TW202036781A - 用於板形基材之末端執行器 - Google Patents

Abstract

本發明揭示一種用於夾箝一板形基材(2)之末端執行器，該板形基材(2)具有至少大致且至少部分經配置於一基材主平面中之一緣邊區段(5)，該末端執行器包括提供至少一按壓區域(11)之至少一按壓裝置(10)及提供至少一支撐區域(21)之至少一支撐裝置(20)。該末端執行器(1)經組態以在該基材(2)之一夾箝狀態中，藉由一按壓裝置(10)之一按壓區域(11)，在一第一表面(3)處夾箝該基材(2)，且藉由一支撐裝置(20)之一支撐區域(21)，在相對於該第一表面(3)被配置於該基材(2)之相對側處之一第二表面(4)處夾箝該基材(2)。該末端執行器包括用於相對於該支撐裝置(20)引導該按壓裝置(10)之一導件(15)。

Description

用於板形基材之末端執行器

本發明係關於一種用於夾箝一板形基材之末端執行器，該板形基材具有至少大致且至少部分配置於一基材主平面中之一緣邊區段，其中該末端執行器包括提供一按壓區域之至少一按壓裝置，及提供至少一支撐區域之至少一支撐裝置；且其中該末端執行器經組態以在該基材之一夾箝狀態中藉由一按壓裝置之一按壓區域在一第一表面處夾箝該基材且藉由一支撐裝置之一支撐區域在相對於該第一表面配置於該基材之相對側處之一第二表面處夾箝該基材。此外，本發明係關於一種用於夾箝一基材之抓取設備及方法。

在當前最先進技術中，已知藉由末端執行器使用真空吸取(例如，藉由使用一或多個真空杯)抓取一基材。此具有以下缺點：此一真空杯可在用於其中應處理該基材之側上時佔據表面之一非常大之部分。然而，在許多製程中，期望自與應處理基材之相同側抓取基材。另外，吸取區域中之力傾向於使薄基材變形。此外，無法僅在一窄緣邊區段處抓取基材。

另一可能性係使用伯努利(Bernoulli)效應以便固持基材。然而，此亦具有以下缺點：基材之一相當大之固持區域必須保留用於使空氣抵著它流動，且若壓力差在固持區域處之所有位置處係不等同的，則產生一基材變形。另外，藉由伯努利效應抓取一基材藉由末端執行器佔據基材表面之一較大部分。此在於應處理基材之側處抓取基材的情況下係尤其不利的。此外，在超清潔應用(諸如半導體製造)中，必須使用經徹底純化之空氣以便不污染清潔環境。此使此等應用中之此類型之末端執行器變為昂貴的。

亦已知將機械抓取器作為可(例如)藉由由一形狀記憶合金製成之一元件驅動之一末端執行器。然而，此等元件具有以下缺點：在操作中反應相對緩慢且產生熱，且相應地，消耗相當多之能量。最後，藉由互鎖其等形式而相互作用之機械元件可產生可污染清潔環境之粒子。

本發明之目的係提供一種可用於一清潔環境中之末端執行器，其不佔據基材表面之一大部分，該末端執行器可快速操作且可處置該基材而無末端執行器造成之大變形。

本發明之標的物係一種末端執行器，其包括藉由一導件相對於該末端執行器之一支撐裝置引導之一按壓裝置。該末端執行器可因此夾箝不同厚度之基材或具有一緣邊區段之一變形基材，該緣邊區段在該基材之一厚度方向上具有不同位置，換言之，在該緣邊區段之不同位置，該緣邊區段係不均勻的。在夾箝程序中，該末端執行器之移動可相對於該基材發生，此在夾箝該基材之一程序期間改變該末端執行器之按壓區域與該支撐區域之間的開口的大小。此一移動可致使該導件之移動。如此，該按壓裝置可到達相對於該支撐裝置之適於夾箝該基材之一位置。該導件之移動可補償厚度方向上之差異，使得一基材可獨立於其厚度或變形被夾箝。一變形意味著自均勻基材之情況之筆直或平坦之一偏差。

因此，本發明相應地提供一種用於夾箝一板形基材之末端執行器，該板形基材具有至少大致且至少部分配置於一基材主平面中之一緣邊區段，其中該末端執行器包括提供至少一按壓區域之至少一按壓裝置，及提供至少一支撐區域之至少一支撐裝置；且其中該末端執行器經組態以在該基材之一夾箝狀態中藉由一按壓裝置之一按壓區域在一第一表面處夾箝該基材且藉由一支撐裝置之一支撐區域在相對於該第一表面配置於該基材之相對側處之一第二表面處夾箝該基材。該按壓裝置包括用於相對於該支撐裝置引導該按壓裝置之一導件。該導件可經配置以相對於該支撐裝置引導該按壓裝置，使得該末端執行器可在藉由該末端執行器夾箝該基材之一程序期間相對於該基材移動。

附屬技術方案涉及本發明之實施例。

此一末端執行器可用於夾箝基材。單詞「抓取」在此專利申請案中與藉由複數個末端執行器處置一基材相關聯。一板形意味著在一個方向上之該基材之一尺寸明顯小於垂直於該第一方向之兩個方向上之尺寸。換言之，該基材為一平坦基材。

尤其，基材之該第一表面及該第二表面具有與一基材主平面至少大體相同之此方向。一基材可相較於其基材主平面之輪廓係薄的。例如，其可具有小於5 mm，較佳地小於2.5 mm或甚至小於1 mm之一厚度。較佳地，其可彎曲至對其無害之一特定量。該基材可具有一圓形(尤其係一圓形形狀或一成角度輪廓形狀)(尤其為一矩形形狀)或具有可為筆直或彎曲之邊緣或連接區段之一任意輪廓形狀。該基材可(例如)為一印刷電路板或一印刷電路箔或一晶圓。

尤其，此等末端執行器可用於化學侵蝕性環境中，較佳地用於處置將電鍍之一基材。替代地或另外，該環境可為一清潔環境，諸如一清潔室。例如，該基材可為將在一半導體或一印刷電路板之一製程中處理(尤其以電化學方式或化學方式)或作業之一物件。例如，該處理可為電鍍。該基材可(例如)為具有超過100 mm、較佳地150 mm、200 mm或300 mm之一大小之一晶圓(較佳地矽)。

該導件之可能或容許行程可為至少1 mm，更特定言之，至少3 mm (例如，至少12 mm)。矽晶圓具有相對小之變形及厚度差，使得1 mm可為足夠的，且針對大部分情況，亦運用其他材料之基材，3 mm係足夠的。例如，一基材可係由一塑膠材料(尤其係一經模製化合物材料或一固化樹脂材料)製成，其可包括一增強材料。此可(例如)係一印刷電路板。特定言之，此一基材可在主平面中具有相當大之尺寸，例如，超過200 mm。因此，其可在厚度方向上具有一較大變形。例如，該導件之12 mm容許行程可足以在一般實踐中夾箝幾乎所有印刷電路板。然而，針對夾箝印刷電路板之特定情況，亦可使用小於12 mm之該導件之一行程，尤其依賴於該基材之典型厚度及變形。

在一實施例中，該導件包括一彈性導件，其經配置以在該導件之一相對移動期間對該基材施加一彈性按壓力。

因此，提出可在該導件之一相對移動期間施加該基材上之一按壓力，尤其係一彈性按壓力。該按壓力可尤其是藉由一彈性導件產生。該基材上之該按壓力經施加於該基材之一表面上之一按壓區域處。該按壓力較佳地指向該基材主平面。相較於不可彎曲按壓裝置之一優勢係在其中該基材變形或更厚之位置處，對該等按壓區域施加之一相比較小之按壓力。因此，損害該基材之風險較小，且該基材經仔細處置。然而，仍可藉由在該基材於厚度方向上變形之該基材之該緣邊區段處的位置處更高且將該基材按向其均勻形式的該等按壓力來減小變形或平坦化該基材。在厚度方向上變形之該基材之區域可在一彈性按壓力的情況中經受更強之按壓力。在包括根據本發明之多個末端執行器之一抓取設備中，經定位於該基材變形之一位置處之一末端執行器不自兩側夾箝該基材，而僅在該基材之一側上施加一按壓力。

該彈性導件可係藉由包括彈簧作為引導元件之一導件來實現。特定言之，此等引導元件可為長形彈簧，其等可係彼此平行配置。該導件之移動方向較佳地橫向於該等彈簧之伸長方向。此具有以下優點：在該導件之彈性移動期間，同時僅執行該彈簧之伸長尺寸之方向上之非常小的移動。金屬帶彈簧或線彈簧可用作彼此平行配置之該等長形彈簧。

在一實施例中，該導件可在至少部分(例如，至少大致)橫向於該基材主平面之一方向上移動。

因此，該導件經配置以在至少部分垂直於該基材主平面之一方向上引導該按壓裝置。該移動可大致垂直於該基材主平面。該按壓裝置之一至少大致垂直移動可為合適的，以便觸碰該基材用於力轉移，但在其表面上方不具有明顯摩擦，該明顯摩擦尤其在一清潔環境中係不利的，此係由於其可產生粒子。此摩擦可在該基材固定於其主平面之方向上且該導件不僅產生一移動引導方向，而且產生垂直於此移動之一橫向移動的情況下發生。若該基材在其主平面方向上未固定，則其可在夾箝期間藉由在該基材之該主平面之方向上之橫向移動移動，此在該基材需要具有一特定位置的情況下可係不利的。然而，部分平行於該基材主平面之該支撐裝置之一移動意味著一移動之一部分在垂直於該基材主平面之一方向上進行，且該移動之另一部分在該基材主平面之方向上進行。藉此產生傾斜於該基材主平面之一方向上之一移動。該導件之主要目的可仍藉由此一移動達成。

在夾箝期間，該基材可藉由除了該支撐裝置外作用於該基材之該第二表面之其他位置上之一輔助支撐件支撐。該輔助支撐件可為該基材可經配置於其上以便藉由該末端執行器夾箝之一裝置。例如，若該基材藉由該基材之該第二表面之一內部區域中之一輔助支撐件支撐，且該支撐區域係在該基材之該第二表面之一緣邊區段處，則在夾箝之一早期階段中之按壓力可施加於該基材之該第一表面上且轉移至相對側上之該輔助支撐件。該支撐裝置可在夾箝該基材之此階段中仍係不作用的。為了啟動該支撐裝置，其可經定位使得其處於距該基材之該第二側處之一支撐區域之一距離中或在該支撐區域處。較佳地，該支撐區域在該基材之相對側處經配置於與該按壓區域至少大致相同之位置處。

為了相對於該輔助支撐件移動該末端執行器，可提供一定位裝置。此可(例如)為該末端執行器所附接之一機械臂。該定位裝置可相對於該輔助支撐件移動該末端執行器，直至到達該末端執行器相對於該輔助支撐件之一預定相對位置。若使用一彈性導件，則亦可在該預定相對位置中達到一預定按壓力。該按壓裝置之該導件引導該相對移動。較佳地，該預定相對位置係使得該支撐裝置處之該支撐區域相對於該基材配置於該基材之該第二表面之側上。

接著，該支撐裝置可在該基材後方自該基材外側移動，如自朝向該基材之該按壓裝置之側可見，使得該支撐裝置進入一抓取位置。在該階段，在該支撐裝置處之該支撐區域可仍在垂直於該第二表面之一方向上在距該基材之一距離處。接著，該支撐裝置平行於該第二表面的移動係可能的，而不觸碰該基材之該第二表面。

在一夾箝狀態中或在該夾箝程序之一部分期間，該支撐區域可相對於該基材主平面配置於該基材之一形狀輪廓內側。此可為將該支撐裝置移向該基材，使得該支撐裝置之至少一部分與該基材重疊(在朝向該基材主平面之一視角中)之結果。在該基材之一釋放狀態中，在朝向該基材主平面之一視角中，該支撐裝置不與該基材重疊。換言之，在該釋放狀態中， 該支撐裝置之該支撐區域經配置於上述輪廓外側。在該釋放狀態與該夾箝狀態之交替期間，該支撐裝置處之該支撐區域跨越該基材之邊界。

因此，在一實施例中，該支撐裝置可相對於該按壓裝置在平行於該基材主平面之一方向上移動，使得該支撐裝置之該支撐區域可至少部分跨該基材之一邊界自該基材外側移動至該基材後方之一位置中，如自該按壓裝置之側可見。

在一實施例中，該末端執行器包括用於移動該支撐裝置之一致動器。

該致動器可經組態以使該支撐裝置相對於該按壓裝置在平行於該基材主平面之一方向上移動。

在組合三個之前實施例之一實施例中，該致動器經配置以使該支撐裝置在平行於該基材主平面之該方向上移動，且該末端執行器包括一爪狀部分，該爪狀部分包括垂直於該基材主平面延伸之一部分及平行於該基材主平面延伸且連接至垂直於該基材主平面延伸之該部分之一部分，其中該爪狀部分包括該致動器及該支撐裝置且該致動器經配置以使該支撐裝置相對於垂直於該基材主平面延伸之該部分移動或該支撐裝置包括該爪狀部分。

在其中該末端執行器包括用於移動該支撐裝置之一致動器之一實施例中，相對於該基材且在該基材之該夾箝狀態中，該致動器經配置於該基材之該第一表面之側上。

在其中該末端執行器包括用於移動該支撐裝置之一致動器之一實施例中，該致動器包括一真空氣缸。

在此實施例之一實例中，該支撐裝置可藉由該真空氣缸中之真空效應移動遠離該基材。

其中該末端執行器包括用於移動該支撐裝置之一致動器之該末端執行器之一實施例進一步包括一安全裝置，在該致動器之故障的情況中，該支撐裝置可藉由該安全裝置在平行於該基材主平面之方向上移向該基材。

該支撐裝置可具有彼此可相隔一距離之多個支撐區域。該多個支撐區域可例如，藉由同一致動器或同一安全裝置同時移動。該等支撐區域之至少一部分可至少大致配置於同一平面中。如此，可支撐一均勻或稍微變形的基材。具有多個支撐區域之一優勢在於可在一較寬區域處支撐一基材，但該支撐區域並不完全佔據該基材。接著，該基材之更多區域可用於處理。

該末端執行器之一實施例經組態以在具有3 mm或更小之一厚度之一基材之一緣邊區段處夾箝該基材。

在此實施例中，該末端執行器使用在該基材之一緣邊區段處之一夾箝區。該緣邊區段可具有該基材之該邊界與該基材之該內部之間的一寬度，該寬度為3 mm或在一基材由一堅硬及/或精準製造之材料(諸如一矽晶圓或一相當基材)製成的情況中為小於3 mm。替代地，在一塑膠材料或並非矽且經較不精確地製造或易於變形之另一材料(諸如一模製塑膠化合物材料)的情況中，一夾箝區為12 mm或更小。一較小接觸區域具有以下優勢：該末端執行器僅佔據該基材之一小部分，且可處理該基材之更多區域。

在一實施例中，至少一個支撐區域及/或至少一個按壓區域具有一長形形式，其中在該基材之一夾箝狀態中，該支撐區域及/或該按壓區域之縱向方向分別經配置為至少大致平行於該基材之該緣邊。藉由此一長形支撐及/或按壓區域，每面積更小力被施加於該基材上，且該末端執行器之平坦化效應亦被增加。較佳地，彼此相關聯之一支撐區域及一按壓區域具有至少大致相同之形式。接著，該基材不必承受彎曲力，此意味著該基材上之明顯較小負載。

如提及，該支撐裝置係藉由一致動器可移動的。該移動可係平行於該基材之該第二表面，且因此係平行於該基材主平面。若該致動器相對於該基材經配置於該基材之該第一表面之該側處，則該末端執行器可為一緊湊裝置。該支撐裝置可具有一形式，使得在該基材之該夾箝狀態中，該支撐裝置之一部分垂直於該基材之該第二表面延伸，且經連接至該前述部分之該支撐裝置之一進一步部分平行於該基材之該第二表面延伸。如此，形成可與處於該夾箝狀態中之該基材嚙合之一爪類型。

該支撐裝置亦係藉由一安全裝置可移動的。該安全裝置之目的係確保若該致動器發生故障，則一基材不掉落。換言之，該末端執行器較佳地藉由該致動器之動作常閉且常開。若該致動器不作用，則該安全裝置可使該支撐裝置移向該基材。可由該致動器執行逆向移動。該安全裝置可為(例如)一安全彈簧。

該致動器可為一真空氣缸。一真空氣缸避免類似於氣動裝置吹出粒子，且不類似於磁性致動器吸引鐵磁粒子。該真空氣缸可經組態以藉由真空效應使該支撐裝置移動遠離該基材。

該按壓裝置處之至少一個按壓區域及/或該支撐裝置處之至少一個支撐區域的材料可為氟彈性體(FKM)或全氟彈性體(FFKM)。一優勢在於此等類型之彈性體具有產生磨損碎屑之低傾向，且因此經調適用於一清潔環境中。

在本發明之另一態樣中，提出一種抓取設備，其包括根據上述實施例之一者之至少一個末端執行器。該至少一個末端執行器可藉由一末端執行器固持器固持，其中該末端執行器固持器可相對於該基材至少部分在橫向於該基材主平面之一方向上移動。橫向於該基材主平面之一方向不必意指此方向垂直於該基材主平面。其亦可一特定程度上係傾斜的，此仍實現恰當抓取該基材。

該抓取設備之一實施例具備一輔助支撐件，其中該抓取設備經組態以使該末端執行器相對於該基材移動，直至到達該末端執行器相對於該輔助支撐件之一預定相對位置。

該抓取設備可包括一末端執行器固持器，該末端執行器固持器固持至少兩個末端執行器，該至少兩個末端執行器經配置至少大致在該基材之相對側處。該等相對側係看向第一表面或第二表面所見之相對側。該基材較佳地相對於其重心支撐於兩個相對側上。當其在相對側處被抓取時，可抬升該基材而不在一抓取位置對該基材施加重的彎曲負載。該末端執行器固持器可固持至少三個(例如，四個或四個以上(例如，六個))末端執行器，其等可自不同方向抓取該基材。自不同方向抓取一基材具有以下優點：該基材歸因於形式配合無法如在僅在相對側處抓取時可能發生般掉出該抓取設備。該等不同方向係平行於該基材主平面之不同方向。換言之，在沿著該基材之圓周之不同位置處抓取該基材。在用於固持一圓盤狀平坦基材之一實施例中，該至少三個末端執行器可經配置於圍繞一中心軸對應於且平行於該基材主平面之一平面中，使得各對相鄰末端執行器相對於該中心軸對向小於180°之一角。

該抓取設備可包括一多軸機械臂或多軸移動設備，該多軸機械臂或多軸移動設備可(例如)抓取該基材且將該基材從一第一位置運輸到一第二位置。該多軸系統執行抓取，其中其首先將該等末端執行器移向該基材，直至該等末端執行器之該等支撐裝置處於其中其等可與該基材嚙合之一位置中。此可使用一輔助支撐件發生，該基材按壓於該輔助支撐件上。該輔助支撐件較佳地不在一支撐裝置待與該基材嚙合之一位置處支撐該基材。接著，該抓取設備可嚙合該等支撐裝置。此後，該抓取設備可運輸一經抓取基材。

可相對於一末端執行器固持器使一基材居中。居中可於在該基材主平面中與該基材之圓周嚙合之該經支撐裝置之部分之間發生。較佳地，該嚙合係柔軟的以便對該基材係溫和的。然而，亦可使用硬嚙合以便在該基材與該末端執行器固持器之間具有一恰當相對定位。為此目的，該基材之該圓周之一或多個(較佳地兩個)硬止擋可經配置於該末端執行器固持器處。

在本發明之一進一步態樣中，提出一種方法，其中根據上述實施例之一者之至少一個末端執行器用於夾箝該基材。根據該方法，該末端執行器移向該基材，其中該按壓裝置觸碰該基材。因此，在該末端執行器移向該基材期間，該末端執行器相對於該支撐裝置移動。

在一實施例中，執行該末端執行器移向該基材，直至到達一預定位置。在該預定位置中，該支撐區域經配置於該基材之該第二表面之該側處。當到達該預定位置時，該支撐區域可跨該基材之該邊界移動。此可藉由啟動或較佳地藉由撤銷啟動一致動器而執行。一致動器可藉由被撤銷啟動而返回至一預設位置，其中該支撐裝置定位於該邊界內側。在跨該基材之該邊界移動該支撐區域之後，該末端執行器可移動遠離該基材，直至該支撐區域觸碰該基材之該第二表面。接著，該基材被夾箝於該按壓區域與支撐區域之間。

在該末端執行器之一釋放狀態中，力可仍被施加在該基材上。此係可能的，因為將該按壓力施加至該基材之該第一表面上係獨立於在該支撐裝置之該支撐區域處支撐該基材。替代地，在夾箝程序期間，該基材可藉由作用於該基材之該第二表面之其他位置上之一輔助支撐件支撐。該輔助支撐件為該基材可位於其上以便藉由該末端執行器抓取之一裝置。例如，若該基材藉由一輔助支撐件在該基材之該第二表面之一內部區域中支撐，且該支撐區域係在該基材之該第二表面之一緣邊區段處，則該等按壓力可被施加至該基材之該第一表面上且被轉移至該基材之該相對側上之該輔助支撐件。在此等力已在作用中之後，該支撐裝置可進入操作中且接管該支撐區域處之該支撐件。接著，該按壓力可藉由該末端執行器遠離該輔助支撐件之一移動而自該輔助支撐件解除。接著由該支撐裝置承受該按壓力。由於該支撐裝置及該按壓裝置兩者係該末端執行器之部分，故該基材接著僅連接至該末端執行器。其可接著被運輸至另一位置，例如至一處理站(尤其至一電鍍設備)。

一抓取設備可包括複數個末端執行器，其等可經配置於一末端執行器固持器處。該末端執行器固持器可相對於該基材定位以便同時操作該複數個末端執行器以便抓取該基材。

根據本發明之該末端執行器可經組態以執行根據本發明之一方法，如同該抓取設備。該方法可利用根據本發明之該抓取設備。

在圖1中，一末端執行器1之一第一實施例經展示為在一夾箝狀態中，其中末端執行器1在一基材2之第一表面3及其第二表面4處夾箝基材2。末端執行器1包括一按壓裝置10、一支撐裝置20、一導件15及一真空氣缸30。一按壓接觸元件13經配置於按壓裝置10處。按壓接觸元件13包括一按壓區域11，該按壓區域11指向基材2之第一表面3。支撐裝置20包括經配置於一支撐突出部24處之一支撐接觸元件23。在朝向基材2之支撐接觸元件13之側處，配置一支撐區域21。基材2經夾箝於按壓區域11與支撐區域21之間。

按壓接觸元件13及/或支撐接觸元件23可為一環或一墊，該環或墊較佳地由一彈性體製成，最佳地由氟彈性體(FKM)或全氟彈性體(FFKM)製成。

按壓裝置10藉由導件15引導。導件15可在垂直於基材2之第一表面3及第二表面4之一方向上移動。導件15包括兩個平行金屬帶彈簧作為引導彈簧12。引導彈簧12經配置為至少大致平行於基材2之第一表面3。當按壓區域11接觸基材2之第一表面3時，此類型之導件15實現按壓裝置10之一引導移動，此幾乎或完全無基材2之第一表面3上方之摩擦。此外，末端執行器1之部分之間不存在移動的機械嚙合，使得在一引導移動期間不產生碎屑。在遠離基材2之一引導移動期間，導件15產生一彈性按壓力。在如展示之基材之夾箝狀態中，在基材2上施加一彈力。

真空氣缸30包括一活塞31。活塞31攜載支撐裝置20。活塞31之一移動可造成支撐接觸元件23橫跨基材2之邊界6。圖1展示處於其中接觸元件23與基材2嚙合之位置中之活塞31。使用一真空氣缸具有以下優勢：僅引起一低粒子發射或無粒子發射，此係因為空氣被吸入真空氣缸30中且攜帶藉由活塞31之移動產生之碎屑。

末端執行器1包括一固持器40，該固持器40將末端執行器1之前述部分與一連接區段41連接，末端執行器1可在該連接區段41處(例如)連接至諸如一機械臂之一處置裝置。

圖2展示末端執行器1之第一實施例之一透視圖。

在圖2中，展示具有一復位彈簧之形式之一安全裝置22。安全裝置22經緊固至支撐裝置20且亦緊固至按壓裝置10，其中圖2中未展示連接。復位彈簧在活塞31之移動方向上可彈性彎曲。支撐裝置20自其中支撐區域21靠近基材2或與基材2嚙合之一位置朝向其中其不嚙合基材2且在基材2外側且相對於按壓裝置10之一位置移動拉緊復位安全裝置22。此移動藉由真空氣缸30之活塞31驅動。若釋放真空，則支撐裝置20可藉由安全裝置22驅動至一經嚙合位置。因此，若真空失效之情況中，末端執行器1可維持支撐裝置20之位置，使得基材2保持夾箝。安全裝置22可具有一金屬帶之形式。此一安全裝置22可尤其在其縱向方向之中間(如展示)或在一端(尤其在縱向方向上)緊固至支撐裝置20且較佳地在其縱向方向上在兩端或一端接觸按壓裝置10。

此外，圖2展示用於打開支撐裝置20之一真空供應線32。

導件15在一連接區段41處連接至固持器40。較佳地，引導彈簧12在連接區段41處螺合至固持器40。

圖3展示在自下方傾斜之一透視圖中且無基材之末端執行器1之第一實施例。具有按壓區域11之按壓接觸元件13係可見的。

圖4展示一第二實施例中之末端執行器1之一透視圖。與第一實施例相比，在第二實施例中，按壓區域11及支撐區域21係長形的。沿著基材2之一緣邊區段5夾箝基材2。在夾箝狀態中，按壓區域11及支撐區域21沿著緣邊區段5延伸。

在第二實施例中，末端執行器1包括一雙作用真空氣缸30。其針對各作用方向分別具有一供應線32及33。

此外，在圖4中，展示一末端執行器基座50，末端執行器3在其固持器40處附接於該基座處。

圖5展示自下方傾斜且無基材之末端執行器1之第二實施例之一透視圖。與第一實施例相比，突出部24更寬。突出部24各提供具有相同寬度之一支撐區域21。按壓裝置10之按壓區域11經執行為具有與支撐區域21相同之寬度。兩個按壓區域11各分別藉由彈性體索之一區段提供，其等為按壓接觸元件13。較佳地，其等長度符合突出部24之寬度。長形按壓區域11及對應長形支撐區域21經調適以沿著一緣邊區段夾箝一基材。如在圖5中展示，彈性導件15可經預負載且甚至在無基材的情況下壓抵支撐區域21。

圖6展示傾斜於一抓取設備100之底側之一透視圖中之抓取設備之一第一實施例。抓取設備100包括六個末端執行器1，其等在抓取一透明基材2時展示。視圖傾斜至基材2之第二表面4上。

抓取設備100之一末端執行器基座50具有一環之形式。在末端執行器基座50之外部輪廓處，六個末端執行器1經緊固於其等各自固持器40處。抓取設備100包括三對末端執行器1，其等相對於末端執行器基座50配置於相對位置處。末端執行器1之對相對於彼此以一角度配置。如此，基材2可自不同方向被抓取，使得其具有相對於抓取設備100之一界定位置。抓取設備100包括一機械臂接頭60，抓取設備100可在該機械臂接頭60處連接至一處置裝置(諸如一機械臂)，且未描繪該接頭。

圖7展示包括抓取一基材2之六個末端執行器1之一透視圖中之一抓取設備100之一第二實施例。視圖傾斜至基材2之第一表面上。圖7展示比圖6更多之抓取設備100之細節且該等細節亦可在第一實施例中被採用。

除了第一實施例之特徵外，第二實施例包括一接頭環61。接頭環61經附接至機械臂接頭60，且其等兩者可經設計為一單體件。接頭環61具有兩個接頭桿62，其等將末端執行器基座50連接至接頭環61。末端執行器基座50亦與機械臂接頭60之一延伸部連接。接頭環可保護末端執行器1免受可在處置一基材時發生之機械損害。

雖然本發明之原理已相對於某些特定實施例說明，且出於繪示之目的提供，但應理解，其等之各種修改將在閱讀說明書之後為熟習此項技術者瞭解。因此，應理解，本文揭示之本發明意在涵蓋如落入隨附發明申請專利範圍之範疇內之此等修改。本發明之範疇僅由隨附發明申請專利範圍之範疇限制。

1:末端執行器 2:基材 3:基材之第一表面 4:基材之第二表面 5:基材主平面中之基材的緣邊區段 6:基材主平面中之基材的邊界 10:按壓裝置 11:按壓區域 12:引導彈簧 13:按壓接觸元件 14:溝槽 15:導件 20:支撐裝置 21:支撐區域 22:安全裝置 23:支撐接觸元件 24:支撐突出部 30:致動器 31:活塞 32:用於打開之真空供應線 33:用於閉合之真空供應線 40:固持器 41:連接區段 50:末端執行器基座 60:機械臂接頭 61:接頭環 62:接頭桿 100:抓取設備

附圖展示本發明之實施例僅作為實例，其中 圖1展示在夾箝一基材時末端執行器之一第一實施例之一側視圖； 圖2展示在夾箝一基材時傾斜於末端執行器之第一實施例之上側之一方向上之一透視圖； 圖3展示在無基材的情況下傾斜於末端執行器之第一實施例之下側之一方向上之一透視圖； 圖4展示在夾箝一基材時傾斜於末端執行器之一第二實施例之另一側之一方向上之一透視圖； 圖5展示無基材的情況下傾斜於末端執行器之第二實施例之下側之一方向上之一透視圖； 圖6展示在抓取一透明基材時傾斜於包括根據第一實施例之六個末端執行器之一抓取設備之底側之一方向上之一透視圖；及 圖7展示在抓取一基材時傾斜於包括根據第一實施例之六個末端執行器之一抓取設備之上側之一方向上之一透視圖。

1:末端執行器

2:基材

3:基材之第一表面

4:基材之第二表面

6:基材主平面中之基材的邊界

10:按壓裝置

11:按壓區域

12:引導彈簧

13:按壓接觸元件

15:導件

20:支撐裝置

21:支撐區域

22:安全裝置

23:支撐接觸元件

24:支撐突出部

30:致動器

31:活塞

40:固持器

Claims (23)

1. 用於夾箝一板形基材(2)之末端執行器，該板形基材(2)具有至少大致且至少部分經配置於一基材主平面中之一緣邊區段(5)，其中該末端執行器(1)包括提供一按壓區域(11)之至少一按壓裝置(10)，及提供至少一支撐區域(21)之至少一支撐裝置(20)；且其中該末端執行器(1)經組態以在該基材(2)之一夾箝狀態中，藉由一按壓裝置(10)之一按壓區域(11)，在一第一表面(3)處夾箝該基材(2)，且藉由一支撐裝置(20)之一支撐區域(21)，在相對於該第一表面(3)經配置於該基材(2)之相對側處之一第二表面(4)處夾箝該基材(2)， 其特徵在於用於相對於該支撐裝置(20)引導該按壓裝置(10)之一導件(15)。
2. 如請求項1之末端執行器，其中該導件(15)包括一彈性導件，該彈性導件經配置以在該導件(15)之一相對移動期間，於該基材(2)上施加一彈性按壓力。
3. 如請求項2之末端執行器，其中該導件(15)包括彈簧(12)作為引導元件。
4. 如請求項1至3中任一項之末端執行器，其中該支撐裝置(20)可相對於該按壓裝置(10)在平行於該基材主平面之一方向上移動，使得該支撐裝置(20)之該支撐區域(21)可至少部分跨該基材(2)之一邊界自該基材(2)外側移動至該基材(2)後方之一位置中，如自該按壓裝置(10)之側可見。
5. 如請求項1至3中任一項之末端執行器，其包括： 一致動器(30)，用於移動該支撐裝置(20)。
6. 如請求項5之末端執行器， 其中該致動器(30)經配置以在平行於該基材主平面之方向上移動該支撐裝置(20)，及 其中該末端執行器包括 一爪狀部分，其包括垂直於該基材主平面延伸的一部分，及平行於該基材主平面延伸且經連接至垂直於該基材主平面延伸之該部分的一部分(24)， 其中該爪狀部分包括該致動器及該支撐裝置，且該致動器經配置以使該支撐裝置相對於垂直於該基材主平面延伸之該部分移動，或該支撐裝置(20)包括該爪狀部分。
7. 如請求項5之末端執行器， 其中該致動器(30)係相對於該基材(2)且在該基材(1)之該夾箝狀態中配置於該基材(2)之該第一表面之該側上。
8. 如請求項5之末端執行器，其中該致動器(30)包括一真空氣缸。
9. 如請求項8之末端執行器，其中該支撐裝置(20)可藉由該真空氣缸中之真空效應移動遠離該基材(2)。
10. 如請求項5之末端執行器，進一步包括一安全裝置(22)，在該致動器(30)之故障的情況中，該支撐裝置(20)可藉由該安全裝置(22)在平行於該基材主平面之方向上移向該基材(2)。
11. 如請求項1至3中任一項之末端執行器，其中該支撐裝置(20)具有彼此相隔一距離之多個支撐區域(21)。
12. 如請求項11之末端執行器，其中該等支撐區域(21)之至少一部分係至少大致配置於同一平面中。
13. 如請求項1至3中任一項之末端執行器，其經組態以在一基材(2)之一緣邊區段(5)處夾箝具有3 mm或更小之一厚度之該基材(2)。
14. 如請求項1至3中任一項之末端執行器，其中至少一個支撐區域(21)及/或至少一個按壓區域(11)具有一長形形式，其中在該基材(2)之一夾箝狀態中，該支撐區域(21)及/或該按壓區域(11)之縱向方向經配置為至少大致平行於該基材(2)之該緣邊區段(5)。
15. 一種抓取設備，其包括如請求項1至14中任一項之至少一個末端執行器(1)。
16. 如請求項15之抓取設備，其包括一末端執行器固持器(50)，該末端執行器固持器(50)經配置以固持該至少一個末端執行器(1)，其中該末端執行器固持器(50)係至少部分在橫向於該基材主平面之一方向上相對於該基材(2) 可移動。
17. 如請求項15或16之抓取設備，其具備一輔助支撐件， 其中該抓取設備經組態以相對於該基材(2)移動該末端執行器(1)，直至到達該末端執行器(1)相對於該輔助支撐件之一預定相對位置。
18. 如請求項16之抓取設備，其中該末端執行器固持器固持至少兩個末端執行器(1)，該至少兩個末端執行器(1)經配置成至少大致在該基材(2)之相對側處。
19. 如請求項18之抓取設備，其中該末端執行器固持器固持至少三個末端執行器(1)，該至少三個末端執行器(1)經配置以自不同方向抓取該基材(2)。
20. 一種用於夾箝一基材(2)之方法，其中如請求項1至14中任一項之至少一個末端執行器(1)用於夾箝該基材(2)，其中該末端執行器(1)移向該基材(2)，其中該按壓裝置(10)觸碰該基材(2)且在該末端執行器(1)移向該基材(2)期間相對於該支撐裝置(20)移動。
21. 如請求項20之方法，其中執行該末端執行器(1)移向該基材(2)，直至到達一預定位置，其中該支撐區域(21)係相對於該基材(2)配置於該基材(2)之該第二表面(4)之側處，其中在該預定位置中，該支撐區域(21)跨該基材(2)之邊界(6)移動。
22. 如請求項21之方法，其中在跨該基材(2)之該邊界(6)移動該支撐區域(21)之後，該末端執行器(1)移動遠離該基材(2)，直至該支撐區域(21)觸碰該基材(2)之該第二表面(4)。
23. 如請求項20至22中任一項之方法，其中在該末端執行器(1)移向該基材(2)期間，該基材(2)在其第二表面(4)處係由一輔助支撐件支撐。

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