一种对位平台装置

技术领域

本发明涉及半导体制造设备技术领域，特别涉及一种对位平台装置。

背景技术

液晶显示屏模组邦定设备用于将芯片与玻璃进行定位并邦定。定位过程中，液晶显示屏模组邦定设备需要带动玻璃进行X轴、Y轴、Z轴方向的移动以及绕T轴的转动。

现有的晶显示屏模组邦定设备多采用伺服电机驱动中空旋转平台、谐波减速机或直驱电机直接驱动实现对位平台T轴旋转角度对位。但中空旋转平台或谐波减速机存在结构复杂、维修困难、重复定位精度低等缺陷；而直驱电机的定位精度取决于编码器分辨率高低，控制方式复杂、价格高、货期长，长时间快速往返运动，容易损坏轴承，设备后期维护成本高。而且现有的T轴驱动方式多应用于中小型对位平台，针对大尺寸对位平台，T轴可扩展范围较小，存在机构稳定性差、刚度低、成本高、维修成本高等缺陷。

因此，如何提供一种能够上述问题的技术方案是本领域技术人员急需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种对位平台装置，其动力组件水平推动中间过渡件移动，使中间过渡件带动Z轴连接板绕支撑组件转动，从而简化了对位平台装置的结构，提高了其稳定性和刚度。

为实现上述目的，本发明提供一种对位平台装置，包括：

X轴驱动机构，包括底板和滑台，所述滑台与动子相连，所述底板中设有用以驱动所述动子沿X轴移动的定子；

Y轴驱动机构，包括与所述滑台固定连接的连接座和与所述连接座相连的Y轴滑动座，所述连接座可驱动所述Y轴滑动座沿Y轴移动；

T轴驱动机构，包括Y轴连接板和Z轴连接板，所述Y轴连接板与所述Y轴滑台相连，所述Y轴连接板和所述Z轴连接板之间设有动力组件、调节组件和支撑组件，所述调节组件的上端与所述Z轴连接板可转动地连接，所述调节组件的下端与所述Y轴连接板固定连接，所述调节组件中部具有可与Y轴连接板和所述Z轴连接板产生相对运动的中间过渡件，所述动力组件的移动端与所述中间过渡件相连、以推动所述Z轴连接板绕所述支撑组件转动；

Z轴驱动机构，包括与Z轴连接板相连的Z轴底座和与吸盘安装板相连的平台安装板，所述Z轴底座和所述平台安装板之间设有用以推动所述吸盘安装板升降的升降组件。

优选地，所述调节组件包括与所述Y轴连接板固定连接的X轴导轨、安装在所述Z轴连接板中的交叉滚子轴承以及与所述交叉滚子轴承相连的Y轴导轨，所述中间过渡件为双向固定块，所述双向固定块上侧设有Y轴滑块，所述Y轴滑块设有与所述Y轴导轨配合的Y轴滑槽，所述双向固定块下侧设有X轴滑块所述X轴滑块设有与所述X轴导轨配合的X轴滑槽。

优选地，所述支撑组件包括与所述Y轴连接板固定连接的支撑柱和安装在所述Z轴连接板中的支承轴承。

优选地，所述动力组件包括与所述Y轴连接板固定连接的T轴伺服电机、与所述T轴伺服电机传动连接的T轴丝杆以及与所述Y轴滑块固定连接的T轴螺母连接块，所述T轴伺服电机的机轴和所述T轴丝杆均平行X轴，所述T轴螺母连接块中设有与所述T轴丝杆螺纹配合的T轴螺母。

优选地，所述动力组件还包括2个与所述Y轴连接板固定连接的所述T轴轴承支座，所述T轴轴承支座中均设有与所述T轴丝杆配合的轴承。

优选地，所述平台安装板下侧固定连接有楔形块，所述Z轴底座的上侧面固定连接有Z轴电机座，所述升降组件包括与所述Z轴电机座固定连接的Z轴伺服电机、与所述Z轴伺服电机传动连接的Z轴丝杆以及与所述楔形块配合的Z轴螺母固定块，所述Z轴螺母固定块连接有与所述Z轴丝杆配合的Z轴螺母，所述Z轴螺母固定块水平移动可推动所述楔形块升降。

优选地，所述Z轴底座的上侧面还设有水平导轨，所述Z轴螺母固定块设有与所述水平导轨配合的水平滑块。

优选地，所述Z轴底座的上侧面设有滑块固定座，所述滑块固定座中设有竖直滑块，所述平台安装板下侧设有导轨固定板，所述导轨固定板朝向所述滑块固定座的一侧设有与所述竖直滑块配合的竖直导轨。

优选地，所述Z轴螺母固定块的一侧设有斜装导轨，所述楔形块的下侧设有斜装滑块，所述斜装滑块中具有斜装滑槽，所述斜装导轨安装在所述斜装滑槽中。

优选地，所述导轨固定板和所述滑块固定座均为4个，且均呈矩形分布，所述水平导轨设置在4个所述滑块固定座所形成的矩形中央，所述楔形块位于4个所述导轨固定板所形成的矩形中央。

本发明所提供的对位平台装置包括X轴驱动机构、Y轴驱动机构、T轴驱动机构以及Z轴驱动机构。X轴驱动机构的滑台与Y轴驱动机构固定连接，并可带动其沿X轴移动；Y轴驱动机构的Y轴滑动座与T轴驱动机构相连，并带动其沿Y轴移动。T轴驱动机构包括Y轴连接板、Z轴连接板，以及位于二者之间的动力组件、调节组件和支撑组件。调节组件的上端与Z轴连接板可转动地连接，调节组件的下端与Y轴连接板固定连接，调节组件中部具有可与Y轴连接板和Z轴连接板产生相对运动的中间过渡件，动力组件的移动端与中间过渡件相连，并推动中间过渡件，从而使Z轴连接板绕支撑组件转动。将Z轴连接板与吸盘安装板相连，并推动吸盘安装板升降。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明所提供的对位平台装置的结构示意图；

图2为图1中Z轴驱动机构的结构示意图；

图3为图1中T轴驱动机构的结构示意图；

图4为图1中Y轴驱动机构的结构示意图；

图5为图1中X轴驱动机构的结构示意图；

图6为图5中动力组件的结构示意图；

图7为图5中调节组件的结构示意图；

图8为图5中支撑组件的结构示意图。

其中，图1至图8中的附图标记为：

X轴驱动机构1、Y轴驱动机构2、T轴驱动机构3、Z轴驱动机构4、吸盘安装板5、底板11、滑台12、定子13、动子14、连接座21、Y轴滑动座22、Y轴连接板31、Z轴连接板32、动力组件33、T轴伺服电机331、T轴电机座332、T轴联轴器333、T轴丝杆334、T轴螺母连接块335、T轴螺母336、T轴轴承支座337、调节组件34、X轴导轨341、X轴滑块342、双向固定块343、Y轴滑块344、Y轴导轨345、锁紧板346、调节固定板347、交叉滚子轴承348、轴承压盖349、支撑组件35、支撑柱351、支撑固定板352、支承轴承353、锁紧盖354、Z轴底座401、平台安装板402、Z轴伺服电机403、Z轴电机座404、Z轴丝杆405、Z轴联轴器406、Z轴螺母407、Z轴螺母固定块408、水平导轨409、水平滑块410、斜装导轨411、楔形块412、斜装滑块413、Z轴安装座414、竖直导轨415、竖直滑块416、滑块固定座417、导轨固定板418。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1至图8，图1为本发明所提供的对位平台装置的结构示意图；图2为图1中Z轴驱动机构的结构示意图；图3为图1中T轴驱动机构的结构示意图；图4为图1中Y轴驱动机构的结构示意图；

图5为图1中X轴驱动机构的结构示意图；图6为图5中动力组件的结构示意图；图7为图5中调节组件的结构示意图；图8为图5中支撑组件的结构示意图。

本发明所提供的对位平台装置，结构如图1所示，包括X轴驱动机构1、Y轴驱动机构2、T轴驱动机构3以及Z轴驱动机构4。其中，X轴驱动机构1包括底板11和滑台12，如图3所示，底板11与液晶显示屏模组邦定设备的机架固定连接，滑台12用于连接Y轴驱动机构2。滑台12与动子14相连，底板11中设有用于驱动动子14沿X轴移动的定子13，定子13和动子14之间的配合方式可参考直线电机，在此不在赘述。

Y轴驱动机构2包括连接座21和滑动座，如图4所示，连接座21与滑台12固定连接，连接座21可驱动Y轴滑动座22沿Y轴移动，Y轴驱动机构2的结构可参考伺服驱动直线模组，在此不在赘述。X轴驱动机构1和Y轴驱动机构2可根据需要设定其尺寸，二者具有结构简单、成本低、刚度大、稳定性高。

T轴驱动机构3包括Y轴连接板31和Z轴连接板32，如图5所示，Y轴连接板31与Y轴滑台12相连，Z轴连接板32与Z轴驱动机构4相连。Y轴连接板31和Z轴连接板32之间设有动力组件33、调节组件34和支撑组件35。其中，支撑组件35的上端与Z轴连接板32可转动地连接，下端与Y轴连接板31固定连接。调节组件34的上端与Z轴连接板32可转动地连接，下端与Y轴连接板31固定连接，调节组件34中部具有中间过渡件，中间过渡件下侧与Y轴连接板31可移动地连接，中间过渡件上侧Z轴连接板32可移动地连接。中间过渡件相对Y轴连接板31的移动方向与中间过渡件相对Z轴连接板32的移动方向并不平行，动力组件33的移动端与中间过渡件相连，并向中间过渡件施加推力。推力方向不平行于支撑组件35和调节组件34的连线，因而在推力作用下Z轴连接板32可绕支撑组件35转动。

Z轴驱动机构4包括Z轴底座401、平台安装板402和升降组件。如图2所示，Z轴底座401与Z轴连接板32固定连接，平台安装板402与吸盘安装板5固定连接。吸盘安装板5上设有吸盘和与吸盘相连的气路，通过调节吸盘安装板5上气路通断，可控制吸附不同大小尺寸的面板。升降组件位于Z轴底座401和平台安装板402之间，升降机构能够推动吸盘安装板5升降。

本实施例中，对位平台装置通过X轴驱动机构1进行X轴的移动，通过Y轴驱动机构2进行Y轴的移动，通过Z轴驱动机构4进行Z轴的移动，并通过T轴驱动机构3进行绕T轴的转动，从而实现液晶显示屏的对位。X轴驱动机构1和Y轴驱动机构2具有结构简单、成本低、刚度大、稳定性高的优点，T轴驱动机构3设置了支撑组件35和调节组件34，二者与动力组件33配合实现转动，具有体积小、抗变形能力强、结构设计灵活、成本低、维修方便等优点。

可选的，调节组件34还包括X轴导轨341、Y轴导轨345和交叉滚子轴承348，如图7所述，X轴导轨341与Y轴连接板31固定连接，并沿X轴方向延伸，Y轴导轨345与Z轴连接板32可转动地连接。中间过渡件为双向固定块343，双向固定块343与X轴导轨341之间设有X轴滑块342，X轴滑块342设有与X轴导轨341配合的X轴滑槽，双向固定块343上侧设有Y轴滑块344，Y轴滑块344设有与Y轴导轨345配合的Y轴滑槽，双向固定块343通过Y轴滑块344与动力组件33相连。

Y轴导轨345的上侧连有锁紧板346，锁紧板346上侧设有连接柱，连接柱的轴线与Y轴轨道的中线交叉且垂直。交叉滚子轴承348的内圈与连接柱相连，交叉滚子轴承348的外圈与Z轴连接板32相连，因而Y轴导轨345可相对Z轴连接板32转动。锁紧板346和交叉滚子轴承348之间设有调节固定板347，调节固定板347用于与Z轴连接板32固定连接，连接柱与调节固定板347间隙配合。连接柱的上端设有轴承压盖349，轴承压盖349与交叉滚子轴承348的内圈配合。

可选的，如图8所示，支撑组件35包括支撑柱351、支撑轴承、支撑固定板352和锁紧盖354。支撑柱351下端设有法兰盘，法兰盘与Y轴连接板31固定连接。支承轴承353位于支撑柱351的上部，支撑轴承的内圈与支撑柱351相连，支撑轴承的外圈与Z轴连接板32相连，因而支撑柱351可相对Z轴连接板32转动。支撑固定板352位于支承轴承353的下方，并用于与Z轴连接板32固定连接，支撑柱351与支撑固定板352间隙配合。锁紧盖354位于支撑轴承的上方，并与支承轴承353的内圈贴合。

可选的，如图5和图6所示，动力组件33包括T轴伺服电机331、T轴丝杆334以及T轴螺母连接块335。Y轴连接板31上设有T轴电机座332和2个T轴轴承支座337。T轴伺服电机331与T轴电机座332固定连接，T轴伺服电机331的机轴平行X轴，并与T轴丝杆334通过T轴联轴器333相连。T轴丝杆334插入2个T轴轴承支座337中，并通过轴承与T轴轴承支座337相连。T轴丝杆334位于2个T轴轴承支座337之间的部分具有外螺纹，T轴螺母连接块335位于2个T轴轴承支座337之间，T轴螺母连接块335中设有与T轴丝杆334螺纹配合的T轴螺母336。

工作过程中，T轴伺服电机331带动T轴丝杆334转动，进而推动T轴螺母连接块335沿平行X轴的方向移动，T轴螺母连接块335通过Y轴滑块344与双向固定块343相连，并带动X轴滑块342、Y轴滑块344以及双向固定块343沿X轴导轨341移动。同时调节组件34向Z轴连接板32施加推力作用，由于调节组件34与支撑组件35的连线不平行于X轴，因而Z轴连接板32在推力作用下绕支撑组件35转动。

可选的，Z轴连接板32和Y轴连接板31之间还设有至少一个用于辅助Z轴连接板32转动的调节组件34。如图5所示，Z轴连接板32和Y轴连接板31之间设有两个用于辅助Z轴连接板32转动的调节组件34，二者不与T轴螺母连接块335相连。且用于辅助Z轴连接板32转动的调节组件34与支撑组件35之间的连线垂直驱动Z轴连接板32转动的调节组件34与支撑组件35之间的连线。用于辅助Z轴连接板32转动的调节组件34可实现Z轴连接板32的多点支撑，提高设备刚度。当然，用户也可根据需要自行设置用于辅助Z轴连接板32转动的调节组件34的数量，用于辅助Z轴连接板32转动的调节组件34的X轴导轨341和Y轴导轨345需要根据Z轴连接板32的转动方向调整位置。

本实施例中，动力组件33、调节组件34和支撑组件35配合推动Z轴连接板32转动，动力组件33、调节组件34和支撑组件35的结构简单、维修成本低。另外，调节组件34和支撑组件35可对Z轴连接板32进行多点支撑，提高了设备的刚度和稳定性。同时调节组件34和支撑组件35可根据设备尺寸进行设置，可扩展范围大，适用于大尺寸的面板邦定。

现有技术中，对应大尺寸平台的液晶显示屏模组邦定设备，电机轴与同步带轮中心距较大、张紧效果差、传动精度低、维修成本高。而且伺服电机垂直放置，空间利用率低，且设备的空间跨度大，刚度低，稳定性差。

可选的，如图2所示，平台安装板402下侧的中央固定连接有楔形块412，Z轴底座401的上侧面固定连接有Z轴电机座404和Z轴安装座414，升降组件包括Z轴伺服电机403、Z轴丝杆405以及Z轴螺母固定块408。其中，Z轴螺母固定块408位于楔形块412的下方，Z轴丝杆405一端与Z轴伺服电机403的转轴通过Z轴联轴器406相连，另一端与Z轴螺母固定块408相连。Z轴丝杆405与Z轴伺服电机403的转轴平行Z轴底座401，Z轴伺服电机403与Z轴电机座404固定连接，Z轴丝杆405与Z轴安装座414可转动地连接。Z轴螺母固定块408靠近Z轴伺服电机403的一侧设有与Z轴丝杆405配合螺纹的Z轴螺母407，且Z轴螺母固定块408中设有为Z轴丝杆405让位的让位槽。楔形块412下侧倾斜设置，其与平台安装板402之间的距离沿靠近Z轴电机座404的方向逐渐缩小，Z轴螺母固定块408远离Z轴电机座404的一侧与楔形块412相配合，且平行楔形块412的下侧。Z轴伺服电机403带动Z轴丝杆405转动，进而推动Z轴螺母固定块408移动，Z轴螺母固定块408移动过程中会对楔形块412施加倾斜的推力，推力在垂直平台安装板402方向上的分离可推动平台安装板402升降。

可选的，Z轴底座401的上侧面设有滑块固定座417，滑块固定座417中设有垂直Z轴底座401的竖直滑块416。平台安装板402下侧设有导轨固定板418，导轨固定板418朝向滑块固定座417的一侧设有平台安装板402的竖直导轨415。竖直导轨415与竖直滑块416相配合，平台安装板402升降过程的过程中，滑块固定座417和导轨固定板418能够限制平台安装板402的水平位移，同时竖直导轨415和竖直滑块416配合能够减小升降过程中的阻力。当然，用户也可采用其他结构的限位组件对平台安装板402进行水平限位，例如限位导向柱和限位导向管配合等。

可选的，Z轴螺母固定块408远离Z轴电机座404的一侧设有斜装导轨411，楔形块412的下侧设有斜装滑块413，斜装滑块413中具有斜装滑槽，斜装导轨411安装在斜装滑槽中。Z轴螺母固定块408水平移动的过程中，斜装滑块413沿斜装滑槽滑动，从而推动平台安装板402升降。

可选的，Z轴底座401的上侧面还设有平行Z轴丝杆405的水平导轨409，水平导轨409位于楔形块412的下方，Z轴螺母固定块408的下侧设有与水平导轨409配合的水平滑块410。水平导轨409与水平滑块410配合能够减少Z轴螺母固定块408移动过程中的阻力，降低能量损耗。

可选的，如图2所示，导轨固定板418和滑块固定座417均为4个，4个导轨固定板418在平台安装板402的下侧呈矩形分布，楔形块412位于4个导轨固定板418所形成的矩形中央。4个滑块固定座417在Z轴底座401的上侧呈矩形分布，且与4个的位置相对应，水平导轨409设置在4个滑块固定座417所形成的矩形中央。

本实施例中，Z轴驱动机构4中的Z轴丝杆405和Z轴伺服电机403均平行Z轴底座401设置，并通过Z轴螺母固定块408推动楔形块412实现平台安装板402升降。Z轴丝杆405和Z轴伺服电机403的设置方式可充分利用Z轴底座401和平台安装板402之间的空间，提高对位平台装置的空间利用率。同时，Z轴底座401和平台安装板402之间设置了导轨固定板418和滑块固定座417，提高了对位平台装置的刚度。

需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另外几个实体区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上对本发明所提供的对位平台装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。