CN110824849A - 旋入旋出装置和片库设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种旋入旋出装置和片库设备，片库设备包括：片库框架、旋入旋出装置和操作面板，所述旋入旋出装置的支架安装在所述片库框架上，所述操作面板固定在所述操作臂上；旋入旋出装置包括：支架、操作臂和调整臂，所述操作臂的一端通过转动结构连接在所述支架上，所述操作臂具有容置腔室，所述调整臂通过可伸缩弹性元件连接在所述操作臂的容置腔室内，所述操作臂的另一端安装有待旋入旋出对象，所述调整臂的一端旋转连接所述操作臂，所述调整臂的另一端为悬置端，所述操作臂与所述支架之间连接有氮气弹簧，可以满足当片库处于运输或转移状态时，操作面板位于一个位置，当操作人员操作时，操作面板位于另一个位置的要求。

Description

旋入旋出装置和片库设备
技术领域
本发明涉及半导体设备领域，尤其涉及一种旋入旋出装置和片库设备。
背景技术
片库是一种用于光刻机硅片传输分系统的设备，它将片盒从光刻机外部搬运到光刻机内部，以满足硅片传输分系统对硅片的需求。在Load和Un l oad过程中需要操作员完成一定的操作控制：一、操作员决定是否将片盒移动至光刻机内部，是否暂停操作；二、操作员决定是否将片盒移动至光刻机外部，是否暂停操作。上述过程会涉及一种可供操作人员操作的面板，该面板在片库处于工作状态时需要被支撑在一定的位置，以满足人体工程学要求；但是当片库处于运输或转移状态时，该面板以及该支撑装置需要处于另一种工位，以满足运输过程中对于安全方面的要求。目前，对于片盒平台处于便于操作的情形，上述操作面板会被安装在片盒平台上，但该面板会随着片盒平台移动，不利于操作人员工作；另外，有将操作面板与片库之间采用有线连接的方式，操作完成后将操作面板就近放置于合适的区域，但该方式会造成不同的操作人员放置的区域不一致，同时线缆长度比较长且被自然放置，存在一定的作业隐患。
发明内容
本发明的目的在于提供一种旋入旋出装置和片库设备，以解决待旋入旋出对象(操作界面)在被旋入旋出时如何实现稳定地定位。
为了达到上述目的，本发明提供了一种旋入旋出装置，包括：支架、操作臂和调整臂，所述操作臂的一端通过转动结构连接在所述支架上，所述操作臂具有容置腔室，所述调整臂通过可伸缩弹性元件连接在所述操作臂的容置腔室内，所述操作臂的另一端安装有待旋入旋出对象，所述调整臂的一端旋转连接所述操作臂，所述调整臂的另一端为悬置端，所述操作臂与所述支架之间连接有氮气弹簧。
可选的，在所述的旋入旋出装置中，所述转动结构包括：旋转轴、轴承、轴承座，所述轴承固定在所述轴承座上，所述轴承座固定在所述操作臂上，所述旋转轴固定在所述支架上。
可选的，在所述的旋入旋出装置中，所述旋入旋出装置还包括位于所述支架上的一定位轴，所述定位轴上套设一挡住，所述调整臂与所述操作臂旋转连接的一端的端部贴合所述挡柱。
可选的，在所述的旋入旋出装置中，所述操作臂与所述支架转动连接的一端的端部设置有限位块，所述操作臂向旋出方向转动时，通过在旋出工位设置所述限位块与所述定位轴发生接触，以限制所述操作臂转动。
可选的，在所述的旋入旋出装置中，所述氮气弹簧的一端和所述支架通过关节轴承连接，所述氮气弹簧的另一端和所述操作臂通过关节轴承连接。
可选的，在所述的旋入旋出装置中，旋入旋出装置还包括缓冲块，所述缓冲块固定在所述调整臂的悬置端。
可选的，在所述的旋入旋出装置中，旋入旋出装置还包括位于所述缓冲块上的第一传感器，所述第一传感器用于感测所述缓冲块相对于旋入工位之间的距离。
可选的，在所述的旋入旋出装置中，所述旋入旋出装置还包括位于所述操作臂的执行器，所述执行器用于驱动所述操作臂的旋入或旋出。
可选的，在所述的旋入旋出装置中，所述旋入旋出装置还包括位于所述限位块上的第二传感器，所述第二传感器用于感测所述限位块与所述定位轴的距离。
可选的，在所述的旋入旋出装置中，所述可伸缩弹性元件优选为弹簧。
本发明还提供了一种片库设备，包括：片库框架、如上述的旋入旋出装置和操作面板，所述旋入旋出装置的支架安装在所述片库框架上，所述操作面板固定在所述操作臂上。
在本发明提供的旋入旋出装置和片库设备中，本发明的操作臂在旋入和旋出时，带动调整臂转动，调整臂从操作臂的容置腔室内收缩或者伸出，氮气弹簧在旋入和旋出不仅能够起到支撑操作臂的作用，还能够在操作臂旋转到任意位置时，提供预紧力，使操作臂的旋转位置保持稳定地定位，避免由于惯性力的作用而滑移导致位置偏移。
本发明的待旋入旋出对象可以为操作面板，其安装在旋入旋出装置上，旋入旋出装置安装在片库设备上，通过旋入旋出装置的旋转可以将操作面板置于不同的位置，以满足当片库处于运输或转移状态时，操作面板位于一个位置，当操作人员操作时，操作面板位于另一个位置的要求；同时，操作面板通过旋入旋出装置固定在片库框架上还可以使得操作面板不会被随意放置，增加了设备的安全性；再者，旋入旋出装置还具有结构简单，操作也简单的特点。
附图说明
图1是本发明实施例的旋入旋出装置的正面结构示意图；
图2是本发明实施例的旋入旋出装置的背面结构示意图；
图3是本发明实施例的旋入旋出装置的透视结构示意图；
图4是本发明实施例的旋入旋出装置的旋入时的俯视结构示意图；
图5是本发明实施例的旋入旋出装置的旋出时的结构示意图；
图中：100-旋入旋出装置、101-支架、102-旋转轴、103-操作臂、104-调整臂、105-氮气弹簧、106-拉伸弹簧、107-缓冲块、108-第一轴承座、109-第二轴承座、110-定位轴、111-挡柱、112-第一销轴、113-第二销轴、114-第三销轴、115-限位块、200-片库框架、300-操作面板。
具体实施方式
下面将结合示意图对本发明的具体实施方式进行更详细的描述。根据下列描述和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
参照图1至图5，本发明提供了一种旋入旋出装置,包括：支架101、操作臂103和调整臂104，所述操作臂103的一端通过转动结构连接支架101上，所述操作臂103具有容置腔室，所述调整臂104通过可伸缩弹性元件连接在所述操作臂103的容置腔室内，所述操作臂103的另一端安装有待旋入旋出对象，所述调整臂104的一端旋转连接所述操作臂103，所述调整臂104的另一端为悬置端，所述操作臂103与所述支架101之间连接有氮气弹簧105。本实施例中，所述可伸缩弹性元件优选为拉伸弹簧106。所述旋入旋出装置切换运用于不同的状态，当片库设备在运输或转移状态时，旋入旋出装置旋入，当片刻设备处于人工操作时，旋入旋出装置旋出，因此，旋入旋出装置可能经常转动，请参考图5，In表示旋入旋出装置的旋入方向，旋入时，操作臂103向片库框架转动，同时，调整臂104也能向片库框架转动，调整臂104会先于操作臂103靠近片库框架，当调整臂104与片库框架接触后，操作臂103停止转动。请参考图5，Out表示旋入旋出装置的旋出方向，旋出时，操作臂103通过拉伸弹簧106向调整臂104提供一个拉力，使得调整臂104向外旋转；旋入时，操作臂103可以通过拉伸弹簧106向调整臂104提供一个推力，使得调整臂104向片库框架的方向旋入。旋入或旋出时氮气弹簧105为操作臂103提供辅助力，旋入或旋出完成后，氮气弹簧105为操作臂103提供预紧力使得操作臂103的位置定位。
本实施例中，操作臂103与支架101转动的方案如下：固定在所述支架101上的旋转轴102，在所述旋转轴102上能沿着所述旋转轴102旋转的操作臂103。旋入或旋出时，操作臂103绕着支架101旋转。
本实施例中，调整臂104与操作臂103旋转连接的方案如下：在靠近支架101的一端，操作臂103和调整臂104通过第一销轴112连接使得调整臂104可以绕着第一销轴112旋转。操作臂103上固定有第二销轴113，调整臂104上固定有第三销轴114，拉伸弹簧106连接第二销轴113和第三销轴114，从而连接操作臂103和调整臂104。旋入或旋出时，操作臂103绕着旋转轴102旋转，同时，操作臂可以通过拉伸弹簧106带动调整臂104绕着第一销轴112旋转。
本实施例中，所述支架101与所述操作臂103的转动结构包括：旋转轴102、轴承、轴承座，所述轴承固定在所述轴承座上，所述轴承座固定在所述操作臂103上，所述旋转轴102固定在所述支架101上。具体的，轴承和轴承座各有两个，第一轴承固定在第一轴承座108上，第二轴承固定在第二轴承座109上，第一轴承座108和第二轴承座109分别固定在操作臂103上。第一轴承座108和第二轴承座109均是块状结构，第一轴承和所述第二轴承均可绕着所述旋转轴102旋转使得操作臂103绕着旋转轴102旋转。
请参考图4，所述操作臂103具有三面侧壁，侧壁可以是金属材料作成，第一面侧壁与第二面侧壁相对，第三面侧壁连接所述第一面侧壁和所述第二面侧壁，三面侧壁形成一个U形槽形状的容置腔室，所述第一面侧壁与第一轴承座108通过螺钉连接，所述第二面侧壁与所述第二轴承座109通过螺钉连接，所述调整臂一部分位于所述操作臂形成的U形槽内，第一销轴112穿过第一面侧壁、调整臂104和第二面侧壁，两端通过螺栓固定在轴上，即可将调整臂104与操作臂103连接。
进一步的，旋入旋出装置还包括位于所述支架101上的一定位轴110，所述定位轴110上套设一挡住111，所述调整臂104与所述操作臂103旋转连接的一端的端部贴合所述挡柱111。所述挡柱111位于所述定位轴110上，所述调整臂104的一端与所述挡柱111贴合，挡柱111作为调整臂104的支撑点，可以使得所述调整臂104绕着调整臂104和操作臂103的连接部位转动。调整臂104在挡柱111的作用下绕着第一销轴112旋转(自转)，同时调整臂104整体又和操作臂103绕着旋转轴102旋转(公转)。
本实施例中，操作臂103与所述支架101转动连接的一端的端部设置有限位块115，所述操作臂向旋出方向转动时，通过在旋出工位设置所述限位块115与所述定位轴110发生接触，以限制所述操作臂103转动，即旋入旋出装置到达旋出极限工位。旋出时，操作人员转动操作臂103，操作臂103即可绕着旋转轴102转动，当限位块115转动到与定位轴110接触的位置时，无法再继续转动，此时操作臂103也旋出到极限位置，这个位置便于操作人员对操作面板的操作，并且，只需通过旋入和旋出不同工位对操作面板的位置的需求，操作简单。
本实施例中，所述氮气弹簧105的一端和所述支架101通过关节轴承连接，所述氮气弹簧105的另一端和所述操作臂103通过关节轴承连接。氮气弹簧105一端与操作臂的第二面侧壁连接，所述操作臂103旋转时，关节轴承也可以转动，氮气弹簧106转动，为操作臂103转动提供辅助力，当操作臂103停止转动时，氮气弹簧106在旋入、旋出工位为操作臂103提供预紧力稳定操作臂103的姿态，整个旋入旋出装置处于平衡状态。
进一步的，所述旋入旋出装置还包括固定在所述调整臂104上的缓冲块107。操作臂103旋入时，调整臂104先于操作臂103靠近片库框架，调整臂104上的缓冲块107用于缓冲调整臂104与片库框架的冲撞，当缓冲块107与片库框架接触时，操作臂103停止转动，防止操作臂103与片库框架相撞。
进一步的，所述旋入旋出装置还包括位于所述缓冲块107上的第一传感器，所述第一传感器用于感测所述缓冲块107相对于旋入工位(片库框架)之间的距离。旋入旋出装置旋入时，所述第一传感器检测到所述片库框架离第一传感器的距离小于预设的安全距离时，停止继续旋入，防止操作臂103与片库框架相撞。
进一步的，所述旋入旋出装置还包括位于所述操作臂103上的执行器，所述执行器用于控制所述操作臂103的旋入或旋出。所述执行器包含电机和控制器，可以自动控制操作臂103的旋入或旋出。
进一步的，所述旋入旋出装置还包括位于所述限位块115上的第二传感器，所述第二传感器用于感测所述限位块115与所述定位轴110的距离。旋入旋出装置旋出时，所述第二传感器检测到定位轴110离第二传感器的距离小于预设的安全距离时，停止继续旋出，实现对操作面板的定位。
参照图5，本发明还提供了一种片库设备，包括：片库框架200、旋入旋出装置100、操作面板300，所述旋入旋出装置100的支架安装在所述片库框架200上，所述操作面板300固定在所述操作臂103上。所述旋入旋出装置100的支架101可以通过螺钉固定在片库框架200上，所述旋出装置100的操作臂103一端设置有安装接口，用于安装操作面板300。操作面板300与片库通过线缆信号连接，操作员通过操作面板300即可决定是否将片盒移动到光刻机外部，是否停止操作。通过旋入旋出装置100的对操作面板300的固定，处于同一个工位时，即当片库处于运输或转移状态时，可以将操作面板300旋入靠近片库框架200，即向贴合片库框架200的方向运动，使旋入旋出装置100被收起，增加设备和操作人员的安全，当操作人员操作时，可以将操作面板300旋出，方便操作人员的操作。并且，操作面板300通过旋入旋出装置100安装在片库框架200附近，而不是随意放置，可以减少线缆的使用，并且可以减少作业的隐患，增加设备的安全。
综上，在本发明实施例提供的旋入旋出装置和片库设备中，操作面板安装在旋入旋出装置上，旋入旋出装置安装在片库设备上，通过旋入旋出装置的旋转可以将操作面板置于不同的位置，以满足当片库处于运输或转移状态时，操作面板位于一个位置，当操作人员操作时，操作面板位于另一个位置的要求；同时，操作面板通过旋入旋出装置固定在片库框架上还可以使得操作面板不会被随意放置，增加了设备的安全性；再者，旋入旋出装置还具有结构简单，操作也简单的特点。
上述仅为本发明的优选实施例而已，并不对本发明起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明的技术方案的范围内，对本发明揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动，均属未脱离本发明的技术方案的内容，仍属于本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种旋入旋出装置，其特征在于，包括：支架、操作臂和调整臂，所述操作臂的一端通过转动结构连接在所述支架上，所述操作臂具有容置腔室，所述调整臂通过可伸缩弹性元件连接在所述操作臂的容置腔室内，所述操作臂的另一端安装有待旋入旋出对象，所述调整臂的一端旋转连接所述操作臂，所述调整臂的另一端为悬置端，所述操作臂与所述支架之间连接有氮气弹簧。
2.如权利要求1所述的旋入旋出装置，其特征在于，所述转动结构包括：旋转轴、轴承、轴承座，所述轴承固定在所述轴承座上，所述轴承座固定在所述操作臂上，所述旋转轴固定在所述支架上。
3.如权利要求1所述的旋入旋出装置，其特征在于，所述旋入旋出装置还包括位于所述支架上的一定位轴，所述定位轴上套设一挡住，所述调整臂与所述操作臂旋转连接的一端的端部贴合所述挡柱。
4.如权利要求3所述的旋入旋出装置，其特征在于，所述操作臂与所述支架转动连接的一端的端部设置有限位块，所述操作臂向旋出方向转动时，通过在旋出工位设置所述限位块与所述定位轴发生接触，以限制所述操作臂转动。
5.如权利要求1所述的旋入旋出装置，其特征在于，所述氮气弹簧的一端和所述支架通过关节轴承连接，所述氮气弹簧的另一端和所述操作臂通过关节轴承连接。
6.如权利要求1所述的旋入旋出装置，其特征在于，旋入旋出装置还包括缓冲块，所述缓冲块固定在所述调整臂的悬置端。
7.如权利要求6所述的旋入旋出装置，其特征在于，旋入旋出装置还包括位于所述缓冲块上的第一传感器，所述第一传感器用于感测所述缓冲块相对于旋入工位之间的距离。
8.如权利要求1所述的旋入旋出装置，其特征在于，所述旋入旋出装置还包括位于所述操作臂的执行器，所述执行器用于驱动所述操作臂的旋入或旋出。
9.如权利要求4所述的旋入旋出装置，其特征在于，所述旋入旋出装置还包括位于所述限位块上的第二传感器，所述第二传感器用于感测所述限位块与所述定位轴的距离。
10.如权利要求1所述的旋入旋出装置，其特征在于，所述可伸缩弹性元件优选为弹簧。
11.一种片库设备，其特征在于，包括：片库框架、如权利1-10任一项所述的旋入旋出装置和操作面板，所述旋入旋出装置的支架安装在所述片库框架上，所述操作面板固定在所述操作臂上。
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