CN109707861A - 闸阀结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种闸阀结构，至少包括：中空的壳体，具有相对的第一开口及第二开口；闸板结构设于壳体内部，且于第一位置时对应于第一开口及第二开口，于第二位置时非对应于第一开口及第二开口；联动结构，其一侧连接闸板结构；以及至少一第一移动缸单元，其第一活塞杆连接联动结构的另一侧，其中第一移动缸单元伸出第一活塞杆且经由联动结构使闸板结构由第一位置移动至第二位置，其中第一移动缸单元缩回第一活塞杆且经由联动结构使闸板结构由第二位置移动至第一位置。藉由两段式气压驱动控制闸阀运作，以稳定地气密闸阀、成本低且使用寿命长。

Description

闸阀结构

技术领域

本发明涉及一种结构，尤其涉及一种藉由移动缸及联动结构来控制闸阀开启或关闭的闸阀结构。

背景技术

在例如半导体装置的制造过程中，会使用对基板例如半导体晶圆(以下亦简称为“晶圆”)进行蚀刻或成膜等基板处理装置。该基板处理装置包括：用来对例如晶圆实施既定处理的多个处理装置，以及分别连接该处理装置的搬运装置，且各搬运装置之间以中继室(传递室)连接。

由于可利用各搬运装置内所设置的搬运臂机构对各处理装置执行晶圆的传递(晶圆的搬出搬入)，同时在各搬运装置之间也能够通过中继室及其闸阀结构来执行晶圆的传递，故亦可在不使晶圆曝露于大气的情况下以其他处理装置进行连续处理。

并且，随着科技发展，常见大型基板使用于例如半导体装置的制造过程中。因此，提供具真空环境的处理装置及中继室，搭配控制闸阀结构，以便于大型基板能在不受外界污染下进行制程及运输，已为迫切需求的课题。

发明内容

有鉴于上述现有技术的问题，本发明的一目的就是要提供一种闸阀结构，可以藉由闸阀控制来稳定地气密闸阀，并且成本低、使用寿命长。

为达前述目的，本发明提出一种闸阀结构，至少包括：一中空的壳体，壳体具有相对的一第一开口及一第二开口；一闸板结构，设于壳体的内部，闸板结构于一第一位置时对应于第一开口及第二开口，闸板结构于一第二位置时非对应于第一开口及第二开口；一联动结构，联动结构的一侧连接闸板结构；以及至少一第一移动缸单元，第一移动缸单元的一第一活塞杆连接联动结构的另一侧，其中第一移动缸单元伸出第一活塞杆且经由联动结构使闸板结构由第一位置移动至第二位置，其中第一移动缸单元缩回第一活塞杆且经由联动结构使闸板结构由第二位置移动至第一位置。

其中，闸板结构至少包括一第一闸板、一第二闸板及一活塞单元，活塞单元包括设于第一闸板的一活塞缸、一第二活塞杆连接第二闸板以及一活塞本体可动式气密活塞缸，其中第一闸板及第二闸板藉由活塞单元呈一线性移动以使第一闸板及第二闸板开启第一开口及第二开口或关闭第一开口及第二开口。

本发明所述闸阀结构进一步包括一流体供应单元连接闸板结构的活塞单元，以供应气体或液体压力至活塞单元的活塞缸，以使第二闸板相对于第一闸板呈线性移动。

其中，流体供应单元为一流体管路贯穿联动结构，以供应气体或液体压力至活塞单元的活塞缸。

本发明所述闸阀结构进一步包括一第一复位单元设于活塞本体及第二闸板之间。

本发明所述闸阀结构进一步包括一控制单元经由流体供应单元控制第一移动缸单元及/或活塞单元，以控制第一移动缸单元的第一活塞杆伸出或缩回及/或控制活塞单元的第二活塞杆伸出或缩回。

其中，联动结构为一凸轮摇臂结构。

其中，凸轮摇臂结构包括一第一连杆、一第二连杆、一底架及一第二复位单元，其中第一连杆的一端连接闸板结构，第二连杆的一端联动第一连杆的另一端，第二复位单元设于底架及第二连杆之间，且底架具有一凸轮槽，借以使得第二连杆的另一端可动式限位于凸轮槽的顶端或底端。

本发明所述闸阀结构进一步包括有一位置侦测单元设于第一移动缸单元上。

本发明所述闸阀结构进一步包括有一支撑框架设于壳体的底部，且第一移动缸单元与联动结构设于支撑框架中。

承上所述，依本发明所述闸阀结构，其可具有一或多个下述优点：

(1)本发明所述闸阀结构，藉由第一移动缸单元搭配联动结构，可以移动闸板结构的位置，使得闸板结构开启或是关闭壳体的第一开口及第二开口，借此操控壳体的真空环境。

(2)本发明所述闸阀结构，藉由两段式气压驱动闸阀运作，可以藉由第一移动缸单元先让闸板结构移动至壳体的两开口的位置处，再藉由单一的活塞单元来让闸板密封壳体的两开口。因此，本发明的闸阀结构的结构简单、成本低且使用寿命长。

(3)本发明所述闸阀结构，藉由流体供应单元及控制单元，可以以气压或液压式作动第一移动缸单元及联动结构的活塞单元，能够稳定地控制闸阀运作。

(4)本发明所述闸阀结构，藉由凸轮摇臂结构中的凸轮槽，可以让联动结构在移动闸板结构及活塞单元作动的过程中，减少因流体管路偏移所造成的问题(例如磨耗或脱落等)。

现为使钧审对本发明的技术特征及所能达到的技术效果有更进一步的了解与认识，谨佐以较佳的实施例及配合详细的说明如后。

附图说明

图1为本发明所述闸阀结构的正视图，其中闸板结构非对应于第一开口及第二开口。

图2为本发明所述闸阀结构的正视图，其中闸板结构对应于第一开口及第二开口。

图3为图1中沿着剖面线A-A’所得的剖面示意图。

图4为图1中沿着剖面线B-B’所得的剖面示意图。

图5为图1中沿着剖面线C-C’所得的剖面示意图。

图6为图1中沿着剖面线D-D’所得的剖面示意图。

图7为图2中沿着剖面线A-A’所得的剖面示意图。

图8为图2中沿着剖面线B-B’所得的剖面示意图。

图9为图2中沿着剖面线C-C’所得的剖面示意图。

图10为图2中沿着剖面线D-D’所得的剖面示意图。

具体实施方式

为了有利于了解本创作的技术特征、内容与优点及其所能达成的功效，现将本创作配合附图，并以实施例的表达形式详细说明如下，而其中所使用的附图，其主旨仅为示意及辅助说明书之用，未必为本创作实施后的真实比例与精准配置，故不应就所附的附图的比例与配置关系解读、局限本创作于实际实施上的权利范围。此外，为使便于理解，下述实施例中的相同元件以相同的符号标示来说明。

请一并参阅图1至图10，图1为本发明所述闸阀结构的正视图(其中闸板结构非对应于第一开口及第二开口)，图2为本发明所述闸阀结构的正视图(其中闸板结构对应于第一开口及第二开口)，图3至图6分别为图1中沿着剖面线A-A'、B-B'、C-C'及D-D'所得的剖面示意图，图7至图10分别为图2中沿着剖面线A-A'、B-B'、C-C'及D-D'所得的剖面示意图。

如图1至图10所示，本发明所述闸阀结构至少包括有中空的壳体10、闸板结构20、联动结构30以及至少一第一移动缸单元40。壳体10具有相对的第一开口11及第二开口12。闸板结构20设于壳体10的内部，较佳地，闸板结构20可例如是活动式地设于壳体10的内部。闸板结构20于第一位置时对应于第一开口11及第二开口12，而闸板结构20于第二位置时非对应于第一开口11及第二开口12。联动结构30的一侧连接闸板结构20，以藉由联动结构30的运作来带动闸板结构20朝向第一开口11及第二开口12移动而对应于第一开口11及第二开口12(此时闸板结构20位于第一位置，见图2及图7至图10)，或者是带动闸板结构20背向第一开口11及第二开口12移动而非对应于第一开口11及第二开口12(此时闸板结构20位于第二位置，见图1及图3至图6)。

第一移动缸单元40的第一活塞杆42连接联动结构30的另一侧。因此，当第一移动缸单元40伸出或是缩回第一活塞杆42时，与第一活塞杆42连接的联动结构30会带动与联动结构30连接的闸板结构20移动而对应或是非对应于第一开口11及第二开口12，使得壳体10藉由第一开口11及第二开口12而与外界环境或是其他与壳体10连接的构件的腔体连通或是隔绝开来。

在本发明中，第一开口11及第二开口12可例如为矩形开口，但不限定于此。而闸板结构20可例如为尺寸略大于第一开口11及第二开口12的矩形结构，但不限定于此。藉由搭配第一开口11、第二开口12以及闸板结构20的尺寸形状，使得闸板结构20可以对应于第一开口11及第二开口12且密封第一开口及第二开口12。当一开口11及第二开口12为矩形开口且闸板结构20为矩形结构时，可以构成一矩形阀门。矩形阀门适用于搬运大尺寸基板(例如玻璃板)，透过翻转基板可以让基板以适当角度通过矩形阀门中的第一开口11及第二开口12，以搬运基板，并可节省成本及空间。

本发明所述闸阀结构更可例如包括有支撑框架80设于壳体10的底部，且第一移动缸单元40与联动结构30设于支撑框架80中。举例来说，支撑框架80可设置于壳体10的底部，且联动结构30及第一移动缸单元40可设置于支撑框架80中。

在本发明中，可以藉由第一移动缸单元40伸出第一活塞杆42且经由联动结构30来使闸板结构20由第一位置移动至第二位置，也可以藉由第一移动缸单元40缩回第一活塞杆42且经由联动结构30使闸板结构20由第二位置移动至第一位置。由于第一活塞杆42连接联动结构30，而联动结构30连接闸板结构20，因此当第一活塞杆42从第一移动缸单元40伸出时(第一活塞杆42的运作请见图2至图1)，可以带动联动结构30及闸板结构20背向第一开口11及第二开口12移动而非对应于第一开口11及第二开口12(此时壳体10可以经由第一开口11及第二开口12而与外界环境或是其他与壳体10连接的构件的腔体连通)。而当第一活塞杆42缩回至第一移动缸单元40中时(第一活塞杆42的运作请见图1至图2)，可以带动联动结构30及闸板结构20朝向第一开口11及第二开口12移动而对应于第一开口11及第二开口12，由于闸板结构20对应于第一开口11及第二开口12，可以再藉由闸板结构20的第一闸板22与第二闸板24的相对移动来密封第一开口11及第二开口12而让壳体10与外界环境或是其他与壳体10连接的构件的腔体隔绝开来，如后文所详述。

如图6及图10所示，闸板结构20可例如至少包括有第一闸板22、第二闸板24及活塞单元26，活塞单元26可例如包括有活塞缸262、第二活塞杆264以及活塞本体266。活塞缸262设于第一闸板22，第二活塞杆264的两端连接活塞本体266及第二闸板24，而活塞本体266可动式气密活塞缸262(即，活塞本体266气密式相对于活塞缸262移动)。其中，第一闸板22及第二闸板24藉由活塞单元26呈一线性移动以使第一闸板22及第二闸板24开启第一开口11及第二开口12或关闭第一开口11及第二开口12。举例来说，活塞缸262可设置于第一闸板22的表面凹槽上，或者是内嵌于第一闸板22中。活塞本体266可活动式地气密活塞缸262，使得在气体通入至活塞缸262中时，第一闸板22及活塞本体266可以受活塞缸262中的气体压力而被推离开来(例如是如图10所示的，第一闸板22被向左推动，而活塞本体262被向右推动)，使得第一闸板22朝向第一开口11移动而密封第一开口11，而活塞本体266推动第二活塞杆264而带动第二闸板24朝向第二开口12移动而密封第二开口12。

本发明所述闸阀结构更可例如包括有流体供应单元28连接闸板结构20的活塞单元26，以供应气体或液体压力至活塞单元26的活塞缸262，以使第二闸板24相对于第一闸板22呈线性移动。流体供应单元28可例如为流体管路，且流体管路可例如是贯穿联动结构30(见图4及图8)，以供应气体或液体压力至活塞单元26的活塞缸262。藉由流体供应单元28，可以将气体充气至活塞缸262，以控制第一闸板22及第二闸板24来分别密封第一开口11及第二开口12。或者，也可以藉由流体供应单元28来从活塞缸262中泄气，以控制第一闸板22及第二闸板24不密封第一开口11及第二开口12。位于联动机构30外部的流体供应单元28可例如为可挠式管路(即为可移动弯折的管路)，以便于当流体供应单元28因联动机构30运作而被带动时，不易造成损伤。此外，也可以藉由流体供应单元28来供应气体或液体压力至第一移动缸单元40，使得第一活塞杆42受气体或液体压力而从第一移动缸单元40伸出或缩回。

第一闸板22及第二闸板24的外侧周缘可例如设有密封元件，用以贴住壳体10内侧的第一开口11及第二开口12的周围，借以气密第一开口11及第二开口12。密封元件可例如为橡胶垫片等具有弹性的垫片，使得在第二闸板24相对于第一闸板22呈线性移动后，可以提供第一闸板22、第二闸板24与第一开口11、第二开口12处的壳体10的缓冲作用，避免因摩擦、撞击或其他因素而造成损耗，且也能够提高气密性。

本发明所述闸阀结构更可例如包括有第一复位单元50设于活塞本体266及第二闸板24之间。第一复位单元50可例如为弹簧。当充气至活塞缸262使得活塞本体266推动第二活塞杆264而带动第二闸板24朝向第二开口12移动时，活塞本体266及第二闸板24会挤压第一复位单元50，使得第一复位单元50产生形变(此时会储存变形能)。而当活塞缸262泄气时，第一复位单元50所储存的变形能会释放而让第一复位单元50可以辅助推动活塞本体266朝向活塞缸262移动。

本发明所述闸阀结构更可例如包括有控制单元60经由流体供应单元28控制第一移动缸单元40及/或活塞单元26，以控制第一移动缸单元40的第一活塞杆42伸出或缩回及/或控制活塞单元26的第二活塞杆264伸出或缩回。控制单元60可例如设置于壳体10的外部，较佳可设置于支撑框架80上。藉由控制单元60来控制流体供应单元28是否供应气体或液体压力至第一移动缸单元40，来达到控制闸板结构20朝向或背离第一开口11及第二开口12的目的。同样地，也可以藉由控制单元60来控制流体供应单元28是否供应气体或液体压力至活塞单元26，使得第一闸板22及第二闸板24呈线性移动，来达到控制第一闸板22、第二闸板24是否密封第一开口11、第二开口12的目的。

联动结构30可例如为凸轮摇臂结构。凸轮摇臂结构可例如包括有第一连杆32、第二连杆34、底架36及第二复位单元38。其中，第一连杆32的一端连接闸板结构20，第二连杆34的一端联动第一连杆32的另一端，第二复位单元38设于底架36及第二连杆34之间，且底架36可例如具有凸轮槽39，借以使得第二连杆34的另一端可动式限位于凸轮槽39的顶端或底端。凸轮槽39可例如包括有彼此连通的第一槽体及第二槽体，第一槽体及第二槽体纵向且偏心地设置于底架36上。因此，当第一活塞杆42缩回至第一移动缸单元40中而带动底架36及第二连杆34朝向壳体10移动时，第二连杆34会限位于凸轮槽39的底端(例如是第二连杆34的轴承会限位于下方的第二槽体)。而当第一活塞杆42从第一移动缸单元40中伸出而带动底架36及第二连杆34背向壳体10移动时，第二连杆34会限位于凸轮槽39的顶端(例如是第二连杆34的轴承会限位于上方的第一槽体)。由于第一槽体及第二槽体是纵向且偏心设置的，因此当第二连杆34的轴承分别限位于第一槽体及第二槽体时，于第一槽体中的轴承的中心不与于第二槽体中的轴承的中心垂直连接。因此，当闸板结构20中的第一闸板22及第二闸板24产生相对移动使得第一连杆32及/或贯穿第一连杆32的流体供应单元28发生微偏移现象时，可以藉由前述凸轮槽39的结构设计来让第二连杆34不会因为第一连杆32偏移而造成损坏。

第二复位单元38可例如为弹簧。当第一活塞杆42缩回至第一移动缸单元40而带动底架36推动第二连杆34朝向壳体10移动后，底架36会挤压第二复位单元38，使得第二复位单元38产生形变(此时会储存变形能)。而随后当第一活塞杆42从第一移动缸单元40伸出而带动底架36推动第二连杆34背向壳体10移动时，第二复位单元38所储存的变形能会释放而辅助底架36及其上的凸轮槽39向下移动。

本发明所述闸阀结构更可例如包括有位置侦测单元70设于第一移动缸单元40上。位置侦测单元70可例如为微动开关，但不限于此。当闸板结构20移动至第一位置时，会触发位置侦测单元70传输一位置信号至控制单元60，用以使活塞单元26的第二活塞杆264呈线性移动。举例来说，当控制单元60控制第一移动缸单元40的第一活塞杆42缩回至第一移动缸单元40而带动联动结构30连同闸板结构20朝向第一开口11及第二开口12移动，而使得闸板结构20对应于第一开口11及第二开口12时(此时闸板结构20位于第一位置)，由于第一活塞杆42会触发位置侦测单元70传输位置信号至控制单元60，控制单元60再依据此位置信号传输一充气信号至流体供应单元28，使得流体供应单元28提供气体或液体压力至活塞缸262，藉由流体压力来推动第一闸板22与活塞本体266，使得第一闸板22朝向第一开口11移动，而第二闸板24朝向第二开口12移动。

综上所述，本发明所述闸阀结构，藉由第一移动缸单元搭配联动结构，可以移动闸板结构的位置，使得闸板结构开启或是关闭壳体的第一开口及第二开口，借此操控壳体的真空环境。并且，本发明藉由两段式气压驱动闸阀运作，可以藉由第一移动缸单元先让闸板结构移动至壳体的两开口的位置处，再藉由单一的活塞单元来让闸板密封壳体的两开口。因此，本发明的闸阀结构的结构简单、成本低且使用寿命长。本发明藉由流体供应单元及控制单元，可以以气压或液压式作动第一移动缸单元及联动结构的活塞单元，能够稳定地控制闸阀运作。此外，本发明藉由凸轮摇臂结构中的凸轮槽，可以让联动结构在移动闸板结构及活塞单元作动的过程中，减少因流体管路偏移所造成的问题(例如磨耗或脱落等)。

以上所述仅为举例性，而非为限制性内容。任何未脱离本发明的精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包括于后附的权利要求中。

附图标记说明

10：壳体 32：第一连杆

11：第一开口 34：第二连杆

12：第二开口 36：底架

20：闸板结构 38：第二复位单元

22：第一闸板 39：凸轮槽

24：第二闸板 40：第一移动缸单元

26：活塞单元 42：第一活塞杆

262：活塞缸 50：第一复位单元

264：第二活塞杆 60：控制单元

266：活塞本体 70：位置侦测单元

28：流体供应单元 80：支撑框架

30：联动结构 A-A’、B-B’、C-C’、D-D’：剖面线

Claims (10)

1.一种闸阀结构，至少包括：

一中空的壳体，该壳体具有相对的一第一开口及一第二开口；

一闸板结构，设于该壳体的内部，该闸板结构在一第一位置时对应于该第一开口及该第二开口，该闸板结构在一第二位置时非对应于该第一开口及该第二开口；

一联动结构，该联动结构的一侧连接该闸板结构；以及

至少一第一移动缸单元，该第一移动缸单元的一第一活塞杆连接该联动结构的另一侧，其中该第一移动缸单元伸出该第一活塞杆且经由该联动结构使该闸板结构由该第一位置移动至该第二位置，其中该第一移动缸单元缩回该第一活塞杆且经由该联动结构使该闸板结构由该第二位置移动至该第一位置。

2.如权利要求1所述的闸阀结构，其中该闸板结构至少包括一第一闸板、一第二闸板及一活塞单元，该活塞单元包括设于该第一闸板的一活塞缸、一第二活塞杆连接该第二闸板以及一活塞本体可动式气密该活塞缸，其中该第一闸板及该第二闸板是藉由该活塞单元呈一线性移动以使该第一闸板及该第二闸板开启该第一开口及该第二开口或关闭该第一开口及该第二开口。

3.如权利要求2所述的闸阀结构，进一步包括一流体供应单元连接该闸板结构的该活塞单元，以供应气体或液体压力至该活塞单元的该活塞缸，以使该第二闸板相对于该第一闸板呈该线性移动。

4.如权利要求3所述的闸阀结构，其中该流体供应单元为一流体管路贯穿该联动结构，以供应气体或液体压力至该活塞单元的该活塞缸。

5.如权利要求2所述的闸阀结构，进一步包括一第一复位单元设于该活塞本体及该第二闸板之间。

6.如权利要求3所述的闸阀结构，进一步包括一控制单元经由该流体供应单元控制该第一移动缸单元及/或该活塞单元，以控制该第一移动缸单元的该第一活塞杆伸出或缩回及/或控制该活塞单元的该第二活塞杆伸出或缩回。

7.如权利要求6所述的闸阀结构，其中该联动结构为一凸轮摇臂结构。

8.如权利要求7所述的闸阀结构，其中该凸轮摇臂结构包括一第一连杆、一第二连杆、一底架及一第二复位单元，其中该第一连杆的一端连接该闸板结构，该第二连杆的一端联动该第一连杆的另一端，该第二复位单元设于该底架及该第二连杆之间，且该底架具有一凸轮槽，借以使得该第二连杆的另一端可动式限位于该凸轮槽的顶端或底端。

9.如权利要求6所述的闸阀结构，进一步包括一位置侦测单元设于该第一移动缸单元上。

10.如权利要求1所述的闸阀结构，进一步包括一支撑框架设于该壳体的底部，且该第一移动缸单元与该联动结构设于该支撑框架中。