平面關(guān)節(jié)型機(jī)械手的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及機(jī)械手領(lǐng)域，特別是涉及一種平面關(guān)節(jié)型機(jī)械手。
【背景技術(shù)】
[0002]真空機(jī)械手是一種在真空環(huán)境下工作的機(jī)械手，主要應(yīng)用于半導(dǎo)體工業(yè)中，實(shí)現(xiàn)晶圓在真空腔室內(nèi)的傳輸。隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，對(duì)相關(guān)設(shè)備的真空度要求越來(lái)越高。因?yàn)槌哒婵諚l件下沉積薄膜可以減少殘余氣體的殘余和影響，減少表面和界面的雜質(zhì)和缺陷。
[0003]按傳動(dòng)方式的不同，真空機(jī)械手可分為平面關(guān)節(jié)型機(jī)械手和徑向直線運(yùn)動(dòng)(R- Θ )型機(jī)械手。由于平面關(guān)節(jié)型機(jī)械手可實(shí)現(xiàn)多個(gè)自由度，動(dòng)作比較靈活，因此平面關(guān)節(jié)型機(jī)械手應(yīng)用較為廣泛。
[0004]目前國(guó)內(nèi)平面關(guān)節(jié)型真空機(jī)械手的真空度只能到106Pa,伸長(zhǎng)后手臂末端距圓心不到1.5個(gè)腔體直徑。國(guó)外平面關(guān)節(jié)型真空機(jī)械手雖然可以實(shí)現(xiàn)真空度10 8下的樣品傳送，但存在以下不足:傳送距離小于腔體直徑；直線型的機(jī)械手傳送距離可以大于一個(gè)半徑，但均為單頭模式，只能對(duì)一種類(lèi)型的樣品進(jìn)行傳送，產(chǎn)品產(chǎn)出率低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種平面關(guān)節(jié)型機(jī)械手，能達(dá)到傳輸物品距離大，效率聞的目的。
[0006]本發(fā)明提供的平面關(guān)節(jié)型機(jī)械手，包括由密封板和真空蓋罩構(gòu)成的真空腔體，置于真空腔體內(nèi)部密封板上的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，真空腔體外的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；
所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括依次連接的第一小臂，第二小臂，第三小臂和第四小臂，還包括臂連接基座和一端安裝有第一夾具的伸縮臂，臂連接基座與第一小臂和第三小臂連接，伸縮臂通過(guò)安裝在靠近臂連接基座的外側(cè)的彈簧頂針固定在臂連接基座上；
所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，用來(lái)通過(guò)驅(qū)動(dòng)第二小臂和第四小臂轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)使伸縮臂在真空腔體內(nèi)進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)、伸縮。
[0007]所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括第一伺服電機(jī)、第二伺服電機(jī)和第三伺服電機(jī)；
當(dāng)?shù)谝凰欧姍C(jī)和第二伺服電機(jī)分別驅(qū)動(dòng)第二小臂和第四小臂以大小相等、方向相同的角速度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，伸縮臂在真空腔體內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)?shù)谝凰欧姍C(jī)和第二伺服電機(jī)分別驅(qū)動(dòng)第二小臂和第四小臂以大小相等、方向相反的角速度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，伸縮臂在真空腔體內(nèi)徑向伸縮；
第三伺服電機(jī)用來(lái)驅(qū)動(dòng)所述真空腔體的密封板的升降密封板的升降。
[0008]進(jìn)一步地，平面關(guān)節(jié)型機(jī)械手還包括鋼帶，所述鋼帶通過(guò)帶輪連接在第一小臂和第四小臂的固定軸上，帶輪傳動(dòng)比為1:1。
[0009]伸縮臂采用C型鋼結(jié)構(gòu)。
[0010]在所述真空腔體的密封板外部設(shè)置支撐基座，所述支撐基座通過(guò)密封板與執(zhí)行機(jī)構(gòu)相連。
[0011]在所述真空腔體底端的密封板上設(shè)置有支撐架，伸縮臂上另一端部安裝有第二夾具，所述真空腔室的蓋罩上設(shè)置有第一下壓機(jī)構(gòu)，第二下壓機(jī)構(gòu)，伸縮臂上靠近第一夾具的部位安裝有銷(xiāo)釘；
支撐架用來(lái)支撐下降后的伸縮臂，第一下壓機(jī)構(gòu)用來(lái)下壓彈簧頂針，使伸縮臂與彈簧頂針的銷(xiāo)釘脫離；第二下壓機(jī)構(gòu)用來(lái)下壓銷(xiāo)釘，使得滑動(dòng)到銷(xiāo)釘處的臂連接基座通過(guò)銷(xiāo)釘與伸縮臂固定。
[0012]第一夾具和第二夾具相同或不相同。
[0013]所述驅(qū)動(dòng)部件及所述執(zhí)行部件均采用不銹鋼材料制成，或者使用在真空中放氣率低的其它金屬材料。
[0014]本發(fā)明提供的平面關(guān)節(jié)型機(jī)械手，可使傳送距離接近真空腔體直徑的2倍，最大程度的利用所在腔室的空間；而且能傳送兩種不同類(lèi)型的物品，既提高了傳片效率，又提高了使用靈活性。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的平面關(guān)節(jié)型機(jī)械手結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的平面關(guān)節(jié)型機(jī)械手四個(gè)小臂示意圖；
圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的密封板上支撐架示意圖；
圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的真空蓋罩上的下壓機(jī)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說(shuō)明本發(fā)明，但不用來(lái)限制本發(fā)明的范圍。
[0017]本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種傳輸距離大，效率高的平面關(guān)節(jié)型機(jī)械手。
[0018]參見(jiàn)圖1至圖2，本發(fā)明實(shí)施例提供的平面關(guān)節(jié)型機(jī)械手，其包括:
由密封板和真空蓋罩構(gòu)成的真空腔體1，置于真空腔體I內(nèi)部密封板上的執(zhí)行機(jī)構(gòu)2，真空腔體I外的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)3 ；
本發(fā)明實(shí)施例中密封板可以采用焊接波紋管實(shí)現(xiàn)真空密封，但不限于波紋管只要能實(shí)現(xiàn)真空密封的器件都可以。
[0019]其中執(zhí)行機(jī)構(gòu)2包括依次連接的第一小臂20，第二小臂21，第三小臂22和第四小臂23，還包括臂連接基座26和一端安裝有第一夾具240的伸縮臂24，臂連接基座26與第一小臂20和第三小臂22連接，伸縮臂24通過(guò)安裝在靠近臂連接基座26外側(cè)的彈簧頂針27固定在臂連接基座26上；
驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)3，用來(lái)通過(guò)驅(qū)動(dòng)第二小臂21和第四小臂23轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)使伸縮臂24在真空腔體I內(nèi)進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)、伸縮。
[0020]具體地，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)3包括第一伺服電機(jī)30，第二伺服電機(jī)31和第三伺服電機(jī)32。
[0021]第一伺服電機(jī)30和第二伺服電機(jī)31分別驅(qū)動(dòng)第二小臂21和第四小臂23，當(dāng)?shù)谝凰欧姍C(jī)30和第二伺服電機(jī)31分別驅(qū)動(dòng)第二小臂21和第四小臂23以大小相等、方向相同的角速度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，伸縮臂24在真空腔體I內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，而不發(fā)生徑向伸縮；當(dāng)?shù)谝凰欧姍C(jī)30和第二伺服電機(jī)31分別驅(qū)動(dòng)第二小臂21和第四小臂23以大小相等、方向相反的角速度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，伸縮臂24在真空腔體I內(nèi)徑向伸縮:當(dāng)?shù)谝凰欧姍C(jī)30和第二伺服電機(jī)31分別驅(qū)動(dòng)第二小臂21和第四小臂23以大小相等、反方向?yàn)橄嗷タ拷慕撬俣绒D(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，伸縮臂24伸長(zhǎng)；當(dāng)?shù)谝凰欧姍C(jī)30和第二伺服電機(jī)31分別驅(qū)動(dòng)第二小臂21和第四小臂23以大小相等、反方向?yàn)橄嗷ケ畴x的角速度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，伸縮臂24縮短。
[0022]第三伺服電機(jī)32，用來(lái)驅(qū)動(dòng)真空腔體I的密封板的升降。密封板的升降可使得整體機(jī)械手的升降。
[0023]本發(fā)明實(shí)施例中密封板采用波紋管，則第三伺服電機(jī)32驅(qū)動(dòng)波紋管底座上升，則波紋管的軸在內(nèi)部會(huì)跟著上升，使得整體機(jī)械手上升。
[0024]伸縮臂24上的第一夾具240用來(lái)夾持待傳輸物品。
[0025]進(jìn)一步地的，該機(jī)械手還包括鋼帶25，鋼帶25通過(guò)帶輪連接在第一小臂20和第四小臂23的固定軸上，帶輪傳動(dòng)比為1:1，這樣可使第一小臂20和第四小臂23保持平行，因此伸縮臂24維持在第二小臂21和第四小臂23的中分線上，即伸縮臂24的伸縮始終在真空腔體I的徑向方向。
[0026]本發(fā)明伸縮臂24跨中心伸縮的方式使得傳送物品的距離能接近真空腔體直徑的2倍,徑向傳送精度達(dá)到0.1mm。
[0027]下面以傳送一個(gè)硅片為例，詳細(xì)說(shuō)明該機(jī)械手的工作過(guò)程:
第一伺服電機(jī)30和第二伺服電機(jī)31同時(shí)反方向旋轉(zhuǎn)，則第二小臂21和第四小臂23以大小相等、反方向?yàn)橄嗷タ拷慕撬俣绒D(zhuǎn)動(dòng)，這樣可使伸縮臂24伸長(zhǎng)，伸縮臂24伸長(zhǎng)后通過(guò)真空腔體I上法蘭連接的閥門(mén)進(jìn)入真空腔體I的進(jìn)樣室，對(duì)準(zhǔn)硅片的下方，通過(guò)第三伺服電機(jī)32控制密封板上升使該機(jī)械手整體上升，用第一夾具240托舉起硅片；然后第一伺服電機(jī)30和第二伺服電機(jī)31再