本發(fā)明涉及機械手技術領域，尤其涉及一種可精確控制伸縮量的機械手及多管反應室上舟系統(tǒng)。

背景技術：

機械手是擴散爐或pecvd設備上用于傳送舟的一套機械傳動結(jié)構，通過機械手可以實現(xiàn)舟在上下及前后方向各個位置上的傳輸。如圖1所示，其中傳輸前后方向上依次設置有：安裝于立柱4上的暫存架5、中間的升降通道8、推舟機構6的sic槳，暫存架5用來擺放已工藝或待工藝的舟7，sic槳用于將已工藝/待工藝的舟7從石英管內(nèi)取出/送入；升降通道8是機械手上升及下降的運行區(qū)域，傳輸?shù)纳舷挛恢脼槊抗艿膕ic槳及各個暫存架位置。機械手在暫存架5或sic槳上取放舟7后，均需先退回升降通道8，上升或下降至需要的高度，再運行下一步動作。

如圖1所示，理論上每管推舟機構6的sic槳位置在同一垂直中心上。但是，如圖2所示，由于設備的機架存在變形，且變形的程度根據(jù)設備的尺寸加大而增加，所以導致每一管推舟機構6的sic槳位置存在些許差異，實際每管sic槳位置的中心可能會在理論的垂直中心上存在偏差。從而機械手在每管推舟機構7的sic槳上取舟7時所需運行的尺寸也不一致。而傳統(tǒng)的機械手手臂運動時是以限位光電來定位，即a點啟動b點停止，運行尺寸固定，無法控制每管的手臂及手爪運行尺寸，這使得當設備變形較大時現(xiàn)場調(diào)試十分困難。

因此，如何設計一種結(jié)構簡單、可精確控制伸縮量、且便于調(diào)試的機械手是業(yè)界亟待解決的技術問題。

技術實現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術中存在的上述缺陷，本發(fā)明提出一種可精確控制伸縮量的機械手及多管反應室上舟系統(tǒng)，該機械手的伸縮量可精確控制，有效彌補取拿位置不在同一垂直中心時的尺寸偏差。

本發(fā)明采用的技術方案是，設計一種可精確控制伸縮量的機械手，包括：連接手臂、活動連接在連接手臂上且沿其直線往復運動的活動手爪，連接手臂上安裝有第一磁尺，第一磁尺的長度方向與活動手爪的運動方向相互平行，活動手爪上安裝有第一磁性位移傳感器，第一磁性位移傳感器的檢測端朝向第一磁尺?；顒邮肿υ谶B接手臂上往復運動時，第一磁性位移傳感器的檢測端沿第一磁尺的長度方向移動。

連接手臂的底部設有第一滑軌，活動手爪的頂部固定有活動套在第一滑軌上的第一滑塊，第一滑塊連接有推動其運動的第一電動機構，第一磁尺安裝在連接手臂的底部，第一磁性位移傳感器安裝在活動手爪的頂部。

優(yōu)選的，連接手臂活動連接在一固定手臂上，且沿固定手臂直線往復運動，固定手臂上安裝有第二磁尺，第二磁尺的長度方向與連接手臂的運動方向相互平行，連接手臂上安裝有第二磁性位移傳感器，第二磁性位移傳感器的檢測端朝向第二磁尺。連接手臂在固定手臂上往復運動時，第二磁性位移傳感器的檢測端沿第二磁尺的長度方向移動。

固定手臂的底部設有第二滑軌，連接手臂的頂部固定有活動套在第二滑軌上的第二滑塊，第二滑塊連接有推動其運動的第二電動機構，固定手臂上還固定有位于連接手臂外側(cè)的安裝板，第二磁尺安裝在安裝板的內(nèi)壁上，第二磁性位移傳感器安裝在連接手臂的一端。

優(yōu)選的，連接手臂的運動方向和活動手爪的運動方向相互平行。

本發(fā)明還提出了一種具有上述機械手的多管反應室上舟系統(tǒng)，包括：間隔設置的立柱和機架、由上至下排列在所述立柱上的暫存架、由上至下排列在機架上的推舟機構、設于推舟機構上的sic槳、活動連接在立柱上且向機架水平伸出的機械手、推動機械手沿所述立柱升降運動的升降電動機構，機械手位于暫存架的一側(cè)，機械手的活動手爪在sic槳和暫存架之間水平伸縮運動。

優(yōu)選的，sic槳和暫存架之間還設有與立柱平行的升降通道，活動手爪在升降通道內(nèi)升降運動。

優(yōu)選的，多管反應室上舟系統(tǒng)還包括與機械手及升降電動機構連接的控制器，控制器調(diào)節(jié)所述機械手的高度位置，并通過磁性位移傳感器控制活動手爪的水平伸縮距離。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明在機械手的活動手爪和連接手臂上分別安裝第一磁性位移傳感器和第一磁尺，活動手爪伸縮運動時，第一磁性位移傳感器精確檢測活動手爪的伸縮距離，進一步的，還可以在伸縮量不夠時增加固定手臂，連接手臂和固定手臂上分別安裝第二磁性位移傳感器和第二磁尺，連接手臂伸縮運動時。第二磁性位移傳感器精確檢測連接手臂的伸縮距離。實際使用時，將磁性位移傳感器連接在控制器上，設定機械手在不同高度的伸縮量，即可保證機械手準確運行到指定位置，控制精度高且便于調(diào)試。

附圖說明

下面結(jié)合實施例和附圖對本發(fā)明進行詳細說明，其中：

圖1是現(xiàn)有技術中機架未變形時的上舟系統(tǒng)結(jié)構示意圖；

圖2是現(xiàn)有技術中機架變形后的上舟系統(tǒng)結(jié)構示意圖；

圖3是本發(fā)明中活動手爪和連接手臂的結(jié)構示意圖；

圖4是圖3中的a處放大示意圖；

圖5是本發(fā)明中連接手臂和固定手臂伸展時的結(jié)構示意圖；

圖6是本發(fā)明中連接手臂和固定手臂收縮時的結(jié)構示意圖；

圖7是圖6中的b處放大示意圖；

圖8是本發(fā)明中上舟系統(tǒng)的結(jié)構示意圖。

具體實施方式

如圖3、4所示，本發(fā)明提出的機械手，包括：連接手臂1和活動連接在連接手臂1上的活動手爪2，活動手爪2沿連接手臂1直線往復運動，連接手臂1上安裝有第一磁尺11，活動手爪2上安裝有第一磁性位移傳感器21，第一磁性位移傳感器21的檢測端朝向第一磁尺11，第一磁尺11的長度方向與活動手爪2的運動方向相互平行。當活動手爪2在連接手臂1上往復運動時，第一磁性位移傳感器21的檢測端沿第一磁尺11的長度方向移動，以檢測活動手爪2的運行距離。

較優(yōu)的，如圖5至7所示，連接手臂1活動連接在一固定手臂3上，且沿固定手臂3直線往復運動，固定手臂3上安裝有第二磁尺31，連接手臂1上安裝有第二磁性位移傳感器12，第二磁性位移傳感器12的檢測端朝向第二磁尺31，第二磁尺31的長度方向與連接手臂1的運動方向相互平行。當連接手臂1在固定手臂3上往復運動時，第二磁性位移傳感器12的檢測端沿第二磁尺31的長度方向移動，以檢測連接手臂1的運行距離。

較優(yōu)的，如圖5、6所示，連接手臂1的運動方向和活動手爪2的運動方向相互平行，固定手臂3的設置是為了延長活動手爪2的伸縮量，在實際應用中，還可以在固定手臂3與連接手臂1之間設置更多可伸縮活動的中間手臂，相鄰手臂之間分別安裝磁尺和磁性位移傳感器。在本實施例中，如圖4、7所示，第一磁尺11安裝在連接手臂1的底部，第一磁性位移傳感器21安裝在活動手爪2的頂部，第一磁性位移傳感器21的檢測端朝上正對第一磁尺11。固定手臂3上還固定有位于連接手臂1外側(cè)的安裝板33，第二磁尺31安裝在安裝板33的內(nèi)壁上，第二磁性位移傳感器12安裝在連接手臂1的一端，第二磁性位移傳感器12的檢測端朝安裝板33正對第二磁尺31。

如圖3、6所示，具體的連接結(jié)構是，連接手臂1的底部設有第一滑軌13，活動手爪2的頂部固定有活動套在第一滑軌13上的第一滑塊22，第一滑塊22連接有第一電動機構23，該第一電動機構23推動第一滑塊22沿第一滑軌13運動。固定手臂3的底部設有第二滑軌32，連接手臂1的頂部固定有活動套在第二滑軌32上的第二滑塊14，第二滑塊14連接有第二電動機構15，該第二電動機構15推動第二滑塊14沿第二滑軌32運動。第一電動機構23和第二電動機構15均為同步帶傳動機構，包含兩個帶輪、套在該兩個帶輪上的同步帶、驅(qū)動一帶輪轉(zhuǎn)動的電機，同步帶的運行方向與滑軌平行，滑塊固定在同步帶上，由同步帶帶動滑塊運動。

如圖8所示，本發(fā)明還提出了一種具有上述機械手的多管反應室上舟系統(tǒng)，包括：立柱4、機架、暫存架5、推舟機構6、sic槳、機械手及升降電動機構等，立柱4和機架間隔設置，暫存架5由上至下排列安裝在立柱4上，推舟機構6由上至下排列安裝在機架上，每個推舟機構6上均設有sic槳，立柱4上排列的暫存架5與機架上排列的sic槳在高度上相互錯開，暫存架5和sic槳上均可放置舟7。

機械手安裝在立柱4上，固定手臂3和連接手臂1向機架水平伸出，固定手臂3活動連接在立柱4上，升降電動機構推動固定手臂3在立柱4上升降運動，機械手位于暫存架5的一側(cè)，機械手升降運動時不會與暫存架5干涉碰撞，機械手的活動手爪2在sic槳和暫存架5之間水平伸縮運動。較優(yōu)的，sic槳和暫存架5之間還設有與立柱4平行的升降通道8，活動手爪2在升降通道8內(nèi)升降運動。升降電動機構可為絲桿螺母傳動機構，固定手臂安裝在螺母上，絲桿轉(zhuǎn)動時帶動固定手臂升降運動。當然，升降電動機構也可以用其他能實現(xiàn)相同功能的傳動機構來代替。

多管反應室上舟系統(tǒng)還包括與機械手及升降電動機構連接的控制器，控制器與第一電動機構23、第二電動機構15及升降電動機構連接，使用時，控制器先通過升降電動機調(diào)節(jié)活動手抓在升降通道8內(nèi)運行到指定高度位置，再通過第一電動機構23和第二電動機構15控制活動手爪伸展或收縮運動，在運動過程中，第一磁性位移傳感器21和第二磁性位移傳感器12分別檢測活動手爪2及連接手臂1的伸縮尺寸，并將檢測結(jié)果反饋給控制器，控制器在活動手爪2伸縮距離達到預設值時，控制第一電動機構23及第二電動機構15停止運動，控制精度高，調(diào)試時只需將活動手爪2在不同高度時對應的伸縮量預設值輸入控制器內(nèi)即可，操作起來非常簡單。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。