CN101637911A - 基板吸附装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一基板吸附装置。此基板吸附装置包括基座、弹性密封环、吸附盘及锥管状弹性衬套。基座包括顶板，顶板上形成凹陷部，凹陷部的周缘上形成一朝向凹陷部中心突伸的凸缘；弹性密封环设置于凹陷部内；吸附盘设置于弹性密封环上，包括一吸附面突出于顶板外，并有一部分位于凹陷部内且可压缩该弹性密封环以相对该基座移动；锥管状弹性衬套具有窄口缘及宽口缘，其中窄口缘连接于吸附盘突出于该凸缘的部分，宽口缘则可滑动地贴合于顶板，并遮蔽吸附盘与凸缘间的间隙；当该吸附盘压迫该弹性密封环向内进入该凹陷部时，同时带动该窄口缘压迫该锥管状弹性衬套产生形变。此种设计防止粉尘或碎屑等杂物侵入吸附装置，以确保基板吸附装置的吸力。

Description

基板吸附装置

技术领域

本发明涉及一种基板吸附装置；具体而言，本发明涉及一种基板吸附装置的防尘设计。

背景技术

液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)、电浆显示器(Plasma DisplayPanel，PDP)等装置的制作加工中常使用机械手臂等设备来搬运基板。机械手臂常通过装设于其上的真空吸盘以吸附的方式固定住承载于其上的基板，待搬运至适当的位置之后再将基板从真空吸盘上释放开来。真空吸盘吸附物品的原理是利用了当吸盘与物品之间保持真空时，其压力小于外界的大气压力，使得吸盘与物品之间产生相对的吸力而产生吸附物品的效果。

图1A为现有机械手臂搬运基板的示意图。如图1A所示，每个机械手臂1上设有多个真空吸盘2，真空吸盘2将放置于其上的玻璃基板3吸附固定后托起搬运。如图1B所示，现有的真空吸盘包括基座1、真空吸盘密封环2、真空吸盘衬垫3及真空吸盘衬垫上盖4。真空吸盘衬垫3及真空吸盘衬垫上盖4之间的间隙G₁使得空气中的粉尘等杂物由此侵入真空吸盘的结构，长此以往会累积不少杂物，甚而影响真空吸盘的操作。此外，如图1C所示，真空吸盘在操作时，真空吸盘衬垫3会下降而使它与真空吸盘衬垫上盖4之间的间隙变大为G₂，使得杂物的侵入更加容易。尤其是在搬运玻璃等易碎材质基板的过程中，难免会产生碎屑掉落，很容易对真空吸盘的操作产生影响，进而影响吸盘与被吸附的基板之间的真空度，严重时甚至会造成真空吸盘无法吸附基板。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基板吸附装置，改善上述公知技术中的问题，防止粉尘或碎屑等杂物的侵入而影响其吸力。

本发明的基板吸附装置包括基座、弹性密封环、吸附盘及锥管状弹性衬套。基座包括顶板，该基座自该顶板朝内形成一凹陷部，该顶板自该凹陷部周缘向中心突伸形成一凸缘；弹性密封环设置于凹陷部内；吸附盘设置于弹性密封环上，部分位于凹陷部内，并有一吸附面突出于顶板外，通过吸附盘可使弹性密封环压缩而相对于基座而移动；锥管状弹性衬套具有窄口缘及宽口缘，其中窄口缘连接于吸附盘突出于该凸缘的部分，当吸附盘压迫弹性密封环使其向内陷入凹陷部时，同时会带动窄口缘对锥管状弹性衬套压迫而产生形变，宽口缘则可滑动地贴合于顶板上凹陷部的外侧，并遮蔽吸附盘与凸缘间的间隙，防止粉尘或碎屑等杂物侵入基板吸附装置。

因此，本发明的有益效果在于，防止粉尘或碎屑等杂物侵入基板吸附装置。

附图说明

图1A为现有的机械手臂搬运基板的示意图；

图1B为现有的真空吸盘的剖视图；

图1C为现有的真空吸盘操作时的剖视图；

图2A为本发明的基板吸附装置的一实施例的示意图；

图2B为图2A所示的基板吸附装置实施例的立体图；

图2C为图2A所示的基板吸附装置实施例的剖视图；

图3为图2A所示的基板吸附装置中的基板的另一实施例的剖视图；

图4A为图2A所示的基板吸附装置中的锥管状弹性衬套的固定方式的另一实施例的爆炸图；

图4B为图4A所示的基板吸附装置的实施例的剖视图；

图5为图2A所示的基板吸附装置中的锥管状弹性衬套的另一实施例的剖视图；

图6为图2A所示的基板吸附装置操作时的剖视图；

图7为图2A所示的基板吸附装置中的吸附面的俯视图。

其中，附图标记说明如下：

10基座            11顶板

111凹陷部         112凸缘

12内抽气孔        13上盖

14底盘            20弹性密封环

21抽气通道        30吸附盘

31吸附面          311内凸脊

312外凸脊         32锥管壁

321环状凹槽       33底缘

34外抽气孔        40锥管状弹性衬套

41窄口缘          42宽口缘

50环片            100基板

具体实施方式

本发明提供一种基板吸附装置。在较佳实施例中，本发明的基板吸附装置应用于各种需要利用真空吸盘吸附、搬运基板组件的加工，譬如在液晶显示器、电浆显示器等设备的加工中，将此基板吸附装置设置于无尘室的机械手臂上，用以进行玻璃基板的吸附与搬运。

图2A为本发明的基板吸附装置的一实施例的示意图。图2B为图2A所示基板吸附装置的实施例的立体图，图2C则为图2A所示的基板吸附装置实施例的剖视图。如图2B、图2C所示，此基板吸附装置包括基座10、弹性密封环20、吸附盘30及锥管状弹性衬套40。基座10包括顶板11，基座10上并有一对应于顶板11的形状的陷入部，使顶板11容纳于其中。顶板11上形成有凹陷部111朝基座10内凹陷，顶板11围绕凹陷部111的周缘上形成凸缘112。如图2B所示，凹陷部111在顶板11上形成一圆盘状陷入。如图2C所示，凸缘112突出于顶板11表面，并朝向凹陷部111中心水平突伸。其中凸缘112的内径小于凹陷部111的内径，使得凹陷部111的开口的一部分被凸缘112所遮蔽，形成一穴形空间。在不同实施例中，如图3所示，基座10之上另设置有底盘14，此时包括顶板11的上盖13则对应覆盖在底盘14上。凹陷部111则由上盖13及底盘14共同包围形成。

如图2C所示，弹性密封环20设置于凹陷部111内，包括抽气通道21。吸附盘30设置于弹性密封环20上，包括吸附面31、锥管壁32、底缘33及外抽气孔34。吸附面31自凹陷部111突出于顶板11的表面以供与基板相接触。锥管壁32自吸附面31的端缘朝基座10的方向向下并往外延伸。底缘33自锥管壁32的底部朝凹陷部111的侧壁的方向向外突伸出。吸附盘30未操作时，亦即未承载基板时，底缘33与凹陷部111的侧壁保持一定的距离。底缘33的顶面与凸缘112面对凹陷部111底部的一内面相对应，其底面则与凹陷部111的底部保持一定的距离。其中底缘33的内径大于吸附面31的外径，使得吸附盘30的剖面形成一个底缘具有凸缘的梯型；底缘33的外径则大于凸缘112的内径，使得吸附盘30卡合于凸缘112所包围的凹陷部111内，而不会脱离凹陷部111。

如图2C所示，锥管状弹性衬套40的上下两端分别形成为窄口缘41及宽口缘42，使得锥管状弹性衬套40形成一个中空的锥管包围环绕吸附盘30及其下的弹性密封环20。在本实施例中，锥管状弹性衬套40采用橡胶材质；然而在不同实施例中，可以采用其它具有弹性的材质。如图2C所示，在未操作时，锥管状弹性衬套40与锥管壁32之间夹一第一角度A₁；亦即锥管状弹性衬套40自锥管壁32再向外张开第一角度A₁，以减少锥管状弹性衬套40与锥管壁32之间的摩擦。在本实施例中，第一角度A₁介于5度至8度之间，然而在不同实施例中，第一角度A₁可以为不同的角度。

该锥管状弹性衬套的该窄口缘可以连接于该锥管壁突出于该凸缘的部分。如图2C所示，在本实施例中，锥管状弹性衬套40的固定方式为先在锥管壁32上形成环状凹槽321，然后将窄口缘41卡合于锥管壁32的环状凹槽321中。然而在不同实施例中，如图4A、图4B所示，可先在锥管壁32上嵌设一个金属或其它材质的环片50，再将锥管状弹性衬套40的窄口缘41卡合于环片50下方，其中环片50可为市售的C形扣环。在本实施例中，形成环状凹槽321的方式较佳以射出成型的方式形成；然而在不同实施例中，亦可以车切等方式形成。

如图2C所示，宽口缘42贴合于顶板11上的凹陷部111的外侧，以遮盖住吸附盘30与凸缘112之间的间隙，防止粉尘或碎屑等杂物侵入基板吸附装置。如图2C所示，在较佳实施例中，可将宽口缘42贴合于凸缘112的顶面；然而在其它实施例中，如图5所示，亦可将宽口缘42贴合于凸缘112外侧的顶板11上。

图6为图2A所示的基板吸附装置操作时的剖视图。如图6所示，当基板吸附装置操作时，譬如将基板100放置于吸附盘30上加以吸附时，可通过吸附盘30向下挤压弹性密封环20，使弹性密封环20压缩而朝凹陷部111的底部移动而陷入凹陷部111内。弹性密封环20可持续被压缩，直到底缘33的底面与凹陷部111的底部相接触为止。此外，当吸附盘30受力而向下挤压时，会同时带动窄口缘41压迫锥管状弹性衬套40而使其压缩而变形；锥管状弹性衬套40压缩变形时，宽口缘42可以在原先所贴合的表面上作相对的滑动，此时锥管状弹性衬套40与锥管壁32之间的夹角也相应地改变。

如图6所示，当弹性密封环20受吸附盘30挤压而陷入凹陷部111内时，宽口缘42自锥管壁32向外张开一第二角度A₂，其中第二角度A₂大于未操作前的第一角度A₁，因此可知锥管状弹性衬套40与锥管壁32之间的摩擦在操作后不会变大。当吸附盘30的受力消失时，弹性密封环20会朝向凹陷部111的底部的反方向移动而回复到原位置，同时管状弹性衬套40会产生一个回弹力回复原形，使得宽口缘42与锥管壁32之间回复到原先的夹角，即第一角度A₁。

在本实施例中，通过抽气的方式造成真空，使吸附盘吸附放置于其上的基板。如图6所示，基座10上包括连通于凹陷部111的内抽气孔12；弹性密封环20中形成一抽气通道21连通于内抽气孔12；吸附盘30上的外抽气孔34则与抽气通道21相连通。换言之，内抽气孔12经由抽气通道21贯通至外抽气孔34。当基板吸附装置操作时，产生一吸力自吸附面31上的外抽气孔34抽气，以吸附放置于吸附盘30上的基板。

图7为图2A所示的基板吸附装置中的吸附面的俯视图。如图7所示，吸附面31上除了形成有外抽气孔34以外，在外抽气孔34周围形成多个内凸脊311，并在吸附面31的外缘形成外凸脊312。外凸脊31为环状，当外抽气孔34抽气吸附基板时，可防止外面的空气进入吸附面31；多个内凸脊311有间断地环绕外抽气孔34而设置，使得吸附面31上的空气能通过不同内凸脊311之间的间隙而进入外抽气孔34。

本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必需指出的是，已揭露的实施例并未限制本发明的范围。相反地，包含于申请专利范围的精神及范围的修改及均等设置均包含于本发明的范围内。

Claims (10)

1.一种基板吸附装置，包括：

一基座，包括一顶板；其中该基座自该顶板朝内形成一凹陷部，该顶板自该凹陷部周缘向中心突伸形成一凸缘；

一弹性密封环，设置于该凹陷部内；

一吸附盘，设置于该弹性密封环上，部分位于该凹陷部内且可压缩该弹性密封环以相对该基座移动，该吸附盘包括一吸附面，该吸附面突出于该顶板外；以及

一锥管状弹性衬套，具有一窄口缘及一宽口缘；其中该窄口缘连接于该吸附盘突出于该凸缘的部分，该宽口缘则可滑动地贴合于该顶板外侧，并遮蔽该吸附盘与该凸缘间的间隙；当该吸附盘压迫该弹性密封环向内进入该凹陷部时，同时带动该窄口缘压迫该锥管状弹性衬套产生形变。

2.如权利要求1所述的基板吸附装置，其中该吸附盘还包括：

一锥管壁，自该吸附面的端缘朝该基座延伸；以及

一底缘，自该锥管壁的底部向外突伸并对应该凸缘的内面；其中该底缘的内径大于该吸附面的外径，且该底缘的外径大于该凸缘的内径；

其中该锥管状弹性衬套的该窄口缘连接于该锥管壁突出于该凸缘的部分。

3.如权利要求2所述的基板吸附装置，其中该锥管状弹性衬套自该锥管壁向外张开一第一角度。

4.如权利要求3所述的基板吸附装置，其中该第一角度介于5度至8度间。

5.如权利要求3所述的基板吸附装置，当该吸附盘压缩该弹性密封环以陷入该凹陷部内时，该锥管状弹性衬套被压迫自该锥管壁向外张开一第二角度，其中该第二角度大于该第一角度。

6.如权利要求2所述的基板吸附装置，其中该锥管壁上形成有一环状凹槽，该锥管状弹性衬套的该窄口缘卡合于该环状凹槽内。

7.如权利要求2所述的基板吸附装置，其中该锥管壁上嵌设有一环片，该锥管状弹性衬套的该窄口缘卡合于该环片下方。

8.如权利要求1所述的基板吸附装置，其中该基座包括一内抽气孔连通该凹陷部，该弹性密封环形成有一抽气通道连通于该内抽气孔，该吸附盘包括一外抽气孔连通该抽气通道以自该吸附面上抽气。

9.如权利要求1所述的基板吸附装置，其中该基座包括一上盖及一底盘，该顶板位于该上盖，该上盖及该底盘共同围成该凹陷部。

10.如权利要求1所述的基板吸附装置，其中该锥管状弹性衬套的该宽口缘则贴合于该凸缘的顶面。

Images