掩模版位置调节装置的制作方法

1.本发明涉及掩模版相关设备技术领域，尤其涉及掩模版位置调节装置。


背景技术：

2.掩模版(mask)简称掩模，是光刻工艺不可缺少的部件。掩模版上承载有设计图形，光线透过它，把设计图形投射在光刻胶上。在掩模版的使用及生产搬运过程中，需要对掩模版进行翻转与旋转，掩模版翻转与旋转过程中，必须保证掩模版在过程中平稳、安全、并且不得产生颗粒污染，整个过程必须满足高精度和高可靠性的要求。在现有技术中，工字梁焊接装置多为固定式工装，本身无法升降、旋转及翻转，在焊接过程中必须采用起重机进行配合，施工成本高、效率低，且存在一定的安全风险；且只适合刚性较强的产品翻转与旋转，不能对不同大小尺寸的产品进行调节。
3.因此，亟需一种掩模版位置调节装置来解决上述问题。


技术实现要素：

4.基于以上所述，本发明的目的在于提供一种掩模版位置调节装置，能对掩模版进行翻转和旋转，适用于不同尺寸的掩模版，工作效率较高，成本较低。
5.为达上述目的，本发明采用以下技术方案：
6.掩模版位置调节装置，包括：
7.机架；
8.翻转机构，所述翻转机构设置在所述机架上，所述翻转机构能夹持或松开掩模版，并能带动所述掩模版绕x轴方向翻转；
9.旋转机构，所述旋转机构沿z轴方向移动设置在所述机架上，并位于所述翻转机构的上方或下方，所述旋转机构能夹持或松开所述掩模版，并能带动所述掩模版绕z轴方向旋转。
10.作为掩模版位置调节装置的优选方案，所述翻转机构包括：
11.支撑柱，所述支撑柱在x轴方向和y轴方向形成的平面上活动设置在所述机架上；
12.第一夹具组件，所述第一夹具组件绕x轴方向转动设置在所述支撑柱上，并能夹持或松开所述掩模版。
13.作为掩模版位置调节装置的优选方案，还包括：
14.y向导轨，所述y向导轨沿y轴方向延伸设置在所述机架上；
15.y向滑块，所述y向滑块沿y轴方向滑动设置在所述y向导轨上；
16.x向导轨，所述x向导轨沿x轴方向延伸设置在所述y向滑块上，所述支撑柱沿x轴方向滑动设置在所述x向导轨上。
17.作为掩模版位置调节装置的优选方案，所述支撑柱设置有两个，两个所述支撑柱沿x轴方向相对设置，所述第一夹具组件包括：
18.两个第一夹持件，每个所述第一夹持件绕x轴方向转动设置在一个所述支撑柱上，
两个所述第一夹持件能夹紧所述掩模版的相对两边。
19.作为掩模版位置调节装置的优选方案，每个所述第一夹持件包括：
20.支撑梁，所述支撑梁绕x轴方向转动设置在一个所述支撑柱上；
21.至少一个第一夹具，每个所述第一夹具包括安装板、下夹板和上夹板，所述安装板沿所述支撑梁的长度方向移动设置在所述支撑梁上，所述上夹板沿所述支撑梁的宽度方向移动设置在所述安装板上，并能绕所述支撑梁的宽度方向转动，所述下夹板绕所述支撑梁的宽度方向转动设置在所述安装板上，所述下夹板能与所述上夹板相对形成第一夹持空间。
22.作为掩模版位置调节装置的优选方案，所述旋转机构包括：
23.固定架，所述固定架沿z轴方向移动设置在所述机架上，并位于所述旋转机构的上方或下方；
24.第二夹具组件，所述第二夹具组件绕z轴方向转动设置在所述固定架上，并能夹持或松开所述掩模版。
25.作为掩模版位置调节装置的优选方案，还包括：
26.z向导轨，所述z向导轨沿z轴方向延伸设置在所述机架上，所述固定架滑动设置在所述z向导轨上；
27.z向驱动件，所述z向驱动件设置在所述机架上，并驱动连接于所述固定架。
28.作为掩模版位置调节装置的优选方案，所述第二夹具组件包括：
29.固定板，所述固定板绕z轴方向转动设置在所述固定架上；
30.两个第二夹持件，两个所述第二夹持件相对移动设置在所述固定板上，并能分别夹紧所述掩模版的相对两边。
31.作为掩模版位置调节装置的优选方案，每个所述第二夹持件包括：
32.转接板，所述转接板沿所述固定板的长度方向移动设置在所述固定板上；
33.至少一个第二夹具，每个所述第二夹具包括下定位板和上定位板，所述下定位板设置在所述转接板上，所述上定位板沿z轴方向移动设置在所述下定位板的上方，并与所述下定位板之间形成第二夹持空间。
34.作为掩模版位置调节装置的优选方案，所述机架包括底架和架设在所述底架上的龙门架，所述翻转机构设置在所述底架上，所述旋转机构设置在所述龙门架上，并与所述翻转机构正对。
35.本发明的有益效果为：
36.本发明提供一种掩模版位置调节装置，该掩模版位置调节装置包括机架、翻转机构和旋转机构，在掩模版的使用或生产搬运过程中，通过翻转机构夹持住掩模版，然后带动掩模版绕x轴方向翻转，使得掩模版沿z轴方向的朝向改变，且翻转过程较为平稳；翻转后通过旋转机构朝向翻转机构移动并夹持掩模版，同时翻转机构松开掩模版，旋转机构带动掩模版远离翻转机构后带动掩模版绕z轴方向旋转，使得掩模版在xy平面上的朝向改变，且旋转过程较为平稳。在上述结构下，无需采用起重机即可实现掩模版的翻转和旋转，旋转机构直接与翻转机构对接，避免影响掩模版的位置精度，且该掩模版位置调节装置调节精度和效率较高，成本较低。
附图说明
37.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。
38.图1是本发明实施例提供的掩模版位置调节装置的主视图；
39.图2是本发明实施例提供的掩模版位置调节装置的侧视图；
40.图3是本发明实施例提供的掩模版位置调节装置的结构示意图；
41.图4是本发明实施例提供的第一夹持件的结构示意图；
42.图5是图4中a部分的放大图；
43.图6是本发明实施例提供的旋转机构的结构示意图；
44.图7是图6中b部分的放大图。
45.图中：
46.1、机架；11、底架；12、龙门架；
47.2、翻转机构；21、支撑柱；22、第一夹具组件；221、第一夹持件；2211、支撑梁；2212、第一夹具；22121、安装板；22122、下夹板；22123、上夹板；22124、第一上驱动件；22125、第一下驱动件；2213、第一导轨；2214、第一驱动件；
48.3、旋转机构；31、固定架；32、第二夹具组件；321、固定板；322、第二夹持件；3221、转接板；3222、第二夹具；32221、下定位板；32222、上定位板；323、第二导轨；324、第二驱动件；
49.4、y向导轨；5、x向导轨；6、z向导轨；
50.100、掩模版。
具体实施方式
51.下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
52.在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
53.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
54.在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图
所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
55.在掩模版的使用及生产搬运过程中，需要对掩模版进行翻转与旋转，掩模版翻转与旋转过程中，必须保证掩模版在过程中平稳、安全、并且不得产生颗粒污染，整个过程必须满足高精度和高可靠性的要求。在现有技术中，工字梁焊接装置多为固定式工装，本身无法升降、旋转及翻转，在焊接过程中必须采用起重机进行配合，施工成本高、效率低，且存在一定的安全风险；且只适合刚性较强的产品翻转与旋转，不能对不同大小尺寸的产品进行调节。基于上述问题，本实施例提供一种掩模版位置调节装置来解决上述问题，掩模版位置调节装置具体结构如下：
56.如图1至图7所示，该掩模版位置调节装置包括机架1、翻转机构2和旋转机构3，翻转机构2设置在机架1上，翻转机构2能夹持或松开掩模版100，并能带动掩模版100绕x轴方向翻转，旋转机构3沿z轴方向移动设置机架1上，并位于翻转机构2的上方或下方，旋转机构3能夹持或松开掩模版100，并能带动掩模版100绕z轴方向旋转。在掩模版100的使用或生产搬运过程中，通过翻转机构2夹持住掩模版100，然后带动掩模版100绕x轴方向翻转，使得掩模版100沿z轴方向的朝向改变，且翻转过程较为平稳；翻转后通过旋转机构3朝向翻转机构2移动并夹持掩模版100，同时翻转机构2松开掩模版100，旋转机构3带动掩模版100远离翻转机构2后带动掩模版100绕z轴方向旋转，使得掩模版100在xy平面上的朝向改变，且旋转过程较为平稳。在上述结构下，无需采用起重机即可实现掩模版100的翻转和旋转，旋转机构3直接与翻转机构2对接，避免影响掩模版100的位置精度，且该掩模版位置调节装置调节精度和效率较高，成本较低。
57.示例性地，机架1包括底架11和架设在底架11上的龙门架12，翻转机构2设置在底架11上，旋转机构3设置在龙门架12上，并与翻转机构2正对。上述结构使得翻转机构2和旋转机构3能够正对设置，便于掩模版100在翻转机构2和旋转机构3之间转移，保证转移的可靠性和安全性。当然，在其它实施例中，翻转机构2也可以设置在龙门架12上，旋转机构3设置在底架11上，具体根据实际需求设置。
58.进一步地，如图3至图5所示，翻转机构2包括支撑柱21和第一夹具组件22，支撑柱21在x轴方向和y轴方向形成的平面上活动设置在机架1上，具体设置在底架11上，第一夹具组件22绕x轴方向转动设置在支撑柱21上，并能夹持或松开掩模版100。通过支撑柱21在x轴方向和y轴方向形成的平面上活动，使得第一夹具组件22能对准机械手上的掩模版100，并接过掩模版100，然后通过第一夹具组件22转动带动掩模版100翻转。同时，由于第一夹具组件22绕x轴方向转动设置，当翻转机构2从机械手接过掩模版100时，第一夹具组件22能倾斜一定角度，例如，第一夹具组件22倾斜15
°
，便于与机械手对接，当机械手从翻转机构2接过掩模版100时，第一夹具组件22也能倾斜一定角度对准机械手，提高对接可靠性。
59.具体地，如图3所示，掩模版位置调节装置还包括y向导轨4、y向滑块和x向导轨5，y向导轨4沿y轴方向延伸设置在底架11上，y向滑块沿y轴方向滑动设置在y向导轨4上，x向导轨5沿x轴方向延伸设置在y向滑块上，支撑柱21沿x轴方向滑动设置在x向导轨5上。通过y向滑块在y向导轨4上滑动，实现支撑柱21在y轴方向上的位置调节，通过支撑柱21在x向导轨5
上滑动，实现支撑柱21在x轴方向上的位置调节。且y向滑块和y向导轨4的配合以及x向导轨5的设置使得支撑柱21的位置调节较为顺畅，有利于保证位置调节精准度。
60.优选地，y向导轨4设置有多个，多个y向导轨4沿x轴方向间隔设置，x向导轨5设置有多个，多个x向导轨5沿y轴方向间隔设置，提高支撑柱21的稳定性，从而保证掩模版100的翻转稳定性和安全性。y向导轨4和x向导轨5的数量具体根据实际需求设置，例如y向导轨4和x向导轨5分别设置有2个或3个等。
61.在本实施例中，掩模版位置调节装置还包括y向驱动件和x向驱动件，y向驱动件驱动连接y向滑块，以驱动y向滑块沿y向导轨4滑动，x向驱动件驱动连接支撑柱21，以驱动支撑柱21沿x向导轨5滑动，提高自动化程度和调节精度。
62.可选地，y向驱动件和x向驱动件可以是驱动气缸，也可以是其它结构，例如丝杠螺母机构等，具体根据实际需求设置。
63.更具体地，支撑柱21设置有两个，两个支撑柱21沿x轴方向相对设置，第一夹具组件22包括两个第一夹持件221，每个第一夹持件221绕x轴方向转动设置在一个支撑柱21上，两个第一夹持件221能夹紧掩模版100的相对两边。通过相对设置的两个第一夹持件221夹住掩模版100的相对两边，使得掩模版100受力均匀，能在翻转过程中保持稳定，提高作业安全和可靠性。同时，两个支撑柱21均能沿x向导轨5滑动，使得两个支撑柱21之间的间距能够调节，即两个第一夹持件221之间的间距能够调节，便于顺利接过掩模版100，且能适用于不同尺寸的掩模版100。且当旋转机构3夹持住掩模版100时，两个第一夹持件221松开掩模版100后，两个支撑柱21互相远离，使得旋转机构3能顺利带动掩模版100沿z轴方向移动。
64.在本实施例中，每个支撑柱21上设置一个翻转驱动件，翻转驱动件驱动连接第一夹持件221，以驱动第一夹持件221转动，使得掩模版100的翻转精度较高。优选地，翻转驱动件设置在支撑柱21内，翻转驱动件的输出轴伸出支撑柱21外与第一夹持件221连接，提高结构紧凑度和外观美观度。
65.进一步地，如图4和图5所示，第一夹持件221包括支撑梁2211和至少一个第一夹具2212，支撑梁2211绕x轴方向转动设置在一个支撑柱21上，即支撑梁2211连接在翻转驱动件的输出端，每个第一夹具2212包括安装板22121、下夹板22122和上夹板22123，安装板22121沿支撑梁2211的长度方向移动设置在支撑梁2211上，上夹板22123沿支撑梁2211的宽度方向移动设置在安装板22121上，并能绕支撑梁2211的宽度方向转动，下夹板22122绕支撑梁2211的宽度方向转动设置在安装板22121上，下夹板22122能与上夹板22123相对形成第一夹持空间。通过安装板22121沿支撑梁2211的长度方向移动，使得第一夹具2212能根据需求夹持住掩模版100的不同位置，也能适用于不同尺寸的掩模版100。将安装板22121移动到位后，上夹板22123和下夹板22122分别转动至掩模版100接触下夹板22122，上夹板22123远离掩模版100，避免上夹板22123与掩模版100发生干涉，然后上夹板22123靠近下夹板22122至夹紧掩模版100，实现对掩模版100的夹紧。不仅结构简单，灵活性较高，且与掩模版100的边缘接触，接触面积较小，避免在掩模版100上留下痕迹。
66.具体地，第一夹具2212还包括第一上驱动件22124和第一下驱动件22125，安装板22121沿支撑梁2211的宽度方向可移动连接于第一上驱动件22124的输出端，第一上驱动件22124能驱动上夹板22123转动，第一下驱动件22125设置在安装板22121上并驱动连接下夹板22122，以驱动下夹板22122转动。示例性地，第一上驱动件22124的输出端设置有夹紧驱
动件，夹紧驱动件驱动连接安装板22121，以驱动安装板22121沿支撑梁2211的宽度方向移动，从而实现对掩模版100的夹紧或松开。其中，第一上驱动件22124可选但不限于是驱动气缸，第一下驱动件22125可选但不限于是旋转气缸。
67.优选地，支撑梁2211上沿其长度方向延伸设置有第一导轨2213，第一导轨2213上滑动设置有第一滑块，安装板22121与第一滑块固接，提高第一夹具2212的移动顺畅性和位置精度。更为优选地，支撑梁2211上还设置有第一驱动件2214，第一驱动件2214驱动连接安装板22121或第一滑块，以驱动安装板22121沿支撑梁2211的长度方向移动。
68.示例性地，第一夹具2212包括两个，两个第一夹具2212沿支撑梁2211的长度方向间隔设置，即对掩模版100的一边具有两个夹持点，有利于提高对掩模版100的夹持稳定性。当然，在其它实施例中，第一夹具2212的数量也可以是3个或4个等，具体根据实际需求设置。
69.更进一步地，如图3、图6和图7所示，旋转机构3包括固定架31和第二夹具组件32，固定架31沿z轴方向移动设置在机架1上，并位于旋转机构3的上方或下方，固定架31具体设置在龙门架12上，第二夹具组件32绕z轴方向转动设置在固定架31上，并能夹持或松开掩模版100。固定架31为第二夹具组件32提供了支撑作用，通过固定架31沿z轴方向移动带动第二夹具组件32沿z轴方向移动，从而第二夹具组件32从翻转机构2接过掩模版100或将掩模版100送至翻转机构2处；第二夹具组件32接过掩模版100后随固定架31移动至远离翻转机构2后旋转带动掩模版100旋转，掩模版100旋转至预定角度后，第二夹具组件32下移将掩模版100移送给翻转机构2，由翻转机构2与机械手交接掩模版100。
70.优选地，机架1上沿z轴方向延伸设置有z向导轨6，固定架31滑动设置在z向导轨6上，机架1上还设有z向驱动件，z向驱动件驱动连接固定架31，以驱动固定架31沿z向导轨6移动，提高第二夹具组件32的移动顺畅性和精确性，便于与翻转机构2上的掩模版100精准对接。
71.更为优选地，z向导轨6设置有两个，两个z向导轨6相对设置在机架1上，每个z向导轨6上滑动设置有z向滑块，固定架31的两端分别通过z向滑块连接z向导轨6，使得固定架31移动稳定性较高。当然，在其它实施例中，z向导轨6的数量也可以设置为其它，例如z向导轨6设置有4个或6个等，具体数量根据实际需求设置。
72.具体地，如图6和图7所示，第二夹具组件32包括固定板321和两个第二夹持件322，固定板321绕z轴方向转动设置在固定架31上，第二夹持件322相对移动设置在固定板321上，并能分别夹紧掩模版100的相对两边。固定板321为两个相对设置的第二夹持件322提供了安装支撑作用，使得两个第二夹持件322能夹持掩模版100的相对两边，提高夹持稳定性，并能提高旋转时掩模版100的可靠性和安全性。同时，通过调整两个第二夹持件322的相对间距，便于夹持不同尺寸的掩模版100，实用性较高。
73.优选地，第二夹具组件32还包括旋转驱动件，旋转驱动件设置在固定架31上，并驱动连接固定板321，以驱动固定板321旋转，保证掩模版100的旋转精度，提高工作效率。其中，旋转驱动件可选但不限于是旋转气缸。
74.更具体地，每个第二夹持件322包括转接板3221和至少一个第二夹具3222，转接板3221沿固定板321的长度方向移动设置在固定板321上，每个第二夹具3222包括下定位板32221和上定位板32222，下定位板32221设置在转接板3221上，上定位板32222沿z轴方向移
动设置在下定位板32221的上方，并与下定位板32221之间形成第二夹持空间。在交接掩模版100时，调整固定板321的角度以及转接板3221在固定板321上的位置，使得转接板3221上下定位板32221对准掩模版100的下端面，然后上定位板32222朝下定位板32221移动以夹紧掩模版100，翻转机构2松开掩模版100，实现掩模版100的转移，掩模版100在转移过程中安全性较高。在本实施例中，下定位板32221呈l形，l形的下定位板32221的竖板与转接板3221连接，横板与上定位板32222相对设置。
75.示例性地，每个转接板3221上设置两个第二夹具3222，两个第二夹具3222沿固定板321的宽度方向间隔设置，即对掩模版100的一边具有两个夹持点，提高夹持稳定性和旋转时的安全性。当然，在其它实施例中，第二夹具3222的数量具体根据实际需求设置，例如每个转接板3221上的第二夹具3222设置有3个或4个等。
76.优选地，每个转接板3221上还设置有至少一个第二驱动件324，第二驱动件324驱动连接上定位板32222，以驱动上定位板32222沿z轴方向移动，第二驱动件324可选但不限于是驱动气缸。
77.优选地，固定板321上沿其长度方向延伸设置有第二导轨323，第二导轨323上滑动设置有第二滑块，转接板3221固接于第二滑块，提高转接板3221的移动顺畅性和移动方向精确性。更为优选地，固定板321上还设置有第三驱动件，第三驱动件驱动连接转接板3221，以驱动转接板3221沿固定板321的长度方向移动，第三驱动件可选但不限于是驱动气缸。
78.本实施例提供的掩模版位置调节装置工作过程如下：
79.翻转机构2的两个第一夹持件221旋转15
°
，第一夹具2212从夹紧机械手上接过掩模版100；
80.两个第一夹持件221旋转180
°
；
81.固定架31移动至翻转机构2的上方，两个第一夹持件221旋转至掩模版100水平；
82.第二夹具3222夹取掩模版100，固定架31上移，固定板321在水平方向上旋转180
°
；
83.固定架31下移至翻转机构2的上方，翻转机构2接过掩模版100，固定架31上移；
84.若无需对掩模版100进行翻转，则机械手倾斜15
°
接取掩模版100，完成掩模版100的180
°
翻转；
85.若需要对掩模版100进行翻转，则两个支撑梁2211旋转180
°
，机械手旋转15
°
接取掩模版100。
86.本实施例提供的掩模版位置调节装置在不接触掩模版100工作面的情况下进行翻转与旋转，完成人力无法完成的高要求动作，满足高精度、高可靠性；且能适用于不同尺寸的掩模版100，实用性较高。
87.注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。