CN117913010B - 一种amhs系统中晶圆盒搬运装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种AMHS系统中晶圆盒搬运装置，涉及自动搬运技术领域，包括：主机架，其上端面和侧面交接处开设有两个凹槽，两个所述凹槽分别用于安置延伸托架，且每个所述延伸托架上均固定有单个滑轮组件；搬运组件，悬挂设置在所述主机架下方，所述搬运组件由顶板和侧板组成，其中所述顶板同所述主机架下端面连接，所述侧板对称布置为两个，分别固定在所述顶板两侧，且两个所述侧板上均设置有卡接组件；卡扣组件，布置为四个，所述卡扣组件一端延伸进入所述主机架内部，另一端从所述主机架侧面外露；实现借助搬运装置实现自身吊装拆卸，减少厂区无尘环境被破坏的风险，同时保证对原传输系统的影响尽可能降低。

Description

一种AMHS系统中晶圆盒搬运装置

技术领域

本申请涉及自动搬运技术领域，具体涉及一种AMHS系统中晶圆盒搬运装置。

背景技术

整个晶圆制造过程中，为提高晶圆传输效率，以及提供晶圆保存所需特殊环境，相应的出现晶圆制造自动化物料运输系统AMHS，用以在特定时间按照特定顺序，将晶圆在多个存储仓库以及多个工位之间进行高效传输，其中晶圆厚度较薄尺寸较大，容易受损受污，在运输转移过程中通常通过含有多个晶片放置槽的晶舟、晶圆盒等承载装置，装载部分晶圆集中进行保护运输。

在AMSH中通过天空作业的高架运输（OHT），完成晶圆或者说晶圆盒的转运传输，转运过程涉及构建在厂区各存储仓库和加工设备上方的交叉运输轨道，以及在运输轨道上运行的运输小车，其中数百台加工设备以及200-600道加工工序，注定物料运输规模大，运输小车运行频率高，而且实际运行过程中是多台运输小车按照运输请求，对多个工件同时进行搬运随机到达，导致不确定性较大，运输小车会遇到临时堵塞，需要停车或者转向。

整个运输过程中，上述运输小车面临的两个问题，是通过优化调度系统也无法避免的，而且运输小车同时负载晶圆盒，容易出现故障运输小车，运行不稳使得运输的晶圆受损，以及停机堵塞运输轨道，对运输系统性能指标和制造性能指标造成影响；

如申请号为202310530051.4的专利文件中，提出一种纯手动的机械结构，进行轨道上天车的提升安装，或者故障运输小车拆卸取下，但是厂区轨道复杂且面积较大，天车损坏停留位置不定限制严重，单个升降设备移动到指定位置效率低，而且额外的提升设备加重厂区环境污染风险；

如申请号为201921030655.8的专利文件中，提出一种晶圆搬运装置，包括搬送车、连接件和配合件，在搬送车上同时设置连接件和配合件，通过连接件和配合件卡接，借助不同搬运车带动故障搬运车在轨道上辅助移动到维修站，但是运输轨道路程较长为避免堵塞，需要重新适配运输系统，而且还存在故障搬运车无法移动的情况无法处理。

因此有必要提供一种AMHS系统中晶圆盒搬运装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

发明内容

为实现上述目的，本申请提供如下技术方案：一种AMHS系统中晶圆盒搬运装置，包括：

主机架，其上端面和侧面交接处开设有两个凹槽，两个所述凹槽分别用于安置延伸托架，且每个所述延伸托架上均固定有单个滑轮组件；

搬运组件，悬挂设置在所述主机架下方，所述搬运组件由顶板和侧板组成，其中所述顶板同所述主机架下端面连接，所述侧板对称布置为两个，分别固定在所述顶板两侧，且两个所述侧板上均设置有卡接组件；

卡扣组件，布置为四个，所述卡扣组件一端延伸进入所述主机架内部，另一端从所述主机架侧面外露。

进一步，作为优选，在水平面内，以所述主机架移动方向为基准，所述主机架沿着移动方向的两侧为前后两侧，垂直于移动方向的两侧为旁边两侧；

两个所述凹槽对称分布在所述主机架旁边两侧，相互连接的单个所述延伸托架和单个所述滑轮组件为一组滑动组件，在所述主机架上两组滑动组件呈对称分布；

多个所述卡扣组件分布在所述主机架前后两侧，且在主机架每侧布置有两个卡扣组件，且位于同侧的两个卡扣组件对称布置，且两个所述侧板同两个所述滑轮组件布置位置在相同侧面。

进一步，作为优选，所述延伸托架包括镶嵌配合设置在所述凹槽中的托块，且所述托块内部，同样在上端面和侧面交接处开设有两面敞开的槽口，所述托块外部有相互对称的两个外侧面，以及在槽口内有相互对称的两个内侧面；

所述托块的两个外侧面对应贴合接触所述凹槽的两个内侧面，在所述凹槽的两个内侧面上固定设置有贴合所述托块外侧面的固定块，所述托块和所述固定块的接触面设置有相互配合的滑轨和滑块，其中所述滑轨开设在所述固定块上，所述滑块固定在所述托块上，所述滑轮组件设置在所述托块的两个内侧面上。

进一步，作为优选，所述托块和主机架之间还设置有调节组件，所述调节组件用于控制所述托块同主机架之间滑动，且所述托块滑动远离所述主机架通过限位机构进行限制，即所述托块和主机架滑动连接但不会脱离。

进一步，作为优选，所述滑轮组件包括固定盘、卡接转轴、延伸臂、驱动电机和转轮，其中所述固定盘布置为两个，分别固定设置在所述托块的两个内侧面上，所述卡接转轴转动设置在所述固定盘上，且延伸臂一端固定设置在所述卡接转轴上，另一端转动设置有所述转轮，且转轮通过设置在所述延伸臂端部的驱动电机进行驱动。

进一步，作为优选，所述卡接转轴同固定盘之间转动连接，通过在所述卡接转轴内部设置驱动结构进行控制，所述驱动结构外接至主机架，进行能源以及控制信号传输，且所述卡接转轴经过延伸臂，带动所述转轮卡接或脱离活动轨道。

进一步，作为优选，所述搬运组件还包括：导向套、夹板和滑轨架，其中所述导向套布置为多个，均布设置在所述顶板上，用于安置连接所述主机架和顶板的吊装线缆，且所述主机架内部设置驱动所述吊装线缆的电机和控制组件；

所述夹板布置为两组，分别在两个所述侧板相靠近的内侧设置，且所述夹板和侧板之间留有间隙，在所述间隙处，所述滑轨架设置在所述夹板上，其中所述滑轨架和所述夹板之间通过滑块和滑轨连接，即所述夹板和所述侧板滑动连接；

所述滑轨架同所述侧板之间通过伸缩杆进行连接，即两个所述夹板通过伸缩杆驱动，实现相互靠近或远离，用于对物品进行夹持，且所述卡接组件固定设置在所述夹板上。

进一步，作为优选，所述卡接组件包括：导向轨道、卡接板、连接座和拉杆，其中所述导向轨道布置为两组，且所述导向轨道以平行所述夹板底板的朝向进行设置，且所述导向轨道位于所述滑轨架上方，且导向轨道开口贯通所述夹板；

所述卡接板一端延伸进入所述导向轨道内部，另一端通过所述连接座和拉杆进行夹持固定，所述拉杆连接液压杆，用于控制所述卡接板拉动。

进一步，作为优选，所述卡接板为弹性胶板，且所述卡接板延伸进入所述导向轨道内部的一端设置导引倾斜面以及卡接凹槽。

进一步，作为优选，所述卡扣组件包括：外伸臂、拉伸头、卡接柱和导向块，其中所述外伸臂一端设置所述拉伸头，所述拉伸头固定安置在所述主机架内部，且所述拉伸头内置传感器；

所述外伸臂另一端固定设置有所述卡接柱，且所述卡接柱端部为卡接头，所述卡接头同卡接板配合卡接；

所述导向块固定设置在所述外伸臂上，用于引导所述外伸臂在所述导向轨道内滑动。

与现有技术相比，本申请提供一种AMHS系统中晶圆盒搬运装置，具有以下有益效果：

本申请中延伸托架可降低主机架高度，通过卡扣组件和卡接组件配合卡接，可借助其他搬运装置实现对故障搬运装置的固定，另外通过拉伸卡扣组件进行监测卡接是否稳固，以及传输信号，借助滑轮组件偏转实现故障搬运装置脱轨，之后通过搬运组件下降，完成故障搬运装置拆卸下放，后续故障搬运装置可借助地面运输装置送至维修中心进行维修，实现借助搬运装置实现自身吊装拆卸，减少厂区无尘环境被破坏的风险，同时保证对原传输系统的影响尽可能降低。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为一种AMHS系统中晶圆盒搬运装置的整体结构示意图；

图2为一种AMHS系统中晶圆盒搬运装置的延伸托架结构示意图；

图3为一种AMHS系统中晶圆盒搬运装置的滑轮组件结构示意图；

图4为一种AMHS系统中晶圆盒搬运装置的搬运组件结构示意图；

图5为一种AMHS系统中晶圆盒搬运装置的卡扣组件和卡接组件结构示意图；

图中：1、主机架；11、固定块；2、延伸托架；21、托块；3、滑轮组件；31、固定盘；32、卡接转轴；33、延伸臂；34、驱动电机；35、转轮；36、活动轨道；4、搬运组件；41、顶板；42、侧板；43、导向套；44、夹板；45、滑轨架；46、卡接组件；461、导向轨道；462、卡接板；463、连接座；464、拉杆；5、卡扣组件；51、外伸臂；52、拉伸头；53、卡接柱；531、卡接头；54、导向块。

具体实施方式

请参阅图1-5，本申请实施例中，一种AMHS系统中晶圆盒搬运装置，包括：

主机架1，其上端面和侧面交接处开设有两个凹槽，两个所述凹槽分别用于安置延伸托架2，且每个所述延伸托架2上均固定有单个滑轮组件3；

搬运组件4，悬挂设置在所述主机架1下方，所述搬运组件4由顶板41和侧板42组成，其中所述顶板41同所述主机架1下端面连接，所述侧板42对称布置为两个，分别固定在所述顶板41两侧，且两个所述侧板42上均设置有卡接组件46；

卡扣组件5，布置为四个，所述卡扣组件5一端延伸进入所述主机架1内部，另一端从所述主机架1侧面外露。

需要解释的是，主机架1通过滑轮组件3在轨道上滑动，搬运组件4可升降设置在主机架1下方，在进行晶圆盒搬运过程中，通过搬运组件4升降夹持晶圆盒，并通过主机架1进行转运，另外出现需要拆下维修的故障搬运装置，故障搬运装置进行信号传输，控制延伸托架2和主机架1相对滑动远离，降低主机架1高度；

同时控制其他两个搬运装置作为辅助搬运装置，从不同方向靠近故障搬运装置，通过卡扣组件5和卡接组件46配合卡接，实现对故障搬运装置的固定，另外通过拉伸卡扣组件5传输信号，控制故障搬运装置的滑轮组件3进行偏转，实现故障搬运装置脱轨；

之后通过控制辅助搬运装置的搬运组件4下降，完成故障搬运装置拆卸下放，后续故障搬运装置可借助地面运输装置送至维修中心进行维修。

作为较佳的实施例，在水平面内，以所述主机架1移动方向为基准，所述主机架1沿着移动方向的两侧为前后两侧，垂直于移动方向的两侧为旁边两侧；

两个所述凹槽对称分布在所述主机架1旁边两侧，相互连接的单个所述延伸托架2和单个所述滑轮组件3为一组滑动组件，在所述主机架1上两组滑动组件呈对称分布；

多个所述卡扣组件5分布在所述主机架1前后两侧，且在主机架1每侧布置有两个卡扣组件5，且位于同侧的两个卡扣组件5对称布置，且两个所述侧板42同两个所述滑轮组件3布置位置在相同侧面。

本实施例中，如图2，所述延伸托架2包括镶嵌配合设置在所述凹槽中的托块21，且所述托块21内部，同样在上端面和侧面交接处开设有两面敞开的槽口，所述托块21外部有相互对称的两个外侧面，以及在槽口内有相互对称的两个内侧面；

所述托块21的两个外侧面对应贴合接触所述凹槽的两个内侧面，在所述凹槽的两个内侧面上固定设置有贴合所述托块21外侧面的固定块11，所述托块21和所述固定块11的接触面设置有相互配合的滑轨和滑块，其中所述滑轨开设在所述固定块11上，所述滑块固定在所述托块21上，所述滑轮组件3设置在所述托块21的两个内侧面上。

需要解释的是，通过在主机架1上设置托块21，主要用于实现滑轮组件3同主机架1分离，便于下调主机架1高度，后续借助其他搬运装置辅助固定吊装；

且托块21和主机架1之间采用滑块滑轨的连接方案，使得主机架1下调的同时，便于控制主机架1保持稳定，后续方便借助卡扣组件5同其他搬运装置搬运组件4卡接。

作为较佳的实施例，所述托块21和主机架1之间还设置有调节组件，具体的调节组件可为电机主动控制的螺杆结构，所述调节组件用于控制所述托块21同主机架1之间滑动，且所述托块21滑动远离所述主机架1通过限位机构进行限制，即所述托块21和主机架1滑动连接但不会脱离，具体的可调整主机架1高度，主要是控制卡扣组件5高度，便于后续卡扣组件5同其他搬运装置搬运组件4的卡接。

本实施例中，如图3，所述滑轮组件3包括固定盘31、卡接转轴32、延伸臂33、驱动电机34和转轮35，其中所述固定盘31布置为两个，分别固定设置在所述托块21的两个内侧面上，所述卡接转轴32转动设置在所述固定盘31上，且延伸臂33一端固定设置在所述卡接转轴32上，另一端转动设置有所述转轮35，且转轮35通过设置在所述延伸臂33端部的驱动电机34进行驱动。

作为较佳的实施例，所述卡接转轴32同固定盘31之间转动连接，通过在所述卡接转轴32内部设置驱动结构进行控制，所述驱动结构外接至主机架1，进行能源以及控制信号传输，且所述卡接转轴32经过延伸臂33，带动所述转轮35卡接或脱离活动轨道36。

需要解释的是，转轮35和驱动电机34带动主机架1进行转运，同时基于本申请借助其他搬运装置吊装的方案，通过延伸臂33转接转轮35，借助两个延伸臂33相互靠近进行偏转，实现转轮35脱离轨道即搬运装置整体脱轨。

本实施例中，如图4，所述搬运组件4还包括：导向套43、夹板44和滑轨架45，其中所述导向套43布置为多个，均布设置在所述顶板41上，用于安置连接所述主机架1和顶板41的吊装线缆，且所述主机架1内部设置驱动所述吊装线缆的电机和控制组件；

所述夹板44布置为两组，分别在两个所述侧板42相靠近的内侧设置，且所述夹板44和侧板42之间留有间隙，在所述间隙处，所述滑轨架45设置在所述夹板44上，其中所述滑轨架45和所述夹板44之间通过滑块和滑轨连接，即所述夹板44和所述侧板42滑动连接；

所述滑轨架45同所述侧板42之间通过伸缩杆进行连接，即两个所述夹板44通过伸缩杆驱动，实现相互靠近或远离，用于对物品进行夹持，且所述卡接组件46固定设置在所述夹板44上。

需要解释的是，夹板44相对侧板42滑动向外延伸，便于控制卡接组件46同卡扣组件5扣合，避免搬运组件4同其他部件干涉，而且夹板44借助伸缩杆调整，可适配卡扣组件5间距，满足扣合条件。

本实施例中，如图5，所述卡接组件46包括：导向轨道461、卡接板462、连接座463和拉杆464，其中所述导向轨道461布置为两组，且所述导向轨道461以平行所述夹板44底板的朝向进行设置，且所述导向轨道461位于所述滑轨架45上方，且导向轨道461开口贯通所述夹板44；

所述卡接板462一端延伸进入所述导向轨道461内部，另一端通过所述连接座463和拉杆464进行夹持固定，所述拉杆464连接液压杆，用于控制所述卡接板462拉动。

作为较佳的实施例，所述卡接板462为弹性胶板，且所述卡接板462延伸进入所述导向轨道461内部的一端设置导引倾斜面以及卡接凹槽。

本实施例中，如图5，所述卡扣组件5包括：外伸臂51、拉伸头52、卡接柱53和导向块54，其中所述外伸臂51一端设置所述拉伸头52，所述拉伸头52固定安置在所述主机架1内部，且所述拉伸头52内置传感器；

所述外伸臂51另一端固定设置有所述卡接柱53，且所述卡接柱53端部为卡接头531，所述卡接头531同卡接板462配合卡接；

所述导向块54固定设置在所述外伸臂51上，用于引导所述外伸臂51在所述导向轨道461内滑动。

需要解释的是，卡扣组件5同卡接组件46扣合时，外伸臂51借助导向块54滑入导向轨道461中，卡接头531挤压卡接板462，直至卡接头531移动到卡接凹槽完成扣合，后续通过拉杆464拉动，传递拉力至拉伸头52，通过传感器监测拉力，一方面用于判断每组卡扣组件5和卡接组件46是否均卡接稳固，如果均卡接稳固，进行后续信号传递控制滑轮组件3偏转进行脱轨。

在具体实施时，故障搬运装置控制延伸托架2和主机架1相对滑动远离，降低主机架1高度，其他搬运装置作为辅助搬运装置，从不同方向靠近故障搬运装置，通过卡扣组件5和卡接组件46配合卡接，实现对故障搬运装置的固定，另外通过拉伸卡扣组件5传输信号，控制故障搬运装置的滑轮组件3进行偏转，实现故障搬运装置脱轨，之后通过控制辅助搬运装置的搬运组件4下降，完成故障搬运装置拆卸下放，后续故障搬运装置可借助地面运输装置送至维修中心进行维修。

以上所述的，仅为本申请较佳的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，根据本申请的技术方案及其申请构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种AMHS系统中晶圆盒搬运装置，其特征在于：包括：

主机架（1），其上端面和侧面交接处开设有两个凹槽，两个所述凹槽分别用于安置延伸托架（2），且每个所述延伸托架（2）上均固定有单个滑轮组件（3）；

搬运组件（4），悬挂设置在所述主机架（1）下方，所述搬运组件（4）由顶板（41）和侧板（42）组成，其中所述顶板（41）同所述主机架（1）下端面连接，所述侧板（42）对称布置为两个，分别固定在所述顶板（41）两侧，且两个所述侧板（42）上均设置有卡接组件（46）；

卡扣组件（5），布置为四个，所述卡扣组件（5）一端延伸进入所述主机架（1）内部，另一端从所述主机架（1）侧面外露。

2.根据权利要求1所述的一种AMHS系统中晶圆盒搬运装置，其特征在于：在水平面内，以所述主机架（1）移动方向为基准，所述主机架（1）沿着移动方向的两侧为前后两侧，垂直于移动方向的两侧为旁边两侧；

两个所述凹槽对称分布在所述主机架（1）旁边两侧，相互连接的单个所述延伸托架（2）和单个所述滑轮组件（3）为一组滑动组件，在所述主机架（1）上两组滑动组件呈对称分布；

多个所述卡扣组件（5）分布在所述主机架（1）前后两侧，且在主机架（1）每侧布置有两个卡扣组件（5），且位于同侧的两个卡扣组件（5）对称布置，且两个所述侧板（42）同两个所述滑轮组件（3）布置位置在相同侧面。

3.根据权利要求1所述的一种AMHS系统中晶圆盒搬运装置，其特征在于：所述延伸托架（2）包括镶嵌配合设置在所述凹槽中的托块（21），且所述托块（21）内部，同样在上端面和侧面交接处开设有两面敞开的槽口，所述托块（21）外部有相互对称的两个外侧面，以及在槽口内有相互对称的两个内侧面；

所述托块（21）的两个外侧面对应贴合接触所述凹槽的两个内侧面，在所述凹槽的两个内侧面上固定设置有贴合所述托块（21）外侧面的固定块（11），所述托块（21）和所述固定块（11）的接触面设置有相互配合的滑轨和滑块，其中所述滑轨开设在所述固定块（11）上，所述滑块固定在所述托块（21）上，所述滑轮组件（3）设置在所述托块（21）的两个内侧面上。

4.根据权利要求3所述的一种AMHS系统中晶圆盒搬运装置，其特征在于：所述托块（21）和主机架（1）之间还设置有调节组件，所述调节组件用于控制所述托块（21）同主机架（1）之间滑动，且所述托块（21）滑动远离所述主机架（1）通过限位机构进行限制，即所述托块（21）和主机架（1）滑动连接但不会脱离。

5.根据权利要求4所述的一种AMHS系统中晶圆盒搬运装置，其特征在于：所述滑轮组件（3）包括固定盘（31）、卡接转轴（32）、延伸臂（33）、驱动电机（34）和转轮（35），其中所述固定盘（31）布置为两个，分别固定设置在所述托块（21）的两个内侧面上，所述卡接转轴（32）转动设置在所述固定盘（31）上，且延伸臂（33）一端固定设置在所述卡接转轴（32）上，另一端转动设置有所述转轮（35），且转轮（35）通过设置在所述延伸臂（33）端部的驱动电机（34）进行驱动。

6.根据权利要求5所述的一种AMHS系统中晶圆盒搬运装置，其特征在于：所述卡接转轴（32）同固定盘（31）之间转动连接，通过在所述卡接转轴（32）内部设置驱动结构进行控制，所述驱动结构外接至主机架（1），进行能源以及控制信号传输，且所述卡接转轴（32）经过延伸臂（33），带动所述转轮（35）卡接或脱离活动轨道（36）。

7.根据权利要求1所述的一种AMHS系统中晶圆盒搬运装置，其特征在于：所述搬运组件（4）还包括：导向套（43）、夹板（44）和滑轨架（45），其中所述导向套（43）布置为多个，均布设置在所述顶板（41）上，用于安置连接所述主机架（1）和顶板（41）的吊装线缆，且所述主机架（1）内部设置驱动所述吊装线缆的电机和控制组件；

所述夹板（44）布置为两组，分别在两个所述侧板（42）相靠近的内侧设置，且所述夹板（44）和侧板（42）之间留有间隙，在所述间隙处，所述滑轨架（45）设置在所述夹板（44）上，其中所述滑轨架（45）和所述夹板（44）之间通过滑块和滑轨连接，即所述夹板（44）和所述侧板（42）滑动连接；

所述滑轨架（45）同所述侧板（42）之间通过伸缩杆进行连接，即两个所述夹板（44）通过伸缩杆驱动，实现相互靠近或远离，用于对物品进行夹持，且所述卡接组件（46）固定设置在所述夹板（44）上。

8.根据权利要求7所述的一种AMHS系统中晶圆盒搬运装置，其特征在于：所述卡接组件（46）包括：导向轨道（461）、卡接板（462）、连接座（463）和拉杆（464），其中所述导向轨道（461）布置为两组，且所述导向轨道（461）以平行所述夹板（44）底板的朝向进行设置，且所述导向轨道（461）位于所述滑轨架（45）上方，且导向轨道（461）开口贯通所述夹板（44）；

所述卡接板（462）一端延伸进入所述导向轨道（461）内部，另一端通过所述连接座（463）和拉杆（464）进行夹持固定，所述拉杆（464）连接液压杆，用于控制所述卡接板（462）拉动。

9.根据权利要求8所述的一种AMHS系统中晶圆盒搬运装置，其特征在于：所述卡接板（462）为弹性胶板，且所述卡接板（462）延伸进入所述导向轨道（461）内部的一端设置导引倾斜面以及卡接凹槽。

10.根据权利要求9所述的一种AMHS系统中晶圆盒搬运装置，其特征在于：所述卡扣组件（5）包括：外伸臂（51）、拉伸头（52）、卡接柱（53）和导向块（54），其中所述外伸臂（51）一端设置所述拉伸头（52），所述拉伸头（52）固定安置在所述主机架（1）内部，且所述拉伸头（52）内置传感器；

所述外伸臂（51）另一端固定设置有所述卡接柱（53），且所述卡接柱（53）端部为卡接头（531），所述卡接头（531）同卡接板（462）配合卡接；

所述导向块（54）固定设置在所述外伸臂（51）上，用于引导所述外伸臂（51）在所述导向轨道（461）内滑动。