[实用新型]取送硅片的机械手

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种取送硅片的机械手，特别是关于一种取送薄型基片的双叉式机械手。

背景技术

目前在半导体硅片制造行业中，需要将硅片在各工艺设备中高速、准确、洁净且绝对安全的反复传送！因此必须要用高性能的专用机械手来完成。现在使用最多的是一种三折臂形式的机械手，该类机械采用主臂、副臂和手腕三个关节结构连接叉爪，其结构复杂且体积大，在运动过程中易产生机械颗粒对硅片造成二次污染。还有一种是目前新开发的单臂单叉形式的机械手，这种机械手虽然能够避免关节的复杂性，但是它同三折臂形式的机械手存在一样的缺陷是：它们都仅是在主臂上连接一个叉爪，当这个叉爪取送硅片时，由于只有一只叉爪在工作，对取或放的过程就会产生一个时间间歇，这样，就势必大大降低工作效率，加长了芯片制造过程的无效时间。为了提高效率，目前国际上多采用的双叉机械手为双三折臂结构型式来实现双叉爪(即六折臂双叉)，该机械手的结构形式使前述的缺点增加的一倍！

发明内容

针对上述问题，本实用新型的目的是基于单臂单爪机械手的结构和原理，提出一种工作效率高的，单臂双叉的取送硅片机械手。

为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案：一种取送硅片的机械手，它包括用于驱动机械手的水平驱动机构、垂直驱动机构和旋转驱动机构，以及气路系统，其特征在于：所述旋转驱动机构为两组，分别包括一旋转驱动电机，各所述旋转驱动电机分别通过传动装置连接一第一内臂和第二内臂，所述两内臂同轴套设，其中第二内臂在内且两端伸出第一内臂，在所述两内臂的顶部分别连接一叉爪。

所述水平驱动机构包括一水平驱动电机，水平驱动电机通过一传动装置连接一沿水平方向移动的水平支架，所述水平支架上设置所述垂直驱动机构和旋转驱动机构。所述垂直驱动机构包括一垂直驱动电机，所述垂直驱动电机通过一传动装置连接一沿垂直方向移动的升降架，所述升降架上设置有所述旋转驱动机构。所述升降架设置在所述水平支架上。

还可设置一限位机构，所述限位机构包括设置在所述第一、第二内臂上的限位片，和一设置在所述垂直驱动机构上的限位柱，所述限位柱上间隔设置有多个限位环，相邻限位环的间距与硅片盒中相邻两硅片的间距一致，所述限位环的数量大于硅片盒中的硅片数量。

上述的水平驱动机构和垂直驱动机构所用的传动装置可为电机带动下的丝杠和导轨光杠的组合。旋转驱动机构所用的传动装置为齿轮传动机构。

本实用新型由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本实用新型通过四个电机带动三种驱动，一个水平驱动电机带动机构整体做水平直线运动；一个垂直驱动电机带动安装有外主臂的升降架做上、下垂直运动；在外主臂内同轴套设两个内臂，两个旋转驱动电机分别驱动同轴的两个内臂各自旋转。本实用新型主要是通过外主臂上的内、外两套同轴且各自独立运动的轴系实现单臂双叉的简捷机构，在往复取送硅片时，节省了大量的时间，提高了效率。2、外主臂内同轴系的两个独立内臂各自通过转动与水平移动的合成运动构成函数关系，实现两叉爪在另一水平方向上的各自直线运动，再加上升降运动的复合，实现了在任一高度上的三维取送硅片的运动。3、本实用新型在升降运动方向上设置了双保险机构，即除了通过计算机程序设定升降行程控制外，还在竖直方向上设置了一限位柱，在限位环上设置了与硅片盒中硅片数量和位置对应的间隔环和限位环，并在内臂上设置了一凸头限位片，因此无论发生任何故障，都可以保证叉爪不会发生上、下窜动，保证了昂贵的硅片不受损坏。本实用新型结构简单，单臂双叉式机械手，体积小，成本低，三种运动可以同时协调动作，也可以单独动作，大大节省了时间。本实用新型可以广泛用于各种硅片或薄片基板的取送搬运过程中。

附图说明

图1是本实用新型整体结构示意图；

图2是垂直驱动机构和旋转驱动机构组合示意图；

图3是旋转驱动机构示意图；

图4是图3的B-B剖视图；

图5是限位机构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细的描述。

如图1所示，本实用新型机械手要在机床上实现水平动、垂直动、旋转动的功能，因此本实用新型包括一水平驱动机构1，一垂直驱动机构2和两旋转驱动机构3、4，在两旋转驱动机构上分别安装两个机械手5、6。垂直驱动机构2、旋转驱动机构3、4和机械手5、6可以在水平驱动机构的带动下，整体沿机架水平移动；旋转驱动机构3、4和机械手5、6可以在垂直驱动机构的带动下，沿竖直方向移动；机械手5、6可以分别在各自旋转驱动机构的带动下，实现旋转取片动作。