專利名稱：用于fims系統(tǒng)的裝箱接口設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及前開接口機(jī)械標(biāo)準(zhǔn)(FIMS)系統(tǒng)設(shè)備，特別是一種當(dāng)試樣在小型環(huán)境和獨(dú)立密封的試樣運(yùn)輸系統(tǒng)之間進(jìn)行轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)，便于正確對準(zhǔn)并使盛放試樣的傳送箱準(zhǔn)確可靠定位的FIMS傳送箱裝載接口。
背景技術(shù)：
裝有FIMS的系統(tǒng)可以在無塵車間內(nèi)外通過連接一個(gè)潔凈的半導(dǎo)體晶片盒傳送箱運(yùn)送半導(dǎo)體片，將半導(dǎo)體片送到為半導(dǎo)體加工設(shè)備而設(shè)立的潔凈環(huán)境或其它潔凈環(huán)境中。該系統(tǒng)必須在前開一體式箱(FOUP)或稱盒集裝箱(container box)上配備一個(gè)與設(shè)備外殼上的通道門相配的箱門，并且要求盒在轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)出加工設(shè)備時(shí)，不暴露在外面，避免由箱或晶片盒運(yùn)送的半導(dǎo)體晶片受到污染。
盒傳送箱需要標(biāo)準(zhǔn)接口來控制容納半導(dǎo)體晶片的盒的運(yùn)輸環(huán)境。標(biāo)準(zhǔn)接口對正用來傳送物料的傳送箱的方向并維持傳送箱和半導(dǎo)體加工設(shè)備之間環(huán)境的連續(xù)性，以控制顆粒物。半導(dǎo)體設(shè)備和材料國際(SEMI)標(biāo)準(zhǔn)(1996-1998)SEMI E47-、E57-、E62-以及E63-0298中列出了FIMS的技術(shù)規(guī)范。
FIMS系統(tǒng)包括具有能夠儲(chǔ)存和運(yùn)輸半導(dǎo)體晶片盒的最小容積的密封前開箱以及裝在半導(dǎo)體加工設(shè)備的晶片處理區(qū)上的頂蓋，從而使箱和頂蓋內(nèi)部的環(huán)境與潔凈氣源連通，成為微型潔凈空間。箱，用塑料制成，具有彼此相對設(shè)置的對準(zhǔn)部件，尺寸過大或過小，即公差較大都可能影響設(shè)備定位的準(zhǔn)確度。裝箱接口作為傳送機(jī)構(gòu)的一部分，要求在晶片盒往箱中裝入和從箱中卸出期間，傳送箱定位精確，不使晶片盒運(yùn)送的晶片受到外界環(huán)境的污染。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是一種用于FIMS系統(tǒng)的裝箱接口。裝箱接口包括一個(gè)可伸縮的通道門，通道門可與傳送箱的箱門連接并選擇將箱門移向傳送箱外殼還是使箱門離開傳送箱外殼，從而實(shí)現(xiàn)傳送箱的開關(guān)。通道板具有一個(gè)正面和一個(gè)通道板開口，當(dāng)通道門使箱門向箱外殼移動(dòng)或使箱門離開箱外殼時(shí)，通過該通道板開口箱門可以移動(dòng)?？苫瑒?dòng)地安裝在支撐擱板(橫向位于通道板上)上的滑動(dòng)托盤在預(yù)定方向上接納傳送箱，該預(yù)定方向由位于滑動(dòng)托盤頂面的運(yùn)動(dòng)連接表面確定的。
滑動(dòng)托盤定位機(jī)構(gòu)有選擇地移動(dòng)支撐擱板上的滑動(dòng)托盤，并因而使傳送箱向通道板移動(dòng)或離開通道板。安裝在支撐擱板上的箱保持夾緊裝置有三種優(yōu)選實(shí)施例。定位機(jī)構(gòu)與第一實(shí)施例的夾緊裝置連接在一起運(yùn)行，使夾緊裝置與傳送箱底面的前部夾緊部件接合，進(jìn)而對緊靠運(yùn)動(dòng)連接表面的箱蓋施加作用力，接著滑動(dòng)托盤向通道板前進(jìn)，使箱子的前開口蓋住通道板的正面。定位機(jī)構(gòu)與該夾緊裝置連接在一起運(yùn)行，也可以使夾緊裝置與該前部夾緊部件脫離，因而產(chǎn)生箱蓋與動(dòng)態(tài)連接表面之間作用力，接著滑動(dòng)托盤退回，拉動(dòng)箱蓋離開通道板正面。
箱夾緊裝置最好包括一個(gè)鉸接在支撐擱板上的旋轉(zhuǎn)卡爪，并且滑動(dòng)托盤包括一個(gè)推銷。旋轉(zhuǎn)卡爪具有一個(gè)凹槽區(qū)域，該凹槽區(qū)域形成第一和第二成角度偏離的接納推銷的推銷接觸面，當(dāng)滑動(dòng)托盤將傳送箱向通道板移動(dòng)時(shí)，卡爪擋住推桿，進(jìn)而在第一轉(zhuǎn)動(dòng)方向轉(zhuǎn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)卡爪，使卡爪與前部部件接合，當(dāng)滑動(dòng)托盤使傳送箱離開通道板時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)卡爪在與第一轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反的第二轉(zhuǎn)動(dòng)方向上轉(zhuǎn)動(dòng)，使卡爪與前部部件脫離。旋轉(zhuǎn)卡爪包括一個(gè)圓柱滾子軸承，當(dāng)旋轉(zhuǎn)卡爪在第一轉(zhuǎn)動(dòng)方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，圓柱滾子軸承與前部部件接合。
定位機(jī)構(gòu)和夾緊裝置的第二第三實(shí)施例彼此固定，夾緊裝置在流體控制下運(yùn)行，當(dāng)滑動(dòng)托盤沒有受到作用力進(jìn)行滑動(dòng)時(shí)，與前部夾緊部件的接合、脫離。
通道板包括一個(gè)表面，該表面伸出兩個(gè)適應(yīng)性鎖銷，在較寬的定位公差范圍內(nèi)，與卡鎖驅(qū)動(dòng)連接裝置緊密配合運(yùn)轉(zhuǎn)，鎖銷電機(jī)裝置與適應(yīng)性鎖銷連接在一起運(yùn)轉(zhuǎn)，有選擇地使鎖銷在第一和第二角度位置之間轉(zhuǎn)動(dòng)。鎖銷設(shè)計(jì)成能夠橫向“晃動(dòng)”，從而在一定容范圍內(nèi)可以與箱門上的相應(yīng)部件接合，確保箱門與鎖銷正確定位。當(dāng)通道與箱門緊密連接時(shí)，第一角度位置使通道門與箱門固定，第二角度位置使通道門與箱門松開。
兩個(gè)適應(yīng)性鎖銷的另一個(gè)實(shí)施例包括一個(gè)在流體控制下運(yùn)行的鎖銷收回裝置，當(dāng)箱子和通道門緊密連接時(shí)，使箱門與通道門并排在一起可靠固定。通過通道門鎖銷插入箱門配合部件保持對準(zhǔn)關(guān)系，保證不會(huì)由于為了滿足較寬的容許范圍進(jìn)行的晃動(dòng)鎖銷設(shè)計(jì)造成以后分離時(shí)箱門和通道門之間的對準(zhǔn)關(guān)系發(fā)生改變。
裝箱接口系統(tǒng)還包括一個(gè)通道門平動(dòng)裝置，通道門平動(dòng)裝置與通道門連接在一起運(yùn)行，推動(dòng)通道門向通道板開口開口方向移動(dòng)，使通道門與箱門連接，然后向相反方向移動(dòng)，收回通道門以及與通道門連在一起的箱門離開箱殼，通過通道板開口。通道門升降機(jī)裝置與通道門平動(dòng)裝置聯(lián)合運(yùn)行，在箱門已經(jīng)離開箱殼并通過通道板開口之后，使通道門在與通道板正面基本平行的方向移動(dòng)。
在第一實(shí)施例中，通道門平動(dòng)裝置和通道門升降機(jī)裝置是兩個(gè)獨(dú)立系統(tǒng)，在獨(dú)立的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置配合控制下運(yùn)行。在第二實(shí)施例中，通道門平動(dòng)裝置和通道門升降機(jī)裝置是結(jié)合在一起的一個(gè)整體裝置。整體裝置采用旋轉(zhuǎn)連桿結(jié)構(gòu)在電動(dòng)絲杠裝置的控制下運(yùn)轉(zhuǎn)，使通道門連續(xù)橫向運(yùn)動(dòng)，完成與第一實(shí)施例中由平動(dòng)裝置和升降機(jī)裝置共同完成的動(dòng)作。
傳送箱中固定一個(gè)盒，多塊晶片試樣有間隔的碼排在盒內(nèi)。盒具有一個(gè)前開口側(cè)，試樣從前開口側(cè)取出或插入。裝箱接口包括一個(gè)用于檢測晶片試樣位置的差動(dòng)光學(xué)掃描裝置。掃描裝置在平行于由與晶片試樣相交且平行于晶片試樣取出插入的前開口側(cè)的垂直平面構(gòu)成的正面基準(zhǔn)面的方向上掃描晶片試樣。掃描裝置包括兩個(gè)間隔設(shè)置鉸接安裝的掃描器觸頭，掃描器觸頭用來在確定試樣在盒內(nèi)的取向之前確定試樣中心和將伸出的試樣退回原位。
機(jī)械手裝置由臨近各通道板開口位置之間的直線位移裝置支撐，用于從傳送箱中取出晶片試樣或向傳送箱中插入晶片試樣。直線位移裝置包括一個(gè)裝在固定于支撐機(jī)械手裝置的托架上的罩內(nèi)的螺母裝置。托架由螺母裝置驅(qū)動(dòng)沿絲杠，在各通道板開口之間移動(dòng)，螺母裝置包括一個(gè)于絲杠通過螺紋連接的導(dǎo)向螺母，由驅(qū)動(dòng)馬達(dá)通過皮帶和皮帶輪驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)。
本發(fā)明的其它目的和優(yōu)點(diǎn)可以結(jié)合附圖從下面對最優(yōu)方案的詳細(xì)說明中得到體現(xiàn)。


圖1和圖2分別為晶片傳送系統(tǒng)的前后透視視圖，配備有本發(fā)明用于FIMS系統(tǒng)的裝箱接口的。
圖3A到圖3G示出前開晶片傳送箱及其零部件的多個(gè)視圖。
圖4是位于滑動(dòng)托盤(安裝在接口系統(tǒng)擱板上)上的前開傳送箱的俯視圖，傳送箱的頂蓋被移開從而可以看到滑動(dòng)托盤定位機(jī)構(gòu)的零件。
圖5是設(shè)置在圖4所示的接口系統(tǒng)上的前開傳送箱的側(cè)視圖，接口系統(tǒng)擱板的側(cè)蓋被移開了。
圖6是傳送箱和前蓋移開后，滑動(dòng)托盤和擱板的正視圖。
圖7A和圖7B是圖4、5、6中所示的傳送箱固定部件的俯視圖和側(cè)視圖。
圖8是裝箱接口放大的正視圖，其金屬蓋板被移開，從而可以看到升降機(jī)裝置。
圖9是圖8中裝箱接口的左視圖。
圖10是鎖銷裝置的分解圖，圖11A、11B和11C分別是鎖銷裝置的側(cè)視圖、正視圖和后視圖。
圖12是裝在通道門內(nèi)的鎖銷電機(jī)以及裝在前罩板內(nèi)表面上的通道門平動(dòng)機(jī)構(gòu)的后視圖。
圖13是放大的圖12所示的鎖銷電機(jī)以及晶片掃描裝置定位機(jī)構(gòu)的后視圖。
圖14和圖15分別是安裝在通道板上的晶片掃描裝置的俯視圖和側(cè)視圖。
圖16A和圖16B是兩組光發(fā)射器和光敏傳感器的光路簡圖。
圖17是示出滑動(dòng)托盤上放置的晶片盒(用虛線示出完全對準(zhǔn)后的半導(dǎo)體晶片的位置)與圖16A和16B所示光發(fā)射器和光敏傳感器的交叉光路的相對位置的正視簡圖。
圖18是一個(gè)示出用來協(xié)調(diào)本發(fā)明裝箱接口機(jī)構(gòu)各零件運(yùn)轉(zhuǎn)的中央控制系統(tǒng)的輸入信號和輸出信號的簡化框圖。
圖19是安裝在導(dǎo)向螺母裝置上的機(jī)械手裝置的側(cè)視圖。
圖20是機(jī)械手裝置另一端的局部側(cè)視圖。
圖21是絲桿和導(dǎo)向螺母裝置的俯視圖。
圖22到圖24分別是導(dǎo)向螺母裝置的左視圖、正視圖和右視圖。
圖25是用于將傳送箱固定到滑動(dòng)托盤上的流體壓力控制可轉(zhuǎn)動(dòng)卡鎖的俯視透視圖。
圖26是傳送箱在固定位置時(shí)，圖25所示的可轉(zhuǎn)動(dòng)卡鎖的氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的放大側(cè)視圖。
圖27是沿圖26的直線27-27的剖視圖。
圖28是傳送箱在未固定的收回位置時(shí)，圖25所示的可轉(zhuǎn)動(dòng)卡鎖氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的放大側(cè)視圖。
圖29是流體壓力控制的傳送箱底部卡鎖執(zhí)行機(jī)構(gòu)的俯視圖。
圖30是圖29中底部卡鎖執(zhí)行機(jī)構(gòu)的鎖銷旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的剖視圖。
圖31是圖29中底部卡鎖執(zhí)行機(jī)構(gòu)的鎖銷升降機(jī)構(gòu)的放大剖視圖。
圖32是沿圖37的直線32-32的剖視圖，示出鎖銷拉回裝置，是圖9、10以及11A至11C中所示鎖銷裝置的一個(gè)改進(jìn)方案。
圖33是流體壓力控制的鎖銷執(zhí)行機(jī)構(gòu)的后視圖。
圖34是沿圖33的直線34-34的剖視圖。
圖35是圖33中通道門的剖視圖，示出鎖銷執(zhí)行機(jī)構(gòu)的某些氣動(dòng)控制零件。
圖36是沿圖33的直線36-36的剖視圖。
圖37是圖33中的鎖銷執(zhí)行機(jī)構(gòu)的局部放大視圖。
圖38、39以及40是與圖8、9、12所示通道門平動(dòng)機(jī)構(gòu)和托架機(jī)構(gòu)功能結(jié)合成一個(gè)整體的四連桿托架裝置的側(cè)視圖(圖38用局部剖的形式不出)。
圖41是安裝在晶片傳送系統(tǒng)前罩板外表面上的四連桿托架裝置的零件布置局部正視圖。
圖42是放大的樞接在圖41所示區(qū)域右側(cè)表面上以及連桿托架的一對連桿局部立體圖。
圖43和圖44是放大的樞接在圖41所示區(qū)域左側(cè)側(cè)表面上以及連桿托架的一對連桿局部立體圖。
圖45是圖38至44中四連桿裝置的縱橫通道門位移液壓控制平衡機(jī)構(gòu)的側(cè)視圖。
具體實(shí)施例方式
圖1和圖2示出具有一個(gè)裝配架12的晶片傳送系統(tǒng)10，其中兩個(gè)前罩板或通道板14連接于裝配架12。每個(gè)前罩板14支撐一個(gè)基本相同的用來放置前開口半導(dǎo)體晶片傳送箱18的裝箱接口系統(tǒng)16，前罩板14還支撐著一個(gè)設(shè)置成在傳送箱18打開之后用來取出存放在傳送箱18中的晶片的直線運(yùn)動(dòng)機(jī)械手裝置20。圖中示出右側(cè)具有擱板22的接口系統(tǒng)16具有支撐傳送箱18的滑動(dòng)托盤24；左側(cè)接口系統(tǒng)16將傳送箱18、擱板22以及金屬蓋板26拆除，以示出升降機(jī)裝置28的零件。
圖3A到圖3G示出傳送箱18及其零部件的多個(gè)視圖。
圖3A是移開箱門30后的傳送箱18，可以看到傳送箱18內(nèi)部的的晶片盒32，其通過間隔開的槽而容納300毫米直徑半導(dǎo)體晶片。傳送箱18具有階梯形凹入的邊框34，當(dāng)傳送箱18關(guān)閉時(shí)，箱門30內(nèi)表面36的周邊緊靠其上。
圖3B和圖3C分別示出在箱門30未鎖的情況下，被箱門30關(guān)住的傳送箱18以及箱門30的內(nèi)表面36；圖3D和圖3E分別示出在箱門30鎖閉的情況下，被箱門30關(guān)住的傳送箱18以及箱門30的內(nèi)表面36；圖3C示出四個(gè)鎖板條38完全收回，使端部舌片40留在箱門30內(nèi)部，圖3E示出鎖板條38完全伸出，使舌片端部40從箱門30的上下邊框中向外伸出。
圖3B示出當(dāng)箱門30在未鎖狀態(tài)下，端部舌片40位于凹邊框34最外部的槽42外，圖3D示出當(dāng)箱門30鎖住在適當(dāng)位置時(shí)，端部舌片40插入槽42。圖3B和3D還示出了SEMI技術(shù)規(guī)范所要求的用于在FIMS箱門上的兩個(gè)定位銷盲孔44和兩個(gè)箱鎖執(zhí)行機(jī)構(gòu)槽口46。
圖3F和圖3G分別示出前開傳送箱18的底面48和底面48上的箱前部夾持部件50。圖3F還示出可以代替箱前部夾持部件50，用來將傳送箱18固定在滑動(dòng)托盤24的適當(dāng)位置上的中心夾持部件52。優(yōu)選采用明尼蘇達(dá)州Chaska市的Integris股份有限公司制造的F300型晶片傳送器作為傳送箱18。參見圖3F，箱18底面48上配有符合SEMIE47.1(1998年3月5日)要求的五個(gè)傳送器傳感墊54，兩個(gè)向前的箱傳感墊56，一個(gè)傳送量(晶片數(shù)目)傳感墊58，一個(gè)箱或盒信息墊60，以及前端線路(FOEL)和后端線路(BOEL)信息墊62各一個(gè)。(圖25和圖29示出在滑動(dòng)托盤24上與箱18底面48上的墊58、60、62位置對應(yīng)的四個(gè)位置63。圖25示出與兩個(gè)托盤信息墊62之一相對應(yīng)的被設(shè)置在位置63中的鎖定銷63p}。底面48內(nèi)，三個(gè)長橢圓形向內(nèi)傾斜的盲孔，形成與運(yùn)動(dòng)連接銷66(圖4)相配的運(yùn)動(dòng)銷接納部件64，當(dāng)箱18正確安裝時(shí)，運(yùn)動(dòng)連接銷固定在滑動(dòng)托盤24上相應(yīng)的位置上。運(yùn)動(dòng)連接銷66最好具有與滑動(dòng)托盤24上的螺紋孔相接合的螺紋桿，以便用墊片調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)連接銷66的高度，從而便于箱18的正確定位。當(dāng)箱18正確定位在滑動(dòng)托盤24上時(shí)，傳感墊54和58以及信息墊60和62接觸安裝在與滑動(dòng)托盤24相應(yīng)的位置上的開關(guān)，向前的箱傳感墊56與安裝在擱板22上的相對應(yīng)位置上的開關(guān)相接觸。
參見圖3F和圖3G，盲孔68被具有斜面72的凸臺(tái)70部分遮蓋，從而形成前部夾持部件50。斜面72上提供了一個(gè)斜坡，當(dāng)托盤24使箱18滑到前罩板14的窗孔74以與固定在前罩板14的內(nèi)表面78上的通道門76(圖4、5、8、9、12、13)配合時(shí)，輪子或輥?zhàn)涌裳仄湎蛏蠞L動(dòng)。
圖4、5、6、7A、7B示出放置在滑動(dòng)托盤24上的傳送箱18，虛線所示的部分表示滑動(dòng)托盤定位機(jī)構(gòu)88的運(yùn)行。具體參考圖4和圖6，滑動(dòng)托盤24的底面90上具有用螺栓94固定的U形導(dǎo)槽92。導(dǎo)槽92在垂直于前罩板14外表面96靠近滑動(dòng)托盤24的邊框處延伸。兩根導(dǎo)軌98用螺栓固定在擱板22的適當(dāng)位置上用來承載導(dǎo)槽92，以便滑動(dòng)托盤24可以響應(yīng)托盤定位機(jī)構(gòu)88的操作，在朝著或離開前罩板14外表面96的方向移動(dòng)。
托盤定位機(jī)構(gòu)88安裝在擱板22上，并包括一個(gè)托盤電機(jī)100，從電機(jī)中伸出的軸102與聯(lián)軸器104連接一起運(yùn)轉(zhuǎn)，以轉(zhuǎn)動(dòng)套有螺母組件108的絲桿106。絲桿106具有軸線110，其近端由端軸承112支撐，遠(yuǎn)端由預(yù)緊軸承114支撐。螺母組件108固定在滑動(dòng)托盤24的底面90上，使滑動(dòng)托盤24沿絲桿110軸線方向運(yùn)動(dòng)。
滑動(dòng)托盤24底部具有開口區(qū)域120，兩個(gè)支撐件122在平行于托盤底面90的方向延伸，其端部固定一個(gè)推桿124，用以安裝滾柱軸承126?？赊D(zhuǎn)動(dòng)卡鎖130的第一實(shí)施例包括一個(gè)安裝于樞軸銷134上的卡爪132，樞軸銷134支撐在從擱板22向上垂直延伸且穿過托盤24開口區(qū)域120的轉(zhuǎn)軸安裝體136之間?？ㄗ?32具有一個(gè)由彼此成角度偏離形成第一接觸面140和第二接觸面142的凹槽區(qū)域138和一個(gè)安裝圓柱滾子軸承146的鉤狀端部144。推銷124設(shè)置在當(dāng)滑動(dòng)托盤24根據(jù)托盤定位機(jī)構(gòu)88的操作而移動(dòng)時(shí)與第一和第二接觸面140和142接觸的位置上，因而按照以下運(yùn)行順序使夾緊部件68分別與卡爪132的鉤狀端部144接合或脫離。
每當(dāng)傳送箱18要靠著前罩板14定位使箱門30與通道門76對接時(shí)，托盤馬達(dá)100在第一轉(zhuǎn)動(dòng)絲杠方向上轉(zhuǎn)動(dòng)絲杠106，使螺母組件108前進(jìn)，從而使滑動(dòng)托盤24沿?cái)R板22向罩板14的方向移動(dòng)?；瑒?dòng)托盤24的運(yùn)動(dòng)使?jié)L柱軸承126與第一接觸面140接觸，從而使卡爪132繞樞軸銷134轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)滑動(dòng)托盤24繼續(xù)向前罩板14前進(jìn)，卡爪132繼續(xù)在第一卡爪轉(zhuǎn)動(dòng)方向上轉(zhuǎn)動(dòng)，以致鉤狀端部144滾上斜面72并插入箱夾緊部件68內(nèi)，以便滾柱軸承126插入凹槽區(qū)域138。滾柱軸承126、轉(zhuǎn)軸134以及前罩板14彼此之間的距離設(shè)置成使箱門30與通道門76緊密配合，并且當(dāng)鉤狀端部144完全與夾緊部件68接合時(shí)，傳送箱18的正面邊緣148(圖3A)與前罩板14外表面96密封。當(dāng)鎖銷150從通道門76伸出開鎖并移開箱門30時(shí)，夾緊部件68處于完全咬合狀態(tài)，使傳送箱18靠住運(yùn)動(dòng)連接銷66使其不能移動(dòng)。
每當(dāng)箱門30已經(jīng)與通道門76分開并密封傳送箱18后，傳送箱18從前罩板14退回時(shí)，托盤馬達(dá)100在與第一絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反的第二絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)方上轉(zhuǎn)動(dòng)絲杠106，使螺母組件108后退，從而使滑動(dòng)托盤24沿?cái)R板22向遠(yuǎn)離前罩板14的方向移動(dòng)?；瑒?dòng)托盤24使?jié)L柱軸承126轉(zhuǎn)出凹槽區(qū)域138，與第二接觸面142接觸，并且隨后使卡爪132繞樞軸銷134轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)滑動(dòng)托盤24繼續(xù)從前罩板14退回時(shí)，卡爪132繼續(xù)在與第一卡爪轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反的第二卡爪轉(zhuǎn)動(dòng)方向上轉(zhuǎn)動(dòng)，以致鉤狀的端部144滾下斜面72并與箱夾緊部件68分離。夾緊部件68的完全脫離，產(chǎn)生作用在緊靠運(yùn)動(dòng)連接銷66的傳送箱18的推力，使傳送箱18及其內(nèi)部的物件(圖4所示的一個(gè)半導(dǎo)體晶片152)可以從滑動(dòng)托盤24上移開。
可轉(zhuǎn)動(dòng)卡鎖153的第二實(shí)施例如圖25至28所示。與可轉(zhuǎn)動(dòng)卡鎖130不同，可轉(zhuǎn)動(dòng)卡鎖153被支撐在滑動(dòng)托盤24(而不是擱板22)上，當(dāng)滑動(dòng)托盤24沿著導(dǎo)槽92滑動(dòng)時(shí)，由氣缸154而不是由推銷124驅(qū)動(dòng)。
具體參見圖25和圖27，可轉(zhuǎn)動(dòng)卡鎖153包括一個(gè)安裝于樞軸銷134’上的卡爪155，樞軸銷134’固定在從滑動(dòng)托盤24垂直方向上延伸的矩形內(nèi)部開口的安裝體156兩側(cè)壁156a和156b之間。除了省去凹槽區(qū)域138外，卡爪155與卡爪132結(jié)構(gòu)相同?？ㄗ?55上的與卡爪132上相對應(yīng)的零件采用在相同的附圖標(biāo)記后加″’″號?？ㄗ?55具有一個(gè)安裝滾柱軸承146’的鉤狀端部144’以及一個(gè)與樞軸銷134’偏離的驅(qū)動(dòng)樞軸銷155d并從卡爪155一側(cè)伸出。卡爪155在安裝體156的內(nèi)部空間內(nèi)樞轉(zhuǎn)，以致當(dāng)鉤狀端部144’與箱夾緊部件68接合或脫離時(shí)，鉤狀端部144’可以相對側(cè)壁156a和156b的頂面圍成的空間向上伸出或縮回內(nèi)部。圖28中虛線示出卡爪155完全伸出的位置，實(shí)線示出下落的位置。
具體參見圖26和圖28，可轉(zhuǎn)動(dòng)卡鎖153包括一個(gè)第一(頂部)傳動(dòng)桿157和一個(gè)第二(底部)傳動(dòng)桿158。頂部傳動(dòng)桿157具有與驅(qū)動(dòng)樞軸銷155d可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接的上端157u，底部傳動(dòng)桿158具有與固定在壁156b內(nèi)側(cè)的固定樞軸銷155s連接的下端1581。頂部傳動(dòng)桿157的下端157l和底部傳動(dòng)桿158的上端158u可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接于一個(gè)共同的樞軸銷155c上，樞軸銷155c固定在氣缸154可伸長桿154r的遠(yuǎn)端。氣缸154具有缸體部分154b，缸體部分固定在滑動(dòng)托盤24上，可伸長的桿154r可以運(yùn)動(dòng)進(jìn)出缸體部分154b。當(dāng)可伸長的桿154r在完全伸出和完全收回的位置之間移動(dòng)時(shí)，驅(qū)動(dòng)樞軸銷155d和公共樞軸銷155c在圖26和圖28所示位置之間移動(dòng)。氣缸缸體部分154b包括一個(gè)活塞桿膨脹氣體進(jìn)口154ei和一個(gè)活塞桿收縮氣體進(jìn)口154ri，通過氣流換向閥，氣體導(dǎo)管選擇性地供給高壓氣體，使夾緊部件68與卡爪155的鉤狀端部144’按照以下運(yùn)行順序接合或脫離。
每當(dāng)傳送箱18要靠著前罩板14定位，使箱門30與通道門76對接時(shí)，用戶通過軟件控制起動(dòng)電磁閥159，則高壓氣體送入活塞桿伸出進(jìn)口154ei，因而使卡爪155繞樞軸銷134’轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)可伸長桿154r從缸體部分154b中的伸出長度增加，卡爪155繼續(xù)在第一卡爪轉(zhuǎn)動(dòng)方向上(逆時(shí)針)轉(zhuǎn)動(dòng)，以使鉤狀端部144’滾上斜面72并插入夾緊部件68內(nèi)，使上連桿157和下連桿158形成鈍角，產(chǎn)生偏心對準(zhǔn)，從而確保在夾緊位置(圖26)的正的鎖定作用。可伸長桿154r完全伸出時(shí)，共用樞軸銷155c、樞軸銷134’以及前罩板14彼此之間的距離設(shè)置成使箱門30與通道門76緊密配合，并且當(dāng)鉤狀端部144’完全與夾緊部件68接合時(shí)，傳送箱18的正面邊緣148(圖3A)與前罩板14外表面96密封。當(dāng)鎖銷150從通道門76伸出開鎖并移開箱門30時(shí)，夾緊部件68處于完全咬合狀態(tài)，使傳送箱18緊靠運(yùn)動(dòng)連接銷66因而它不能移動(dòng)。然后，托盤馬達(dá)100在第一絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)方向轉(zhuǎn)動(dòng)絲杠106使螺母組件108前進(jìn)，并從而使滑動(dòng)托盤24沿著擱板22向前罩板14的方向移動(dòng)。
每當(dāng)箱門30已經(jīng)與通道門76分開并密封傳送箱18之后，傳送箱18從前罩板14退回時(shí)，托盤馬達(dá)100在與絲杠第一轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反的絲杠第二轉(zhuǎn)動(dòng)方上轉(zhuǎn)動(dòng)絲杠106，使螺母組件108后退，并從而使滑動(dòng)托盤24沿?cái)R板22向遠(yuǎn)離前罩板14的方向移動(dòng)。傳送箱18完全到達(dá)收回位置后，用戶再次通過軟件控制起動(dòng)電磁閥159，高壓氣體送到活塞桿收回進(jìn)口154er，結(jié)果，使卡爪155繞樞軸銷134’轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)可伸長的桿154r從缸體部分154b伸出長度減小，卡爪155繼續(xù)在與卡爪第一轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反的卡爪第二轉(zhuǎn)動(dòng)方向上轉(zhuǎn)動(dòng)，以致鉤狀的端部144’滾下斜面72并與箱夾緊部件68分離。夾緊部件68的完全脫離，產(chǎn)生作用在緊靠運(yùn)動(dòng)連接銷66的傳送箱18作用力，使傳送箱18及其內(nèi)部物件(圖4所示的一個(gè)半導(dǎo)體片152)可以從滑動(dòng)托盤24上移開。
流體壓力控制的底部卡鎖執(zhí)行機(jī)構(gòu)900的第三具體實(shí)施示于圖29、30、31。底部卡鎖執(zhí)行機(jī)構(gòu)900使底部卡鎖銷902在第一和第二角度位置之間轉(zhuǎn)動(dòng)，以鎖住或解開傳送箱18的中心夾持部件52(圖3F)，并從而使傳送箱18與滑動(dòng)托盤24壓緊或松開。傳送箱底面48上形成的中心夾持部件52包括一個(gè)凹槽區(qū)域，該凹槽區(qū)域被具有足夠大尺寸槽孔一在一個(gè)角度接受鎖銷插入、在另一角度保持鎖銷插入的的頂片所覆蓋。與可轉(zhuǎn)動(dòng)卡鎖153一樣，底部卡鎖執(zhí)行機(jī)構(gòu)900支撐在滑動(dòng)托盤24上；但與可轉(zhuǎn)動(dòng)卡鎖153不同的是，底部卡鎖執(zhí)行機(jī)構(gòu)900不包括具有與箱夾緊部件50接合的卡爪的可轉(zhuǎn)動(dòng)卡鎖。如圖29所示，底部卡鎖執(zhí)行機(jī)構(gòu)900安裝在滑動(dòng)托盤24的底面901里的凹槽區(qū)域內(nèi)部。底部卡鎖執(zhí)行機(jī)構(gòu)900包括一個(gè)鎖銷轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)904和一個(gè)鎖銷升降機(jī)構(gòu)906。
鎖銷轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)904由兩個(gè)氣缸908和910組成，兩個(gè)氣缸908和91分別具有連接于同步皮帶916不同自由端上的可伸長桿912和914。同步皮帶916與同步皮帶輪918嚙合，底部卡鎖902連接在皮帶輪918上。氣缸908和910裝在同一殼體920內(nèi)，殼體通過螺栓或其它緊固件固定在滑動(dòng)托盤24上。電磁閥922和924將高壓氣體分別供給到氣缸908進(jìn)氣口926和氣缸910進(jìn)氣口927，以推拉方式運(yùn)轉(zhuǎn)氣缸以使同步皮帶輪918轉(zhuǎn)動(dòng)，因而在第一、第二角度之間轉(zhuǎn)動(dòng)卡鎖902(第一、第二角度之間最好為90度)。圖29示出鎖銷902處于開啟(未鎖)位置。
如圖30所示，鎖銷升降機(jī)構(gòu)906由一個(gè)多邊形氣動(dòng)活塞928組成，活塞外表面最好為八角形，與同步皮帶輪918的內(nèi)表面部件相吻合。電磁閥930和932(在圖29中分別處于電磁閥922和924下方)使高壓氣體分別供給安裝在進(jìn)口殼體938上的氣體進(jìn)/出口934和936，一選擇性地控制多邊形活塞928的升降，并因而控制鎖銷902的升降。中央控制機(jī)構(gòu)349調(diào)整電磁閥922、924、930、932的運(yùn)行，以在第一(鎖定)角度位置和第二(開鎖)角度位置之間轉(zhuǎn)動(dòng)鎖銷902，當(dāng)鎖銷902處在中心夾持部件52內(nèi)并轉(zhuǎn)動(dòng)鎖銷902到其第二(開鎖)角度位置，以使鎖銷902插入或使鎖銷902移出中心夾持部件52。鎖銷902的降下位置要足夠低，以提供一間隙，當(dāng)送箱18在滑動(dòng)托盤24上初次定位時(shí)以允許有大約10毫米的并排的未對準(zhǔn)公差。
圖30是鎖銷轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)904的剖視圖。參考圖30，(除了下面看到的不同之外)氣缸908和910的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)完全相同；因此下面只說明氣缸908的零件和結(jié)構(gòu)。氣缸908包括一個(gè)內(nèi)腔940，軸套942和端蓋944分別密封內(nèi)腔940的兩端。活塞946推動(dòng)可伸長桿912的內(nèi)端，可伸長桿912的自由端穿過軸套942伸出，伸出內(nèi)腔940外的長度由活塞946在內(nèi)腔940中的位置決定。復(fù)位螺旋彈簧948s具有較大的彈簧常數(shù)，并設(shè)置在氣缸908的軸套942和活塞946之間，當(dāng)內(nèi)腔940中沒有高壓氣體時(shí)，將可伸長桿912拉回內(nèi)腔940中。復(fù)位螺旋彈簧948w距有相對較小的彈簧常數(shù)，并設(shè)置在氣缸910的軸瓦942和活塞946之間，當(dāng)氣缸908內(nèi)沒有高壓氣體，其可伸長桿912從中心夾持部件52完全收回到鎖銷902解鎖，使同步皮帶916松弛。緩沖器950安裝在活塞946凹槽內(nèi)靠在調(diào)整螺釘954的一端部952，調(diào)整螺釘由一個(gè)壓板956固定靠著端蓋944。調(diào)整螺釘954根據(jù)復(fù)位彈簧948s施加在活塞946上的作用力設(shè)定可伸長桿912自由端伸出的最小長度。
圖31是鎖銷升降機(jī)構(gòu)906的剖視視圖，示出底部鎖銷902的上升位置(實(shí)線)和下降位置(虛線)。參考圖31，底部鎖銷902包括一個(gè)由上軸套962(用卡環(huán)966固定)和下軸套964(用卡環(huán)968固定)在中心口961內(nèi)支撐、在沿多邊形活塞928長度方向延伸的部分為八角形的軸960。軸960用卡環(huán)970與多邊形活塞928固定。多邊形活塞928沿軸960的長度方向，在形成于中心口961內(nèi)的腔972內(nèi)移動(dòng)，中心口對著卡環(huán)966和968內(nèi)表面設(shè)置在移動(dòng)緩沖墊974和976的環(huán)形端之間。通過氣體進(jìn)/出口934和936導(dǎo)入腔972的高壓氣體按照下面描述的方式移動(dòng)多邊形活塞928。
安裝在多邊形活塞928外表面凹槽內(nèi)的密封裝置978和設(shè)置在軸960和多邊形活塞928之間的密封裝置980確保在多邊形活塞928的上面928u或下面928l在腔972范圍內(nèi)氣密分離。設(shè)置在同步皮帶輪918和軸套962之間以及氣體進(jìn)口殼體938和軸套964之間的密封裝置982確保腔972保持氣密性。
參考圖29、30、31，鎖銷轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)904通過交替向氣缸908和910進(jìn)氣口926和927送入高壓氣體，使底部卡鎖902在第一(鎖住)第二(開鎖)角度位置之間轉(zhuǎn)動(dòng)。可伸長桿912和914響應(yīng)高壓氣體的送入，分別在氣缸908和910內(nèi)交替伸縮，并因而使同步皮帶916往復(fù)運(yùn)動(dòng)。支承在固定于滑動(dòng)托盤24上的上軸承組件6和下軸承988組件的同步皮帶輪918，響應(yīng)同步皮帶916的往復(fù)運(yùn)動(dòng)在第一第二角度位置之間來回轉(zhuǎn)動(dòng)。下軸承組件988比上軸承組件986靠近軸960，為同步皮帶916提供間隙。內(nèi)壓板990和外壓板992將上軸承組件986固定在滑動(dòng)托盤24內(nèi)，并由此將與鎖銷902有關(guān)的運(yùn)動(dòng)零件容納在滑動(dòng)托盤24內(nèi)。設(shè)置在軸960和上軸套962之間的回轉(zhuǎn)密封裝置994為腔972上端形成氣密密封。設(shè)置在軸960和下軸套964之間以及進(jìn)氣殼體938和同步皮帶輪918之間的回轉(zhuǎn)密封裝置994為腔972下端形成氣密密封。
參考圖31，鎖銷升降機(jī)構(gòu)906通過向多邊形活塞928的頂面928u和底面928l交替送入高壓氣體，使鎖銷902上下移動(dòng)。電磁閥930和932將高壓氣體送入進(jìn)口殼體938的氣體進(jìn)出口934和936。入口934與進(jìn)口殼體938內(nèi)的通路996連通，以將高壓氣體送到多邊形活塞928下面928l。入口936與進(jìn)口殼體938內(nèi)下軸套964下方的內(nèi)部通路997連通，內(nèi)部通路997與沿軸960長度方向鉆出的孔998連通，孔998最終與貫穿軸960的橫向孔999連通，以向多邊形活塞928的上面928u送入高壓氣體。
多邊形活塞928在響應(yīng)順序送入的高壓氣體，在腔972內(nèi)向上向下交替運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)鎖銷902的向上向下運(yùn)動(dòng)，軸960通過卡環(huán)970與多邊形活塞928連接。技術(shù)人員會(huì)知道當(dāng)一個(gè)入口用來向腔972送入高壓氣體時(shí)，入口934和936中的另一個(gè)就作為排氣口。
與光學(xué)繼續(xù)器248和249類似的設(shè)備可以作為移動(dòng)開關(guān)的扇形控制端，用在鎖銷轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)904或鎖銷升降機(jī)構(gòu)906中，以檢測底部鎖銷902處于鎖定還是開鎖角度位置或上升還是下降位置。
圖8和圖9分別是裝箱接口系統(tǒng)16的正視圖和側(cè)視圖，示出通道門76在完全升起位置時(shí)(在這個(gè)位置通道門與前罩板14的開口74吻合)，通道門76和系統(tǒng)其它組成部分的空間關(guān)系。參考圖8，通道門76具有一個(gè)正面160，其上設(shè)有兩個(gè)定位銷162，當(dāng)托盤定位機(jī)構(gòu)88運(yùn)轉(zhuǎn)到使定位銷162與通道門76接觸時(shí)，箱門30的定位銷盲孔44(圖3B和圖3D)與定位銷162緊密配合。箱存在開關(guān)164可選擇地設(shè)在各定位銷162的下方，當(dāng)箱門30與通道門76緊密連接時(shí)，提供一電信號以指示出箱門30與通道門76正確定位。兩個(gè)箱門鎖銷裝置166可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置在通道門76內(nèi)。鎖銷裝置166包括通過正面160延伸的橫向柔性的鎖銷150，以安裝在箱門30的空間對準(zhǔn)槽46(圖3B和圖3D)中用來操作鎖定機(jī)構(gòu)。
圖10是鎖銷裝置166的零件分解圖，圖11A、11B、以及11C分別是鎖銷裝置166的側(cè)視圖(局部剖視)、前視圖和后視圖。參考圖10、11A和11C，鎖銷裝置166包括一個(gè)鎖銷殼體168，鎖銷殼體168安裝于、并用螺栓穿過沉孔170連接于鎖銷電機(jī)機(jī)構(gòu)172(圖12和圖13)或流體控制鎖銷執(zhí)行機(jī)構(gòu)242(圖33至圖37)的零件上，他們設(shè)置在通道門76的正面160后和通道門76內(nèi)。鎖銷殼體168為筒形，具有頸部174和直徑較大的底部176。鎖銷體178具有位置在一端的鎖銷150，鎖銷150與具有不同直徑的連接在一起的圓柱段180、182、184的軸連接。圓柱段184設(shè)在鎖銷體178端部和六邊形部分186之間。鎖銷殼體168具有設(shè)在中心的放入鎖銷體178的階梯孔188，并包括一個(gè)與六邊形部分186長度形狀相應(yīng)的六邊形部分190。頸段174和圓柱段180直徑相同，彼此靠在一起。六邊形部分190的寬度(即對邊之間的距離)比六邊形部分186的寬度略大，從而允許鎖銷體178在鎖銷殼體168內(nèi)橫向運(yùn)動(dòng)。螺旋彈簧192安裝在鎖銷殼體168的沉孔區(qū)域194內(nèi)，彈簧擋圈196繞圓柱段184的環(huán)形槽198安裝，將鎖銷裝置166形成一體。
鎖銷殼體168和鎖銷體178中設(shè)置的相應(yīng)的六邊形部分190和186起到防止相互轉(zhuǎn)動(dòng)的作用。兩個(gè)鎖銷裝置166在第一和第二角度位置之間轉(zhuǎn)動(dòng)，以打開和關(guān)閉箱門30。六邊形部分190和186的寬度稍有不同，以形成適應(yīng)性鎖銷168，可以在箱門的相應(yīng)的槽46的允許范圍內(nèi)橫向晃動(dòng)，從而保證適當(dāng)?shù)貙?zhǔn)箱門30。
再次參考圖9，圖9示出通道門76通過鎖銷150進(jìn)入箱門槽46內(nèi)的固定位置與箱門30對應(yīng)連接。每個(gè)鎖銷殼體168的頸段174由軸承210支撐，該軸承支撐在通道門76的內(nèi)表面212上。
一旦箱門30開鎖，鎖銷150留在箱門槽46內(nèi)及通道門76前，同時(shí)保持箱門30，將箱門30從傳送箱18移開。箱門30僅由鎖銷150支撐在通道門76上。箱門槽46和鎖銷150設(shè)計(jì)的尺寸公差范圍允許它們產(chǎn)生晃動(dòng)，從而使箱門30容易在其自重的影響下向通道門76正面160滑移。箱門30和孔板14之間初始對準(zhǔn)的變化使得當(dāng)重新將箱門30安裝到傳送箱18的向內(nèi)凹入的階梯形邊框34內(nèi)表面36上時(shí)十分困難。
為防止箱門30從通道門76的初始相互對準(zhǔn)位置滑出，鎖銷裝置166的另一個(gè)實(shí)施例包括一個(gè)鎖銷拉回裝置199，該裝置示于圖32和圖34。鎖銷拉回裝置199將箱門30拉到與通道門76的正面160靠緊，一保持其最初的相互對準(zhǔn)。每個(gè)鎖銷150通過六邊形段186和190不可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在鎖銷殼體168內(nèi)，從而允許鎖銷150和前面說明的一樣，在箱門槽46的公差范圍內(nèi)晃動(dòng)。鎖銷體178的圓柱段184和鎖銷殼體168的中心階梯孔188改為容納一個(gè)實(shí)現(xiàn)裝置199拉回功能的活塞200。
參考圖32和圖34，密封環(huán)201圍繞的活塞200通過螺紋連接或其它適當(dāng)方式與鎖銷體178’固定?；钊?00可在殼體168’內(nèi)滑動(dòng)，使鎖銷150沿鎖銷體178’的縱軸178a’移動(dòng)?；钊?00由送入驅(qū)動(dòng)腔202內(nèi)高壓氣體(如空氣)驅(qū)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)腔202形成在上下軸套202a、202b之間并由密封裝置203a和203b密封以保證氣密性。高壓氣體通過供氣管線204從高壓氣體源(圖中未示)送入驅(qū)動(dòng)腔202，供氣管線204與具有氣體通路205a的供氣殼體205連接。通路205a與鎖銷體178’內(nèi)的交叉孔206a和206b連通，交叉孔206a和206b通過殼體168’延伸并通過下軸套202b和密封裝置203b進(jìn)入殼體168’?？?06a是沿鎖銷體178’的縱軸178a’形成的孔，而孔206b是形成在鎖銷體178’內(nèi)與孔206a橫向交叉的孔?？?06b開口于驅(qū)動(dòng)腔202，當(dāng)鎖銷150固定在箱門槽46內(nèi)的固定位置時(shí)，向驅(qū)動(dòng)腔202供給高壓氣體，使高壓氣體作用在活塞200面上，以驅(qū)動(dòng)活塞200將箱門30拉向通道門76的正面160并與通道門76緊貼。
返回腔208設(shè)在活塞200的另一面，復(fù)位螺旋彈簧209繞鎖銷體178’設(shè)置以推動(dòng)活塞200，因而使鎖銷150伸展到可以釋放箱門30的初始位置。
在操作中，轉(zhuǎn)動(dòng)每個(gè)鎖銷150將箱門30鎖打開后，高壓氣體通過通路205和進(jìn)氣口206a、206b送入驅(qū)動(dòng)腔202。高壓氣體作用在活塞200表面上，使活塞移動(dòng)壓縮復(fù)位彈簧209以使鎖銷150縮回，并因而牽引箱門30與通道門76牢固結(jié)合。下面說明的通道門平移機(jī)構(gòu)的兩個(gè)實(shí)施例之一將通道門76和箱門30一起從傳送箱18移開從而打開傳送箱。
當(dāng)準(zhǔn)備將箱門30重新安裝，以關(guān)閉傳送箱18時(shí)，通道門平移機(jī)構(gòu)將76向傳送箱18移動(dòng)并且箱門30與通道門對準(zhǔn)。轉(zhuǎn)動(dòng)插入箱門槽46中的每個(gè)鎖銷，以鎖住傳送箱18上的箱門30，高壓氣體通過進(jìn)氣口206a和206b以及通路205從驅(qū)動(dòng)腔202中被釋放。復(fù)位彈簧209響應(yīng)高壓氣體的釋放，推動(dòng)活塞200的反面使鎖銷150返回到其原始的伸出位置。接著，通道門平移機(jī)構(gòu)可以使通道門76撤回離開箱門30，從箱門槽46中退出鎖銷150，使通道門76與關(guān)閉的傳送箱18完全分離。技術(shù)人員知道，鎖銷拉回裝置199用在沒有“晃動(dòng)”設(shè)計(jì)的鎖銷裝置上是很有利的。
圖12和圖13示出鎖銷電機(jī)機(jī)構(gòu)172，它使鎖銷150在第一第二角度位置之間轉(zhuǎn)動(dòng)，以開關(guān)傳送箱18的箱門30。參考圖12和圖13，一個(gè)鎖銷殼體168的底部176通過螺栓216接合螺栓孔170固定于主動(dòng)蕩不安圓盤214上，另一個(gè)鎖銷殼體168的底部176通過螺栓220接合螺栓孔170固定于從動(dòng)圓盤218上。圓盤214和218與其對應(yīng)的鎖銷150安裝成繞各自的軸222和224轉(zhuǎn)動(dòng)。主動(dòng)圓盤214包括一個(gè)蝸輪部分226，蝸輪部分226具有蝸輪齒228，蝸輪軸230與蝸輪齒228配合，蝸輪軸230一端由電機(jī)232驅(qū)動(dòng)，另一端支撐在軸承234上，用來驅(qū)動(dòng)圓盤214，相應(yīng)的鎖銷150繞軸222在第一第二角度位置之間轉(zhuǎn)動(dòng)。電機(jī)232的運(yùn)轉(zhuǎn)控制成在第一第二角度位置之間提供90°的角位移。
可調(diào)整長度的細(xì)長連桿或桿件236，其近端安裝在圓盤214上，繞第一桿件樞軸238轉(zhuǎn)動(dòng)，其遠(yuǎn)端安裝在圓盤218上，繞第二桿件樞軸240轉(zhuǎn)動(dòng)。桿件236由一個(gè)球形接頭236a和一個(gè)套筒螺母236b組成。在轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)整固定桿件236長度后，套筒螺母236b兩端各連接一個(gè)防松螺母236c。圓盤218從動(dòng)于圓盤214，從而使其對應(yīng)的鎖銷150繞軸224在第一第二角度位置之間的轉(zhuǎn)動(dòng)。球形接頭236a便于調(diào)整桿件236的長度，不必拆開，只需轉(zhuǎn)動(dòng)套筒螺母236b即可。
圖33至37示出流體壓力控制鎖銷執(zhí)行機(jī)構(gòu)242，它是一個(gè)鎖銷電機(jī)機(jī)構(gòu)172的替代物，并示出與鎖銷拉回裝置199一起使用。與電機(jī)機(jī)構(gòu)172一樣，執(zhí)行機(jī)構(gòu)242使鎖銷150在第一第二角度位置之間轉(zhuǎn)動(dòng)，以開關(guān)傳送箱18箱門30的鎖。
參考圖33至圖37，一個(gè)鎖銷殼體168’的底部176通過螺栓216接合螺栓孔170固定到圓盤214上，另一個(gè)鎖銷殼體168的底部176通過螺栓220接合螺栓孔170固定到圓盤218上。圓盤214和218與其對應(yīng)的鎖銷150，分別繞軸222和224轉(zhuǎn)動(dòng)。圓盤214和218每個(gè)作為一個(gè)杠桿臂，其具有連接端243和帶有凸出葉片(vane)244的相對端。連接端243為與氣缸連接體245提供一個(gè)樞軸安裝，該氣缸連接體連接于氣缸247的可伸長桿246的遠(yuǎn)端。葉片244從每個(gè)圓盤構(gòu)件214和218伸出，可用來在各自的安裝在通道門76上的U形透射光學(xué)繼續(xù)器裝置248和249的發(fā)射器和傳感器支架之間移動(dòng)90°。在光學(xué)繼續(xù)器裝置248或249中設(shè)置的葉片244起移動(dòng)開關(guān)扇形控制端的作用，指示出任何一個(gè)鎖銷150是否在第一角度位置或第二角度位置。每個(gè)可伸長桿246在第一第二角度位置之間伸出長度由設(shè)置在通道門76上的硬質(zhì)擋塊(圖中未示)設(shè)定，以限制圓盤角位移的范圍。固定在圓盤214和218上的減震器用德爾林(聚甲醛樹酯)或其它合適材料制作，通過選擇其厚度可調(diào)整伸長桿246的移動(dòng)范圍。因而，每個(gè)氣缸247控制一個(gè)鎖銷機(jī)構(gòu)作為繼電器裝置在兩個(gè)角度位置之間運(yùn)行，并用端點(diǎn)探測。
可伸長桿246轉(zhuǎn)動(dòng)圓盤214和218并分別繞軸222和224轉(zhuǎn)動(dòng)對應(yīng)的鎖銷150在第一和第二角度位置之間轉(zhuǎn)動(dòng)?？缮扉L桿246的伸出的位置和長度在第一和第二角度位置之間提供90°的位移。
具體參考圖33，氣動(dòng)壓縮控制系統(tǒng)600響應(yīng)中央控制系統(tǒng)349(圖18)的鎖銷位置指令為每個(gè)氣缸247中提供高壓氣體。對應(yīng)于光學(xué)繼續(xù)器248和249葉片244為中央控制系統(tǒng)349提供關(guān)于各鎖銷150位置的初始條件信息。壓力控制系統(tǒng)600包括供氣管道，從高壓氣源(圖中未示)為雙出口電磁閥606(控制氣缸247的運(yùn)行)的入口604和單出口電磁閥610(控制鎖銷拉回機(jī)構(gòu)199運(yùn)行)的入口608提供氣體。
電磁閥606具有出口620和622，出口620和622通過單獨(dú)的管道分別將高壓氣體送到液流分配器626的入口624和液流分配器630的入口628。液流分配器626具有兩個(gè)出口，每個(gè)出口通過一個(gè)單獨(dú)的管道與一個(gè)氣缸247的活塞桿伸出進(jìn)口632連接。液流分配器630同樣具有兩個(gè)出口，每個(gè)出口通過一個(gè)單獨(dú)的管道與一個(gè)氣缸247的活塞桿縮回進(jìn)口634連接。由中央控制系統(tǒng)向?qū)Ь€636發(fā)出指令信號，有選擇地控制高壓氣體的流路從入口604到出口620或622，以實(shí)現(xiàn)可伸長桿246的伸長或者縮回，并因而使鎖銷150在第一和第二角度位置之間轉(zhuǎn)動(dòng)。流量閥606具有排氣口638和640，排氣口638和640分別與出口620和622構(gòu)成的氣路相對應(yīng)，并且管道與其連接以釋放排氣到密閉的無塵室外。
電磁閥610具有一個(gè)出口650，將高壓氣體送到液流分配器654的入口652，液流分配器654具有兩個(gè)出口，兩個(gè)出口通過單獨(dú)的管道分別與一個(gè)鎖銷拉回裝置199上的供氣管線204連接。鎖銷插入槽46并打開箱門30后，中央控制系統(tǒng)349向?qū)Ь€658發(fā)出指令信號，將高壓氣體流從入口608送到出口650以收回鎖銷150，使箱門30與通道門76可靠地接合。流量閥610具有排氣孔660與由出口650形成的氣路相對應(yīng)，排氣孔660與導(dǎo)管連通，以釋放排氣到密閉的無塵室外。
圖8、9和12示出通道門平動(dòng)機(jī)構(gòu)250，其安裝在與升降機(jī)裝置28有效地連接的通道門滑動(dòng)架機(jī)構(gòu)252上。通道門76具有沿通道門滑動(dòng)架機(jī)構(gòu)252上的導(dǎo)軌256滑動(dòng)的導(dǎo)槽254，當(dāng)通道門76與開口74對齊時(shí)，可以使通道門76離開門76朝向前罩板14的內(nèi)表面78移動(dòng)，也可以使通道門76離開前罩板14的內(nèi)表面78。
通道門76包括一個(gè)容納鎖銷電機(jī)機(jī)構(gòu)172的上部矩形部分258和一個(gè)容納通道門平移機(jī)構(gòu)250的下部矩形部分260。通道門76的上部258包括一個(gè)高度的階梯形的區(qū)域262，該階梯形的區(qū)域262構(gòu)成表面部分264并且當(dāng)表面部分264安裝在開口74內(nèi)使鎖銷150與箱門30中的槽46緊密配合時(shí)，使通道門76緊靠前罩板14的內(nèi)表面以形成密封連接。通道門76的下部260支撐與主軸272連接的電機(jī)270以及一端連接皮帶輪276、另一端支撐在預(yù)應(yīng)力軸承278上的絲杠274。皮帶280將主軸272連接于皮帶輪276，使絲杠274轉(zhuǎn)動(dòng)，并驅(qū)動(dòng)螺母282，根據(jù)絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)的方向使通道門76沿導(dǎo)軌256滑動(dòng)靠近或離開內(nèi)表面78。
因?yàn)楸砻娌糠?64的尺寸做成安裝在開口74內(nèi)，只有當(dāng)升降機(jī)裝置28已經(jīng)將通道門滑動(dòng)架機(jī)構(gòu)252移動(dòng)到其最高位置時(shí)，電機(jī)270才會(huì)運(yùn)轉(zhuǎn)。在通道門平動(dòng)機(jī)構(gòu)250移動(dòng)通道門76完全離開通道板14的內(nèi)表面78后升降機(jī)裝置28將通道門滑動(dòng)架機(jī)構(gòu)252向最低位置移動(dòng)。
圖13、14、15分別示出安裝在通道門76內(nèi)上部附近的凹槽內(nèi)的差動(dòng)透射光學(xué)掃描裝置290的后視圖、俯視圖和側(cè)視圖。掃描裝置290與升降機(jī)裝置28一同運(yùn)轉(zhuǎn)，包括兩個(gè)掃描觸頭(finger)292l和292r，前者裝有觸頭軸294l安裝在軸承296l內(nèi)以繞觸頭樞轉(zhuǎn)軸298l在近端300l轉(zhuǎn)動(dòng)，后者裝有觸頭軸294r安裝在軸承296r內(nèi)以繞觸頭樞轉(zhuǎn)軸298r在近端300r轉(zhuǎn)動(dòng)。掃描觸頭292l在遠(yuǎn)端309l一上一下支撐兩個(gè)光敏元件306a和308a。掃描觸頭292r遠(yuǎn)端309r一上一下支撐兩個(gè)光發(fā)射器306b和308b。光敏元件306a和光發(fā)射器306b之間的光路310以及光敏元件308a和光發(fā)射器308b之間的光路312在與晶片152主表面垂直的方向共面。光路310和312在平面上的一點(diǎn)314(圖17)交叉。
安裝在通道門76內(nèi)的掃描器電機(jī)320包括一個(gè)中心軸322，該軸具有設(shè)置在觸頭樞轉(zhuǎn)軸298l和298r之間與觸頭樞轉(zhuǎn)軸298l、298r等距的回轉(zhuǎn)軸線324。中心軸322支撐一圓盤326，該圓盤326上安裝兩個(gè)有一定角度間隔可以實(shí)現(xiàn)下述功能的固定銷328和330。桿件322l近端安裝在圓盤326的銷328上，以繞近端轉(zhuǎn)軸334l轉(zhuǎn)動(dòng)，遠(yuǎn)端安裝在觸頭軸294l的連接槽座336l上，以繞桿件遠(yuǎn)端樞轉(zhuǎn)軸338l轉(zhuǎn)動(dòng)。桿件332r近端安裝在圓盤326的銷330上，以繞近端轉(zhuǎn)軸334r轉(zhuǎn)動(dòng)，遠(yuǎn)端安裝在觸頭軸294r的連接槽座336r上，以繞遠(yuǎn)端轉(zhuǎn)軸338r轉(zhuǎn)動(dòng)。
掃描器電機(jī)320使中心軸322以及間隔一定角度設(shè)置在圓盤326上的銷328和330進(jìn)行±45°往復(fù)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)掃描觸頭292l和292r在完全伸出位置(圖14中用實(shí)線示出)和完全縮回位置(圖14中用虛線示出)之間轉(zhuǎn)動(dòng)。這樣，掃描觸頭292l和292r分別繞其觸頭樞轉(zhuǎn)軸298l和298r在完全伸出位置和完全縮回位置之間轉(zhuǎn)動(dòng)90°。技術(shù)人員知道，掃描觸頭292l和292r的伸縮也可以借助流體缸來實(shí)現(xiàn)。
圖14示出掃描觸頭292l和292r的遠(yuǎn)端309l和309r在完全伸出位置跨在晶片盒32內(nèi)的晶片152上，當(dāng)晶片152被掃描時(shí)，光路110和112相交形成每塊晶片152的一條弦線。
當(dāng)遠(yuǎn)端的309l和309r完全伸出時(shí)，傳感器306a和308a以及發(fā)射器306b和308b位于晶片傳送箱18所在的區(qū)域內(nèi)并相互對準(zhǔn)，以形成兩條彼此交叉的光路310和312。晶片152的排列與一或兩條光路310和312相交，阻斷了光線從一或兩個(gè)發(fā)射器306b和308b到達(dá)相應(yīng)的傳感器306a和308a。這樣，一或兩條光路的中斷，提供了可以布置機(jī)械手裝置20進(jìn)行晶片拾取，或者用來確定晶片盒32槽內(nèi)是否還有晶片152，是否兩塊晶片152在晶片盒32的同一個(gè)槽內(nèi)，是否一塊晶片152占了晶片盒32內(nèi)的兩個(gè)槽(即交叉槽位)。下面具體結(jié)合圖16A和圖16B說明光束傳感器306a和308a以及發(fā)射器306b和308b的安裝結(jié)構(gòu)與操作。
圖16A示出各自的掃描觸頭292l和292r的傳感器308a和發(fā)射器308b的位置放大簡圖，圖16B示出各自的掃描觸頭292l和292r的傳感器306a和發(fā)射器306b的位置放大簡圖。參考圖16A和16B，傳感器306a和發(fā)射器306b分別固定在各自的掃描觸頭292l和292r內(nèi)略微向上傾斜的安裝面上，使直線光路310相對掃描觸頭292l和292r的頂面有一個(gè)+0.75°的傾角。傳感器308a和發(fā)射器308b分別固定在掃描觸頭292l和292r內(nèi)略微向下傾斜的安裝面上，使直線光路312相對掃描觸頭292l和292r的頂面有一個(gè)-0.75°的傾角。圖17是一個(gè)簡圖，示出相對交叉的光路310和312放置在滑動(dòng)托盤24上的晶片盒32部位的正視圖。光路310和312在同一垂直面上，在兩個(gè)相反的方向呈一定角度傾斜，并在掃描觸頭292l和292r之間的中線上交叉于點(diǎn)314。圖17也用虛線示出一個(gè)放在晶片盒32上部且在晶片盒32內(nèi)準(zhǔn)確定位的半導(dǎo)體片152。
光路有一定的傾角以便單個(gè)晶片152在晶片盒槽內(nèi)正確定位，并在特定的升降位置同等地阻斷兩條光路。下面結(jié)合圖15更詳細(xì)的說明支撐在用來移動(dòng)通道門托架344的升降機(jī)裝置28上的掃描裝置290，其豎直位置由光學(xué)位置編碼器342測量。通道門托架344的運(yùn)動(dòng)可以連續(xù)掃描晶片盒32內(nèi)的晶片。當(dāng)升降機(jī)的托架通過下一個(gè)特定升降位置，傳感器306a和308a輸出一個(gè)同樣大小的信號，用于使升降機(jī)的位移量與晶片厚度相等。(當(dāng)晶片152定位在槽內(nèi)時(shí)，相同的晶片厚度由相互對應(yīng)的傳感器和發(fā)射器對光路310和312來測量)。當(dāng)通道門托架344移到下一個(gè)特定升降位置時(shí)，信號大小可能改變，但信號差則不改變。
交叉槽位置中的晶片152對于一個(gè)特定的升降位置只會(huì)阻斷一條光路，因此傳感器306a和308a輸出大小不同的輸出信號。傳感器輸出信號表明開口槽存在入射光，因而表明晶片32水平傾斜角的方向。
差動(dòng)光學(xué)掃描裝置290的共模抑制特性可以抑制機(jī)械振動(dòng)引起的信號干擾，并提供準(zhǔn)確的單塊晶片厚度測量。兩個(gè)晶片152占用同一槽在特定升降位置將同時(shí)阻斷兩條光路310和312；而當(dāng)通道門托架344向下一個(gè)特定升降位置移動(dòng)時(shí)，信號大小和信號差不變的時(shí)間比標(biāo)稱的通道門托架344垂直位移時(shí)間長。連續(xù)信號中斷表明在一個(gè)槽內(nèi)晶片厚度大于標(biāo)稱值，因此說明一個(gè)槽中容納了兩塊晶片。上述交叉光路探測方案在1998年8月27日提交的第09/141,890號專利申請中進(jìn)行過說明，該專利已轉(zhuǎn)讓給本專利的受讓人。
光束傳感器346a和發(fā)射器346b形成的光路348橫穿(最好垂直)所述共面光路310和312的方向。傳感器346a和發(fā)射器346b設(shè)置在前罩板14外表面96的開口74上下邊，并且在晶片傳送箱18所在區(qū)域的外側(cè)，用來檢測晶片152是否已經(jīng)在前開口的傳送箱18內(nèi)發(fā)生移動(dòng)伸出槽外。移位的晶片152下降到傳送箱18以外，將阻斷光路348，從而發(fā)出信號阻止通道門托架344進(jìn)一步下降，因此可以防止通道門76下降時(shí)，伸出的晶片152被掃描觸頭292l和292r截?cái)?。如圖18所示，傳感器306a、308a和346a以及位置編碼器342的輸出信號由中央控制系統(tǒng)349處理從而得到上述的晶片定位判斷。
對于上述任何一種箱卡緊裝置的最佳實(shí)施例，裝箱接口系統(tǒng)16都要安裝測試設(shè)備，指示傳送箱的狀態(tài)以及滑動(dòng)托盤24對準(zhǔn)的情況。參考圖1、6、19、25和29，光束傳感器390a(圖19、25和29)和光束發(fā)射器390b(圖1、6和19)形成前罩板14外表面96以及滑動(dòng)托盤24的傳送箱安裝面的橫向光路392(圖19)。傳感器390a安裝在滑動(dòng)托盤24上，發(fā)射器390b安裝在前罩板14外表面96開口74上方，當(dāng)晶片傳送箱18位于滑動(dòng)托盤24上時(shí)，它們位于形成貫穿晶片傳送箱18所占區(qū)域的光路392的方向上。五個(gè)傳送箱定位開關(guān)394(圖25和圖29)被晶片傳送箱18同時(shí)壓下，表明晶片傳送箱18與運(yùn)動(dòng)連接銷66正確定位。中央控制系統(tǒng)349監(jiān)視光路392的連貫性和定位開關(guān)394的狀態(tài)。中央控制系統(tǒng)349使指示燈396亮(圖1和圖6)，表明有傳送箱18，而四個(gè)指示燈398中的任意組合亮燈(圖1和圖6)都表明傳送箱18在滑動(dòng)托盤24上未對準(zhǔn)。
圖1、8、9、12和15示出支撐通道門76的升降機(jī)裝置28；圖12示出通道門76的上升極限位置(實(shí)線)350和下降極限位置(虛線輪廓)352。升降機(jī)裝置28包括側(cè)驅(qū)動(dòng)絲杠機(jī)構(gòu)354，側(cè)驅(qū)動(dòng)絲杠機(jī)構(gòu)354包括絲杠356，絲杠356下端由平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)的大扭矩直流電動(dòng)機(jī)358驅(qū)動(dòng)，上端由預(yù)應(yīng)力端軸承360支撐繞縱軸362轉(zhuǎn)動(dòng)。眾多已知的伺服電動(dòng)機(jī)可以從市場上買到并適合在此應(yīng)用。產(chǎn)生輸入指令電壓信號的輸入控制器與電機(jī)358連接并控制電機(jī)358的運(yùn)行。輸入控制器構(gòu)成操縱本發(fā)明接口系統(tǒng)的中央控制系統(tǒng)349的一部分。輸入指令信號傳送給電機(jī)358，變?yōu)殡姍C(jī)驅(qū)動(dòng)的輸出軸364的轉(zhuǎn)動(dòng)。電機(jī)358根據(jù)電壓輸入信號的極性可以實(shí)現(xiàn)雙向轉(zhuǎn)動(dòng)輸出。電機(jī)驅(qū)動(dòng)的輸出軸364與絲杠356運(yùn)轉(zhuǎn)地連接。電機(jī)驅(qū)動(dòng)的輸出軸364的轉(zhuǎn)動(dòng)引起絲杠356的相應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)。導(dǎo)向螺母裝置366與絲杠356螺紋連接，并與通道門托架344運(yùn)轉(zhuǎn)地連接在一起，通道門托架344與通道門76的側(cè)面以及絲杠356連接。絲杠356的轉(zhuǎn)動(dòng)使螺母裝置366沿絲杠356的長度方向直線移動(dòng)。從而使通道門托架344沿直線移動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)通道門76實(shí)現(xiàn)升降動(dòng)作來對晶片進(jìn)行掃描。
光學(xué)位置編碼器342連續(xù)監(jiān)視并反饋導(dǎo)向螺母裝置366的位置，因而也就得到了儲(chǔ)藏在晶片盒32中的晶片152相對安裝在通道門76上的掃描觸頭292l和292r的位置。編碼器托架372固定安裝在導(dǎo)向螺母裝置366上與導(dǎo)向螺母裝置366同步動(dòng)作。編碼器托架372提供一個(gè)容納光學(xué)位置編碼器342的可移動(dòng)零件的空間。掃描裝置290因絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)引起的編碼器托架位移而移動(dòng)。
監(jiān)視導(dǎo)向螺母裝置366位置的另一種裝置是安裝在導(dǎo)向螺母裝置366一端的旋轉(zhuǎn)編碼器對，例如可以選用馬克森公司(Maxon)出售的110514型編碼器，與馬克森137540型(35毫米)或148877型(40毫米)電機(jī)一起使用。
通道板76和編碼器托架372借助與縱軸362平行設(shè)置的高精度低摩擦線性軸承裝置378可滑動(dòng)地安裝在固定的立式支座板374上。線性軸承裝置378最好在導(dǎo)向螺母裝置366的全部行程上延伸，從而全程引導(dǎo)編碼器托架372沿其路線移動(dòng)。本領(lǐng)域中熟知的連續(xù)監(jiān)視和反饋導(dǎo)向螺母裝置366和編碼器托架372位移的各種位置編碼器和設(shè)備都適合應(yīng)用。最好是光學(xué)編碼器裝置，采用莫爾干涉條紋特性原理對編碼器托架372的位置連續(xù)監(jiān)視的編碼器更好。
光學(xué)位置編碼器342包括一個(gè)用來安裝一系列發(fā)光二極管讀頭支架件380。標(biāo)準(zhǔn)光柵固定地安裝在讀頭支架件380上，固定的光柵382沿編碼器托架372的全部行程延伸。讀頭支架件380的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和功能以及應(yīng)用莫爾干涉條紋特性原理進(jìn)行工作的固定光柵382是已知的，可以參見美國專利5,382,806。
下面簡述晶片運(yùn)輸系統(tǒng)10的操作程序。操作員或機(jī)械手裝置將傳送箱18放在滑動(dòng)托盤24上，根據(jù)SEMI技術(shù)規(guī)范設(shè)置的十一個(gè)傳感器檢查傳送箱18是否正確的對準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)連接銷66。操作員或程序控制使滑動(dòng)托盤24帶動(dòng)傳送箱18較快地向前罩板14上的開口74移動(dòng)。當(dāng)箱門30到達(dá)對應(yīng)于箱30的槽46的鎖銷150的插入頭時(shí)，控制器使托盤電機(jī)100減速成勻速運(yùn)動(dòng)?？刂破鞑捎糜筛袦y托盤電機(jī)電流或根據(jù)存儲(chǔ)的滑動(dòng)托盤位置圖檢測的力反饋系統(tǒng)，在箱30與鎖銷150未能正確接合的情況下，檢測出擋圈或者塑料部件的過度變形，防止滑動(dòng)托盤24超負(fù)荷。由于電機(jī)電流感測要等感測到相當(dāng)大的電流才會(huì)做出反映，相比之下檢測滑動(dòng)托盤移動(dòng)距離就要快得多了。托盤位置圖需要與存儲(chǔ)的位置圖進(jìn)行比較，當(dāng)前位置由安裝在托盤電機(jī)100內(nèi)的旋轉(zhuǎn)定位編碼器導(dǎo)出。力反饋系統(tǒng)確定一個(gè)在有效接合區(qū)域作用在傳送箱18上的較小的作用力的標(biāo)準(zhǔn)值，在鎖銷150試圖插入前，當(dāng)檢測到超過標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，使托盤電機(jī)100停轉(zhuǎn)，并使滑動(dòng)托盤24后退。
當(dāng)箱門30與通道門76緊密配合，正面邊框148與前罩板14上的孔74的坡口邊框形成密封時(shí)，卡爪132將傳送箱18完全與滑動(dòng)托盤24固定并且鎖銷電機(jī)裝置172轉(zhuǎn)動(dòng)鎖銷150將門30鎖在通道門76上。通道門平移裝置250將箱門30和通道門76拉過前罩板14的內(nèi)表面78。當(dāng)前傳感器346a確定是否有晶片152被從晶片盒32中伸出。設(shè)置在掃描觸頭292l和292r的觸頭旋轉(zhuǎn)軸298l和298r附近的第二存在傳感器347a檢測有無晶片52過分伸出，阻止升降機(jī)裝置28進(jìn)一步下向運(yùn)動(dòng)。
升降機(jī)裝置28使通道門托架344因而使通道門76一起下降大約3厘米，掃描觸頭292l和292r彈出通道門76到達(dá)完全伸出位置。升降機(jī)裝置28然后使通道門托架344下降以對晶片暗盒32內(nèi)物品進(jìn)行掃描。如果當(dāng)前傳感器346a指示至少一個(gè)晶片152被從晶片盒32中伸出，掃描觸頭292l和292r在每個(gè)晶片位置縮回再彈出以將伸出的晶片152推回晶片盒32的槽中。掃描觸頭292l和292r在每個(gè)晶片位置重復(fù)彈出操作，直到傳感器346a顯示不存在阻塞物為止。
掃描完成后，掃描觸頭292l和292r縮回，升降機(jī)裝置28將通道門托架344移動(dòng)到更低的位置，當(dāng)機(jī)械手裝置20對晶片進(jìn)行操作時(shí)通道門76保持停止?fàn)顟B(tài)。晶片處理完成后，升降機(jī)裝置28將通道門76送回最高位置，使箱門30與通道門76分離，并使傳送箱18撤回離開前罩板14。
參考圖2和圖19至24，機(jī)械手裝置20可沿直線運(yùn)動(dòng)的機(jī)械手裝置400設(shè)置。直線運(yùn)動(dòng)裝置400包括兩端支撐在安裝于臺(tái)座406的支承座404上的固定絲杠402。每個(gè)支承座404與臺(tái)座406用螺栓或其它方式固定。電機(jī)驅(qū)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)螺母裝置408安裝在機(jī)械手裝置20上，以使機(jī)械手裝置20在并排前罩板14的孔74之間沿絲杠402移動(dòng)。螺母裝置408被安裝在固定托架424的殼體422內(nèi)。托架424與支撐機(jī)械手裝置20的機(jī)械手上托板425連接，以便機(jī)械手裝置20隨著托架424在孔74之間沿絲杠402移動(dòng)。托架424包括上下導(dǎo)軌426和428，導(dǎo)軌426和428沿與臺(tái)座406用螺栓或其它方式固定的上下軌道430和432移動(dòng)。工作臺(tái)座406通過定位架434固定在前罩板14上，該定位架434借助螺栓或其它方式在兩端固定。殼體422包括一個(gè)金屬板罩436阻止污垢和灰塵堆積在螺母裝置408上，同時(shí)也作為保護(hù)罩防止當(dāng)螺母裝置408沿絲杠402移動(dòng)時(shí)，衣服或者其它東西絞入螺母裝置408造成損壞。螺母裝置408還通過金屬板罩438和440進(jìn)一步得到保護(hù)，金屬板罩438和440通過螺釘441與工作臺(tái)座406連接，并且伸進(jìn)托架424的槽442中用螺釘444固定住。金屬板罩438和440端部配有位于托架424內(nèi)的塑料滑塊446阻止金屬板罩438和440彎曲，彌補(bǔ)偏差，保持金屬板罩438和440平直?；瑝K446也能防止托架424和金屬板罩438、440之間的金屬摩擦，減少雜質(zhì)。
螺母裝置408包括一個(gè)由電機(jī)450通過皮帶452轉(zhuǎn)動(dòng)的導(dǎo)向螺母448。電機(jī)450借助電機(jī)支架454裝在殼體422上。電機(jī)450包括一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)電動(dòng)機(jī)皮帶輪458的主動(dòng)軸456，主動(dòng)軸456與電動(dòng)機(jī)皮帶輪458通過圓錐卡盤460連接。皮帶452與導(dǎo)向螺母皮帶輪驅(qū)動(dòng)接合以轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向螺母448。導(dǎo)向螺母皮帶輪462在軸承464內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，軸承464通過內(nèi)圈軸承卡圈466和外圈軸承卡圈468連接到殼體422上的。導(dǎo)向螺母448與導(dǎo)向螺母皮帶輪462通過螺紋連接在導(dǎo)向螺母448的一端，用鎖定螺母470防止導(dǎo)向螺母448在導(dǎo)向螺母皮帶輪內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。導(dǎo)向螺母448一端具有彈性觸頭472，彈性觸頭472具有內(nèi)螺紋，導(dǎo)向螺母套筒474向內(nèi)壓住彈性觸頭472使其與絲杠402接合。波狀彈簧476位于導(dǎo)向螺母套筒474和導(dǎo)向螺母皮帶輪462之間，迫使導(dǎo)向螺母套筒474壓向?qū)蚵菽?48的指端。導(dǎo)向螺母套筒448上的內(nèi)凸輪(cam)面478作用在彈性觸頭472的大頭端480，向內(nèi)擠壓觸頭472與絲杠402螺紋嚙合固定。
電機(jī)450從位于托架424下面由托盤484支撐的電纜482接收電力。電纜482被支撐在餃接導(dǎo)軌486內(nèi)，一端連接電源488，另一端連桿托架424上的動(dòng)力間490，這樣電纜482可以與托架424一起移動(dòng)。
轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向螺母448使機(jī)械手裝置400按照上述方式從一個(gè)位置移到另一個(gè)位置，使托架424沿絲杠402前進(jìn)直到最終位置。線性編碼器500與托架424連接，沿托架424移動(dòng)，顯示托架424的位置。端部擋塊502在絲杠402兩端與工作臺(tái)座406連接，在適當(dāng)位置擋住托架424。機(jī)械手裝置20設(shè)置成用來從借助裝箱接口系統(tǒng)16與前罩板14緊密配合的晶片傳送箱18中取放晶片。
為了確保機(jī)械手裝置20的精確地定位，前罩板14包括具有定位點(diǎn)的臺(tái)座406安裝孔410，便于機(jī)械手裝置20在通道板76上的定位，以確保垂直和中心到中心地對準(zhǔn)。這中特性是有利的，因?yàn)橄到y(tǒng)擴(kuò)展提供的附加子系統(tǒng)可以自動(dòng)對準(zhǔn)預(yù)先指定的定位點(diǎn)。
圖38至圖45示出一個(gè)四連桿托架裝置510，這是一個(gè)具有通道門平移裝置250和通道門托架裝置252功能組合的整體結(jié)構(gòu)的可替換實(shí)施例。兩個(gè)實(shí)施例中共同的零件采用相同的附圖標(biāo)記。
參考圖38至圖44，升降機(jī)裝置28最好采用側(cè)驅(qū)動(dòng)絲杠裝置354結(jié)合四連桿機(jī)構(gòu)裝置512來實(shí)現(xiàn)通道門76的升降以及使通道門76朝著或離開前罩板14的開口74。連桿裝置512將通道門76連接到絲杠裝置354上。連桿裝置512包括兩對樞軸或連桿516，可樞轉(zhuǎn)地安裝于并連接于Z形托架518和H形連桿托架520上。Z形托架518剛性地連接于位于靠近前罩板14外表面96的導(dǎo)向螺母裝置366，連桿托架520剛性地連接于位于靠近前罩板14內(nèi)表面78的通道門76。電機(jī)358驅(qū)動(dòng)的絲杠356使Z形托架518在軌道522上垂直移動(dòng)，軌道522與固定在前罩板14外表面96的構(gòu)架結(jié)構(gòu)524連接。兩對連桿516端部與Z形托架518和連桿托架520不同的相對側(cè)表面可樞轉(zhuǎn)地連接，連桿托架520包括一段貫穿構(gòu)架結(jié)構(gòu)524中細(xì)長垂直開口的部分。圖42、圖43和圖44示出不同對連桿516，分別與Z形托架518和圖41所示的連桿托架520的左右兩側(cè)表面可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接的情況。連桿516設(shè)置成當(dāng)連桿516響應(yīng)Z形托架518的直線位移做樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，連桿516形成高度可變的平行四邊形。安裝在構(gòu)架結(jié)構(gòu)524上的移動(dòng)導(dǎo)輥530，部分地作為限制連桿托架520和通道門76垂直移動(dòng)的機(jī)械止動(dòng)器。導(dǎo)輥530設(shè)定連桿托架520的提升極限，使通道門76與前罩板14的開口74對準(zhǔn)。因此導(dǎo)輥的功能是凸輪面和從動(dòng)裝置。
四連桿托架裝置510按照下面的方式運(yùn)行。升降機(jī)裝置28絲杠356轉(zhuǎn)動(dòng)，并使螺母裝置366相應(yīng)地沿絲杠356的長度方向直線位移。著導(dǎo)致Z形托架518的線位移實(shí)現(xiàn)升降動(dòng)作。每當(dāng)絲杠356的旋轉(zhuǎn)方向使Z形托架518從其最低位置向上移動(dòng)，如圖39所示，連桿托架520與Z形托架518同步向上移動(dòng)，因?yàn)樵O(shè)在兩側(cè)的連桿516在水平方向彼此平行對齊，由流體平衡器進(jìn)行操縱。下面參考圖45說明流體平衡器的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行情況。
連桿516維持水平直到連桿托架520的上表面532接觸導(dǎo)輥530，該位置如圖40虛線所示。連桿托架520靠在導(dǎo)輥530上，Z形托架518繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)。當(dāng)連桿托架520在向上運(yùn)動(dòng)方向上保持固定，Z形托架518的繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)使連桿516作為一個(gè)高度降低的平行四邊形一樣轉(zhuǎn)動(dòng)，來牽引連桿托架520，因此使通道門76在垂直于Z形托架518移動(dòng)的方向上移動(dòng)。底部控制滾子534安裝在構(gòu)架結(jié)構(gòu)524上，當(dāng)連桿托架520向內(nèi)表面78推進(jìn)，通道門76向前推進(jìn)與前罩板14的開口74對準(zhǔn)時(shí)，接納連桿托架520底面536。底部控制滾子534防止連桿托架520的轉(zhuǎn)動(dòng)，并因而當(dāng)連桿托架520向內(nèi)表面78推進(jìn)時(shí)，維持連桿托架520向內(nèi)做垂直于Z形托架518的直線運(yùn)動(dòng)?？刂茲L子534也防止連桿托架520在流體平衡裝置無液壓的情況下下落。當(dāng)通道門76插入前罩板14的開口74并形成密封接合時(shí)，Z形托架518到達(dá)圖40實(shí)線所示的最高位置。
每當(dāng)絲杠356轉(zhuǎn)動(dòng)方向使Z形托架518從最高位置向下移動(dòng)，連桿516旋轉(zhuǎn)形成高度增加的平行四邊形，使連桿托架520離開內(nèi)表面78，從而使通道門76從前罩板14的開口74退回。當(dāng)Z形托架518和連桿托架520繼續(xù)下降到Z形托架518的最低位置時(shí)，連桿托架520的上表面532不再與接觸導(dǎo)輥530后，連桿516在兩側(cè)水平設(shè)置彼此平行。
具體參考圖43和圖44，硬質(zhì)擋塊540安裝在連桿托架520的側(cè)面542上，位于更靠近Z形托架518和連桿托架520左側(cè)的導(dǎo)輥530一側(cè)的連桿516的表面544下方。硬質(zhì)擋塊540具有對著連桿516滑動(dòng)表面544的撞擊面546，當(dāng)如圖44所示，當(dāng)連桿托架520的上表面532不與導(dǎo)輥530接觸時(shí)，防止連桿516(也包括其余的三根連桿516)順時(shí)針方向轉(zhuǎn)過水平位置。
連桿516過度轉(zhuǎn)動(dòng)的傾向來自平衡機(jī)構(gòu)550的運(yùn)轉(zhuǎn)，平衡機(jī)構(gòu)550設(shè)計(jì)成過平衡連桿托架520并因而提升通道門76，如下所述。
四連桿托架裝置510最好能夠作為一個(gè)實(shí)現(xiàn)通道門平移裝置250和通道門托架裝置252功能的整體結(jié)構(gòu)。然而，技術(shù)人員明白，托架裝置中使用一個(gè)連桿516與一個(gè)適合的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)結(jié)合實(shí)現(xiàn)通道門76在兩個(gè)規(guī)定方向(即，垂直方向和水平方向)移動(dòng)是可能的。例如，替代的實(shí)施例可以是一對連桿，每個(gè)連桿分別設(shè)置在Z形托架和連桿托架的上部和底部，或者是單個(gè)連桿連同一個(gè)凸輪和一個(gè)滾輪從動(dòng)裝置實(shí)現(xiàn)上述的運(yùn)動(dòng)要求。此外，可以用一個(gè)雙氣缸流體驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)代替?zhèn)闰?qū)動(dòng)絲杠裝置354。雙流體氣缸具有適當(dāng)長度的串聯(lián)連接的可伸長桿，可以實(shí)現(xiàn)在上述方向上的位移。
參考圖45，通道門垂直/水平位移流體控制平衡裝置550，通道門76在上下方向(即垂直方向)和內(nèi)外方向(即水平方向)連續(xù)移動(dòng)期間平衡通道門76的重量。在其優(yōu)選實(shí)施方案中，平衡裝置550最好略微的過平衡通道門76的重量，從而對通道門76施加一輕微的提升力。平衡裝置550包括的流體最好為氣體，常力氣缸552，氣缸552具有一個(gè)機(jī)體部分554，機(jī)體部分554具有一封閉端，由固定在構(gòu)架結(jié)構(gòu)524上的下支撐件556所支撐，和一個(gè)可伸長桿558從中穿過伸出的開口端。汽缸體部分554相對構(gòu)架結(jié)構(gòu)524是靜止的，可伸長桿558從機(jī)體部分554中的伸出長度與連桿托架520以及通道門76的垂直運(yùn)動(dòng)相應(yīng)。可伸長桿558通過皮帶560連接于通道門76，皮帶560一端連接在固定于構(gòu)架結(jié)構(gòu)524的上支撐件562上，另一端連接在可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在連桿托架520的內(nèi)側(cè)表面的轉(zhuǎn)動(dòng)板566的自由端564上。在皮帶560的兩端之間，皮帶560環(huán)繞固定在可伸長桿558遠(yuǎn)端的滾子572和兩個(gè)間隔安裝在上支撐件562上的滾子574和576而形成一圈。皮帶560固定端點(diǎn)和滾子574、576的位置形成折疊皮帶結(jié)構(gòu)，從而實(shí)現(xiàn)Z形托架518垂直移動(dòng)1.0個(gè)單位，可伸長桿558直線伸長0.5個(gè)單位的關(guān)系。
平衡裝置550按照下面的方式操作。當(dāng)連桿托架520不與擋輥530接觸時(shí)，氣缸552提供一個(gè)在Z形托架518移動(dòng)方向(即垂直方向)上的常力Flift。由于Z形托架518沿軌道522移動(dòng)，當(dāng)通道門76向開口74前推或從開口74退回時(shí)，氣缸552可伸長桿558的伸出長度的變化與張緊皮帶松弛部分和引出額外的皮帶長度相應(yīng)。每當(dāng)連桿托架520接觸導(dǎo)輥530和Z形托架518繼續(xù)向上直行，通過四連桿516的運(yùn)轉(zhuǎn)使樞轉(zhuǎn)板556在順時(shí)針方向繞旋轉(zhuǎn)軸580旋轉(zhuǎn)從而提供一個(gè)閉合力Fclose＝Fliftsinθ，其中θ是樞轉(zhuǎn)板盤566與皮帶560的一部分582之間的夾角。皮帶560用一個(gè)分力在使樞轉(zhuǎn)板566向上折疊的方向拉樞轉(zhuǎn)板566，該指向前罩板14內(nèi)表面78的分力將通道門76向開口74壓緊，使通道門76關(guān)閉。圖45(上方)用虛線示出的連桿托架520，顯示了連桿托架520以及通道門76在夾角θ最大值和最小值時(shí)，水平位移的程度。樞轉(zhuǎn)板566的轉(zhuǎn)動(dòng)使通道門76具有可靠的自鎖定性能。每當(dāng)連桿托架510接觸導(dǎo)輥530和Z形托架518繼續(xù)向下直行，樞轉(zhuǎn)板566在反時(shí)針方向反時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生與閉合力Fclose大小相同但方向相反的關(guān)閉力，縮回通道門76而使通道門76離開口74。圖45(底部)虛線示出當(dāng)Z形托架520在最低位置時(shí)，連桿托架520和樞轉(zhuǎn)板566的位置。
平衡裝置550具有幾個(gè)顯著的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)通道門76在完全打開位置(Z形托架518是最低位置)或完全閉合位置(樞轉(zhuǎn)板566將通道門76向前罩板14壓緊使通道門76關(guān)閉)，不需要施加外力。氣缸552，而不是電機(jī)358，支撐通道門76的重量。平衡設(shè)備提供了一個(gè)行程放大器，借助折疊皮帶結(jié)構(gòu)，皮帶的長度兩倍于Z形托架518的直線移動(dòng)距離。
以掃描裝置290為例掃，包括可轉(zhuǎn)動(dòng)掃描觸頭292l和292r并設(shè)計(jì)有反射或透射光路掃描器的掃描裝置也可以應(yīng)用在四連桿托架裝置510上。
很明顯，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，按照在本發(fā)明原理，上述具體實(shí)施例還可以有很多變化。因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)由所附的各項(xiàng)權(quán)利要求書確定。
權(quán)利要求
1.在一種前開口接口機(jī)械標(biāo)準(zhǔn)(FIMS)系統(tǒng)中包括一個(gè)由前開口箱殼和打開關(guān)閉該箱的前開口的可移動(dòng)箱門組成的傳送箱，一個(gè)與卡鎖驅(qū)動(dòng)連接器可操作連接的，響應(yīng)插入箱門的外部鎖銷的轉(zhuǎn)動(dòng)以操作卡鎖驅(qū)動(dòng)連接器，可使箱門與箱殼固定和分離的箱門鎖緊機(jī)構(gòu)，一個(gè)由夾緊部件和一個(gè)具有與運(yùn)動(dòng)連接表面配合的配合部件的物理對準(zhǔn)接口組成的箱底部，一個(gè)裝箱接口包括一個(gè)可伸縮的通道門，通道門可與傳送箱的箱門連接以選擇性地將箱門移向傳送箱箱殼或使箱門離開傳送箱箱殼，從而實(shí)現(xiàn)傳送箱的開關(guān)；一個(gè)通道板，具有一個(gè)正面和一個(gè)通道板開口，當(dāng)通道門使箱門向箱殼移動(dòng)或使箱門離開箱殼時(shí)，箱門可以移動(dòng)通過通道板開口；一個(gè)相對通道板橫向設(shè)置的支撐擱板，一個(gè)安裝在支撐擱板上的箱夾緊裝置；一個(gè)通道門多軸定位機(jī)構(gòu)，用于有選擇地沿第一和第二橫向移動(dòng)路徑移動(dòng)通道門靠近或離開通道板開口，該定位機(jī)構(gòu)包括一個(gè)可操作地連接于驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的連桿托架，該驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)相對空間參考基準(zhǔn)面沿第一移動(dòng)路徑移該動(dòng)驅(qū)動(dòng)托架；一個(gè)樞軸-連桿結(jié)構(gòu)，包括一個(gè)兩端可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在連桿托架和驅(qū)動(dòng)托架上的樞軸連桿，該樞軸-連桿結(jié)構(gòu)使連桿托架和驅(qū)動(dòng)托架一同沿第一移動(dòng)路徑移動(dòng)一段距離；一個(gè)相對參考基準(zhǔn)面固定設(shè)置的導(dǎo)向裝置，導(dǎo)向裝置防止連桿托架沿第一移動(dòng)路徑的運(yùn)動(dòng)超出在通道板開口附近的與通道門相應(yīng)的位置，以便當(dāng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)移動(dòng)驅(qū)動(dòng)托架沿第一行程移動(dòng)時(shí)，導(dǎo)向裝置防止連桿托架沿第一移動(dòng)路徑移動(dòng)，樞軸連桿轉(zhuǎn)動(dòng)使連桿托架沿第二移動(dòng)路徑移動(dòng)，因而根據(jù)驅(qū)動(dòng)托架相對連桿托架沿第一移動(dòng)路徑的運(yùn)動(dòng)方向，使通道門移動(dòng)靠近或離開通道板開口。
2.如權(quán)利要求1所述的裝箱接口，其特征在于連桿托架具有第一和第二表面，導(dǎo)向裝置包括一個(gè)與連桿托架第一表面與其接觸以阻止連桿托架沿第一移動(dòng)路徑運(yùn)動(dòng)的第一輥，裝箱接口還包括固定安裝在第一輥的第二輥，當(dāng)連桿托架沿第二移動(dòng)路徑移動(dòng)時(shí)與連桿托架第二表面接觸。
3.如權(quán)利要求1所述的裝箱接口，其特征在于連桿托架具有第一和第二相對側(cè)面，樞軸-連桿結(jié)構(gòu)包括第一和第二兩對樞軸連桿，分別可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝于連桿托架的第一和第二側(cè)面，第一第二兩對樞軸連桿中一個(gè)樞軸連桿與一個(gè)樞軸約束部件可操作地連接，當(dāng)連桿托架和驅(qū)動(dòng)托架一同沿第一移動(dòng)路徑移動(dòng)時(shí)，防止樞軸連桿的轉(zhuǎn)動(dòng)。
4.如權(quán)利要求3所述的裝箱接口，其特征在于樞軸運(yùn)動(dòng)約束部件包括一個(gè)機(jī)械限動(dòng)器，在一個(gè)方向限制與樞軸約束部件相關(guān)的樞軸連桿的轉(zhuǎn)動(dòng)。
5.如權(quán)利要求1所述的裝箱接口，其特征在于第一和第二移動(dòng)路徑相互垂直。
6.如權(quán)利要求1所述的裝箱接口，其特征在于驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括一個(gè)電動(dòng)絲杠裝置。
7.如權(quán)利要求1所述的裝箱接口，還包括一個(gè)與連桿托架可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接的以響應(yīng)連桿托架沿第二移動(dòng)路徑運(yùn)動(dòng)的平衡裝置。
8.一個(gè)前開口接口機(jī)械標(biāo)準(zhǔn)(FIMS)系統(tǒng)中包括一個(gè)由前開口箱殼和打開關(guān)閉箱的前開口的可移動(dòng)箱門組成的傳送箱，一個(gè)與卡鎖驅(qū)動(dòng)連接器可操作地連接，響應(yīng)插入箱門的外部鎖銷的轉(zhuǎn)動(dòng)以操作卡鎖驅(qū)動(dòng)連接器，可使箱門與箱殼固定或分離的箱門鎖緊機(jī)構(gòu)，包括一個(gè)可與傳送箱的箱門連接的可伸縮的通道門，以選擇性地將箱門移向傳送箱外殼或使箱門離開傳送箱外殼，從而實(shí)現(xiàn)傳送箱的開關(guān)；一個(gè)通道板具有一個(gè)正面和一個(gè)通道板開口，當(dāng)通道門使箱門朝箱殼移動(dòng)或使箱門離開箱殼時(shí)，箱門可以移動(dòng)通過通道板開口；一個(gè)相對通道板橫向設(shè)置的支撐擱板，該支撐擱板具有一個(gè)可滑動(dòng)安裝在支撐擱板上的托盤，在由托盤上的運(yùn)動(dòng)連接表面確定的預(yù)定方向上接納箱子，以及一個(gè)托盤定位機(jī)構(gòu)，用于選擇性地移動(dòng)支撐擱板上的托盤以使箱子移動(dòng)靠近或離開通道板；一個(gè)安裝在托盤上流體控制的箱壓緊機(jī)構(gòu)，選擇性地與箱子接合以施加一個(gè)作用力使箱子靠緊托盤，或與箱子脫離以從箱子向托盤施加一作用力。
9.如權(quán)利要求8所述的裝箱接口，其特征在于箱子包括一個(gè)設(shè)置在箱底面上的夾緊部件，箱壓緊機(jī)構(gòu)包括一個(gè)在第一和第二位置之間轉(zhuǎn)動(dòng)能夠接合、脫離夾緊部件的夾緊裝置。
10.如權(quán)利要求9所述的裝箱接口，其特征在于夾緊部件包括一個(gè)部分被凸塊遮住的凹陷，夾緊裝置包括一個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在托盤上，與箱子上的夾緊部件接合、脫離的樞轉(zhuǎn)卡爪。
11.如權(quán)利要求10所述的裝箱接口，其特征在于樞轉(zhuǎn)卡爪在與流體電機(jī)可操作連接的聯(lián)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)下，與夾緊部件接合或脫離。
12.如權(quán)利要求11所述的裝箱接口，其特征在于樞轉(zhuǎn)卡爪通過第一樞軸銷可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在托盤上，樞轉(zhuǎn)卡爪由與聯(lián)動(dòng)裝置連接的傳動(dòng)銷驅(qū)動(dòng)繞第一樞軸銷轉(zhuǎn)動(dòng)。
13.如權(quán)利要求12所述的裝箱接口，其特征在于聯(lián)動(dòng)裝置包括第一和第二傳動(dòng)連桿，第一傳動(dòng)連桿具有與驅(qū)動(dòng)樞軸銷連接的第一端部，第二傳動(dòng)連桿具有與固定樞軸銷連接的第一端部，第一第和二傳動(dòng)連桿分別具有通過一個(gè)公共樞軸銷與流體電機(jī)連接的第二端部。
14.如權(quán)利要求9所述的裝箱接口，其特征在于夾緊裝置包括一個(gè)可在第一和第二角度位置之間轉(zhuǎn)動(dòng)的鎖銷，該鎖銷與箱子上的夾緊部件配合可在軸向移動(dòng)，從而與托盤上的箱子接合、脫離。
15.如權(quán)利要求9所述的裝箱接口，其特征在于夾緊部件包括一個(gè)由具有足以容納鎖銷的槽的頂片遮住的凹槽區(qū)域，夾緊裝置還包括一個(gè)使鎖銷繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，來使箱子與托盤夾緊和釋放的鎖銷轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，以及一個(gè)使鎖銷沿軸線移動(dòng)將鎖銷插入槽中和從槽中取出鎖銷的鎖銷升降機(jī)構(gòu)。
16.如權(quán)利要求15所述的裝箱接口，其特征在于鎖銷轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括一個(gè)通過同步皮帶輪轉(zhuǎn)動(dòng)鎖銷的同步皮帶，該同步皮帶具有與第一流體電機(jī)連接的第一端部和與第二流體電機(jī)連接的第二端部，以便同步皮帶輪通過同步皮帶響應(yīng)流體電機(jī)的伸出和縮回轉(zhuǎn)動(dòng)鎖銷。
17.如權(quán)利要求15所述的裝箱接口，其特征在于鎖銷升降機(jī)構(gòu)包括一個(gè)固定在鎖銷軸部的活塞，其中該活塞伸進(jìn)同步皮帶輪并與同步皮帶輪的內(nèi)表面部件緊密配合，以響應(yīng)施加到活塞頂面和底面的壓力流體使鎖銷沿軸向升降。
18.在一個(gè)前開口接口機(jī)械標(biāo)準(zhǔn)(FIMS)系統(tǒng)中包括一個(gè)由前開口箱殼和打開關(guān)閉該箱的前開口的可移動(dòng)箱門組成的傳送箱，一個(gè)與卡鎖驅(qū)動(dòng)連接器可操作連接的箱門鎖緊機(jī)構(gòu)，響應(yīng)插入箱門上相應(yīng)部件的外部鎖銷的轉(zhuǎn)動(dòng)對卡鎖驅(qū)動(dòng)連接器進(jìn)行操作，可使箱門與箱殼固定或分離，包括多個(gè)流體控制鎖銷裝置，用于通過相關(guān)聯(lián)的鎖銷使可伸縮的通道門與箱門連接，有選擇地使箱門靠近和離開箱殼因而實(shí)現(xiàn)箱子的開關(guān)；鎖銷可以移動(dòng)以形成與箱門上的相應(yīng)部件配合的公差范圍，確保通道門與箱門的正確對準(zhǔn)，并當(dāng)箱門和通道門相配合地連接時(shí)，使箱門與通道門在對準(zhǔn)的情況下可靠地固定在一起；卡鎖電機(jī)裝置可操作地連接于鎖銷，有選擇地使鎖銷在將通道門與箱門固定的第一角度位置和將通道門與箱門松開的第二角度位置之間轉(zhuǎn)動(dòng)。
19.如權(quán)利要求18所述的裝箱接口，其特征在于每個(gè)鎖銷具有一個(gè)不可轉(zhuǎn)動(dòng)地固定在相關(guān)鎖銷殼內(nèi)的鎖銷體，每個(gè)鎖銷體可在鎖銷殼內(nèi)橫向移動(dòng)。
20.如權(quán)利要求19所述的裝箱接口，其特征在于每個(gè)鎖銷殼具有一個(gè)容納鎖銷體的通孔，其中鎖銷體具有一個(gè)形狀與通孔相應(yīng)部位相匹配的部分，鎖銷體的這一部分尺寸比通孔相應(yīng)部位小，以便鎖銷體在鎖銷殼內(nèi)不可轉(zhuǎn)動(dòng)的固定，并可橫向移動(dòng)。
21.如權(quán)利要求19所述的裝箱接口，還包括一個(gè)鎖銷拉回裝置，當(dāng)箱子和通道門配合連接時(shí)，使箱門緊靠通道門與通道門在對準(zhǔn)的情況下可靠固定。
22.如權(quán)利要求21所述的裝箱接口，其特征在于鎖銷拉回裝置包括一個(gè)固定在鎖銷體上，可在鎖銷殼內(nèi)沿縱軸往復(fù)移動(dòng)的往復(fù)活塞。
23.如權(quán)利要求22所述的裝箱接口，其特征在于活塞由加壓流體驅(qū)動(dòng)。
24.如權(quán)利要求21所述的裝箱接口，其特征在于活塞用鎖銷殼形成驅(qū)動(dòng)室和回流室，有選擇地與加壓流體源連通使活塞沿縱軸往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
25.如權(quán)利要求24所述的裝箱接口，其特征在于鎖銷體包括至少一個(gè)流體通道，用來有選擇地連通由加壓流體源供給的進(jìn)出驅(qū)動(dòng)室和回流室的加壓流體。
26.如權(quán)利要求18所述的裝箱接口，其特征在于卡鎖電機(jī)裝置包括一個(gè)與一個(gè)鎖銷殼連接繞第一軸轉(zhuǎn)動(dòng)的第一圓盤和一個(gè)與另一個(gè)鎖銷殼連接繞第二軸轉(zhuǎn)動(dòng)的第二圓盤，第一和第二圓盤由相關(guān)的流體電機(jī)分別繞其軸驅(qū)動(dòng)，使鎖銷在第一和第二角度位置之間轉(zhuǎn)動(dòng)。
27.如權(quán)利要求26所述的裝箱接口，其特征在于第一和第二圓盤各包括一個(gè)與流體電機(jī)連接的端部和與安裝在通道門上顯示鎖銷第一和第二角度位置的傳感器連接的相對的另一端部。
28.在一種前開口接口機(jī)械標(biāo)準(zhǔn)(FIMS)系統(tǒng)中包括一個(gè)由前開口箱殼和打開關(guān)閉箱的前開口的可移動(dòng)箱門組成的傳送箱，包括一個(gè)可伸縮的通道門，通道門可與傳送箱的箱門連接，有選擇地將箱門移向傳送箱外殼或使箱門離開傳送箱外殼，從而實(shí)現(xiàn)傳送箱的開關(guān)；一個(gè)通道板，具有一個(gè)正面和一個(gè)通道板開口，當(dāng)通道門使箱門向箱殼移動(dòng)或使箱門離開箱殼時(shí)，箱門可以移動(dòng)通過通道板開口；一個(gè)相對通道板橫向設(shè)置的支撐擱板，支撐擱板上具有可滑動(dòng)地安裝在其上的托盤，該托盤具有箱子安裝面以在由位于托盤上的運(yùn)動(dòng)連接表面確定的預(yù)定的方向接納傳送箱，和一個(gè)用于指示托盤上存在箱子的敏感裝置。
29.如權(quán)利要求28所述的裝箱接口，其特征在于敏感裝置在相對通道板正面和托盤上的箱安裝面的橫向形成一個(gè)敏感通道。
30.如權(quán)利要求28所述的裝箱接口，其特征在于敏感裝置包括一個(gè)光束發(fā)射器和一個(gè)光束傳感器，該光束發(fā)射器和光束傳感器設(shè)置成當(dāng)箱子放在托盤上時(shí)，形成一條穿過箱子所在區(qū)域的光路。
31.如權(quán)利要求30所述的裝箱接口，其特征在于該光束發(fā)射器設(shè)置在通道板上，該光束傳感器設(shè)置在托盤上。
32.如權(quán)利要求31所述的裝箱接口，其特征在于該光束發(fā)射器設(shè)置在通道板的開口上方。
33.如權(quán)利要求29所述的裝箱接口，其特征在于包括一個(gè)中央控制系統(tǒng)監(jiān)視敏感通道的連續(xù)性。
34.如權(quán)利要求29所述的裝箱接口，其特征在于包括一個(gè)在托盤上的箱位置開關(guān)用來指示托盤上的箱子的正確對準(zhǔn)。
35.如權(quán)利要求34所述的裝箱接口，其特征在于包括一個(gè)中央控制系統(tǒng)監(jiān)視敏感通道的連續(xù)性和箱位置開關(guān)的狀態(tài)。
36.如權(quán)利要求1所述的裝箱接口，其特征在于還包括一個(gè)與連桿托架連接、在通道門沿垂直和水平方向平動(dòng)期間支撐通道門重量的流體控制平衡裝置。
37.如權(quán)利要求36所述的裝箱接口，其特征在于當(dāng)連桿托架在垂直方向接觸固定導(dǎo)向裝置并繼續(xù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，平衡裝置在水平方向向通道門提供一個(gè)閉合力。
38.如權(quán)利要求36所述的裝箱接口，其特征在于平衡裝置包括一個(gè)在固定位置的流體缸體，該流體缸體具有通過力傳送件與通道門可操作地連接的可伸長桿，當(dāng)連桿托架在垂直方向已經(jīng)到達(dá)最大高程通道門與通道板開口對準(zhǔn)時(shí)，該力傳送件向通道門施加一閉合力。
全文摘要
一種用于FIMS系統(tǒng)的裝箱接口包括一個(gè)平動(dòng)裝置，平動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)通道門與傳送箱的箱門連接，將箱門移向傳送箱和使箱門離開傳送箱，從而實(shí)現(xiàn)傳送箱的開關(guān)。夾緊裝置使傳送箱被固定在用來控制傳送箱向通道板移動(dòng)或離開通道板的滑動(dòng)托盤上。升降機(jī)裝置與平動(dòng)裝置配合在箱門離開傳送箱后，移動(dòng)通道門。平動(dòng)裝置和升降機(jī)裝置可以是一個(gè)整體。差動(dòng)光學(xué)掃描裝置檢測傳送箱中晶片試樣的位置。機(jī)械手裝置將晶片試樣從傳送箱中取出或?qū)⒕嚇硬迦雮魉拖?。直線位移裝置支撐機(jī)械手裝置并由導(dǎo)向螺母裝置驅(qū)動(dòng)沿絲杠移動(dòng)。
文檔編號H01J61/35GK1465091SQ02802196
公開日2003年12月31日 申請日期2001年7月10日 優(yōu)先權(quán)日2001年6月27日
發(fā)明者P·巴克奇, P·S·菲利普斯基 申請人:紐波特公司