吸附臂、机械手及搬运系统的制作方法

本实用新型涉及面板制造领域，特别涉及一种吸附臂、机械手及搬运系统。

背景技术：

显示面板，例如有机发光二极管(OLED，Organic Light-Emitting Diode)显示面板，在生产的过程中离不开真空搬运机械手，简称机械手。

目前的机械手包括机械手支架、弹性吸附臂(简称吸附臂)和吸盘，该吸附臂两端分别与机械手支架以及吸盘连接，该吸附臂包括活动连接件、弹簧、吸附杆、固定凸台和吸嘴连接口。活动连接件用于卡接机械手支架，弹簧套接在吸附杆上，吸附杆的一端设置有固定连接的吸盘连接口，固定凸台固定设置在吸附杆上，且位于弹簧靠近吸盘连接口的一侧。在搬运位于工作台上的板状结构(如显示面板或者玻璃基板)时，机械手支架带动吸附臂下压使吸盘与板状结构表面贴合，与吸附杆连通的抽气结构提供吸力，从而使板状结构被牢牢吸附在吸盘上，保证搬运过程中板状结构不会掉落。其中，弹簧对机械手支架的下压力起到缓冲作用，保证了该机械手支架的下压力不会使板状结构损伤。

但是，在吸附臂下压过程中裸露在外的弹簧和吸附杆会产生摩擦运动，而二者长时间摩擦运动产生的磨损颗粒，容易掉落在工作台上或板状结构上，该磨损颗粒容易导致板状结构的损伤，影响产品良率。

技术实现要素：

本实用新型实施例提供了一种吸附臂、机械手及搬运系统，以解决吸附臂中弹性元件和吸附杆产生的异物掉落到工作台上或者板状结构上，使板状结构损伤的问题，所述技术方案如下：

第一方面，提供一种吸附臂，包括：

吸附杆和套接在吸附杆外的弹性元件，所述吸附杆的一端设置有吸盘连接口，另一端与抽气结构连通；

活动连接件，所述活动连接件套接在所述吸附杆上，且位于所述弹性元件远离所述吸盘连接口的一侧；

固定凸台，所述固定凸台固定设置在所述吸附杆上，且位于所述弹性元件靠近所述吸盘连接口的一侧；

杆套，所述杆套的主体由弹性材质制成，包覆在所述弹性元件的外部；

收集部件，所述收集部件与所述杆套连通，所述收集部件被配置为吸附所述弹性元件与所述吸附杆所产生的异物。

可选的，所述收集部件包括：

过滤器，所述过滤器一端通过真空管与所述杆套连通，另一端通过真空管与所述抽气结构连通，所述过滤器与真空管可拆卸连接。

可选的，所述固定凸台、所述吸盘连接口与所述吸附杆为一体成型结构。

可选的，所述杆套的主体为弹性管，所述杆套包括：

两个可拆卸连接件，和位于所述两个可拆卸连接件之间的所述弹性管，所述两个可拆卸连接件和所述弹性管围成包覆所述弹性元件的腔体；

每个所述可拆卸连接件为底面设置有凹槽的柱状结构，所述凹槽的底部设置有供所述吸附杆穿过的第一通孔，所述凹槽的侧壁设置有内螺纹；

所述活动连接件靠近所述弹性元件的一端设置有带有外螺纹的第一柱状凸起，所述固定凸台靠近所述吸附杆的一端设置有带有外螺纹的第二柱状凸起；

所述两个可拆卸连接件中的一个可拆卸连接件通过凹槽与所述第一柱状凸起螺纹连接，所述两个可拆卸连接件中的另一个可拆卸连接件通过凹槽与所述第二柱状凸起螺纹连接。

可选的，所述弹性管包括层叠设置的多层弹性膜层。

可选的，所述两个可拆卸连接件中靠近所述吸盘连接口的一侧可拆卸连接件的侧壁上设置有与所述腔体连通的第二通孔，所述收集部件通过所述第二通孔与所述杆套连通。

可选的，所述吸附杆的一端与所述抽气结构通过真空管连通，所述吸附杆与所述抽气结构之间的真空管以及所述过滤器与所述抽气结构之间的真空管上均设置有控制阀和真空仪表中的至少一种。

可选的，所述吸附臂还包括：

管路接口，所述管路接口与所述吸附杆的另一端可拆卸连接，所述管路接口与所述抽气结构连通。

第二方面，提供一种机械手，可选的，包括：

机械手支架、至少一个吸附臂和至少一个吸盘；

每个所述吸附臂的一端与所述机械手支架连接，另一端与一个吸盘连接，所述吸附臂为第一方面任一所述的吸附臂。

第三方面，提供一种搬运系统，可选的，包括：

抽气结构，以及与所述抽气结构分别连接的至少一个机械手，所述机械手为第二方面所述的机械手。

本实用新型的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

本实用新型提供的吸附臂、机械手及搬运系统，由于弹性元件的外部被杆套包裹，使与杆套连通的收集部件可以对弹性元件与吸附杆产生的异物实现有效吸附收集处理，从而避免了该异物掉落到工作台上或被搬运物体上，减少了对被搬运物体造成损伤，提高了产品的良率。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本实用新型。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的实施例，下面将对实施例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实用新型的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一示意性实施例涉及的实施环境示意图。

图2为本实用新型一示意性实施例提供的一种吸附臂的结构示意图。

图3为本实用新型一示意性实施例提供的一种吸附臂的结构示意图。

图4为本实用新型一示意性实施例提供的一种杆套的结构示意图。

图5为本实用新型一示意性实施例提供的一种可拆卸连接件的横截面图。

图6为本实用新型一示意性实施例提供的一种杆套的结构示意图。

图7为本实用新型一示意性实施例提供的一种弹性管的结构示意图。

图8为本实用新型一示意性实施例提供的一种可拆卸连接件的结构示意图。

图9为本实用新型一示意性实施例提供的一种吸附臂的结构示意图。

图10为本实用新型一示意性实施例提供的一种吸附臂的结构示意图。

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本实用新型的实施例，并与说明书一起用于解释本实用新型的原理。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部份实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参考图1，图1为本实用新型实施例涉及的实施环境示意图，该实施环境包括：抽气结构1和至少一个机械手2，抽气结构1分别与每个机械手2连接，用于提供机械手搬运物体时所需的吸力。示例地，抽气结构1可以是抽真空泵。

上述机械手2可以包括机械手支架21、至少一个吸附臂22和至少一个吸盘23。每个吸附臂22的一端与机械手支架21连接，另一端与一个吸盘23连接。机械手2通过下压机械手支架21带动吸附臂22使吸盘23与位于工作台上的被搬运物体(通常为板状结构，如显示面板或者玻璃基板)表面贴合，抽气结构1为吸附臂22提供吸力，从而使被搬运物体被牢牢吸附在吸盘23上，保证搬运过程中被搬运物体不会掉落。

如图2所示，本实用新型实施例提供了一种吸附臂22，该吸附臂22可以包括：

吸附杆221和套接在吸附杆221外的弹性元件222，吸附杆221的一端设置有吸盘连接口223，另一端与抽气结构1连通。示例地，弹性元件222可以是弹簧，例如压缩弹簧。

活动连接件224，活动连接件224套接在吸附杆221上，且位于弹性元件222远离吸盘连接口223的一侧。示例地，活动连接件224可以是螺母，如图1所示，该活动连接件224被配置为卡接机械手2的机械手支架21。示例的，该活动连接件224可以包括管体和两个螺母，该管体套接在该吸附杆221上，该管体外部设置有外螺纹，两个螺母与该管体螺纹连接，通过将机械手支架21设置于该两个螺母之间，可以实现机械手支架21的卡接。通过调整两个螺母与管体螺纹连接的位置，也即是拧动该两个螺母，可以调整两个螺母之间的距离，从而调整吸附臂凸出于机械手支架的高度。通过调整各个吸附臂的高度可以实现该机械手上各个吸附臂的高度一致，保证被搬运物体的有效吸附。

固定凸台225，固定凸台225固定设置在吸附杆221上，且位于弹性元件222靠近吸盘连接口223的一侧。

杆套226，杆套226的主体由弹性材质制成，包覆在弹性元件222的外部。

收集部件227，收集部件227与杆套226连通，收集部件227被配置为吸附弹性元件222与吸附杆221所产生的异物。示例地，该异物可以是吸附弹性元件与吸附杆摩擦产生的碎屑或颗粒物等。

示例的，当杆套226中异物堆积到一定程度后，收集部件227对杆套226中的异物进行吸附工作。或者，只要吸附臂22工作，收集部件227亦进行工作。本实用新型对此不做限定。

可选的，上述固定凸台225、吸盘连接口223与吸附杆221为一体成型结构，三者通过模具直接制造得到，能够简化生产工艺。该固定凸台225用于限定杆套226和弹性元件222在吸附杆221上的位置。

综上所述，本实用新型实施例提供的吸附臂，由于弹性元件的外部被杆套包裹，使与杆套连通的收集部件可以对弹性元件与吸附杆产生的异物实现有效吸附收集处理，从而避免了该异物掉落到工作台上或被搬运物体上，减少了对被搬运物体造成损伤，提高了产品的良率。

可选的，如图3所示，图3为本实用新型所提供的吸附臂的部分结构示意图。

收集部件227包括：过滤器227a。过滤器227a一端通过真空管4与杆套226连通，另一端通过真空管5与抽气结构1连通。当收集部件227吸附弹性元件222与吸附杆221所产生的异物时，过滤器227a对该异物实现有效收集。该过滤器227a与真空管4和真空管5可拆卸连接，当过滤器227a工作一定时间或在过滤器227a中的异物积累到一定程度时，可以通过拆卸或更换过滤器227a实现对该异物的集中清理。

需要说明的是，连接过滤器227a和杆套226的真空管可以是刚性材料，如：钢或铁等，亦可以是柔性材料，如：硅胶管等。本实用新型对此不做限定。

可选的，如图4所示，杆套226的主体为弹性管226a，杆套226包括：

两个可拆卸连接件226b，和位于两个可拆卸连接件226b之间的弹性管226a，两个可拆卸连接件226b和弹性管226a围成包覆弹性元件222的腔体。该腔体可以有效的限定弹性元件与吸附杆所产生的异物的活动范围，方便收集部件对该异物进行吸附。需要说明的是，两个可拆卸连接件226b为刚性结构，保证机械手支架下压时不会对弹性管造成损伤。

在本实用新型实施例，杆套分别与活动连接件以及固定凸台可拆卸连接，该可拆卸连接的方式可以有多种，请参考图5和图6，本实用新型实施例提供一种可拆卸连接的方式为例进行示意性说明：

如图5所示，图5为可拆卸连接件226b的横截面图。每个可拆卸连接件226b为底面设置有凹槽的柱状结构，凹槽的底部设置有供吸附杆221穿过的第一通孔，凹槽的侧壁设置有内螺纹。

如图6所示，活动连接件224靠近弹性元件222的一端设置有带有外螺纹的第一柱状凸起，固定凸台225靠近吸附杆221的一端设置有带有外螺纹的第二柱状凸起。

两个可拆卸连接件226b中的一个可拆卸连接件b1通过凹槽与第一柱状凸螺纹连接，两个可拆卸连接件226b中的另一个可拆卸连接件b2通过凹槽与第二柱状凸螺纹连接。

需要说明的是，两个可拆卸连接件226b中的一个第一通孔的直径需要大于弹性元件的直径，使得弹性元件能够通过该第一通孔设置于杆套的腔体中。

假设，可拆卸连接件b2的第一通孔的直径大于弹性元件的直径，请参考图3和图6，在安装该杆套226时，将弹性元件222从吸附杆221远离吸盘连接口223的一端套接在吸附杆221上，之后，将杆套226从吸附杆221远离吸盘连接口223的一端套接在吸附杆221上，使弹性元件222通过可拆卸连接件b2上的第一通孔设置于杆套226的腔体中，将杆套226的可拆卸连接件b2与固定凸台225螺纹连接；最后，将活动连接件224从吸附杆221远离吸盘连接口223的一端套接在吸附杆221上，将可拆卸连接件b1与该活动连接件224螺纹连接。此时，固定凸台225和活动连接件224限制了杆套226在吸附杆221上的位置，并且防止杆套226中异物通过第一通孔掉落。

在拆卸该杆套226时，解除可拆卸连接件b1与活动连接件224的螺纹连接；将活动连接件224从吸附杆221远离吸盘连接口223的一端取下；之后，解除可拆卸连接件b2与固定凸台225螺纹连接，将杆套226从吸附杆221远离吸盘连接口223的一端取下；最后，将弹性元件222从吸附杆221远离吸盘连接口223的一端取下。

由上可知，杆套分别与活动连接件以及固定凸台可拆卸连接，一方面可以实现杆套的简便拆装，另一方面还可以实现弹性元件的更换，避免弹性元件弹性消失带来的吸附臂的稼动问题。该吸附臂的稼动问题指的是吸附臂的实际使用寿命未达到额定使用寿命的问题。

需要说明的是，上述杆套分别与活动连接件以及固定凸台的可拆卸连接的方式还可以包括卡接或者耦合等方式，本实用新型实施例只是示意性说明，相应的拆装方式可以参考上述螺纹连接的方式，本实用新型对此不再赘述。

可选的，如图7所示，弹性管226a包括层叠设置的多层弹性膜层，多层弹性膜层得以满足弹性元件222的形变量，防止弹性元件222形变时，弹性管226a破裂。示例地，弹性管226a可以是多层硅胶管，硅胶为普遍使用的弹性材料，多层硅胶管的使用降低了弹性管的成本。

可选的，如图8所示，两个可拆卸连接件226b中靠近吸盘连接口的一侧可拆卸连接件b2的侧壁上设置有与腔体连通的第二通孔，收集部件227通过第二通孔与杆套226连通。例如，收集部件227可以通过与第二通孔连接的真空管与杆套226连接。示例地，第二通孔可以是具有弯折的通孔，也可以是相对于拆卸连接件b2的侧壁倾斜的通孔，第二通孔用于连接可拆卸连接件b2的侧壁与该可拆卸连接件b2的上底面，该上底面为可拆卸连接件b2朝向弹性管的一个底面，本实用新型对此不做限定。由于腔体内弹性元件和吸附杆产生的异物因重力作用堆积于腔体底部，所以与收集部件连通的第二通孔位于如图8所示的杆套下部的可拆卸连接件上，可以有效实现异物的收集，且可拆卸连接件的刚性结构，保证了当机械手支架下压时，弹性管不会使第二通孔封闭，避免收集部件无法正常工作的情况。

进一步的，如图9所示，吸附杆221的一端与抽气结构1通过真空管6连通，吸附杆221与抽气结构1之间的真空管6以及过滤器227a与抽气结构1之间的真空管5上均设置有控制阀7和真空仪表8中的至少一种。示例地，控制阀7为电磁阀门。电磁阀门的工作寿命长，安全性能高。当然，该控制阀7还可以为机械阀门或电动阀门等，本实用新型对此不做限定。

示例地，图9中假设吸附杆221与抽气结构1之间的真空管6设置有第一电磁阀71和第一真空仪表81，过滤器227a与抽气结构1之间的真空管5上设置有第二电磁阀72和第二真空仪表82。当吸附弹性元件222与吸附杆221所产生的异物积累一定时间后，关闭第二电磁阀72，打开第一电磁阀71，使收集部件227吸附该异物。当然，第一电磁阀71和第二电磁阀72也可以是同时被打开，使收集部件227吸附该异物。只要保证弹性元件222与吸附杆221所产生的异物在填满杆套226前收集部件227吸附该异物即可。

可选的，如图10所示，吸附臂22还包括管路接口228，管路接口228与吸附杆221的另一端可拆卸连接，管路接口228与抽气结构1连通。示例地，管路接口228与吸附杆221的另一端螺纹连接。

示例的，假设该活动连接件包括管体和两个螺母，在使用如图10所示的吸附臂时，对于活动连接件，工作人员可以先解除管体与其上的第一螺母的螺纹连接，该第一螺母为管体上远离吸盘连接口的螺母，然后将该第一螺母从管体上取下，之后将该管体穿过机械手支架上用于连接吸附臂处的通孔，接着将上述第一螺母和管体螺纹连接，最后调整活动连接件的两个螺母与管体螺纹连接的位置，从而调整吸附臂凸出于机械手支架的高度，使吸附臂有效吸附被搬运物体。在机械手搬运位于工作台上的被搬运物体时，打开与吸附臂连通的真空管上的控制阀，使抽气结构为吸附臂提供吸力，此时，机械手支架带动吸附臂下压，使吸附臂上弹性元件压缩，从而使吸盘与板状结构表面无损伤贴合，进而被搬运物体被牢牢吸附在吸盘上。在吸附臂的使用过程中，位于杆套内部的吸附弹性元件与吸附杆会产生异物，当该异物累积到一定量时，工作人员打开与收集部件连通的真空管上的控制阀，使该收集部件开始工作，异物通过图10所示杆套下部的卡接件连接的真空管被吸附在收集部件的过滤器内。在收集部件吸附工作结束后，工作人员通过更换过滤器从而实现对上述异物的集中处理。当然，当机械臂的结构为图1或图9所示的结构时，其使用方法也可以参考上述使用方法，本实用新型对此不做赘述。

综上所述，本实用新型实施例提供的吸附臂，由于弹性元件的外部被杆套包裹，使与杆套连通的收集部件可以对弹性元件与吸附杆产生的异物实现有效吸附收集处理，从而，避免了该异物掉落到工作台上或被搬运物体上，减少了对被搬运物体造成损伤，提高了产品的良率。同时，管路接口和吸附杆的可拆卸连接，以及杆套分别与活动连接件以及固定凸台可拆卸连接，可以实现弹性元件的更换，避免弹性元件弹性消失带来的吸附臂的稼动问题。

本实用新型实施例提供了一种机械手2，如图1所示，该机械手2包括：

机械手支架21、至少一个吸附臂22和至少一个吸盘23。该吸附臂22为本申请上述实施例提供的吸附臂。

每个吸附臂22的一端与机械手支架21连接，另一端与一个吸盘23连接。

通常，为了保证机械手的吸附稳定，该机械手可以包括多个吸附臂，例如数十个或数百个吸附臂。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的机械手的具体结构，可以参考前述吸附臂实施例中的对应结构，在此不再赘述。

综上所述，本实用新型实施例提供了一种机械手，包括：机械手支架、至少一个吸附臂和至少一个吸盘。由于吸附臂的弹性元件外部被杆套包裹，使与杆套连通的收集部件可以对弹性元件与吸附杆产生的异物实现有效吸附收集处理，从而，避免了该异物掉落到工作台上或被搬运物体上，提升了异物的管控能力，减少了异物对被搬运物体造成损伤，提高了产品的良率。

本实用新型实施例提供了一种搬运系统，该搬运系统的结构可以参考上述图1，包括：抽气结构1，以及与所述抽气结构1分别连接的至少一个机械手2。示例地，抽气结构1可以为抽真空泵。其中该机械手2为本实用新型上述实施例提供的机械手。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的搬运系统的具体结构，可以参考前述机械手实施例中的对应结构，在此不再赘述。

综上所述，本实用新型实施例提供了一种搬运系统，包括：抽气结构和机械手。由于机械手中吸附臂的弹性元件外部被杆套包裹，使与杆套连通的收集部件可以对弹性元件与吸附杆产生的异物实现有效吸附收集处理，从而，避免了该异物掉落到工作台上或被搬运物体上，提升了异物的管控能力，减少了异物对被搬运物体造成损伤，提高了产品的良率。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的实用新型后，将容易想到本实用新型的其它实施方案。本申请旨在涵盖本实用新型的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本实用新型的一般性原理并包括本实用新型未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本实用新型的真正范围和精神由权利要求指出。

应当理解的是，本实用新型并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本实用新型的范围仅由所附的权利要求来限制。