[发明专利]执行装置和机械手

说明书

技术领域

本发明涉及微电子技术领域，特别涉及一种执行装置和机械手。

背景技术

随着制造晶硅太阳能电池的工艺效率的显著提高，太阳能电池生产线对晶片的自动化传输效率的要求也越来越高，这就需要晶片传输的各个环节都要高速且可靠地工作。在晶片传输的过程中，把晶片从料盒中取出的操作是晶片传输过程中的第一步，该步骤的速度和可靠性直接关系到晶片的传输效率。图1为一种料盒的结构示意图，如图1所示，该料盒包括多个相对设置的晶片槽11，每两个相对设置的晶片槽11可用于放置一个晶片。把晶片从料盒中取出通常需要专用的机械手，图2为一种机械手的结构示意图，如图2所示，该机械手包括手臂12、执行装置13和驱动装置。执行装置13固定于手臂12的末端；驱动装置设置于手臂12的下方，该驱动装置用于驱动手臂12运动。其中，驱动装置可包括直线轴承14、气缸15和电缸16，手臂12固定于直线轴承14上。具体地，电缸16包括电机、丝杠和导轨(图中未具体示出)，该电缸16可驱动手臂12水平运动，从而实现手臂12和执行装置13的伸缩运动。执行装置13的竖直运动是通过气缸15和四个直线轴承14实现的，气缸15产生动力以驱动直线轴承14，直线轴承14在气缸15的驱动下带动手臂12竖直运动，从而实现手臂12的升降运动。进一步地，机械手还包括设置于电缸16下方的支撑柱17，该支撑柱17用于支撑电缸16。另外，机械手还包括各种气动管路和电气线路等(图中未画出)，该气动管路和电气线路与气缸15连接。此外，机械手还包括拖链10，拖链10用于使气动管路和电气线路走线，即气动管路和电气线路设置于拖链10中。拖链10带动气动管路和电气线路做水平往复运动。进一步地，该机械手中还设置有用于吸附晶片的吸片气路。机械手的重要执行元件是执行装置13，该执行装置13上端设置有吸附通孔，当获取晶片时该执行装置13可产生真空，从而吸住晶片并使晶片随其快速运动。图3为机械手的吸片气路原理图，如图3所示，该吸片气路包括依次连接的调压阀18、电磁阀19、过滤器20和压力传感器21，调压阀18还与真空源22相连，压力传感器21还与执行装置13连接。调压阀18用于调节真空压力，当电磁阀19处于常开状态(如图3中所示)时，执行装置13和真空源22之间的气路连通，此时在执行装置13和晶片23之间产生真空，从而把晶片23吸附在执行装置13上，压力传感器21可检测出执行装置13和电磁阀19之间气路的真空度。执行装置13上吸附有晶片时和未吸附有晶片时执行装置13和电磁阀19之间气路的真空度是不同的，因此可通过压力传感器21检测出的真空度来判断执行装置13上是否吸附有晶片23。当需要释放掉执行装置13上吸附的晶片时，使电磁阀19处于常闭状态，此时执行装置13和真空源22之间的气路隔断同时执行装置13和大气连通，使执行装置13和晶片23之间的气压恢复至大气压，从而使执行装置13释放掉吸附的晶片23。综上所述，机械手是通过执行装置13产生的真空吸附作用来实现晶片23的吸取和释放，通过电缸16实现晶片23的伸缩移动，通过气缸15实现晶片23的升降运动。其中，执行装置13的结构会直接影响到吸取晶片23的稳定性以及晶片23传输的效率。