CN112060116A - 一种搬运机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种搬运机器人，其结构包括传输带、电机、支臂、夹片手、转动轴、机器人主机，传输带随着电机输出端同步转动，上移块往上进行顶起，抵触板伸出托板轴内部，对晶圆的中心处进行抵触支撑，降低对晶圆的摩擦力，通过支臂对晶圆进行搬运，搬运到检测机上通过电磁块对吸附块进行吸附，通过倾斜块使得滑动轴呈倾斜角度，使得晶圆在限位抵触框内部呈倾斜角度下落到检测机上，防止较薄的晶圆断裂，气流通过传输管传输到固定环内部，固定环内部的气囊膜进行鼓起，通过传导管的传导，确保每个固定环内部的气囊膜均匀的鼓起，从而对晶圆的外沿底部进行承托，减少晶圆的表面产生的摩擦力，降低对晶圆表面造成的磨损。
Description
技术领域
本发明涉及机器人领域，更具体地说，尤其是涉及到一种搬运机器人。
背景技术
将多硅晶融解拉出单晶硅晶棒，然后切割成一片一片薄薄的晶圆，晶圆在成生产的过程中，需要使用到搬运机器人将晶圆搬运到检测机上进行检测，但是搬运机器人在对晶圆的进行搬运的过程中，使用搬运机器人上的夹具手对晶圆进行装夹，将晶圆固定在夹具手上再进行搬运转移，由于晶圆的厚度很薄并且具有脆硬特性，夹具手在对晶圆进行装夹的过程中，与晶圆的表面产生的摩擦力较大，容易对晶圆的表面造成磨损，同时搬运到检测点上直接将晶圆进行下放，晶圆的底面与检测机上存在一定的间隙高度，晶圆下落时与检测机产生一个下落力度，容易造成较薄的晶圆断裂。
发明内容
本发明实现技术目的所采用的技术方案是：该一种搬运机器人，其结构包括传输带、电机、支臂、夹片手、转动轴、机器人主机，所述传输带随着电机输出端同步转动，所述电机安装在支臂顶部，并且支臂前端设有夹片手，所述支臂底部与转动轴顶部嵌固安装，所述转动轴安装在机器人主机顶部，所述夹片手包括支板、驱动轴、限位抵触框、承托机构、外沿抵触机构，所述支板通过驱动轴与支臂前端轴连接，所述支板下端与限位抵触框相焊接并且为一体化结构，所述承托机构安装在限位抵触框内部，并且承托机构下端安装在外沿抵触机构表面，所述外沿抵触机构上端与限位抵触框下端相焊接限位抵触框下端呈弧形结构，所述外沿抵触机构共设有两个，并且呈左右对称安装在限位抵触框下端。
作为本发明的进一步改进，所述承托机构包括固定壳、电磁块、弹簧、吸附块、推杆、中轴机构、连动杆、滑动轨道，所述固定壳安装在限位抵触框内部，并且电磁块固定安装在固定壳内部，所述电磁块下端与弹簧上端相固定，并且弹簧下端与吸附块外侧相固定，所述吸附块设在推杆顶部，所述推杆下端与中轴机构相连接，所述中轴机构外侧下端与连动杆顶部相固定，所述连动杆下端与滑动轨道滑动连接，并且滑动轨道设在外沿抵触机构表面内部，所述电磁块中部设有上凹弧形凹槽，并且吸附块采用铁材质，呈圆块型结构，电磁块的弧形凹槽与吸附块的直径相匹配，所述弹簧共设有两个，并且采用橡胶材质，具有一定的回弹性和绝缘性。
作为本发明的进一步改进，所述中轴机构包括上顶机构、固定弧杆、滑动杆，所述推杆下端采用间隙配合安装在上顶机构内部，并且推杆外侧设有固定弧杆，所述固定弧杆与滑动杆相焊接，所述滑动杆滑动安装在推杆内部，所述固定弧杆共设有三个，分别设在推杆和两个连动杆形成的三个夹角处。
作为本发明的进一步改进，所述上顶机构包括托板轴、推块、上移块、抵触板，所述推杆下端采用间隙配合安装在托板轴内部，并且推杆与推块相焊接，所述推块上表面与上移块底部相抵触，所述上移块上端设有抵触板，并且抵触板采用间隙配合安装在托板轴上端中端，所述推块呈左端低右端高的倾斜块结构，并且上移块呈半球体结构，所述抵触板顶部呈弧形结构，并且抵触板顶部还设有弧形的海绵垫。
作为本发明的进一步改进，所述滑动轨道包括滑动轴、滑轨、倾斜块，所述滑轨设在外沿抵触机构表面内部，所述滑动轴滑动安装在滑轨内部，所述滑动轴与连动杆下端相固定，所述倾斜块设在滑轨内部上端，所述倾斜块为从下往上增高的倾斜结构，使得滑动轴滑动到滑轨末端时进行倾斜，使得对晶圆支撑呈倾斜角度。
作为本发明的进一步改进，所述外沿抵触机构包括支架、挤压板、伸缩软管、传输管、气囊机构，所述支架上端与限位抵触框下端相焊接，所述支架内部设有挤压板，并且挤压板下端设有伸缩软管，所述伸缩软管下端通过传输管与气囊机构内部相贯通，所述挤压板呈弧形结构，与滑动轴的直径相匹配，所述伸缩软管呈褶皱型结构，并且采用橡胶材质，具有一定的回弹性。
作为本发明的进一步改进，所述气囊机构包括固定环、气囊膜、传导管，所述固定环内部与传输管相固定，所述气囊膜设在固定环上端内部，所述固定环外侧嵌固安装有传导管并且相贯通，所述固定环和气囊膜均设有四个，并且每两个固定环连接处设有一个传导管。
本发明的有益效果在于：
1.上移块往上进行顶起，抵触板伸出托板轴内部，对晶圆的中心处进行抵触支撑，降低对晶圆的摩擦力，同时提高晶圆中心处的装夹牢固性，通过支臂对晶圆进行搬运，搬运到检测机上通过电磁块对吸附块进行吸附，这时连动杆下端的滑动轴在滑轨内部进行滑动，通过倾斜块使得滑动轴呈倾斜角度，使得晶圆在限位抵触框内部呈倾斜角度下落到检测机上，降低晶圆与检测机上的间隙高度，防止较薄的晶圆断裂。
2.气流通过传输管传输到固定环内部，固定环内部的气囊膜进行鼓起，通过传导管的传导，确保每个固定环内部的气囊膜均匀的鼓起，从而对晶圆的外沿底部进行承托，减少晶圆的表面产生的摩擦力，降低对晶圆表面造成的磨损。
附图说明
图1为本发明一种搬运机器人的结构示意图。
图2为本发明一种夹片手的俯视内部结构示意图。
图3为本发明一种承托机构的俯视内部结构示意图。
图4为本发明一种中轴机构的结构示意图。
图5为本发明一种上顶机构的侧视内部结构示意图。
图6为本发明一种滑动轨道的立体结构示意图。
图7为本发明一种外沿抵触机构的俯视内部结构示意图。
图8为本发明一种气囊机构的立体结构示意图。
图中：传输带-1、电机-2、支臂-3、夹片手-4、转动轴-5、机器人主机-6、支板-41、驱动轴-42、限位抵触框-43、承托机构-44、外沿抵触机构-45、固定壳-441、电磁块-442、弹簧-443、吸附块-444、推杆-445、中轴机构-446、连动杆-447、滑动轨道-448、上顶机构-46a、固定弧杆-46b、滑动杆-46c、托板轴-a1、推块-a2、上移块-a3、抵触板-a4、滑动轴-48a、滑轨-48b、倾斜块-48c、支架-45a、挤压板-45b、伸缩软管-45c、传输管-45d、气囊机构-45e、固定环-e1、气囊膜-e2、传导管-e3。
具体实施方式
以下结合附图对本发明做进一步描述：
实施例1：
如附图1至附图6所示：
本发明一种搬运机器人，其结构包括传输带1、电机2、支臂3、夹片手4、转动轴5、机器人主机6，所述传输带1随着电机2输出端同步转动，所述电机2安装在支臂3顶部，并且支臂3前端设有夹片手4，所述支臂3底部与转动轴5顶部嵌固安装，所述转动轴5安装在机器人主机6顶部，所述夹片手4包括支板41、驱动轴42、限位抵触框43、承托机构44、外沿抵触机构45，所述支板41通过驱动轴42与支臂3前端轴连接，所述支板41下端与限位抵触框43相焊接并且为一体化结构，所述承托机构44安装在限位抵触框43内部，并且承托机构44下端安装在外沿抵触机构45表面，所述外沿抵触机构45上端与限位抵触框43下端相焊接限位抵触框43下端呈弧形结构，利于对晶圆进行限位承托，所述外沿抵触机构45共设有两个，并且呈左右对称安装在限位抵触框43下端，利于对晶圆的两侧外沿进行支撑固定，确保晶圆进行牢牢装夹。
其中，所述承托机构44包括固定壳441、电磁块442、弹簧443、吸附块444、推杆445、中轴机构446、连动杆447、滑动轨道448，所述固定壳441安装在限位抵触框43内部，并且电磁块442固定安装在固定壳441内部，所述电磁块442下端与弹簧443上端相固定，并且弹簧443下端与吸附块444外侧相固定，所述吸附块444设在推杆445顶部，所述推杆445下端与中轴机构446相连接，所述中轴机构446外侧下端与连动杆447顶部相固定，所述连动杆447下端与滑动轨道448滑动连接，并且滑动轨道448设在外沿抵触机构45表面内部，所述电磁块442中部设有上凹弧形凹槽，并且吸附块444采用铁材质，呈圆块型结构，电磁块442的弧形凹槽与吸附块444的直径相匹配，利于电磁块442对吸附块444进行磁性吸附，所述弹簧443共设有两个，并且采用橡胶材质，具有一定的回弹性和绝缘性，利于电磁块442在进行磁性吸附的过程中，不会对弹簧443产生吸附。
其中，所述中轴机构446包括上顶机构46a、固定弧杆46b、滑动杆46c，所述推杆445下端采用间隙配合安装在上顶机构46a内部，并且推杆445外侧设有固定弧杆46b，所述固定弧杆46b与滑动杆46c相焊接，所述滑动杆46c滑动安装在推杆445内部，所述固定弧杆46b共设有三个，分别设在推杆445和两个连动杆447形成的三个夹角处，提高推杆445和两个连动杆447之间的牢固性，确保上顶机构46a能够对晶圆的中心处进行支撑。
其中，所述上顶机构46a包括托板轴a1、推块a2、上移块a3、抵触板a4，所述推杆445下端采用间隙配合安装在托板轴a1内部，并且推杆445与推块a2相焊接，所述推块a2上表面与上移块a3底部相抵触，所述上移块a3上端设有抵触板a4，并且抵触板a4采用间隙配合安装在托板轴a1上端中端，所述推块a2呈左端低右端高的倾斜块结构，并且上移块a3呈半球体结构，利于通过推块a2的推动使得上移块a3竖直的往上移动，所述抵触板a4顶部呈弧形结构，并且抵触板a4顶部还设有弧形的海绵垫，通过抵触板a4的上移对晶圆的中心进行抵触，提高晶圆中心处的装夹牢固性。
其中，所述滑动轨道448包括滑动轴48a、滑轨48b、倾斜块48c，所述滑轨48b设在外沿抵触机构45表面内部，所述滑动轴48a滑动安装在滑轨48b内部，所述滑动轴48a与连动杆447下端相固定，所述倾斜块48c设在滑轨48b内部上端，所述倾斜块48c为从下往上增高的倾斜结构，使得滑动轴48a滑动到滑轨48b末端时进行倾斜，使得对晶圆支撑呈倾斜角度，利于将晶圆进行倾斜下落，降低晶圆与检测机上的间隙高度，防止较薄的晶圆断裂。
本实施例的具体使用方式与作用：
本发明中，将晶圆伸入限位抵触框43内部，通过外沿抵触机构45对晶圆两侧外沿进行支撑，接着通过电磁块442断电使得吸附块444失去磁性吸附，这时弹簧443进行弹性复位，使得推杆445从固定壳441内部推出，这时连动杆447在滑动轨道448内进行滑动，将上顶机构46a移动到晶圆的中心处，接着推杆445施加的推力，使得滑动杆46c带动固定弧杆46b在推杆445内部进行滑动，这时推杆445带动推块a2在托板轴a1内部进行滑动，使得上移块a3往上进行顶起，抵触板a4伸出托板轴a1内部，对晶圆的中心处进行抵触支撑，降低对晶圆的摩擦力，同时提高晶圆中心处的装夹牢固性，通过支臂3对晶圆进行搬运，搬运到检测机上通过电磁块442对吸附块444进行吸附，这时连动杆447下端的滑动轴48a在滑轨48b内部进行滑动，通过倾斜块48c使得滑动轴48a呈倾斜角度，这时抵触板a4缩进托板轴a1内部，并且托板轴a1呈倾斜角度，使得晶圆在限位抵触框43内部呈倾斜角度下落到检测机上，降低晶圆与检测机上的间隙高度，防止较薄的晶圆断裂。
实施例2：
如附图7至附图8所示：
其中，所述外沿抵触机构45包括支架45a、挤压板45b、伸缩软管45c、传输管45d、气囊机构45e，所述支架45a上端与限位抵触框43下端相焊接，所述支架45a内部设有挤压板45b，并且挤压板45b下端设有伸缩软管45c，所述伸缩软管45c下端通过传输管45d与气囊机构45e内部相贯通，所述挤压板45b呈弧形结构，与滑动轴48a的直径相匹配，利于滑动轴48a在往下滑动的过程中与挤压板45b进行紧密挤压，所述伸缩软管45c呈褶皱型结构，并且采用橡胶材质，具有一定的回弹性，利于伸缩软管45c进行挤压收缩从而产生一定的气压。
其中，所述气囊机构45e包括固定环e1、气囊膜e2、传导管e3，所述固定环e1内部与传输管45d相固定，所述气囊膜e2设在固定环e1上端内部，所述固定环e1外侧嵌固安装有传导管e3并且相贯通，所述固定环e1和气囊膜e2均设有四个，并且每两个固定环e1连接处设有一个传导管e3，利于通过传导管e3使得每个气囊膜e2进行鼓起，对晶圆的外沿表面进行抵触，减少晶圆的表面产生的摩擦力，同时提高对晶圆外沿的装夹牢固性。
本实施例的具体使用方式与作用：
本发明中，通过滑动轴48a在滑轨48b内部进行滑动的过程中，滑动轴48a对挤压板45b进行挤压，这时伸缩软管45c进行收缩，收缩的过程中产生一定的气压，这时气流通过传输管45d传输到固定环e1内部，固定环e1内部的气囊膜e2进行鼓起，通过传导管e3的传导，确保每个固定环e1内部的气囊膜e2均匀的鼓起，从而对晶圆的外沿底部进行承托，减少晶圆的表面产生的摩擦力，降低对晶圆表面造成的磨损，同时提高搬运过程中对晶圆外沿的装夹牢固性，防止晶圆在搬运的过程中发生掉落。
利用本发明所述技术方案，或本领域的技术人员在本发明技术方案的启发下，设计出类似的技术方案，而达到上述技术效果的，均是落入本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种搬运机器人，其结构包括传输带(1)、电机(2)、支臂(3)、夹片手(4)、转动轴(5)、机器人主机(6)，所述传输带(1)随着电机(2)输出端同步转动，所述电机(2)安装在支臂(3)顶部，并且支臂(3)前端设有夹片手(4)，所述支臂(3)底部与转动轴(5)顶部嵌固安装，所述转动轴(5)安装在机器人主机(6)顶部，其特征在于：
所述夹片手(4)包括支板(41)、驱动轴(42)、限位抵触框(43)、承托机构(44)、外沿抵触机构(45)，所述支板(41)通过驱动轴(42)与支臂(3)前端轴连接，所述支板(41)下端与限位抵触框(43)相焊接并且为一体化结构，所述承托机构(44)安装在限位抵触框(43)内部，并且承托机构(44)下端安装在外沿抵触机构(45)表面，所述外沿抵触机构(45)上端与限位抵触框(43)下端相焊接。
2.根据权利要求1所述的一种搬运机器人，其特征在于：所述承托机构(44)包括固定壳(441)、电磁块(442)、弹簧(443)、吸附块(444)、推杆(445)、中轴机构(446)、连动杆(447)、滑动轨道(448)，所述固定壳(441)安装在限位抵触框(43)内部，并且电磁块(442)固定安装在固定壳(441)内部，所述电磁块(442)下端与弹簧(443)上端相固定，并且弹簧(443)下端与吸附块(444)外侧相固定，所述吸附块(444)设在推杆(445)顶部，所述推杆(445)下端与中轴机构(446)相连接，所述中轴机构(446)外侧下端与连动杆(447)顶部相固定，所述连动杆(447)下端与滑动轨道(448)滑动连接，并且滑动轨道(448)设在外沿抵触机构(45)表面内部。
3.根据权利要求2所述的一种搬运机器人，其特征在于：所述中轴机构(446)包括上顶机构(46a)、固定弧杆(46b)、滑动杆(46c)，所述推杆(445)下端采用间隙配合安装在上顶机构(46a)内部，并且推杆(445)外侧设有固定弧杆(46b)，所述固定弧杆(46b)与滑动杆(46c)相焊接，所述滑动杆(46c)滑动安装在推杆(445)内部。
4.根据权利要求3所述的一种搬运机器人，其特征在于：所述上顶机构(46a)包括托板轴(a1)、推块(a2)、上移块(a3)、抵触板(a4)，所述推杆(445)下端采用间隙配合安装在托板轴(a1)内部，并且推杆(445)与推块(a2)相焊接，所述推块(a2)上表面与上移块(a3)底部相抵触，所述上移块(a3)上端设有抵触板(a4)，并且抵触板(a4)采用间隙配合安装在托板轴(a1)上端中端。
5.根据权利要求2所述的一种搬运机器人，其特征在于：所述滑动轨道(448)包括滑动轴(48a)、滑轨(48b)、倾斜块(48c)，所述滑轨(48b)设在外沿抵触机构(45)表面内部，所述滑动轴(48a)滑动安装在滑轨(48b)内部，所述滑动轴(48a)与连动杆(447)下端相固定，所述倾斜块(48c)设在滑轨(48b)内部上端。
6.根据权利要求1所述的一种搬运机器人，其特征在于：所述外沿抵触机构(45)包括支架(45a)、挤压板(45b)、伸缩软管(45c)、传输管(45d)、气囊机构(45e)，所述支架(45a)上端与限位抵触框(43)下端相焊接，所述支架(45a)内部设有挤压板(45b)，并且挤压板(45b)下端设有伸缩软管(45c)，所述伸缩软管(45c)下端通过传输管(45d)与气囊机构(45e)内部相贯通。
7.根据权利要求6所述的一种搬运机器人，其特征在于：所述气囊机构(45e)包括固定环(e1)、气囊膜(e2)、传导管(e3)，所述固定环(e1)内部与传输管(45d)相固定，所述气囊膜(e2)设在固定环(e1)上端内部，所述固定环(e1)外侧嵌固安装有传导管(e3)并且相贯通。
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