CN108415082B - 传感器 - Google Patents

Abstract

本申请涉及液晶面板制造领域，一种传感器，用于在液晶面板制程机台上感应基板的位置，所述机台上设有转轴和滚轮，所述传感器包括磁性单元、线圈和感应电路，所述磁性单元固设于所述滚轮上，所述线圈设置于所述转轴内，所述感应电路连通所述线圈。当所述基板滑动至所述滚轮位置时，所述滚轮带动所述磁性单元绕所述转轴转动，所述线圈因切割磁力线而产生电流，操作人员通过对所述感应电路***号的监测可以定位所述基板在所述机台上的位置。本申请所述传感器具备结构简单，可靠性高，在所述机台的干段和湿段均可使用等优点，可提高液晶面板制作的良品率。

Description

传感器

技术领域

本申请涉及液晶面板制造领域，尤其涉及一种机台上的传感器。

背景技术

在液晶面板的制程中，多台大型设备串联于机台上，处于制程中的基板通过机台上转动设置的滚轮滑动，按预定顺序在各个设备中流转，形成流水作业。所述滚轮转动设置于转轴上，多根所述转轴沿所述机台的流转方向并排设置于所述机台上，所述转轴垂直于所述机台的流转方向。在一些设备内部，也同样设置有所述转轴和所述滚轮，用于所述基板进出所述设备以及在所述设备中滑动。在所述基板的制程中，需要使用感应器来定位所述基板的位置。

目前，在感应所述基板位置主要有两种传感器：光学传感器以及机械摇杆式传感器。光学传感器是靠发出光以及基板反射光的强弱来判断是否有基板，但在设备有大量水汽的部位如清洗段、显影段，水汽会导致此类传感器出现误报，所以此类传感器大部分应用于所述机台的干段。对于所述机台的湿段则采用摇杆式传感器：在无基板通过时摇杆式传感器成竖直状态，当基板传送至该传感器所在位置时，摇杆被基板向下压迫，使得该传感器得到相应的基板信号。摇杆式传感器靠机构转动来传递信息，不会因为水汽等产生误差。但是，摇杆式传感器由于工作原理限定，在所述机台上的安装高度需要高出所述滚轮一定距离，才能被基板压下。在机台的湿段，摇杆式传感器因为长时间接触制程中的药液，容易导致转动摩擦力变大，不能正常被压下，从而导致基板的破片。

发明内容

本申请的目的在于提供一种同时适用于机台的干段和时段的传感器，结构简单，具备更高的可靠性。本申请传感器包括如下技术方案：

一种传感器，用于在液晶面板制程机台上感应基板的位置，所述机台上固设有转轴，以及套设于所述转轴上的滚轮，多个所述滚轮沿所述转轴的轴线方向排列并转动，所述传感器包括磁性单元、线圈和感应电路；所述磁性单元固设于至少一个所述滚轮上；所述线圈设置于所述转轴内，所述线圈沿所述转轴的轴线方向缠绕，所述线圈为开环电路；

所述感应电路电连接所述线圈，且与所述线圈共同构成闭环电路，所述闭环电路用于通过所述线圈在感应所述滚轮转动时产生的电流，以感测所述基板的位置。

其中，所述线圈包括伸出所述转轴的两极，所述感应电路包括分别连接所述线圈两极的两根导线，以及连通两根所述导线之间的指示器。

其中，所述感应电路上还串联有电流放大器，所述电流放大器用于放大所述传感器中感应到的电流。

其中，所述感应电路还连接有信号处理单元，所述信号处理单元用于将所述传感器感应到的电流转换为电信号。

其中，所述磁性单元至少包括一对N极磁块和S极磁块，所述N极磁块和所述S极磁块形成的磁力线至少一部分穿过所述转轴。

其中，所述磁性单元密封设置于所述滚轮内部。

其中，所述转轴沿轴线方向上分为多段，每一段所述转轴至少包括一个所述滚轮，每一段所述转轴上至少有一个所述滚轮中设有所述磁性单元。

其中，含有所述磁性单元的所述滚轮的外径不小于其余所述滚轮的外径。

其中，所述线圈为多组，多组所述线圈均设置于所述转轴内部，多组所述线圈串联形成所述开环电路。

其中，所述转轴为多个，多个所述转轴并排设置于所述机台上，相邻两个所述转轴上均设有所述传感器。

本申请所述传感器，通过在所述滚轮上设置所述磁性单元，所述磁性单元包括成对的N极磁块和S极磁块，所述N极磁块和所述S极磁块形成的磁力线至少一部分穿过所述转轴；通过在所述转轴上设置所述线圈，所述线圈包括沿所述转轴的轴线方向缠绕的线圈；再通过所述感应电路连通所述线圈，最终实现所述滚轮在所述基板经过时，所述基板摩擦所述滚轮转动，所述滚轮内的磁力线相对于所述线圈转动，所述线圈在切割磁力线时产生电流感应，所述感应电路将产生的电流接收并形成信号，操作者可以根据监测所述感应电路的电流信号来判断该处是否有所述基板经过，最终实现在所述机台上对所述基板的定位。本申请所述传感器具备结构简单，可靠性高，在所述机台的干段和湿段均可使用等优点，可提高液晶面板制作的良品率。

附图说明

图1是本申请传感器的示意图；

图2是本申请传感器内部细节的示意图；

图3是本申请传感器另一实施例的示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。

请参阅图1，在液晶面板制程机台200上，沿所述机台200的流转路径并排固定着多个转轴210，所述转轴210上转动设置有滚轮220。用于制作液晶面板的基板300通过相对于所述滚轮220的滑动，而实现在所述机台200上的依次流转。本申请所述传感器100包括磁性单元10、线圈20和感应电路30。所述磁性单元10固设于至少一个所述滚轮220上。所述磁性单元10包括成对的N极磁块11和S极磁块12。在本实施例中，所述N极磁块11和所述S极磁块12分列所述滚轮220转动中心的两侧，且所述N极磁块11和所述S极磁块12相对于所述滚轮220的转动中心对称。由此，所述N极磁块11和所述S极磁块12形成了穿过所述滚轮220的转动中心的磁力线。由于所述滚轮220绕所述转轴210转动，也即所述N极磁块11和所述S极磁块12形成了穿过所述转轴210的磁力线。所述线圈20设置于所述转轴210内。所述线圈20的缠绕方向沿所述转轴210的轴线方向，此处的轴线方向是指轴线的延伸方向。为了达到切割磁力线的目的，所述线圈20在所述转轴210中的位置需要对应所述磁性单元10的安装位置，也即所述线圈20在所述转轴210中需要贯穿安装所述磁性单元10的所述滚轮220在所述转轴210的轴线上的投影线段。所述线圈20为开环电路，通过所述感应电路30的连接所述开环电路的两端，以形成闭环。另一种描述方式为，所述线圈20与所述感应电路30配合以形成闭环电路。所述感应电路30用于感应所述线圈20上的电流。

所述滚轮220用于承载所述基板300并使得所述基板300沿流转路径滑动。当所述基板300滑动至装有所述磁性单元10的所述滚轮220处时，所述基板300与所述滚轮220发生接触，所述基板300在所述滚轮220上滑动，所述滚轮220因为摩擦力而绕转动中心转动。所述滚轮220的转动中心即为所述转轴210的轴线。所述滚轮220带动所述磁性单元10一同转动，此时所述磁性单元10因为成对的所述N极磁块11和所述S极磁块12，在所述转轴210的轴线位置存在通过所述轴线的磁感线。而所述磁性单元10的转动也形成了所述磁感线绕所述轴线的切割动作。所述线圈20固定于所述转轴210的内部，因相对于转动的所述磁感线静止，使得所述磁感线被切割，所述线圈20上因为磁感现象而产生电流。由于所述线圈20与所述感应电路30连接为闭环电路，因而所述感应电路30上也有电流经过，由此操作人员通过电表、感应器等对所述感应电路30进行测量，可以监测到电流信号。因为所述滚轮220在所述基板300未经过时，相对于所述转轴210处于静止状态，而只有在所述基板300经过所述滚轮220的位置，与所述滚轮220发生滑动摩擦时才会发生转动，因此所述感应电路30上没有电流流过时，操作人员可以断定在该滚轮220的位置并没有所述基板300经过并与之发生接触。反之，当所述感应电路30上有电流经过时，可以判断所述滚轮220的位置上有所述基板300经过，由此来定位所述基板300在所述机台200上的具***置。

本申请所述传感器100采用了机械接触式原理，相较于光学传感器不能在所述机台200的湿段内正常工作的缺点，机械接触式的所述传感器100则没有这方面的限制。而利用所述滚轮220相对于所述转轴210转动的特点，一方面避免了现行的摇杆式传感器出现故障时损坏所述基板300的缺点，本申请所述传感器100即使损坏后，也不会对所述基板300造成直接的损坏；另一方面利用所述转轴210和所述滚轮220的定位精度，可以巧妙的避免摩擦式滚轮传感器的精度不高的缺点。即本申请所述传感器100的传感精度并不取决于所述传感器100本身，所述磁性单元10与所述线圈20之间的相对旋转速度、切割磁力线角度等都不会对本申请所述传感器100产生多大的影响。真正对本申请所述传感器100的感应精度造成影响的因素是所述滚轮220以及所述转轴210的安装精度。具体的，所述传感器100对所述基板300的定位精度，取决于所述转轴210和所述滚轮220的安装精度。

运用本申请所述传感器100的所述机台200，因为所述传感器100的环境适应能力较高，使得所述机台200在其干段和湿段均可设置原理统一的传感器来实现所述基板300的定位。同时隐藏在所述机台200的所述转轴210和所述滚轮220内的设置不影响所述机台200的正常工作，也避免了因为自身损坏而造成的所述基板300的破片现象，具备更高的可靠性，提高液晶面板的生产良品率。

可以理解的，在本实施例中，所述N极磁块11和所述S极磁块12对称分布于所述滚轮220转动中心的两侧。在另外一些实施例中，所述N极磁块11和S极磁块12也可以不用对称设置，甚至不需要完全分布于所述滚轮220转动中心的两侧，只需要至少一部分磁力线穿过所述转轴210，在所述滚轮220转动时能够使得所述线圈20切割刀所述磁力线，同样可以达到本申请所描述的技术方案能够达到的效果。

在上述实施例中，所述磁性单元10对所述线圈20的转动，所产生的电流可能较小，不容易***作人员捕捉。为了提高所述传感器100的工作效率，在既定的转动动作下产生更大的感应电流，还可以进行以下的优化设置。

一种实施例，见图2，在所述滚轮220的内部，所述磁性单元10设置为多对，多对所述N极磁块11和所述S极磁块12均对称分布于所述滚轮220转动中心的两侧。多对所述磁性单元10的设置可以保证所述滚轮220内产生更多垂直于所述转轴210的磁力线排布，从而在所述滚轮220的转动过程中所述线圈20可以切割到更多的所述磁力线，产生更大的电流以被所述感应电路30所感应。

进一步的，在沿所述滚轮220的圆周方向上，相邻两个磁块的磁性互为异性。即相邻两个磁块的磁极不相同。在所述滚轮220受所述基板300的摩擦而产生转动的情况下，相同的转速得以的产生更频繁的磁极变换，从而提高电流频率以被所述感应电路30所感应。

还有一些实施例，将所述线圈20设置为多组，多组所述线圈20均沿所述转轴210的轴线延伸方向缠绕。多组所述线圈20均设置于所述转轴210的内部，且多组所述线圈20串联为开环电路。这样的设置在所述滚轮220的转速、所述磁性单元10的数量一定的情况下，通过增加所述线圈20的缠绕数量，来增加对所述磁力线的切割面积，同样可以增加所述传感器100所产生的电流大小，以被所述感应电路30所感应。

一种实施例中，所述感应电路30上为了更清晰的获得电流经过的信号，还设有电流放大器。可以理解的，所述电流放大器可以将所述感应电路30上的电流信号进行放大，以便于操作人员更有效的对信号进行提取。可以理解的，所述感应电路30上还可以设置滤波器，用于过滤干扰信号。

从图1可知，所述线圈20包括伸出所述转轴210的两极，所述感应电路30包括分别连接所述线圈20两极的两根导线，以及连通两根所述导线的指示器31。所述指示器31可以通过所述感应器100所感应到的电流信号而产生电、声、光等任意形式的提醒，以告知操作人员所述基板300已到达所述感应器100的位置。一些实施例中，所述感应电路30还连接有信号处理单元，所述信号处理单元用于将所述传感器100感应到的电流转换为电信号，当所述机台200的控制***接收到所述电信号后，可以根据所述基板300的具***置而开启或关闭相应的设备功能。

所述线圈20设置于所述转轴210内部，因而可以隔绝所述机台200中湿段的水气影响。但所述磁性单元10在所述滚轮220上固定，如果所述滚轮220不对所述磁性单元10做一定的保护，则所述磁性单元10将长期暴露于水气环境中。特别是个别湿段上采用了药水或化学制剂，所述磁性单元10的长期暴露并不利于本申请传感器100的可靠性保证。虽然所述磁性单元10在长期暴露于化学制剂的环境下万一失效，并不会直接造成所述基板300的损坏，但是所述传感器100将无法正常工作。为此，一种实施例，所述磁性单元10被密封设置于所述滚轮220的内部，用所述滚轮220来包裹所述磁性单元10，以使得所述磁性单元10不直接接触水气等，得以对所述磁性单元10加以保护。

由于所述基板300的宽度较大，在同一所述转轴210上，设有多个所述滚轮220。多个所述滚轮220沿所述转轴210的轴线方向并排设置。当所述基板300在制程中因为高温、应力集中等原因产生部分翘曲，或扭转变形的情况下，可能会发生某一段所述基板300在滑动的过程中不会与其对应的所述滚轮220接触的现象。另一方面，所述转轴210如果因为直线度不佳，或长期使用后的弯曲变形等问题，也容易在某一段处出现滚轮位置发生偏移，无法与所述基板300接触的现象。这样的情况都会造成所述基板300无法与其对应的所述滚轮220接触，在所述基板300滑动经过所述滚轮220时二者之间无摩擦，所述滚轮220不会与所述转轴210发生转动。如果此现象发生在装配所述磁性单元10的所述滚轮220上，则所述传感器100会因此造成不工作的情况，无法有效反应当前所述基板300的位置状态。

为此，一种实施例见图3，将所述转轴210沿轴线方向上分为三段，每一段所述转轴210中至少包括一个包含所述磁性单元10的所述滚轮220。即每一段所述转轴210上至少包括一个所述滚轮220，每一段所述转轴210上至少有一个所述滚轮220中设有所述磁性单元10。这样在所述面板300滑动至所述转轴210处时，所述转轴210上至少有三个装配有所述磁性单元10的所述滚轮220与所述基板300发生接触。即使所述基板300或所述转轴210出现局部变形的现象，个别所述滚轮220与所述基板300不能接触并转动，也还有其余所述滚轮220与所述基板300发生接触，从而不会影响所述传感器100的正常工作。

可以理解的，图3实施例中将所述转轴210分为三段来设置至少三个所述磁性单元10于所述滚轮220上，在其余一些实施例汇总，所述转轴210的分段可以为任意数量。只要保证所述转轴210的每一个分段上都能对应设有至少一个所述滚轮220即可。极端情况下，所述转轴210上的每一个所述滚轮220都可以设置所述磁性单元10，从而保证所述传感器100的正常感应。

可以理解的，在所述转轴210被划分的多段中，所述磁性单元10的设置可以均布于所述转轴210上。即在所述转轴210上选择间距相同的所述滚轮220，在所述滚轮220中设置所述磁性单元。均布的设置可以避免因为所述磁性单元10的分布不均而产生的误差。

可以理解的，所述转轴210内部的所述线圈20沿所述转轴210的轴线的最大长度，需要超过距离所述感应电路30最远的所述磁性单元10的位置，使得每一个所述磁性单元10产生的磁力线都能被所述线圈20所切割，并产生电流一共所述感应电路30接收。

另一种实施例，因为多个所述滚轮220的制造公差影响，同轴设置的所述滚轮220也可能存在高度差，进而影响个别直径较小的所述滚轮220与所述基板300的接触。含有所述磁性单元10的所述滚轮220的外径不小于其余所述滚轮220的外径，即含有所述磁性单元10的所述滚轮220的直径可以大于等于其余所述滚轮220的直径，从而保证含有所述磁性单元10的所述滚轮220在设置于所述转轴210上时，能够略高于或持平其余所述滚轮220，在所述基板300滑动至所述转轴210处时，略高于或持平于其余所述滚轮220的设有所述磁性单元10的所述滚轮220，可以保证与所述基板300的接触。

上述的实施例针对的是垂直于所述基板300的流转方向上，所述滚轮220与所述基板300的无接触现象。而在沿所述基板300的流转方向上，并排设置的多个所述转轴210之间也可能存在高度差的问题。若设置有所述传感器100的所述转轴210低于其前后相邻的多个所述转轴210时，则无论所述转轴210上设置多少个所述传感器100，都不会得到相应的所述基板300的位置信号。为此，对于并排设置于所述机台200上的所述转轴210，可以在相邻两个所述转轴210上均设置所述传感器100，以避免上述现象的发生，可以提高所述传感器100的可靠性。

以上所述的实施方式，并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在该技术方案的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种传感器，用于在液晶面板制程机台上感应基板的位置，所述机台上固设有转轴，以及套设于所述转轴上的滚轮，多个所述滚轮沿所述转轴的轴线方向排列并转动，其特征在于：

所述传感器包括磁性单元、线圈和感应电路；

所述磁性单元固设于至少一个所述滚轮上；

所述线圈设置于所述转轴内，所述线圈沿所述转轴的轴线方向缠绕，所述线圈为开环电路；

所述感应电路电连接所述线圈，且与所述线圈共同构成闭环电路，所述闭环电路用于通过所述线圈在感应所述滚轮转动时产生的电流，以感测所述基板的位置,含有所述磁性单元的所述滚轮的外径不小于其余所述滚轮的外径，所述磁性单元至少包括一对N极磁块和S极磁块，所述N极磁块和所述S极磁块形成的磁力线至少一部分穿过所述转轴。

2.如权利要求1所述传感器，其特征在于，所述线圈包括伸出所述转轴的两极，所述感应电路包括分别连接所述线圈两极的两根导线，以及连通在两根所述导线之间的指示器。

3.如权利要求2所述传感器，其特征在于，所述感应电路上还串联有电流放大器，所述电流放大器用于放大所述传感器中感应到的电流。

4.如权利要求3所述传感器，其特征在于，所述感应电路还连接有信号处理单元，所述信号处理单元用于将所述传感器感应到的电流转换为电信号。

5.如权利要求1所述传感器，其特征在于，所述磁性单元密封设置于所述滚轮内部。

6.如权利要求1所述传感器，其特征在于，所述转轴沿轴线方向上分为多段，每一段所述转轴至少包括一个所述滚轮，每一段所述转轴上至少有一个所述滚轮中设有所述磁性单元。

7.如权利要求1所述传感器，其特征在于，所述线圈为多组，多组所述线圈均设置于所述转轴内部，多组所述线圈串联形成所述开环电路。

8.如权利要求1所述传感器，其特征在于，所述转轴为多个，多个所述转轴并排设置于所述机台上，相邻两个所述转轴上均设有所述传感器。

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