CN111911573A - 一种旋转台限位装置及其初始化方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及半导体硅片制造及检测领域，公开一种旋转台限位装置及其初始化方法。旋转台限位装置包括限位固定件和限位触发件，限位固定件包括底座、导向件、限位块和磁性组件，底座被配置为安装于旋转台的固定组件上，底座设置有第一限位位置和第二限位位置，导向件安装于底座，限位块与导向件活动连接，限位块能沿导向件在第一限位位置和第二限位位置之间运动，磁性组件用于使限位块与第一限位位置或第二限位位置相吸附；限位触发件被配置为安装于旋转台的旋转组件上，限位触发件随旋转组件转动时能与限位块相接触，并带动限位块运动。本发明减小了旋转限位机构的尺寸，并确保限位块限位的稳定性，避免限位块在受冲击时发生晃动。

Description

一种旋转台限位装置及其初始化方法

技术领域

本发明涉及半导体硅片制造及检测领域，尤其涉及一种旋转台限位装置及其初始化方法。

背景技术

在半导体硅片制造及检测领域，需要利用旋转台对硅片进行旋转定位，当旋转台内部线路及管路过多时，旋转台的无限制旋转会带来扯断线路或管路的风险，因此需要一种旋转台限位装置对旋转台的旋转运动进行限位同时保证旋转台的可旋转角度超过360°。

现有的旋转台限位装置，占用空间较大，对于尺寸空间受限的小型旋转台而言，并不适用；而且，现有的旋转台限位装置，当旋转台置于具有大加速冲击的平面运动装置上时，其摆动件无法固定，产生的摆动将影响旋转台的定位精度。

综上所述，为解决现有旋转限位机构尺寸过大且在平面运动大加速冲击情况下有摆动的问题，亟需提出一种旋转台限位装置及其初始化方法。

发明内容

基于以上所述，本发明的目的在于提供一种旋转台限位装置及其初始化方法，以解决现有技术中旋转限位机构尺寸过大且在平面运动大加速冲击下无法稳定固定的问题。

为达上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种旋转台限位装置，包括限位固定件和限位触发件，其中所述限位固定件包括底座、导向件、限位块和磁性组件，所述底座被配置为安装于旋转台的固定组件上，所述底座设置有第一限位位置和第二限位位置，所述导向件安装于所述底座，所述限位块与所述导向件活动连接，所述限位块能沿所述导向件在所述第一限位位置和所述第二限位位置之间运动，所述磁性组件用于使所述限位块与所述第一限位位置或所述第二限位位置相吸附；所述限位触发件被配置为安装于所述旋转台的旋转组件上，所述限位触发件随所述旋转组件转动时能与所述限位块相接触，并带动所述限位块沿所述导向件在所述第一限位位置和所述第二限位位置之间运动。

作为一种旋转台限位装置的优选方案，所述限位块通过与所述第一限位位置及所述第二限位位置配合，能使所述旋转台沿同一方向旋转的角度大于360°。

作为一种旋转台限位装置的优选方案，所述磁性组件包括限位磁铁，所述限位磁铁安装于所述底座和/或所述限位块上。

作为一种旋转台限位装置的优选方案，所述底座还包括两个相对的安装座，所述限位块及所述导向件均设于两个所述安装座之间；所述第一限位位置和所述第二限位位置分别设于两个所述安装座相对的两侧，两个所述限位磁铁分别安装于所述第一限位位置和所述第二限位位置。

作为一种旋转台限位装置的优选方案，所述导向件包括滑动连接的导轨和滑块，所述导轨安装于所述限位块和所述底座两者中的一者，所述滑块安装于所述限位块和所述底座两者中的另一者，所述限位块能相对于所述底座滑动。

作为一种旋转台限位装置的优选方案，所述底座还包括安装槽，所述第一限位位置和所述第二限位位置分别设于所述安装槽相对的两侧，所述限位块通过所述导向件转动安装于所述安装槽内，两个所述限位磁铁分别嵌装于所述限位块的两侧。

作为一种旋转台限位装置的优选方案，所述导向件包括轴承，所述轴承的内圈与所述底座固定连接，所述轴承的外圈与所述限位块固定连接，以使所述限位块能相对于所述底座转动；或者所述轴承的外圈与所述底座固定连接，所述轴承的内圈与所述限位块固定连接，以使所述限位块能相对于所述底座转动。

作为一种旋转台限位装置的优选方案，所述导向件还包括用于对所述轴承的轴向限位的轴承限位件，所述轴承限位件与所述底座固定连接。

作为一种旋转台限位装置的优选方案，所述限位固定件还包括缓冲件，所述缓冲件安装于所述底座和/或所述限位块上，用于对所述限位块的运动进行缓冲。

作为一种旋转台限位装置的优选方案，所述缓冲件为橡胶垫。

一种旋转台限位装置的初始化方法，用于以上任一方案所述的旋转台限位装置，包括如下步骤：

系统初始化开始；

施加沿第一方向的驱动力，使旋转台沿第一方向旋转；

检测所述旋转台的位置反馈是否有变化，若是，则返回上一步，若否，则进行下一步；

施加沿第二方向的驱动力，使所述旋转台沿第二方向旋转；

检测所述旋转台的位置反馈是否有变化，若是，则返回上一步，若否，则进行下一步；

检测所述旋转台沿第二方向旋转的角度是否大于360°，若是，则施加沿第一方向的驱动力，使所述旋转台沿第一方向旋转至零点位置，此时初始化成功；若否，则初始化失败。

本发明的有益效果为：

本发明的导向件安装于底座上，限位块与导向件相连，通过限位触发件带动限位块在底座的第一限位位置和第二限位位置之间运动，实现了旋转台沿同一方向旋转角度大于360°，上述结构简单、紧凑，大大减小了旋转限位机构的尺寸；本发明通过磁性组件的磁力将限位块牢固吸附于第一限位位置或第二限位位置，确保限位块在到达限位位置后能够稳定固定，避免了限位块在平面运动大加速冲击情况下的晃动问题，提高了旋转台的定位精度。

附图说明

图1是本发明实施例一提供的旋转台限位装置的结构示意图；

图2是本发明实施例一提供的旋转台限位装置中限位固定件的结构示意图；

图3是图2所示限位固定件的剖视图；

图4是本发明实施例二提供的旋转台限位装置的结构示意图；

图5是本发明实施例二提供的旋转台限位装置中限位固定件的结构示意图；

图6是图5所示限位固定件的剖视图；

图7是本发明实施例三提供的旋转台限位装置的初始化方法流程图。

图中附图标记如下：

1、限位固定件；11、底座；111、第一限位位置；112、第二限位位置；113、安装座；114、安装槽；12、导向件；121、导轨；122、滑块；123、轴承；124、轴承限位件；13、限位块；14、磁性组件；15、缓冲件；2、限位触发件；100、固定组件；200、旋转组件。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

实施例一

如图1-图3所示，本发明实施例提供一种旋转台限位装置，用于限制旋转台的转动角度，防止旋转台无限制旋转造成扯断线路或管路的风险。本实施例所涉及的旋转台包括固定组件100和旋转组件200，其中固定组件100为顶面沿XY平面延伸设置的平台，固定组件100的位置固定，不能旋转；旋转组件200位于固定组件100的中间区域，可由电机等驱动机构驱动而绕Z轴方向旋转。旋转台限位装置包括设置于旋转台的固定组件100上的限位固定件1和设置于旋转台的旋转组件200上的限位触发件2，通过限位固定件1与限位触发件2的配合以实现对旋转台的转动限位。具体而言，限位固定件1包括底座11、导向件12、限位块13和磁性组件14，底座11固定于旋转台的固定组件100上，底座11上设有第一限位位置111和第二限位位置112；导向件12安装于底座11，并位于第一限位位置111和第二限位位置112之间；限位块13与导向件12活动连接，限位块13能沿导向件12在第一限位位置111和第二限位位置112之间运动；磁性组件14安装于限位块13或底座11上，用于使限位块13与第一限位位置111或第二限位位置112相吸附，以使限位块13固定于相应的限位位置，且在限位触发件2旋转力的冲击下，防止限位块13在第一限位位置111或第二限位位置112处发生较强的反作用力，防止反弹。本实施例中限位触发件2可以为触发杆等结构，并固定于旋转组件200的顶部，限位触发件2能随旋转组件200转动，并在转动过程中与限位块13相接触，当旋转台的驱动力大于磁性组件14的吸附力时，限位触发件2能推动限位块13由第一限位位置111运动至第二限位位置112或者由第二限位位置112运动至第一限位位置111。本实施例通过限位块13与第一限位位置111及第二限位位置112的配合，使旋转台沿同一方向旋转的角度大于360°。

如图2-图3所示，本发明实施例中，底座11还包括两个相对的安装座113，安装座113为底座11向上延申的部件，可与底座11一体式或分离式设置；限位块13及导向件12均设于两个安装座113之间；第一限位位置111和第二限位位置112分别设于两个安装座113相对的两侧。优选地，本实施例安装座113和限位块13还均设有减重槽，以减轻结构重量，节约制作成本。进一步地，磁性组件14包括限位磁铁，限位磁铁嵌装于底座11和/或限位块13上。可选地，本实施例中两个限位磁铁分别嵌装于两个安装座113相对的两侧，即分别位于第一限位位置111和第二限位位置112处，同时限位块13采用金属材质，以实现限位块13与相应限位磁铁的吸合。进一步地，导向件12包括滑动连接的滑块122和导轨121，导轨121安装于限位块13和底座11两者中的一者，滑块122安装于限位块13和底座11两者中的另一者，从而使限位块13能相对于底座11滑动。可选地，本实施例中的导轨121为直线导轨，并固定于底座11上，滑块122与限位块13的底部固定连接，该设置能使限位块13在第一限位位置111与第二限位位置112之间稳定地沿直线导轨运动。

本发明实施例通过使用直线导轨对限位块13导向，同时将限位磁铁设置于第一限位位置111和第二限位位置112，大大减小了旋转限位机构的尺寸，其占用空间小，能更好地满足小型旋转台的使用需求。本发明采用限位磁铁的磁力牢固吸附限位块13的方式，确保限位块13到达限位位置后即能稳定固定，避免了限位块13在受平面运动大加速冲击下的晃动等问题，提高了旋转台的定位精度。

本实施例的限位固定件1还包括缓冲件15，缓冲件15安装于底座11和/或限位块13上，以避免限位块13与第一限位位置111和第二限位位置112之间硬性接触产生碰撞。可选地，如图2和图3所示，本实施例的缓冲件15分别安装于两个安装座113相对的两个侧面，即位于第一限位位置111和第二限位位置112处，缓冲件15可以呈环状半包覆于磁性组件14外(如图2所示)，或者也可以其他形状半包覆或全包覆在磁性组件14相对的两个侧面外，从而当限位块13运动至第一限位位置111或第二限位位置112时，限位块13均能够与安装座113弹性接触，避免产生碰撞损伤，能对限位块13的运动起到缓冲作用。本实施例中，缓冲件15可以为橡胶垫、弹性胶体、泡棉、海绵垫等，具体可根据实际需求进行选择。

本发明实施例一的工作过程如下：

如图1，图2所示，当旋转台顺时针旋转时，带动限位触发件2一起旋转，旋转至与限位块13相触碰，带动限位块13克服第一限位位置111的限位磁铁的磁吸力，使限位块13沿直线导轨运动至第二限位位置112，并通过与第二限位位置112的限位磁铁相吸附而固定。

当旋转台逆时针旋转时，带动限位触发件2一起旋转，旋转至与限位块13相触碰，带动限位块13克服第二限位位置112的限位磁铁的磁吸力，使限位块13沿直线导轨运动至第一限位位置111，并通过与第一限位位置111的限位磁铁相吸附而固定。

本发明实施例利用第一限位位置111和第二限位位置112的限位磁铁的吸附力，可使得旋转台整体在承受大加速冲击时，限位块13保持固定，不产生晃动，从而保证该限位装置不对旋转台的整体定位精度造成影响。

实施例二

如图4-图6所示，本发明实施例提供另一种旋转台限位装置，与实施例一中旋转台定位装置的结构基本相同，区别在于：底座11及导向件12的设置不同。本实施例对于与实施例一相同的结构不再具体赘述，只针对其区别之处进行描述。

本实施例中，底座11上开设有安装槽114，安装槽114的底部为U形槽，上部沿U形槽的两侧向外倾斜延伸，两个倾斜的壁面分别形成第一限位位置111和第二限位位置112，安装槽114的顶部呈敞口状态。限位块13的底端转动安装于U形槽内，限位块13的上部两侧具有两个平面，分别用于与底座11的第一限位位置111和第二限位位置112相配合接触。本实施例中也设置有磁性组件14，用于使限位块13吸附于第一限位位置111或第二限位位置112。可选地，本实施例的磁性组件14包括限位磁铁，限位磁铁可设置一块或多块，本实施例优选设置两块，两块限位磁铁分别嵌装于限位块13上部的两侧，同时底座11采用金属材质，从而实现限位块13与第一限位位置111及第二限位位置112的吸合。本实施例的导向件12包括轴承123，轴承123的内圈与底座11配合固定，轴承123的外圈与限位块13配合固定，以使限位块13能相对于底座11顺畅转动，减小转动摩擦。当然，在其它实施例中，也可以使轴承123的外圈与底座11配合固定，轴承123的内圈与限位块13配合固定，同样能够实现限位块13相对于底座11的转动。进一步地，导向件12还包括轴承限位件124，用于对轴承123的轴向进行限位，防止轴承123沿轴向窜动。可选地，轴承限位件124包括连接轴和设于连接轴一端的阻挡部，连接轴穿设于轴承123内，并与底座11固定连接，阻挡部用于限制轴承123及限位块13沿轴向窜动。此外，本实施例也设置有缓冲件15，具体可设置于底座11的第一限位位置111和第二限位位置112处，或者设置于限位块13的两侧，从而当限位块13转动至第一限位位置111或第二限位位置112时，均能够与底座11弹性接触，避免产生碰撞损伤，对限位块13的转动碰撞起到缓冲作用。

本发明实施例通过使用单个轴承123与限位块13配合连接，同时将限位磁铁嵌入限位块13中，大大减小了旋转限位机构的尺寸；通过采用限位磁铁的磁力牢固吸附限位块13的方式，以及设有缓冲件15，确保限位块13到达限位位置后即稳定固定，避免了其在平面运动大加速冲击下的晃动等问题，提高了旋转台的定位精度。

本发明实施例二的工作过程如下：

如图4，图5所示，当旋转台顺时针旋转时，带动限位触发件2一起旋转，旋转至与限位块13相触碰，带动限位块13克服限位磁铁在第一限位位置111的磁吸力，使限位块13沿轴承123旋转运动至第二限位位置112，并通过限位磁铁在第二限位位置112相吸附而固定。

当旋转台逆时针旋转时，带动限位触发件2一起旋转，旋转至与限位块13相触碰，带动限位块13克服限位磁铁在第二限位位置112的磁吸力，使限位块13沿轴承123旋转运动至第一限位位置111，并通过限位磁铁在第一限位位置111相吸附而固定。

本发明实施例利用限位磁铁的吸附力，可使得旋转台整体在承受大加速冲击时，限位块13保持固定，不产生晃动，从而保证该限位装置不对旋转台的整体定位精度造成影响。

实施例三

如图7所示，本实施例提供一种用于实施例一或实施例二中旋转台限位装置的初始化零点位置的方法，具体包括如下步骤：

S1、系统初始化开始；

本步骤中，系统启动初始化程序，此时旋转台有可能位于第一限位位置111，也有可能位于第二限位位置112，或者位于第一限位位置111与第二限位位置112之间的任何位置。该初始化程序的目的是为了检测旋转台绕某一旋向旋转的角度是否满足大于360度的要求，并在旋转台旋转角度大于360度的情况下，使旋转台由第一限位位置111或第二限位位置112出发转动一定角度，确定出旋转台转动的零点位置。本实施例中，零点位置可由工作人员根据实际需求进行设定，示例性地，如：可将限位块13运动至第一限位位置111和第二限位位置112的中间位置时，旋转台所处的位置设定为零点位置。

S2、施加沿第一方向的驱动力，使旋转台沿第一方向旋转；

本实施例中，第一方向可以为逆时针方向，也可以为顺时针方向，但应保证第一方向与第二方向的转向相反。由于步骤S1中，旋转台有可能位于第一限位位置111，也可能位于第二限位位置112，或者位于第一限位位置111与第二限位位置112之间的任何位置，因此本步骤中需要确保旋转台的驱动力大于磁性组件14的吸附力，使得限位触发件2能够推动限位块13运动至第一限位位置111或第二限位位置112。

S3、检测旋转台的位置反馈是否有变化，若是，则返回上一步，若否，则进行下一步；

通过该步骤S3，能够确保限位块13沿第一方向运动至限位位置。

S4、施加沿第二方向的驱动力，使旋转台沿第二方向旋转；

本步骤中同样需要确保旋转台的驱动力大于磁性组件14的吸附力，使得限位触发件2能够推动限位块13运动至第二限位位置112或第一限位位置111。

S5、检测旋转台的位置反馈是否有变化，若是，则返回上一步，若否，则进行下一步；

该步骤能够保证限位块13已沿第二方向运动至限位位置。

S6、检测旋转台沿第二方向旋转的角度是否大于360°，若是，则施加沿第一方向的驱动力，使旋转台沿第一方向旋转至零点位置，此时初始化成功；若否，则初始化失败，初始化失败则需要进行人工检查排除故障。

本步骤通过反向驱动限位块13运动，以检测当限位块13从一侧限位位置沿第二方向运动至另一侧限位位置时，旋转台的转动的角度是否大于360°。也就是说，本步骤能检测限位块13从第一方向的限位位置运动至第二方向的限位位置时，旋转台的旋转角度是否大于360度，即旋转台总的可旋转角度是否大于360度。本步骤中，若旋转台沿第二方向旋转的角度大于360°，则说明该限位装置设置合理无故障，此时驱动旋转台沿第一方向旋转至零点位置，即成功完成了该限位装置的初始化。若旋转台沿第二方向旋转的角度不大于360°，则说明限位装置存在故障，需要进一步检修，本次初始化失败。

本发明实施例通过初始化方法，确定出旋转台的零点位置，方便在后续使用旋转台的过程中，精确定位旋转台的位置及精确控制旋转台的运动角度。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种旋转台限位装置，其特征在于，包括：

限位固定件(1)，包括底座(11)、导向件(12)、限位块(13)和磁性组件(14)，所述底座(11)被配置为安装于旋转台的固定组件(100)上，所述底座(11)设置有第一限位位置(111)和第二限位位置(112)，所述导向件(12)安装于所述底座(11)，所述限位块(13)与所述导向件(12)活动连接，所述限位块(13)能沿所述导向件(12)在所述第一限位位置(111)和所述第二限位位置(112)之间运动，所述磁性组件(14)用于使所述限位块(13)与所述第一限位位置(111)或所述第二限位位置(112)相吸附；

限位触发件(2)，被配置为安装于所述旋转台的旋转组件(200)上，所述限位触发件(2)随所述旋转组件(200)转动时能与所述限位块(13)相接触，并带动所述限位块(13)沿所述导向件(12)在所述第一限位位置(111)和所述第二限位位置(112)之间运动。

2.根据权利要求1所述的旋转台限位装置，其特征在于，所述磁性组件(14)包括限位磁铁，所述限位磁铁安装于所述底座(11)和/或所述限位块(13)上。

3.根据权利要求2所述的旋转台限位装置，其特征在于，所述底座(11)还包括两个相对的安装座(113)，所述限位块(13)及所述导向件(12)均设于两个所述安装座(113)之间；所述第一限位位置(111)和所述第二限位位置(112)分别设于两个所述安装座(113)相对的两侧，两个所述限位磁铁分别安装于所述第一限位位置(111)和所述第二限位位置(112)。

4.根据权利要求2或3所述的旋转台限位装置，其特征在于，所述导向件(12)包括滑动连接的导轨(121)和滑块(122)，所述导轨(121)安装于所述限位块(13)和所述底座(11)两者中的一者，所述滑块(122)安装于所述限位块(13)和所述底座(11)两者中的另一者，所述限位块(13)能相对于所述底座(11)滑动。

5.根据权利要求2所述的旋转台限位装置，其特征在于，所述底座(11)还包括安装槽(114)，所述第一限位位置(111)和所述第二限位位置(112)分别设于所述安装槽(114)相对的两侧，所述限位块(13)通过所述导向件(12)转动安装于所述安装槽(114)内，两个所述限位磁铁分别嵌装于所述限位块(13)的两侧。

6.根据权利要求2或5所述的旋转台限位装置，其特征在于，所述导向件(12)包括轴承(123)，所述轴承(123)的内圈与所述底座(11)固定连接，所述轴承(123)的外圈与所述限位块(13)固定连接，以使所述限位块(13)能相对于所述底座(11)转动；

或者所述轴承(123)的外圈与所述底座(11)固定连接，所述轴承(123)的内圈与所述限位块(13)固定连接，以使所述限位块(13)能相对于所述底座(11)转动。

7.根据权利要求6所述的旋转台限位装置，其特征在于，所述导向件(12)还包括用于对所述轴承(123)的轴向限位的轴承限位件(124)，所述轴承限位件(124)与所述底座(11)固定连接。

8.根据权利要求1所述的旋转台限位装置，其特征在于，所述限位固定件(1)还包括缓冲件(15)，所述缓冲件(15)安装于所述底座(11)和/或所述限位块(13)上，用于对所述限位块(13)的运动进行缓冲。

9.根据权利要求8所述的旋转台限位装置，其特征在于，所述缓冲件(15)为橡胶垫。

10.一种旋转台限位装置的初始化方法，用于权利要求1-9任一项所述的旋转台限位装置，其特征在于，包括如下步骤：

系统初始化开始；

施加沿第一方向的驱动力，使旋转台沿第一方向旋转；

检测所述旋转台的位置反馈是否有变化，若是，则返回上一步，若否，则进行下一步；

施加沿第二方向的驱动力，使所述旋转台沿第二方向旋转；

检测所述旋转台的位置反馈是否有变化，若是，则返回上一步，若否，则进行下一步；

检测所述旋转台沿第二方向旋转的角度是否大于360°，若是，则施加沿第一方向的驱动力，使所述旋转台沿第一方向旋转至零点位置，此时初始化成功；若否，则初始化失败。

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