CN209922397U - 晶舟夹取机构的位移驱动装置 - Google Patents

Abstract

为了解决动晶舟夹取机构位移精度低的技术问题，本实用新型提供了一种包括平移驱动机构、升降驱动机构、连接杆和一对拨杆开关的晶舟夹取机构的位移驱动装置，平移驱动机构由伺服电机一、齿条、齿轮和两条直线滑轨一构成；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；一对拨杆开关安装在晶舟夹取机构的一对夹持臂上，拨杆开关的拨杆向下延伸至所述夹持臂的下方。伺服电机、齿轮齿条、滚珠丝杆副的组合驱动晶舟夹取机构升降和平移，配合直线导轨导向，提高晶舟夹取机构的位移精度；同时，两个拨杆开关探测晶舟的位置，PLC根据两个拨杆开关的打开情况及时修正晶舟夹取机构的位置。

Description

晶舟夹取机构的位移驱动装置

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机构，特别是用于晶舟夹取机构的位移驱动装置。

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机构进行转移。现有的晶舟夹取机构是采用以垂直于晶舟方向的夹持力来夹持晶舟，但是在实际使用中发现，夹取机构向下夹取晶舟会发生夹取不到或者晶舟脱落的情况，究其原因，与夹取机构的位移精度不高有关，位移误差的累积导致夹取机构在某次抓取时发生严重偏离，导致夹取机构无法抓取或者无法完全抓取晶舟。

现有的晶圆生产设备是智能一体化的，即各台设备之间的联动依靠PLC控制，具有固定的节拍，夹取机构即使夹取不到晶舟或者晶舟歪斜，设备也会按照节拍继续进行，导致设备空运转，造成产能浪费和晶圆的损坏。

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机构位移的位移驱动装置。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案如下：

晶舟夹取机构的位移驱动装置，包括平移驱动机构、升降驱动机构、连接杆和一对拨杆开关；

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滚珠丝杆副带动轴套和基座升降运动；

所述连接杆的底部安装在所述基座上，晶舟夹取机构安装在所述连接杆的顶部；一对拨杆开关安装在晶舟夹取机构的一对夹持臂上，所述拨杆开关的拨杆向下延伸至所述夹持臂的下方。

在本技术方案中，先由平移驱动机构带动晶舟夹持机构向晶舟处平移，然后由升降驱动机构带动晶舟夹持机构向晶舟处下降，如果两个拨杆开关的拨杆撞击到晶舟，两个拨杆开关被同时打开，说明晶舟夹持机构位于晶舟的正上方且已下降至预设高度，此时晶舟夹持机构可夹取晶舟；如果两个拨杆开关没有被打开或者只有一个被打开，说明晶舟夹持机构偏离预设位置，平移驱动机构和升降驱动机构根据拨杆开关的打开数量快速修正晶舟夹持机构的位置，以使晶舟夹持机构能顺利将晶舟夹持。

在一个实施例中，所述固定座为具有中空腔室的箱体，所述伺服电机一和所述升降驱动机构位于所述箱体中。

在一个实施例中，所述固定座与直线滑轨一的滑块连接的部分是一块铝合金平板，两条直线滑轨二嵌装在平板中。

在一个实施例中，所述固定座中安装有滚珠轴套，所述连接杆从所述滚珠轴套中穿过。

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，所述伺服电机一和伺服电机二的电机外壳上设置有与所述固定座固连的连接板，所述连接板中安装有与输出轴连接的轴承。

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机构平移，采用伺服电机和滚珠丝杆副的组合驱动晶舟夹取机构升降，并配合直线导轨进行导向，提高晶舟夹取机构的位移精度，降低了运行噪音；

2.本实用新型采用两个拨杆开关去探测晶舟的位置，且PLC可根据两个拨杆开关的打开情况及时修正晶舟夹取机构的位置，不会打乱整条线的生产节拍。

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机构的位移驱动装置的结构图。

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

如图1所示的晶舟夹取机构的位移驱动装置，包括平移驱动机构10、升降驱动机构20、连接杆30和一对拨杆开关40。平移驱动机构由固定座11、伺服电机一12、齿条13、齿轮和两条直线滑轨一14构成，两条直线滑轨一14和齿条13平行固定于固定座11上，齿条13位于两条直线滑轨一14之间，固定座11固定在直线滑轨一的滑块上，伺服电机一12固定于固定座11中，齿轮与齿条13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21、伺服电机二22、滚珠丝杆副23和两条直线滑轨二24构成，两条直线滑轨二24平行且竖直地固定于固定座11中，基座21固定在滚珠丝杆副23的轴套上，伺服电机二22固定于固定座11中，伺服电机二22与滚珠丝杆副23之间采用皮带组件连接，伺服电机二22作为动力源滚珠丝杆副23带动轴套和基座21升降运动。连接杆的底部安装在基座21上，顶部设置有安装平台31，晶舟夹取机构50固定在安装平台的顶部。一对拨杆开关40安装在晶舟夹取机构的一对夹持臂上，拨杆开关的拨杆向下延伸至夹持臂的下方。

晶舟夹取机构位移夹取晶舟时，先由平移驱动机构带动晶舟夹持机构向晶舟处平移，然后由升降驱动机构带动晶舟夹持机构向晶舟处下降，如果两个拨杆开关的拨杆撞击到晶舟，两个拨杆开关被同时打开，说明晶舟夹持机构位于晶舟的正上方且已下降至预设高度，此时晶舟夹持机构可夹取晶舟；如果两个拨杆开关没有被打开或者只有一个被打开，说明晶舟夹持机构偏离预设位置，平移驱动机构和升降驱动机构根据拨杆开关的打开数量快速修正晶舟夹持机构的位置，以使晶舟夹持机构能顺利将晶舟夹持。

固定座11为具有中空腔室的箱体，由顶板111、底板112、左侧板113、右侧板114、后侧板115和可打开的前侧板构成。后侧板为铝合金平板，通过在铝合金平板上预制两条安装槽，使两条直线滑轨二24嵌装在安装槽中，保证了两条直线滑轨的平行度，提高了晶舟夹取机构的运行稳定性。顶板中安装有滚珠轴套60，连接杆从滚珠轴套中穿过，降低连接杆升降运行过程中的惯性摆动，达到稳定传输。

伺服电机一12和升降驱动机构位于箱体中。伺服电机一12和伺服电机二22的电机外壳上设置有连接板70，连接板中嵌设有轴承，电机的输出轴从所述轴承中穿过与齿轮或者皮带组件连接。连接板与电机外壳之间可设置有弹簧或者优力胶等弹性件，以吸收电机启动时的振动。后侧板和底板上均开设有安装孔，伺服电机插入安装孔中后，连接板的两个凸耳71与后侧板或者底板连接。

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.晶舟夹取机构的位移驱动装置，其特征在于，包括平移驱动机构、升降驱动机构、连接杆(30)和一对拨杆开关(40)；

所述平移驱动机构由固定座(11)、伺服电机一(12)、齿条(13)、齿轮和两条直线滑轨一(14)构成，两条所述直线滑轨一(14)和齿条(13)平行固定于所述固定座(11)上，所述齿条(13)位于两条直线滑轨一(14)之间，所述固定座(11)固定在所述直线滑轨一的滑块上，所述伺服电机一(12)固定于固定座(11)中，所述齿轮与所述齿条(13)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(21)、伺服电机二(22)、滚珠丝杆副(23)和两条直线滑轨二(24)构成，两条直线滑轨二(24)平行且竖直地固定于所述固定座(11)中，所述基座(21)固定在所述滚珠丝杆副(23)的轴套上，所述伺服电机二(22)固定于固定座(11)中，所述伺服电机二(22)作为动力源滚珠丝杆副(23)带动轴套和基座(21)升降运动；

所述连接杆的底部安装在所述基座(21)上，晶舟夹取机构安装在所述连接杆的顶部；一对拨杆开关安装在晶舟夹取机构的一对夹持臂上，所述拨杆开关的拨杆向下延伸至所述夹持臂的下方。

2.根据权利要求1所述的晶舟夹取机构的位移驱动装置，其特征在于，所述固定座(11)为具有中空腔室的箱体，所述伺服电机一(12)和所述升降驱动机构位于所述箱体中。

3.根据权利要求2所述的晶舟夹取机构的位移驱动装置，其特征在于，所述固定座(11)与直线滑轨一(14)的滑块连接的部分是一块铝合金平板，两条直线滑轨二(24)嵌装在平板中。

4.根据权利要求2所述的晶舟夹取机构的位移驱动装置，其特征在于，所述固定座(11)中安装有滚珠轴套(60)，所述连接杆从所述滚珠轴套中穿过。

5.根据权利要求1所述的晶舟夹取机构的位移驱动装置，其特征在于，所述伺服电机二(22)与所述滚珠丝杆副(23)之间采用皮带组件连接。

6.根据权利要求1所述的晶舟夹取机构的位移驱动装置，其特征在于，所述伺服电机一(12)和伺服电机二(22)的电机外壳上设置有与所述固定座(11)固连的连接板(70)，所述连接板中安装有与输出轴连接的轴承。

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