全文摘要
本实用新型实施例公开了一种晶圆搬运机械手，包括翻转机构以及驱动所述翻转机构进行旋转的动力机构组件，所述动力机构组件的一端输出轴上连接有手指连接件，所述手指连接件内设有第一轴，所述翻转机构设有第二轴；所述第一轴和第二轴通过双轴承模组压紧在所述动力机构组件的输出轴上；且所述动力机构组件的另一端输出轴上连接有码盘编辑器，所述码盘编辑器电性连接有控制板，所述控制板电性连接所述动力机构组件，本实用新型增加了翻转功能，能适应更多的搬运工况；利用码盘编辑器实现翻转位置的实时监控，确保翻转精度；其高度模块化设计大大提高了翻转机构更换及维护效率。
主设计要求
1.一种晶圆搬运机械手，包括翻转机构(1)以及驱动所述翻转机构(1)进行旋转的动力机构组件，其特征在于：所述动力机构组件的一端输出轴上连接有手指连接件(2)，所述手指连接件(2)内设有第一轴(3)，所述翻转机构(1)设有第二轴(4)；所述第一轴(3)和第二轴(4)通过双轴承模组(5)压紧在所述动力机构组件的输出轴上；且所述动力机构组件的另一端输出轴上连接有码盘编辑器(6)，所述码盘编辑器(6)电性连接有控制板(7)，所述控制板(7)电性连接所述动力机构组件。
设计方案
1.一种晶圆搬运机械手，包括翻转机构(1)以及驱动所述翻转机构(1)进行旋转的动力机构组件，其特征在于：所述动力机构组件的一端输出轴上连接有手指连接件(2)，所述手指连接件(2)内设有第一轴(3)，所述翻转机构(1)设有第二轴(4)；所述第一轴(3)和第二轴(4)通过双轴承模组(5)压紧在所述动力机构组件的输出轴上；且所述动力机构组件的另一端输出轴上连接有码盘编辑器(6)，所述码盘编辑器(6)电性连接有控制板(7)，所述控制板(7)电性连接所述动力机构组件。
2.根据权利要求1所述的一种晶圆搬运机械手，其特征在于：所述动力机构组件包括步进电机(8)，所述步进电机(8)的输出端通过减速电机(9)连接所述手指连接件(2)。
3.根据权利要求1所述的一种晶圆搬运机械手，其特征在于：所述双轴承模组(5)包括轴承座(501)，所述轴承座(501)的内侧壁分别设置有用于预压第一轴(3)的第一轴承(502)和用于预压第二轴(4)的第二轴承(503)，所述轴承座(501)上设置有间环(504)，所述间环(504)位于所述第一轴承(502)和第二轴承(503)之间。
4.根据权利要求3所述的一种晶圆搬运机械手，其特征在于：所述第二轴承(503)同时预压所述第一轴(3)和第二轴(4)。
5.根据权利要求2所述的一种晶圆搬运机械手，其特征在于：所述码盘编辑器(6)包括编码器(602)以及安装在减速电机(9)转轴上的码盘(601)，所述编码器(602)上设置有位移传感器，且所述编码器(602)与码盘(601)非接触式连接，所述位移传感器正对所述编码器(602)。
6.根据权利要求1所述的一种晶圆搬运机械手，其特征在于：还包括基板(10)，所述控制板(7)设置在所述基板(10)上，且与所述基板(10)一体成型，所述控制板(7)上设置有电性连接所述动力机构组件和码盘编辑器(6)的通讯串口。
7.根据权利要求6所述的一种晶圆搬运机械手，其特征在于：所述基板(10)的尾部还通过支架(11)安装有用于对晶圆实现图像扫描功能的光电传感器。
设计说明书
技术领域
本实用新型实施例涉及晶圆搬运装置技术领域，具体涉及一种晶圆搬运机械手。
背景技术
晶圆是指硅半导体集成电路制作所用的硅晶片，由于其形状为圆形，故称为晶圆；在硅晶片上可加工制作成各种电路元件结构，而成为有特定电性功能之IC产品。晶圆的原始材料是硅，而地壳表面有用之不竭的二氧化硅。二氧化硅矿石经由电弧炉提炼，盐酸氯化，并经蒸馏后，制成了高纯度的多晶硅。
在生产晶圆的过程当中，将晶圆从一个工作平台转移至另一个工作平台，传统多采用人工手持晶圆进行搬运的方式，同行业现有技术多为非旋转式搬运方式，搬运晶圆时只能水平搬运，无法应对非水平方式搬运的工况。目前市面上带翻转式搬运机械手多采用气动驱动方式完成手指的翻转，其缺点明显：
(1)搬运形式单一：翻转机构只能进行两个位置的翻转动作，无法完成各个角度的无级式转动；
(2)翻转精度低，稳定性差：无法适应有高精度要求的搬运工况，掉片的风险非常大；控制系统为全开环控制，无法监测到手指翻转过程的实时位置，在运动过程中容易造成设备的撞机，影响晶圆的品质，严重时导致晶圆报废，降低晶圆生产的良品率；
(3)维修不便：结构及控制与机械手一体化，控制及后期维护不便。
以上缺陷都导致现有的晶圆的搬运效率不高。
实用新型内容
为此，本实用新型实施例提供一种晶圆搬运机械手，以解决现有技术中晶圆的搬运方式单一，翻转精度低，稳定性差和效率低的问题。
为了实现上述目的，本实用新型实施例提供如下技术方案：
一种晶圆搬运机械手，包括翻转机构以及驱动所述翻转机构进行旋转的动力机构组件，所述动力机构组件的一端输出轴上连接有手指连接件，所述手指连接件内设有第一轴，所述翻转机构设有第二轴；所述第一轴和第二轴通过双轴承模组压紧在所述动力机构组件的输出轴上；且所述动力机构组件的另一端输出轴上连接有码盘编辑器，所述码盘编辑器电性连接有控制板，所述控制板电性连接所述动力机构组件。
本实用新型实施例的特征还在于，所述动力机构组件包括步进电机，所述步进电机的输出端通过减速电机连接所述手指连接件。
本实用新型实施例的特征还在于，所述双轴承模组包括轴承座，所述轴承座的内侧壁分别设置有用于预压第一轴的第一轴承和用于预压第二轴的第二轴承，所述轴承座上设置有间环，所述间环位于所述第一轴承和第二轴承之间。
本实用新型实施例的特征还在于，所述第二轴承同时预压所述第一轴和第二轴。
本实用新型实施例的特征还在于，所述码盘编辑器包括编码器以及安装在减速电机转轴上的码盘，所述编码器上设置有位移传感器，且所述编码器与码盘非接触式连接，所述位移传感器正对所述编码器。
本实用新型实施例的特征还在于，还包括基板，所述控制板设置在所述基板上，且与所述基板一体成型，所述控制板上设置有电性连接所述动力机构组件和码盘编辑器的通讯串口。
本实用新型实施例的特征还在于，所述基板的尾部还通过支架安装有用于对晶圆实现图像扫描功能的光电传感器。
本实用新型实施例具有如下优点：
(1)本实用新型采用吸附夹紧的方式，结合手指连接件的多角度无级翻转动作，增加了翻转功能，能适应更多的搬运工况；
(2)本实用新型利用码盘编辑器结合动力动力装置，实现翻转位置的实时监控，确保翻转精度，同时增加了增加图像扫描功能，定位精度高，控制方式机动灵活；
(3)本实用新型的控制板与翻转装置机构一体成型，控制板上设置有电性连接动力机构组件和码盘编辑器的通讯串口，其高度模块化设计大大提高了翻转机构更换及维护效率。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
本说明书所绘示的结构、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。
图1为本实用新型实施例提供的整体结构示意图；
图2为本实用新型实施例提供的纵剖结构示意图；
图3为本实用新型实施例提供的码盘编辑器的结构示意图。
图中：
1-翻转机构；2-手指连接件；3-第一轴；4-第二轴；5-双轴承模组；6-码盘编辑器；7-控制板；8-步进电机；9-减速电机；10-基板；11-支架；12-真空气道；
501-轴承座；502-第一轴承；503-第二轴承；504-间环；601-码盘；602-编码器。
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，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”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。
针对晶圆搬运的现有装置中存在的搬运方式单一，翻转精度低，稳定性差和效率低的问题。如图1至图3所示，本实用新型提供了一种晶圆搬运机械手，旨在利用其完成搬运装置的多角度无级翻转动作，并实时监控搬运机械手在翻转过程中所在的位置，确保翻转精度。具体的：
该圆搬运机械手包括翻转机构1以及驱动翻转机构1进行旋转的动力机构组件，动力机构组件的一端输出轴上连接有手指连接件2。优选的，动力机构组件包括步进电机8，步进电机8的输出端通过减速电机9连接手指连接件2。通过减速电机9减速之后将动力传递给手指连接件2，带动手指连接件2进行翻转动作。步进电机8发挥了其体积小，响应速度快，定位精度高，控制方式机动灵活等优势。配合减速电机9，将电机的精度误差降至最低，提升整体定位精度。
手指连接件2与翻转机构1之间转动连接，且手指连接件2与翻转机构1之间还设置有为晶圆的吸附提供负压供应的真空气道12。为了提高手指连接件2与翻转机构1之间连接的稳定性，手指连接件2内设有第一轴3，翻转机构1设有第二轴4；第一轴3和第二轴4通过双轴承模组5预紧将轴承游隙消除。
具体的：双轴承模组5包括轴承座501，轴承座501的内侧壁分别设置有预压第一轴3的第一轴承502和预压第二轴4的第二轴承503，第一轴承502和第二轴承503之间的轴承座501上设置有间环504。通过间环504的轴向尺寸及其公差来控制第一轴承502和第二轴承503内圈之间的间隙尺寸及公差，从而保证安装第一轴承502和第二轴承503完毕后轴承游隙在理想的范围内，从而保证轴承的使用寿命，使手指连接件2悬臂很长的情况下扔能保持较高的刚性及稳定性。优选的，第二轴承503同时预压第一轴3和第二轴4。可以进一步提高第一轴3和第二轴4之间预压的紧密程度，提高结构的稳定性。
且动力机构组件的另一端输出轴上连接有码盘编辑器6，码盘编辑器6电性连接有控制板7，控制板7电性连接动力机构组件。使用码盘编辑器6与动力机构组件配合，码盘编辑器6把角位移转换成电信号，并传输至控制板7，控制板7通过对电信号的分析和处理后，将指令传输至动力机构组件，修正动力机构组件的功率，实现翻转位置的实时监控，确保翻转精度。具体的：
码盘编辑器6包括安装在减速电机9转轴上的码盘601，码盘编辑器6还包括与码盘601非接触式连接的设有位移传感器的编码器602，位移传感器正对编码器602。优选的，基板10的尾部还通过支架11安装有用于对晶圆实现图像扫描功能的光电传感器。
作为优选的实施方式：该圆搬运机械手还包括用于承载各机构的基板10，控制板7与基板10一体成型，控制板7上设置有电性连接动力机构组件和码盘编辑器6的通讯串口，其高度模块化设计大大提高了翻转机构更换及维护效率。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本实用新型作了详尽的描述，但在本实用新型基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201921152498.8
申请日:2019-07-22
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:11(北京)
授权编号:CN209804624U
授权时间:20191217
主分类号:H01L21/677
专利分类号:H01L21/677;H01L21/687;H01L21/683;H01L21/68;H01L21/67;B65G47/90;B65G47/248
范畴分类:38F;
申请人:北京锐洁机器人科技有限公司
第一申请人:北京锐洁机器人科技有限公司
申请人地址:100176 北京市大兴区北京经济技术开发区科创十四街99号33幢C栋603室
发明人:尹诚诚;周卫国;刘冬梅;王强;董纯洁
第一发明人:尹诚诚
当前权利人:北京锐洁机器人科技有限公司
代理人:盛明星
代理机构:11577
代理机构编号:北京知呱呱知识产权代理有限公司 11577
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计