CN104511907B - 手指间距可调的机械手及其晶圆搬运装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机械手技术领域，提供了一种手指间距可调的机械手及其晶圆搬运装置。其中机械手包括：至少2个手指单元；至少2个调节杆，调节杆的一端与手指单元转动连接，调节杆（的另一端与第一滑块转动连接；第一滑块沿第一导轨运动，第一导轨沿手指单元的机械手指方向设置；手指单元的侧边设有第二导轨，第二导轨沿竖直方向设置，手指单元通过第二滑块沿第二导轨运动；第一滑块沿第一导轨运动，驱动调节杆转动呈收缩或放开状态，带动手指单元沿第二导轨做上下运动。本发明实现了对机械手指间距的有效调节。

Description

手指间距可调的机械手及其晶圆搬运装置

【技术领域】

本发明涉及机械手技术领域，特别是涉及一种手指间距可调的机械手及其晶圆搬运装置。

【背景技术】

在半导体器件的生产过程中，目前现有的晶圆搬运机械手机构，一般只能运输一个晶圆。在同时运送多个晶圆时，无法对机械手的手指间距进行调整，因此其适应性和应用范围受到了一定的限制，这种机械手只能在特定环境下对多个晶圆完成同时搬运，从而也限制了机械手的工作效率。

鉴于此，克服该现有技术所存在的缺陷是本技术领域亟待解决的问题。

【发明内容】

本发明要解决的技术问题是提供一种可以对手指间距进行调整的机械手及其晶圆搬运装置。

本发明采用如下技术方案：

一种手指间距可调的机械手，所述机械手包括：

至少2个手指单元（10），每一手指单元（10）设有一机械手指（11）；

至少2个调节杆（20），所述调节杆（20）的一端与手指单元（10）转动连接；

第一滑块（30），所述调节杆（20）的另一端与第一滑块（30）转动连接；

第一导轨（40），所述第一滑块（30）沿第一导轨（40）运动，第一导轨（40）沿手指单元（10）的机械手指（11）方向设置；

所述手指单元（10）的侧边设有第二导轨（60），所述第二导轨（60）沿竖直方向设置且与第一导轨（40）垂直，手指单元（10）的侧边固定有第二滑块（50），手指单元（10）通过第二滑块（50）沿第二导轨（60）运动；

所述第一滑块（30）沿第一导轨（40）运动，驱动调节杆（20）转动呈收缩或放开状态，带动手指单元（10）沿第二导轨（60）做上下运动。

进一步地，在所述手指单元（10）的一侧设置一套第一滑块（30）和第一导轨（40），相应地在所述手指单元（10）的一侧设置一套第二滑块（50）和第二导轨（60）；或者

在所述手指单元（10）的两侧各设置一套第一滑块（30）和第一导轨（40），相应地在所述手指单元（10）的两侧各设置一套第二滑块（50）和第二导轨（60）。

进一步地，所述调节杆（20）的类型包括弯杆（21）和/或直杆（22），每一调节杆（20）的另一端通过一连接座（70）相连，连接座（70）固定于第一滑块（30）上，使调节杆（20）的另一端与第一滑块（30）转动连接。

在本发明一实施例中，所述手指单元（10）设有5个，在竖直方向上从上往下分别为：第一手指单元（101）、第二手指单元（102）、第三手指单元（103）、第四手指单元（104）和第五手指单元（105）；

所述机械手还包括一外壳，所述第三手指单元（103）与外壳固定连接；

所述调节杆（20）设有4个，4个调节杆（20）分别与第一手指单元（101）、第二手指单元（102）、第四手指单元（104）和第五手指单元（105）连接，第三手指单元（103）未连接有调节杆（20）；

所述第二导轨（60）固定设置于外壳上，所述第一手指单元（101）、第二手指单元（102）、第四手指单元（104）和第五手指单元（105）分别通过第二滑块（50）沿第二导轨（60）运动。

进一步地，所述调节杆（20）的类型包括弯杆（21）和直杆（22）；

与所述第一手指单元（101）和第五手指单元（105）连接的调节杆（20）为弯杆（21），与所述第二手指单元（102）和第四手指单元（104）连接的调节杆（20）为直杆（22）；

每对弯杆（21）和每对直杆（22）的另一端通过一连接座（70）相连，连接座（70）固定于第一滑块（30）上，使调节杆（20）的另一端与第一滑块（30）转动连接。

进一步地，所述每一手指单元（10）还设有托块（12）和盖板（13），所述机械手指（11）固定于托块（12）和盖板（13）之间。

进一步地，所述第三手指单元（103）的托块（12）与外壳固定连接。

进一步地，在所述手指单元（10）的侧边设有两个第二导轨（60），包括第二导轨A（61）和第二导轨B（62），所述第一手指单元（101）和第五手指单元（105）沿第二导轨A（61）运动，所述第二手指单元（102）和第四手指单元（104）沿第二导轨B（62）运动。

进一步地，所述机械手用于晶圆搬运。

本发明还提供了一种晶圆搬运装置，在所述晶圆搬运装置中设有如上所述的手指间距可调的机械手。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：在机械手指结构中加入调节杆结构，通过推拉第一滑块实现调节杆的收放，从而实现对机械手指间距的有效调节，提高了机械手的工作效率，增加了机械手指的适应性和通用性，使得机械手指在不同工作环境下都能实现对多个待搬运物品的同时运输。

【附图说明】

图1是本发明实施例中手指间距可调的机械手的结构示意图；

图2是本发明实施例中手指间距可调的机械手的局部剖视图。

附图标记如下：

10-手指单元， 101-第一手指单元，

102-第二手指单元， 103-第三手指单元，

104-第四手指单元， 105-第五手指单元，

11-机械手指， 12-托块，

13-盖板， 20-调节杆，

21-弯杆， 22-直杆，

30-第一滑块， 40-第一导轨，

50-第二滑块， 60-第二导轨，

61-第二导轨A， 62-第二导轨B，

70-连接座。

【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仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

本发明提供了一种手指间距可调的机械手，包括如下部件：

至少2个手指单元，每一手指单元设有一机械手指；至少2个调节杆，调节杆的一端与手指单元转动连接；第一滑块，调节杆的另一端与第一滑块转动连接；第一导轨，第一滑块沿第一导轨运动，第一导轨沿手指单元的机械手指方向设置；手指单元的侧边设有第二导轨，第二导轨沿竖直方向设置且与第一导轨垂直，手指单元的侧边固定有第二滑块，手指单元通过第二滑块沿第二导轨运动；第一滑块沿第一导轨运动，驱动调节杆转动呈收缩或放开状态，带动手指单元沿第二导轨做上下运动。

本发明在机械手指结构中加入调节杆结构，通过推拉第一滑块实现调节杆的收放，从而实现对机械手指间距的有效调节，提高了机械手的工作效率，增加了机械手指的适应性和通用性，使得机械手指在不同工作环境下都能实现对多个待搬运物品的同时运输。

其中，手指单元的个数优选为奇数，比如3个，5个，等等。下面以5个手指单元为例对本发明进行详细说明。

如图1和图2所示，本实施例中，手指单元10设有5个，在竖直方向上从上往下分别为：第一手指单元101、第二手指单元102、第三手指单元103、第四手指单元104和第五手指单元105。除机械手指11外，每一手指单元还设有托块12和盖板13，机械手指11固定于托块12和盖板13之间。该机械手还包括一外壳（图中未示出），第三手指单元103的托块12通过螺钉与外壳固定连接。第一手指单元101的托块12与第四手指单元104的托块12结构类似，第二手指单元102的托块12与第五手指单元105的托块12结构类似，而第一手指单元101和第四手指单元104的托块12与第二手指单元102和第五手指单元105的托块12结构有所不同，其结构上的差异主要是为了避让螺钉。

调节杆20设有4个，4个调节杆20分别与第一手指单元101、第二手指单元102、第四手指单元104和第五手指单元105连接，第三手指单元103未连接有调节杆20。调节杆20的类型包括弯杆21和直杆22：与第一手指单元101和第五手指单元105连接的调节杆20为弯杆21，与第二手指单元102和第四手指单元104连接的调节杆20为直杆22；每对弯杆21和每对直杆22的另一端通过一连接座70相连，连接座70固定于第一滑块30上，使调节杆20的另一端与第一滑块30转动连接。这样，调节杆20组成雨伞状结构，通过驱动部件（图中未示出）对第一滑块30沿第一导轨40的推拉实现弯杆21和直杆22的收放，从而实现对五指间距的有效调节。驱动部件可以是气缸或电机等公知的驱动部件。

根据实际的要求，通过勾股定理的计算可得出所需的参数，弯杆21连接处与直杆22连接处的距离为直杆22可调节距离的1.5倍。

第二导轨60固定设置于外壳上，第一手指单元101、第二手指单元102、第四手指单元104和第五手指单元105分别通过第二滑块50沿第二导轨60运动，第二导轨60的导向使得各手指单元10只能做竖直方向上的上下运动。在本实施例中，在手指单元10的两侧各设置一套第一滑块30和第一导轨40，相应地在手指单元10的两侧各设置一套第二滑块50和第二导轨60。进一步地，在手指单元10的侧边设有两个第二导轨60，包括第二导轨A61和第二导轨B62，第一手指单元101和第五手指单元105沿第二导轨A61运动，第二手指单元102和第四手指单元104沿第二导轨B62运动。在其他实施例中，还可以仅在手指单元10的一侧设置一套第一滑块30和第一导轨40，相应地在手指单元10的一侧设置一套第二滑块50和第二导轨60。

可以理解的是，调节杆20的类型除了弯杆21和直杆22搭配的形式外，还可以仅为弯杆21，或者仅为直杆22，每一调节杆20的另一端通过连接座70相连，连接座70固定于第一滑块30上，使调节杆20的另一端与第一滑块30转动连接。

本实施例提供的机械手主要用于晶圆搬运，当然，该机械手还可以适用于其他物品的搬运，此处不做限制。

本实施例中加入了类似雨伞的结构后，通过对第一滑块30的推拉实现弯杆21和直杆22一起收放，第一滑块30向左运动则四个调节杆20呈收缩状态，使五个手指单元10的间距变小，第一滑块30向右运动则四个调节杆20呈放开状态，使五个手指单元10的间距变大，由此实现了五个机械手指11间距的调节，并且为等间距变化，实现了晶圆在不同间距位置时的运输，提高了工作效率，增加了机械手指的适应性和通用性，使得机械手指在不同工作环境下都能实现对多个晶圆的同时运输。

本发明实施例还提供了一种晶圆搬运装置，在该晶圆搬运装置中设有上述的手指间距可调的机械手。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种手指间距可调的机械手，其特征在于，所述机械手包括：

手指单元(10)设有5个，在竖直方向上从上往下分别为：第一手指单元(101)、第二手指单元(102)、第三手指单元(103)、第四手指单元(104)和第五手指单元(105)；

每一手指单元(10)设有一机械手指(11)；

调节杆(20)设有4个，所述调节杆(20)的一端与手指单元(10)转动连接；

第一滑块(30)，所述调节杆(20)的另一端与第一滑块(30)转动连接；

第一导轨(40)，所述第一滑块(30)沿第一导轨(40)运动，第一导轨(40)沿手指单元(10)的机械手指(11)方向设置；

所述手指单元(10)的侧边设有第二导轨(60)，所述第二导轨(60)沿竖直方向设置且与第一导轨(40)垂直，手指单元(10)的侧边固定有第二滑块(50)，手指单元(10)通过第二滑块(50)沿第二导轨(60)运动；

所述第一滑块(30)沿第一导轨(40)运动，驱动调节杆(20)转动呈收缩或放开状态，带动手指单元(10)沿第二导轨(60)做上下运动；

在所述手指单元(10)的一侧设置一套第一滑块(30)和第一导轨(40)，相应地在所述手指单元(10)的一侧设置一套第二滑块(50)和第二导轨(60)；或者

在所述手指单元(10)的两侧各设置一套第一滑块(30)和第一导轨(40)，相应地在所述手指单元(10)的两侧各设置一套第二滑块(50)和第二导轨(60)；

所述机械手还包括一外壳，所述第三手指单元(103)与外壳固定连接；

所述4个调节杆(20)分别与第一手指单元(101)、第二手指单元(102)、第四手指单元(104)和第五手指单元(105)连接，第三手指单元(103)未连接有调节杆(20)；

所述第二导轨(60)固定设置于外壳上，所述第一手指单元(101)、第二手指单元(102)、第四手指单元(104)和第五手指单元(105)分别通过第二滑块(50)沿第二导轨(60)运动；

所述调节杆(20)的类型包括弯杆(21)和直杆(22)；

与所述第一手指单元(101)和第五手指单元(105)连接的调节杆(20)为弯杆(21)，与所述第二手指单元(102)和第四手指单元(104)连接的调节杆(20)为直杆(22)；

每对弯杆(21)和每对直杆(22)的另一端通过一连接座(70)相连，连接座(70)固定于第一滑块(30)上，使调节杆(20)的另一端与第一滑块(30)转动连接。

2.如权利要求1所述的手指间距可调的机械手，其特征在于，所述每一手指单元(10)还设有托块(12)和盖板(13)，所述机械手指(11)固定于托块(12)和盖板(13)之间。

3.如权利要求1所述的手指间距可调的机械手，其特征在于，所述第三手指单元(103)的托块(12)与外壳固定连接。

4.如权利要求1所述的手指间距可调的机械手，其特征在于，在所述手指单元(10)的侧边设有两个第二导轨(60)，包括第二导轨A(61)和第二导轨B(62)，所述第一手指单元(101)和第五手指单元(105)沿第二导轨A(61)运动，所述第二手指单元(102)和第四手指单元(104)沿第二导轨B(62)运动。

5.如权利要求1所述的手指间距可调的机械手，其特征在于，所述机械手用于晶圆搬运。

6.一种晶圆搬运装置，其特征在于，在所述晶圆搬运装置中设有权利要求1-5任一项所述的手指间距可调的机械手。