本实用新型涉及液晶显示器件的搬送和移动领域，尤其涉及一种用于基板搬运和移动的机械手。
背景技术：
在目前的液晶面板制造领域，尤其是薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD)生产中的(CF)工艺中，大体分为镀金属膜(ITO)、曝光(Exposure)等工序。在彩色滤光片工艺中有一道工序的过程是：在玻璃上涂上光阻(PR)胶，在涂布或称为涂层(Coating)完成后，将基板搬送到真空干燥室内进行干燥，干燥后再搬送到烘烤炉进行加热。在这个过程中，搬运和移动玻璃等基板一般采用机械手进行搬送。
目前，在液晶行业对于机械手的设计较为成熟，现有的机械手大多采用具有真空装置的多条叉以对基板进行支撑和固定，然而，现有的真空装置均为单孔的吸附结构，容易造成基板形变以及工艺不良。在进行机器人示教时，现有的机械手的结构会对基板产生较大摩擦，使得基板很难在叉上移动。此外，在进行机器示教时，一般情况下，基板在叉上的位置通过采用直尺测量等手动调整的方式进行定位，受到操作者人为因素、环境因素等的影响。上述问题导致机器示教效率低下以及基板工艺不良。
技术实现要素：
针对现有技术中存在的上述技术问题，本实用新型的实施例提供了一种机械手，以实现快速对基板进行定位，提高机器人示教的精度。
根据本实用新型的第一方案，提供了一种机械手，其包括连接部以及在所述连接部的同侧连接的数条叉，在各个叉的上表面上设置至少一个真空吸附件，所述机械手还包括：滚动构件，其设置在所述叉上且能够相对所述叉上下浮动。
可选地，所述滚动构件的顶端不超过所述真空吸附件的上表面。
可选地，所述滚动构件设置在相邻的真空吸附件之间。
可选地，所述真空吸附件为开设有数个孔的真空吸附垫。
可选地，所述真空吸附垫为柱状，所述数个孔为多个孔，且以阵列方式开设在所述真空吸附垫中。
可选地，所述多个孔以环形均匀开设在所述真空吸附垫中。
可选地，至少一个所述叉的纵向和横向的至少一个方向上设置有定位件，所述定位件被配置为相对于所述至少一个所述叉在所述纵向和横向的所述至少一个方向上定位基板。
可选地，所述定位件包括第一定位块，其设置在至少一个所述叉的纵向上，所述第一定位块的远离所述连接部的边缘被配置为与基板的相应边缘抵接。
可选地，所述第一定位块为阶梯状。
可选地，所述定位件包括设置在横向外侧的叉上的第二定位块，其包括支撑杆，所述支撑杆的一端与所述设置在横向外侧的叉相连接，所述支撑杆的另一端设有阻挡部，在所述支撑杆的表面上设有数个支撑部。
与现有技术相比，本实用新型所提供的机械手的有益效果是：(1)相对于现有技术中仅具有吸附功能的叉而言，通过设置可滚动构件，使得基板在叉上的移动更加方便，减小了静电释放的风险；(2)改善现有技术中单点真空吸附对基板产生的形变以及工艺不良等问题；(3)通过设置定位装置使得可以快速对玻璃基板进行定位，提高了工作效率。
附图说明
在不一定按比例绘制的附图中，相同的附图标记可以在不同的视图中描述相似的部件。具有字母后缀或不同字母后缀的相同附图标记可以表示相似部件的不同实例。附图大体上通过举例而不是限制的方式示出各种实施例，并且与说明书以及权利要求书一起用于对所公开的实施例进行说明。在适当的时候，在所有附图中使用相同的附图标记指代同一或相似的部分。这样的实施例是例证性的，而并非旨在作为本装置或方法的穷尽或排他实施例。
图1为根据本实用新型的实施例的机械手的结构的三维示意图；
图2为根据本实用新型的实施例的机械手的俯视图；
图3为根据本实用新型的实施例的机械手的侧视图；
图4为根据本实用新型的实施例的机械手中的包含单个叉的部分的俯视图，其中以局部放大图示出叉中的单个真空吸附件；
图5为根据本实用新型的实施例的机械手中的用于纵向定位的第一定位块的结构示意图；
图6为根据本实用新型的实施例的机械手中的用于横向定位的第二定位块的结构示意图。
图中的附图标记所表示的构件：
1-连接部；2-叉；3-真空吸附件；4-滚动构件；5-第二定位块；6-第一定位块；7-孔；8-支撑杆；9-阻挡部；10-支撑部。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好的理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作详细说明。下面结合附图和具体实施例对本公开的实施例作进一步详细描述，但不作为对本公开的限定。
本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指在该词前的要素涵盖在该词后列举的要素，并不排除也涵盖其他要素的可能。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
在本公开中，当描述到特定器件位于第一器件和第二器件之间时，在该特定器件与第一器件或第二器件之间可以存在居间器件，也可以不存在居间器件。当描述到特定器件连接其它器件时，该特定器件可以与所述其它器件直接连接而不具有居间器件，也可以不与所述其它器件直接连接而具有居间器件。
本公开使用的所有术语(包括技术术语或者科学术语)与本公开所属领域的普通技术人员理解的含义相同，除非另外特别定义。还应当理解，在诸如通用字典中定义的术语应当被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义相一致的含义，而不应用理想化或极度形式化的意义来解释，除非这里明确地这样定义。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
图1为根据本实用新型的实施例的机械手的结构的三维示意图，如图1所示，该机械手包括连接部1，在连接部1的同侧连接有数条叉2，该叉2被配置为支撑基板，这里的基板包括玻璃基板等用于液晶显示器件制造的基板。可选地，连接部1与叉2之间可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，固定连接可以采用焊接等方式，可拆卸连接可采用插接等方式，具体连接方式在这里不做具体限定。具体地，在进行机器人示教时，将基板定位并放置在叉2上进行运输或者其他操作。其中，叉2的数量、长度以及相邻叉2的间距等可以根据实际需求设定，例如，可以根据基板的尺寸进行确定，当基板尺寸越大时，所需要的叉2的数量越多，叉2的长度越长，相反地，当基板尺寸越小时，所需要的叉2的数量越少，叉2的长度越短。可选地，在叉2上镀有防静电介质，以减少基板被叉2支撑和相对于叉2移动时的静电生成，并减小静电释放的风险。
进一步地，如图1和图3所示，在每个叉2的上表面上，即沿着叉2的长度方向(纵向)上，设置有至少一个真空吸附件3，该真空吸附件3配置为当将基板置于叉2上时，通过真空吸附作用吸附基板，使得基板被固定在叉2上。更进一步地，当设置多个真空吸附件3时，真空吸附件3可以等间距地设置，以使得对基板产生的真空吸附的作用力更加平均。可选地，利用真空发生器(图中并未示出)生成真空，从而经由真空吸附件3对基板进行真空吸附。例如，真空发生器和辅助装置，例如真空管等，可以设置在真空吸附件3下方，以便在真空吸附件3与基板的接触表面上产生真空，从而实现对基板的真空吸附。在此对真空发生器和辅助装置不进行赘述。
一般而言，真空吸附件3可以采用各种形式。例如，叉2上开设的单个通孔也可在其下方的真空发生器和辅助装置的作用下，用作真空吸附件3。再例如，真空吸附件3可以采用吸盘、吸附垫等各种形式，只要在真空发生器和辅助装置的配合作用下，能够对真空吸附件3上方布置的基板实现牢固的真空吸附即可。
在一些实施例中，如图1-图3所示，在叉2的上表面上还设有滚动构件4，该滚动构件4配置为辅助支撑基板,其减小了基板与叉2之间的摩擦力，便利了基板在示教定位期间相对于叉2的移动；而摩擦力的减小进而减少了静电生成。滚动构件4可以采用各种结构，包括但不限于滚珠、辊子等等。可选地，滚动构件4可以由防静电材质制成或镀有防静电材质，从而进一步减少静电生成并减小移动时静电释放的风险。
可选地，滚动构件4设置为能够相对叉2上下浮动，从而适应基板在真空吸附件3作用区域以外的区域中的不同程度的张力形变，以便实现对基板的适应性的辅助支撑。这种浮动式支撑相较固定支撑，也大大便利了基板相对于叉2的移动。
可选地，为了避免滚动构件4对基板的支撑凌驾真空吸附件3对基板的真空吸附进而抵消向下的真空吸附力作用，滚动构件4的顶端设置为不超过真空吸附件3的上表面。也就是说，滚动构件4上浮的上限位置不超过对基板进行真空吸附作用的真空吸附件3的上表面，由此，基板主要由多个真空吸附件3在多个位置处进行多点支撑，支撑点之间的基板部分会因为重力和张力的共同作用而下垂，这些下垂部分则由相应的滚动构件4进行支撑，滚动构件4的顶端的如上设置，确保其能够对这些下垂部分进行合适的支撑，但不会支撑其超出真空吸附件3的上表面，进而避免了基板的局部过度形变和工艺不良等问题。
可选地，滚动构件4设置在相邻的两个真空吸附件3之间。优选地，在任两个相邻的真空吸附件3之间都设有至少一个滚动构件4，从而实现对基板的均匀支撑。
需要说明的是，该浮动式的滚动构件4的具体形式不限，其在叉2的上的设置方式也不限，只要能够实现滚动构件4能够相对叉2上下浮动即可。例如，滚动构件4可以采用滚珠的形式，其容纳在叉2上表面开设的孔中，在孔中滚珠2的底部设有弹簧，滚珠2在弹簧的作用下能够上下运动，在滚珠2上设置限位板以限制滚珠2向上运动的程度。还例如，在叉2上表面开设的孔的边缘处设有可伸缩的连接绳，滚动构件4穿过该连接绳并设置在孔的上方，能够在连接绳的弹性作用下上下运动。
现有的真空吸附件通常采用单点吸附，这种方式使得对于基板的吸附力过于集中，容易导致吸附力不足、吸附力不均、基板的局部形变过度甚至导致损害。可选地，可以将真空吸附件3设置为具有数个孔的真空吸附垫，相较单孔设置显著缓解了以上不良作用。
在一些实施例中，真空吸附件3采用柱状的真空吸附垫，其例如可由聚醚醚酮(PEEK)等防静电材质制成，如图4所示，在真空吸附垫中开设有数个孔7，通过这些孔7使得叉2与基板之间产生真空吸附作用。作为一种优选，这些孔7可以是多个，并且可以在柱状的真空吸附垫中以阵列方式设置。作为另一种优选，这些孔7可以呈环形均匀地开设在柱状的真空吸附垫中。相对于单孔的设置而言，通过多个孔7进行真空吸附能够改善单点真空吸附导致的基板在叉2上吸附力小和固定不稳等问题。可选地，所述真空吸附垫可以在小范围内浮动，例如，通过材质的选择可以让其具有一定弹性(柔性)，从而减小在吸附作用时对基板的损伤。
可选地，为了便利基板在叉2上的定位操作，在至少一个叉2的纵向和横向的至少一个方向上设置有定位件，其中，叉2的纵向是指沿着叉2长度的方向，叉2的横向是指与叉2的长度方向相垂直的方向，该定位件配置地为相对于至少一个叉2在其纵向和横向的所述至少一个方向上定位基板。加工流程中，可以预先将定位件固定在纵向和/或横向上的合适位置处，然后将基板放置在叉2上，可以参考定位件，例如通过将基板的相应方向的边缘与其抵靠，来方便迅速地完成定位；机器人示教过程中，定位件一旦固定好就可以重复进行同一批次器件的基板的定位操作，相较现有技术中每块基板都要通过工具测量其在叉2上的位置的方式，大大便利加速了定位操作，并且降低了人为因素和环境因素的不利影响，误差较小，工作效率较高。
所述定位件可以根据实际需求来选择是否可调以及是否可以单独拆卸。可选地，所述定位件可以配置为是可拆卸的，由此在面对不同的定位需求时，可以拆卸定位件并将其固定到所需的合适位置处，以实现相应的定位操作。可选地，所述定位件可以有多个，且可以单独拆卸，由此在面对不同的定位需求时，可以选择定位件的数量并确定其各自的固定位置，从而便利定位件的独立更换和调整。
所述定位件可以采用各种结构。在一些实施例中，如图2和3所示，在至少一个叉2的纵向上，例如与连接部1的连接处附近，设有第一定位块6。图中所示仅仅作为示例，该第一定位块6可以根据基板的尺寸和定位需求固定在叉2的纵向上的其他位置处。可选地，该第一定位块6可以采用各种标记特征，例如标记直线、标记箭头以及凸起的边缘等中的任何一种或多种，来实现基板在叉2上的定位。例如，第一定位块6的远离连接部1的边缘可以被配置为与基板的相应边缘相抵接，由此，第一定位块6通过边缘的抵接实现了基板的相应一边的定位。
可选地，如图5所示，当基板放置在叉2上后，由于基板出现变形等原因导致基板边缘上翘，第一定位块6可采用阶梯状的形式，其中，阶梯的数量以及每个阶梯的高度等可以根据基板的变形特性来确定，这样，基板的边缘可以根据上翘的高度与第一定位块6相应的台阶边缘相抵靠以实现定位功能。
在另一个实施例中，在机械手横向外侧的叉2上设置有第二定位块5，其中，第二定位块5与叉2之间可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，固定连接可以采用焊接等方式，可拆卸连接可采用插接等方式，具体连接方式在这里不做具体限定。当需要对基板在叉2上进行位置调整后的固定时，可将该第二定位块5与叉2连接使用，其配置为根据基板的尺寸，当确定好基板在叉2上的位置后，在叉2的横向上，即与叉2相垂直的方向上，固定基板的位置，以防止基板在叉2上移动。为了将基板固定在指定位置，可采用不同固定方式的第二定位块5。例如，如图6所示，第二定位块5包括支撑杆8，其中，支撑杆8的一端与叉2的外侧面相连接，其可以根据基板的横向尺寸进行选择并用于支撑基板，支撑杆8的另一端设有阻挡部9用于与基板的相应横向边缘抵靠对齐，在支撑杆8的表面上设有数个支撑部10，支撑部10的位置和数量可以根据实际需求确定，其同样可由聚醚醚酮(PEEK)等防静电材质制成。其中，阻挡部9配置为阻挡基板的边缘，以实现固定基板位置的作用；支撑部10配置为支撑基板。可选地，支撑部10可以配置为具有一定的柔性，可在基板的压力作用下延展以增加接触面积，以便在对基板进行支撑时避免对其的损伤，也使得作用力更加均匀。
此外，尽管已经在本文中描述了示例性实施例，其范围包括任何和所有基于本公开的具有等同元件、修改、省略、组合(例如，各种实施例交叉的方案)、改编或改变的实施例。权利要求书中的元件将被基于权利要求中采用的语言宽泛地解释，并不限于在本说明书中或本申请的实施期间所描述的示例，其示例将被解释为非排他性的。因此，本说明书和示例旨在仅被认为是示例，真正的范围和精神由以下权利要求以及其等同物的全部范围所指示。
以上描述旨在是说明性的而不是限制性的。例如，上述示例(或其一个或更多方案)可以彼此组合使用。例如本领域普通技术人员在阅读上述描述时可以使用其它实施例。另外，在上述具体实施方式中，各种特征可以被分组在一起以简单化本公开。这不应解释为一种不要求保护的公开的特征对于任一权利要求是必要的意图。相反，本实用新型的主题可以少于特定的公开的实施例的全部特征。从而，以下权利要求书作为示例或实施例在此并入具体实施方式中，其中每个权利要求独立地作为单独的实施例，并且考虑这些实施例可以以各种组合或排列彼此组合。本实用新型的范围应参照所附权利要求以及这些权利要求赋权的等同形式的全部范围来确定。
以上实施例仅为本实用新型的示例性实施例，不用于限制本实用新型，本实用新型的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本实用新型的实质和保护范围内，对本实用新型做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本实用新型的保护范围内。