CN108565245B - 硅片转移用组合机械手 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及硅片转移技术领域，尤其是一种硅片转移用组合机械手，包括第一机械手、第二机械手及连接座；第一机械手包括第一悬臂及固定在第一悬臂上的第一承载板，第一承载板的外侧面固定有第一吸盘组；第二机械手包括第二悬臂及固定在第二悬臂上的第二承载板，第二承载板的外侧面固定有第二吸盘组；当第一电机带动第二悬臂转动至第二吸盘组与第一吸盘组齐平时，第一吸盘组中吸盘所吸附的硅片与第二吸盘组中吸盘所吸附的硅片构成一个沿第一承载板长度方向等间隔分布的硅片阵列，本发明的硅片转移用组合机械手通过第一机械手和第二机械手的相互配合极大提升了硅片在花篮与石英舟之间的转移效率，相对现有模式实现产能提升一倍。

Description

硅片转移用组合机械手
技术领域
本发明涉及硅片转移技术领域，尤其是一种硅片转移用组合机械手。
背景技术
目前硅片在制绒后需要进行扩散，而制绒工艺中硅片所需采用的是半截距花篮，共100槽，1-50槽之间每槽间距为4.76mm，第50槽与51槽之间间距为24mm，51-100槽之间每槽间距为4.76mm，扩散工艺则需要将花篮中的硅片转移到石英舟内，然后将石英舟放入到扩散炉内，石英舟的的规格为共200槽，每槽间距2.38mm；
由于半截距花篮与石英舟的差异，目前在半截距花篮中的硅片导入到石英舟中时：插片机械手从花篮中一次抓取50张间距为4.76mm硅片插到石英舟，反复重复此动作，产能8000片/h；
目前在石英舟中的硅片导入到半截距花篮中时：插片机械手从石英舟中一次抓取50张间距为4.76mm硅片插到花篮，反复重复此动作，产能8000片/h.
上述做法所存在的缺陷在于机械手每次只能抓取50片，导致产能较低，显然需要多次在石英舟转移到花篮或花篮转移到石英舟之间的过程，耗时较长。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了解决现有技术中插片机械手只能每次抓取50片硅片，导致产能较低的问题，现提供一种硅片转移用组合机械手。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种硅片转移用组合机械手，包括第一机械手、第二机械手及连接座；
所述第一机械手包括第一悬臂及固定在第一悬臂上的第一承载板，所述第一承载板的外侧面固定有第一吸盘组，所述第一悬臂设置在连接座上；
所述第二机械手包括第二悬臂及固定在第二悬臂上的第二承载板，所述第二承载板的外侧面固定有第二吸盘组，所述第二悬臂转动设置在第一悬臂上，所述第一悬臂上固定有用于驱动第二悬臂转动的第一电机；
所述第一吸盘组及第二吸盘组均包括沿第一承载板的长度方向等间隔分布的若干用于吸附硅片的吸盘，所述第一吸盘组及第二吸盘组中相邻两个吸盘的间距均为D，所述第一吸盘组中的硅片与第二吸盘组中的硅片相互错开排列，所错开的间距为d，其中，D＝2d；
当第一电机带动第二悬臂转动至第二吸盘组与第一吸盘组齐平时，第一吸盘组中吸盘所吸附的硅片与第二吸盘组中吸盘所吸附的硅片构成一个沿第一承载板长度方向等间隔分布的硅片阵列，硅片阵列中相邻两个硅片之间的间距均为d。
本方案中通过第一机械手上的第一吸盘组和第二机械手上的第二吸盘组分别吸取一组硅片后，然后由第一电机带动第二机械手旋转至其上的第二吸盘组与第一吸盘组齐平，从而实现第一吸盘组吸盘的硅片与第二吸盘组吸附的硅片构成一个硅片阵列，使硅片间的间距缩小0.5倍，以便一次性插入到石英舟中，进而提高了硅片在花篮与石英舟之间转移的效率。
进一步地，所述第一悬臂转动设置在连接座上，所述连接座上固定有用于驱动第一悬臂转动的第二电机，启动第二电机可实现第一悬臂相对连接座旋转，进而实现第一吸盘组和第二吸盘组一并转动，以便使第一吸盘组或第二吸盘组对准石英舟或花篮进行硅片抓取。
进一步地，所述吸盘的背面具有气流槽，所述吸盘的正面具有与气流槽连通的气孔，吸盘的侧面具有与气流槽连通的接口，所述气流槽的槽口处封堵有槽盖，利用真空泵为动力源，每个吸盘上的接口均通过气管与真空泵接通，从而启动真空泵实现吸盘上的气孔将硅片吸附固定。
进一步地，所述第一承载板通过第一吊杆与第一悬臂固定连接，所述第二承载板通过第二吊杆与第二悬臂固定连接，所述第二吊杆及第一悬臂分别位于第二悬臂的两端。
本发明的有益效果是：本发明的硅片转移用组合机械手通过第一机械手和第二机械手的相互配合极大提升了硅片在花篮与石英舟之间的转移效率，相对现有模式实现产能提升一倍。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明中硅片转移用组合机械手的三维示意图；
图2是本发明中硅片转移用组合机械手的右视示意图；
图3是本发明中硅片转移用组合机械手的主视示意图；
图4是本发明硅片转移用组合机械手中第一吸盘组和第二吸盘组齐平时的主视示意图；
图5是本发明硅片转移用组合机械手中吸盘一侧的爆炸示意图；
图6是本发明硅片转移用组合机械手中吸盘另一侧的爆炸示意图；
图7是本发明硅片转移用组合机械手中第一机械手和第二机械手分别吸附上硅片的三维示意图；
图8是本发明硅片转移用组合机械手中第一吸盘组和第二吸盘组齐平时构成硅片阵列的三维示意图；
图9是本发明中花篮的三维示意图；
图10是本发明中石英舟的三维示意图；
图11是本发明硅片转移用组合机械手安装在六轴机械手上的示意图；
图12是本发明硅片转移用组合机械手安装在六轴机械手上使用时的示意图。
图中：1、第一悬臂，1-1、第一承载板，1-2、第一吸盘组，1-3、第一吊杆，1-4、第一电机，2、第二悬臂，2-1、第二承载板，2-2、第二吸盘组，2-3、第二吊杆，3、连接座，3-1、第二电机，4、吸盘，4-1、气流槽，4-2、气孔，4-3、接口，4-4、槽盖，5、硅片，6、硅片阵列，7、花篮，8、石英舟，9、六轴机械手。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成，方向和参照(例如，上、下、左、右、等等)可以仅用于帮助对附图中的特征的描述。因此，并非在限制性意义上采用以下具体实施方式，并且仅仅由所附权利要求及其等同形式来限定所请求保护的主题的范围。
实施例1
如图1-8所示，一种硅片转移用组合机械手，包括第一机械手、第二机械手及连接座3；
所述第一机械手包括第一悬臂1及固定在第一悬臂1上的第一承载板1-1，所述第一承载板1-1的外侧面固定有第一吸盘组1-2，所述第一悬臂1设置在连接座3上；
所述第二机械手包括第二悬臂2及固定在第二悬臂2上的第二承载板2-1，所述第二承载板2-1的外侧面固定有第二吸盘组2-2，所述第二悬臂2转动设置在第一悬臂1上，所述第一悬臂1上固定有用于驱动第二悬臂2转动的第一电机1-4；
所述第一吸盘组1-2及第二吸盘组2-2均包括沿第一承载板1-1的长度方向等间隔分布的50个用于吸附硅片5的吸盘4，所述第一吸盘组1-2及第二吸盘组2-2中相邻两个吸盘4的间距均为D，所述第一吸盘组1-2中的硅片5与第二吸盘组2-2中的硅片5相互错开排列，所错开的间距为d，其中，D＝2d，D取4.76mm，d取2.38mm；
当第一电机1-4带动第二悬臂2转动至第二吸盘组2-2与第一吸盘组1-2齐平时，第一吸盘组1-2中吸盘4所吸附的硅片5与第二吸盘组2-2中吸盘4所吸附的硅片5构成一个沿第一承载板1-1长度方向等间隔分布的硅片阵列6，硅片阵列6中相邻两个硅片5之间的间距均为d。
所述第一悬臂1转动设置在连接座3上，所述连接座3上固定有用于驱动第一悬臂1转动的第二电机3-1，启动第二电机3-1可实现第一悬臂1相对连接座3旋转，进而实现第一吸盘组1-2和第二吸盘组2-2一并转动，以便使第一吸盘组1-2或第二吸盘组2-2对准石英舟8或花篮7进行硅片5抓取。
所述吸盘4的背面具有气流槽4-1，所述吸盘4的正面具有与气流槽4-1连通的气孔4-2，吸盘4的侧面具有与气流槽4-1连通的接口4-3，所述气流槽4-1的槽口处封堵有槽盖4-4，利用真空泵为动力源，每个吸盘4上的接口4-3均通过气管与真空泵接通，从而启动真空泵实现吸盘4上的气孔4-2将硅片5吸附固定。
所述第一承载板1-1通过第一吊杆1-3与第一悬臂1固定连接，所述第二承载板2-1通过第二吊杆2-3与第二悬臂2固定连接，所述第二吊杆2-3及第一悬臂1分别位于第二悬臂2的两端。
如图9-12所示，上述硅片转移用组合机械手在使用时通过连接座3固定在六轴机械手9的执行端，半截距花篮7和石英舟8分别放置在六轴机械手9的两侧，半截距花篮7和石英舟8各自放置在不同的输送装置上；
半截距花篮7的规格具体为：共100槽，1-50槽之间每槽间距为4.76mm，第50槽与51槽之间间距为24mm，51-100槽之间每槽间距为4.76mm；
石英舟8的的规格具体为共200槽，每槽间距2.38mm；
本实施例中有两种工作模式：
第一种工作模式为在半截距花篮7中的硅片5导入到石英舟8中，具体如下：
一、首先六轴机械手9驱动该组合机械手移动至花篮7处，并使第一机械手上的第一吸盘组1-2对准花篮7中的硅片5，六轴机械手9驱动该组合机械手下移，进而使第一吸盘组1-2从花篮7中吸取50片硅片5，第一吸盘组1-2中所吸附的相邻两个硅片5的间距为4.76mm，随后六轴机械手9驱动该组合机械手上移；
二、然后启动第二电机3-1使第一机械手和第二机械手一并翻转，实现转换为第二机械手上的第二吸盘组2-2对准花篮7中的硅片5，六轴机械手9驱动该组合机械手下移，随后第二吸盘组2-2从花篮7中吸取50片硅片5，第二吸盘组2-2中所吸附的相邻两个硅片5的间距为4.76mm，随后六轴机械手9驱动该组合机械手上移；
三、然后启动第一电机1-4，由第一电机1-4带动第二机械手旋转至其上的第二吸盘组2-2与第一吸盘组1-2齐平，从而实现第一吸盘组1-2吸附的硅片5与第二吸盘组2-2吸附的硅片5构成一个硅片阵列6，硅片阵列6中相邻两个硅片5的间距为2.38mm，最后由六轴机械手9将该组合机械手转动至石英舟8处，然后一次性将花篮7中的100片硅片5全部转移至石英舟8中。
第二种工作模式为石英舟8中的硅片5导入到半截距花篮7中，具体如下：
一、首先六轴机械手9驱动该组合机械手移动至石英舟8处，第一机械手上的第一吸盘组1-2和第二机械手上的第二吸盘组2-2相互齐平，随后六轴机械手9驱动该组合机械手下移，实现第一吸盘组1-2所吸附的硅片5与第二吸盘组2-2所吸附的硅片5构成一个硅片阵列6，硅片阵列6中相邻两个硅片5的间距为2.38mm，即一次性从石英舟8中吸取100片硅片5；
二、然后六轴机械手9驱动该组合机械手移动至花篮7上方，然后启动第一电机1-4，由第一电机1-4带动第二机械手旋转至其上的第二吸盘组2-2与第一吸盘组1-2分离，实现第一机械手和第二机械手上所吸附的相邻两个硅片5的间距均为4.76mm，进而与花篮7上每槽间距4.76mm相吻合；
三、然后六轴机械手9驱动该组合机械手下移并使第一机械手对准花篮7，使第一机械手上的50片硅片5转移至花篮7中，然后六轴机械手9驱动该组合机械手上移，并启动第二电机3-1，使第一机械手和第二机械手一并翻转，实现转换为第二机械手上的第二吸盘组2-2对准花篮7，随后六轴机械手9驱动该组合机械手下移，使第二机械手上的50片硅片5转移至花篮7中。
上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (4)

1.一种硅片转移用组合机械手，其特征在于：包括第一机械手、第二机械手及连接座(3)；
所述第一机械手包括第一悬臂(1)及固定在第一悬臂(1)上的第一承载板(1-1)，所述第一承载板(1-1)的外侧面固定有第一吸盘组(1-2)，所述第一悬臂(1)设置在连接座(3)上；
所述第二机械手包括第二悬臂(2)及固定在第二悬臂(2)上的第二承载板(2-1)，所述第二承载板(2-1)的外侧面固定有第二吸盘组(2-2)，所述第二悬臂(2)转动设置在第一悬臂(1)上，所述第一悬臂(1)上固定有用于驱动第二悬臂(2)转动的第一电机(1-4)；
所述第一吸盘组(1-2)及第二吸盘组(2-2)均包括沿第一承载板(1-1)的长度方向等间隔分布的若干用于吸附硅片(5)的吸盘(4)，所述第一吸盘组(1-2)及第二吸盘组(2-2)中相邻两个吸盘(4)的间距均为D，所述第一吸盘组(1-2)中的硅片(5)与第二吸盘组(2-2)中的硅片(5)相互错开排列，所错开的间距为d，其中，D＝2d；
当第一电机(1-4)带动第二悬臂(2)转动至第二吸盘组(2-2)与第一吸盘组(1-2)齐平时，第一吸盘组(1-2)中吸盘(4)所吸附的硅片(5)与第二吸盘组(2-2)中吸盘(4)所吸附的硅片(5)构成一个沿第一承载板(1-1)长度方向等间隔分布的硅片阵列(6)，硅片阵列(6)中相邻两个硅片(5)之间的间距均为d。
2.根据权利要求1所述的硅片转移用组合机械手，其特征在于：所述第一悬臂(1)转动设置在连接座(3)上，所述连接座(3)上固定有用于驱动第一悬臂(1)转动的第二电机(3-1)。
3.根据权利要求1所述的硅片转移用组合机械手，其特征在于：所述吸盘(4)的背面具有气流槽(4-1)，所述吸盘(4)的正面具有与气流槽(4-1)连通的气孔(4-2)，吸盘(4)的侧面具有与气流槽(4-1)连通的接口(4-3)，所述气流槽(4-1)的槽口处封堵有槽盖(4-4)。
4.根据权利要求1所述的硅片转移用组合机械手，其特征在于：所述第一承载板(1-1)通过第一吊杆(1-3)与第一悬臂(1)固定连接，所述第二承载板(2-1)通过第二吊杆(2-3)与第二悬臂(2)固定连接，所述第二吊杆(2-3)及第一悬臂(1)分别位于第二悬臂(2)的两端。
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