搬运机械臂及搬运装置的制作方法

1.本技术涉及显示技术领域，特别是涉及一种搬运机械臂及搬运装置。


背景技术：

2.在显示面板的生产过程中，基板在各个制程工位之间流转时，需要频繁使用吸杆对基板进行吸附搬运，吸杆一般包括伸缩臂和固定在伸缩臂上的吸盘。具体操作时，先使伸缩臂的吸盘靠近目标基板并抵压至目标基板，再启动吸盘连接的负压装置，将目标基板吸附在吸盘上。
3.然而，在伸缩臂抵压至目标基板时，常常会出现吸盘对目标基板压力过大，导致目标基板被压坏的情况，导致显示产品良率较低。


技术实现要素：

4.基于此，有必要提供一种搬运机械臂及搬运装置，以提高显示产品的良率。
5.根据本技术的一个方面，提供一种搬运机械臂，搬运机械臂包括：
6.基座；连接杆，沿第一方向滑动设置在基座，且连接杆远离基座的一端设有用于吸附目标搬运物的吸附部；第一磁力件，设于基座；第二磁力件，设于连接杆远离吸附部的一端；第一磁力件和第二磁力件沿第一方向间隔设置，且第一磁力件和第二磁力件极性相同的磁极端相向布置以产生相斥力；其中，第一磁力件和第二磁力件中至少一者的磁力可调，以借助于相斥力的大小变化，调节连接杆的吸附部施加于目标搬运物的力。
7.根据本技术实施例的搬运机械臂，第一磁力件和第二磁力件之间产生相斥力，且第一磁力件和所述第二磁力件中至少一者的磁力可调，在二者中至少一者的磁力发生变化时，第二磁力件和第一磁力件之间的相斥力发生变化，使得第一磁力件带动连接杆相对于基座产生滑移动作。另外，连接杆具有吸附部，第二磁力件设于连接杆远离吸附部的一端，这样第二磁力件在带动连接杆沿自身滑动方向滑动时，可以改变吸附部和目标搬运物之间的相对距离，以改变吸附部对目标搬运物施加的压力大小。
8.这样在连接杆对目标搬运物施加压力过大时，可以通过减小第一磁力件和第二磁力件至少一者的磁力而减少二者之间的相斥力，第二磁力件带动连接杆向背离目标搬运物方向移动，减小吸附部对目标搬运物的压力，避免了压力过大损坏目标搬运物的情况，提高了显示产品的良率。
9.在一些实施例中，第一磁力件和第二磁力件被配置为电磁铁。
10.在一些实施例中，第一磁力件和第二磁力件至少一者电连接有调节电阻，调节电阻用于调节其对应电连接的磁力件中的电流的大小。
11.在一些实施例中，搬运机械臂还包括传感器，传感器用于检测吸附部受到的来自目标搬运物的压力；
12.优选地，搬运机械臂还包括控制器，控制器与调节电阻和传感器均电连接，且控制器被配置为调节调节电阻的电阻值，以使传感器检测到的压力值处于预设范围内；
13.优选地，调节电阻为手调式电阻；
14.优选地，传感器具有第一显示器件，第一显示器件用于显示传感器检测到的压力值。
15.在一些实施例中，传感器配置为压力传感器；
16.传感器设于基座，且传感器的一端与基座相连，另一端与第一磁力件相连；或者
17.传感器设于连接杆和吸附部之间。
18.在一些实施例中，第一磁力件和第二磁力件至少一者电连接有用于检测电流值的电流传感器，电流值用于判断调节电阻是否正常工作；
19.优选地，电流传感器与控制器电连接，控制器被配置为根据电流传感器检测到的电流值判断调节电阻是否正常工作；
20.优选地，电流传感器具有用于显示电流读数的第二显示器件。
21.在一些实施例中，第一磁力件、第二磁力件、以及调节电阻串联连接；或者
22.第一磁力件和第二磁力件并联，且各自均串联连接有一个调节电阻。
23.在一些实施例中，基座设有容置腔和连通容置腔的开口；
24.第一磁力件设置于容置腔内，连接杆设有第二磁力件的一端位于容置腔内，连接杆设有吸附部的一端通过开口伸出容置腔。
25.在一些实施例中，容置腔的腔壁上构造有与连接杆相匹配的导轨，连接杆能够沿第一方向滑动配合于导轨。
26.根据本技术的另一方面，提供一种搬运装置，包括支架以及前述的搬运机械臂，基座连接于支架。
附图说明
27.图1为本技术一实施例提供的搬运机械臂的结构示意图；
28.图2为本技术一实施例提供的搬运机械臂中第一磁力件和第二磁力件与调节电阻的连接结构示意图；
29.图3为本技术一实施例提供的搬运机械臂中第一磁力件和第二磁力件与调节电阻的另一种连接结构的示意图；
30.图4为本技术一实施例提供的搬运装置的结构示意图。
31.附图标号说明：
32.100、搬运机械臂；10、基座；11、导向部；12、容置腔；20、连接杆；21、吸附部；30、第一磁力件；40、调节电阻；41、第一调节电阻；42、第二调节电阻；50、第二磁力件；60、控制器；70、传感器；80、导轨；90、目标搬运物；
33.200、搬运装置。
具体实施方式
34.为了便于理解本技术，下面将参照相关附图对本技术进行更全面的描述。附图中给出了本技术的较佳的实施例。但是，本技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本技术的公开内容的理解更加透彻全面。
35.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本技术。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
36.在描述位置关系时，除非另有规定，否则当一元件例如层、膜或基板被指为在另一元件“上”时，其能直接在其他元件上或亦可存在中间元件。进一步说，当层被指为在另一层“下”时，其可直接在下方，亦可存在一或多个发光单元。亦可以理解的是，当层被指为在两层“之间”时，其可为两层之间的唯一层，或亦可存在一或多个发光单元。
37.在使用本文中描述的“包括”、“具有”、和“包含”的情况下，除非使用了明确的限定用语，例如“仅”、“由
……
组成”等，否则还可以添加另一部件。除非相反地提及，否则单数形式的术语可以包括复数形式，并不能理解为其数量为一个。
38.应当理解，尽管本文可以使用术语“第一”、“第二”等来描述各种元件，但是这些元件不应受这些术语的限制。这些术语仅用于将一个元件和另一个元件区分开。例如，在不脱离本技术的范围的情况下，第一元件可以被称为第二元件，并且类似地，第二元件可以被称为第一元件。
39.还应当理解的是，在解释元件时，尽管没有明确描述，但元件解释为包括误差范围，该误差范围应当由本领域技术人员所确定的特定值可接受的偏差范围内。例如，“大约”、“近似”或“基本上”可以意味着一个或多个标准偏差内，在此不作限定。
40.此外，附图并不是1：1的比例绘制，并且各元件的相对尺寸在附图中仅以示例地绘制，而不一定按照真实比例绘制。
41.在显示面板的生产过程中，基板在各个制程之间流转时，通常会使用吸杆进行搬运。具体实现时，吸杆的吸盘靠近工作台上的基板并抵压至基板后，吸盘产生负压对基板进行吸附固定，吸杆将基板暂时固定后，带动基板脱离工作台并搬运至下一制程工位。
42.然而，在吸杆的吸盘靠近工作台上的基板时，为了避免吸盘和基板接触不够紧密，导致无法负压吸附的情况，吸杆常常会以较大的压力压接在工作台的基板上，这常常会导致基板被压坏，降低了产品良率。
43.针对上述问题，本技术第一方面的实施例提出了一种搬运机械臂100，以改善目标搬运物容易被压坏的问题。
44.图1为本技术一实施例提供的搬运机械臂的结构示意图。参照图1，本技术提供的搬运机械臂100包括基座10、连接杆20、第一磁力件30和第二磁力件50。
45.其中，连接杆20沿第一方向f滑动设置在基座10，且连接杆20远离基座10的一端设有用于吸附目标搬运物90的吸附部21；第一磁力件30设于基座10，第二磁力件50设于连接杆20远离吸附部21的一端；第一磁力件30和第二磁力件50沿第一方向f间隔设置，且第一磁力件30和第二磁力件50极性相同的磁极端相向布置以产生相斥力。
46.其中，第一磁力件30和第二磁力件50中至少一者的磁力可调，以借助于相斥力的大小变化，调节连接杆20的吸附部21施加于目标搬运物90的力。
47.在上述方案中，第一磁力件30和第二磁力件50之间产生相斥力，且第一磁力件30和第二磁力件50中至少一者的磁力可调，在二者中至少一者的磁力发生变化时，第二磁力件50和第一磁力件30之间的相斥力发生变化，使得第一磁力件30带动连接杆20相对于基座
10产生滑移动作。另外，连接杆20具有吸附部21，第二磁力件50设于连接杆20远离吸附部21的一端，这样第二磁力件50在带动连接杆20沿第一方向f滑动时，可以改变吸附部21和目标搬运物90之间的相对距离，以改变吸附部21对目标搬运物90施加的压力大小。
48.这样在连接杆20对目标搬运物90施加压力过大时，可以通过减小第一磁力件30和第二磁力件50至少一者的磁力而减少二者之间的相斥力，第二磁力件50带动连接杆20向背离目标搬运物90方向移动(连接杆20缩回)，减小了吸附部21对目标搬运物90的压力，避免了压力过大损坏目标搬运物90的情况，提高了显示产品的良率。
49.其中，基座10用于和搬运装置中的支架(未图示)连接，支架可以带着基座10在不同制程工位之间流转。而连接杆20沿第一方向f滑动设置在基座10上，是指连接杆20可以滑动设置在基座10上，并且连接杆20相对于基座10的滑动方向沿着第一方向f。而第一磁力件30设于基座10，例如可以是第一磁力件30与基座10固定连接，在第一磁力件30和第二磁力件50之间产生斥力时，第二磁力件50可以在该相斥力作用下，带动连接杆20沿着第一方向移动。
50.例如，第一磁力件30和第二磁力件50至少一者的磁力增大时，二者之间间距随着相斥力增大而变大，连接杆20相对于基座10伸出，第一磁力件30和第二磁力件50至少一者的磁力减小时，二者之间间距随着相斥力减小而变小，连接杆20相对于基座10缩回。
51.本技术实施例中，第一磁力件30和第二磁力件50可以被配置为电磁铁。可以理解的是，通过将第一磁力件30或第二磁力件50设置为电磁铁，可以通过调节电磁铁的线圈中电流的大小简单方便地调整第一磁力件30或第二磁力件50中磁力的大小。
52.而对于第一磁力件30和第二磁力件50的磁力大小的调节，可以是第一磁力件30和第二磁力件50至少一者电连接有调节电阻40，调节电阻40用于调节其对应电连接的磁力件中的电流的大小。其中，第一磁力件30和第二磁力件50至少一者电连接有调节电阻40，例如可以是第一磁力件30的线圈、第二磁力件50的线圈中的至少一者电连接有调节电阻40。
53.具体实现时，参照图2，作为一种可能的实现方式，第一磁力件30、第二磁力件50、以及调节电阻40串联连接，这样只要对调节电阻40进行调节，就可以同时对第一磁力件30、第二磁力件50的磁力进行同步调节。
54.参照图3，作为另一种可能的实现方式，也可以是第一磁力件30和第二磁力件50并联，且各自均串联连接有一个调节电阻。示例性的，第一磁力件30串联有第一调节电阻41，第二磁力件50串联有第二调节电阻42，这样实际上相当于对第一磁力件30和第二磁力件50独立调节，实际操作时，只通过调整第一调节电阻41，就可以调节第一磁力件30上的磁力大小，以改变第一磁力件30和第二磁力件50之间的相斥力。
55.或者只通过调整第二调节电阻42，就可以调节第二磁力件50上的磁力大小，以改变第一磁力件30和第二磁力件50之间的相斥力。
56.或者也可以同时增大第一调节电阻41、第二调节电阻42的阻值，或者同时减小第一调节电阻41、第二调节电阻42的阻值，以改变第一磁力件30和第二磁力件50之间的相斥力。
57.图3中例示了第一磁力件30和第二磁力件50各自串联有调节电阻再并联的情况，当然也可以是第一磁力件30和第二磁力件50各自串联有调节电阻后，以独立的电源分别对这两个电路供电的方案。在此方案中，第一磁力件30和第二磁力件50所在的电路在机械结
构上无连接，便于第二磁力件50随着连接杆20滑移。
58.本技术实施例中，继续参照图1，为了进一步精确调整吸附部21对目标搬运物90的压力，搬运机械臂100还可以包括传感器70，传感器70用于检测吸附部21受到的来自目标搬运物90的压力，调节电阻40被配置为能够调节，从而控制其对应电连接的磁力件中电流的输入大小，以使传感器检测到的压力值处于预设范围内。具体对调节电阻40进行调节时，可以包括自动调节和手动调节的方式。
59.对于自动调节的方式，可以通过控制器调节来实现，示例性的，搬运机械臂100还包括控制器60，控制器60与调节电阻40和传感器70均电连接，控制器60被配置为调节调节电阻40的电阻值，以使传感器70检测到的压力值处于预设范围内。
60.由于传感器70能够检测到吸附部21受到的来自目标搬运物90的压力，这样在通过第一磁力件30或第二磁力件50的磁力来调整吸附部21对目标搬运物90施加的压力时，控制器60可以根据传感器70实际检测到的压力值大小，通过调节调节电阻40的电阻值的大小，从而调整第一磁力件30或第二磁力件50的磁力大小，直至吸附部21向目标搬运物90施加的压力调整到预设范围，即调整到实际需要的数值，从而有效避免了连接杆20对目标搬运物90施加压力过大损坏目标搬运物90的情况，更进一步提高了显示产品的良率。
61.而对于手动调节的方式，使调节电阻为手调式电阻。进一步地，传感器70具有第一显示器件(未图示)，第一显示器件用于显示传感器70检测到的压力值。示例性的，第一显示器件可以是传感器表头，能够显示出传感器检测到的压力值。调节电阻例如可以是滑动变阻器等可以被用户手动调节的电阻器。
62.具体调节过程中，用户通过手动调节调节电阻40，并实时通过第一显示器件观测吸附部21受到的来自目标搬运物90的压力值的变化，待压力值达到预设范围内，即调整到实际需要的数值后停止调节。在此过程中，用户可以根据传感器70实际检测到的压力值大小，通过调节调节电阻40的电阻值的大小，从而调整第一磁力件30或第二磁力件50的磁力大小，直至吸附部21向目标搬运物90施加的压力调整到预设范围，即调整到实际需要的数值，这样可以有效避免连接杆20对目标搬运物90施加压力过大损坏目标搬运物90的情况，更进一步提高了显示产品的良率。
63.实际操作时，搬运机械臂100靠近待搬运的目标搬运物90，控制器60对调节电阻40的大小进行调节，使得第一磁力件30、第二磁力件50中至少一者的磁力增大，第一磁力件30和第二磁力件50之间的间距增大，连接杆20带动吸附部21朝向放置于工作台上的目标搬运物90靠近，并抵接。控制器60控制调节电阻40的大小继续增大时，压力传感器70上测得的压力值逐渐增大。使调节电阻40的大小持续增大，直至压力值达到预设范围，停止对调节电阻40的阻值的调节。预设范围是预先经过试验得出的，不同的目标搬运物90因大小和重量等具有差异还会得到不同的预设范围，在目标搬运物90受到的压力小于该预设范围时，不会因被压而损坏。
64.本技术实施例中，吸附部21可以被配置为负压吸盘，负压吸盘可以与负压产生装置相连。在吸附部21对目标搬运物90的压力达到预设范围时，负压产生装置启动，负压吸盘牢牢吸附在目标搬运物90上，此时搬运机械臂100移动，便可带着目标搬运物90在不同制程工位之间流转。
65.进一步的，传感器70配置为压力传感器，以便于更好地检测吸附部21受到的来自
目标搬运物90的压力。如前所述，传感器70通过第一显示器件显示读数，示例性的，压力传感器可以设置压力表头以显示压力数值的大小。对于传感器70的设置位置，例如可以参照图1，使传感器70设于基座10，且传感器70的一端与基座10相连，另一端与第一磁力件30相连。具体实现时，传感器70可以包括主体和检测端(未图示)，主体的背离检测端的端部(也即上述的传感器70的一端)固定连接在基座10上，检测端(也即上述的传感器70的另一端)与第一磁力件30连接，这样目标搬运物90对吸附部21的压力通过连接杆20、第二磁力件50、而反应到第一磁力件30上，被传感器70的检测端捕捉到，即能够检测到吸附部21受到的来自目标搬运物90的压力。
66.当然，传感器70的设置位置不限于此，还可以根据需要设为其他，例如传感器70还可以设于连接杆20和吸附部21之间，只要能够检测到吸附部21受到的来自目标搬运物90的压力即可。
67.本技术实施例中，第一磁力件30和第二磁力件50至少一者还可以电连接有用于检测电流值的电流传感器(未图示)，电流值用于判断调节电阻40是否正常工作。
68.在一种实施例中，电流传感器与控制器60电连接，控制器60被配置为根据电流传感器检测到的电流值判断调节电阻40是否正常工作。
69.具体的，在控制器60对调节电阻40进行调整或者用户手动对调节电阻40进行调整，以实现连接杆20的伸缩时，有可能会出现调节电阻40被调节，但是连接杆20并未相对基座10伸缩的情况，此时需要判断是调节电阻40发生故障，还是连接杆20和基座10的滑动配合受阻。
70.若对调节电阻40的阻值进行调整时，第一磁力件30的线圈或第二磁力件50的线圈上的电流，也即电流传感器检测到的电流发生变化，控制器60判断调节电阻40为正常工作状态，并未出现故障。
71.在其他一些实施例中，也可以是电流传感器具有用于显示电流读数的第二显示器件(例如电流传感器表头)，用户根据第二显示器件上的电流读数判断调节电阻40是否正常工作。具体的，若对调节电阻40的阻值进行调整时，第一磁力件30的线圈或第二磁力件50的线圈上的电流、也即第二显示器件显示的电流发生变化，用户可以判断调节电阻40为正常工作状态，并未出现故障。
72.下面说明基座10的具体结构，继续参照图1，基座10设有容置腔12和连通容置腔12的开口，换言之，容置腔12内部通过开口与外界连通。第一磁力件30设置于容置腔12内，连接杆20设有第二磁力件50的一端位于容置腔12内，连接杆20设有吸附部21的一端通过开口伸出容置腔12。这样相当于连接杆20一端位于容置腔12内，另一端伸出至容置腔12外。
73.另外，如前所述，传感器70设置于基座10，且传感器70的一端与基座10相连，另一端与第一磁力件30相连，实际上，传感器70夹设于第一磁力件30的远离第二磁力件50的一侧和容置腔12的顶部之间。具体实现时，传感器70的检测端，即传感器70的下端(图1图面下侧端部)与第一磁力件30连接，传感器70的背离检测端的一端连接于容置腔12的顶部。
74.为了使连接杆20能够可靠相对于基座10滑动，连接杆20沿第一方向f滑动配合于容置腔12的腔壁。具体的，容置腔12的腔壁上构造有与连接杆20相匹配的导轨80，连接杆20能够沿第一方向f滑动配合于导轨80，以对连接杆20沿着容置腔12的滑动进行导向。
75.示例性的，可以在容置腔12的腔壁上靠近开口的位置设置导向部11，导向部11上
设置贯通孔，贯通孔的孔壁可以形成上述的导轨80。
76.图4为本技术一实施例提供的搬运装置的结构示意图。
77.参照图4，本技术第二方面的实施例提出了一种搬运装置200，包括支架(未图示)以及上述第一方面任一实施例中的搬运机械臂100，基座10可以连接于支架，支架移动时，吸附部21上连接的目标搬运物90可以一起移动，以实现目标搬运物90在不同制程工位之间的搬运。
78.根据本技术实施例中的搬运装置200，与上述第一方面的实施例中的搬运机械臂100出于相同的发明构思，具有与上述第一方面的实施例中的搬运机械臂100相同的有益效果。
79.另外，可以理解的是，搬运机械臂100的数量可以为多个，图4中以3个为例，此时，多个搬运机械臂100的基座10均连接于支架，各搬运机械臂100的连接杆20均可以沿第一方向带动吸附部21均朝向或远离目标搬运物90移动，换言之，各搬运机械臂100协同动作，共同对目标搬运物90进行搬运。
80.需要注意的是，各搬运机械臂100的传感器70、调节电阻40均与控制器60电连接。
81.继续参照图4，实际操作时，各个搬运机械臂100在支架的带动下靠近待搬运的目标搬运物90，控制器60对各个调节电阻40的大小进行调节，使得各个第一磁力件30、第二磁力件50中至少一者的磁力增大，从而各个连接杆20带动吸附部21朝向放置于工作台上的目标搬运物90靠近，并抵接。控制器60控制各个调节电阻40的大小持续增大(例如同步增大)时，直至各个传感器70检测到的压力值达到预设范围，即可停止对各调节电阻40的阻值的调节。当然，由于搬运装置200和目标搬运物90的相对姿态，目标搬运物90表面的形状等因素的影响，有可能各搬运机械臂100中连接杆20的伸出长度会有所不同，但各搬运机械臂100对目标搬运物90的压力相同，有效避免了各个搬运机械臂100压力不均匀，或者某个搬运机械臂100压力过大损坏目标搬运物90的情况，提高了显示产品的良率。
82.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
83.以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。