CN217552413U - 搬运机器人手臂及基板搬运机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于面板制造技术领域，公开了一种搬运机器人手臂及基板搬运机器人。该搬运机器人手臂包括：臂杆、多个吸盘、多个调节组件以及多个垫块。多个吸盘，沿臂杆的长度方向间隔设置用于吸附玻璃基板；多个垫块，设置在臂杆的边缘，每个垫块通过调节组件与臂杆连接，调节组件用于调节垫块相对于臂杆的高度和距离，用以配合吸盘共同支撑玻璃基板。该搬运机器人手臂在搬运玻璃基板时，通过垫块向玻璃基板施加与吸盘的吸力相反的支撑力，从而缓解玻璃基板在搬运过程中所产生的变形程度，以减少玻璃基板在搬运过程中发生碰撞的可能性，从而提高玻璃基板在搬运过程中的安全性。

Description

搬运机器人手臂及基板搬运机器人

技术领域

本实用新型涉及面板制造技术领域，尤其涉及一种搬运机器人手臂及基板搬运机器人。

背景技术

玻璃基板是一种表面极其平整的薄玻璃片，其主要用于平板显示产业当中，例如LCD(Liquid Crystal Display，液晶显示器)，LCD的构造就是在两片平行的玻璃基板中放置液晶盒。而随着LCD制造行业的发展，玻璃基板的搬运工作显得非常重要。

现有技术中，玻璃基板的搬运通过搬运机器人来完成，在搬运机器人的机械臂上设置多个吸盘，利用吸盘吸附玻璃基板来实现二者的固定连接，这样搬运机器人移动自身和机械臂，就能够带动玻璃基板移动，以完成搬运。

但是，玻璃基板自身厚度较小，当其尺寸较大时，在被吸盘吸附搬运时，很容易产生较大的形变量，例如产生较大幅度的弯曲等，当玻璃基板发生变形后，其与承载单元就难以顺利贴合，这样玻璃基板在放置在承载单元上时，就很容易产生碰撞而导致损伤。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种搬运机器人手臂及基板搬运机器人，解决了由于玻璃基板尺寸较大产生形变导致在搬运过程容易损伤的问题。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型提供一种搬运机器人手臂，其包括：臂杆；多个吸盘，沿上述臂杆的长度方向间隔设置用于吸附玻璃基板；多个垫块，设置在上述臂杆的边缘，每个上述垫块通过调节组件与上述臂杆连接，上述调节组件用于调节上述垫块相对于上述臂杆的高度和距离，用以配合上述吸盘共同支撑玻璃基板。

可选地，上述调节组件包括：伸缩部，与上述臂杆连接；连接块，与上述伸缩部连接，上述伸缩部用于调节上述连接块与上述臂杆之间的距离；以及升降部，与上述连接块及上述垫块分别连接，上述升降部用于调节上述垫块的高度。

通过上述技术方案，在搬运玻璃时，通过伸缩部调节连接块与臂杆的距离，也就对应调整了垫块与臂杆之间的距离，再通过升降部来调节垫块与连接块之间的距离，也就改变了垫块的高度，使得垫块顺利与玻璃基板抵接。

可选地，上述伸缩部和上述升降部均为螺杆，上述连接块和上述臂杆上均设有供上述螺杆伸入的螺纹孔。

通过上述技术方案，在调节连接块和垫块的位置时，通过旋转螺杆来使得螺杆伸入或伸出螺纹孔内，则连接块和垫块的位置就能够相应的改变，当需要停止时，就利用螺杆与螺纹孔之间的螺纹实现锁紧，以顺利完成对垫块位置和高度的调节。

可选地，上述伸缩部和上述升降部均为伸缩杆。

通过上述技术方案，伸缩杆能够通过伸缩来调整两端的距离，从而对应的改变连接块或垫块的位置。

可选地，上述调节组件还包括：距离传感器，设置在上述连接块上，上述距离传感器用于测量上述垫块相对于上述臂杆的高度。

通过上述技术方案，通过设置距离传感器可以检测垫块的高度，以此来确定多个垫块位于相同的高度，使得多个垫块可以均抵接在玻璃基板下侧。

可选地，所述垫块采用尼龙材料制成。

通过上述技术方案，尼龙材料具有防静电功能，以减少垫块与玻璃基板接触时产生静电的可能性。

可选地，上述搬运机器人手臂还包括：摩擦部，设置在上述垫块朝向上述玻璃基板的表面。

通过上述技术方案，摩擦部能够减少垫块在与玻璃基板接触时对其磨损的可能性。

可选地，多个上述垫块设置在上述臂杆的任一长边边缘，并与上述多个吸盘一一对应。

通过上述技术方案，在对玻璃基板搬运时，可以根据玻璃基板的尺寸来选择在臂杆的内侧或外侧来设置垫块，以便于对不同尺寸的玻璃基板进行搬运，而垫块与吸盘一一对应，可以确保玻璃基板所受的吸力和支撑力相对应，以有效缓解玻璃基板的变形幅度。

可选地，上述臂杆设置多个，多个上述臂杆呈U形布局，上述垫块环绕上述U形边缘设置。

通过上述技术方案，U形设置的多个臂杆，在搬运玻璃基板时能够更好的产生支撑力，而垫块换套U形边缘设置，也能够对玻璃基板的边缘进行支撑，以进一步缓解玻璃基板的变形幅度。

本实用新型还提供一种基板搬运机器人，该基板搬运机器人包括：主体；以及如上述的搬运机器人手臂，设置在上述主体上。

本实用新型的有益效果：

1.在对玻璃基板进行搬运时，利用多个吸盘将玻璃基板吸附在臂杆上，再通过调节组件调节垫块的位置和高度，将垫块的顶壁与玻璃基板的下侧抵接在一起，从而将玻璃基板撑起，以此通过垫块向玻璃基板施加与吸盘的吸力相反的支撑力，从而缓解玻璃基板在搬运过程中所产生的变形程度，以减少玻璃基板在搬运过程中发生碰撞的可能性，从而提高玻璃基板在搬运过程中的安全性。

2.在利用该基板搬运机器人搬运玻璃基板时，玻璃基板在受到吸力的同时，会受到反向的支撑力，从而缓解玻璃基板在搬运过程中的变形程度，以提高玻璃基板在搬运过程中的安全性。

附图说明

图1所示为本实用新型一些实施例中搬运机器人手臂的俯视图。

图2所示为本实用新型一些实施例中搬运机器人手臂的侧视图。

图3所示为本实用新型一些实施例中搬运机器人手臂中设置两列调节组件的侧视图。

图4所示为图3所示的实现方式中的A部放大图。

图中：

100、臂杆；200、吸盘；300、调节组件；310、伸缩部；320、连接块；330、升降部；400、垫块；410、摩擦部。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

液晶显示屏，英文名为：Liquid Crystal Display，简称LCD，其在日常生活中有大量的应用，比如电视、广告屏以及手机等等。因此液晶显示屏的制造业也逐渐向自动化和批量化生产方向发展。液晶显示屏的主要构成包括两片平行设置的玻璃基板，其厚度较小，尺寸则根据生产要求的不同而不同。因此在自动化和批量化生产制造中，对玻璃基板的搬送就会直接影响整体的生产效率。

现有技术中，玻璃基板的搬运通过搬运机器人来完成，为了避免对玻璃基板的损伤，通常都是利用吸盘来对玻璃基板产生吸力，从而固定玻璃基板，以实现对玻璃基板的搬运。但是吸盘在吸附玻璃基板时，会对玻璃基板产生一个向下的吸力，而玻璃基板很薄，在吸力作用下很容易发生较大的变形，变形后的玻璃基板在搬运过程中，特别是在放置玻璃基板时，承载玻璃基板的承载单元与变形后的玻璃基板难以顺利贴合，导致玻璃基板很容易与其他设备碰撞而发生损伤。

本实用新型提供的一种搬运机器人手臂及基板搬运机器人。在对玻璃基板等，待搬运件进行搬运时，利用吸盘吸附待搬运件的同时，通过可调节位置和高度的垫块对待搬运件施加支撑力，支撑力与吸盘的吸力相反，以此来缓解待搬运件的变形幅度，待搬运件从而在放置在承载单元上时，能够很好地完成贴合，以减少待搬运件与其他设备发生碰撞的可能性，从而提高待搬运件在搬运过程中的安全性。

图1所示为本实用新型一些实施例中搬运机器人手臂的俯视图。图2所示为本实用新型一些实施例中搬运机器人手臂的侧视图。图3所示为本实用新型一些实施例中搬运机器人手臂中设置两列调节组件的侧视图。参照图1、图2及图3所示，该搬运机器人手臂包括：臂杆100、多个吸盘200、多个调节组件300以及多个垫块400。多个吸盘200和多个调节组件300均排成一列，并沿臂杆100的长度方向间隔设置在臂杆100上，吸盘200位于臂杆100的顶壁上用于吸附待搬运件，而调节组件300位于臂杆100的侧面上，且每个调节组件300上均设置一个垫块400。调节组件300用于调节垫块400相对于臂杆100的高度和距离，用以配合吸盘200共同支撑待搬运件，待搬运件可以为玻璃基板等尺寸较大但厚度较小的物件。

具体的，臂杆100可以设置一个，也可以设置多个。单个臂杆100可以呈长条形，也可以包括两个纵杆和一个横杆，纵杆与横杆一体成型并形成ㄩ形，此时每个纵杆上均可以设置一列吸盘200和一列调节组件300，以形成在ㄩ形的臂杆100的边缘环设多个垫块200。而多个臂杆100则可以依次连接形成U形布局，此时调节组件300则环绕该U形边缘设置，使得垫块400能够与玻璃基板的边缘处抵接。

应当理解的是，臂杆100的数量及其整体的截面还可以构成其他的形状，比如口字型或者O字形等，其具体形状和数量可以根据实际所需要搬运的玻璃基板的尺寸和形状来设计，本申请不做具体限定。

而吸盘200和调节组件300的列数也可以根据臂杆100的实际尺寸来设计，本实用新型不做具体限定。例如吸盘200可以为三列，三列间隔分布在纵杆的顶壁上，而调节组件300则可以设置两列，纵杆的外侧设置一列，纵杆的内侧设置另一列，也就是垫块200可以为臂杆100的任一长边的边缘。而且，为了更好的缓解玻璃基板的变形，每个调节组件300均对应一个吸盘200，也就是调节组件300的间隔距离与吸盘200的间隔距离相同，以此使得每一组吸力和支撑力都可以位于同一平面内。

在对玻璃基板进行搬运时，将吸盘200抵在玻璃基板的侧面上，利用吸盘200所产生的向下的吸力将玻璃基板牢牢固定在臂杆100上。根据玻璃基板的变形幅度，通过调节组件300来调整垫块400的位置，使得垫块400抵接在玻璃基板的下侧，以对玻璃基板产生向上的支撑力，此时吸力和支撑力反向，玻璃基板在支撑力的作用下就可以逐渐恢复形变，以此在利用该手臂进行玻璃基板的搬运时，就能够有效减少玻璃基板发生变形的可能性，从而降低玻璃基板与其他设备发生碰撞的可能性，进而确保玻璃基板在搬运过程中的安全性。

在本实用新型一些实施例中，可以在臂杆100的顶壁上开设一个通孔，将吸盘200的排气口插入其中，而将吸盘200的吸附口朝上设置，在臂杆100的一侧可以连接专门的吸嘴，该吸嘴用于连接抽气设备。当需要吸附玻璃基板时，就将吸盘200的吸附口贴合在玻璃基板上，利用抽气设备通过吸嘴来将吸盘200内的空气抽出，玻璃基板从而被吸附在吸盘200上。

图4所示为图3所示的实现方式中的A部放大图。参照图4所示，垫块400则可以采用尼龙材料制成，且其朝向玻璃基板的表面上设有摩擦部410。具体的，垫块400的截面可以为方形或者圆形，且顶壁保持平整以与玻璃基板的下侧贴合。尼龙材料具有良好的防静电性能，以确保垫块400在与玻璃基板抵接时不会产生静电，且尼龙材料具有一定的硬度，能够很好的对玻璃基板产生支撑力。同时垫块400的棱边均形成圆弧倒角，以减少对玻璃基板造成磨损的可能性。

摩擦部410则采用薄片结构，摩擦部410的材料可以采用橡胶等制成，摩擦部410的设置能够有效减少垫块400对玻璃基板的磨损。应当理解的是，垫块400和摩擦部410的材料也可以是其他符合条件的材料制成，而不限于尼龙和橡胶，且其形状和厚度也可以根据所需要的产生的支撑力和所承载的玻璃基板的大小来设计，本实用新型均不作具体限定。

参照图4所示，在本实用新型一些实施例中，调节组件300包括伸缩部310、连接块320以及升降部330。伸缩部310的一端与臂杆100的侧面连接，伸缩部310的另一端与连接块320相连接，伸缩部310用于调节连接块320与臂杆100之间的距离。升降部330的一端与连接块320的顶壁相连接，升降部330的另一端与垫块400的底壁相连接，升降部330用于调节垫块400的高度。

具体的，伸缩部310可以选择性地伸入或者伸出臂杆100，以带动连接块320靠近或者远离臂杆100，此时臂杆100上只需要开设对应的可容纳伸缩部310的孔即可，再通过设置对应的卡接结构来限制伸缩部310的移动。伸缩部310也可以通过自身的伸缩结构来调节连接块320与臂杆100之间的距离，例如多个套管依次套接等，套接方式可以为插接，也可以为螺纹连接。升降部330的伸缩方向与伸缩部310的延伸方向可以相垂直，而升降部330的构成方式则可以与伸缩部310完全一致，在此不再赘述。

通过伸缩部310和升降部330的设置，当需要根据玻璃基板的外形来调节垫块400的位置时，通过伸缩部310来调节连接块320与臂杆100之间的距离，垫块400就会随着连接块320的移动而移动，也就改变了垫块400与臂杆100之间的距离。再通过升降部330调整垫块400与连接块320之间的距离，也就相应改变了垫块400的位置，当垫块400的顶壁抵接在玻璃基板下侧，且玻璃基板的变形幅度被缓解后，就可以停止对垫块400位置的调整，保持垫块400对玻璃基板的支撑。

在本实用新型一些实施例中，调节组件300还包括距离传感器。距离传感器设置在连接块320上，以用于测量垫块400相对于臂杆100的高度。

具体的，距离传感器可以采用红外线传感器，其设置在连接块320的顶壁上，通过测量垫块400与连接块320之间的距离来测量出垫块400相对于臂杆100的高度。应当理解的是，距离传感器也可以用于测量连接块320与臂杆100之间的距离，这样也就可以精确控制臂杆100与垫块400之间的距离。

通过设置距离传感器，可以精确调整垫块400的位置，以便于垫块400很好地与玻璃基板抵接。且可以精确地将多个垫块400调整到同一高度，确保对玻璃基板的全方位抵接。

在本实用新型一些实施例中，垫块400上还可以设置压力传感器，以检测垫块400所受的压力，这样可以判断垫块400与玻璃基板之间的抵接程度，同时还可以在连接块320上设置一个处理器和显示屏。处理器与显示屏、压力传感器以及距离传感器均通讯连接，这样各项检测数据都可以通过处理器处理后显示在显示屏上，观察显示屏上显示的数据就可以判断对应垫块400的位置和所承受的压力值，如果多个连接块320上的显示屏所显示的数值一致，就可以确定多个垫块400均位于合适的位置处，如果存在压力值不一致时，就表示玻璃基板可能还存在一定的变形，以此就能够对相应位置的垫块400的高度和距离进行调整。

在介绍了本实用新型搬运机器人手臂的基础实施例，以下具体介绍伸缩部310和升降部330的几种实施例。

实施例一：

在本实用新型一些实施例中，伸缩部310和升降部330均为螺杆。臂杆100的侧面上和连接块320的顶壁上均开设有螺纹孔，臂杆100部分的伸入螺纹孔内，臂杆100的另一端则与连接块320的侧面或者垫块400的底壁转动连接。

具体的，螺纹孔的深度可以等于螺杆的长度，也可以大于臂杆100的长度，以确保螺杆有足够的伸入空间。在调节连接块320的位置或者垫块400的位置时，就通过转动螺杆来使得螺杆自转，螺杆就会伸入或者伸出螺纹孔，这样就能带动连接块320或者垫块400移动，以顺利完成调节。为了方便转动，还可以在螺杆固定一个调节螺母或者压柄，以快速带动螺杆自转。

实施例二：

在本实用新型一些实施例中，伸缩部310和升降部330均为伸缩杆。具体的，伸缩杆可以为电动伸缩杆，也可以为多个空心杆依次套接，相邻两个空心杆彼此螺纹连接或者插接。此时只需要将伸缩杆的两端与对应结构连接即可，不需要再进行开孔。如果伸缩杆内部通过螺纹连接，则伸缩杆的两端中任一端需要转动连接，如果伸缩杆采用插接式伸缩时，则其两端均可固定连接。螺纹连接的伸缩杆，所涉及到的结构少，比较符合本实用新型中臂杆100、连接块320以及垫块400之间的连接，而插接式的伸缩杆，涉及到的结构较多，但是由于其两端都是固定连接的，因此臂杆100、连接块320以及垫块400之间的连接稳定性会比较好。具体伸缩杆的类型可以根据实际的应用场景来进行设计，本实用新型不做限定。

实施例三

在本实用新型一些实施例中，伸缩部310和升降部330还可以采用弹簧和卡扣来实现。具体的，连接块320上可以固定一个一体成型的插杆，臂杆100上开设一个供插杆插入的插孔，插杆上可以间隔设置多个卡扣，插孔内设置一个与卡扣卡接的卡环，弹簧的一端与连接块320固定连接，弹簧的另一端与臂杆100固定连接。这样在移动连接块320时，只需要拉动连接块320来带动插杆在插孔内移动，通过不同位置的卡扣与卡环卡接，来调整连接块320的位置，在连接块320移动时，弹簧也会产生相应的变形，以此通过弹簧与卡扣及卡环的配合，也可以实现连接块320位置的调整。应当理解的是，弹簧可以用其他具有弹性的结构来替代，比如弹性杆等。而卡扣的设置方式也可以采用其他形式来实现，比如插杆固定在臂杆100上，在连接块320上形成插孔和卡环等，本实用新型不对卡扣和卡环的具体设置方式做限定。

本实用新型还提供一种基板搬运机器人。该基板搬运机器人包括主体和上述任一实施例中的搬运机器人手臂。该搬运机器人手臂设置在上述主体上。

具体的，主体可以包括固定台，固定台可以在地面上滑动和驻留，固定台内部可以设置各种动力结构，通过动力结构与搬运机器人手臂连接，从而带动该手臂进行移动和旋转。

在利用该基板搬运机器人搬运玻璃基板时，玻璃基板在受到吸力的同时，会受到反向的支撑力，从而减少玻璃基板在搬运过程中的变形程度，以提高玻璃基板在搬运过程中的安全性。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种搬运机器人手臂，其特征在于，所述搬运机器人手臂包括：

臂杆(100)；

多个吸盘(200)，沿所述臂杆(100)的长度方向间隔设置用于吸附玻璃基板；

多个垫块(400)，设置在所述臂杆(100)的边缘，每个所述垫块(400)通过调节组件(300)与所述臂杆(100)连接，所述调节组件(300)用于调节所述垫块(400)相对于所述臂杆(100)的高度和距离，用以配合所述吸盘(200)共同支撑玻璃基板。

2.根据权利要求1所述的搬运机器人手臂，其特征在于，所述调节组件(300)包括：

伸缩部(310)，与所述臂杆(100)连接；

连接块(320)，与所述伸缩部(310)连接，所述伸缩部(310)用于调节所述连接块(320)与所述臂杆(100)之间的距离；以及

升降部(330)，与所述连接块(320)及所述垫块(400)分别连接，所述升降部(330)用于调节所述垫块(400)的高度。

3.根据权利要求2所述的搬运机器人手臂，其特征在于，所述伸缩部(310)和所述升降部(330)均为螺杆，所述连接块(320)和所述臂杆(100)上均设有供所述螺杆伸入的螺纹孔。

4.根据权利要求2所述的搬运机器人手臂，其特征在于，所述伸缩部(310)和所述升降部(330)均为伸缩杆。

5.根据权利要求2所述的搬运机器人手臂，其特征在于，所述调节组件(300)还包括：

距离传感器，设置在所述连接块(320)上，所述距离传感器用于测量所述垫块(400)相对于所述臂杆(100)的高度。

6.根据权利要求1所述的搬运机器人手臂，其特征在于，所述垫块(400)采用尼龙材料制成。

7.根据权利要求1所述的搬运机器人手臂，其特征在于，所述搬运机器人手臂还包括：

摩擦部(410)，设置在所述垫块(400)朝向所述玻璃基板的表面。

8.根据权利要求1所述的搬运机器人手臂，其特征在于，多个所述垫块(400)设置在所述臂杆(100)的任一长边边缘，并与所述多个吸盘(200)一一对应。

9.根据权利要求1所述的搬运机器人手臂，其特征在于，所述臂杆(100)设置多个，多个所述臂杆(100)呈U形布局，所述垫块(400)环绕所述U形边缘设置。

10.一种基板搬运机器人，其特征在于，所述基板搬运机器人包括：

主体；以及

如权利要求1至9中任一项所述的搬运机器人手臂，设置在所述主体上。

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