[发明专利]大负载机械手臂机构

说明书

【技术领域】

本发明涉及半导体制造技术领域，具体涉及一种大负载机械手臂机构。

【背景技术】

目前，全球半导体消费市场和产业增长速度十分迅猛，尤其国内的半导体消费市场和产业增长速度是全球的10倍多。随着半导体行业极其激烈的竞争下，半导体产业越来越需要极大规模的集成化。半导体的运输技术逐渐成为制约行业发展的关键因素。一般的载入载出方式为机械手传输负载小的半导体晶圆和硅片，这种方式严重制约工作节拍时间。

【发明内容】

本发明要解决的技术问题是为了克服上面所述的技术缺陷，提供一种大负载机械手臂机构。

为了解决上面所述的技术问题，本发明采取以下技术方案：

一种大负载机械手臂机构，包括机械手大臂、机械手小臂、托盘、立柱、大臂驱动电机和小臂旋转驱动电机；其中，机械手大臂通过大臂转动轴连接到立柱；机械手小臂包括小臂主动连杆和小臂从动连杆，小臂主动连杆的一端和小臂从动连杆的一端分别通过主动转动轴和从动转动轴连接到机械手大臂；托盘通过两个托盘转动轴分别连接所述小臂主动连杆的另一端和所述小臂从动连杆的另一端；大臂驱动电机连接到机械手大臂，并驱动机械手大臂以大臂转动轴为中心旋转；小臂旋转驱动电机连接到小臂主动连杆，并驱动小臂主动连杆以主动转动轴为中心旋转。

在一些实施例中，大臂驱动电机安装在立柱内。

在一些实施例中，小臂旋转驱动电机安装在机械手小臂外部。

在一些实施例中，托盘为硅片片盒托盘。

在一些实施例中，机械手大臂、机械手小臂、托盘和立柱为刚性结构。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：将半导体极大规模生产平台上载入载出方式改为机械手臂托盘承载方式，极大的降低了工作节拍时 间，提高生产效率，而且该装置机构简单，控制十分容易。

此外，机械手大臂和机械手小臂分别由大臂驱动电机、小臂旋转驱动电机单独驱动，且不包括同步带、钢带等易磨损、易挥发气体传动件，有益于机械手所处腔室的高真空度和高洁净度的获得。同时，由机械手大臂、小臂主动连杆、小臂从动连杆和托盘构成一个紧凑的平面四连杆手臂机构，极大的提高了机械手臂装置的刚度，满足真空机械手的大负载和高刚度要求。

【附图说明】

图1为本发明实施例的机械手臂的俯视示意图。

图2为本发明实施例的机械手臂的仰视示意图。

图3为本发明实施例的机械手臂机构的托盘缩回到位示意图。

图4为本发明实施例的机械手臂机构的托盘伸出到位示意图。

图5为本发明实施例的机械手臂机构工作原理示意图。

附图标记：

机械手大臂1；机械手小臂2；托盘3；立柱4；小臂旋转驱动电机5；小臂主动连杆6；小臂从动连杆7。

【具体实施方式】

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1：

参见图1、图2，示出本发明实施例1的大负载机械手臂的结构，包括机械手大臂1、机械手小臂2、托盘3、立柱4、小臂旋转驱动电机5、小臂主动连杆6、小臂从动连杆7以及大臂驱动电机(未示出)。

机械手大臂1通过大臂转动轴连接立柱4；

机械手小臂2，包括小臂主动连杆6和小臂从动连杆7，小臂主动连杆6的一端和小臂从动连杆7的一端分别通过主动转动轴和从动转动轴连接到所述机械手大臂1；

托盘3通过两个托盘转动轴分别连接所述小臂主动连杆6的另一端和所述小臂从动连杆7的另一端。托盘3优选为硅片片盒托盘。

可见，机械手大臂1与小臂主动连杆6、机械手大臂1与小臂从动连杆7、托盘3与小臂主动连杆6、托盘3与小臂从动连杆7分别通过转动轴连接起来，共同构成一种平面四连杆机构，平面四连杆机构构型的机械手小臂2的刚度更高，小臂旋转驱动电机5直接驱动机械手小臂2，传动刚度更高，传动精度更好，托盘3的末端姿态精度只与小臂旋转驱动电机5有关，精度更高。

机械手大臂1由立柱4中的大臂驱动电机(未示出)单独驱动并驱动机械手大臂1以大臂转动轴为中心旋转。机械手小臂2由安装在机械手小臂2外部的小臂旋转驱动电机5驱动，小臂旋转驱动电机5驱动所述小臂主动连杆6以主动转动轴为中心旋转，小臂主动连杆6的旋转驱动托盘3伸缩，托盘3的伸缩实现硅片片盒的传输功能。