CN114267610A - 晶圆片花篮夹取防脱落且带报警功能的机械手 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种晶圆片花篮夹取防脱落且带报警功能的机械手，包括固定在升降轴上的旋动组件、旋转杆、轴承定位座、缓冲组件和取放晶圆片花篮的夹持组件，以及报警闪光灯和触动传感片，旋动组件包括顶推气缸、斜面滑块、左右对称布置的旋转座、销轴、滚动圆球，旋转杆两端均与轴承定位座配合定位，旋转杆一端与旋动组件固连，另一端通过缓冲组件与夹爪连接，夹爪包括锁紧块、紧固螺母、夹杆和夹持臂，紧固螺母外部还固连有触动传感片，该机械手用紧固螺母对夹持臂进行二次紧固，同时配合缓冲组件固定锁死在旋转杆上，对旋转杆与锁紧块之间进行二次锁紧，触动传感片会拨动报警闪光灯里的开关，发出闪光报警，起到预防并报警的效果。
Description
技术领域
本发明涉及半导体晶圆片自动清洗设备技术领域，具体涉及一种晶圆片花篮夹取防脱落且带报警功能的机械手。
背景技术
我公司申请号为201920702566.7的专利公开了一种夹取晶圆盒的机械手装置，采用对称设置的夹持臂、旋转杆以及旋转制动组件和传动位移组件，两夹持臂将晶圆盒两侧的盒边夹持牢固，并由锁紧块将其与旋转杆固连，旋转制动组件包括外壳、前挡板、前轴座、前轴承、旋转块以及后轴承、后轴座，外壳内固定设置有顶伸气缸，其顶杆固连有倾斜块，倾斜块中部设置有U形孔，U形孔与旋转块头部设置的圆柱型拨动杆配合使旋转杆实现周向转动，传动位移组件包括Z轴滑移组件和X轴传动组件，该夹取晶圆盒的机械手装置利用X轴传动组件和Z轴滑移组件构成的双轴联动动作，由电机和气缸的动作控制夹持臂和旋转杆共同作用将晶圆盒抬升移送，省时省力。
然而，现有技术在实际使用过程中因长时间使用会造成紧固处松动，因紧固处松动会导致两侧的夹持臂力道不匀，进而导致所夹持的晶圆盒脱落，造成不可弥补的损失。故而我司设计研发了防松动预警装置，以规避以上问题的发生，同时起到在稍有松动即可预警提示的作用。
发明内容
本发明目的：鉴于背景技术中的技术问题，我们在原有的技术上实现创新设计，新增加了二次紧固螺母，通过触动传感片配合报警闪光灯监测偏移状态，通过顶推气缸的线性运动转换为旋转杆的周向运动这一机械结构原理，控制机械手夹持或释放动作，实现了防松动以及松动报警的功能，并且由于机械手与晶圆片花篮属于硬接触，为了抵消碰撞带来的负面影响，在旋转杆与夹爪之间还设置有缓冲组件，充分缓冲碰撞力，降低设备接触应力，提升工况安全性。
为解决上述问题采取的技术方案是：
一种晶圆片花篮夹取防脱落且带报警功能的机械手，包括固定在升降轴上的旋动组件、旋转杆、轴承定位座、缓冲组件和取放晶圆片花篮的夹持组件，以及用于监测夹持组件与旋转杆发生松动偏转的报警闪光灯和触动传感片，
所述旋动组件包括顶推气缸、斜面滑块、左右对称布置的旋转座、销轴、滚动圆球，以及复位拉簧，所述顶推气缸的顶推杆与斜面滑块后端面固连，带动斜面滑块做前后滑移动作，所述斜面滑块下端还固连有滑块滑轨组件，用于引导和定位斜面滑块的滑移方向，所述旋转座与两侧对称布置的旋转杆固连，所述销轴与旋转座内侧面固连，销轴前端设置有滚动圆球，所述滚动圆球与斜面滑块上端设有的倾斜面相切滚动配合，所述复位拉簧通过连接销与两侧的旋转座连接，带动旋转座保持预紧力，使得滚动圆球与斜面滑块始终保持相切姿态，同时带动旋转杆取放完毕晶圆片花篮后自动复位，
所述旋转杆两端均与轴承定位座配合定位，旋转杆一端与旋动组件固连，另一端通过缓冲组件与夹爪连接，
所述缓冲组件包括内棘轮、外棘轮和缓冲橡胶，所述内棘轮内壁设置有螺纹，所述外棘轮外壁设置有锁止片，内棘轮与旋转杆螺接固连，外棘轮与夹持组件由锁止片通过螺钉螺接固连，所述缓冲橡胶填充在内棘轮和外棘轮之间，且内棘轮外壁和外棘轮内壁均设置有棘齿，以充分均匀地咬合缓冲橡胶，保持内棘轮与外棘轮轴线重合且径向受力均匀，
所述夹持组件包括锁紧块、紧固螺母、夹持臂和夹杆，所述锁紧块以两块拼接夹持旋转杆的方式锁紧旋转杆，并通过螺钉锁紧，所述紧固螺母与外棘轮固连，所述紧固螺母外部设置有螺纹段，并与锁紧块内壁设置的螺纹孔螺接配合，以进一步将旋转杆与锁紧块加力固连，所述紧固螺母外部还固连有触动传感片，所述触动传感片与固定在锁紧块外侧的报警闪光灯配合，以监测夹爪与旋转杆发生松动偏转的位移量，当夹爪松动时会带动紧固螺母偏转，进而带动触动传感片偏转，而触动传感片拨动报警闪光灯的微动开关而点亮，实施发光报警。
进一步地，所述夹持臂与锁紧块下部固连，所述夹持臂与呈U型的夹杆螺接固连，所述夹持臂两侧设置有延伸孔，用于配合夹杆两端长度需求伸缩动作。
进一步地，所述延伸孔外侧还螺接有锁紧螺母，用于将夹杆与延伸孔紧密锁紧。
进一步地，所述晶圆片花篮呈方盒状，两侧设置有与夹杆配合的夹持槽，内部两侧对称设置有若干个格挡，所述格挡之间放置有待清洗的晶圆片。
进一步地，所述轴承定位座与旋转杆之间设置有轴承。
进一步地，所述触动传感片呈U型，包括两侧的定位片和中间的拨片，所述定位片与锁紧螺母固连，所述拨片与报警闪光灯的微动开关对应配合。
进一步地，所述升降轴与自动化设备设有的升降气缸或电动丝杆副配合实现升降动作。
本发明的有益效果是：
1.该晶圆片花篮夹取防脱落且带报警功能的机械手用紧固螺母对夹持臂进行二次紧固，同时配合缓冲组件固定锁死在旋转杆上，对旋转杆与锁紧块之间进行二次锁紧，并且缓冲夹持动作的碰撞力，降低松动几率发生；
2.每只与旋转杆穿套配合的紧固螺母均固连有触动传感片，该触动传感片与报警闪光灯配合均独立监测偏移量，以报警方式提醒工人，充分保障夹持取放晶圆片花篮的安全生产；
3.以复位拉簧提供压紧力、滚动圆球与斜面滑块相切滚动的方式，将顶推气缸前后方向的顶推直线运动转换为旋转杆周向旋转运动，传动方式简洁有效，同步性好；
4.当夹持臂松动时带动紧固螺母松动，紧固螺母的两侧会发生转动，同时拨动触动传感片，触动传感片会拨动报警闪光灯里的开关，发出闪光报警，起到预防并报警的效果。
附图说明
图1为本实施例晶圆片花篮夹取防脱落且带报警功能的机械手的后侧俯视图；
图2为图1中A处的局部放大图；
图3为图1中B处的局部放大图；
图4为本实施例晶圆片花篮夹取防脱落且带报警功能的机械手的前侧俯视图；
图5为图4中C处的局部放大图；
图6为图4中D处的局部放大图；
图7为本实施例所述缓冲组件的结构示意图；
其中，1-升降轴，2-后端的轴承定位座，3-中间的轴承定位座，4-左侧的旋转杆，5-左侧的夹持臂，6-锁紧块，7-右侧的旋转杆，8-右侧的夹持臂，9-晶圆片，10-花篮，11-左侧的旋转座，12-销轴，13-滚动圆球，14-复位拉簧，15-右侧的旋转座，16-底板，17-斜面滑块，18-轴承，19-顶推气缸，20-前端的轴承定位座，21-外棘轮，22-报警闪光灯，23-触动传感片，24-内棘轮，25-连接销，26-拨片，27-定位片，28-紧固螺母，29-夹杆，30-棘齿，31-锁止片，32-螺纹。
具体实施方式
下面将结合本发明的技术方案，对本发明以实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
请参阅图1-6，本实施例提出一种晶圆片花篮夹取防脱落且带报警功能的机械手，包括固定在升降轴1上的旋动组件、旋转杆、轴承定位座、缓冲组件和取放晶圆片9花篮10的夹持组件，以及用于监测夹持组件与旋转杆发生松动偏转的报警闪光灯22和触动传感片23，旋转杆包括左侧的旋转杆4和右侧的旋转杆7。
参阅图2和图5，所述旋动组件包括顶推气缸19、斜面滑块17、左右对称布置的旋转座、销轴12、滚动圆球13，以及复位拉簧14，所述顶推气缸19的顶推杆与斜面滑块17后端面固连，带动斜面滑块17做前后滑移动作，所述斜面滑块17下端还固连有滑块滑轨组件，用于引导和定位斜面滑块17的滑移方向，所述旋转座与两侧对称布置的旋转杆固连，包括左侧的旋转座11和右侧的旋转座15，所述销轴12与旋转座内侧面固连，销轴12前端设置有滚动圆球13，所述滚动圆球13与斜面滑块17上端设有的倾斜面相切滚动配合，所述复位拉簧14通过连接销25与两侧的旋转座连接，带动旋转座保持预紧力，使得滚动圆球13与斜面滑块17始终保持相切姿态，同时带动旋转杆取放完毕晶圆片9花篮10后自动复位。
参阅图1、图2和图3，所述旋转杆两端均与轴承定位座配合定位，旋转杆一端与旋动组件固连，另一端通过缓冲组件与夹爪连接。
具体地说，参阅图3和图7，所述缓冲组件包括内棘轮24、外棘轮21和缓冲橡胶(图中未标识)，所述内棘轮24内壁设置有螺纹，所述外棘轮21外壁设置有锁止片31，内棘轮24与旋转杆螺接固连，外棘轮21与夹持组件由锁止片31通过螺钉螺接固连，所述缓冲橡胶填充在内棘轮24和外棘轮21之间，且内棘轮24外壁和外棘轮21内壁均设置有棘齿30，以充分均匀地咬合缓冲橡胶，保持内棘轮与外棘轮轴线重合且径向受力均匀。
参阅图3和图6，所述夹持组件包括锁紧块6、紧固螺母28、夹持臂和夹杆29，所述锁紧块6以两块拼接夹持旋转杆的方式锁紧旋转杆，并通过螺钉锁紧，所述紧固螺母28与外棘轮21固连，所述紧固螺母28外部设置有螺纹段，并与锁紧块6内壁设置的螺纹孔螺接配合，以进一步将旋转杆与锁紧块6加力固连，所述紧固螺母28外部还固连有触动传感片23，所述触动传感片23与固定在锁紧块6外侧的报警闪光灯22配合，以监测夹爪与旋转杆发生松动偏转的位移量，当夹爪松动时会带动紧固螺母28偏转，进而带动触动传感片23偏转，而触动传感片23拨动报警闪光灯22的微动开关而点亮，实施发光报警。
进一步的实施方案是，所述夹持臂与锁紧块6下部固连，所述夹持臂与呈U型的夹杆29螺接固连，所述夹持臂两侧设置有延伸孔，用于配合夹杆29两端长度需求伸缩动作。
进一步的实施方案是，所述延伸孔外侧还螺接有锁紧螺母，用于将夹杆29与延伸孔紧密锁紧。
进一步的实施方案是，所述晶圆片9花篮10呈方盒状，两侧设置有与夹杆29配合的夹持槽，内部两侧对称设置有若干个格挡，所述格挡之间放置有待清洗的晶圆片9。
进一步的实施方案是，所述轴承定位座与旋转杆之间设置有轴承18。
进一步的实施方案是，所述触动传感片23呈U型，包括两侧的定位片27和中间的拨片26，所述定位片27与锁紧螺母28固连，所述拨片26与报警闪光灯22的微动开关对应配合。
进一步的实施方案是，所述升降轴1与自动化设备设有的升降气缸或电动丝杆副配合实现升降动作。
上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种晶圆片花篮夹取防脱落且带报警功能的机械手，其特征在于：包括固定在升降轴上的旋动组件、旋转杆、轴承定位座、缓冲组件和取放晶圆片花篮的夹持组件，以及用于监测夹持组件与旋转杆发生松动偏转的报警闪光灯和触动传感片，
所述旋动组件包括顶推气缸、斜面滑块、左右对称布置的旋转座、销轴、滚动圆球，以及复位拉簧，所述顶推气缸的顶推杆与斜面滑块后端面固连，带动斜面滑块做前后滑移动作，所述斜面滑块下端还固连有滑块滑轨组件，所述旋转座与两侧对称布置的旋转杆固连，所述销轴与旋转座内侧面固连，销轴前端设置有滚动圆球，所述滚动圆球与斜面滑块上端设有的倾斜面相切滚动配合，所述复位拉簧通过连接销与两侧的旋转座连接，带动旋转座保持预紧力，
所述旋转杆两端均与轴承定位座配合定位，旋转杆一端与旋动组件固连，另一端通过缓冲组件与夹爪连接，
所述缓冲组件包括内棘轮、外棘轮和缓冲橡胶，所述内棘轮内壁设置有螺纹，所述外棘轮外壁设置有锁止片，内棘轮与旋转杆螺接固连，外棘轮与夹持组件由锁止片通过螺钉螺接固连，所述缓冲橡胶填充在内棘轮和外棘轮之间，
所述夹持组件包括锁紧块、紧固螺母、夹持臂和夹杆，所述锁紧块以两块拼接夹持旋转杆的方式锁紧旋转杆，并通过螺钉锁紧，所述紧固螺母与外棘轮固连，所述紧固螺母外部设置有螺纹段，并与锁紧块内壁设置的螺纹孔螺接配合，以进一步将旋转杆与锁紧块加力固连，所述紧固螺母外部还固连有触动传感片，所述触动传感片与固定在锁紧块外侧的报警闪光灯配合，以监测夹爪与旋转杆发生松动偏转的位移量，当夹爪松动时会带动紧固螺母偏转，进而带动触动传感片偏转，而触动传感片拨动报警闪光灯的微动开关而点亮，实施发光报警。
2.根据权利要求1所述的晶圆片花篮夹取防脱落且带报警功能的机械手，其特征在于：所述夹持臂与锁紧块下部固连，所述夹持臂与呈U型的夹杆螺接固连，所述夹持臂两侧设置有延伸孔。
3.根据权利要求2所述的晶圆片花篮夹取防脱落且带报警功能的机械手，其特征在于：所述延伸孔外侧还螺接有锁紧螺母。
4.根据权利要求1所述的晶圆片花篮夹取防脱落且带报警功能的机械手，其特征在于：所述晶圆片花篮呈方盒状，两侧设置有与夹杆配合的夹持槽，内部两侧对称设置有若干个格挡，所述格挡之间放置有待清洗的晶圆片。
5.根据权利要求1所述的晶圆片花篮夹取防脱落且带报警功能的机械手，其特征在于：所述内棘轮外壁和外棘轮内壁均设置有棘齿，以充分均匀地咬合缓冲橡胶，保持内棘轮与外棘轮轴线重合且径向受力均匀。
6.根据权利要求1所述的晶圆片花篮夹取防脱落且带报警功能的机械手，其特征在于：所述轴承定位座与旋转杆之间设置有轴承。
7.根据权利要求1所述的晶圆片花篮夹取防脱落且带报警功能的机械手，其特征在于：所述触动传感片呈U型，包括两侧的定位片和中间的拨片，所述定位片与锁紧螺母固连，所述拨片与报警闪光灯的微动开关对应配合。
8.根据权利要求1所述的晶圆片花篮夹取防脱落且带报警功能的机械手，其特征在于：所述升降轴与自动化设备设有的升降气缸或电动丝杆副配合实现升降动作。
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