專利名稱：一種自動機械手送取片裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種自動機械手送取片裝置，應(yīng)用于電子束曝光機中，也可用于工業(yè)自動化中的工件送取傳輸?shù)阮I(lǐng)域。
背景技術(shù)：
以前的送取片機構(gòu)采用雙浮動滑板和彈簧實現(xiàn)機械手各個狀態(tài)位的定位，很難實現(xiàn)高精度的定位；長時間的使用，由于機械部分的磨損、彈簧的應(yīng)力疲勞等容易造成機械手對片夾的碰撞或抓不到片等現(xiàn)象。針對上述機械手定位精度低、可靠性不高等問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的技術(shù)解決問題是機械手在曝光前送片和曝光后取片時能將抓手及時準(zhǔn)確的打開與閉合，可靠的完成送取片功能。為實現(xiàn)所述目的，本發(fā)明一種自動機械手送取片裝置解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是是由第一抓鉤、第二抓鉤、第一鉸鏈、第二鉸鏈、第三鉸鏈、第四鉸鏈、第五鉸鏈、第六鉸鏈、第一連桿、第二連桿、第一抓手、第二抓手、定位軸、光電開關(guān)、主軸、軸套、片夾、片夾腳和擋片組成，第一抓手和第二抓手通過第五鉸鏈和第六鉸鏈與軸套相連；第一連桿、第二連桿的一端分別通過第三鉸鏈、第四鉸鏈與主軸相連；第一抓鉤和第二抓鉤的端面與片夾腳的端面相連，第一連桿、第二連桿的另一端分別又通過第一鉸鏈、第二鉸鏈與第一抓鉤及第二抓鉤的中部相連；定位軸安裝在軸套上并隨軸套一起運行；光電開關(guān)固定在軸套底座臺子上；由光電開關(guān)通過定位軸上的定位擋片對軸套送片、取片的位置進(jìn)行定位，計算機通過光電開關(guān)的反饋信號探測軸套所處的位置，并計算機根據(jù)軸套所處的位置狀態(tài)對主軸的運動進(jìn)行控制，使第一抓鉤和第二抓鉤在規(guī)定的位置打開和閉合，為曝光機曝光工作提供送片和取片。上述方案中，當(dāng)機械手的主軸做前后運動時，主軸通過第一鉸鏈和第二鉸鏈推動第一連桿、第二連桿做前后的運動；由于第一連桿、第二連桿與第一抓手、第二抓手和主軸采用鉸鏈連接，因此，主軸前后移動時，第一抓手、第二抓手通過第一連桿和第二連桿對第一抓手、第二抓手的推拉運動做張開與閉合運動。本發(fā)明的原理是送取片機械手抓手的張開與閉合通過鉸鏈與直線運動主軸相連，直線運動主軸的運動和機械手部分的動作機構(gòu)的配合使得送取片機械手能在合適的位置閉合或張開以完成送取片動作。保證片夾能穩(wěn)定可靠地送入承片臺。運動機構(gòu)有兩根導(dǎo)向動軸保證送取片機械手的直線導(dǎo)向精度。由光電開關(guān)通過定位軸上的定位擋片，探測機械手所處的位置，并反饋給計算機，計算機則根據(jù)機械手所處的位置狀態(tài)對機械手進(jìn)行運動控制，使機械手在規(guī)定的位置打開和閉合，完成送取片的功能。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明創(chuàng)新設(shè)計了傳輸片可靠的電子束曝光機傳輸片裝置，此外它還可用于一般的工件傳輸裝置上，本發(fā)明的裝置在曝光機工作過程中，機械手可根據(jù)需要自動的將要曝光的硅片從硅片庫中取出放在承片臺上，待曝光后又自動的將已曝光的硅片從承片臺取出放回到硅片庫中。這樣即減少了人工在放、取硅片時所進(jìn)行的繁瑣操作及放置時產(chǎn)生的位置誤差，也避免了人工操作時對片夾的碰撞以及對硅片造成的污染。同時，也克服了由于機械部分的磨損、彈簧的應(yīng)力疲勞等容易造成機械手對片夾的碰撞或抓不到片等現(xiàn)象。本發(fā)明的自動機械手送取片裝置，直線運動精度高，體積小，可靠性、穩(wěn)定性好，能夠準(zhǔn)確定位機械手、穩(wěn)定可靠抓放片，完成送取片功能，同時也提高了工作效率， 保證了光刻質(zhì)量。


圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)原理圖；圖2是定位軸示意圖；圖3是光電開關(guān)示意圖。元件說明第一抓鉤1,第二抓鉤2，
第一鉸鏈3，第二鉸鏈4，
第三鉸鏈5，第四鉸鏈6，
第五鉸鏈7，第六鉸鏈8，
第一連桿9，第二連桿10,
第一抓手11，第二抓手12，
定位軸13，光電開關(guān)14，
主軸15，軸套16，
片夾17，片夾腳18，
擋片19。
具體實施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合具體實施例，并參照附圖，對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。如圖1所示，本發(fā)明實施例由第一抓鉤1、第二抓鉤2、第一鉸鏈3、第二鉸鏈4、第三鉸鏈5、第四鉸鏈6、第五鉸鏈7、第六鉸鏈8、第一連桿9、第二連桿10、第一抓手11、第二抓手12、定位軸13、光電開關(guān)14、主軸15、軸套16、片夾17、片夾腳18、擋片19和計算機組成。第一抓手11、第二抓手12通過第五鉸鏈7、第六鉸鏈8與軸套16相連。第一連桿 9、第二連桿10的一端分別通過第三鉸鏈5、第四鉸鏈6與主軸15相連；第一抓鉤1和第二抓鉤2的端面與片夾腳18的端面相連，第一連桿9、第二連桿10的另一端分別又通過第一鉸鏈3、第二鉸鏈4與第一抓鉤1及第二抓鉤2的中部相連；定位軸13安裝在軸套16上， 并隨軸套16 —起運行，光電開關(guān)14固定在軸套16的底座臺子上。由光電開關(guān)14通過定位軸13上的定位擋片19對軸套16送片、取片的位置進(jìn)行定位，計算機通過光電開關(guān)14的反饋信號探測軸套16所處的位置，計算機根據(jù)軸套16所處的位置狀態(tài)對主軸15的運動進(jìn)行控制，使第一抓鉤1和第二抓鉤2在規(guī)定的位置打開和閉合，完成送取片的功能。當(dāng)需要機械手從片庫中取出硅片時，主軸15隨軸套16從起始位開始一起向前運動，當(dāng)運行至取片位時，由光電開關(guān)14通過定位軸13上的定位擋片19定位，探測到軸套16所處的位置，并反饋給計算機，由計算機控制，使軸套16停止向前運動，而主軸15則繼續(xù)向前運行。此時， 由于軸套16已停止運動，因此在鉸鏈第一鉸鏈3、第二鉸鏈4、第三鉸鏈5、第四鉸鏈6、第五鉸鏈7、第六鉸鏈8的作用下，主軸15向前運動的同時，第一連桿9、第二連桿10推動第一抓手11、第二抓手12，使第一抓鉤1、第二抓鉤2張開，越過片夾腳18之后停止運動。之后， 軸套16不動，主軸15向后移動，同時，在鉸鏈第一鉸鏈3、第二鉸鏈4、第三鉸鏈5、第四鉸鏈6、第五鉸鏈7、第六鉸鏈8的作用下，第一連桿9、第二連桿10向后拉動第一抓手11、第二抓手12，又使第一抓鉤1、第二抓鉤2閉合，第一抓鉤1、第二抓鉤2勾住片夾腳18，此時， 主軸15拉著片夾17隨軸套16—起做向后運動，把片夾17從片庫中取出，直至載片臺上， 第一抓鉤1、第二抓鉤2張開，放下片夾17，回到起始位置，完成取片任務(wù)。當(dāng)曝光完畢需將片夾17送回到片庫時，主軸15推著片夾17先隨軸套16 —起向前運行到送片位時，由光電開關(guān)14定位，軸套16停止向前運動，主軸15推著片夾17繼續(xù)前行，當(dāng)把片夾17送入片庫后，在鉸鏈的作用下，第一抓鉤1、第二抓鉤2張開，放下片夾17，再向后運動，退回到起始位置，完成送片任務(wù)。本發(fā)明應(yīng)用在曝光機工作過程中，機械手可根據(jù)需要自動的將要曝光的硅片從片庫中取出放在承片臺上，待曝光后又自動的將已曝光的硅片從承片臺取出放回到片庫中。圖2示出定位軸的結(jié)構(gòu)，擋片19安裝在定位軸13上，定位軸13安裝在軸套16上， 并隨軸套16 —起運行，擋片19為不透明材料，可擋住由發(fā)射光電二極管141發(fā)出的光。圖3示出光電開關(guān)的結(jié)構(gòu)，光電開關(guān)14上有一個縫隙143，在縫隙143的兩側(cè)，有一個發(fā)射光電二極管141，和一個接收光電二極管142。當(dāng)縫隙143中間沒有遮擋物時，接收光電二極管142能接收到由發(fā)射光電二極管141發(fā)出的光信號，當(dāng)縫隙143中間有遮擋物時，接收光電二極管142就接收不到由發(fā)射光電二極管141發(fā)出的光信號。光電開關(guān)14 將此信號反饋給計算機，計算機則根據(jù)所探測到的此信號，判斷軸套16是否運行到送、取片位。工作時，當(dāng)沒有擋片19從光電開關(guān)14的縫隙143中間通過時，計算機可探測到由光電開關(guān)14給出的光電信號，此時，軸套16可繼續(xù)運行；而當(dāng)擋片19從光電開關(guān)14的縫隙143中間通過時，由于擋片19將光當(dāng)住，計算機則探測不到由光電開關(guān)14給出的光電信號，此時，說明軸套16已運行到送、取片位，計算機將控制軸套16停止運行。以上所述，僅為本發(fā)明中的具體實施方式
，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉該技術(shù)的人在本發(fā)明所揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可理解想到的變換或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的包含范圍之內(nèi)，因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種自動機械手送取片裝置，其特征在于該裝置是由第一抓鉤(1)、第二抓鉤O)、 第一鉸鏈(3)、第二鉸鏈G)、第三鉸鏈(5)、第四鉸鏈(6)、第五鉸鏈(7)、第六鉸鏈(8)、第一連桿(9)、第二連桿(10)、第一抓手(11)、第二抓手(12)、定位軸(13)、光電開關(guān)(14)、主軸(15)、軸套(16)、片夾(17)、片夾腳(18)、擋片(19)和計算機組成，第一抓手(11)和第二抓手(1 通過第五鉸鏈(7)和第六鉸鏈(8)與軸套(16)相連；第一連桿(9)、第二連桿 (10)的一端分別通過第三鉸鏈(5)、第四鉸鏈(6)與主軸(1 相連；第一抓鉤(1)和第二抓鉤O)的端面與片夾腳(18)的端面相連，第一連桿(9)、第二連桿(10)的另一端分別又通過第一鉸鏈( 、第二鉸鏈(4)與第一抓鉤1及第二抓鉤O)的中部相連；定位軸(13安裝在軸套(16)上并隨軸套(16) —起運行；光電開關(guān)(14)固定在軸套(16)的底座臺子上； 由光電開關(guān)(14)通過定位軸(1 上的定位擋片(19)對軸套(16)送片、取片的位置進(jìn)行定位，計算機通過光電開關(guān)(14)的反饋信號探測軸套(16)所處的位置，并計算機根據(jù)軸套 (16)所處的位置狀態(tài)對主軸(1 的運動進(jìn)行控制，使第一抓鉤(1)和第二抓鉤( 在規(guī)定的位置打開和閉合，為曝光機曝光工作提供送片和取片。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動機械手送取片裝置，其特征在于當(dāng)機械手的主軸(15) 做前后運動時，主軸(1 通過第一鉸鏈C3)和第二鉸鏈(4)推動第一連桿(9)、第二連桿 (10)做前后的運動；由于第一連桿(9)、第二連桿(10)與第一抓手(11)、第二抓手(12)和主軸(1 采用鉸鏈連接，因此，主軸(1 前后移動時，第一抓手(11)、第二抓手(1 通過第一連桿(9)和第二連桿(10)對第一抓手(11)、第二抓手(1 的推拉運動做張開與閉合運動。
全文摘要
本發(fā)明是一種自動機械手送取片裝置包括兩個抓鉤、六個鉸鏈、兩個連桿、兩個抓手、定位軸、光電開關(guān)、主軸、軸套、片夾、片夾腳、擋片和計算機，兩個抓手通過第五鉸鏈和第六鉸鏈與軸套相連；兩個連桿的一端分別通過第三鉸鏈和第四鉸鏈與主軸相連；兩個抓鉤的端面與片夾腳的端面相連，兩個連桿的另一端分別又通過第一鉸鏈和第二鉸鏈與兩個抓鉤的中部相連；定位軸安裝在軸套上并一起運行；光電開關(guān)固定在軸套上；由光電開關(guān)通過定位軸上的定位擋片對軸套的送、取片位置定位，計算機通過光電開關(guān)的反饋信號探測軸套所處的位置，并根據(jù)軸套所處的位置狀態(tài)對主軸的運動進(jìn)行控制，使兩個抓鉤在規(guī)定的位置打開和閉合，為曝光工作提供送片和取片。
文檔編號B25J9/08GK102166748SQ201010613760
公開日2011年8月31日 申請日期2010年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月30日
發(fā)明者王肇志, 邢薇 申請人:中國科學(xué)院光電技術(shù)研究所