晶圓搬運(yùn)機(jī)器人的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明為一種晶圓搬運(yùn)機(jī)器人，其中包含：驅(qū)動(dòng)一立柱運(yùn)行的滾珠螺桿及線性滑軌；由該滾珠螺桿的螺桿的中心延伸一條延伸線，由該線性滑軌的滑軌的中心延伸一條延伸線，兩該延伸線交于一點(diǎn)，該點(diǎn)與該立柱的中心點(diǎn)約重疊，且兩該延伸線的夾角約等于90度，借由該線性滑軌與滾珠螺桿的配置關(guān)系，以降低在驅(qū)動(dòng)該立柱時(shí)所產(chǎn)生的力矩，而使該立柱的運(yùn)行精度提升。
【專利說明】晶圓搬運(yùn)機(jī)器人【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明為一種產(chǎn)業(yè)用機(jī)器人，尤指一種應(yīng)用于半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的晶圓搬運(yùn)機(jī)器人。
【背景技術(shù)】
[0002]半導(dǎo)體制程中為了減少人力成本及提高產(chǎn)出，利用多種機(jī)器人來協(xié)助搬運(yùn)對(duì)象，而現(xiàn)有常見的晶圓搬運(yùn)機(jī)器人的機(jī)構(gòu)如中國臺(tái)灣特許公開第2009 - 500865號(hào)專利，該案中，機(jī)器人的基座中具有驅(qū)動(dòng)部，驅(qū)動(dòng)部上設(shè)有一塔柱，該驅(qū)動(dòng)部可帶動(dòng)該塔柱旋轉(zhuǎn)，而該驅(qū)動(dòng)部分別與一滾珠螺桿及兩線性滑軌作連接，而借由直線驅(qū)動(dòng)部驅(qū)動(dòng)該滾珠螺桿運(yùn)行時(shí)，帶動(dòng)該驅(qū)動(dòng)部作Z軸向線性平移，而兩該線性滑軌提供導(dǎo)引的功能；
而前述現(xiàn)有技術(shù)存在有以下問題點(diǎn):
因?yàn)樵摑L珠螺桿與線性滑軌的相對(duì)位置位于同一平面上，故線性滑軌所承受的力矩較大且也會(huì)引響到滾珠螺桿運(yùn)行時(shí)順暢度，另因此種型式的配置使得線性滑軌必須使用兩支，故增加了基座的加工及零件成本，還有延長(zhǎng)了滾珠螺桿及線性滑軌的組立校正時(shí)程，實(shí)有改良的必要。
[0003]基于上述現(xiàn)有技術(shù)的問題點(diǎn)，本發(fā)明人經(jīng)過研究改良后，終有確能達(dá)成以下發(fā)明的目的的發(fā)明誕生。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明目的在于提供一種晶圓搬運(yùn)機(jī)器人，其具有便于組立且剛性較佳的立柱驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，以降低組立成本及提升質(zhì)量。
[0005]為達(dá)上述的目的，本發(fā)明的解決方案是:
一種晶圓搬運(yùn)機(jī)器人，包含: 一基座，其包含:一底板、一立板及頂板，該立板外型為長(zhǎng)條型板狀的型態(tài)，定義該長(zhǎng)方向的兩端分別為第一端及第二端，該第一端及第二端分別供該底板與頂板固定而形成一 U字型的結(jié)構(gòu)型態(tài)，該頂板設(shè)有一穿設(shè)孔；
一立柱，穿設(shè)于該穿設(shè)孔，并可相對(duì)該穿設(shè)孔往復(fù)位移；
一滾珠螺桿，包含:一螺桿及一螺帽，該螺桿沿一方向延伸為長(zhǎng)條狀結(jié)構(gòu)，定義該延伸方向?yàn)檩S方向，該螺桿的軸方向的兩端分別定義為第一端及第二端，該第一端固定于該頂板，該第二端固定于該底板，其設(shè)有螺旋狀的第一滾動(dòng)溝；該螺帽設(shè)有供該螺桿穿設(shè)的貫穿孔，該貫穿孔的內(nèi)緣面設(shè)有相對(duì)該第一滾動(dòng)溝的第二滾動(dòng)溝，該第一滾動(dòng)溝及第二滾動(dòng)溝之間設(shè)有多個(gè)第一滾動(dòng)件；該螺帽與該立柱連結(jié)；
一線性滑軌，包含:一滑軌及一滑塊，該滑軌沿一方向延伸為長(zhǎng)條狀結(jié)構(gòu)，定義該延伸方向?yàn)檩S方向，該滑軌固定于該立板，該滑軌的軸方向兩側(cè)分別設(shè)有第三滾動(dòng)溝；該滑塊套設(shè)于該滑軌、并可相對(duì)該滑軌運(yùn)行，該滑塊設(shè)有相對(duì)該第三滾動(dòng)溝的第四滾動(dòng)溝，該第三滾動(dòng)溝及第四滾動(dòng)溝之間設(shè)有多個(gè)第二滾動(dòng)件；該滑塊與該立柱連結(jié)；
一動(dòng)力源，其固定于該底板，該動(dòng)力源與該螺桿的第二端連接并驅(qū)動(dòng)該螺桿旋轉(zhuǎn)；其中，由該螺桿的中心延伸一條延伸線，由該滑軌的中心延伸一條延伸線，兩該延伸線交于一點(diǎn)，該點(diǎn)與該立柱的中心點(diǎn)約重疊，且兩該延伸線的夾角為90度；
其中，該螺桿經(jīng)由該動(dòng)力源驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)時(shí)，使該滑塊作線性位移并帶動(dòng)該立柱相對(duì)該穿設(shè)孔位移。
[0006]進(jìn)一步,立板對(duì)面設(shè)有一輔助立板。
[0007]進(jìn)一步，更包含一載座，其設(shè)有一基座面、貫穿該基座面的容置孔、一套孔及一第二配合面，該基座面與該立柱的底端連結(jié)，該容置孔相對(duì)該立柱所設(shè)的容置空間設(shè)置，該第二配合面與該滑塊所設(shè)的第一配合面作連結(jié)；該螺帽套設(shè)于該套孔。
[0008]進(jìn)一步，更包含一馬達(dá)底座固定于該底板，該馬達(dá)底座設(shè)有一第二通孔，該第二通孔提供該動(dòng)力源的軸心穿設(shè)其中，該軸心設(shè)有一第一皮帶輪。
[0009]進(jìn)一步，頂板更設(shè)有一安裝孔。
[0010]進(jìn)一步，更包含一螺桿底座及兩軸承座，該軸承底座固定于該底板,該螺桿底座設(shè)有一第一通孔，兩該軸承座分別固定于該安裝孔及該螺桿底座，兩該軸承座中設(shè)有軸承，該第一端穿設(shè)于固定在該安裝孔的軸承座，該第二端穿設(shè)于該第一通孔后，再穿設(shè)在該螺桿底座的軸承座并凸伸出于該軸承座外部，凸伸于該軸承座外部的第二端設(shè)有該第二皮帶輪，該第一皮帶輪與第二皮帶輪借由一皮帶套設(shè)聯(lián)結(jié)。
[0011]進(jìn)一步，該動(dòng)力源相對(duì)該容置空間及容置孔設(shè)置，該立柱縮于該基座內(nèi)部時(shí)，該動(dòng)力源有局部會(huì)容置于該容置空間及容置孔。
[0012]采用上述結(jié)構(gòu)后，借由該線性滑軌與滾珠螺桿的配置關(guān)系，以降低在驅(qū)動(dòng)該立柱時(shí)所產(chǎn)生的力矩，而使該立柱的運(yùn)行精度提升。當(dāng)該立柱縮于該基座內(nèi)部時(shí)，該動(dòng)力源有局部會(huì)容置于該 容置空間及容置孔，如此，即可縮小該基座整體的體積，并簡(jiǎn)化該基座的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明晶圓搬運(yùn)機(jī)器人系統(tǒng)圖；
圖2為本發(fā)明晶圓搬運(yùn)機(jī)器人的立柱驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)立體圖；
圖3為本發(fā)明晶圓搬運(yùn)機(jī)器人組合圖；
圖4為本發(fā)明晶圓搬運(yùn)機(jī)器人俯視圖；
圖5為本發(fā)明晶圓搬運(yùn)機(jī)器人作動(dòng)狀態(tài)圖，為直向剖視圖；
圖6為本發(fā)明晶圓搬運(yùn)機(jī)器人作動(dòng)狀態(tài)圖，為直向剖視圖。
[0014]【主要組件符號(hào)說明】
I底板2 立板
3頂板31 穿設(shè)孔
32 安裝孔4 輔助立板
5A 滾珠螺桿5B 線性滑軌
50螺桿501第一滾動(dòng)溝 502第一端 503第二端
51螺帽511貫穿孔 512第二滾動(dòng)溝 52 第一滾動(dòng)件54滑軌541第三滾動(dòng)溝
55滑塊551第四滾動(dòng)溝 552第一配合面56第二滾動(dòng)件 57軸承座6載座
61 容置孔62第二配合面
63基座面64套孔
7A 螺桿底座7IA第一通孔
7B 馬達(dá)底座71B第二通孔
8動(dòng)力源81心軸 9A第一皮帶輪9B第二皮帶輪
10 皮帶A立柱
Al底端A2頂端
A3 容置空間A4第一馬達(dá)
A5第二馬達(dá)G螺絲
Z軸方向Q夾角
X螺桿中心延伸線Y滑軌中心延伸線
W立柱中心點(diǎn)。
【具體實(shí)施方式】
[0015]為了進(jìn)一步解釋本發(fā)明的技術(shù)方案，下面通過具體實(shí)施例來對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)闡述。
[0016]首先，請(qǐng)參閱圖1至圖4為本發(fā)明一較佳實(shí)施例，本發(fā)明的晶圓搬運(yùn)機(jī)器人包含:一基座、滾珠螺桿5A、線性滑軌5B、螺桿底座7A、馬達(dá)底座7B、動(dòng)力源8、第一皮帶輪9A、第二皮帶輪9B、皮帶10、兩軸承座57、載座6、立柱A及多個(gè)螺絲G ；
該基座包含:一底板1、一立板2及頂板3，該立板2外型為長(zhǎng)條型板狀的型態(tài),該立板2的長(zhǎng)方向兩端分別與該底板I與頂板3結(jié)合，而形成一 π字型的結(jié)構(gòu)型態(tài)，該頂板3設(shè)有一穿設(shè)孔31及安裝孔32，于本實(shí)施例，該底板1、頂板3及立板2之間的連結(jié)借由多個(gè)螺絲G鎖固，以結(jié)合該底板1、頂板3及立板2;另外，為了強(qiáng)化該基座的剛性，本實(shí)施例于該立板
2對(duì)面設(shè)有一輔助立板4，而該輔助立板4亦借由螺絲G與該底板I及頂板3鎖固，以將該輔助立板4、頂板3與底板I做結(jié)合；
該立柱A，穿設(shè)于該穿設(shè)孔31，并可相對(duì)該穿設(shè)孔31往復(fù)位移，該立柱A具有底端Al及頂端A2，該底端Al凹設(shè)有一容置空間A3，該容置空間A3上方設(shè)有第一馬達(dá)A4及第二馬達(dá)A5，該第一馬達(dá)A4及第二馬達(dá)A5堆疊設(shè)置，且該第一馬達(dá)A4及第二馬達(dá)A5的驅(qū)動(dòng)軸凸伸至該頂端A2，用以與手臂未顯示做連結(jié)并能驅(qū)動(dòng)該手臂取物及搬運(yùn)物的功能；
該載座6，其設(shè)有一基座面63、貫穿該基座面63的容置孔61及一第二配合面62，該基座面63與該立柱A的底端Al連結(jié)其連結(jié)方式可使用螺絲G將兩者鎖固結(jié)合，該底端Al與該基座面63結(jié)合后，該容置孔61相對(duì)該容置空間A3設(shè)置，該第二配合面62與該滑塊55所設(shè)的第一配合面552作連結(jié)其連結(jié)方式可使用螺絲G將兩者鎖固結(jié)合，且該載座6設(shè)有一套孔64，于本實(shí)施例該套孔64為C字型結(jié)構(gòu)； 該螺桿底座7A及馬達(dá)底座7B皆固定于該底板1，該螺桿底座7A設(shè)有一第一通孔71A，該馬達(dá)底座7B設(shè)有一第二通孔71B，該第二通孔71B提供該動(dòng)力源8的軸心81穿設(shè)其中，該軸心81上設(shè)有第一皮帶輪9A ；
兩該軸承座57分別固定于該安裝孔32及該螺桿底座7A，兩該軸承座57中設(shè)有軸承；該滾珠螺桿5A,包含:一螺桿50及一螺帽51,該螺桿50沿一方向延伸為長(zhǎng)條狀結(jié)構(gòu)，定義該延伸方向?yàn)檩S方向Z，該螺桿50的軸方向Z的兩端分別定義為第一端502及第二端503，該第一端502穿設(shè)于固定在該安裝孔32的軸承座57，該第二端503穿設(shè)于該第一通孔7IA后，再穿設(shè)在該螺桿底座7A的軸承座57并凸伸出于該軸承座57外部，凸伸于該軸承座57外部的第二端503設(shè)有該第二皮帶輪9B如第二圖所示，該第一皮帶輪9A與第二皮帶輪9B借由一皮帶10套設(shè)聯(lián)結(jié)，而借由該動(dòng)力源8輸出動(dòng)力以驅(qū)動(dòng)該螺桿52旋轉(zhuǎn)；該螺桿50設(shè)有螺旋狀的第一滾動(dòng)溝501 ;該螺帽51設(shè)有供該螺桿50穿設(shè)的貫穿孔511，該貫穿孔511的內(nèi)緣面設(shè)有相對(duì)該第一滾動(dòng)溝501的第二滾動(dòng)溝512，該第一滾動(dòng)溝501及第二滾動(dòng)溝512之間設(shè)有多個(gè)第一滾動(dòng)件52 ;該螺帽51套設(shè)于該套孔64而與該載座6連結(jié)其連結(jié)方式可使用螺絲將兩者鎖固結(jié)合；
該線性滑軌5B，包含:一滑軌54及一滑塊55，該滑軌54沿一方向延伸為長(zhǎng)條狀結(jié)構(gòu)，定義該延伸方向?yàn)檩S方向Z，該滑軌54固定于該立板2其連結(jié)方式可使用螺絲G將兩者鎖固結(jié)合，該滑軌54的軸方向Z兩側(cè)分別設(shè)有第三滾動(dòng)溝541，于本實(shí)施該滑軌54使用寬版型，與先前技術(shù)相較下，本發(fā)明的滑軌54寬度為先前技術(shù)的滑軌的寬度兩倍大，故該滑軌54只須使用一支即可；該滑塊55套設(shè)于該滑軌54、并可相對(duì)該滑軌54運(yùn)行，該滑塊55設(shè)有相對(duì)該第三滾動(dòng)溝541的第四滾動(dòng)溝551，該第三滾動(dòng)溝541及第四滾動(dòng)溝551之間設(shè)有多個(gè)第二滾動(dòng)件56 ;該滑塊55設(shè)有第一配合面552，該第一配合面552與該第二配合面62結(jié)合其連結(jié)方式可使用螺絲G將兩者鎖固結(jié)合；
最后，請(qǐng)參閱圖5及圖6所示，為機(jī)器人運(yùn)作的狀態(tài)圖，當(dāng)該動(dòng)力源8給予螺桿50 —?jiǎng)恿r(shí)使該螺桿50旋轉(zhuǎn)，而帶動(dòng)該螺帽51及該載座6線性位移，使該滑塊55相對(duì)該滑軌54作線性位移，且該滑塊55帶動(dòng)該戴座6及立柱A朝軸方向Z位移，值得說明的是，本發(fā)明的動(dòng)力源8相對(duì)該容置空間A3及容置孔61設(shè)置，故當(dāng)該立柱A縮于該基座內(nèi)部時(shí)，該動(dòng)力源8有局部會(huì)容置于該容置空間A3及容置孔61，如此，即可縮小該基座整體的體積，并簡(jiǎn)化該基座的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
[0017]另，請(qǐng)參閱圖4所示，由俯視圖觀的由該螺桿50的中心延伸一條延伸線X，另由該滑軌54的中心延伸一條延伸線Y，兩延伸線交于一點(diǎn)，該點(diǎn)與該立柱A的中心點(diǎn)W約重疊，且兩該延伸線的夾角Q約等于90度，借由該線性滑軌與滾珠螺桿的配置關(guān)系，以降低在驅(qū)動(dòng)該立柱時(shí)所產(chǎn)生的力矩，而使該立柱的運(yùn)行精度提升。
[0018]為求清楚說明本發(fā)明的實(shí)施特點(diǎn)，以下說明本發(fā)明較現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)步之處及實(shí)用方式:
借由該線性滑軌與滾珠螺桿的配置關(guān)系，以降低在驅(qū)動(dòng)該立柱時(shí)所產(chǎn)生的力矩，而使該立柱的運(yùn)行精度提升。當(dāng)該立柱縮于該基座內(nèi)部時(shí)，該動(dòng)力源有局部會(huì)容置于該容置空間及容置孔，如此，即可縮小該基座整體的體積，并簡(jiǎn)化該基座的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
[0019]上述實(shí)施例和圖式并非限定本發(fā)明的產(chǎn)品形態(tài)和式樣，任何所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員對(duì)其所做的適當(dāng)變化或修飾，皆應(yīng)視為不脫離本發(fā)明的專利范疇。
【權(quán)利要求】
1.一種晶圓搬運(yùn)機(jī)器人，其特征在于，包含: 一基座，其包含:一底板、一立板及頂板，該立板外型為長(zhǎng)條型板狀的型態(tài)，定義該長(zhǎng)方向的兩端分別為第一端及第二端，該第一端及第二端分別供該底板與頂板固定而形成一 U字型的結(jié)構(gòu)型態(tài)，該頂板設(shè)有一穿設(shè)孔； 一立柱，穿設(shè)于該穿設(shè)孔，并可相對(duì)該穿設(shè)孔往復(fù)位移； 一滾珠螺桿，包含:一螺桿及一螺帽，該螺桿沿一方向延伸為長(zhǎng)條狀結(jié)構(gòu)，定義該延伸方向?yàn)檩S方向，該螺桿的軸方向的兩端分別定義為第一端及第二端，該第一端固定于該頂板，該第二端固定于底板，其設(shè)有螺旋狀的第一滾動(dòng)溝；該螺帽設(shè)有供該螺桿穿設(shè)的貫穿孔，該貫穿孔的內(nèi)緣面設(shè)有相對(duì)第一滾動(dòng)溝的第二滾動(dòng)溝，該第一滾動(dòng)溝及第二滾動(dòng)溝之間設(shè)有多個(gè)第一滾動(dòng)件；螺帽與立柱連結(jié)； 一線性滑軌，包含:一滑軌及一滑塊，該滑軌沿一方向延伸為長(zhǎng)條狀結(jié)構(gòu)，定義該延伸方向?yàn)檩S方向，該滑軌固定于該立板，該滑軌的軸方向兩側(cè)分別設(shè)有第三滾動(dòng)溝；該滑塊套設(shè)于該滑軌、并可相對(duì)滑軌運(yùn)行，該滑塊設(shè)有相對(duì)該第三滾動(dòng)溝的第四滾動(dòng)溝，該第三滾動(dòng)溝及第四滾動(dòng)溝之間設(shè)有多個(gè)第二滾動(dòng)件；該滑塊與該立柱連結(jié)； 一動(dòng)力源，其固定于底板，該動(dòng)力源與該螺桿的第二端連接并驅(qū)動(dòng)螺桿旋轉(zhuǎn)； 其中，由該螺桿的中心延伸一條延伸線，由該滑軌的中心延伸一條延伸線，兩延伸線交于一點(diǎn)，該點(diǎn)與該立柱的中心點(diǎn)約重疊，且兩該延伸線的夾角為90度； 其中，該螺桿經(jīng)由該動(dòng)力源驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)時(shí)，使該滑塊作線性位移并帶動(dòng)該立柱相對(duì)該穿設(shè)孔位移。
2.如權(quán)利要求1所述的晶圓搬運(yùn)機(jī)器人，其特征在于:該立板對(duì)面設(shè)有一輔助立板。
3.如權(quán)利要求1所述的晶圓搬運(yùn)機(jī)器人，其特征在于:更包含一載座，其設(shè)有一基座面、貫穿該基座面的容置孔、一套孔及一第二配合面，該基座面與該立柱的底端連結(jié)，該容置孔相對(duì)該立柱所設(shè)的容置空間設(shè)置，該第二配合面與該滑塊所設(shè)的第一配合面作連結(jié)；該螺帽套設(shè)于該套孔。
4.如權(quán)利要求1所述的晶圓搬運(yùn)機(jī)器人，其特征在于:更包含一馬達(dá)底座固定于該底板，該馬達(dá)底座設(shè)有一第二通孔，該第二通孔提供該動(dòng)力源的軸心穿設(shè)其中，該軸心設(shè)有一第一皮帶輪。
5.如權(quán)利要求4所述的晶圓搬運(yùn)機(jī)器人，其中，該頂板更設(shè)有一安裝孔。
6.如權(quán)利要求5所述的晶圓搬運(yùn)機(jī)器人，其特征在于:更包含一螺桿底座及兩軸承座，該軸承底座固定于該底板，該螺桿底座設(shè)有一第一通孔，兩該軸承座分別固定于該安裝孔及該螺桿底座，兩該軸承座中設(shè)有軸承，該第一端穿設(shè)于固定在該安裝孔的軸承座，該第二端穿設(shè)于該第一通孔后，再穿設(shè)在該螺桿底座的軸承座并凸伸出于該軸承座外部，凸伸于該軸承座外部的第二端設(shè)有該第二皮帶輪，該第一皮帶輪與第二皮帶輪借由一皮帶套設(shè)聯(lián)結(jié)。
7.如權(quán)利要求3所述的晶圓搬運(yùn)機(jī)器人，其特征在于:該動(dòng)力源相對(duì)該容置空間及容置孔設(shè)置，該立柱縮于該基座內(nèi)部時(shí)，該動(dòng)力源有局部會(huì)容置于該容置空間及容置孔。
【文檔編號(hào)】H01L21/677GK103862468SQ201210550707
【公開日】2014年6月18日 申請(qǐng)日期:2012年12月18日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月18日
【發(fā)明者】王福清, 張耀仁, 林宗穎 申請(qǐng)人:上銀科技股份有限公司