CN104400703B - 辅助定位工装及三轴定位方法 - Google Patents

Abstract

辅助定位工装及三轴定位方法，主要解决现有真空机械手手指安装时定位精度不高，效率低下的问题。该工装由一个工装主体构成，工装主体的顶端部位设有调整螺栓A及叠簧；前部的两侧设有对称的两个水平限位块，与两个水平限位块相垂直的方向制有垂直限位块。所述水平限位块与垂直限位块配合可完成对手指位置的限制，使手指与工装固定。工装主体末端设有两个对称的挡块，挡块的垂直方向制有末端挡块。所述工装主体上设计有观察窗。在安装机械手手指时使其三轴立体定位，提高了安装精度及安装重复性。具有效率高，减少安装后微调工作量的特点。可广泛应用于等离子体增强化学气象沉积设备中。

Description

辅助定位工装及三轴定位方法

技术领域

本发明是一种为真空机械手手指在安装时使用的辅助定位工装，主要应用于等离子体增强化学气象沉积设备中，通过三轴定位的功能来实现手指安装位置的重复性。属于半导体薄膜沉积应用及制备技术领域。

背景技术

在12寸的PECVD(等离子体增强化学气象沉积)设备中，由于设备沉积温度较高，所以真空机械手的手指需采用耐高温的陶瓷材料，而且真空机械手存在结构上的限制，手指的连接处没有精确的定位装置。传统的安装方法是靠安装者的手法及经验来保证精度，手指安装后需要反复进行传片验证和微调，工作效率较低。

发明内容

本发明以解决上述问题为目的，主要解决现有真空机械手手指安装时定位精度不高，效率低下的问题。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：辅助定位工装，由一个工装主体构成。工装主体的顶端部位设有调整螺栓A及叠簧。调整螺栓A及叠簧可完成对手指安装时俯仰角度的调整。工装主体前部的两侧设有对称的两个水平限位块，与两个水平限位块相垂直的方向设有垂直限位块。所述水平限位块与垂直限位块配合可完成对手指位置的限制，使手指与工装固定。工装主体末端设有两个对称的挡块，挡块的垂直方向制有末端挡块，可配合机械手的手臂宽度。上述每个挡块是由两个小挡块构成。当工装主体与机械手手臂组合后使工装的下表面与手臂的上表面贴合，利用工装主体末端挡块，将工装主体与机械手手臂固定，在安装机械手手指时将以一个固定的方式连接至手臂处，这时由于定位工装的存在，手指无法窜动，定位完成。上述工装主体上设计有观察窗，通过观察窗可观察到机械手手臂的连接螺栓位置，将螺栓固定，手指安装完成。

辅助定位工装的三轴定位方法是通过下述步骤实现的：

1、根据定位工装主体在结构上的设计，当工装主体放置在机械手手臂上时，机械手手臂嵌在两个挡块之间，手臂的宽度与两个挡块之间的宽度为配合尺寸，工装主体在X轴方向上便无法移动。在安装机械手手指时，手指嵌在两个水平限位块之间，手指的宽度与水平限位块之间的宽度为配合尺寸，手指在X轴的方向上也无法移动，此时手指与手臂在X轴方向的位置便保持一致，完成了X轴方向上的定位。

2、将工装主体上的末端挡块与机械手手臂沿Z轴方向紧贴，保持此位置时，将机械手手指的Z轴连接处沿Z轴方向与垂直限位块贴紧，手指和手臂在Z轴上的位置便固定，完成Z轴的定位。

3、拧动工装主体上的调整螺栓A，螺栓的弧面与手指上表面相切，限制了手指的沿Y轴向上的位置，叠簧的存在使螺栓在静止时无法窜动，当位置微调好后不再拧动调整螺栓A，机械手手指上表面紧贴螺栓弧面，完成Y轴方向上的定位，至此，完成三轴定位。

本实用新型的有益效果是：1、在安装机械手手指时使其三轴立体定位，提高了安装精度及安装重复性。2、效率提高，减少了安装后微调的工作量。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是图1的后视图。

图3是放大的调整螺栓的示意图。

图4是真空机械手手指结构示意图。

图5是真空机械手手指与真空机械手连接示意图。

图6是使用工装将真空机械手手指安装至真空机械手上的示意图。

图7是使用工装将真空机械手手指安装至真空机械手上的后视图。

图8是使用工装将真空机械手手指安装至真空机械手上的侧视图。

具体实施方式

实施例：

参照图1-3，辅助定位工装，由一个工装主体13构成。工装主体13的顶端部位设有调整螺栓A3及叠簧4。调整螺栓A3及叠簧4可完成对手指安装时俯仰角度的调整。工装主体13前部的两侧设有对称的两个水平限位块5，与两个限位块5相垂直的方向设有垂直限位块6。所述水平限位块5与垂直限位块6配合可完成对机械手手指位置的限制，使手指与工装固定。工装主体13末端设有两个对称的挡块1，两个挡块1之间的尺寸与机械手的手臂宽度为配合尺寸，挡块1的垂直方向制有末端挡块2。当工装主体13与机械手手臂组合后使工装的下表面与手臂的上表面贴合，利用工装主体末端的挡块2，将工装主体13与机械手手臂固定，在安装机械手手指时将以一个固定的方式连接至手臂处，这时由于定位工装的存在，手指无法窜动，定位完成。上述工装主体13上设计有观察窗7，通过观察窗7可观察到机械手手臂的连接螺栓位置，将螺栓固定，手指安装完成。

上述调整螺栓3的端面呈圆形，并且有较高的光洁度，不会对机械手手指产生划伤，

辅助定位工装的三轴定位方法具体步骤：

①由图1、图2可见，辅助定位工装，工装主体13包括对应手臂的X轴方向上的挡块1及Z轴方向上的末端挡块2。上述两个对称的挡块1分为4个小块，可限制X轴方向上的位置，挡块1之间的间隙是为了方便操作机械手手臂上的紧固螺栓，末端挡块2为一块整体，其位置尺寸与机械手手臂连接处配合，完成Z轴上的限位。工装主体13前端设置了调整螺栓A3及叠簧4，叠簧4可以使调整螺栓A3在静止时无法发生窜动，为Y轴的定位起到辅助作用。

②图3为调整螺栓的示意图，其端面已加工成圆形，并且有较高的光洁度，不会对机械手手指产生划伤，

③图4为机械手手指的示意图，该零件包含机械手指指尖8，连接孔9，及Z轴连接处10。

④图5所示，机械手手臂上有4个紧固螺栓11，其位置与图4所示连接孔(9)对应。在安装机械手手指时需先完全松开调整螺栓B12，再松开4个紧固螺栓11，(不需完全松开，保证手指可安装进去的程度即可)，将机械手手指与手臂相连接。

⑤由图6、图7可见，将工装主体13放置在机械手手臂上，挡块1之间的尺寸与手臂的宽度尺寸相匹配，水平限位块5之间的尺寸与机械手手指的宽度尺寸相匹配，手臂和手指分别嵌入挡块1、水平限位块5之间,限制了X轴方向上的窜动。这时对工装施加Z轴正向的力，末端挡块2的Z轴方向右侧与手臂连接件贴合，可紧紧的贴合在手臂上，再使用一个辅助夹子14将工装主体13与机械手手臂夹紧，此时工装与手臂固定，这时对手指施加一个Z轴反向的力，垂直限位块6使得手指在Z轴方向固定。

⑥由图8所示，工装主体13与机械手手指之间存在设计间隙，此间隙为了Y轴方向调整有足够的空间，这时拧紧调整螺栓A3可使手指沿Y周向下倾斜，松开调整螺栓A3，可使机械手手指沿Y轴向上倾斜。

⑦调整好角度后，根据图8所示黑色箭头持续用手施加轻微的力F(保证手指不窜动的力即可)，将图7所示的4个紧固螺栓11拧紧，按序将调整螺栓B12带上劲即可，撤掉辅助夹子及工装，机械手手指安装完成。

⑧进行后续测试若需调整Y轴角度，则重复第⑥、⑦步进行微调，当第一个手指安装好后，工装主体13上的调整螺栓A3便不再拧动，以此为基准，后续所有安装的机械手手指均可保持此角度位置安装，保证了安装的一致性及准确性。

Claims (2)

1.一种辅助定位工装，其特征在于：它由一个工装主体构成，工装主体的顶端部位设有调整螺栓A及叠簧；前部的两侧设有对称的两个水平限位块，与两个水平限位块相垂直的方向设有垂直限位块，所述水平限位块与垂直限位块配合可完成对手指位置的限制，使手指与工装固定，工装主体末端设有两个对称的挡块，挡块的垂直方向制有末端挡块，所述工装主体上设计有观察窗。

2.采用如权利要求1所述的辅助定位工装的三轴定位方法，该方法是通过下述步骤实现的：

(1)根据定位工装主体在结构上的设计，当工装主体放置在机械手手臂上时，机械手手臂嵌在两个挡块之间，手臂的宽度与两个挡块之间的宽度为配合尺寸，工装主体在X轴方向上便无法移动，在安装机械手手指时，手指嵌在两个水平限位块之间，手指的宽度与水平限位块之间的宽度为配合尺寸，手指在X轴的方向上也无法移动，此时手指与手臂在X轴方向的位置便保持一致，完成了X轴方向上的定位；

(2)将工装主体上的末端挡块与机械手手臂沿Z轴方向紧贴，保持此位置时，将机械手手指的Z轴连接处沿Z轴方向与垂直限位块贴紧，手指和手臂在Z轴上的位置便固定，完成Z轴的定位；

(3)拧动工装主体上的调整螺栓A，螺栓的弧面与手指上表面相切，限制了手指的沿Y轴向上的位置，叠簧的存在使螺栓在静止时无法窜动，当位置微调好后不再拧动调整螺栓A，机械手手指上表面紧贴螺栓弧面，完成Y轴方向上的定位，至此，完成三轴定位。