機(jī)械手裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種機(jī)械手裝置，包括機(jī)械手以及驅(qū)動(dòng)裝置，其中，機(jī)械手包括底座、機(jī)械臂、機(jī)械腕以及裝載手；底座用于支撐呈線性依次鉸接的機(jī)械臂以及機(jī)械腕，機(jī)械腕的端部設(shè)有裝載手用于取放硅片；驅(qū)動(dòng)裝置安裝于底座內(nèi)部，用于驅(qū)動(dòng)機(jī)械手做水平旋轉(zhuǎn)/伸縮運(yùn)動(dòng)；此外，裝載手至少為2只且在水平方向上分別具有預(yù)設(shè)角度，各裝載手固定連接一轉(zhuǎn)動(dòng)軸并繞其豎直軸心線做水平旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；還設(shè)有裝載手驅(qū)動(dòng)站，設(shè)于轉(zhuǎn)動(dòng)軸的上方或下方，用于驅(qū)動(dòng)裝載手旋轉(zhuǎn)至預(yù)設(shè)位置；位置鎖定裝置，安裝于裝載手上，用于鎖定裝載手的位置角度。本實(shí)用新型提供的一種機(jī)械手裝置可有效隔絕搬運(yùn)過程中的交叉沾污，降低成本、簡化結(jié)構(gòu)、節(jié)約機(jī)械手裝置的占地空間。
【專利說明】機(jī)械手裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于半導(dǎo)體集成電路制造設(shè)備領(lǐng)域，涉及一種機(jī)械手裝置，具體地涉及一種運(yùn)送硅片的機(jī)械手裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]機(jī)械手是目前在機(jī)械人【技術(shù)領(lǐng)域】中得到最廣泛實(shí)際應(yīng)用的自動(dòng)化機(jī)械裝置，在工業(yè)制造、醫(yī)學(xué)治療、娛樂服務(wù)、軍事以及太空探索等領(lǐng)域都能見到它的身影。盡管它們的形態(tài)各有不同，但它們都有一個(gè)共同的特點(diǎn)，就是能夠接受指令，精確地定位到三維(或二維)空間上的某一點(diǎn)進(jìn)行作業(yè)。機(jī)械手也廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體集成電路制造【技術(shù)領(lǐng)域】中，隨著半導(dǎo)體集成電路制造技術(shù)的發(fā)展，對娃片沾污控制要求也越來越高。
[0003]目前現(xiàn)有的機(jī)械手裝置一般采用單手機(jī)械手裝置，來搬運(yùn)工藝處理前和工藝處理后的硅片，但單手機(jī)械手裝置由于會(huì)連續(xù)接觸工藝處理前的硅片以及工藝處理后的硅片，往往會(huì)通過機(jī)械手在搬運(yùn)過程中形成交叉沾污。如圖1、圖2所示，圖1、圖2為現(xiàn)有機(jī)械手裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，包括依次連接的底座1、機(jī)械臂2、機(jī)械腕3以及裝載手4，機(jī)械腕3和機(jī)械臂2組成可運(yùn)動(dòng)關(guān)節(jié)帶動(dòng)裝載手4來搬運(yùn)硅片5。現(xiàn)有機(jī)械手裝置設(shè)置單個(gè)裝載手4，單個(gè)裝載手4通常在搬運(yùn)過程中易形成交叉沾污。
[0004]為避免機(jī)械手玷污硅片，硅片的搬運(yùn)也可采用復(fù)雜的多手臂機(jī)械手裝置，現(xiàn)有的多手臂機(jī)械手裝置包括兩個(gè)相互獨(dú)立的機(jī)械手臂，兩個(gè)獨(dú)立的機(jī)械手臂的端部均連接手爪分別來搬運(yùn)工藝處理前和工藝處理后的硅片以隔絕沾污傳播。但現(xiàn)有的多手臂機(jī)械手裝置通常存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高、占地空間大等問題。因此，提供一種機(jī)械手裝置，在避免搬運(yùn)過程中的交叉沾污的同時(shí)降低成本成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問題。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種機(jī)械手裝置，避免搬運(yùn)過程中的交叉沾污的同時(shí)簡化結(jié)構(gòu)，降低成本。
[0006]為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了一種機(jī)械手裝置，包括機(jī)械手以及驅(qū)動(dòng)裝置，其中，
[0007]所述機(jī)械手包括底座、機(jī)械臂、機(jī)械腕以及裝載手；所述底座用于支撐呈線性依次鉸接的機(jī)械臂以及機(jī)械腕，所述機(jī)械腕的端部設(shè)有裝載手用于取放硅片；
[0008]所述驅(qū)動(dòng)裝置安裝于所述底座內(nèi)部，用于驅(qū)動(dòng)所述機(jī)械手做水平旋轉(zhuǎn)/伸縮運(yùn)動(dòng)；
[0009]所述裝載手至少為2只且在水平方向上分別具有預(yù)設(shè)角度，各裝載手固定連接一轉(zhuǎn)動(dòng)軸并繞其豎直軸心線做水平旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；
[0010]裝載手驅(qū)動(dòng)站，設(shè)于所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸的上方或下方，用于驅(qū)動(dòng)所述裝載手旋轉(zhuǎn)至預(yù)設(shè)位置；其中，所述裝載手驅(qū)動(dòng)站具有升降軸，可做上下運(yùn)動(dòng)，裝載手需交換位置時(shí)，所述升降軸向所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸的方向運(yùn)動(dòng)并驅(qū)動(dòng)所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)所述裝載手旋轉(zhuǎn)至預(yù)設(shè)位置；
[0011]位置鎖定裝置，安裝于所述裝載手上，用于鎖定所述裝載手的位置角度。
[0012]優(yōu)選的，所述裝載手驅(qū)動(dòng)站還包括基座、步進(jìn)電機(jī)以及同步齒帶，所述步進(jìn)電機(jī)通過所述同步齒帶驅(qū)動(dòng)所述升降軸做上下運(yùn)動(dòng)。
[0013]優(yōu)選的，所述裝載手驅(qū)動(dòng)站還包括基座、擺動(dòng)氣缸以及同步齒帶，所述擺動(dòng)氣缸通過所述同步齒帶驅(qū)動(dòng)所述升降軸做上下運(yùn)動(dòng)。
[0014]優(yōu)選的，所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸表面設(shè)有一凹槽，所述升降軸上設(shè)有與所述凹槽相應(yīng)的凸臺(tái)。
[0015]優(yōu)選的，所述裝載手為多個(gè)，且各裝載手在水平方向上均勻分布。
[0016]優(yōu)選的，所述裝載手為2只，且2只裝載手之間保持180°。
[0017]優(yōu)選的，所述機(jī)械臂為2節(jié)或2節(jié)以上且呈線性依次鉸接。
[0018]優(yōu)選的，所述底座為圓柱體，其可繞自身豎直軸心線做旋轉(zhuǎn)和升降運(yùn)動(dòng)。
[0019]優(yōu)選的，所述裝載手上設(shè)有圓形真空吸盤用于拾取或釋放目標(biāo)硅片。
[0020]與現(xiàn)有的方案相比，本實(shí)用新型提供的機(jī)械手裝置設(shè)置至少兩只裝載手，通過旋轉(zhuǎn)裝載手至預(yù)設(shè)位置，分別搬運(yùn)工藝處理前和工藝處理后的硅片，可有效隔絕搬運(yùn)過程中的交叉沾污，降低成本、簡化結(jié)構(gòu)、節(jié)約機(jī)械手裝置的占地空間。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0022]圖1為現(xiàn)有機(jī)械手裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖2為現(xiàn)有機(jī)械手裝置的俯視圖；
[0024]圖3為本實(shí)用新型機(jī)械手裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖4為本實(shí)用新型機(jī)械手裝置的俯視圖；
[0026]圖5為本實(shí)用新型裝載手驅(qū)動(dòng)站的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖中標(biāo)號(hào)說明如下:
[0028]1、底座；2、機(jī)械臂；3、機(jī)械腕；4、裝載手；5、硅片；6、轉(zhuǎn)動(dòng)軸；7、裝載手驅(qū)動(dòng)站；71、基座；72、步進(jìn)電機(jī)；73、同步齒帶；74、升降軸；75、凸臺(tái)。

【具體實(shí)施方式】
[0029]為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本實(shí)用新型的其他優(yōu)點(diǎn)與功效。本實(shí)用新型還可以通過另外不同的【具體實(shí)施方式】加以實(shí)施或應(yīng)用，本說明書中的各項(xiàng)細(xì)節(jié)也可以基于不同觀點(diǎn)與應(yīng)用，在沒有背離本實(shí)用新型的精神下進(jìn)行各種修飾或改變。
[0030]上述及其它技術(shù)特征和有益效果，將結(jié)合實(shí)施例及附圖3至圖5對本實(shí)用新型的機(jī)械手裝置進(jìn)行詳細(xì)說明。圖3為本實(shí)用新型機(jī)械手裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本實(shí)用新型機(jī)械手裝置俯視圖；圖5為本實(shí)用新型裝載手驅(qū)動(dòng)站的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0031]如圖3至圖5所示，本實(shí)用新型提供了一種機(jī)械手裝置，包括機(jī)械手以及驅(qū)動(dòng)裝置，其中，所述機(jī)械手包括底座1、機(jī)械臂2、機(jī)械腕3以及裝載手4 ;底座I用于支撐呈線性依次鉸接的機(jī)械臂2以及機(jī)械腕3，機(jī)械腕3的端部設(shè)有裝載手4用于取放或夾持硅片5 ；驅(qū)動(dòng)裝置安裝于底座I內(nèi)部，用于驅(qū)動(dòng)機(jī)械手做水平旋轉(zhuǎn)/伸縮運(yùn)動(dòng)；此外，裝載手4至少為2只且在水平方向上分別具有預(yù)設(shè)角度，各裝載手4固定連接一轉(zhuǎn)動(dòng)軸6并繞其豎直軸心線做水平旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；還包括裝載手驅(qū)動(dòng)站7，設(shè)于轉(zhuǎn)動(dòng)軸6的上方或下方，用于驅(qū)動(dòng)各裝載手4旋轉(zhuǎn)至預(yù)設(shè)位置；其中，裝載手驅(qū)動(dòng)站7具有升降軸74，可做上下運(yùn)動(dòng)，需交換裝載手4位置時(shí)，升降軸74向轉(zhuǎn)動(dòng)軸6的方向運(yùn)動(dòng)并驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)軸6旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)裝載手4旋轉(zhuǎn)至預(yù)設(shè)位置，當(dāng)裝載手4到達(dá)預(yù)設(shè)位置時(shí)，升降軸74遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)動(dòng)軸6 ;位置鎖定裝置，安裝于所述裝載手4上，用于鎖定所述裝載手4的位置角度。
[0032]本實(shí)施例中，所述裝載手4優(yōu)選為2只，且2只裝載手4之間保持180°，裝載手4也可為多個(gè)，優(yōu)選為在水平方向上均勻分布。任一裝載手4優(yōu)選保持在所述機(jī)械腕3前端且與所述機(jī)械腕保3持平行。在搬運(yùn)硅片5的過程中，通過交換裝載手4的位置，分別搬運(yùn)工藝處理前和工藝處理后的硅片，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)多手臂機(jī)械手裝置的功能。所述裝載手4上均設(shè)有圓形真空吸盤用于拾取或釋放硅片5。
[0033]本實(shí)施例中，所述底座I為圓柱體，其可繞自身豎直軸心線做旋轉(zhuǎn)和升降運(yùn)動(dòng)，底座I下方也可設(shè)有滑軌或滾輪用于移動(dòng)底座I。
[0034]本實(shí)用新型提供的機(jī)械手裝置設(shè)置至少兩只裝載手4，通過裝載手驅(qū)動(dòng)站7旋轉(zhuǎn)裝載手4至預(yù)設(shè)位置，分別搬運(yùn)工藝處理前和工藝處理后的硅片，可有效隔絕搬運(yùn)過程中的交叉沾污，降低成本、簡化結(jié)構(gòu)、節(jié)約機(jī)械手裝置的占地空間。
[0035]如圖5所示，所述裝載手驅(qū)動(dòng)站7用于驅(qū)動(dòng)各裝載手4旋轉(zhuǎn)至預(yù)設(shè)位置，其包括基座71、升降軸74、步進(jìn)電機(jī)72以及同步齒帶73，所述步進(jìn)電機(jī)72通過所述同步齒帶73驅(qū)動(dòng)升降軸74做上下運(yùn)動(dòng)。或者，所述裝載手驅(qū)動(dòng)站7包括基座71、升降軸74、擺動(dòng)氣缸以及同步齒帶73，所述擺動(dòng)氣缸通過所述同步齒帶73驅(qū)動(dòng)所述升降軸74做上下運(yùn)動(dòng)。所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸6表面設(shè)有一凹槽，所述升降軸74上設(shè)有與所述凹槽相應(yīng)的凸臺(tái)。
[0036]通過裝載手驅(qū)動(dòng)站7交換裝載手4的位置時(shí)，基座71上的升降軸74升起，升降軸74上的凸臺(tái)75卡進(jìn)轉(zhuǎn)動(dòng)軸6上的凹槽，步進(jìn)電機(jī)72通過同步齒帶73帶動(dòng)升降軸74上的凸臺(tái)75旋轉(zhuǎn)，凸臺(tái)75通過卡槽帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)軸6旋轉(zhuǎn)，同時(shí)也帶動(dòng)裝載手4旋轉(zhuǎn),通過控制步進(jìn)電機(jī)72的步進(jìn)脈沖，即可控制裝載手4旋轉(zhuǎn)至預(yù)設(shè)位置，優(yōu)選將裝載手4旋轉(zhuǎn)180度，達(dá)到交換裝載手4位置的目的。接著，裝載手驅(qū)動(dòng)站7的升降軸74下降，使凸臺(tái)75和轉(zhuǎn)動(dòng)軸6分離，完成交換裝載手位置。
[0037]上述說明示出并描述了本實(shí)用新型的若干優(yōu)選實(shí)施例，但如前所述，應(yīng)當(dāng)理解本實(shí)用新型并非局限于本文所披露的形式，不應(yīng)看作是對其他實(shí)施例的排除，而可用于各種其他組合、修改和環(huán)境，并能夠在本文所述實(shí)用新型構(gòu)想范圍內(nèi)，通過上述教導(dǎo)或相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)或知識(shí)進(jìn)行改動(dòng)。而本領(lǐng)域人員所進(jìn)行的改動(dòng)和變化不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍，則都應(yīng)在本實(shí)用新型所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種機(jī)械手裝置，包括機(jī)械手以及驅(qū)動(dòng)裝置，其中， 所述機(jī)械手包括底座、機(jī)械臂、機(jī)械腕以及裝載手；所述底座用于支撐呈線性依次鉸接的機(jī)械臂以及機(jī)械腕，所述機(jī)械腕的端部設(shè)有裝載手用于取放硅片； 所述驅(qū)動(dòng)裝置安裝于所述底座內(nèi)部，用于驅(qū)動(dòng)所述機(jī)械手做水平旋轉(zhuǎn)/伸縮運(yùn)動(dòng)；其特征在于:還包括: 所述裝載手至少為2只且在水平方向上分別具有預(yù)設(shè)角度，各裝載手固定連接一轉(zhuǎn)動(dòng)軸并繞其豎直軸心線做水平旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)； 裝載手驅(qū)動(dòng)站，設(shè)于所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸的上方或下方，用于驅(qū)動(dòng)所述裝載手旋轉(zhuǎn)至預(yù)設(shè)位置；其中，所述裝載手驅(qū)動(dòng)站具有升降軸，可做上下運(yùn)動(dòng)，裝載手需交換位置時(shí)，所述升降軸向所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸的方向運(yùn)動(dòng)并驅(qū)動(dòng)所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)所述裝載手旋轉(zhuǎn)至預(yù)設(shè)位置； 位置鎖定裝置，安裝于所述裝載手上，用于鎖定所述裝載手的位置角度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)械手裝置，其特征在于，所述裝載手驅(qū)動(dòng)站還包括基座、步進(jìn)電機(jī)以及同步齒帶，所述步進(jìn)電機(jī)通過所述同步齒帶驅(qū)動(dòng)所述升降軸做上下運(yùn)動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)械手裝置，其特征在于，所述裝載手驅(qū)動(dòng)站還包括基座、擺動(dòng)氣缸以及同步齒帶，所述擺動(dòng)氣缸通過所述同步齒帶驅(qū)動(dòng)所述升降軸做上下運(yùn)動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)械手裝置，其特征在于，所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸表面設(shè)有一凹槽，所述升降軸上設(shè)有與所述凹槽相應(yīng)的凸臺(tái)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)械手裝置，其特征在于，所述裝載手為多個(gè)，且各裝載手在水平方向上均勻分布。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)械手裝置，其特征在于，所述裝載手為2只，且2只裝載手之間保持180°。
7.根據(jù)權(quán)利要求1?6任一所述的機(jī)械手裝置，其特征在于，所述機(jī)械臂為2節(jié)或2節(jié)以上且呈線性依次鉸接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1?6任一所述的機(jī)械手裝置，其特征在于，所述底座為圓柱體，其可繞自身豎直軸心線做旋轉(zhuǎn)和升降運(yùn)動(dòng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1?6任一所述的機(jī)械手裝置，其特征在于，所述裝載手上設(shè)有圓形真空吸盤用于拾取或釋放目標(biāo)硅片。
【文檔編號(hào)】B25J1/00GK203945368SQ201420357984
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年6月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月30日
【發(fā)明者】任大清 申請人:上海集成電路研發(fā)中心有限公司