CN208679978U - 一种晶片清洗机的抓取机械手 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种晶片清洗机的抓取机械手，属于半导体器件清洗设备技术领域，安装在清洗机的可移动的抓取机械手运动底座上，抓取机械手运动底座上安装有两平行排列的可沿其中轴线旋转的旋转轴、可控制两旋转轴同时反向旋转的旋转驱动装置，各旋转轴的远离抓取机械手运动底座端连接有若干挂钩，两旋转轴的位置最近的两挂钩形成一挂钩对；旋转轴的各挂钩对在抓取机械手运动底座及旋转驱动装置的作用下，可将清洗机上的清洗篮抓起并放入清洗机的清洗槽内清洗。本实用新型抓取机械手，其具有抓取效果好、不易污染清洗物的特点。

Description

一种晶片清洗机的抓取机械手

技术领域

本实用新型涉及半导体、光伏、LED等行业的硅/晶片清洗设备，尤其涉及硅/晶片的晶片清洗机的抓取机械手。

背景技术

半导体行业中晶元、光伏行业中的硅片以及LED行业的蓝宝石晶片等在制造过程中都必须经过清洗工序，以清除硅/晶片表面的金属离子污染、有机物污染或颗粒物污染，其清洗过程是在专门的多槽式清洗中进行的。

上述的多槽式清洗机一般主要由设置于机架上的清洗槽、清洗液管路系统、超声波系统、加热系统、清洗抛动装置，以及清洗篮输送系统和电控部分构成，需要清洗的硅/晶片通常是放置在专用的硅片篮内，为了提高清洗效率，通常清洗机都是配备有清洗母篮，清洗时将数个硅片篮放置在一个母篮内，由清洗篮输送系统将清洗母篮逐个输送至各清洗槽中，从而对清洗母篮中各硅片篮内的硅/晶片进行清洗。

利用清洗母篮承载硅片篮进行清洗，一次可以清洗多个硅片篮，明显提高了清洗机的工作效率，但一台清洗机通常都有十多个工位，加上周转所需要的数量，一台清洗机会需要至少二十个清洗母篮，并且清洗母篮需要耐清洗用化学液的腐蚀，一般的金属材料无法使用，需要使用耐化学液的工程塑料，清洗母篮的制造加工需要专业设备，故清洗母篮的成本会较高，另外，清洗母篮在使用过程中在上料端装篮，清洗完成后取出清洗母篮中的硅片篮，空的清洗母篮需要连续不断地回送至上料端再次装载硅片篮，用工多，工作量大，还容易造成清洗母篮的损坏进而影响正常生产。

公开号为CN203664250U的专利公开了一种无母篮清洗机，包括机架、安装于机架上的清洗槽和机械手，所述机械手的悬臂位于清洗槽的上方，在悬臂上滑动支承有两运动方向相反的抓取钩座，各抓取钩座均固定设置有硅片篮抓取钩，所述清洗槽内设置有硅片篮托盘。该无母篮清洗机不仅可以在每一工位同时进行数个硅片篮的清洗，具有较高的生产效率，而且无需清洗母篮，减少用工，降低使用成本。但是该技术方案的无母篮清洗机存在如下不足：在悬臂上滑动支承有两运动方向相反的抓取钩座，各抓取钩座均固定设置有硅片篮抓取钩，在各清洗槽的上方有多种构件做动作，其摩擦产生极小的微粒极有可能落入清洗栏中进而造成对清洗物的污染；两抓取钩座通过各自气缸驱动，其传动组件构造复杂，抓取精度低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，针对现有技术的不足，提供一种晶片清洗机的抓取机械手，其具有抓取效果好、不易污染清洗物的特点。

本实用新型采用的技术方案如下。

一种晶片清洗机的抓取机械手，安装在清洗机的可移动的抓取机械手运动底座上，其特征在于：抓取机械手运动底座上安装有两平行排列的可沿其中轴线旋转的旋转轴、可控制两旋转轴同时反向旋转的旋转驱动装置，各旋转轴的远离抓取机械手运动底座端连接有若干挂钩，两旋转轴的位置最近的两挂钩形成一挂钩对；旋转轴的各挂钩对在抓取机械手运动底座及旋转驱动装置的作用下，可将清洗机上的清洗篮抓起并放入清洗机的清洗槽内清洗。

作为优选技术方案，两旋转轴通过各通过轴承安装在抓取机械手运动底座上；抓取机械手运动底座上两旋转轴之间垂直向安装有可伸缩装置，可伸缩装置的顶端铰接有两翅板并通过两翅板分别与两旋转轴的径向外周表面相连。

作为优选技术方案，两翅板均垂直于其所连接的旋转轴的中轴线且不再同一平面内，可伸缩装置设置在两翅板之间，可伸缩装置的顶端连接有纵板，纵板的前端、后端各通过连接横板分别于两翅板的远离与其连接的旋转轴端铰接。

作为优选技术方案，各翅板的远离与其连接的旋转轴端设有U型开口或长边与翅板的长边平行的长条通孔，各翅板的U型开口的开口方向朝向各翅板的不与其连接的旋转轴端，连接横板上设有可在与其连接的翅板的U型开口或长条通孔内运行的横向轴。

作为优选技术方案，两旋转轴通过各通过轴承安装在抓取机械手运动底座上；两旋转轴上各安装有中轴线与其中轴线重合的联动齿轮，两旋转轴的联动齿轮相互啮合；支架上垂直向安装有可伸缩装置，可伸缩装置的顶端铰接有一翅板并通过该翅板与两旋转轴中的一旋转轴的径向外周表面相连。

作为优选技术方案，翅板的远离与其连接的旋转轴端设有U型开口或长边与翅板的长边平行的长条通孔，各翅板的U型开口的开口方向朝向各翅板的不与其连接的旋转轴端，可伸缩装置上设有可在与其连接的翅板的U型开口或长条通孔内运行的横向轴。

作为优选技术方案，所述抓取机械手运动底座位于清洗机的清洗槽的一侧；所述抓取机械手运动底座安装在垂向往复运动装置上，垂向往复运动装置安装在水平往复运动装置。

水平往复运动装置为传动带，垂向往复运动装置的顶面上。

或者，水平往复运动装置包括纵向导轨副，垂向往复运动装置安装子在纵向导轨副的滑块上，纵向导轨副上设有滑块驱动装置。

垂向往复运动装置为电推杆或升降气缸。

作为优选技术方案，所述水平往复运动装置有两个，分别设置在清洗槽的左右两侧，各水平往复运动装置上安装有一垂向往复运动装置，机械手运动底座与其中一个垂向往复运动装置相连；各旋转轴的一端与机械手运动底座相连，另一端与不与机械手运动底座相连的垂向往复运动装置相连。此为龙门架式结构。

作为优选技术方案，所述水平往复运动装置有一个，设置在清洗槽的一侧，各水平往复运动装置上安装有一垂向往复运动装置，机械手运动底座与其中一个垂向往复运动装置相连；旋转轴的一端与机械手运动底座相连。此为悬臂式结构。

作为优选技术方案，所述挂钩呈开口向上的“凵”字形且挂钩挂钩所在平面与其连接的旋转轴在同一平面内；所述清洗篮的两端设有挂耳。

作为优选技术方案，所述挂钩通过挂钩架与旋转轴相连，挂钩架上设有挂钩高度调节装置。

作为优选技术方案，清洗机的清洗槽一侧设有清洗篮放置台。

本实用新型的有益效果是：两旋转轴位于清洗槽的上方，当两旋转轴同时反向旋转时，两挂钩的底端相互靠近/远离，可以抓取/放开清洗篮，旋转轴的各挂钩对在水平往复运动装置、垂向往复运动装置、旋转驱动装置的作用下，可将清洗篮放置台上的清洗篮抓起并放入各清洗槽内清洗并在清洗完成后将清洗篮放置到清洗篮放置台上。由于两旋转轴与挂钩固定连接，挂钩的运动驱动不在旋转轴上，所以在各清洗槽的上方没有多种做动作的构件，不会有小微粒落入清洗栏中。通过垂直运动控制旋转运动，成本低且可以精确控制两旋转轴同时反向旋转，抓取效果好且便于维持抓取姿势。

附图说明

图1是本实用新型一种晶片清洗机的抓取机械手的结构示意图。

图2是图1的A部分的局部放大图。

图3是图1的B部分的局部放大图。

图4是防护罩的结构示意图。

图5是图1所示抓取机械手去掉防护罩后的结构示意图。

图6是图5的C部分的局部放大图。

图7是图5的D部分的局部放大图。

图8是图7的E部分的局部放大图。

图9是清洗篮的结构示意图。

图10是本实用新型一种晶片清洗机的抓取机械手的结构示意图。

图11是图10的F部分的局部放大图。

图12是图11的G部分的局部放大图。

图13是本实用新型一种晶片清洗机的抓取机械手的结构示意图。

图14是本实用新型一种晶片清洗机的抓取机械手的结构示意图。

图15是图14的H部分的局部放大图。

其中：抓取机械手运动底座-1；清洗机-2；清洗槽-3；旋转轴-4；挂钩-5；轴承-6；可伸缩装置-7；翅板-8；纵板-9；连接横板-10；联动齿轮-11；密封罩-12；垂向往复运动装置-13；水平往复运动装置-14；清洗篮-15；挂耳-16；挂钩架-17；清洗篮放置台-18；U型开口-19；长条通孔-20；横向轴-21；挂钩高度调节装置-22。

具体实施方式

下面，结合附图和实施例对实用新型作进一步说明。

实施例1。如图1-8所示，一种晶片清洗机的抓取机械手，安装在清洗机2的可移动的抓取机械手运动底座1上，其特征在于：抓取机械手运动底座1上安装有两平行排列的可沿其中轴线旋转的旋转轴4、可控制两旋转轴4同时反向旋转的旋转驱动装置，各旋转轴4的远离抓取机械手运动底座1端连接有若干挂钩5，两旋转轴4的位置最近的两挂钩5形成一挂钩对；旋转轴4的各挂钩对在抓取机械手运动底座1及旋转驱动装置的作用下，可将清洗机2上的清洗篮15抓起并放入清洗机2的清洗槽3内清洗。

两旋转轴4通过各通过轴承6安装在抓取机械手运动底座1上；抓取机械手运动底座1上两旋转轴4之间垂直向安装有可伸缩装置7，可伸缩装置7的顶端铰接有两翅板8并通过两翅板8分别与两旋转轴4的径向外周表面相连。

两翅板8均垂直于其所连接的旋转轴4的中轴线且不再同一平面内，可伸缩装置7设置在两翅板8之间，可伸缩装置7的顶端连接有纵板9，纵板9的前端、后端各通过连接横板10分别于两翅板8的远离与其连接的旋转轴4端铰接。

各翅板8的远离与其连接的旋转轴4端设有U型开口19，各翅板的U型开口19的开口方向朝向各翅板的不与其连接的旋转轴端，连接横板10上设有可在与其连接的翅板的U型开口19内运行的横向轴21。

作为优选技术方案，所述抓取机械手运动底座1位于清洗机2的清洗槽3的一侧；所述抓取机械手运动底座1安装在垂向往复运动装置13上，垂向往复运动装置13安装在水平往复运动装置14；

水平往复运动装置14为传动带，垂向往复运动装置13的顶面上；

或者，水平往复运动装置14包括纵向导轨副，垂向往复运动装置13安装子在纵向导轨副的滑块上，纵向导轨副上设有滑块驱动装置；

垂向往复运动装置13为电推杆或升降气缸。

所述水平往复运动装置14有一个，设置在清洗槽3的一侧，各水平往复运动装置14上安装有一垂向往复运动装置13，机械手运动底座1与其中一个垂向往复运动装置13相连；旋转轴4的一端与机械手运动底座1相连。此为悬臂式结构。

所述挂钩5呈开口向上的“凵”字形且挂钩5挂钩所在平面与其连接的旋转轴4在同一平面内；所述清洗篮15的两端设有挂耳16。

所述挂钩5通过挂钩架17与旋转轴4相连，挂钩架17上设有挂钩高度调节装置22。

本实施例中，所述每旋转悬臂72均设置有两挂钩对，每一抓取钩对可以抓取一清洗篮，当然，每旋转悬臂72的挂钩对也可以是一个、三个或三个以上。

所述抓取机械手运动底座1上设有密封罩12。

所述可伸缩装置7为电推杆或升降气缸。

所述挂钩5通过挂钩架17与旋转轴4相连，挂钩架17上设有挂钩高度调节装置22。所述挂钩高度调节装置22为设置在挂钩架17上的若干螺钉孔，挂钩5通过连接螺钉连接在挂钩架17的螺钉孔上。

挂钩5包括金属材料制成的挂钩本体及包覆在挂钩本体外表面的塑料膜。

清洗机2的清洗槽3一侧设有清洗篮放置台18。

两旋转轴4位于清洗槽的上方，当两旋转轴4同时反向旋转时，两挂钩5的底端相互靠近/远离，可以抓取/放开清洗篮，旋转轴4的各挂钩对在水平往复运动装置14、垂向往复运动装置13、旋转驱动装置的作用下，可将清洗篮放置台3上的清洗篮15抓起并放入各清洗槽2内清洗并在清洗完成后将清洗篮15放置到清洗篮放置台3上。由于两旋转轴4与挂钩5固定连接，挂钩5的运动驱动不在旋转轴4上，所以在各清洗槽的上方没有多种做动作的构件，不会有小微粒落入清洗栏中。通过垂直运动控制旋转运动，成本低且可以精确控制两旋转轴4同时反向旋转，抓取效果好且便于维持抓取姿势。

实施例2。图10-12所示，本实施例与实施例1的不同在于：作为优选技术方案，两旋转轴4通过各通过轴承6安装在抓取机械手运动底座1上；两旋转轴4上各安装有中轴线与其中轴线重合的联动齿轮11，两旋转轴4的联动齿轮11相互啮合；支架上垂直向安装有可伸缩装置7，可伸缩装置7的顶端铰接有一翅板8并通过该翅板8与两旋转轴4中的一旋转轴4的径向外周表面相连。

作为优选技术方案，翅板的远离与其连接的旋转轴端设有长边与翅板的长边平行的长条通孔20，可伸缩装置7上设有可在与其连接的长条通孔20内运行的横向轴21。

实施例3。图13所示，本实施例与实施例1的不同在于：作为优选技术方案，各翅板8的远离与其连接的旋转轴4端设有长边与翅板8的长边平行的长条通孔20，连接横板10上设有可在与其连接的长条通孔20内运行的横向轴21。

实施例4。图14-15所示，本实施例与实施例1的不同在于：水平往复运动装置14有两个，分别设置在清洗槽3的左右两侧，各水平往复运动装置14上安装有一垂向往复运动装置13，机械手运动底座1与其中一个垂向往复运动装置13相连；各旋转轴4的一端与机械手运动底座1相连，另一端通过轴承6与不与机械手运动底座1相连的垂向往复运动装置13相连。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种晶片清洗机的抓取机械手，安装在清洗机（2）的可移动的抓取机械手运动底座（1）上，其特征在于：抓取机械手运动底座（1）上安装有两平行排列的可沿其中轴线旋转的旋转轴（4）、可控制两旋转轴（4）同时反向旋转的旋转驱动装置，各旋转轴（4）的远离抓取机械手运动底座（1）端连接有若干挂钩（5），两旋转轴（4）的位置最近的两挂钩（5）形成一挂钩对；旋转轴（4）的各挂钩对在抓取机械手运动底座（1）及旋转驱动装置的作用下，可将清洗机（2）上的清洗篮（15）抓起并放入清洗机（2）的清洗槽（3）内清洗。

2.如权利要求1所述的一种晶片清洗机的抓取机械手，其特征在于：两旋转轴（4）通过各通过轴承（6）安装在抓取机械手运动底座（1）上；抓取机械手运动底座（1）上两旋转轴（4）之间垂直向安装有可伸缩装置（7），可伸缩装置（7）的顶端铰接有两翅板（8）并通过两翅板（8）分别与两旋转轴（4）的径向外周表面相连。

3.如权利要求2所述的一种晶片清洗机的抓取机械手，其特征在于：两翅板（8）均垂直于其所连接的旋转轴（4）的中轴线且不再同一平面内，可伸缩装置（7）设置在两翅板（8）之间，可伸缩装置（7）的顶端连接有纵板（9），纵板（9）的前端、后端各通过连接横板（10）分别于两翅板（8）的远离与其连接的旋转轴（4）端铰接。

4.如权利要求3所述的一种晶片清洗机的抓取机械手，其特征在于：各翅板（8）的远离与其连接的旋转轴（4）端设有U型开口（19）或长边与翅板（8）的长边平行的长条通孔（20），各翅板的U型开口（19）的开口方向朝向各翅板的不与其连接的旋转轴端，连接横板（10）上设有可在与其连接的翅板的U型开口（19）或长条通孔（20）内运行的横向轴（21）。

5.如权利要求1所述的一种晶片清洗机的抓取机械手，其特征在于：两旋转轴（4）通过各通过轴承（6）安装在抓取机械手运动底座（1）上；两旋转轴（4）上各安装有中轴线与其中轴线重合的联动齿轮（11），两旋转轴（4）的联动齿轮（11）相互啮合；支架上垂直向安装有可伸缩装置（7），可伸缩装置（7）的顶端铰接有一翅板（8）并通过该翅板（8）与两旋转轴（4）中的一旋转轴（4）的径向外周表面相连。

6.如权利要求5所述的一种晶片清洗机的抓取机械手，其特征在于：翅板的远离与其连接的旋转轴端设有U型开口（19）或长边与翅板的长边平行的长条通孔（20），各翅板的U型开口（19）的开口方向朝向各翅板的不与其连接的旋转轴端，可伸缩装置（7）上设有可在与其连接的翅板的U型开口（19）或长条通孔（20）内运行的横向轴（21）。

7.如权利要求1所述的一种晶片清洗机的抓取机械手，其特征在于：所述抓取机械手运动底座（1）位于清洗机（2）的清洗槽（3）的一侧；所述抓取机械手运动底座（1）安装在垂向往复运动装置（13）上，垂向往复运动装置（13）安装在水平往复运动装置（14）；

水平往复运动装置（14）为传动带，垂向往复运动装置（13）的顶面上；

或者，水平往复运动装置（14）包括纵向导轨副，垂向往复运动装置（13）安装子在纵向导轨副的滑块上，纵向导轨副上设有滑块驱动装置；

垂向往复运动装置（13）为电推杆或升降气缸。

8.如权利要求7所述的一种晶片清洗机的抓取机械手，其特征在于：所述水平往复运动装置（14）有两个，分别设置在清洗槽（3）的左右两侧，各水平往复运动装置（14）上安装有一垂向往复运动装置（13），机械手运动底座（1）与其中一个垂向往复运动装置（13）相连；各旋转轴（4）的一端与机械手运动底座（1）相连，另一端与不与机械手运动底座（1）相连的垂向往复运动装置（13）相连，

或者，所述水平往复运动装置（14）有一个，设置在清洗槽（3）的一侧，各水平往复运动装置（14）上安装有一垂向往复运动装置（13），机械手运动底座（1）与其中一个垂向往复运动装置（13）相连；旋转轴（4）的一端与机械手运动底座（1）相连。

9.如权利要求1所述的一种晶片清洗机的抓取机械手，其特征在于：所述挂钩（5）呈开口向上的“凵”字形且挂钩（5）挂钩所在平面与其连接的旋转轴（4）在同一平面内；所述清洗篮（15）的两端设有挂耳（16）。

10.如权利要求1所述的一种晶片清洗机的抓取机械手，其特征在于：清洗机（2）的清洗槽（3）一侧设有清洗篮放置台（18）。