CN106814551A - 一种基板交接装置及交接方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基板交接装置及交接方法，该装置包括气浮台和工作台，气浮台包括：固定气浮单元和升降气浮单元，固定气浮单元包括第一底座、第一水平向驱动轴、固定气浮块、真空吸盘及吸盘升降气缸；升降气浮单元设置于固定气浮单元与工作台之间，包括升降气浮块和第一垂向驱动轴；工作台包括：第二底座、第二水平向驱动轴、第二垂向驱动轴、工作平台及缓冲器。本发明通过增加升降气浮单元，增加了工作台的机械缓冲行程；工作台运动失控时，可利用缓冲器阻止失控运动，工作台距离固定气浮块仍存在一定距离，避免碰撞事故；利用第二垂向驱动轴控制工作平台的升降，确保基板传送过程中，始终从高气浮面向低气浮面运动，提高安全性。

Description

一种基板交接装置及交接方法

技术领域

本发明涉及光刻机设备领域，尤其涉及一种能够对玻璃基板进行安全稳定地传送的基板交接装置及交接方法。

背景技术

随着TFT(薄膜场效应晶体管，英文全称：Thin Film Transistor)平板显示行业的尺寸不断增大，玻璃基板的尺寸也逐渐增大，当玻璃基板尺寸增大到一定范围后，用常规的方法很难实现精确稳定且快速的基板传输与交接。为了保证基板能够安全稳定的传送到曝光工作台上，引入了气浮设计，由于气浮交接的安全需求，两个相邻气浮面之间的间距要求越小越好，一般要小于10mm，而当大质量的工作台以高速状态失控的话，10mm的距离无法设计安全的缓冲机构。

因此，如何提供一种安全、稳定的基板交接装置及交接方法是本领域技术人员亟待解决的一个技术问题。

发明内容

本发明提供一种基板交接装置及交接方法，以解决上述技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种基板交接装置，包括气浮台和工作台：

所述气浮台包括固定气浮单元和升降气浮单元，

所述固定气浮单元包括第一底座、第一水平向驱动轴、固定气浮块、真空吸盘以及吸盘升降气缸，所述第一水平向驱动轴和固定气浮块均固定于所述第一底座上，所述吸盘升降气缸安装于所述第一水平向驱动轴上，并由所述第一水平向驱动轴驱动在水平面上沿直线运动，所述真空吸盘固定于所述吸盘升降气缸上，并由所述吸盘升降气缸驱动沿垂向运动；

所述升降气浮单元设置于所述固定气浮单元与所述工作台之间，其包括升降气浮块和第一垂向驱动轴，所述升降气浮块固定于所述第一垂向驱动轴上，并由所述第一垂向驱动轴驱动沿垂向运动；

所述工作台包括第二底座、第二水平向驱动轴、第二垂向驱动轴、工作平台以及缓冲器，所述第二水平向驱动轴固定于所述第二底座上，所述第二垂向驱动轴安装于所述第二水平向驱动轴上，并由所述第二水平向驱动轴驱动在水平面上沿直线运动；所述工作平台安装于所述第二垂向驱动轴上，并由所述第二垂向驱动轴驱动沿垂向运动；所述缓冲器固定于所述第二垂向驱动轴上，且位于所述工作平台下方。

较佳地，当所述第一垂向驱动轴收缩时，所述升降气浮块的位置与所述缓冲器的位置对应，且所述升降气浮块的上表面低于所述工作平台的下表面。

较佳地，当所述第一垂向驱动轴顶起时，所述升降气浮块的上表面与所述固定气浮块的上表面平齐。

较佳地，当所述第一垂向驱动轴顶起时，所述升降气浮块与所述固定气浮块之间的距离小于10mm。

较佳地，当所述工作平台升起时，所述工作平台的上表面高于所述固定气浮块的上表面；当所述工作平台落下时，所述工作平台的上表面低于所述固定气浮块的上表面。

较佳地，当基板从所述气浮台向所述工作台传送时，所述第二垂向驱动轴控制所述工作平台升起；当基板从所述工作台向所述气浮台传送时，所述第二垂向驱动轴控制所述工作平台落下。

较佳地，所述升降气浮单元的数量为三个，三个升降气浮单元沿垂直于基板的传送方向均布于所述固定气浮块与所述工作平台之间。

本发明还提供了一种基板交接方法，应用于如上所述的基板交接装置中，包括如下步骤：

S1：初始化，所述吸盘升降气缸、第一垂向驱动轴以及第二垂向驱动轴均处于收缩状态，所述第二水平向驱动轴带动工作平台运动至接板位置；

S2：将基板放置于所述固定气浮块上；

S3：将所述基板悬浮于所述固定气浮块上，所述吸盘升降气缸升起，并由所述真空吸盘吸附所述基板；

S4：所述第一水平向驱动轴带动所述真空吸盘靠近所述工作台；所述第一垂向驱动轴驱动所述升降气浮块升起，直至所述基板传送至所述工作平台上；

S5：所述第二垂向驱动轴驱动工作平台升起，所述第一水平向驱动轴驱动所述真空吸盘远离所述工作台，直至所述基板传送至所述固定气浮块上。

较佳地，所述第二垂向驱动轴驱动所述工作平台升降，使所述基板沿其传送方向由高处向低处传送。

较佳地，所述第二水平向驱动轴带动工作平台运动至接板位置之前，所述第一垂向驱动轴始终处于收缩状态。

较佳地，所述第二水平向驱动轴失控，带动所述工作平台撞向所述气浮台时，所述缓冲器与所述升降气浮块接触，使所述工作平台停止运动。

本发明还公开了一种基板交接装置，包括第一气浮台、工作台及第二气浮台：

所述第一气浮台包括

气浮单元，用于气浮支撑基板，且带动所述基板沿水平方向运动，

基板吸附单元，用于吸附所述基板，且带动所述基板沿垂直方向运动；

所述工件台设置在所述第一气浮台一侧，包括

支撑单元，用于支撑固定所述基板，且带动所述基板沿水平和垂直方向运动，

缓冲单元，设置在所述工件台上，并用于限制所述支撑单元沿水平方向的运动行程；

所述第二气浮台设置在所述第一气浮台和所述工件台之间，沿水平和垂直方向运动，用于在基板交接过程中，辅助支撑所述基板。

较佳地，所述基板吸附单元包括真空吸盘和吸盘升降气缸，所述基板放置于所述真空吸盘上方，所述真空吸盘固定于所述吸盘升降气缸上，并由所述吸盘升降气缸驱动沿垂直方向运动。

较佳地，所述气浮单元包括第一底座、固定气浮块以及第一水平向驱动轴，所述第一水平向驱动轴和固定气浮块均固定于所述第一底座上，所述固定气浮块支撑所述基板，所述吸盘升降气缸安装于所述第一水平向驱动轴上，并由所述第一水平向驱动轴驱动在水平方向上沿直线运动。

较佳地，所述支撑单元包括第二底座、第二水平向驱动轴、第二垂向驱动轴以及工作平台，所述第二水平向驱动轴固定于所述第二底座上，所述第二垂向驱动轴安装于所述第二水平向驱动轴上，并由所述第二水平向驱动轴驱动在水平方向上沿直线运动；所述工作平台安装于所述第二垂向驱动轴上，并由所述第二垂向驱动轴驱动沿垂直方向运动。

较佳地，所述缓冲单元固定于所述第二垂向驱动轴上，且位于所述工作平台下方。

较佳地，所述第二气浮台包括升降气浮块和第一垂向驱动轴，所述升降气浮块固定于所述第一垂向驱动轴上，并由所述第一垂向驱动轴驱动沿垂直方向运动。

与现有技术相比，本发明提供的一种基板交接装置及交接方法具有如下优点：

1.本发明通过在所述固定气浮单元和所述工作台之间增加升降气浮单元，增加了工作台的机械缓冲行程，从而提高基板气浮交接的安全性；

2.当工作台运动失控时，升降气浮块处于低位，当工作台被缓冲器阻止失控运动时，工作台距离固定气浮块仍存在一定距离，不会发生碰撞事故；

3.利用第二垂向驱动轴控制工作平台的升降，确保基板传送过程中(包括上板和下板)，基板始终是从高气浮面向低气浮面运动，进一步提高基板传送的安全性。

附图说明

图1为本发明一具体实施方式中基板交接装置的结构示意图；

图2为图1所示基板交接装置的俯视图；

图3为本发明一具体实施方式中基板交接装置中的第二水平向驱动轴失控状态示意图；

图4为本发明一具体实施方式中基板交接方法的工作流程图；

图5a～5e为本发明一具体实施方式中基板交接方法各步骤对应的基板交接装置状态图。

图中：100-气浮台；

111-第一底座、112-第一水平向驱动轴、113-固定气浮块、114-真空吸盘、115-吸盘升降气缸；

121-升降气浮块、122-第一垂向驱动轴；

200-工作台；

211-第二底座、212-第二水平向驱动轴、213-第二垂向驱动轴、214a-工作平台、214b-附属件、215-缓冲器；

300-基板。

具体实施方式

为了更详尽的表述上述发明的技术方案，以下列举出具体的实施例来证明技术效果；需要强调的是，这些实施例用于说明本发明而不限于限制本发明的范围。

本发明提供的一种基板交接装置，如图1和图2所示，包括气浮台100和工作台200，

所述气浮台100包括：固定气浮单元和升降气浮单元，

所述固定气浮单元包括第一底座111、第一水平向驱动轴112、固定气浮块113、真空吸盘114以及吸盘升降气缸115，所述第一水平向驱动轴112和固定气浮块113均固定于所述第一底座111上，所述吸盘升降气缸115安装于所述第一水平向驱动轴112上，并由所述第一水平向驱动轴112驱动在水平面上沿直线运动，所述真空吸盘114固定于所述吸盘升降气缸115上，并由所述吸盘升降气缸115驱动沿垂向运动；

所述升降气浮单元设置于所述固定气浮单元与所述工作台200之间，其包括升降气浮块121和第一垂向驱动轴122，所述升降气浮块121固定于所述第一垂向驱动轴122上，并由所述第一垂向驱动轴122驱动沿垂向运动；

具体地，所述固定气浮块113和升降气浮块121在通入压缩空气后可以产生气膜，将所述基板300悬浮。

所述工作台200包括：第二底座211、第二水平向驱动轴212、第二垂向驱动轴213、工作平台214a以及缓冲器215，所述第二水平向驱动轴212固定于所述第二底座211上，所述第二垂向驱动轴213安装于所述第二水平向驱动轴212上，并由所述第二水平向驱动轴212驱动在水平面上沿直线运动；所述工作平台214a安装于所述第二垂向驱动轴213上，并由所述第二垂向驱动轴213驱动沿垂向运动；所述缓冲器215固定于所述第二垂向驱动轴213上，且位于所述工作平台214a下方，较佳地，所述工作平台214a下方设有一附属件214b，二者为一体式结构，两者组合后在下方形成内凹区域，以便布置所述缓冲器215。

本发明通过在所述固定气浮单元和所述工作台200之间增加升降气浮单元，增加了工作台200的机械缓冲行程，从而提高了基板300气浮交接的安全性。

较佳地，请重点参考图5a和图3，当所述第一垂向驱动轴122收缩时，所述升降气浮块121的位置与所述缓冲器215的位置对应，且所述升降气浮块121的上表面低于所述工作平台214a的下表面，若所述第二水平向驱动轴212失控，带动所述工作平台214a撞向所述气浮台100时，所述缓冲器215与所述升降气浮块121接触，使所述工作平台214a停止运动，确保此时升降气浮块121不会与工作平台214a相撞。

较佳地，请重点参考图5b和图1，当所述第一垂向驱动轴122顶起时，所述升降气浮块121的上表面与所述固定气浮块133的上表面平齐，确保基板300传送平稳；较佳地，当所述第一垂向驱动轴122顶起时，所述升降气浮块121与所述固定气浮块113之间的距离小于10mm，以确保传送的安全性。

较佳地，请重点参考图5d，当所述工作平台214a升起时，所述工作平台214a的上表面高于所述固定气浮块113的上表面；请重点参考图5c，当所述工作平台214a落下时，所述工作平台214a的上表面低于所述固定气浮块113的上表面；当基板300从所述气浮台100向所述工作台200传送时，所述第二垂向驱动轴213控制所述工作平台214a升起；当基板300从所述工作台200向所述气浮台100传送时，所述第二垂向驱动轴213控制所述工作平台214a落下，以确保基板300传送过程中，始终从高气浮面向低气浮面运动，进一步提高安全性。

较佳地，请重点参考图2，所述升降气浮单元的数量为三个，三个升降气浮单元沿垂直于基板300的传送方向均布于所述固定气浮块113与所述工作平台214a之间，进一步确保基板300平稳传送。

请重点参考图4以及图5a～5e，本发明还提供了一种基板交接方法，应用于如上所述的基板交接装置中，包括如下步骤：

S1：初始化，所述吸盘升降气缸115、第一垂向驱动轴122以及第二垂向驱动轴213均处于收缩状态，所述第二水平向驱动轴212带动工作平台214a运动至接板位置；

S2：将基板300放置于所述固定气浮块113上；

S3：将所述基板300悬浮于所述固定气浮块113上，所述吸盘升降气缸115升起，并由所述真空吸盘114吸附所述基板300；

S4：所述第一水平向驱动轴112带动所述真空吸盘114靠近所述工作台200；所述第一垂向驱动轴122驱动所述升降气浮块121升起，直至所述基板300传送至所述工作平台214a上；

S5：所述第二垂向驱动轴213驱动工作平台214a升起，所述第一水平向驱动轴112驱动所述真空吸盘114远离所述工作台200，直至所述基板300传送至所述固定气浮块113上。

较佳地，请重点参考图5c和5d，所述第二垂向驱动轴213驱动所述工作平台214a升降，使所述基板300沿其传送方向由高处向低处传送，提高传送安全性。

较佳地，请重点参考图5a，所述第二水平向驱动轴212带动工作平台214a运动至接板位置之前，所述第一垂向驱动轴122始终处于收缩状态，确保工作平台214a不会与升降气浮块121相撞。

较佳地，请重点参考图3，所述第二水平向驱动轴212失控，带动所述工作平台214a撞向所述气浮台100时，所述缓冲器215与所述升降气浮块121接触，使所述工作平台214a停止运动，此时，工作平台214a与所述固定气浮块113之间仍存在一定的距离，避免发生碰撞事故。

综上所述，本发明提供的一种基板交接装置及交接方法，该装置包括气浮台100和工作台200，所述气浮台100包括：固定气浮单元和升降气浮单元，所述固定气浮单元包括第一底座111、第一水平向驱动轴112、固定气浮块113、真空吸盘114以及吸盘升降气缸115，所述第一水平向驱动轴112和固定气浮块113均固定于所述第一底座111上，所述吸盘升降气缸115安装于所述第一水平向驱动轴112上，并由所述第一水平向驱动轴112驱动在水平面上沿直线运动，所述真空吸盘114固定于所述吸盘升降气缸115上，并由所述吸盘升降气缸115驱动沿垂向运动；所述升降气浮单元设置于所述固定气浮单元与所述工作台200之间，其包括升降气浮块121和第一垂向驱动轴122，所述升降气浮块121固定于所述第一垂向驱动轴122上，并由所述第一垂向驱动轴122驱动沿垂向运动；所述工作台200包括：第二底座211、第二水平向驱动轴212、第二垂向驱动轴213、工作平台214a以及缓冲器215，所述第二水平向驱动轴212固定于所述第二底座211上，所述第二垂向驱动轴213安装于所述第二水平向驱动轴212上，并由所述第二水平向驱动轴212驱动在水平面上沿直线运动；所述工作平台214a安装于所述第二垂向驱动轴213上，并由所述第二垂向驱动轴213驱动沿垂向运动；所述缓冲器215固定于所述第二垂向驱动轴213上，且位于所述工作平台214a下方。本发明通过增加升降气浮单元，增加了工作台200的机械缓冲行程；工作台200运动失控时，可利用缓冲器215阻止失控运动，工作台200距离固定气浮块113仍存在一定距离，避免碰撞事故；利用第二垂向驱动轴213控制工作平台214a的升降，确保基板300传送过程中，始终从高气浮面向低气浮面运动，提高安全性。

显然，本领域的技术人员可以对发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。

Claims (17)

1.一种基板交接装置，其特征在于，包括气浮台和工作台：

所述气浮台包括固定气浮单元和升降气浮单元，

所述固定气浮单元包括第一底座、第一水平向驱动轴、固定气浮块、真空吸盘以及吸盘升降气缸，所述第一水平向驱动轴和固定气浮块均固定于所述第一底座上，所述吸盘升降气缸安装于所述第一水平向驱动轴上，并由所述第一水平向驱动轴驱动在水平面上沿直线运动，所述真空吸盘固定于所述吸盘升降气缸上，并由所述吸盘升降气缸驱动沿垂向运动；

所述升降气浮单元设置于所述固定气浮单元与所述工作台之间，其包括升降气浮块和第一垂向驱动轴，所述升降气浮块固定于所述第一垂向驱动轴上，并由所述第一垂向驱动轴驱动沿垂向运动；

所述工作台包括第二底座、第二水平向驱动轴、第二垂向驱动轴、工作平台以及缓冲器，所述第二水平向驱动轴固定于所述第二底座上，所述第二垂向驱动轴安装于所述第二水平向驱动轴上，并由所述第二水平向驱动轴驱动在水平面上沿直线运动；所述工作平台安装于所述第二垂向驱动轴上，并由所述第二垂向驱动轴驱动沿垂向运动；所述缓冲器固定于所述第二垂向驱动轴上，且位于所述工作平台下方。

2.如权利要求1所述的一种基板交接装置，其特征在于，当所述第一垂向驱动轴收缩时，所述升降气浮块的位置与所述缓冲器的位置对应，且所述升降气浮块的上表面低于所述工作平台的下表面。

3.如权利要求1所述的一种基板交接装置，其特征在于，当所述第一垂向驱动轴顶起时，所述升降气浮块的上表面与所述固定气浮块的上表面平齐。

4.如权利要求1所述的一种基板交接装置，其特征在于，当所述第一垂向驱动轴顶起时，所述升降气浮块与所述固定气浮块之间的距离小于10mm。

5.如权利要求1所述的一种基板交接装置，其特征在于，当所述工作平台升起时，所述工作平台的上表面高于所述固定气浮块的上表面；当所述工作平台落下时，所述工作平台的上表面低于所述固定气浮块的上表面。

6.如权利要求5所述的一种基板交接装置，其特征在于，当基板从所述气浮台向所述工作台传送时，所述第二垂向驱动轴控制所述工作平台升起；当基板从所述工作台向所述气浮台传送时，所述第二垂向驱动轴控制所述工作平台落下。

7.如权利要求1所述的一种基板交接装置，其特征在于，所述升降气浮单元的数量为三个，三个升降气浮单元沿垂直于基板的传送方向均布于所述固定气浮块与所述工作平台之间。

8.一种基板交接方法，应用于如权利要求1所述的基板交接装置中，其特征在于，包括如下步骤：

S1：初始化，所述吸盘升降气缸、第一垂向驱动轴以及第二垂向驱动轴均处于收缩状态，所述第二水平向驱动轴带动工作平台运动至接板位置；

S2：将基板放置于所述固定气浮块上；

S3：将所述基板悬浮于所述固定气浮块上，所述吸盘升降气缸升起，并由所述真空吸盘吸附所述基板；

S4：所述第一水平向驱动轴带动所述真空吸盘靠近所述工作台；所述第一垂向驱动轴驱动所述升降气浮块升起，直至所述基板传送至所述工作平台上；

S5：所述第二垂向驱动轴驱动工作平台升起，所述第一水平向驱动轴驱动所述真空吸盘远离所述工作台，直至所述基板传送至所述固定气浮块上。

9.如权利要求8所述的一种基板交接方法，其特征在于，所述第二垂向驱动轴驱动所述工作平台升降，使所述基板沿其传送方向由高处向低处传送。

10.如权利要求8所述的一种基板交接方法，其特征在于，所述第二水平向驱动轴带动工作平台运动至接板位置之前，所述第一垂向驱动轴始终处于收缩状态。

11.如权利要求10所述的一种基板交接方法，其特征在于，所述第二水平向驱动轴失控，带动所述工作平台撞向所述气浮台时，所述缓冲器与所述升降气浮块接触，使所述工作平台停止运动。

12.一种基板交接装置，其特征在于，包括第一气浮台、工作台及第二气浮台：

所述第一气浮台包括

气浮单元，用于气浮支撑基板，且带动所述基板沿水平方向运动，

基板吸附单元，用于吸附所述基板，且带动所述基板沿垂直方向运动；

所述工件台设置在所述第一气浮台一侧，包括

支撑单元，用于支撑固定所述基板，且带动所述基板沿水平和垂直方向运动，

缓冲单元，设置在所述工件台上，并用于限制所述支撑单元沿水平方向的运动行程；

所述第二气浮台设置在所述第一气浮台和所述工件台之间，沿水平和垂直方向运动，用于在基板交接过程中，辅助支撑所述基板。

13.如权利要求12所述的基板交接装置，其特征在于，所述基板吸附单元包括真空吸盘和吸盘升降气缸，所述基板放置于所述真空吸盘上方，所述真空吸盘固定于所述吸盘升降气缸上，并由所述吸盘升降气缸驱动沿垂直方向运动。

14.如权利要求13所述的基板交接装置，其特征在于，所述气浮单元包括第一底座、固定气浮块以及第一水平向驱动轴，所述第一水平向驱动轴和固定气浮块均固定于所述第一底座上，所述固定气浮块支撑所述基板，所述吸盘升降气缸安装于所述第一水平向驱动轴上，并由所述第一水平向驱动轴驱动在水平方向上沿直线运动。

15.如权利要求12所述的基板交接装置，其特征在于，所述支撑单元包括第二底座、第二水平向驱动轴、第二垂向驱动轴以及工作平台，所述第二水平向驱动轴固定于所述第二底座上，所述第二垂向驱动轴安装于所述第二水平向驱动轴上，并由所述第二水平向驱动轴驱动在水平方向上沿直线运动；所述工作平台安装于所述第二垂向驱动轴上，并由所述第二垂向驱动轴驱动沿垂直方向运动。

16.如权利要求15所述的基板交接装置，其特征在于，所述缓冲单元固定于所述第二垂向驱动轴上，且位于所述工作平台下方。

17.如权利要求12所述的基板交接装置，其特征在于，所述第二气浮台包括升降气浮块和第一垂向驱动轴，所述升降气浮块固定于所述第一垂向驱动轴上，并由所述第一垂向驱动轴驱动沿垂直方向运动。