为导向构件的交叉滚柱导轨8、及作为弹力构件的拉簧12加以配合而施加目标的定位力。

这样一来，可以通过调整调节螺栓13而得到不同的实际的定位力，从而适应不同尺寸平板显示玻璃基板的定位需求。

另外，在本实用新型的基板定位机构中，通过以诸如图2(c)中的步进电机7这样的驱动机构代替传统的利用气缸的驱动来调整定位速度，其中，所述驱动部、例如该步进电机7的驱动速度可以通过例如PLC(可编程逻辑控制器)而进行控制，可通过设置速度参数来适应不同尺寸平板显示玻璃基板定位需求。

此外，如前所述，本实用新型的特征在于，在作为驱动机构的步进电机 7与定位柱10之间采取的不是硬连接，而是通过过渡垫块14、交叉滚柱导轨8及拉簧12等来实现可缓冲的软连接，而其实际的定位力由拉簧12决定，可通过调节螺栓13而实现精准的调节。

这样，在实际的对平板显示透明基板的宏观检查工作中，可以根据平板显示透明基板11的具体尺寸大小在利用作为驱动机构的步进电机7对驱动机构的驱动速度进行精准调节的同时，通过调整作为调节构件的调节螺栓 13而实际地施加合适的定位力，从而实现定位速度可控、定位力大小可调的精准的无损定位及有效的宏观检查。

工业实用性

根据本实用新型的基板定位机构及采用了该基板定位机构的宏观检查装置，由于代替传统的由气缸驱动的定位机构而在定位机构中使用了步进电机、伺服电机等驱动机构，而这样的驱动机构的驱动速度可利用PLC等进行精准控制，因此即使对于尺寸不同、特别是大尺寸的平板显示透明基板，也可以通过设置速度参数适应不同尺寸的基板而实现精准的定位需求。进一步，通过在使用这样的驱动机构的同时，还组合使用弹力构件、导向构件及调节构件的连接驱动来精准地调节定位力，从而能够对应于不同尺寸的平板显示透明基板、特别是对应于大尺寸的平板显示透明基板而实现精准的定位速度及定位力的无损定位需求，从而在保证不产生玻璃碎片的情况下实现对平板显示透明基板的宏观检查。

Claims (16)

1.一种基板定位机构，其具备：

固定部：其与宏观检查装置的基板保持系统的主体框架相抵接，经由该固定部，将定位机构固定于宏观检查装置的基板保持系统的主体框架；

驱动部：其以可自由移动的方式与所述固定部相连接，并且，该驱动部在被驱动时带动位于其上方的施力部及定位部一起移动；

施力部：其至少包含弹力构件、导向构件及调节构件，且这些构件的连接使得在对调节构件进行调节时导向构件发生移动、导向构件的移动使得弹力构件产生施加于定位部的定位力；

定位部：其基于所述施力部施加的定位力来定位基板。

2.根据权利要求1所述的基板定位机构，其特征在于，所述施力部的所述弹力构件与所述导向构件连接，所述调节构件调节所述导向构件的移动，并通过所述导向构件的移动距离来改变所述弹力构件施加的定位力。

3.根据权利要求1或2所述的基板定位机构，其特征在于，所述弹力构件为弹簧。

4.根据权利要求3所述的基板定位机构，其特征在于，所述弹簧为拉簧。

5.根据权利要求1或2所述的基板定位机构，其特征在于，所述导向构件为导轨。

6.根据权利要求5所述的基板定位机构，其特征在于，所述导轨为交叉滚柱导轨。

7.根据权利要求1或2所述的基板定位机构，其特征在于，所述调节构件为调节螺栓。

8.根据权利要求1或2所述的基板定位机构，其特征在于，所述驱动部包含步进电机或伺服电机。

9.根据权利要求8所述的基板定位机构，其特征在于，所述驱动部包含步进电机。

10.一种宏观检查装置，其具备：

基板保持系统：其用于保持待检查的基板，该基板保持系统具备主体框架，在该主体框架上和/或主体框架内至少设置有权利要求1～9中任一项所述的基板定位机构、和基板悬浮/吸附机构，所述基板悬浮/吸附机构的部分或全部择一地进行悬浮或吸附，通过对所述基板鼓气而使所述基板相对于所述基板保持系统的主体框架悬浮，通过对所述基板进行吸引而将所述基板吸附而固定；

基板搬运系统：其在与所述基板保持系统之间进行所述基板的交接或搬运；

宏观照明系统：其对交接或搬运到所述基板保持系统的所述基板进行照明。

11.根据权利要求10所述的宏观检查装置，其特征在于，所述基板搬运系统包含机械臂。

12.根据权利要求10所述的宏观检查装置，其特征在于，所述基板悬浮/吸附机构包含真空吸盘支撑件。

13.根据权利要求11所述的宏观检查装置，其特征在于，所述基板悬浮/吸附机构包含真空吸盘支撑件。

14.根据权利要求10～13中任一项所述的宏观检查装置，其特征在于，在所述基板保持系统的主体框架的各边上分别至少设置有2个所述基板定位机构。

15.根据权利要求14所述的宏观检查装置，其特征在于，在所述基板保持系统的主体框架的各边上分别设置有2～5个所述基板定位机构。

16.根据权利要求15所述的宏观检查装置，其特征在于，在所述基板保持系统的主体框架的各边上分别设置有2个或3个所述基板定位机构。