CN207701771U - 一种大负载真空机械手用多轴传动磁流体密封装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种大负载真空机械手用多轴传动磁流体密封装置，包括端面静密封法兰、外壳体、内壳体、传动轴，外壳体与端面静密封法兰通过螺栓连接，外壳体与内壳体之间设置有外磁密封机构，内壳体与传动轴之间设置有内磁密封机构，内壳体与外磁密封机构之间通过导磁套连接。本实用新型传动轴和两个内深沟球轴承，内壳体和两个外深沟球轴承分别构成了两个稳定的传动系统，使得传动轴和内壳体的轴端圆跳动控制在0.1mm范围内；内外磁密封机构的设置，使得磁流体密封部位的磁饱和强度、耐压差性能都稳定可靠。
Description
技术领域
本实用新型涉及磁流体密封装置，具体涉及一种大负载真空机械手用多轴传动磁流体密封装置。
背景技术
真空机器人是一种在真空环境下工作的机器人，主要应用于半导体工业中，实现晶圆在真空腔室内的传输。真空机械手难进口、受限制、用量大、通用性强，其成为制约了半导体装备整机的研发进度和整机产品竞争力的关键部件。而且国外对中国买家严加审查，归属于禁运产品目录，真空机械手已成为严重制约我国半导体设备整机装备制造的“卡脖子”问题。直驱型真空机器人技术属于原始创新技术，真空机器人是真空环境下生产需要的关键设备。
磁流体密封装置，因其长寿命、无磨损、真空度高、转速范围广等性能，已经在绝大多数需要动转密封的场合取代传统机械密封。但是，单一的磁流体密封结构，并不能适用于所有的应用场合。针对真空机械人设备腔，需要适应复杂的工艺工况，其磁流体密封装置必须同时具备真空环境下多轴精密轴系的设计，保证真空机械手准确的将晶圆从真空腔体中一个工位传送到另一个工位，承受大小机械手臂的大负载和弯矩等特性。传统的机械密封和普通的磁流体密封都不能很好的满足。
实用新型内容
针对现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于设计提供一种大负载真空机械手用多轴传动磁流体密封装置，该磁流体密封装置可克服传统的机械密封和普通的磁流体密封技术的不足，该磁流体有多轴精密轴系，传动轴端法兰分别连接大小机械手臂，实现平面内任意直线轨迹规划运动，不仅结构简单，洁净度高，而且有效的提高了刚度及寿命，为半导体行业晶圆对晶圆传输提供一种大负载真空机械手用多轴传动磁流体密封装置。
所述的一种大负载真空机械手用多轴传动磁流体密封装置，包括端面静密封法兰、外壳体、内壳体、传动轴，所述外壳体与端面静密封法兰通过螺栓连接，其特征在于所述外壳体与内壳体之间设置有外磁密封机构，所述内壳体与传动轴之间设置有内磁密封机构，所述内壳体与外磁密封机构之间通过导磁套连接。
所述的一种大负载真空机械手用多轴传动磁流体密封装置，其特征在于所述外磁密封机构包括设置在内壳体和外壳体之间外深沟球轴承、外磁极、外钕铁硼永久磁钢，所述外壳体与外钕铁硼永久磁钢、外磁极、导磁套构成磁密封回路。
所述的一种大负载真空机械手用多轴传动磁流体密封装置，其特征在于所述内磁密封机构包括设置在内壳体和传动轴之间的内深沟球轴承、内磁极、内钕铁硼永久磁钢，所述内壳体与内钕铁硼永久磁钢、内磁极、传动轴构成磁密封回路。
所述的一种大负载真空机械手用多轴传动磁流体密封装置，其特征在于所述内深沟球轴承设置有两个，且安装于传动轴上，构成稳定的传动系统。
所述的一种大负载真空机械手用多轴传动磁流体密封装置，其特征在于所述传动轴的非真空侧设置有长方体连接槽，该连接槽直接连接伺服电机。
与传统的机械密封和普通的磁流体密封比较，本发明的技术优点：
1）端面静密封法兰，与真空机械手的腔体用氟胶O型圈静密封，氟橡胶的耐温耐腐性性能保证了静密封的安全稳定可靠。端面静密封法兰还经过表面电解抛光，确保表面的光洁度，防止产生静电；
2）传动轴和两个内深沟球轴承，内壳体和两个外深沟球轴承分别构成了两个稳定的传动系统，使得传动轴和内壳体的轴端圆跳动控制在0.1mm范围内；
3）外壳体与外钕铁硼永久磁钢，外磁极，导磁套构成了一个磁密封回路，使得磁流体密封部位的磁饱和强度、耐压差性能都稳定可靠。内壳体连接真空机械的大手臂，承载大的负载和弯矩，内壳体与内钕铁硼永久磁钢，内磁极，传动轴又构成了一个磁密封回路，使得磁流体密封部位的磁饱和强度、耐压差性能都稳定可靠。采用轴在轴中的设计方法，减小轴之间的不同心以及惯量不对称的问题。
附图说明
图1为本实用新型整体结构示意图；
图中，1-端面静密封法兰，2-外壳体，3-内壳体，4-传动轴，5-导磁套，6-外深沟球轴承，7-外磁极，8-外钕铁硼永久磁钢，9-内深沟球轴承，10-内磁极，11-内钕铁硼永久磁钢，12-连接槽。
具体实施方式
以下结合说明书附图对本实用新型作进一步详细说明，并给出具体实施方式。
如图1所示，本实用新型一种大负载真空机械手用多轴传动磁流体密封装置，包括端面静密封法兰1、外壳体2、内壳体3、传动轴4，外壳体2与端面静密封法兰1通过螺栓连接，外壳体2与内壳体3之间设置有外磁密封机构，内壳体3与传动轴4之间设置有内磁密封机构，内壳体3与外磁密封机构之间通过导磁套5连接。
其中，外磁密封机构包括设置在内壳体2和外壳体3之间的外深沟球轴承6、外磁极7、外钕铁硼永久磁钢8，外壳体3与外钕铁硼永久磁钢8、外磁极7、导磁套5构成磁密封回路，使得磁流体密封部位的磁饱和强度、耐压差性能都稳定可靠。内磁密封机构包括设置在内壳体3和传动轴4之间的内深沟球轴承9、内磁极10、内钕铁硼永久磁钢11，内壳体3与内钕铁硼永久磁钢11、内磁极10、传动轴4构成又一个磁密封回路，使得磁流体密封部位的磁饱和强度、耐压差性能都稳定可靠，内深沟球轴承9设置有两个，且安装于传动轴4上，构成稳定的传动系统。
本实用新型端面静密封法兰1，用于与真空机械手的腔体用氟胶O型圈静密封，氟橡胶的耐温耐腐性性能保证了静密封的安全稳定可靠。端面静密封法兰1还经过表面电解抛光，确保表面的光洁度，防止产生静电。外壳体2与端面静密封法兰1用氟胶O型圈静密封，内壳体3连接真空机械的大手臂，承载大的负载和弯矩，采用轴在轴中的设计方法，减小轴之间的不同心以及惯量不对称的问题。传动轴4的非真空侧铣了一个长方体的连接槽12，直接连接伺服电机，使传动精确平稳；真空侧连接真空机械手小手臂，保证真空机械手准确的将晶圆从真空腔体中一个工位传送到另一个工位。传动轴4和两个内精密深沟球轴承9，内壳体3和两个外精密深沟球轴承6分别构成了两个稳定的传动系统，使得传动轴4和内壳体3的轴端圆跳动控制在0.1mm范围内。
本实用新型磁流体密封装置，通过端面静密封法兰1固定于真空机械手设备腔体壁上，传动轴4大气端直接与电机相连，电机提供动力带动传动轴同步旋转，传动轴4跟内壳体3真空端分别安装大小机械手臂，将动力同步传送给晶圆，磁流体密封装置必须同时具备真空环境下多轴精密轴系的设计，保证真空机械手准确的将晶圆从真空腔体中一个工位传送到另一个工位，承受大小机械手臂的大负载和弯矩。
Claims (5)
1.一种大负载真空机械手用多轴传动磁流体密封装置，包括端面静密封法兰（1）、外壳体（2）、内壳体（3）、传动轴（4），所述外壳体（2）与端面静密封法兰（1）通过螺栓连接，其特征在于所述外壳体（2）与内壳体（3）之间设置有外磁密封机构，所述内壳体（3）与传动轴（4）之间设置有内磁密封机构，所述内壳体（3）与外磁密封机构之间通过导磁套（5）连接。
2.如权利要求1所述的一种大负载真空机械手用多轴传动磁流体密封装置，其特征在于所述外磁密封机构包括设置在内壳体（3）和外壳体（2）之间外深沟球轴承（6）、外磁极（7）、外钕铁硼永久磁钢（8），所述外壳体（2）与外钕铁硼永久磁钢（8）、外磁极（7）、导磁套（5）构成磁密封回路。
3.如权利要求1所述的一种大负载真空机械手用多轴传动磁流体密封装置，其特征在于所述内磁密封机构包括设置在内壳体（3）和传动轴（4）之间的内深沟球轴承（9）、内磁极（10）、内钕铁硼永久磁钢（11），所述内壳体（3）与内钕铁硼永久磁钢（11）、内磁极（10）、传动轴（4）构成磁密封回路。
4.如权利要求3所述的一种大负载真空机械手用多轴传动磁流体密封装置，其特征在于所述内深沟球轴承（9）设置有两个，且安装于传动轴（4）上，构成稳定的传动系统。
5.如权利要求1所述的一种大负载真空机械手用多轴传动磁流体密封装置，其特征在于所述传动轴（4）的非真空侧设置有长方体连接槽（12），该连接槽（12）直接连接伺服电机。
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|---|---|---|---|---|
| CN111412288A (zh) * | 2019-12-11 | 2020-07-14 | 杭州大和热磁电子有限公司 | 一种集成式多轴磁性流体密封装置 |
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- 2017-12-20 CN CN201721789521.5U patent/CN207701771U/zh active Active
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| CN111412288B (zh) * | 2019-12-11 | 2022-03-25 | 杭州大和热磁电子有限公司 | 一种集成式多轴磁性流体密封装置 |
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