CN102129963B - 双臂式机械手臂及其搬运板件的方法 - Google Patents

双臂式机械手臂及其搬运板件的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种双臂式机械手臂及其搬运板件的方法，其主要将一第一机械手臂与一第二机械手臂同时伸入一加工设备中；并在所述第二机械手臂取出所述加工设备中的一第二板件时，使所述第一机械手臂可同时进行一稳定作业及对先前承载的一第一板件进行一解除固定吸力作业；接着，降低所述第一机械手臂，以将所述第一板件放置在所述加工设备中。本方法可防止所述第一板件在放置时发生破裂的风险，并节省所述第一机械手臂等候稳定及解除固定吸力所需的作业时间。

Description

双臂式机械手臂及其搬运板件的方法
【技术领域】
本发明涉及一种双臂式机械手臂及其搬运板件方法，特别是涉及一种可减少总时间的双臂式机械手臂及其搬运板件的方法。
【背景技术】
现今液晶显示面板的制作过程中，大致可分为前段矩阵(Array)工艺、中段成盒(Cell)工艺及后段模块化(Module)工艺。前段的矩阵工艺为生产薄膜式晶体管(TFT)基板及彩色滤光片(CF)基板。中段成盒工艺则负责将TFT基板与CF板组合，并两者之间注入液晶与切割合乎产品尺寸之面板。后段模块化工艺则负责将组合后的面板与背光模块、面板驱动电路、外框等做组装的工艺。
在前段矩阵工艺中，首先将玻璃基板入料清洗后,于其上涂布靶材之薄膜,靶材原料为金属(如铝铬)或半导体薄膜(如铟锡氧化物ITO)以做为导电电路之基材，接着于前述薄膜上均匀涂布光阻,并利用已经微影照相完成之光罩来进行曝光,当光阻完成曝光/显像工程后即获得所须之导电线路。接着再利用蚀刻液可将不需要之金属或半导体膜去除，仅留下光阻所保护之导电线路膜，最后再利用剥离液将表面之光阻去除后，重复上述程序约5～8次(分别针对各金属或半导体膜)后，即可完成薄膜式晶体管基板。
然而，在上述前段矩阵工艺中，基板必需经过多种不同设备的加工，例如：洗净设备、曝光机、显影线、光刻胶涂布线机、框胶(sealant)印刷设备、玻璃组立设备、热压合设备及喷洒设备等，并且一般会通过使用机械手臂来取放已加工及未加工的基板半成品。一种现有的双臂式机械手臂进行交换基板半成品的动作说明如下：伸长一下机械手臂至一加工设备中，以取出一已加工基板，之后使下机械手臂缩回离开加工设备，以进行复位。在下机械手臂缩回离开加工设备的同时，一上机械手臂伸长至加工设备中。然后，上机械手臂下降，以将待加工基板放置在加工设备中，如此即完成一取一放基板的一次周期动作。在作动时，机械手臂皆需停留待稳定后才会进行下一个动作。在作动期间，上、下机械手臂皆采用真空吸嘴以固定基板，而上机械手臂需要先等待上机械手臂稳定(由晃动状态到静止状态)，才能破真空来释放基板。因此，上机械手臂于释放基板之前需等待一定时间，待稳定较不晃动后，才边下降并且同时破真空。因此，在现有的方法中因为需要特别使上机械手臂等待一段时间进行稳定，所以会增加双臂式机械手臂取放基板的总时间。
因此，有必要提供一种双臂式机械手臂搬运板件的方法，以解决现有技术所存在的问题。
【发明内容】
本发明的主要目的是提供一种双臂式机械手臂搬运板件的方法，其中控制第一机械手臂与第二机械手臂同时伸入加工设备中，且当第二机械手臂将加工设备中的第二板件取出的同时，第一机械手臂可同时进行一稳定作业及对先前所承载的第一板件进行一解除固定吸力作业，因此本发明可防止所述第一板件在放置时发生破裂的风险，并节省所述第一机械手臂等候稳定及破真空解除固定吸力所需的作业时间，并可进一步减少总时间，并相对能提高产能与良品率。
本发明的次要目的是提供一种双臂式机械手臂，其中由于第二机械手臂将加工设备中的第二板件取出的同时，第一机械手臂可同时进行稳定作业及对先前所承载的第一板件进行解除固定吸力作业，因此在不影响良品率的前题下，可相对提高第一机械手臂下降及放置第一板件的速度，以进一步减少双臂式机械手臂搬运板件的时间，因而提高整体产能。
为达上述目的，本发明提供一种双臂式机械手臂搬运板件的方法，应用于一液晶显示面板的制造过程，所述方法包括以下步骤：
(a)准备一第一机械手臂及一第二机械手臂，并由所述第一机械手臂承载一第一板件；
(b)将所述第一机械手臂与所述第二机械手臂同时伸入一加工设备中，其中所述第二机械手臂到达一作业位置的下方，所述作业位置上放置有一第二板件；
(c)抬升所述第二机械手臂，以承载所述第二板件；
(d)移动所述第二机械手臂及所述第二板件，以退出所述加工设备；
(e)降低所述第一机械手臂，并将所述第一板件放置于所述作业位置上；以及
(f)移动所述第一机械手臂，以退出所述加工设备；
其中在步骤(c)至步骤(d)的期间，所述第一机械手臂同时进行一稳定作业。
在本发明的一实施例中，在所述第一机械手臂进行一稳定作业之后，还包括：对所述第一板件进行一解除固定吸力作业。
在本发明的一实施例中，所述第一机械手臂及所述第二机械手臂的上表面分别设有至少一真空吸嘴，通过所述至少一真空吸嘴分别提供一固定吸力固定所述第一板件及所述第二板件。
在本发明的一实施例中，在步骤(c)至步骤(d)的期间，对所述第一机械手臂的至少一真空吸嘴进行破真空，以完成对所述第一板件解除固定吸力作业。
在本发明的一实施例中，在降低所述第一机械手臂的同时，降低所述第二机械手臂。
在本发明的一实施例中，在所述抬升所述第二机械手臂的同时，抬升所述第一机械手臂。
再者，本发明另提供一种双臂式机械手臂，包括：
第一机械手臂，用于承载第一板件，伸入一加工设备中，该加工设备包括承载第二板件的作业位置，将第一板件放置于所述作业位置上，退出所述加工设备；
第二机械手臂，用于与第一机械手臂同时伸入所述加工设备中，并承载所
述加工设备中的第二板件，在承载到所述第二板件后退出所述加工设备；
所述第一机械手臂还用于在所述第二机械手臂承载所述第二板件并退出
所述加工设备的过程中，进行一稳定作业。
在本发明的一实施例中，所述第一机械手臂还用于在进行所述稳定作业之后，对所述第一板件进行一解除固定吸力作业。
在本发明的一实施例中，所述第一机械手臂及所述第二机械手臂的上表面分别设有至少一真空吸嘴，通过所述至少一真空吸嘴分别提供一固定吸力固定所述第一板件及所述第二板件。
在本发明的一实施例中，所述第一机械手臂及所述第二机械手臂具有呈叉状的承载平台。
【附图说明】
图1至图6：本发明较佳实施例的一种双臂式机械手臂搬运板件的动作示意图。
图7：本发明较佳实施例的一种双臂式机械手臂搬运板件的方法流程图。
【具体实施方式】
为让本发明上述目的、特征及优点更明显易懂，下文特举本发明较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下：
本发明的一种双臂式机械手臂搬运板件的方法，主要应用于一液晶显示面板的制造过程，特别是在液晶显示面板的前段矩阵工艺中，通过使用机械手臂来取放基板于多种不同的加工设备上。关于液晶显示面板的前段矩阵工艺请参照背景技术中的叙述，在此不再重述。
请参照图1所示，图1揭示本发明较佳实施例的一种双臂式机械手臂搬运板件的动作示意图。如图1所示，一种双臂式机械手臂10，其主体为一约呈柱状的座体，所述双臂式机械手臂10主要包含一第一机械手臂11及一第二机械手臂12，而所述第一机械手臂11及所述第二机械手臂12通过数个关节及伺服机构而得以独立运作(一般由计算机软件控制)。所述第一机械手臂11及所述第二机械手臂12具有呈叉状的承载平台，并通过一种相似于堆高机的方式来动作：将叉状的承载平台伸入物品下方后上升以承载物品，或者是反向动作的卸载物品。
另外，所述第一机械手臂11及所述第二机械手臂12的上表面分别设有至少一真空吸嘴(未绘示)，通过所述至少一真空吸嘴的真空吸附作用可固定所承载的物品。
再者，本发明较佳实施例的双臂式机械手臂搬运板件的方法，除了需要所述双臂式机械手臂10之外，还需要一加工设备20、一第一板件30及一第二板件，其可以是一封闭(密闭)或非封闭(密闭)的加工设备，例如为液晶显示面板前段矩阵工艺中所使用的洗净设备、曝光机、显影线、光刻胶涂布线机、框胶印刷设备、玻璃组立设备、热压合设备或喷洒设备等。
另外，所述加工设备20包含至少一开放侧边(未标示)及一作业位置21，所述开放侧边可固定或暂时开启以供所述第一机械手臂11及所述第二机械手臂12伸入所述加工设备20之内进行作业。所述作业位置21是一底部中空的及顶部部分透空的承架，其可供所述第一机械手臂11或所述第二机械手臂12由侧边伸入或退出，或者以上下移动的方式穿过所述作业位置21。本发明主要通过将所述双臂式机械手臂10的所述第二机械手臂12及所述第一机械手臂11来取出所述加工设备20内的所述第二板件40并放置所述第一板件30。
请同时参照图1至图7所示，图1至图6揭示本发明较佳实施例的一种双臂式机械手臂搬运板件的连续动作示意图；图7是本发明较佳实施例的一种双臂式机械手臂搬运板件的方法流程图。如图7所示，本发明较佳实施例的双臂式机械手臂搬运板件的方法，包含以下步骤：
(a)准备所述第一机械手臂11及所述第二机械手臂12，并由所述第一机械手臂11承载所述第一板件30(步骤S01)。此时，所述第二机械手臂12是闲置的，而所述第一机械手臂11上表面上的所述真空吸嘴可通过启动真空以固定所述第一板件30。
(b)将所述第一机械手臂11与所述第二机械手臂12同时伸入所述加工设备20中，其中所述第二机械手臂12到达所述作业位置21的下方，所述作业位置21上放置有所述第二板件(步骤S02)。此时，所述第一机械手臂11承载着所述第一板件30并位于所述作业位置21的上方一段适当的距离。
(c)抬升所述第二机械手臂12，以承载所述第二板件40(步骤S03)。此时，所述第二机械手臂12上表面上的所述真空吸嘴可通过启动真空以固定所述第二板件40。并且同时，所述第一机械手臂11可进行一稳定作业，并且所述真空吸嘴于所述第一机械手臂11稳定后开始对先前承载的所述第一板件30进行一解除固定吸力作业。
在抬升第二机械手臂12的同时，可以一起抬升第一机械手臂11，在第二机械手臂承载第二板件40的同时，第一机械手臂11可以进行稳定作业。可以理解的是，在抬升第二机械手臂12的同时，也可以保持第一机械手臂11在水平位置上不变，只需在步骤（b）之前，调整第一机械手臂11与所述第二机械手臂之间具有足够的高度差。
(d)移动所述第二机械手臂12及所述第二板件40，以退出所述加工设备20(步骤S04)。在此过程中，所述第一机械手臂11的所述真空吸嘴可以完成破真空。
(e)降低所述第一机械手臂11并将所述第一板件30放置于所述作业位置21(步骤S05)。在降低所述第一机械手臂11的同时，也可以降低第二机械手臂12。
(f)移动所述第二机械手臂，以退出所述加工设备(步骤S06)。
综上步骤(a)至(f)所述，由于所述第一机械手臂11与所述第二机械手臂12是同时伸入所述加工设备20中，因此在步骤(c)至步骤(d)进行期间，也就当所述第二机械手臂12取出所述加工设备中的第二板件40时，所述第一机械手臂11同时进行一稳定作业(由晃动状态到静止状态)及对先前承载的所述第一板件30进行一解除固定吸力作业。因此在进行步骤(e)之前，也就是降低所述第一机械手臂11，并将所述第一板件30放置于所述作业位置21之前，所述第一机械手臂11上的所述真空吸嘴已完成了破真空，以完成所述解除固定吸力作业。因此本发明可防止所述第一板件30在放置时发生破裂的风险，并节省所述第一机械手臂12等候稳定及破真空解除固定吸力所需的作业时间，可进一步可减少总时间，并相对能提高产能与良品率。
另外，在现有的机械手臂搬运板件的方法中，是在下降过程中进行破真空动作，如上机械手臂出力值过大(下降较快)，可能在放置基板时造成上机械手臂的真空吸嘴的破真空尚不完全(基板仍被残余的真空吸嘴的吸力所吸住)，结果，当基板放置在加工设备的作业位置(如支架)上时，将可能导致基板与作业位置发生碰撞而破损的缺陷，因而大幅影响加工的良品率。本发明的所述双臂式机械手臂搬运板件的方法，由于所述第一板件30放置于所述作业位置21之前，所述第一机械手臂11上的所述真空吸嘴已完成了破真空。因此，还可以通过提高所述第一机械手臂11下降放置所述第一板件30的出力值(速度)，以进一步减少所述双臂式机械手臂搬运板件的时间，并相对能提高产能。
再者，本发明所述第一机械手臂11优选是位于所述第二机械手臂12的上方。但本发明并不限于此，使用者也可依实际需求来配置所述第一机械手臂11与所述第二机械手臂12的相对位置及距离。
另外，本发明的双臂式机械手臂搬运板件的方法优选是应用于液晶显示面板的前段矩阵制造过程中的基板，因此本发明的所述第一机械手臂11及所述第二机械手臂12优选具有呈叉状的承载平台。但本发明并不限于此，本发明的双臂式机械手臂搬运板件的方法也可应用于液晶显示面板的其他制造过程，并且所述第一机械手臂11及所述第二机械手臂12的承载平台也可以是其他型式。
综上所述，相较于现有的机械手臂进行交换基板的方法，因为需要特别使上机械手臂等待一段时间后破真空，因此会增加机械手臂取放基板的总时间。并且在机械手臂下降过程中，由于破真空不完全而导致基板破损。本发明的双臂式机械手臂搬运板件的方法，其通过将所述第一机械手臂11与所述第二机械手臂12同时伸入所述加工设备20中，并在所述第二机械手臂12取出所述加工设备20中的所述第二板件40时，使所述第一机械手臂11可同时进行一稳定作业及对先前承载的所述第一板件30进行一解除固定吸力作业(破真空)。因此本发明可防止所述第一板件30在放置时发生破裂的风险，并节省所述第一机械手臂11等候稳定及破真空解除固定吸力所需的作业时间，可进一步减少总时间，并相对能提高产能与良品率。
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，已公开的实施例并未限制本发明的范围。相反地，包含于权利要求书的精神及范围的修改及均等设置均包括于本发明的范围内。

Claims (10)

1.一种双臂式机械手臂搬运板件的方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：
(a)准备一第一机械手臂及一第二机械手臂，并由所述第一机械手臂承载一第一板件；
(b)将所述第一机械手臂与所述第二机械手臂同时伸入一加工设备中，其中所述第二机械手臂到达一作业位置的下方，所述作业位置上放置有一第二板件；
(c)抬升所述第二机械手臂，以承载所述第二板件；
(d)移动所述第二机械手臂及所述第二板件，以退出所述加工设备；
(e)降低所述第一机械手臂，并将所述第一板件放置于所述作业位置上；以及
(f)移动所述第一机械手臂，以退出所述加工设备；
其中在步骤(c)至步骤(d)的期间，所述第一机械手臂同时进行一稳定作业。
2.如权利要求1所述的双臂式机械手臂搬运板件的方法，其特征在于，在所述第一机械手臂进行一稳定作业之后，还包括：对所述第一板件进行一解除固定吸力作业。
3.如权利要求1所述的双臂式机械手臂搬运板件的方法，其特征在于：所述第一机械手臂及所述第二机械手臂的上表面分别设有至少一真空吸嘴，通过所述至少一真空吸嘴分别提供一固定吸力固定所述第一板件及所述第二板件。
4.如权利要求3所述的双臂式机械手臂搬运板件的方法，其特征在于：在步骤(c)至步骤(d)的期间，对所述第一机械手臂的至少一真空吸嘴进行破真空，以完成对所述第一板件解除固定吸力作业。
5.如权利要求1所述的双臂式机械手臂搬运板件的方法，其特征在于：在降低所述第一机械手臂的同时，降低所述第二机械手臂。
6.如权利要求1所述的双臂式机械手臂搬运板件的方法，其特征在于：在所述抬升所述第二机械手臂的同时，抬升所述第一机械手臂。
7.一种双臂式机械手臂，其特征在于，包括：
第一机械手臂，用于承载第一板件，伸入一加工设备中，该加工设备包括承载第二板件的作业位置，将第一板件放置于所述作业位置上，退出所述加工设备；
第二机械手臂，用于与第一机械手臂同时伸入所述加工设备中，并承载所述加工设备中的第二板件，在承载到所述第二板件后退出所述加工设备；所述第一机械手臂还用于在所述第二机械手臂承载所述第二板件并退出所述加工设备的过程中，进行一稳定作业。
8.根据权利要求7所述的双臂式机械手臂，其特征在于，所述第一机械手臂还用于在进行所述稳定作业之后，对所述第一板件进行一解除固定吸力作业。
9.根据权利要求7所述的双臂式机械手臂，其特征在于，所述第一机械手臂及所述第二机械手臂的上表面分别设有至少一真空吸嘴，通过所述至少一真空吸嘴分别提供一固定吸力固定所述第一板件及所述第二板件。
10.根据权利要求7所述的双臂式机械手臂，其特征在于：所述第一机械手臂及所述第二机械手臂具有呈叉状的承载平台。
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