TWM453955U

TWM453955U - 真空吸盤設備

Info

Publication number: TWM453955U
Application number: TW101220956U
Authority: TW
Inventors: Bor-Jang Juang
Original assignee: Chunghwa Picture Tubes Ltd
Priority date: 2012-10-30
Filing date: 2012-10-30
Publication date: 2013-05-21

Description

真空吸盤設備

本創作關於一種真空吸盤設備，尤指一種將固定軸內藏於吸盤與吸盤座之間以縮減吸盤之連通孔的真空吸盤設備。

一般而言，真空吸盤設備主要係應用在半導體製程中以作為吸附面板之用，請參閱第1圖，其為先前技術之一真空吸盤設備10之剖面示意圖，由第1圖可知，真空吸盤設備10包含一機械手臂12(於第1圖中僅以部分簡示之)、一吸盤座14、一吸盤16、一固定軸18，以及一螺栓20。機械手臂12具有一容置凹槽22，一鎖合孔結構24以及一真空裝置孔洞25係形成於容置凹槽22內，真空裝置孔洞25係連通於一真空裝置13(於第1圖中以部分真空管線簡示之)。吸盤座14係設置於容置凹槽22內，吸盤16係設置於吸盤座14上且具有經由真空裝置孔洞25連通於真空裝置13之一連通孔26，固定軸18係設置於吸盤16內且接合於鎖合孔結構24上，螺栓20貫穿鎖合孔結構24以鎖合於固定軸18內，藉此，透過連通孔26與真空裝置13之連通設計，真空吸盤設備10即可利用真空裝置13所提供之真空吸力以吸附住面板。

然而，如第1圖所示，由於上述機構設計會要求連通孔26之一直徑α₁ 必須大於固定軸18之一最大直徑β₁ 以確保固定軸18可順利地穿設於吸盤16上，因此會造成連通孔26孔徑過大(約14mm)的情況發生，而由吸力等於真空壓力乘以連通孔面積的公式可知，在連通孔26孔徑過大的情況下，真空裝置13經由吸盤16之連通孔26所產生的吸力就會過強而導致吸盤16整體吸力分佈不均的現象。如此一來，面板被吸盤16所吸附之表面就會出現微量變形(如半月形隆起)而產生面板色不均現象，從而大大地影響面板之成型品質與生產效能。

本創作之目的之一在於提供一種將固定軸內藏於吸盤與吸盤座之間以縮減吸盤之連通孔的真空吸盤設備，以解決上述之問題。

根據一實施例，本創作之真空吸盤設備連通於一真空裝置且包含一機械手臂、一吸盤座、一固定軸、一螺栓，以及一吸盤。該機械手臂具有一容置凹槽，一鎖合孔結構以及一真空裝置孔洞形成於該容置凹槽內，該真空裝置孔洞連通於該真空裝置。該吸盤座設置於該容置凹槽中對應該鎖合孔結構之位置上。該固定軸設置於該吸盤座內且接合於該鎖合孔結構上。該螺栓貫穿該鎖合孔結構以鎖合於該固定軸內。該吸盤設置於該吸盤座上以覆蓋該固定軸且具有一連通孔、複數個第一弧形支撐塊、複數個第二弧形支撐塊以及一外緣支撐環，該連通孔經由該真空裝置孔洞以連通於該真空裝置，該連通孔之直徑小於該固定軸之最大直徑，該等第一弧形支撐塊環設於該連通孔外以形成一第一支撐環區，該等第二弧形支撐塊環設於該第一支撐環區外以形成一第二支撐環區，相鄰第一弧形支撐塊之間以及相鄰第二弧形支撐塊之間均形成有一氣流溝槽，該外緣支撐環環設於該第二支撐環區外。

綜上所述，本創作係利用固定軸內藏於吸盤座以及吸盤之間的設計，以達到吸盤上之連通孔之直徑可小於固定軸之最大直徑的效果。如此一來，本創作所提供之真空吸盤設備係可有效地解決面板表面微量變形的問題，從而提升面板之成型品質與生產效能。除此之外，透過連通孔與第一支撐環區、第二支撐環區以及外緣支撐環之配置，本創作所提供之真空吸盤設備係可提供給所欲吸附之面板分佈均勻且足夠的支撐，並且也可達到真空裝置透過連通孔所產生之真空吸力可平均分佈於吸盤上的目的，從而進一步地避免真空吸力過度集中的情況發生。

關於本創作之優點與精神可以藉由以下的實施方式及所附圖式得到進一步的瞭解。

在說明書及後續的申請專利範圍當中使用了某些詞彙來指稱特定的元件。所屬領域中具有通常知識者應可理解，製造商可能會用不同的名詞來稱呼同樣的元件。本說明書及後續的申請專利範圍並不以名稱的差異來作為區別元件的方式，而是以元件在功能上的差異來作為區別的基準。在通篇說明書及後續的請求項當中所提及的「包含」係為一開放式的用語，故應解釋成「包含但不限定於」。

請參閱第2圖，其為根據本發明之一實施例所提出之一真空吸盤設備100之剖面示意圖，在此實施例中，真空吸盤設備100係較佳地應用在面板製程之後烤爐上(但不受此限)且連通於一真空裝置101(於第2圖中以部分真空管線簡示之)以作為吸附面板之用，由第2圖可知，真空吸盤設備100包含一機械手臂102(於第2圖中僅以部分簡示之)、一吸盤座104、一固定軸106、一螺栓108，以及一吸盤110。機械手臂102具有一容置凹槽112，一鎖合孔結構114以及一真空裝置孔洞115係形成於容置凹槽112內，真空裝置孔洞115係連通於真空裝置101，機械手臂102係用來將吸盤110對準於所欲吸附之面板上以進行面板之吸附，其機構設計以及相關操作係常見於先前技術中，故於此不再贅述。吸盤座104係設置於容置凹槽112中對應鎖合孔結構114之位置上，其中在此實施例中，吸盤座104係可部分地撐抵於容置凹槽112上(如第2圖所示)，以使吸盤座104具有可相對活動的空間而可相對容置凹槽112樞轉，藉以發揮可微調吸盤110相對面板之吸附角度以使吸盤110與面板間之吸附更加密合的效果。固定軸106係設置於吸盤座104內且接合於鎖合孔結構114上。螺栓108貫穿鎖合孔結構114以鎖合於固定軸106內。

如第2圖以及第3圖所示，第3圖為第2圖之吸盤110之上視圖，吸盤110係設置於吸盤座104上以覆蓋住固定軸106，並且具有一連通孔116、複數個第一弧形支撐塊118、複數個第二弧形支撐塊120，以及一外緣支撐環122，其中吸盤110係較佳地以螺紋咬合之方式鎖固於吸盤座104上，但不受此限，其亦可採用其他元件結合設計，如利用結構卡合方式等。更詳細地說，連通孔116係經由真空裝置孔洞115以連通於真空裝置101，第一弧形支撐塊118係環設於連通孔116外以形成一第一支撐環區119，第二弧形支撐塊120環設於第一支撐環區119外以形成一第二支撐環區121，相鄰第一弧形支撐塊118之間以及相鄰第二弧形支撐塊120之間均形成有一氣流溝槽117，外緣支撐環122係環設於第二支撐環區121外，也就是說，利用連通孔116、第一支撐環區119、第二支撐環區121以及外緣支撐環122之配置，吸盤110上即可形成以連通孔116為中心且相互連通的三個區域，如此一來，本創作不僅可利用第一支撐環區119、第二支撐環區121以及外緣支撐環122以提供給所欲吸附之面板分佈均勻且足夠的支撐，同時亦可達到真空裝置101透過連通孔116所產生之真空吸力可平均分佈於上述三個區域中的目的，從而避免因真空吸力過度集中所造成的面板變形現象。

以下係針對真空吸盤設備100之組裝進行說明，請參閱第2圖、第4圖，以及第5圖，第4圖為第2圖之吸盤110以及固定軸106設置於吸盤座104上之剖面示意圖，第5圖為第4圖之固定軸106接合於容置凹槽112之鎖合孔結構114上之剖面示意圖。首先，將固定軸106放入吸盤座104內，再將吸盤110鎖合於吸盤座104上(如第4圖所示)，後將吸盤座104對準機械手臂102之容置凹槽 112以及將固定軸106對準容置凹槽112內之鎖合孔結構114，藉以依序將吸盤座104設置於容置凹槽112中以及將固定軸106接合於鎖合孔結構114上(如第5圖所示)。接下來，係可使用螺栓108貫穿鎖合孔結構114以與接合於鎖合孔結構114上之固定軸106進行鎖合，藉此，吸盤座104與固定軸106即可經由螺栓108與固定軸106之間的鎖固以設置於機械手臂102上(如第2圖所示)，這樣就可以完成真空吸盤設備100之組裝。

透過上述配置，由第2圖可知，由於固定軸106係內藏於吸盤座104以及吸盤110之間，因此，即使連通孔116之一直徑α₂ 採用小於固定軸106之一最大直徑β₂ 之設計，固定軸106仍然可順利地安裝至機械手臂102上，如此即可達到進一步地縮減連通孔116之直徑α₂ 的目的，以有效地解決先前技術中所提到的因連通孔孔徑過大所導致的面板表面微量變形問題，藉以有效地防止面板出現色不均現象而報廢的情況，從而提升面板之成型品質與生產效能。

上述連通孔116之直徑α₂ 係可介於1.5mm至11.5mm之間且以6mm為較佳值。舉例來說，根據實務經驗，由吸力等於真空壓力乘以連通孔面積的公式可知，在連通孔116之直徑α₂ 縮減至6mm的設計下，真空裝置101所能提供至面板的真空壓力係可相對應地調升至-65Kpa，而真空裝置101經由吸盤110之連通孔116所產生的吸力係可隨著連通孔116之直徑α₂ 的縮減而降低至0.19Kgf。需注意的是，由於真空裝置101所能提供至面板之真空壓力係可進一步地加大，因此，真空吸盤設備100在吸附運載面板上的速度也會相對應地有所提升(約提升80%)。

相較於先前技術，本創作係利用固定軸內藏於吸盤座以及吸盤之間的設計，以達到吸盤上之連通孔之直徑可小於固定軸之最大直徑的效果。如此一來，本創作所提供之真空吸盤設備係可有效地解決面板表面微量變形的問題，從而提升面板之成型品質與生產效能。除此之外，透過連通孔與第一支撐環區、第二支撐環區以及外緣支撐環之配置，本創作所提供之真空吸盤設備係可提供給所欲吸附之面板分佈均勻且足夠的支撐，並且也可達到真空裝置透過連通孔所產生之真空吸力可平均分佈於吸盤上的目的，從而進一步地避免真空吸力過度集中的情況發生。

以上所述僅為本創作之較佳實施例，凡依本創作申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本創作之涵蓋範圍。

10、100‧‧‧真空吸盤設備

12、102‧‧‧機械手臂

13、101‧‧‧真空裝置

14、104‧‧‧吸盤座

16、110‧‧‧吸盤

18、106‧‧‧固定軸

20、108‧‧‧螺栓

22、112‧‧‧容置凹槽

24、114‧‧‧鎖合孔結構

25、115‧‧‧真空裝置孔洞

26、116‧‧‧連通孔

117‧‧‧氣流溝槽

118‧‧‧第一弧形支撐塊

119‧‧‧第一支撐環區

120‧‧‧第二弧形支撐塊

121‧‧‧第二支撐環區

122‧‧‧外緣支撐環

α₁ 、α₂ ‧‧‧直徑

β₁ 、β₂ ‧‧‧最大直徑

第1圖為先前技術之真空吸盤設備之剖面示意圖。

第2圖為根據本發明之一實施例所提出之真空吸盤設備之剖面示意圖。

第3圖為第2圖之吸盤之上視圖。

第4圖為第2圖之吸盤以及固定軸設置於吸盤座上之剖面示意圖。

第5圖為第4圖之固定軸接合於容置凹槽之鎖合孔結構上之剖面示意圖。

100‧‧‧真空吸盤設備

101‧‧‧真空裝置

102‧‧‧機械手臂

104‧‧‧吸盤座

106‧‧‧固定軸

108‧‧‧螺栓

110‧‧‧吸盤

112‧‧‧容置凹槽

114‧‧‧鎖合孔結構

115‧‧‧真空裝置孔洞

116‧‧‧連通孔

118‧‧‧第一弧形支撐塊

120‧‧‧第二弧形支撐塊

122‧‧‧外緣支撐環

α₂ ‧‧‧直徑

β₂ ‧‧‧最大直徑

Claims

一種真空吸盤設備，其連通於一真空裝置，該真空吸盤設備包含：一機械手臂，其具有一容置凹槽，一鎖合孔結構以及一真空裝置孔洞形成於該容置凹槽內，該真空裝置孔洞連通於該真空裝置；一吸盤座，其設置於該容置凹槽中對應該鎖合孔結構之位置上；一固定軸，其設置於該吸盤座內且接合於該鎖合孔結構上；一螺栓，其貫穿該鎖合孔結構以鎖合於該固定軸內；以及一吸盤，其設置於該吸盤座上以覆蓋該固定軸且具有一連通孔、複數個第一弧形支撐塊、複數個第二弧形支撐塊以及一外緣支撐環，該連通孔經由該真空裝置孔洞以連通於該真空裝置，該連通孔之一直徑小於該固定軸之一最大直徑，該等第一弧形支撐塊環設於該連通孔外以形成一第一支撐環區，該等第二弧形支撐塊環設於該第一支撐環區外以形成一第二支撐環區，相鄰第一弧形支撐塊之間以及相鄰第二弧形支撐塊之間均形成有一氣流溝槽，該外緣支撐環環設於該第二支撐環區外。
如請求項1所述之真空吸盤設備，其中該吸盤座係部分地撐抵於該容置凹槽上，以使該吸盤座可相對該容置凹槽樞轉。
如請求項1所述之真空吸盤設備，其中該吸盤係以螺紋咬合之方式鎖固於該吸盤座上。
如請求項1所述之真空吸盤設備，其中該連通孔之直徑係介於1.5mm至11.5mm之間。
如請求項4所述之真空吸盤設備，其中該連通孔之直徑實質上等於6mm。