TW201114703A - Overturning apparatus for overturning a plate and overturning method of the same - Google Patents

Description

201114703 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種移動一板體之裝置以及方法，尤指一種用於 翻轉板體之翻轉裝置以及翻轉方法。 【先前技術】 現今液晶顯示器（Liquid crystal display)已逐漸取代傳統陰極射 線管顯示器（CRT display)而成為主流產品。伴隨著大尺寸液晶顯示 面板之製程技術不斷進步，於製程中所使用之玻璃基板亦不斷大 型化。 就已完成液晶填充之大尺寸液晶顯示器單元母板（LCD cell mother board )而言，必需再經切割製程，方能將液晶顯示器單元 母板分割為複數液晶顯示器單元（LCD cells)，以利後續液晶顯示 器之組裝製程。在切割製程中，習知液晶顯示器單元母板的切割 原理為先用切割輪於液晶顯示器單元母板之一面進行切割晝線， 緊接著再將液晶顯示器單元母板進行翻面；隨後，於液晶顯示器 單元母板之另一面進行切割畫線後，利用玻璃的脆性與玻璃中的 殘餘應力切割產出不同尺寸的液晶顯示面板。 當對液晶顯示器單元母板之另一面進行切割畫線前，需執行一 翻轉液晶顯示器單元母板之翻轉步驟。然而習知翻轉步驟均倚賴 人工利用習知吸盤吸附並持固液晶顯示器單元母板，以進行搬 運，因而易使液晶顯示器單元母板遭受破裂與壓損。在製造液晶 顯示器之玻璃基板不斷大型化，液晶顯示器單元母板之尺寸亦不 斷逐漸加大之情況下，傳統以人工方式取放及翻轉母板明顯不適 201114703 合於現今液晶顯示面板進行雙面切割製程中。翻轉大尺寸母板技 術已成為現今雙面切割液晶顯示器單元母板製程中之最大瓶頸。 有鑑於此，於習知切割大尺吋液晶顯示器單元母板之製程之諸 多步驟中，最難克服的即是現階段大尺吋液晶顯示器單元母板於 移動翻轉過程中，仍需倚賴人工搬運及承擔母板破碎之製造風 險。因此，如何使大尺寸液晶顯示器單元母板之翻轉可經由全自 動化程序完成，並大幅改善上述缺點，以增進生產效率、生產良 率、並降低人工成本，乃業界極力努力的方向。 【發明内容】 本發明之一目的在於提供一種用於翻轉一板體之翻轉裝置以及 翻轉方法，以適用於大尺寸液晶顯示器單元母板，以增進生產效 率、生產良率、並降低人工成本。 為達上述目的，本發明之翻轉裝置包含一支撐結構以及一翻轉 部。翻轉部與支撐結構柩接，並包含一吸附裝置。吸附裝置適以 依控制與板體之一第一表面吸附並穩固，並且翻轉部適以帶動吸 附裝置連同板體相對於支撐結構翻轉。 為達上述目的，本發明之翻轉方法包含以下步驟：利用翻轉部 之吸附裝置依控制吸附並穩固板體之第一表面；以及利用翻轉部 帶動吸附裝置連同板體相對於支撐結構翻轉。 總歸來說，習知全自動化大尺吋液晶顯示器單元母板製程中， 需面對液晶顯示器單元母板於移動翻轉過程中倚賴人工搬運的及 承擔製程破碎風險等問題。本發明用於翻轉板體之翻轉裝置與翻 201114703 轉方法能夠實現自動化翻轉板體之程序，俾達成自動化翻轉大尺 吋液晶顯示器單元母板之功能。 【實施方式】 請參考第1圖，第1圖係示意本發明一較佳翻轉裝置100實施 例，進行翻轉一板體122過程之示意圖。如第1圖所示，翻轉裝 置100包含一支撐結構102以及一翻轉部104。其中，翻轉部104 與支撐結構102樞接，並包含一吸附裝置107。吸附裝置107適以 依控制與板體122之第一表面122a吸附並穩固。當吸附裝置107 與板體122之第一表面122a吸附並穩固後，翻轉部104適以帶動 吸附裝置107連同板體122相對於支撐結構102進行翻轉（較佳 係實質上翻轉180度）。藉此，達到自動化翻轉板體122之目的。 詳細而言，吸附裝置107缚可界定一接觸平面107a，並且吸附 裝置107包含形成於接觸平面l〇7a上之複數孔洞112。吸附裝置 107乃利用接觸平面107a與板體122之第一表面122a接觸，並利 用其上之孔洞112，依控制與板體122之第一表面122a吸附並穩 固。藉此，翻轉部104適以利用吸附裝置107施加均勻之吸附力 於板體122上，並且無應力集中。因此，本發明之翻轉部104適 可應用於自動化地翻轉大尺寸之玻璃基板及液晶顯示器單元母 板，而不會造成玻璃基板或其他元件之損壞或破裂。 如第1圖及第2圖所示，翻轉部104係沿一翻轉軸120相對於 支撐結構102來進行翻轉動作。在本實施例中，接觸平面107a具 有一面積中心116，並且實質上為一具有一短邊114之矩形115。 短邊114具有一中點Μ。當正對於接觸平面107a時，翻轉轴120 201114703 投影於接觸平面107a，實質上係、S、K二奸丄 係通過面積中心116，亦即翻轉轴 120實質上係通過短邊114之中 〒點Μ。藉由翻轉軸120之如此設 計，可以降低翻轉部104於翱轉柘 这*讲曰 得扳體122時之轉動慣量，而能避 免板體122受過大應力而破裂，* β +Αμ 又匕八 衣並且亦能減少翻轉所需空間。 如第1圖所示，在本實施例中，±w ^ 4〒’支撐結構102包含一橫桿1〇6 及一滑動部108。翻轉部104係蛊、、典 于與/月動部108樞接，而滑動部1〇8 包含一支撐臂l〇8a、108b。支撑劈,Λβ 牙澤108a、108b係以翻轉轴120與 翻轉部104樞接。橫桿丨06具有一第一 Λ ^ y ^ ^ 弟位置l〇6a及一第二位置 106b。 需特別說明的是，由於滑動部108適以與翻轉部1〇4極接，且 配合滑動部則可沿橫桿H)6於第一位置廳a與第二位置獅 間移動之設計’以便於完成板體122之翻轉程和於本實施例中， 當滑動部1〇8位於第一位置1〇6aB夺，翻轉部1〇4適可依控制帶動 吸附裝置107連同板體122相對於滑動部1〇8進行翻轉並且當 滑動部108位於第二位置106a時，翻轉部1〇4之吸附裝置1〇?係 依控制與板體122之第一表面122a進行吸附並穩固，或與板體122 之第一表面122a進行分離。 翻轉裝置100更包含一附屬吸附裝置110,相對於橫桿1〇6之第 一位置106a鄰近第二位置106b設置。附屬吸附裝置11〇適以依 控制吸附並穩固板體122之與第一表面122a相對之一第二表面 122b。類似於吸附裝置1〇7’附屬吸附裝置110於本實施例中亦具 有一接觸平面ll〇a，適以與板體122之第二表面12沘相接觸。附 屬吸附裝置110亦包含形成於接觸平面ll〇a之複數孔洞並且附屬 201114703 吸附裝置110適以依控制經由該等孔洞吸附並穩固板體122之第 二表面122b。在此需注意者係，於本實施例中附屬吸附裝置11〇 之接觸平面110a係向下，第—表面122a係向下，而第二表面122b 係向上。 於本實施例中’為彈性調整附屬板體122於鄰近第二位置1〇6b 時之垂直尚度，翻轉裝置100更包含一升降裝置118適以可控制 附屬吸附裝置110之垂直高度，如第3圖所示。藉此，附屬吸附 裝置11〇適可先向下吸附並穩固板體122向上之第二表面122b， 並利用升降裝置118升高附屬吸附裝置u〇連同板體122;其後當 滑動部108於第二位置i〇6b ’翻轉部ι〇4之吸附裝置1〇7再向上 吸附並穩固板體122向下之第一表面ma，並完成翻轉動作使第 一表面122a向上後’翻轉部1〇4之吸附裝置1〇7向下與板體122 向上之第一表面122a分離。 然而上述翻轉步驟亦可以彈性調整為，當滑動部1〇8於第二位 置106b ’翻轉部1〇4之吸附裝置ι〇7先向下吸附並穩固板體ι22 向上之第二表面122b，並完成翻轉動作後，使第一表面122a向上； 其後附屬吸附裝置110再吸附並穩固板體122向上之第一表面 122a，並利用升降裝置118升高附屬吸附裝置ιι〇連同板體122 ; /月動部1G8帶動翻轉部1G4離開後；升降裝置118再下降附屬吸 附裝置no,並與板體122向上之第一表φ i22a分離，藉此完成 翻轉動作。 在本實施例中，板體122較佳係為包含二破璃基板之-液晶顯 不器單元母板，並且第一表面心及相對第1面122a之第二 201114703 表面122b係分別為該二基板之二外表面。然而，本發明板體122 並未加以侷限，而可為晶圓或其他基板。 請再參考第1圖至第3圖，本發明用於翻轉板體122之翻轉方 法係以前述較佳翻轉裝置100實施例，以先後順序進行說明。本 發明之翻轉方法之主要步驟（a)乃利用翻轉部104之吸附裝置107 依控制吸附並穩固板體122之第一表面122a。如前述翻轉裝置100 之較佳實施例，吸附裝置107包含形成於接觸平面107a之複數孔 洞112,故適可依控制經由該等孔洞112吸附並穩固板體122之第 一表面122a。附帶一提，運用於本實施例中之板體122如同前述 較佳係為一液晶顯示器單元母板，在此不多贅述。 在本發明翻轉方法可於進行主要步驟（a)之前進行以下步驟。進 行步驟(a3)，利用翻轉裝置100之升降裝置118，下降附屬吸附裝 置110。其中，升降裝置118之放大示意圖請參考第3圖。接著， 進行步驟(al)，利用附屬吸附裝置110依控制與第二表面122b平 均地吸附並穩固。此時附屬吸附裝置110之接觸平面ll〇a係向下 與向上之第二表面122b接觸。隨後，於步驟（al)後進行步驟（a4)， 利用升降裝置118，上升附屬吸附裝置110連同板體122。接著， 再進行步驟(a2)，移動滑動部104至第二位置106b。完成上述步 驟(a3)、（al)、（a4)、及（a2)後，進行主要步驟(a)，利用翻轉部104 之吸附裝置107依控制向上平均地吸附並穩固板體122向下之第 一表面122a。 前述主要步驟（a)完成後，繼續進行主要步驟（b)。主要步驟（b) 係利用翻轉部104帶動吸附裝置107連同板體122相對於支撐結 201114703 構102翻轉。如上對於翻轉裝置1 〇〇之說明， 次附裴置107之接 觸平面107a ’用以與板體122之第一表面12) a接觸，接觸平面 107a實質上具有面積中心116。當正對於接觸丰 啁十面l〇7a時，翻轉 軸120投影於接觸平面i〇7a，實質上係通過 叫谓肀心116。需特 別強調的是，吸附裝置107之接觸平面1〇7a輕估认 地實質上呈矩形 115，矩形115具有短邊114，短邊114呈有中駐λ /、π τ點]vt，並且當正對 於接觸平面l〇7a時，翻轉軸120投影於接觸平 叫W7a，實質上係 通過短邊114之中點Μ。

在本發明鋪方法中，步驟(b)依順序包含以下子㈣。於步驟 (M)中，移動滑動部108連同翻轉部104之吸附裝置ι〇7及板體 122,自第二位置106b至第一位置1〇6a。接著，在步驟㈣中， 利用翻轉部104’依控制帶動吸附裝置1〇7連同板體122相對於滑 動部108翻轉，使板體i22之第一表面122a向上。隨後，在步驟 (b3)中，移動滑動部108連同翻轉部1〇4之吸附裝置1〇7及板體 122 ’至第二位置106b。最後，於步驟⑦句中，分離翻轉部1〇4之 吸附裝置107與板體122向上之第一表面122a。簡言之，本發明 翻轉方法可於主要步驟(b)中，依序進行上述子步驟(bl)、（b2)、 (b3)、及(b4)後’完成翻轉板體122之目的。 然而上述翻轉步驟亦可以彈性調整為：當滑動部1〇8於第二位 置106b，翻轉部104之吸附襞置107先向下吸附並穩固板體122 向上之第二表面122b;並利用滑動部1〇8移動自第二位置1〇6b 至第一位置l〇6a ;利用翻轉部1〇4，依控制帶動吸附裝置1〇7連 同板體122相對於滑動部ι〇8翻轉，使板體122之第一表面122a 201114703 向上；移動滑動部108連同翻轉部104之吸附裝置107及板體 122,至第二位置l〇6b;附屬吸附裝置110吸附並穩固板體122向 上之第一表面122a ;附屬吸附裝置11〇利用升降裝置118升高附 屬吸附裝置110連同板體122與板體122;滑動部108帶動翻轉部 104離開；最後升降裝置Π8再下降附屬吸附裝置110 ;最後附屬 吸附裝置11〇與板體122之第〆表面122a分離；藉此完成翻轉動 作 習知全自動化大尺对液晶顯承器單70母板裝程之上料步驟切 割步驟、移動翻轉步驟，以及下料少驟中，最難克服的即為大 尺时液晶顯*器單元母板之移動翻轉過擇。為了肖Μ知採用人 工搬運及遭受母板於製程t破碎的風險等缺‘點纟此本發明提供 —種用於翻轉一板體之翻轉裝置與翻轉方法，此1利用自動化程序 進行板體翻轉裝载之作業，俾達成自動化翻轉大尺吋液晶顯示器 單元母板之功能’解決大尺崎液晶顯示器單元母板於雙面切割時 翻轉母板容易破碎的問題及手動作業的瓶頸。 【圖式簡單說明】 第1圖係為用於翻轉板體之較佳翻轉裝置實施例之示意圖。 第2圖係為運用翻轉裝置來進行板體翻轉動作之側視示意圖。 第3圖係為第1圖翻轉裝置之升降裝置之示意圖。 【主要元件符號說明】 100 翻轉裝置 102 支撐結構 104 翻轉部 106 橫桿 106a 第一位置 106b 第二位置 201114703 107 吸附裝置 107a 接觸平面 108 滑動部 108a 支撐臂 108b 支撐臂 110 附屬吸附裝置 110a 接觸平面 112 孔洞 114 短邊 115 矩形 116 面積中心 118 升降裝置 120 翻轉軸 122 板體 122a 第一表面 122b 第二表面 M 中點

Claims (1)

1. 201114703 七、申請專利範圍： 1. 一種用於翻轉一板體之翻轉裝置，其中該板體具有一第一表 面，該翻轉裝置包含： 一支撐結構；以及 一翻轉部，與該支撐結橋枢接，其中該翻轉部包含一吸 附裝置，該吸附裝置適以依控制與該板體之該第一表面吸附 並穩固，並且該翻轉部適以帶動該吸附裝置連同該板體相對 於該支撐結構翻轉。 2. 如請求項1所述之翻轉裝置，其中該翻轉部係沿一翻轉轴相 對於該支撐結構翻轉，該吸附裝置適可界定一接觸平面，用 以與該板體之該第一表面接觸，該接觸平面實質上具有一面 積中心，並且該翻轉軸投影於該接觸平面實質上係通過該面 積中心。 3. 如請求項2所述之翻轉裝置，其中該吸附裝置包含形成於該 接觸平面之複數孔洞並且該吸附裝置適以依控制經由該等孔 洞吸附並穩固該板體之該第一表面。 4. 如請求項3所述之翻轉裝置，其中該吸附裝置之該接觸平面 實質上呈一矩形，該矩形具有一短邊，該短邊具有一中點， 並且該翻轉軸投影於該接觸平面實質上係通過該短邊之該中 點。 5. 如請求項3所述之翻轉裝置，其中該支撐結構包含一橫桿及 一滑動部，該橫桿具有一第一位置及一第二位置，該滑動部 適以與該翻轉部樞接，並沿該橫桿於該第一位置與該第二位 置間移動，該滑動部位於該第一位置，以利該翻轉部依控制 201114703 帶動該吸附裝置連同該板體相對於該滑動部翻轉，並且該滑 動部位於該第二位置，以利該翻轉部之該吸附裝置依控制與 該板體之該第一表面吸附並穩固或與該板體之該第一表面分 離。 6. 如請求項5所述之翻轉裝置，其中該翻轉裝置更包含一附屬 吸附裝置，相對於該橫桿之該第一位置鄰近該第二位置設 置，該板體具有與該第一表面相對之一第二表面，該附屬吸 附裝置適以依控制與該第二表面吸附並穩固。 ® 7. 如請求項6所述之翻轉裝置，其中該附屬吸附裝置具有一接 觸平面，適以與該第二表面接觸，該附屬吸附裝置之該接觸 平面係向下。 8. 如請求項6所述之翻轉裝置，其中該翻轉裝置更包含一升降 裝置適以可控制該附屬吸附裝置之一垂直高度。 9. 如請求項5所述之翻轉裝置，其中該滑動部包含二支撐臂， 該等支撐臂係以該翻轉軸與該翻轉部柩接。 I 10.如請求項1所述之翻轉裝置，其中該板體係為一液晶顯示器 單元母板（LCD cell mother board)，包含二基板，並且該第 一表面及相對該第一表面之一第二表面係分別為該等基板之 二外表面。 11. 如請求項1所述之翻轉裝置，其中該翻轉部適以帶動該吸附 裝置連同該板體相對於該支撐結構實質上翻轉180度。 12. —種用於翻轉一板體之翻轉方法，其中該翻轉方法係應用於 一翻轉裝置，該翻轉裝置包含一支撐結構以及一與該支撐結 構樞接之翻轉部，該板體具有一第一表面，並且該翻轉方法 13 201114703 包含以下步驟： (a) 利用該翻轉部之一吸附裝置依控制吸附並穩固該板 體之該第一表面；以及 (b) 利用該翻轉部帶動該吸附裝置連同該板體相對於該 支撐結構翻轉。 13. 如請求項12所述之翻轉方法，其中該吸附裝置適可界定一接 觸平面，用以與該板體之該第一表面接觸，該接觸平面實質 上具有一面積中心，一翻轉轴投影於該接觸平面實質上係通 過該面積中心，並且於步驟（b)中該翻轉部係沿該翻轉軸相對 於該支撐結構翻轉。 14. 如請求項13所述之翻轉方法，其中該吸附裝置包含形成於該 接觸平面之複數孔洞，並且於步驟（a)中該吸附裝置適以依控 制經由該等孔洞吸附並穩固該板體之該第一表面。 15. 如請求項14所述之翻轉方法，其中該吸附裝置之該接觸平面 實質上呈一矩形，該矩形具有一短邊，該短邊具有一中點， 並且該翻轉軸投影於該接觸平面，實質上係通過該短邊之該 中點。 16. 如請求項14所述之翻轉方法，其中該支撐結構包含一橫桿及 一滑動部，該橫桿具有一第一位置及一第二位置，該滑動部 適以與該翻轉部枢接，並沿該橫桿於該第一位置與該第二位 置間移動，並且步驟(b)包含以下步驟： (bl)移動該滑動部自該第二位置至該第一位置； (b2)利用該翻轉部，依控制帶動該吸附裝置連同該板體 相對於該滑動部翻轉； 201114703 (b3)移動該滑動部至該第二位置；以及 (Μ)分離該翻轉部之該吸附裝置與該板體之該第-表 面。 17·如請求項16所述之翻轉方法，其中該翻轉裝置更包含一附屬 吸附裝置，相對於該橫桿之該第一位置鄰近該第二位置設 置’該板體具有與該第—表面相對之n面並且於步 驟（a)前，該翻轉方法包含以下步驟： ⑷）利用該附屬吸附裝置依控制與該第二表面吸附並穩 固；以及 〇2)移動該滑動部至該第二位置。 18. 如請求項17所述之翻轉方法，其中於步驟⑻中，該附屬吸 附裝置之一接觸平面係向下與該第二表面接觸。 19. 如請求項18所述之_方法，其中該翻轉方法更包含以下步 驟· 〇3)於該步驟(ai；)前，利用該翻轉裝置之一升降裝置， 下降該附屬吸附裝置；以及 (a4)於該步驟（al)後’利用該升降裝置，上升該附屬吸 附裝置連同該板體。 2〇.=請求項12所述之翻轉方法，其中該板體係為一液晶顯示器 單元母板（LCD cell mother board)，包含二基板，並且該第 -表面及相對該第一表面之一第二表面係分別為該等基板之 一外表面。

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