用于糊狀物分配器的分配頭單元的制作方法

專利名稱：用于糊狀物分配器的分配頭單元的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于糊狀物分配器的分配頭單元，更具體地說，涉及一種具有改進結構的用于糊狀物分配器的分配頭單元，在該改進結構中，糊狀物被快速且穩定地分配。
背景技術：
與相同屏幕尺寸的大體積陰極射線管(CRT)相比較，液晶顯示器(LCD)功耗低、尺寸相對較小、而且圖像質量卓越。LCD作為用于計算機、交通工具、通信設備、儀器等的平板顯示器已經在市場上確定了牢固的立足點，并且對于電視機越來越重要。
薄膜晶體管(TFT)LCD包括TFT陣列基板和彩色濾光片陣列基板。這兩個基板隔開4-5μm并形成用于液晶層的夾層。在顯示器觀看區域的外圍處，膠狀密封劑(glue seal)將這兩個基板結合在一起，并且還防止濕氣和污染物進入LC流體中。
糊狀物分配器以給定圖案在一個基板上分配糊狀物，該糊狀物用于將兩基板結合起來。
該糊狀物分配器包括工作臺，其上安裝有基板；分配頭單元，其上設有噴嘴，糊狀物通過該噴嘴進行分配；頭部支撐框架，分配頭單元設于其上；以及控制單元，用于控制使頭部支撐框架移動的電機和使分配頭單元移動的電機。
容納糊狀物的注射器與噴嘴相連接。于是，與噴嘴相連接的該注射器被設置于分配頭單元。
糊狀物分配器在改變基板與噴嘴之間的相對距離的同時，在基板上形成糊狀物圖案。
即，在分配糊狀物時，基板可以沿一個方向移動，而在頭部支撐框架上的分配頭單元可以沿垂直于基板移動的方向移動。
可以對頭部支撐框架設置兩個或多個分配頭單元，以在基板上同時形成兩個或多個糊狀物圖案。
必須將基板安裝在工作臺上的適當位置處。然而，如圖2所示，基板可能被安裝在錯誤的位置處，從而在基板寬度與頭部支撐框架的X軸之間以及基板長度與頭部支撐框架的Y軸之間形成傾角θ。即，基板1的X′軸和Y′軸分別相對于頭部支撐框架的X軸和Y軸成角度θ。在這種情況下，必須在基板上開始分配糊狀物之前補償該傾角θ。
在傳統的糊狀物分配器中，θ軸驅動單元通過將基板1轉動θ度來補償該傾角θ。然而，當Y軸工作臺-驅動單元沿Y軸方向驅動工作臺并且θ軸驅動單元轉動其上安裝有基板的工作臺時，發生振動。振動向基板1傳遞。而且，設置在Y軸工作臺-驅動單元上的θ軸驅動單元的重量阻礙了Y軸工作臺-驅動單元對于沿Y軸方向驅動工作臺的請求的快速響應。這些導致降低了分配糊狀物的速度，從而在基板上形成糊狀物圖案時造成錯誤。
設置于各自的分配頭單元上的噴嘴實際上沿X軸方向彼此不成一條直線。這是由于，很難以相同的方式將噴嘴設置于它們各自的分配頭單元。使噴嘴沿Y軸方向移動的Y軸頭部驅動單元被提供給每個分配頭單元，以使設置于各自的分配頭單元的噴嘴沿X軸方向彼此成一條直線。
Y軸頭部驅動單元中必須包括凸輪和連接件。這樣，因為在組裝相同部件時的精度和正確性隨Y軸頭部驅動單元的不同而改變，所以必須在開始分配糊狀物之前就校準每個分配頭單元。
Y軸頭部驅動單元設置于分配頭單元，而分配頭單元設置于頭部支撐框架。用于沿Z軸方向驅動噴嘴的兩個Z軸驅動單元設置于分配頭單元，以調整噴嘴與基板之間的距離。沿Y軸方向可移動的糊狀物容器設置于分配頭單元，該糊狀物容器容納待通過噴嘴分配的糊狀物。需要較大的Y軸頭部驅動單元來移動安裝有兩個Z軸驅動單元的分配頭單元以及糊狀物容器。因此，這增加了分配頭單元自身的重量。
即使在基板靜止而設置于分配頭單元的噴嘴沿X和Y軸方向移動的情況下，當在基板上以給定的糊狀物圖案分配糊狀物時，由于分配頭單元沉重的重量，也很難使其正確地運轉。即使當Y軸頭部驅動單元包括滾珠螺桿和線性運動引導件取代電機、凸輪、和連接件時，也會出現該問題。

發明內容
因此，本發明的目的在于通過沿Y軸方向移動分配頭部而不移動Z軸驅動單元來減輕待施加到Y軸驅動單元上的負載，從而使分配頭單元能夠快速且穩定地分配糊狀物。
根據本發明的一方面，提供了一種用于糊狀物分配器的分配頭單元，該分配頭單元包括分配頭部，具有噴嘴，通過該噴嘴在基板上分配糊狀物；Y軸驅動單元，用于使分配頭部沿Y軸方向移動，且設置于Z軸驅動單元；以及Z軸驅動單元，用于使分配頭部沿Z軸方向移動，且設置于頭部支撐框架。
Y軸驅動單元可以包括固定件，固定于Z軸驅動單元并隨Z軸驅動單元沿Z軸方向移動；可移動件，相對固定件而安裝于分配頭部；Y軸線性驅動單元，用于沿Y軸方向以直線移動可移動件；以及線性運動(LM)引導件，用于沿直線引導可移動件的移動。
Y軸線性驅動單元可以包括滾珠螺桿，其連接至固定件；以及電機，通過連接于滾珠螺桿的轉動軸使滾珠螺桿轉動。通過使滾珠螺桿的外螺紋表面與固定件的內螺紋孔相接合，滾珠螺桿可以連接至固定件。
通過下面結合附圖對本發明的詳細描述，本發明的上述和其它的目的、特征、方面和優點將變得更顯而易見。


被包括進來以提供對本發明的進一步理解且被結合進來并構成本說明書一部分的附圖示出了本發明的實施例，并與描述一起用來解釋本發明的原理。
附圖中圖1是示出了基板安裝在傳統的糊狀物分配器的工作臺上的示例性狀態的視圖；圖2是示出了根據本發明一個實施例的用于糊狀物分配器的分配頭單元的結構的視圖；
圖3是示出了設置于圖2所示的分配頭單元的Y軸驅動單元的操作的視圖；圖4是示出了設置于圖3所示的分配頭單元的Z軸驅動單元的操作的視圖；圖5是放大了與圖2所示的分配頭單元分離的Y軸驅動單元的立體圖；以及圖6是示出了圖5所示的Y軸驅動單元的分解圖。
具體實施例方式
下面將對本發明的優選實施例進行詳細描述，本發明的實例示于附圖中。
圖2是示出了根據本發明一個實施例的用于糊狀物分配器的分配頭單元的結構的視圖。
如圖2所示，根據本發明的一個實施例，用于以給定圖案在基板10上分配糊狀物的糊狀物分配器的分配頭單元100包括分配頭部110、ZZ軸驅動單元120、Y軸驅動單元130和Z軸驅動單元170。
糊狀物容器112設置于分配頭部110，該糊狀物容器容納通過噴嘴111進行分配的糊狀物。
ZZ軸驅動單元120移動分配頭部110，以使噴嘴111沿Z軸方向移動。ZZ軸驅動單元120區別于后面將要描述的Z軸驅動單元170。ZZ軸驅動單元以小于Z軸驅動單元移動范圍的范圍來移動分配頭部110。這使得ZZ軸驅動單元可以調節基板10與噴嘴111之間的距離。即，在基板10上分配糊狀物之前，ZZ軸驅動單元120沿Z軸方向上下移動分配頭部110，從而將噴嘴111設置在指定的高度。取代ZZ軸驅動單元120，Z軸驅動單元170可以調節基板與噴嘴之間的距離。
通過將分配頭部110固定地結合于ZZ軸可移動單元，ZZ軸驅動單元120使分配頭部110上下移動，該ZZ軸可移動單元通過ZZ軸電機121沿Z軸方向上下移動，該ZZ軸電機包括旋轉電機和線性電機。在ZZ軸驅動單元120采用旋轉電機的情況下，結合于旋轉電機的轉動軸的滾珠螺桿設置于ZZ軸驅動單元120，并且設置用于引導ZZ軸可移動單元的移動的線性運動(LM)引導件。滾珠螺桿的外螺紋表面插入到ZZ軸可移動單元的內螺紋孔中。旋轉電機使滾珠螺桿轉動，從而ZZ軸可移動單元沿Z軸方向移動。
如圖3所示，以使ZZ軸驅動單元120沿Y軸方向移動的方式，Y軸驅動單元130結合于ZZ軸驅動單元120。這使得可以沿Y軸方向移動結合于ZZ軸驅動單元120的分配頭部110。即，在基板上分配糊狀物之前，通過使Y軸驅動單元130能夠沿Y軸方向移動分配頭部110來設定噴嘴111的位置。
通過使Y軸驅動單元130能夠沿Y軸方向移動分配頭部110來補償基板寬度與頭部支撐框架的X軸之間以及基板長度與頭部支撐框架的Y軸之間的傾角θ，而不必將基板轉動傾角θ。這使得不需要轉動基板以補償傾角的θ軸驅動單元。此外，由于將噴嘴設置于分配頭部以及裝配噴嘴本身的可允許公差而沿X軸方向彼此不成一條直線的噴嘴，通過使Y軸驅動單元130能夠沿Y軸方向移動分配頭部110，而可以彼此成一條直線。
如圖4所示，以使Y軸驅動單元130沿Z軸方向移動的方式，Z軸驅動單元170連接至Y軸驅動單元130。因此，Z軸驅動單元170使Y軸驅動單元130、ZZ軸驅動單元120、和分配頭部110沿Z軸方向移動。因此，這使得設置于分配頭部的噴嘴111可以沿Z軸方向移動，該分配頭部通過ZZ軸驅動單元120而連接于Y軸驅動單元130。
Z軸驅動單元170以大于ZZ軸驅動單元120移動范圍的范圍使分配頭部110沿Z軸方向上下移動。這使得在基板10上分配糊狀物時可以調節噴嘴111與基板10之間的距離。Z軸驅動單元170使得噴嘴在分配糊狀物之前能夠定位在指定高度處，并且在分配糊狀物之后能夠定位在初始高度處。Z軸驅動單元170可以執行ZZ軸驅動單元的操作。同樣，ZZ軸驅動單元可以執行Z軸驅動單元的操作。
以Z軸驅動單元170使Y軸驅動單元130、以及連接于Y軸驅動單元130的ZZ軸驅動單元120和分配頭部110沿Z軸方向移動的方式，通過包括旋轉電機和線性電機的Z軸電機171而沿Z軸方向上下移動的Z軸可移動單元固定地連接于Y軸驅動單元。在旋轉電機設置于Z軸驅動單元170的情況下，與ZZ軸驅動單元120一樣，Z軸驅動單元170可以包括滾珠螺桿和LM引導件。
Z軸驅動單元170以Z軸驅動單元170可沿X軸方向移動的方式設置于頭部支撐框架20。這使得不僅可以沿X軸方向移動設置于分配頭單元100的噴嘴，而且可以在基板上形成糊狀物圖案，而無需使X軸驅動單元沿X軸方向移動基板10。線性電機可以用作沿X軸方向移動Z軸驅動單元170的裝置。傳感器180可以設置于分配頭單元100。傳感器180用于在形成糊狀物圖案期間測量噴嘴與基板之間的距離以及用于測量形成在基板上的糊狀物圖案的橫截面面積。
在根據本發明實施例的分配頭單元100中，設置在Z軸驅動單元170與ZZ軸驅動單元120之間的Y軸驅動單元130使ZZ軸驅動單元120和分配頭部110沿Y軸方向移動，而不移動Z軸驅動單元170。Y軸驅動單元130的負載輕于必須沿Y軸方向移動Z軸驅動單元、ZZ軸驅動單元、和分配頭部的傳統的Y軸驅動單元。這可以在無需ZZ軸驅動單元120的情況下完成。
與傳統的Y軸驅動單元不同，Y軸驅動單元130不需要凸輪和連接件，因此，使能量損失最小且可以容易控制。因此，Y軸驅動單元130，雖然被最小化，其也能夠沿Y軸方向移動ZZ軸驅動單元120和分配頭部110。這使得Y軸驅動單元130更輕，從而減小了分配頭部110的重量。因此，在沿X軸和Y軸方向在基板上分配糊狀物時，分配頭單元100可以快速且穩定地移動。
設置在Z軸驅動單元170與ZZ軸驅動單元120之間的沿Y軸方向移動ZZ軸驅動單元120和分配頭部110的Y軸驅動單元130可以如圖5和圖6所示構成。
如圖5和圖6所示，Y軸驅動單元130包括固定件131、可移動件132、Y軸線性驅動單元141、和LM引導件151。
固定件131固定地連接于Z軸驅動單元170的可沿Z軸方向移動的Z軸可移動單元。因此，當Z軸可移動單元沿Z軸方向移動時，固定件131也一起移動。因此，Y軸驅動單元130可以沿Z軸方向移動。
可移動件132相對固定件131而設置，可移動件132固定地連接至ZZ軸驅動單元120的除ZZ軸可移動單元之外的任何部分。因此，當可移動件132沿Y軸方向移動時，ZZ軸驅動單元120也沿Y軸方向移動。
Y軸線性驅動單元141包括滾珠螺桿142和旋轉電機143，用于沿Y軸方向以直線移動可移動件132。滾珠螺桿142沿Y軸方向設置在固定件131與可移動件132之間。螺桿142的外螺紋表面與可移動件132的連接部132a的內螺紋孔相接合并且穿過該內螺紋孔。并且該螺桿142以螺桿142被支撐地旋轉的方式設置于固定件。能夠順時針和逆時針旋轉的旋轉電機通過電機支架144設置于固定件131。旋轉電機143的轉動軸通過聯接器145連接至滾珠螺桿142。因此，當滾珠螺桿隨著旋轉電機143的轉動軸的旋轉而旋轉時，連接至滾珠螺桿的可移動件132沿Y軸方向以直線移動。Y軸線性驅動單元141可以包括用于沿直線移動可移動件132的線性電機。
如上所述，Y軸線性驅動單元141以沿直線移動可移動件132的方式設置。與包括凸輪和連接件的傳統的Y軸線性驅動單元相比，這使得更容易控制Y軸線性驅動單元141。而且，在移動可移動件132的過程中，對于可移動件132的阻力均勻，從而提高了Y軸線性驅動單元141的效率。
如上所述，LM引導件151穩定地引導通過Y軸線性驅動單元141沿直線移動的可移動件132。LM引導件151可以包括至少一對導軌152，每個導軌均沿Y軸方向設置于固定件131；以及導塊153，設置于可沿導軌152移動的可移動件132。
Y軸驅動單元130可以進一步包括線性編碼器155，該線性編碼器用于感知可移動件132的移動方向和可移動件132遍及的距離。該線性編碼器155通過編碼器支架156設置于固定件131。線性編碼器155向控制單元提供關于移動方向和遍及距離的信息，用于可移動件132的瞬時控制，該控制單元用于控制Y軸線性驅動單元141。
Y軸驅動單元139可以進一步包括一裝置，該裝置用于檢測可移動件132是否到達圖2所示的第一限定點或圖3所示的第二限定點，以防止可移動件132偏離其從第一限定點到第二限定點變化的路徑。該裝置包括傳感元件(sensor dog)161，設置于可移動件132；以及第一限定傳感器162和第二限定傳感器163，它們設置于固定件131。第一限定傳感器在可移動件132移動時檢測傳感元件161是否到達第一限定點。第二限定傳感器在可移動件132移動時檢測傳感元件161是否到達第二限定點。第一和第二限定點中的一個與可移動件132開始移動的初始位置相對應，而另一個與可移動件132移動到距離初始位置最遠的遠距離位置相對應。
根據本發明實施例的分配頭單元100可以設置于能夠使其上安裝有基板的工作臺和支撐分配頭單元100的頭部支撐框架相對于彼此移動的任何類型的糊狀物分配器。
由于設置在Z軸驅動單元與分配頭部之間的Y軸驅動單元沿Y軸方向移動分配頭部，而不移動Z軸驅動單元，因此，Y軸驅動單元的承載比傳統的Y軸驅動單元輕。當ZZ軸驅動單元設置在Y軸驅動單元與分配頭部之間時，可以進一步減少Y軸驅動單元的負載。這樣，Y軸驅動單元可被制作地更小且更輕，從而降低分配頭單元的重量。因此，分配頭單元可以快速且穩定地移動，以在基板上以給定的圖案分配糊狀物。
由于在不背離本發明的精神或實質特征的前提下，本發明可以以多種形式來實施，還應該理解，除非另有說明，否則上述實施例不限于上面描述中的任何細節，而是應該在所附權利要求所限定的本發明精神和范圍內廣泛構造，因此，落在權利要求的界限和范圍內或者這些界限和范圍的等同物范圍內的所有變化和修改均旨在被所附權利要求所包含。
權利要求
1.一種用于糊狀物分配器的分配頭單元，所述分配頭單元包括分配頭部，具有噴嘴，通過所述噴嘴在基板上分配糊狀物；Y軸驅動單元，用于使所述分配頭部沿Y軸方向移動；以及Z軸驅動單元，用于使所述分配頭部沿Z軸方向移動。
2.根據權利要求1所述的分配頭單元，其中，所述Y軸驅動單元包括固定件，固定于所述Z軸驅動單元并隨所述Z軸驅動單元沿Z軸方向移動；可移動件，相對所述固定件而安裝于所述分配頭部；Y軸線性驅動單元，用于沿所述Y軸方向以直線移動所述可移動件；以及線性運動引導件，用于沿直線引導所述可移動件的移動。
3.根據權利要求2所述的分配頭單元，其中，所述Y軸線性驅動單元包括滾珠螺桿，連接至所述固定件；以及電機，通過連接于所述滾珠螺桿的轉動軸使所述滾珠螺桿轉動。
4.根據權利要求2所述的分配頭單元，其中，所述Y軸線性驅動單元包括線性電機。
5.根據權利要求2至4中任一項所述的分配頭單元，所述Y軸驅動單元進一步包括線性編碼器，所述線性編碼器用于檢測所述可移動件的移動方向以及所述可移動件的行進距離。
6.根據權利要求5所述的分配頭單元，其中，所述Y軸驅動單元包括傳感元件，設置于所述可移動件和所述固定件中的任一個上；第一限定傳感器，在所述可移動件移動時檢測所述傳感元件是否到達第一限定點；以及第二限定傳感器，在所述可移動件移動時檢測所述傳感元件是否到達第二限定點。
7.根據權利要求1所述的分配頭單元，進一步包括ZZ軸驅動單元，所述ZZ軸驅動單元沿Z軸方向移動所述分配頭部，且設置在所述分配頭部與所述Y軸驅動單元之間。
8.根據權利要求7所述的分配頭單元，其中，所述ZZ軸驅動單元以小于所述Z軸驅動單元移動范圍的范圍移動所述分配頭部。
9.根據權利要求1所述的分配頭單元，其中，所述Z軸驅動單元設置于可沿X軸方向移動的頭部支撐框架。
全文摘要
本發明提供了一種用于糊狀物分配器的分配頭單元，包括分配頭部，具有噴嘴，通過該噴嘴在基板上分配糊狀物；Y軸驅動單元，用于使分配頭部沿Y軸方向移動，且設置于Z軸驅動單元；以及Z軸驅動單元，用于使分配頭部沿Z軸方向移動，且設置于頭部支撐框架。根據本發明，Y軸驅動單元被制作得更小且更輕，從而降低了分配頭單元的重量。因此，該分配頭單元可以快速且穩定地移動，以在基板上以指定的圖案分配糊狀物。
文檔編號B05C5/00GK101063774SQ20071010614
公開日2007年10月31日 申請日期2007年5月24日 優先權日2006年5月25日
發明者金熙根 申請人:塔工程有限公司