一种用于晶圆片卡塞自动装盒子的搬运机构论文和设计-李海新

全文摘要

一种用于晶圆片卡塞自动装盒子的搬运机构，包括工作间，工作间内设置有开盒机构、第一货架、第二货架、第一机械手、第二机械手，第一机械手、第二机械手均移动设置在龙门架上，第一货架、第二货架分别设置在开盒机构的两侧。本实用新型设计了一种用于晶圆片卡塞自动装盒子的搬运机构，可实现自动开盒并将卡塞装入盒子中后再关盒，卡塞与盒子的搬运可自动化搬运，操作不便，提高生产效率，自动化程度高，降低人力成本，大大提高了企业效益。

主设计要求

1.一种用于晶圆片卡塞自动装盒子的搬运机构，该卡塞包括左右对称的框架本体，所述框架本体内部的两侧均设置有若干均布的第一卡板，所述框架本体前方开口的两侧均设置有第一翻边，所述第一翻边垂直所述第一卡板设置，所述框架本体的上端面设置有两个“﹃”型件，所述“﹃”型件的外侧均设置有第二翻边，所述第二翻边平行所述第一卡板设置；该盒子包括上壳体和下壳体，所述上壳体的一侧与所述下壳体的一侧通过合页转动连接，该盒子的两侧均设置有凹槽；所述搬运机构包括工作间，所述工作间内设置有开盒机构、第一货架、第二货架、第一机械手、第二机械手，所述第一机械手、第二机械手均移动设置在龙门架上，所述第一货架、第二货架分别设置在所述开盒机构的两侧，其特征在于：所述开盒机构包括第一工作台，所述第一工作台上设置有用于放置所述盒子的旋转台，所述旋转台一侧设置有用于打开所述盒子的夹紧模组；所述夹紧模组包括与第二电机传动连接的转轴，所述转轴的两端均固定有摆臂组件，所述摆臂组件包括支撑臂，所述支撑臂的内侧沿其长度方向移动设置有伸缩臂，所述伸缩臂与所述支撑臂之间设置有缓冲件，所述伸缩臂的前端固定有安装座，所述安装座的内侧设置有沿所述盒子方向来回运动的压轮，所述压轮与第一气缸连接，所述支撑臂上端固定有沿所述安装座方向来回运动的第二气缸，所述安装座上端固定有所述第二气缸可以触及并推动的挡板，所述支撑臂上设置有可以检测所述盒子位置的对射光纤；所述第一机械手、第二机械手均连接一夹手，所述夹手包括可与所述第一机械手或第二机械手连接的第一连接板，所述第一连接板内侧设置有两组并排设置的第一轴承座，所述每组第一轴承座之间均设置有第一丝杠组件，所述第一丝杠组件的丝杠螺母外设置有第一移动块，所述第一移动块的一侧固定有第一连接件，所述夹手还包括用于夹持所述卡塞的第一夹具，所述第一夹具包括左右对称的两个夹紧块，所述夹紧块通过所述第一连接件固定在所述第一移动块上。

设计方案

所述开盒机构包括第一工作台，所述第一工作台上设置有用于放置所述盒子的旋转台，所述旋转台一侧设置有用于打开所述盒子的夹紧模组；所述夹紧模组包括与第二电机传动连接的转轴，所述转轴的两端均固定有摆臂组件，所述摆臂组件包括支撑臂，所述支撑臂的内侧沿其长度方向移动设置有伸缩臂，所述伸缩臂与所述支撑臂之间设置有缓冲件，所述伸缩臂的前端固定有安装座，所述安装座的内侧设置有沿所述盒子方向来回运动的压轮，所述压轮与第一气缸连接，所述支撑臂上端固定有沿所述安装座方向来回运动的第二气缸，所述安装座上端固定有所述第二气缸可以触及并推动的挡板，所述支撑臂上设置有可以检测所述盒子位置的对射光纤；

所述第一机械手、第二机械手均连接一夹手，所述夹手包括可与所述第一机械手或第二机械手连接的第一连接板，所述第一连接板内侧设置有两组并排设置的第一轴承座，所述每组第一轴承座之间均设置有第一丝杠组件，所述第一丝杠组件的丝杠螺母外设置有第一移动块，所述第一移动块的一侧固定有第一连接件，所述夹手还包括用于夹持所述卡塞的第一夹具，所述第一夹具包括左右对称的两个夹紧块，所述夹紧块通过所述第一连接件固定在所述第一移动块上。

2.根据权利要求1所述的一种用于晶圆片卡塞自动装盒子的搬运机构，其特征在于：所述夹紧块包括侧夹块和平夹块，所述侧夹块的内侧设置有水平的且可以卡入所述第二翻边的第一卡槽，所述第一卡槽上方固定有所述平夹块，所述平夹块的内侧端设置有水平的且可以卡入所述“﹃”型件的第二卡槽，所述侧夹块对应所述第一翻边位置开设有竖直的第三卡槽，所述第三卡槽设置有倒角，所述平夹块的形状与所述凹槽的形状对应设置。

3.根据权利要求1所述的一种用于晶圆片卡塞自动装盒子的搬运机构，其特征在于：所述第一丝杠组件靠近所述第一连接板一侧均设置有第一导轨，所述第一移动块与所述第一导轨上的滑块固定设置。

4.根据权利要求1所述的一种用于晶圆片卡塞自动装盒子的搬运机构，其特征在于：所述转轴两端均设有一支撑，所述第二电机通过同步带与所述转轴传动连接，所述支撑与所述第二电机均设置在所述第一工作台上。

5.根据权利要求1所述的一种用于晶圆片卡塞自动装盒子的搬运机构，其特征在于：所述旋转台四周设置有若干可以通过伸缩夹住所述盒子的下壳体的夹爪。

设计说明书

技术领域

本实用新型属于自动化技术领域，具体涉及一种用于晶圆片卡塞自动装盒子的搬运机构。

背景技术

现有一种装圆晶片的卡塞，如图2所示，该卡塞01包括左右对称的框架本体0101，框架本体0101内部的两侧均设置有若干均布的第一卡板0102，框架本体0101前方开口的两侧均设置有第一翻边0103，第一翻边0103垂直第一卡板0102设置，框架本体0101的上端面设置有两个“﹃”型件0104，“﹃”型件0104的外侧均设置有第二翻边0105，第二翻边0105平行第一卡板0102设置；还有一种能装卡塞的盒子，如图7所示，该盒子03包括上壳体0301和下壳体0302，上壳体0301的一侧与下壳体0302的一侧通过合页转动连接，盒子03的两侧均设置有凹槽0303。现需要将装好圆晶片的卡塞放入盒子中，传统的操作方式为人工将盒子搬运到指定位置，然后打开盒子，再将卡塞搬运并装入盒子中，人力成本大，而且操作不便，效率极低，严重影响企业效益。

因此，有必要设计一种用于晶圆片卡塞自动装盒子的搬运机构来解决上述问题。

实用新型内容

为克服上述现有技术中的不足，本实用新型目的在于提供一种用于晶圆片卡塞自动装盒子的搬运机构。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供的技术方案是：一种用于晶圆片卡塞自动装盒子的搬运机构，该卡塞包括左右对称的框架本体，所述框架本体内部的两侧均设置有若干均布的第一卡板，所述框架本体前方开口的两侧均设置有第一翻边，所述第一翻边垂直所述第一卡板设置，所述框架本体的上端面设置有两个“﹃”型件，所述“﹃”型件的外侧均设置有第二翻边，所述第二翻边平行所述第一卡板设置；该盒子包括上壳体和下壳体，所述上壳体的一侧与所述下壳体的一侧通过合页转动连接，该盒子的两侧均设置有凹槽；所述搬运机构包括工作间，所述工作间内设置有开盒机构、第一货架、第二货架、第一机械手、第二机械手，所述第一机械手、第二机械手均移动设置在龙门架上，所述第一货架、第二货架分别设置在所述开盒机构的两侧；

优选的技术方案为：所述夹紧块包括侧夹块和平夹块，所述侧夹块的内侧设置有水平的且可以卡入所述第二翻边的第一卡槽，所述第一卡槽上方固定有所述平夹块，所述平夹块的内侧端设置有水平的且可以卡入所述“﹃”型件的第二卡槽，所述侧夹块对应所述第一翻边位置开设有竖直的第三卡槽，所述第三卡槽设置有倒角，所述平夹块的形状与所述凹槽的形状对应设置。

优选的技术方案为：所述第一丝杠组件靠近所述第一连接板一侧均设置有第一导轨，所述第一移动块与所述第一导轨上的滑块固定设置。

优选的技术方案为：所述转轴两端均设有一支撑，所述第二电机通过同步带与所述转轴传动连接，所述支撑与所述第二电机均设置在所述第一工作台上。

优选的技术方案为：所述旋转台四周设置有若干可以通过伸缩夹住所述盒子的下壳体的夹爪。

由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有的优点是：

本实用新型设计了一种用于晶圆片卡塞自动装盒子的搬运机构，可实现自动开盒并将卡塞装入盒子中后再关盒，卡塞与盒子的搬运可自动化搬运，操作不便，提高生产效率，自动化程度高，降低人力成本，大大提高了企业效益。

附图说明

图1为本实用新型平面示意图。

图2为晶圆片卡塞示意图。

图3为夹手与卡塞示意图。

图4为夹手正面示意图。

图5为夹手背面示意图（不含第一连接板）。

图6为第一连接件与夹紧块示意图。

图7为晶圆片盒子立体示意图。

图8为开盒机构示意图。

图9为夹紧模组示意图一。

图10为夹紧模组示意图二。

图11为旋转台示意图。

图12为摆臂组件示意图。

以上附图中，卡塞01，框架本体0101，第一卡板0102，第一翻边0103，“﹃”型件0104，第二翻边0105，夹手02，第一连接板0201，第一轴承座0202，第一丝杠组件0203，第一移动块0204，第一连接件0205，第一夹具0206，夹紧块020601，侧夹块020602，平夹块020603，第一卡槽020604，第二卡槽020605，第三卡槽020606，第一导轨0207，第一电机0208，盒子03，上壳体0301，下壳体0302，凹槽0303，第一工作台04，旋转台05，夹爪0501，夹紧模组06，第二电机0601，转轴0602，摆臂组件0603，支撑臂0604，伸缩臂0605，缓冲件0606，安装座0607，压轮0608，第一气缸0609，第二气缸0610，挡板0611，对射光纤0612，支撑0613，工作间07，开盒机构08，第一货架09，第二货架10，第一机械手11，第二机械手12，龙门架13。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。

请参阅图1~图12。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

注：附图中两个第一连接件0205的形状略有差异，实际可做成对称件，去掉第一连接件0205的部分结构便于内部结构的展示和标注。

实施例：如图1 ~图12所示，一种用于晶圆片卡塞自动装盒子的搬运机构，该卡塞01包括左右对称的框架本体0101，框架本体0101内部的两侧均设置有若干均布的第一卡板0102，框架本体0101前方开口的两侧均设置有第一翻边0103，第一翻边0103垂直第一卡板0102设置，框架本体0101的上端面设置有两个”﹃”型件0104，”﹃”型件0104的外侧均设置有第二翻边0105，第二翻边0105平行第一卡板0102设置；该盒子03包括上壳体0301和下壳体0302，上壳体0301的一侧与下壳体0302的一侧通过合页转动连接，该盒子03的两侧均设置有凹槽0303；搬运机构包括工作间07，工作间07内设置有开盒机构08、第一货架09、第二货架10、第一机械手11、第二机械手12，第一机械手11、第二机械手12均移动设置在龙门架13上，第一货架09、第二货架10分别设置在开盒机构08的两侧；开盒机构08包括第一工作台04，第一工作台04上设置有用于放置盒子03的旋转台05，旋转台05一侧设置有用于打开盒子03的夹紧模组06；夹紧模组06包括与第二电机0601传动连接的转轴0602，转轴0602的两端均固定有摆臂组件0603，摆臂组件0603包括支撑臂0604，支撑臂0604的内侧沿其长度方向移动设置有伸缩臂0605，伸缩臂0605与支撑臂0604之间设置有缓冲件0606，伸缩臂0605的前端固定有安装座0607，安装座0607的内侧设置有沿盒子03方向来回运动的压轮0608，压轮0608与第一气缸0609连接，支撑臂0604上端固定有沿安装座0607方向来回运动的第二气缸，安装座0607上端固定有第二气缸可以触及并推动的挡板，支撑臂0604上设置有可以检测盒子03位置的对射光纤；第一机械手11、第二机械手12均连接一夹手02，夹手02包括可与第一机械手11或第二机械手12连接的第一连接板0201，第一连接板0201内侧设置有两组并排设置的第一轴承座0202，每组第一轴承座0202之间均设置有第一丝杠组件0203，第一丝杠组件0203的丝杠螺母外设置有第一移动块0204，第一移动块0204的一侧固定有第一连接件0205，夹手02还包括用于夹持卡塞01的第一夹具0206，第一夹具0206包括左右对称的两个夹紧块020601，夹紧块020601通过第一连接件0205固定在第一移动块0204上。夹紧块020601包括侧夹块020602和平夹块020603，侧夹块020602的内侧设置有水平的且可以卡入第二翻边0105的第一卡槽020604，第一卡槽020604上方固定有平夹块020603，平夹块020603的内侧端设置有水平的且可以卡入”﹃”型件0104的第二卡槽020605，侧夹块020602对应第一翻边0103位置开设有竖直的第三卡槽020606，第三卡槽020606设置有倒角，平夹块020603的形状与凹槽0303的形状对应设置。应用中，可在第一丝杠组件0203的上方均设置一个第一电机0208，第一电机0208通过同步带与第一丝杠组件0203传动连接。

卡塞01夹取原理：第一电机0208可通过同步带带动第一丝杆组件0203上的丝杆螺母左右运动，丝杆螺母通过第一移动块0204带动第一连接件0205左右运动，第一连接件0205带着夹紧块020601作左右运动，通过分别控制两个第一电机0208则可控制夹具的夹取动作；夹具的夹紧块020601先向两侧分开，待夹手02通过第一机械手运动到卡塞01所在位置后，夹紧块020601向内侧运动，第二翻边0105卡入第一卡槽020604，”﹃”型件0104卡入第二卡槽020605，第一翻边0103卡入第三卡槽020606（第三卡槽020606的倒角可方便第一翻边0103卡入），卡塞01与夹手02均为对称左右结构，夹手02两侧均夹住卡塞01，限制了卡塞01X、Y、Z轴方向的运动，保证夹紧到位后通过第一机械手带动转移卡塞01。

盒子03夹取原理：第一电机0208可通过同步带带动第一丝杆组件0203上的丝杆螺母左右运动，丝杆螺母通过第一移动块0204带动第一连接件0205左右运动，第一连接件0205带着夹紧块020601作左右运动，通过分别控制两个第一电机0208则可控制夹具的夹取动作；夹具的夹紧块020601先向两侧分开，待夹手02通过第二机械手运动到盒子03所在位置后，夹紧块020601向内侧运动，平夹块卡入凹槽，保证夹紧到位后通过第二机械手带动转移盒子03。

开盒原理：盒子03放置在旋转台05上，开盒前需使得上壳体0301和下壳体0302连接的一侧对着夹紧模组06；当夹紧模组06处于初始状态时，摆臂组件0603摆动至竖直方向，如图2所示；当夹紧模组06处于带夹取状态时，摆臂组件0603摆动至水平方向，两个摆臂组件0603分别位于盒子03的两侧。首先，将来料（盒子03）送至旋转台05，盒子03方向调整准确后，令夹紧模组06动作，控制第二气缸0610动作，第二气缸0610推动挡板0611，使得挡板0611带着伸缩臂0605向前伸出；令第二电机0601动作，使摆臂组件0603摆动至盒子03两侧的对应位置，可通过对射光纤0612检测到盒子03是否已放置旋转台05；令第一气缸0609动作，使两侧压轮0608夹紧盒子03的上壳体0301两侧；令第二气缸0610归位，令第二电机0601反方向动作，使得摆臂组件0603可以带着上壳体0301转动，执行开盖动作；摆臂组件0603的旋转半径和上壳体0301的旋转半径不同，在开盖的过程中，伸缩臂0605与支撑臂0604之间的相对位置会发生变化来实现自动调整，缓冲件0606进行缓冲调节，保证运动的稳定性，关盒时摆臂组件0603夹着上壳体0301由开盒状态的竖直方向摆动至水平方向关盒后再松开，其余动作同理。

自动装盒过程：来料卡塞01放置在第一货架09，来料盒子03放置在第二货架10，通过第一机械手11取卡塞01，通过第二机械手12取盒子03；第二机械手12取到盒子03后将盒子03放置在开盒机构08的旋转台05上，通过开盒机构08自动将盒子03打开，然后第一机械手11将取到的卡塞01放入已打开的盒子03中，然后通过开盒机构08盖上盒子03，再通过第二机械手12将装好卡塞01的盒子03搬运至指定位置。

优选的实施方式为：如图4所示，第一丝杠组件0203靠近第一连接板0201一侧均设置有第一导轨0207，第一移动块0204与第一导轨0207上的滑块固定设置。保证了第一移动块0204左右运动的直线性，保证了夹取位置的准确性，增强模组配合，提高生产效率。

优选的实施方式为：如图10所示，转轴0602两端均设有一支撑0613，第二电机0601通过同步带与转轴0602传动连接，支撑0613与第二电机0601均设置在第一工作台04上。抬高转轴0602设置的高度，可以减小支撑臂0604和伸缩臂0605的设计长度，控制摆臂组件0603的重量，从而节约材料，节省能源，降低成本，提高企业效益。

优选的实施方式为：如图11所示，旋转台05四周设置有若干可以通过伸缩夹住盒子03的下壳体0302的夹爪0501。保证盒子03位置稳定，保证下壳体0302不会在打开时被摆臂组件0603带动；其中，伸缩夹住盒子03的夹爪0501可以通过夹爪气缸实现，旋转台05可以通过在平台下设置旋转气缸实现。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

设计图

一种用于晶圆片卡塞自动装盒子的搬运机构论文和设计

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主设计要求

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