CN209544303U - 晶舟夹取手臂位移驱动机构 - Google Patents
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Abstract
为了解决动位移驱动机构造价高、晶舟夹取手臂位移不稳、精度低的技术问题，本实用新型提供了一种包括平移驱动机构、升降驱动机构、旋转驱动机构和连接杆的晶舟夹取手臂位移驱动机构。采用伺服电机和齿轮齿条的组合驱动晶舟夹取手臂平移，采用伺服电机和滚珠丝杆副的组合驱动晶舟夹取手臂升降，采用伺服电机驱动旋转，不仅制造成本低，而且平移和升降配合直线导轨进行导向，提高了晶舟夹取手臂的位移精度，降低了运行噪音。
Description
技术领域
本实用新型设计半导体制造技术领域，主要是涉及晶舟夹取手臂，特别是用于带动晶舟夹取手臂移动的位移驱动机构。
背景技术
在半导体产业的制造工厂中通常配置有多台的湿式工艺设备用于批次式的处理大量的晶圆。湿式工艺中使用晶舟或者提篮承装晶圆，晶舟在不同设备之间或者不同工位之间依靠晶舟夹取手臂进行转移。
晶舟夹取手臂的移动由三轴位移驱动机构带动。现有的三轴位移驱动机构的动力源主要有气缸和直线模组这两种，气缸的推力较大，易造成晶圆损伤，不适合晶圆的转移，而直线模组的采购成本较高，会增加湿式工艺设备的制造成本。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种能精确带动晶舟夹取手臂位移、不会造成晶圆损伤，且造价低的位移驱动装置。
为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案如下：
晶舟夹取手臂位移驱动机构，包括平移驱动机构、升降驱动机构、旋转驱动机构和连接杆；
所述平移驱动机构由固定座、伺服电机一、齿条、齿轮和两条直线滑轨一构成，两条所述直线滑轨一和齿条平行固定于所述固定座上，所述齿条位于两条直线滑轨一之间，所述固定座固定在所述直线滑轨一的滑块上，所述伺服电机一固定于固定座中，所述齿轮与所述齿条啮合且固定于所述伺服电机一的输出轴上；
所述升降驱动机构由基座、伺服电机二、滚珠丝杆副和两条直线滑轨二构成，两条直线滑轨二平行且竖直地固定于所述固定座中，所述基座固定在所述滚珠丝杆副的轴套上，所述伺服电机二固定于固定座中，所述伺服电机二作为动力源带动基座升降运动；
所述旋转驱动机构由伺服电机三、转轴和两个轴承座构成，两个所述轴承座固定在所述基座上，所述转轴竖直安装在这两个轴承座之间，所述伺服电机三作为动力源带动所述转轴旋转；
所述连接杆的顶端通过联轴器安装在所述转轴的底部，底端设置有用于安装晶舟夹取手臂的安装板。
在本技术方案中，平移驱动机构带动晶舟夹持机构向晶舟处平移，升降驱动机构带动晶舟夹持机构向晶舟处下降，旋转驱动机构带动晶舟夹取手臂原位旋转，平移驱动机构、升降驱动机构和旋转驱动机构联动实现了晶舟夹取手臂的三轴移动。
在一个实施例中，所述伺服电机二与所述滚珠丝杆副之间采用皮带组件连接。
在一个实施例中，所述伺服电机三与所述转轴之间采用皮带组件连接。
进一步的是，位于上方的轴承座的顶部设置有支架，所述伺服电机三固定在所述支架上；所述转轴的外部设置有一圈挂在所述支架上的凸环。
在一个实施例中，所述连接杆由空心管和实心管构成，所述空心管的顶端通过联轴器与所述转轴连接，所述实心管从所述空心管的底端插入并采用螺栓与所述空心管固连。
进一步的是，所述实心管的两侧设置有凹槽，所述空心管的底部焊接有插在所述凹槽中的卡块。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
1.本实用新型采用伺服电机和齿轮齿条的组合驱动晶舟夹取手臂平移，采用伺服电机和滚珠丝杆副的组合驱动晶舟夹取手臂升降，采用伺服电机驱动旋转，不仅制造成本低，而且平移和升降配合直线导轨进行导向，提高了晶舟夹取手臂的位移精度，降低了运行噪音；
2.本实用新型采用伺服电机作为动力源，可在PLC中修正参数，以使伺服电机给晶舟夹取手臂的平移、升降和旋转提供精确的力量，以防止晶圆碰伤；
3.本实用新型中与晶舟夹取手臂连接的连接杆采用分体式结构，实现了晶舟夹取手臂的安装位置可调。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1是实施例一中公开的晶舟夹取手臂位移驱动机构的结构图；
图2是实施例二中公开的连接杆的剖视图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
实施例一
图1中所示的晶舟夹取手臂位移驱动机构，包括平移驱动机构、升降驱动机构、旋转驱动机构和连接杆10。平移驱动机构由固定座21、伺服电机一、齿条23、齿轮和两条直线滑轨一24构成，两条直线滑轨一和齿条平行固定于固定座上，齿条位于两条直线滑轨一之间，固定座固定在直线滑轨一的滑块上，伺服电机一固定于固定座21中，齿轮与齿条啮合且固定于伺服电机一的输出轴上。升降驱动机构由基座31、伺服电机二、滚珠丝杆副32和两条直线滑轨二33构成，两条直线滑轨二平行且竖直地固定于固定座21中，基座固定在滚珠丝杆副的轴套上，伺服电机二固定于固定座中，伺服电机二与滚珠丝杆副之间采用皮带组件34连接，伺服电机二作为动力源带动基座升降运动。旋转驱动机构由伺服电机三41、转轴42、轴承座43和轴承座44构成，两个轴承座固定在基座31上，转轴42竖直安装在这两个轴承座之间，伺服电机三与转轴之间采用皮带组件45连接，伺服电机三作为动力源带动转轴旋转。连接杆的顶端通过联轴器安装在转轴的底部，底端设置有用于安装晶舟夹取手臂的安装板50。平移驱动机构带动晶舟夹持机构向晶舟处平移，升降驱动机构带动晶舟夹持机构向晶舟处下降，旋转驱动机构带动晶舟夹取手臂原位旋转，平移驱动机构、升降驱动机构和旋转驱动机构联动实现了晶舟夹取手臂的三轴移动。
轴承座的顶部设置有支架，伺服电机三固定在支架60上。转轴的外部设置有一圈挂在支架上且不与其接触的凸环421，当晶舟过重或者转轴变形，凸环可防止转轴与皮带组件脱离。
实施例二
本实施例基于实施例一。
参见图2，连接杆10由空心管11和实心管12构成。空心管的顶端通过联轴器与转轴连接，实心管从空心管的底端插入并采用螺栓与空心管固连。连接杆采用分体式结构，通过调节实心管在空心管中的插入深度实现了晶舟夹取手臂的安装位置可调。
进一步的是，实心管的两侧设置有凹槽13，空心管的底部焊接有插在凹槽中的卡块14，卡块与凹槽配合实现空心管与实心管之间的限位。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (6)
1.晶舟夹取手臂位移驱动机构，其特征在于，包括平移驱动机构、升降驱动机构、旋转驱动机构和连接杆；
所述平移驱动机构由固定座、伺服电机一、齿条、齿轮和两条直线滑轨一构成，两条所述直线滑轨一和齿条平行固定于所述固定座上，所述齿条位于两条直线滑轨一之间，所述固定座固定在所述直线滑轨一的滑块上，所述伺服电机一固定于固定座中，所述齿轮与所述齿条啮合且固定于所述伺服电机一的输出轴上；
所述升降驱动机构由基座、伺服电机二、滚珠丝杆副和两条直线滑轨二构成，两条直线滑轨二平行且竖直地固定于所述固定座中，所述基座固定在所述滚珠丝杆副的轴套上，所述伺服电机二固定于固定座中，所述伺服电机二作为动力源带动基座升降运动；
所述旋转驱动机构由伺服电机三、转轴和两个轴承座构成，两个所述轴承座固定在所述基座上，所述转轴竖直安装在这两个轴承座之间，所述伺服电机三作为动力源带动所述转轴旋转；
所述连接杆的顶端通过联轴器安装在所述转轴的底部，底端设置有用于安装晶舟夹取手臂的安装板。
2.根据权利要求1所述的晶舟夹取手臂位移驱动机构，其特征在于，所述伺服电机二与所述滚珠丝杆副之间采用皮带组件连接。
3.根据权利要求2所述的晶舟夹取手臂位移驱动机构，其特征在于，所述伺服电机三与所述转轴之间采用皮带组件连接。
4.根据权利要求3所述的晶舟夹取手臂位移驱动机构，其特征在于，位于上方的轴承座的顶部设置有支架，所述伺服电机三固定在所述支架上；所述转轴的外部设置有一圈挂在所述支架上的凸环。
5.根据权利要求1所述的晶舟夹取手臂位移驱动机构，其特征在于，所述连接杆由空心管和实心管构成，所述空心管的顶端通过联轴器与所述转轴连接，所述实心管从所述空心管的底端插入并采用螺栓与所述空心管固连。
6.根据权利要求5所述的晶舟夹取手臂位移驱动机构，其特征在于，所述实心管的两侧设置有凹槽，所述空心管的底部焊接有插在所述凹槽中的卡块。
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|---|---|---|---|---|
| CN110822915A (zh) * | 2019-11-26 | 2020-02-21 | 中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司 | 一种专用于中小型真空炉炉内模具的多工位的传动机构 |
| CN110931407A (zh) * | 2019-11-20 | 2020-03-27 | 上海至纯洁净系统科技股份有限公司 | 一种抱持晶圆盒的升降模组 |
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