CN215713354U - 一种工件夹具搬送机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及真空镀膜、刻蚀、热工艺处理等技术领域，尤其是一种工件夹具搬送机构，其特征在于：包括升降模组、交换臂、旋转模组，其中所述交换臂设置在所述升降模组上并可在所述升降模组的驱动下升降，所述旋转模组用于驱动安装在所述升降模组上的所述交换臂旋转，所述交换臂上具有与所述工件夹具相吻合适配的对接部。本实用新型的优点是：实现工件的快速搬送，搬送效率高；保证工件在搬送过程中稳定可靠，尤其是不易产生粉尘，适合真空系统的搬送需求；结构简单合理，使用方便，可根据不同类型或不同型尺寸的工件的装载要求进行快速设计，适于推广。

Description

一种工件夹具搬送机构

技术领域

本实用新型涉及真空镀膜、刻蚀、热工艺处理等技术领域，尤其是一种工件夹具搬送机构。

背景技术

伴随真空镀膜、刻蚀、热工艺处理等真空处理方法的应用领域逐步扩大，在工件上连续进行真空处理的需求日益增多。比如，为了在工件上连续镀膜多种类型薄膜，需要将工件或者工件夹具在不同镀膜工艺的真空镀膜室内进行切换，或者在真空镀膜室和大气环境之间进行切换。目前，工件或者工件夹具的工位在真空镀膜室和大气环境之间进行切换时，一般采用逐一取放的方式进行，例如将待镀膜的工件或装载有工件的夹具自外界逐一搬送至处于真空镀膜室的镀膜工位上，而后由真空镀膜室内所配置的设备执行镀膜工艺；完成后，再将镀膜工位上已完成镀膜的工件或装载有工件的夹具逐一搬送至大气环境。采用上述方式虽然能在一定程度上保证搬送精度及稳定性，但生产效率极低，不利于生产，尤其无法满足连续镀膜工艺的需要。

发明内容

本实用新型的目的是根据上述现有技术的不足，提供了一种工件夹具搬送机构，通过机构设计对各工件工位上的工件同时进行夹取并配合相应的移动，实现不同工位上的工件的切换。

本实用新型目的实现由以下技术方案完成：

一种工件夹具搬送机构，用于对可装载工件的工件夹具进行搬送，其特征在于：包括升降模组、交换臂、旋转模组，其中所述交换臂设置在所述升降模组上并可在所述升降模组的驱动下升降，所述旋转模组用于驱动安装在所述升降模组上的所述交换臂旋转，所述交换臂上具有与所述工件夹具相吻合适配的对接部。

所述升降模组上设置有两个或两个以上的所述交换臂，两个或两个以上的所述交换臂可在所述旋转模组的驱动下实现各交换臂之间的位置切换。

所述交换臂上设置有支架，所述对接部设置在所述支架上且所述支架连接有驱动装置，所述支架和/或所述对接部在所述驱动装置的驱动下位移。

所述对接部为磁吸装置，工件夹具具有导磁部，所述对接部与所述工件夹具通过所述磁吸装置与所述导磁部之间的磁吸附构成连接。

搬送机构中设置有顶推机构，所述顶推机构可施力作用于所述导磁部，促使所述导磁部与所述工件夹具的夹具座脱离。

所述磁吸装置为可受控启闭的电磁铁，所述对接部与所述导磁部之间的磁吸附构成可脱离式的连接。

本实用新型的优点是：实现工件的快速搬送，搬送效率高；保证工件在搬送过程中稳定可靠，尤其是不易产生粉尘，适合真空系统的搬送需求；结构简单合理，使用方便，可根据不同类型或不同型尺寸的工件的装载要求进行快速设计，适于推广。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型中工件夹具与夹具固定座固定时的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图通过实施例对本实用新型特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：

如图1-2所示，图中标记1-11及A、B表示为：升降模组1、交换臂2、气缸3、电磁铁4、工件夹具5、升降模组旋转马达6、夹具固定座7、导磁部8、永磁铁9、支架10、顶推机构11、工件夹具A、工件夹具B。

实施例：如图1所示，本实施例中的工件夹具搬送机构用于实现工件夹具5的搬送，尤其是处于两个不同工件工位上的两个工件夹具5之间的位置互换。两个工件夹具5，即工件夹具A和工件夹具B分别装载在两个具有工件工位的夹具固定座7上。在两个工件夹具5上均可装载工件，进而使本实施例中的工件夹具搬送机构是实现工件的搬送。

具体而言，如图1所示，本实施例中的工件夹具搬送机构主体包括升降模组1、交换臂2、升降模组旋转马达6以及支架10。其中，在升降模组1上对称设置有两个交换臂2，两个交换臂2可在升降模组1的驱动下沿高度方向升降，以使交换臂2可夹取对应位置的工件夹具5。这两个交换臂2分别对应处于两个不同工件工位上的工件夹具A和工件夹具B。在升降模组1的底部设置有升降模组旋转马达6，升降模组旋转马达6可驱动升降模组1旋转，进而使安装在升降模组1上的两个交换臂2旋转，从而实现两个交换臂2上所夹取的工件夹具A和工件夹具B之间的位置互换。

如图1所示，每个交换臂2上设置有作为驱动装置的气缸3、作为对接部的电磁铁4以及支架10，其中支架10与气缸3的活塞杆相连接固定，以使支架10可在气缸3的驱动下升降，电磁铁4安装在支架10的底部两端用于与工件夹具5的导磁部8相固定。当电磁铁4得电时其可通过磁吸附的方式与导磁部8构成磁吸附式的连接固定，从而将工件夹具5固定在支架10上并在气缸3的驱动下进行垂直升降；而在电磁铁4断电后，则可解除导磁部8与电磁铁4之间的磁吸附式固定连接，使工件夹具5与支架10相脱离，以便将工件夹具5装载到夹具固定座7上。

结合图1和图2所示，夹具固定座7作为工件工位设置在下方。在夹具固定座7的上端支撑位置设置有承载部，在工件夹具5的底部设置有结构相适配的搭接部，该搭接部可支撑在承载部上且两者间构成限位配合，以保证工件夹具5与夹具固定座7之间的安装精度，同时实现快速装载。在夹具固定座7上设置有永磁铁9（也可采用磁铁），该永磁铁9的位置与工件夹具5上的导磁部8的位置构成对应；当工件夹具5在夹具搬送机构的搬送下位移至夹具固定座7时，工件夹具5可通过导磁部8与永磁铁9之间的磁吸附与夹具固定座7固定连接，进而使装载在工件夹具5上的工件被装载在作为工件工位的夹具固定座7上。

本实施例中的工件夹具搬送机构在使用时，包括如下流程：

气缸3驱动降下电磁铁4与导磁部8接触后通电后电磁力吸附住工件夹具5，气缸3驱动提起工件夹具5，然后升降模组1驱动升起交换臂2使工件夹具5离开腔室，而后升降模组旋转马达6驱动交换臂2旋转180°，升降模组1驱动降下交换臂2，气缸3驱动降下工件夹具5至夹具固定座7完成180°互换，即工件夹具A转换到工件夹具B的位置，工件夹具B转换到工件夹具A的位置。

在两个工件夹具5的工位切换过程中，工件夹具5与夹具搬送机构之间采用磁吸附式固定连接，同时工件夹具5又与作为工件工位的夹具固定座7之间采用磁吸附式固定连接，因此无机械摩擦、无粉尘，满足真空系统的搬送需求。

如图1和图2所示，搬送机构还包括一可升降的顶推机构11，该顶推机构11设置于导磁部8的下方，其用于辅助电磁铁4对工件夹具5的吸附脱离。即，如图1和图2所示，当电磁铁4通过自上而下吸附工件夹具5的导磁部8时，顶推机构11上升，以向导磁部8施加向上的顶推力，从而使导磁部8既可受到电磁铁4方向为上的磁吸力又受到顶推机构11方向为上的顶推力，进而使导磁部8可更为方便地从夹具固定座7处脱离。该顶推机构11可设置在如图1所示的工件夹具B下方，也可设置在工件夹具A的下方，或设置在工件夹具A和工件夹具B的下方。

顶推机构11可与作为磁吸装置的电磁铁4配合作用来完成工件夹具5的搬取。同时，顶推机构11所施加的顶推力的大小可根据电磁铁4的作用力大小灵活设置。

在本实施例中，顶推机构11可包括动力部件和执行部件，其中动力部件与执行部件连接以驱动其升降。动力部件可采用气缸、电缸等，而执行部件可采用顶推杆等。

本实施例在具体实施时：由于工件夹具5与夹具固定座7之间通过导磁部8与永磁铁9之间的磁力构成连接固定，因此为了使夹具搬送机构能够将工件夹具5从夹具固定座7上取下，电磁铁4所能提供的磁力应大于永磁铁9的磁力，以使电磁铁4可克服永磁铁9与导磁部8之间的磁力将工件夹具5从夹具固定座7上取下。

夹具固定座7上除了设置永磁铁9以外，也可通过在夹具固定座7上设置可受控启闭的电磁铁来实现其固定工件夹具5的目的。当工件夹具5在夹具搬送机构的搬送下装载到夹具固定座7上后，令该电磁铁得电以对导磁部8进行磁吸附，使工件夹具5固定在夹具固定座7上；而当需要从夹具固定座7上取下工件夹具5时，令该电磁铁断电从而解除其与导磁部8之间的磁吸附，进而解除工件夹具5与夹具固定座7之间的固定，之后便可驱动夹具搬送机构对工件夹具5磁吸附并进行后续的搬送。

在一些情况下，还可以将导磁部8变更设计为可受控启闭的电磁铁，而将支架10上的电磁铁4更换为永磁铁，即支架10和夹具固定座7上设置永磁铁，而在导磁部8上设置电磁铁，当工件夹具5需要搬送及固定时通电。

除了如本实施例图1和图2所示的，工件夹具5呈水平装载的卧式结构之外，本实施例中的工件夹具搬送机构也可适用于工件夹具5呈竖直装载的立式结构，亦或是工件夹具呈一定角度倾斜装载的结构；此时，需要根据工件夹具5的装载位置配置相应的夹具固定座，同时使磁吸装置对准工件夹具5上的导磁部8位移，从而通过磁吸附的方式实现工件夹具的搬送。

本实施例中作为驱动装置的气缸3是使支架10的整体升降进而使设置在支架10上的电磁铁4升降；而在使用时，也可通过在支架10上设置升降驱动装置，但该升降驱动装置仅仅是控制电磁铁4进行升降，从而满足工件夹具5的搬送要求。为了实现该方式，可在支架10设置可沿高度方向伸缩的杆件结构，将电磁铁4设置在其伸缩端，通过升降驱动装置驱动可伸缩杆件结构伸缩，以带动电磁铁4升降。

本实施例中的夹具搬送机构包含驱动工件夹具5垂直升降的位移驱动机构，即夹具搬送机构在高度方向上使工件夹具5位移以实现其取放；在使用时，该夹具搬送机构可根据工件夹具5的各工位进行改变，例如，当需要将工件夹具5进行水平方向上的搬送及互换时，夹具搬送机构可采用水平放置的气缸3，以在水平方向上驱动对接部去抓取工件夹具而后再进行旋转互换。同样地，当工件夹具5的各工位需要在多个方向上进行组合式的位移时，例如既需要进行水平方向上的位移又进行高度方向上的位移，亦或是曲线位移时，该夹具搬送机构可根据工件工位以及工件夹具5至工件工位的实际位移路径对支架10上的对接部的移动方式进行相应设计。

除了本实施例中配置两个交换臂2的结构以外，也可以以升降模组旋转马达6的旋转轴为对称轴均匀间隔布置两个以上的交换臂2。例如：以升降模组旋转马达6的旋转轴为对称轴，在升降模组1上配置三个交换臂2，两两交换臂2之间的夹角为120°；在互换时，令升降模组旋转马达6旋转120°即可实现三个工件夹具工位之间的逐一互换；同理，也可配置四个及四个以上的交换臂2，但应满足升降模组1的承载能力。

升降模组1可采用一些常见的升降模组实现，例如，升降模组1可包括驱动装置、导轨，将交换臂2的一端安装在该导轨上并构成滑动配合，通过使驱动装置向交换臂2施力，使交换臂2在导轨上滑移从而实现升降。

虽然以上实施例已经参照附图对本实用新型目的的构思和实施例做了详细说明，但本领域普通技术人员可以认识到，在没有脱离权利要求限定范围的前提条件下，仍然可以对本实用新型作出各种改进和变换，故在此不一一赘述。

Claims (6)

1.一种工件夹具搬送机构，用于对可装载工件的工件夹具进行搬送，其特征在于：包括升降模组、交换臂、旋转模组，其中所述交换臂设置在所述升降模组上并可在所述升降模组的驱动下升降，所述旋转模组用于驱动安装在所述升降模组上的所述交换臂旋转，所述交换臂上具有与所述工件夹具相吻合适配的对接部。

2.根据权利要求1所述的一种工件夹具搬送机构，其特征在于：所述升降模组上设置有两个或两个以上的所述交换臂，两个或两个以上的所述交换臂可在所述旋转模组的驱动下实现各交换臂之间的位置切换。

3.根据权利要求1所述的一种工件夹具搬送机构，其特征在于：所述交换臂上设置有支架，所述对接部设置在所述支架上且所述支架连接有驱动装置，所述支架和/或所述对接部在所述驱动装置的驱动下位移。

4.根据权利要求1或3所述的一种工件夹具搬送机构，其特征在于：所述对接部为磁吸装置，工件夹具具有导磁部，所述对接部与所述工件夹具通过所述磁吸装置与所述导磁部之间的磁吸附构成连接。

5.根据权利要求4所述的一种工件夹具搬送机构，其特征在于：搬送机构中设置有顶推机构，所述顶推机构可施力作用于所述导磁部，促使所述导磁部与所述工件夹具的夹具座脱离。

6.根据权利要求4所述的一种工件夹具搬送机构，其特征在于：所述磁吸装置为可受控启闭的电磁铁，所述对接部与所述导磁部之间的磁吸附构成可脱离式的连接。

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