卡匣翻轉定位裝置的製作方法
2023-07-23 01:50:46 1
專利名稱：卡匣翻轉定位裝置的製作方法
技術領域：
本發明是關於一種卡匣翻轉定位裝置，特別是關於一種適用於裝載大型基板的卡匣的卡匣翻轉定位裝置。
背景技術：
目前一般的顯示面板或晶片製造廠內，皆使用卡匣(cassette)來暫時存放基板。一般在生產線上最常看到的是，例如基板先成批存放於卡匣中，且卡匣開口朝上，以防止基板掉出。當此批基板將進行某一製造步驟時，生產人員便將此卡匣放入翻轉裝置，由翻轉裝置翻轉卡匣，使其原本朝上的開口轉為在側面，以方便機臺的傳輸元件，例如機械手臂抓取卡匣內的基板進入製造室，進行此製造步驟。進行完此製造步驟之後，機臺的傳輸元件再依序將基板取出並置入卡匣中。因此，將基板取出或置入卡匣在生產線上是非常頻繁的動作。然而，隨著基板尺寸愈來愈大以及單一卡匣內基板堆疊片數提高，造成基板之間距離縮小，此翻轉動作所需的對位精準度愈來愈高，亦即卡匣與機臺傳輸元件間的對位必須非常精準，否則傳輸元件將會碰撞到基板，或傳輸元件所承載的基板將會與卡匣發生碰撞，而造成基板損毀。而卡匣與機臺傳輸元件間的對位在實際操作上是使卡匣與傳輸元件各自先定位好。一般來說，機臺的傳輸元件會隨時受到機臺的監控，且基本上傳輸元件是固定於機臺內，故其定位較容易，但卡匣則不然。由於卡匣是用以方便搬運基板的工具，且隨著基板的製造流程，卡匣必須將基板運送至不同機臺進行每一製造步驟，以完成整個製造流程，故卡匣每經翻轉裝置翻轉後，必須經過精確定位，方可使傳輸元件安全的進入基板與基板間的狹小空間(約1～2mm)中取出基板，或將基板安全地置入卡匣內。
目前習用的翻轉裝置如圖1所示，當伺服馬達組100翻轉卡匣200之後，定位擋塊300會往卡匣200的方向移動，以夾住並於水平方向定位卡匣200。然而，由於卡匣200重數公斤，其慣量大再加上旋轉力的重力加速度，伺服馬達組100即使具備迴路控制，將卡匣翻轉後仍需較長的時間方能使卡匣到達定位。另外，請參照圖2，為了緩衝卡匣翻轉的衝擊力，於基準平臺400上設置緩衝410以提供阻尼效果，而緩衝伺服馬達組100翻轉卡匣200後貼近基準平臺400的衝擊力，經一段時間的使用後，緩衝器發生老化或者回彈力量釋放不良時，緩衝器410無法使翻轉後的卡匣200確實到達定位，使得卡匣200往往在尚未轉至定位時，定位擋塊300便將卡匣200卡住，造成卡匣200無法到達定位，即卡匣200的支撐底座12無法確實貼合到位元件42，而二者之間具有間隙x，若於此時便將基板取出或置入卡匣200，便會產生非常嚴重的破片問題。此外，習用的卡匣翻轉定位裝置由於僅具水平方向的定位效果，故其亦常因卡匣邊緣的微粒或不平坦的邊緣損傷，導致卡匣產生垂直方向的定位誤差，雖然此誤差對於小尺寸面板影響不大，然而在目前大型面板須高密度堆疊於卡匣的要求下，其已漸不可行。
發明內容本發明的目的是在於提供一種卡匣翻轉定位裝置，能使翻轉後的卡匣獲得良好定位，避免造成基板破片。
為了達到上述目的，本發明提供一種卡匣翻轉定位裝置，用以翻轉一卡匣，並使翻轉後的該卡匣定位，其特徵在於包括一翻轉單元，位於該卡匣的一側，用以翻轉該卡匣；以及至少一具有一基座、一定位元件與一滾動元件的移動式定位單元，位於翻轉後的該卡匣的一側，該定位元件與該滾動元件固定於該基座上，且該滾動元件突出於該定位元件與該卡匣之間，用以提供翻轉後的該卡匣垂直方向的定位，而該定位元件提供翻轉後的該卡匣水平方向的定位，其中，當該翻轉單元翻轉該卡匣時，該移動式定位單元同時往該卡匣之方向移動。
所述的卡匣翻轉定位裝置，其特徵在於該定位元件為定位擋塊。
所述的卡匣翻轉定位裝置，其特徵在於該滾動元件為軸承或滾輪。
所述的卡匣翻轉定位裝置，其特徵在於該軸承為滾珠軸承或滾柱軸承。
所述的卡匣翻轉定位裝置，其特徵在於該翻轉單元的驅動方式為汽缸驅動或伺服馬達驅動。
所述的卡匣翻轉定位裝置，其特徵在於還包含一感測器，用以偵測翻轉後的該卡匣是否已達定位。
所述的卡匣翻轉定位裝置，其特徵在於該感測器與該翻轉單元及該移動式定位單元連接，當該卡匣已達定位時，該感測器可發送訊號使該翻轉單元及該移動式定位單元停止動作。
所述的卡匣翻轉定位裝置，其特徵在於該滾動元件與該基座之間具有一彈性元件，以緩衝作用於該滾動元件上的壓制力。
所述的卡匣翻轉定位裝置，其特徵在於該彈性元件為彈簧。
所述的卡匣翻轉定位裝置，其特徵在於該滾動元件與該基座之間具有一汽缸，以緩衝作用於該滾動元件上的壓制力。
所述的卡匣翻轉定位裝置，其特徵在於該滾動元件的半徑介於2至15mm之間。
綜上所述，本發明的卡匣翻轉定位裝置僅簡單地利用成本低廉的滾動裝置，即可使翻轉後的卡匣得到高精準度的定位，同時防止基板發生大量破片，其對於生產成本的降低與產量的提升確實具有非常大的助益。
圖1是習知卡匣翻轉定位裝置的立體圖。
圖2是習知移動式定位單元固定卡匣方式的示意圖。
圖3是本發明一較佳實施例的卡匣翻轉定位裝置立體圖。
圖4a～4b是本發明一較佳實施例的移動式定位單元固定卡匣方式的作動流程圖。
圖5a是本發明另一較佳實施例的移動式定位單元的立體分解圖。
圖5b～5c是本發明另一較佳實施例的移動式定位單元固定卡匣方式的作動流程圖。
具體實施方式本發明的卡匣翻轉定位裝置中，該定位元件較佳為原有的定位擋塊。本發明的卡匣翻轉定位裝置中，該滾動元件可為任何傳統使用的滾動元件，較佳為滾輪，更佳為精密滾珠軸承或針狀軸承。本發明的卡匣翻轉定位裝置中，該翻轉單元的驅動方式可為任何傳統習用的驅動方式，較佳為汽缸驅動或伺服馬達驅動。本發明的卡匣翻轉定位裝置中，該卡匣與該滾動元件接觸的面較佳為一斜面，以利於該滾動元件對該卡匣施以向下的壓制力，同時防止該滾動元件耗損。本發明的卡匣翻轉定位裝置中，該滾動元件較佳是藉由一彈性元件與該定位元件連接，以緩衝作用於該滾動元件上的壓制力，同時延長該滾動元件的壽命。該彈性元件可為任何習用的彈性體，較佳為彈簧。本發明的卡匣翻轉定位裝置中，該滾動元件的滾動半徑較佳為介於2至15mm之間，以增大該滾動元件對該卡匣的導引範圍。
為了能夠更好的了解本發明的技術內容，特舉卡匣翻轉定位裝置較佳具體實施例說明如下實施例1請參照圖3，圖3為本發明一較佳實施例的卡匣翻轉定位裝置立體圖。本發明的卡匣翻轉定位裝置包括翻轉單元10以及移動式定位單元20。於本較佳實施例中，翻轉單元10位於待翻轉卡匣的底側，翻轉單元10是由伺服馬達驅動的連軸器11以及L型的支撐底座12所構成，連軸器11可帶動支撐底座12，使支撐底座12原本平行基準平臺40的面轉為與基準平臺40垂直，原本垂直基準平臺40的面轉為與基準平臺40平行。支撐底座12並可夾持卡匣，防止翻轉中的卡匣30掉落。移動式定位單元20位於翻轉後的卡匣30的兩側邊，其具有基座23、定位元件21與滾動元件22，其中滾動元件22與定位元件21固定於基座23上，且滾動元件22突出於定位元件21與卡匣30之間。當翻轉單元10翻轉卡匣30時，移動式定位單元20會同時往卡匣30的方向移動，如圖4a所示，此時卡匣30是向下移動，當滾動元件22碰觸到卡匣30時，滾動元件22可對卡匣30產生垂直方向壓制力，如圖4b所示，而將卡匣30的垂直方向導引至定位，移動式定位單元20繼續移動使定位元件21將卡匣30的水平方向引導至定位，而完成卡匣30的定位。於本較佳實施例中，定位元件21為定位擋塊，而滾動元件22為滾動半徑介於2至15mm之間的精密軸承(如滾珠軸承或滾柱軸承)或滾輪。另外，於本較佳實施例中，於翻轉後的卡匣30下方可預先設置一緩衝器41，以緩衝卡匣30翻轉後施加於基準平臺40的撞擊力，或是一到位元件42，以預設卡匣翻轉後的位置。本較佳實施例尚可包含一個感測器(未顯示於圖中)，以偵測翻轉後的卡匣30是否已達定位。此外，此感測器可進一步與翻轉單元10、移動式定位單元20以及輔助定位單元50(如圖3所示)連接，當卡匣30已達定位時，此感測器可發送訊號至翻轉單元10、移動式定位單元20以及輔助定位單元50，以使翻轉單元10與移動式定位單元20停止動作，並使輔助定位單元50往卡匣30移動而輔助固定卡匣30。
實施例2本實施例的架構與作動方式大致同實施例1，其包括翻轉單元以及移動式定位單元，翻轉單元位於待翻轉卡匣的底側，翻轉單元是由伺服馬達驅動的連軸器以及L型的支撐底座所構成，連軸器可帶動支撐底座，使支撐底座原本平行基準平臺的面轉為與基準平臺垂直，原本垂直基準平臺的面轉為與基準平臺平行。支撐底座並可夾持卡匣，防止翻轉中的卡匣掉落。移動式定位單元位於翻轉後的卡匣的兩側邊，其具有基座61、定位元件64與滾動元件62，其中滾動元件62與定位元件64固定於基座61上，且滾動元件62突出於定位元件64與卡匣60之間。當翻轉單元翻轉卡匣60時，移動式定位單元會往卡匣的方向移動，此時卡匣是向下移動，當滾動元件碰觸到卡匣時，滾動元件可對卡匣產生垂直方向壓制力，而將卡匣的垂直方向導引至定位，移動式定位單元繼續移動使定位元件64將卡匣60的水平方向引導至定位，而完成卡匣60的定位。如圖5a所示，本實施例與實施例1不同之處在於滾動元件62是先固定於固定座65，固定座65是固定於滑塊66，而滑塊66是設置於滑槽67內並可相對於滑槽67移動，且滑塊66下方設置有擋塊68，以阻障滑塊66。另外，彈性元件63是夾置於頂蓋69與滑塊66之間。如圖5b所示，當滾動元件62與卡匣60卡合時，若不慎有雜物、破片或粉塵，例如顆粒80掉落至卡匣60上時，彈性元件63可緩衝卡匣60對滾動元件62的反壓制力，如圖5c所示，以防止過大外力壓迫滾動元件62，使滾動元件62的壽命得以延長。另外，上述緩衝卡匣60對滾動元件62的反壓制力亦可利用汽缸來達成。於本較佳實施例中，滾動元件62為滾動半徑介於2至15mm之間的精密軸承(如滾珠軸承或滾柱軸承)或滾輪。同樣地，於本較佳實施例中，於翻轉後的卡匣60下方可預先設置一緩衝器71，以緩衝卡匣60翻轉後施加於基準平臺70的撞擊力，或是一到位元件72，以預設卡匣翻轉後的位置。本較佳實施例尚可包含一個感測器(未顯示於圖中)，以偵測翻轉後的卡匣60是否已達定位。此外，此感測器可進一步與翻轉單元、移動式定位單元以及輔助定位單元連接，當卡匣已達定位時，此感測器可發送訊號至翻轉單元、移動式定位單元以及輔助定位單元，以使翻轉單元與移動式定位單元停止動作，並使輔助定位單元往卡匣60移動而輔助固定卡匣60。
由於基板尺寸愈來愈薄，且每個卡匣亦被要求儘可能地裝載更多的基板，因此，卡匣內基板與基板間的間隙愈來愈窄，使得卡匣在裝卸基板時所需的對位精準度要求亦相對提高。本發明的卡匣翻轉定位裝置僅簡單地利用成本低廉的滾動裝置，卻可使翻轉後的卡匣得到高精準度的定位，同時防止基板發生大量破片，其對於生產成本的降低與產量的提升確實具有非常大的助益。
權利要求
1.一種卡匣翻轉定位裝置，用以翻轉一卡匣，並使翻轉後的該卡匣定位，其特徵在於包括一翻轉單元，位於該卡匣的一側，用以翻轉該卡匣；以及至少一具有一基座、一定位元件與一滾動元件的移動式定位單元，位於翻轉後的該卡匣的一側，該定位元件與該滾動元件固定於該基座上，且該滾動元件突出於該定位元件與該卡匣之間，用以提供翻轉後的該卡匣垂直方向的定位，而該定位元件提供翻轉後的該卡匣水平方向的定位。
2.如權利要求1所述的卡匣翻轉定位裝置，其特徵在於該定位元件為定位擋塊。
3.如權利要求1所述的卡匣翻轉定位裝置，其特徵在於該滾動元件為軸承或滾輪。
4.如權利要求3所述的卡匣翻轉定位裝置，其特徵在於該軸承為滾珠軸承或滾柱軸承。
5.如權利要求1所述的卡匣翻轉定位裝置，其特徵在於該翻轉單元的驅動方式為汽缸驅動或伺服馬達驅動。
6.如權利要求1所述的卡匣翻轉定位裝置，其特徵在於還包含一偵測翻轉後的該卡匣是否已達定位的感測器，。
7.如權利要求6所述的卡匣翻轉定位裝置，其特徵在於該感測器與該翻轉單元及該移動式定位單元連接，當該卡匣已達定位時，該感測器可發送訊號使該翻轉單元及該移動式定位單元停止動作。
8.如權利要求1所述的卡匣翻轉定位裝置，其特徵在於該滾動元件與該基座之間具有一彈性元件。
9.如權利要求8所述的卡匣翻轉定位裝置，其特徵在於該彈性元件為彈簧。
10.如權利要求1所述的卡匣翻轉定位裝置，其特徵在於該滾動元件與該基座之間具有一汽缸。
11.如權利要求1所述的卡匣翻轉定位裝置，其特徵在於該滾動元件的半徑介於2至15mm之間。
全文摘要
一種卡匣翻轉定位裝置，用以翻轉一卡匣，並使翻轉後的該卡匣定位，包括一翻轉單元，位於該卡匣的一側，用以翻轉該卡匣；以及至少一具有一基座、一定位元件與一滾動元件的移動式定位單元，位於翻轉後的該卡匣的一側，該定位元件與該滾動元件固定於該基座上，且該滾動元件突出於該定位元件與該卡匣之間，用以提供翻轉後的該卡匣垂直方向的定位，而該定位元件提供翻轉後的該卡匣水平方向的定位。本發明僅簡單地利用成本低廉的滾動裝置，即可使翻轉後的卡匣得到高精準度的定位，同時防止基板發生大量破片。
文檔編號H05K13/08GK1646001SQ20051000683
公開日2005年7月27日 申請日期2005年1月28日 優先權日2005年1月28日
發明者丁國峰 申請人:廣輝電子股份有限公司