CN115162939A - 半导体设备维护用梯及其设计方法和制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种半导体设备维护用梯及其设计方法和制作方法，涉及半导体维护设备的技术领域，包括以下步骤：设计载人平台、主体框架和步梯；沿着载人平台的周向设计有平台护栏；沿着步梯的两侧设计有步梯扶手；在平台护栏朝向步梯的一侧设置有平台安全门，平台安全门具有单向回弹功能，平台安全门朝向载人平台的区域内单向开启；通过提供一种标准化的半导体设备维护用梯的设计方法，运用符合人机工程学的结构保证使用，设计过程标准化，提高了工作的便携性，提高工作效率；自研自产，高度匹配需求，降低了成本；缓解了现有技术中存在的常规梯子无法满足半导体设备维护用梯使用，以及无法满足半导体制程设备安全准则的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及半导体维护设备技术领域，尤其是涉及一种半导体设备维护用梯及其设计方法和制作方法。
背景技术
半导体设备是高精尖技术的集合体，半导体设备的HTM模块设备整体尺寸大高度高，工作人员的安装和维护工作需要频繁的登高，即从一个工作面到达另一个工作面，在这个过程中，对工作人员的精力和体力都有巨大的消耗；针对此类需求，一架便于移动、高安全性、符合人机工程学并减轻工作人员疲劳程度的维护用梯就成了首选。
现有技术中的梯子虽然可以实现升降、折叠以及可移动，但是针对半导体设备的维护过程中，均无法直接进行使用，针对半导体设备的安装和维护需求，需要满足半导体设备的尺寸，同时还需要满足SEMIS2半导体制程设备安全准则的维护用梯。
发明内容
本发明的目的在于提供一种半导体设备维护用梯及其设计方法和制作方法，以缓解现有技术中存在的常规梯子无法满足半导体设备维护用梯使用，以及无法满足半导体制程设备安全准则的技术问题。
本发明提供的一种半导体设备维护用梯设计方法，包括以下步骤：
设计载人平台、主体框架和步梯，以使载人平台、主体框架和步梯依次连接形成爬梯结构；
沿着载人平台的周向设计有平台护栏；
沿着步梯的两侧设计有步梯扶手；
在平台护栏朝向步梯的一侧设置有平台安全门，平台安全门具有单向回弹功能，其中，平台安全门朝向载人平台的区域内单向开启。
在本发明较佳的实施例中，所述设计载人平台的步骤包括：
根据已知使用情况和受力分析选取板材作为载人平台；
其中，载人平台的行走面或工作面应能支撑至少3.6KN/m2的在整个表面上的均布载荷，且人员站立或行走的位置，平台、行走面或工作面应至少能支撑1.3KN集中载荷施加在一个或多个结构件应力集中的每个位置(假设集中载荷施加在90mm*90mm正方形面积上)。
在本发明较佳的实施例中，所述设计步梯的步骤包括：
选用步梯的坡度值为45°，步梯的步距为190mm，步高为190mm；其中，步梯的步距范围为76mm至190mm，步高范围为90mm至279mm，步梯的坡度范围为45°至60°；
选用与载人平台的同样材质板材，并在步梯的表面设置有防滑纹；
设计步梯的宽度小于或等于载人平台的宽度，对步梯的板材的两侧进行弯折。
在本发明较佳的实施例中，所述设计主体框架的步骤包括：
依据载人平台的尺寸、步梯的坡度以及主体框架的负载选用管型材料焊接成型，形成主体框架的外轮廓结构；
在主体框架内焊接斜筋，构成三角形稳定结构；
在主体框架的最大承力点位置焊接斜筋；
在主体框架对应载人平台的平面上焊接有横梁。
在本发明较佳的实施例中，所述设计平台护栏以及所述设计步梯扶手的步骤包括：
选用截面尺寸范围为33mm-56mm的圆钢管作为平台护栏和步梯扶手的主材质，对步梯扶手的末端进行防冲撞风险处理；
选用平台护栏和步梯扶手的高度范围为900mm-1000mm；
设计步梯扶手的尾部距地面高度为1000mm，且步梯扶手的尾部距步梯的垂直间距为640mm；
设计平台护栏与步梯扶手之间具有缺口，缺口的间距范围为75mm-120mm；
对平台护栏靠近载人平台焊接有挡板。
在本发明较佳的实施例中，所述在平台护栏朝向步梯的一侧设置有平台安全门的步骤包括：
平台安全门选用双扇门结构，并对每扇门选用弹簧铰链折页连接门扇与门框，以使平台安全门在0°至90°范围内开合；
设计两扇门之间具有空隙。
在本发明较佳的实施例中，还包括以下步骤：
设计移动轮组，以使移动轮组安装于主体框架远离载人平台的一侧；
依据维护用梯总重为G1，额外负载人及物预估G2，总负载G0＝G1+G2，安全系数K；在主体框内应布置有N个脚轮，即依单轮负载应大于G0*K/N数据，对脚轮进行选型；
选用三组六个脚轮组成移动轮组；其中，位于两端的两组选用带制动器的万向脚轮，位于二者之间的一组选用带制动器的定向脚轮，以定向脚轮为轴心配合两端的万向脚轮，以最小半径转动；
校核总负载G0的重力作用线与脚轮位置，确认10°以内为安全倾角范围。
在本发明较佳的实施例中，设计铭牌安装于维护用梯上。
本发明提供的一种半导体设备维护用梯的制作方法，基于所述的半导体设备维护用梯设计方法进行制作。
本发明提供的一种半导体设备维护用梯，通过所述的半导体设备维护用梯的制作方法制作得到。
本发明提供的一种半导体设备维护用梯设计方法，包括以下步骤：设计载人平台、主体框架和步梯，以使载人平台、主体框架和步梯依次连接形成爬梯结构；沿着载人平台的周向设计有平台护栏；沿着步梯的两侧设计有步梯扶手；在平台护栏朝向步梯的一侧设置有平台安全门，平台安全门具有单向回弹功能，其中，平台安全门朝向载人平台的区域内单向开启；通过提供一种标准化的半导体设备维护用梯的设计方法，运用符合人机工程学的结构保证使用，设计过程标准化，提高了工作的便携性，提高工作效率；自研自产，高度匹配需求，降低了成本；缓解了现有技术中存在的常规梯子无法满足半导体设备维护用梯使用，以及无法满足半导体制程设备安全准则的技术问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的半导体设备维护用梯的整体结构示意图；
图2为本发明实施例提供的半导体设备维护用梯的平台护栏和步梯扶手的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的半导体设备维护用梯的平台安全门的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的半导体设备维护用梯的主体框架的结构示意图；
图5为本发明实施例提供的半导体设备维护用梯的步梯的结构示意图；
图6为本发明实施例提供的半导体设备维护用梯的移动轮组的结构示意图。
图标：100-载人平台；200-主体框架；201-斜筋；202-横梁；300-步梯；400-平台护栏；401-挡板；500-步梯扶手；600-平台安全门；601-弹簧铰链折页；700-移动轮组；701-带制动器的万向脚轮；702-用带制动器的定向脚轮；800-铭牌。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-图6所示，本实施例提供的一种半导体设备维护用梯设计方法，包括以下步骤：设计载人平台100、主体框架200和步梯300，以使载人平台100、主体框架200和步梯300依次连接形成爬梯结构；沿着载人平台100的周向设计有平台护栏400；沿着步梯300的两侧设计有步梯扶手500；在平台护栏400朝向步梯300的一侧设置有平台安全门600，平台安全门600具有单向回弹功能，其中，平台安全门600朝向载人平台100的区域内单向开启。
需要说明的是，本实施例提供的半导体设备维护用梯可以依据半导体制程设备安全准则进行标准化设计，通过标准、完整的设计思路，可以完整的进行复现性；并且针对专对于半导体设备进行维护用梯，在符合SEMI(半导体制程设备安全准则)标准和人机工程学的设计基础上，实现了对半导体设备的高度匹配需求，可以在使用过程中降低工作人员的工作量，提高维护效率；具体地，主体框架200、步梯300和主体框架200可以根据半导体设备的尺寸进行设计选用，同时，通过在载人平台100的周向固定有平台护栏400，以及在步梯300的两侧设置有步梯扶手500，能够保证工作人员在登梯以及使用过程中的安全性；进一步地，在平台护栏400上设置有平台安全门600，能够在方便工作人员进入到载人平台100的基础上，通过平台安全门600具有单向回弹功能，能够避免载人平台100上的人或物意外通过步梯300位置移出或滑落产生危险，通过平台安全门600只能朝向载人平台100的方向开启，即无法在载人平台100区域向外开启平台安全门600，保证了使用过程中的安全性。
本实施例提供的一种半导体设备维护用梯设计方法，包括以下步骤：设计载人平台100、主体框架200和步梯300，以使载人平台100、主体框架200和步梯300依次连接形成爬梯结构；沿着载人平台100的周向设计有平台护栏400；沿着步梯300的两侧设计有步梯扶手500；在平台护栏400朝向步梯300的一侧设置有平台安全门600，平台安全门600具有单向回弹功能，其中，平台安全门600朝向载人平台100的区域内单向开启；通过提供一种标准化的半导体设备维护用梯的设计方法，运用符合人机工程学的结构保证使用，设计过程标准化，提高了工作的便携性，提高工作效率；自研自产，高度匹配需求，降低了成本；缓解了现有技术中存在的常规梯子无法满足半导体设备维护用梯使用，以及无法满足半导体制程设备安全准则的技术问题。
在上述实施例的基础上，进一步地，在本发明较佳的实施例中，设计载人平台100的步骤包括：根据已知使用情况和受力分析选取板材作为载人平台100；其中，载人平台100的行走面或工作面应能支撑至少3.6KN/m2的在整个表面上的均布载荷，且人员站立或行走的位置，平台、行走面或工作面应至少能支撑1.3KN集中载荷施加在一个或多个结构件应力集中的每个位置(假设集中载荷施加在90mm*90mm正方形面积上)。
本实施例中，载人平台100是操作人员及物件的承载平台，其中，根据标准要求，在行走面或工作面应能支撑至少3.6KN/m2(75Ibf/ft2)的在整个表面上的均布载荷，及人员可以站立或行走的位置，平台、行走面或工作面应至少能支撑1.3KN(300Ibf)集中载荷，施加在一个或多个结构件应力集中的每个位置(假设集中载荷施加在90mm*90mm(3.5in)正方形面积上)；根据已知情况计算和受力分析，选取L1*W1*H1尺寸板材作为载人平台100主体；在行走面或工作面应采用实心材料或开孔材料制成；综合防滑的安全性考虑，选用扁豆型花纹钢板作为载人平台100主体的材料，预留防护栏安装螺纹孔位置。
在本发明较佳的实施例中，设计步梯300的步骤包括：选用步梯300的坡度值为45°，步梯300的步距为190mm，步高为190mm；其中，步梯300的步距范围为76mm至190mm，步高范围为90mm至279mm，步梯300的坡度范围为45°至60°；选用与载人平台100的同样材质板材，并在步梯300的表面设置有防滑纹；设计步梯300的宽度小于或等于载人平台100的宽度，对步梯300的板材的两侧进行弯折。
本实施例中，步梯300是操作人员从零基础面到达工作高度的载体，其中，在空间尺寸允许的条件下，坡度数值越小，操作人员越省力，因此坡度数值取45°，对应的步距及步高取190毫米，各梯级等距分布；依据扶梯的台阶或横档应防滑，台阶或横档由表面有波纹状、锯齿状、滚花、纹理或凹痕状的材料构成；通过选用与载人平台100同样的扁豆型花纹钢板作为载人平台100主体的材料，既满足需求又统一物料；依据载人平台100尺寸，初设步梯300物料尺寸不大于载人平台100宽度，对步梯300钢板进行折弯提高强度，便于焊接。
在本发明较佳的实施例中，设计主体框架200的步骤包括：依据载人平台100的尺寸、步梯300的坡度以及主体框架200的负载选用管型材料焊接成型，形成主体框架200的外轮廓结构；在主体框架200内焊接斜筋201，构成三角形稳定结构；在主体框架200的最大承力点位置焊接斜筋201；在主体框架200对应载人平台100的平面上焊接有横梁202。
本实施例中，主体框架200作为维护用梯的主体骨架，其他组件的依托，需要满足尺寸要求、强度要求，同时要具备简洁的外观；依据载人平台100、步梯300的设计以及半导体设备的实际需求，将主体框架200的尺寸定义为总长L3、宽度W3、高度H3；L3*W3为载人平台100范围；45°倾角取自步梯300的坡度；依尺寸及负载选用方钢管型材下料焊接成型，形成主体框架200的外轮廓结构雏形。在H3*L3范围内焊接斜筋201，构成三角形稳定结构，增加了主体框架200主受力区域的强度，同样主体框架200底部的最大承力点焊接斜筋201增加强度；在L3*W3载人平台100范围顶端增加一根横梁202，将载人平台100的L1均分，分散载人平台100的受力，依据负载，对主体框架200进行受力分析，校核是否满足强度需求。
在本发明较佳的实施例中，设计平台护栏400以及设计步梯扶手500的步骤包括：选用截面尺寸范围为33mm-56mm的圆钢管作为平台护栏400和步梯扶手500的主材质，对步梯扶手500的末端进行防冲撞风险处理；选用平台护栏400和步梯扶手500的高度范围为900mm-1000mm；设计步梯扶手500的尾部距地面高度为1000mm，且步梯扶手500的尾部距步梯300的垂直间距为640mm；设计平台护栏400与步梯扶手500之间具有缺口，缺口的间距范围为75mm-120mm；对平台护栏400靠近载人平台100焊接有挡板401。
本实施例中，步梯扶手500、平台护栏400能够确认操作人员和物的安全，其中，步梯扶手500可以采用表面光滑，截面为圆形等利于抓握的形状，步梯扶手500的末端可以朝下或朝向墙壁位置，以减少身体直接冲撞的风险，即对步梯扶手500的末端进行防冲撞风险处理。
可选地，步梯扶手500和平台护栏400可以采用直径为33.7的圆钢管作为主材质。因平台安全门600结构需求，步梯扶手500和平台护栏400之间存在缺口，将缺口距离设定为75毫米，对步梯扶手500和平台护栏400焊接同规格钢管形成框架结构，提升防护栏的强度，并对平台护栏400底部焊接挡板401，既增加强度，也防止人及物滑出载人平台100。
在本发明较佳的实施例中，在平台护栏400朝向步梯300的一侧设置有平台安全门600的步骤包括：平台安全门600选用双扇门结构，并对每扇门选用弹簧铰链折页601连接门扇与门框，以使平台安全门600在0°至90°范围内开合；设计两扇门之间具有空隙。
本实施例中，平台安全门600可以隔离载人平台100区域和步梯300区域，避免人和物在载人平台100区域意外通过步梯300区域移出或滑落产生危险；平台安全门600需具备和平台护栏400同样的强度，且在载人平台100区域内单向回弹功能；具体地，平台安全门600采用双扇门结构，减小单侧开门半径以节省力矩，尺寸依据平台护栏400；可以选取直径21.3圆钢管弯折焊接成型门扇，选用弹簧铰链折页601连接门扇与门框该铰链使得平台安全门600在0°至90°范围内开合，对平台安全门600整体结构进行受力分析，检核是否满足需求，为保证两扇门防夹手要求，两门扇之间空隙可以取75毫米。
在本发明较佳的实施例中，还包括以下步骤：设计移动轮组700，以使移动轮组700安装于主体框架200远离载人平台100的一侧；依据维护用梯总重为G1，额外负载人及物预估G2，总负载G0＝G1+G2，安全系数K；在主体框内应布置有N个脚轮，即依单轮负载应大于G0*K/N数据，对脚轮进行选型；选用三组六个脚轮组成移动轮组700；其中，位于两端的两组选用带制动器的万向脚轮701，位于二者之间的一组选用带制动器的定向脚轮702，以定向脚轮为轴心配合两端的万向脚轮，以最小半径转动；校核总负载G0的重力作用线与脚轮位置，确认10°以内为安全倾角范围。
本实施例中，通过移动轮组700可以保证维护用梯在工作区和非工作区的移动和调整；其中，移动轮组700需要依据载人平台100、步梯300、主体框架200以及防护栏的设计及半导体设备的实际需求；其中，移动轮组700至少需要4个载重轮，针对半导体设备选用了三组六个脚轮，任意一组的两个脚轮相对于主体框架200的中线成对称布置，利用在两个端部位置采用带制动器的万向脚轮701可以保证移动，利用在两个端部位置之间采用带制动器的定向脚轮702，可以在保证移动轮组700载荷的稳定性。
在本发明较佳的实施例中，设计铭牌800安装于维护用梯上；其中，铭牌800内容完整、清晰、便于识别，可以放置于维护用梯的明显位置。
本实施例提供的一种半导体设备维护用梯的制作方法，基于所述的半导体设备维护用梯设计方法进行制作。本实施例根据上述的设计方法，根据不同的需求对应的具体数值进行机械制作，进而能够制作半导体设备维护用梯。
本实施例提供的一种半导体设备维护用梯，通过所述的半导体设备维护用梯的制作方法制作得到；由于本实施例提供的半导体设备维护用梯的技术效果与上述实施例提供的半导体设备维护用梯设计方法的技术效果相同，此处对此不再赘述。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种半导体设备维护用梯设计方法，其特征在于，包括以下步骤：
设计载人平台(100)、主体框架(200)和步梯(300)，以使载人平台(100)、主体框架(200)和步梯(300)依次连接形成爬梯结构；
沿着载人平台(100)的周向设计有平台护栏(400)；
沿着步梯(300)的两侧设计有步梯扶手(500)；
在平台护栏(400)朝向步梯(300)的一侧设置有平台安全门(600)，平台安全门(600)具有单向回弹功能，其中，平台安全门(600)朝向载人平台(100)的区域内单向开启。
2.根据权利要求1所述的半导体设备维护用梯设计方法，其特征在于，所述设计载人平台(100)的步骤包括：
根据已知使用情况和受力分析选取板材作为载人平台(100)；
其中，载人平台(100)的行走面或工作面应能支撑至少3.6KN/m2的在整个表面上的均布载荷，且人员站立或行走的位置，平台、行走面或工作面应至少能支撑1.3KN集中载荷施加在一个或多个结构件应力集中的每个位置。
3.根据权利要求2所述的半导体设备维护用梯设计方法，其特征在于，设计步梯(300)的步骤包括：
选用步梯(300)的坡度值为45°，步梯(300)的步距为190mm，步高为190mm；其中，步梯(300)的步距范围为76mm至190mm，步高范围为90mm至279mm，步梯(300)的坡度范围为45°至60°；
选用与载人平台(100)的同样材质板材，并在步梯(300)的表面设置有防滑纹；
设计步梯(300)的宽度小于或等于载人平台(100)的宽度，对步梯(300)的板材的两侧进行弯折。
4.根据权利要求3所述的半导体设备维护用梯设计方法，其特征在于，设计主体框架(200)的步骤包括：
依据载人平台(100)的尺寸、步梯(300)的坡度以及主体框架(200)的负载选用管型材料焊接成型，形成主体框架(200)的外轮廓结构；
在主体框架(200)内焊接斜筋(201)，构成三角形稳定结构；
在主体框架(200)的最大承力点位置焊接斜筋(201)；
在主体框架(200)对应载人平台(100)的平面上焊接有横梁(202)。
5.根据权利要求4所述的半导体设备维护用梯设计方法，其特征在于，设计平台护栏(400)以及设计步梯扶手(500)的步骤包括：
选用截面尺寸范围为33mm-56mm的圆钢管作为平台护栏(400)和步梯扶手(500)的主材质，对步梯扶手(500)的末端进行防冲撞风险处理；
选用平台护栏(400)和步梯扶手(500)的高度范围为900mm-1000mm；
设计步梯扶手(500)的尾部距地面高度为1000mm，且步梯扶手(500)的尾部距步梯(300)的垂直间距为640mm；
设计平台护栏(400)与步梯扶手(500)之间具有缺口，缺口的间距范围为75mm-120mm；
对平台护栏(400)靠近载人平台(100)焊接有挡板(401)。
6.根据权利要求5所述的半导体设备维护用梯设计方法，其特征在于，所述在平台护栏(400)朝向步梯(300)的一侧设置有平台安全门(600)的步骤包括：
平台安全门(600)选用双扇门结构，并对每扇门选用弹簧铰链折页(601)连接门扇与门框，以使平台安全门(600)在0°至90°范围内开合；
设计两扇门之间具有空隙。
7.根据权利要求1-6任一项所述的半导体设备维护用梯设计方法，其特征在于，还包括以下步骤：
设计移动轮组(700)，以使移动轮组(700)安装于主体框架(200)远离载人平台(100)的一侧；
依据维护用梯总重为G1，额外负载人及物预估G2，总负载G0＝G1+G2，安全系数K；在主体框内应布置有N个脚轮，即依单轮负载应大于G0*K/N数据，对脚轮进行选型；
选用三组六个脚轮组成移动轮组(700)；其中，位于两端的两组选用带制动器的万向脚轮(701)，位于二者之间的一组选用带制动器的定向脚轮(702)，以定向脚轮为轴心配合两端的万向脚轮，以最小半径转动；
校核总负载G0的重力作用线与脚轮位置，确认10°以内为安全倾角范围。
8.根据权利要求7所述的半导体设备维护用梯设计方法，其特征在于，设计铭牌(800)安装于维护用梯上。
9.一种半导体设备维护用梯的制作方法，其特征在于，基于如权利要求1-8任一项所述的半导体设备维护用梯设计方法进行制作。
10.一种半导体设备维护用梯，其特征在于，通过如权利要求9所述的半导体设备维护用梯的制作方法制作得到。
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