CN218908732U - 一种晶棒自动称重机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种晶棒自动称重机构，包括设置于运输轨道上的运输载具、顶升机构和夹持机构，所述运输载具用于运载晶棒，所述顶升机构用于顶起未运载晶棒的运输载具脱离所述运输轨道，或顶起运载有晶棒的运输载具脱离所述运输轨道，所述夹持机构用于夹取晶棒脱离所述运输载具；所述顶升机构上设有重量传感器：当所述顶升机构顶起未运载晶棒的运输载具脱离所述运输轨道时，所述重量传感器检测所述运输载具的重量；当所述顶升机构顶起运载晶棒的运输载具脱离所述运输轨道时，所述重量传感器检测晶棒与所述运输载具的重量之和。本实用新型的有益效果是实现了晶棒称重工艺过程由人工向智能方向的改变，由机械自动化称重代替人工称重，减小称重误差。

Description

一种晶棒自动称重机构

技术领域

本实用新型属于半导体称重技术领域，尤其是涉及一种晶棒自动称重机构。

背景技术

在现有的技术中，随着时代的发展，为满足社会对于新能源的需求，因此半导体行业发展即为迅速，在晶棒的制作过程中存在诸多的工艺流程，其中，为保证晶棒的纯净度，需在晶棒制作成型后对晶棒进行称重；以往的称重工艺均为人工手戴无尘手套手持晶棒进行称重，人工称重在平衡度不稳定的情况下难免存在称重误差，且称重效率低。

为了改善人工称重的工艺过程，有效的提高称重效率，也为了顺应时代化的发展，实现工艺流程的自动化和智能化，现设计一种晶棒自动称重的机构，由机械代替人工，节省了劳动成本的同时，减小了称重误差，提高了工艺流程的效率。

实用新型内容

本实用新型要解决的问题是提供一种晶棒自动称重机构，尤其适合晶棒制作过程的自动称重工艺流程。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种晶棒自动称重机构，包括设置于运输轨道上的运输载具、顶升机构和夹持机构，所述运输载具用于运载晶棒，所述顶升机构用于顶起未运载晶棒的运输载具脱离所述运输轨道，或顶起运载有晶棒的运输载具脱离所述运输轨道，所述夹持机构用于夹取晶棒脱离所述运输载具；

所述顶升机构上设有重量传感器：

当所述顶升机构顶起未运载晶棒的运输载具脱离所述运输轨道时，所述重量传感器检测所述运输载具的重量；

当所述顶升机构顶起运载晶棒的运输载具脱离所述运输轨道时，所述重量传感器检测晶棒与所述运输载具的重量之和。

进一步的，所述顶升机构上还设有用于承托所述运输载具的托盘底座，所述重量传感器设于所述托盘底座的一侧。

进一步的，所述顶升机构上还设有用于顶起所述托盘底座的顶起结构，以及用于驱动所述顶起结构的顶升电机；

所述顶升电机通过驱动丝杠带动所述顶起结构沿所述丝杠平移。

进一步的，所述顶起结构包括：随动块和异形件，所述随动块连接于所述丝杠并沿所述丝杠长度方向平移；

所述异形件的一端连接于所述托盘底座的下端面，所述异形件的另一侧与所述随动块的上端面接触设置。

进一步的，所述异形件与所述随动块接触设置的一侧的两端设置有高度差；

所述托盘底座的下端面设置有多个限位柱，当所述随动块随沿丝杠长度方向平移时，所述异形件与所述随动块接触设置的一侧在重力作用下带动所述托盘底座沿所述限位柱下降；

或，在所述随动块的顶升下沿所述限位柱上升。

进一步的，所述顶升机构上还设有阻挡结构，所述阻挡结构设于所述托盘底座的一侧，所述阻挡结构用于所述托盘底座的止停和复位。

进一步的，所述阻挡结构包括：阻挡气缸、推杆和旋转件，所述阻挡气缸的活动端连接所述推杆的一侧，所述推杆的另一侧抵接所述旋转件，用于推动所述旋转件旋转。

进一步的，当所述推杆位于最大行程处时，所述旋转件背离所述推杆的一侧旋转至接触所述托盘底座，用于阻挡所述托盘底座上升；

当所述推杆位于最小行程处时，所述旋转件背离所述推杆的一侧旋转至远离所述托盘底座，用于放行所述托盘底座。

进一步的，所述夹持机构被设置于所述运输轨道的上方，包括晶棒夹爪，所述晶棒夹爪用于夹持晶棒脱离所述运输载具。

进一步的，所述夹持机构还包括用于驱动所述晶棒夹爪夹取晶棒的夹紧气缸；

所述晶棒夹爪的两侧各设置有一个所述夹紧气缸；

所述夹持机构还包括用于驱动所述晶棒夹爪上下移动的升降气缸；所述升降气缸的活动端连接所述晶棒夹爪的上端面。

本实用新型具有的优点和积极效果是：由于采用上述技术方案，实现了晶棒称重工艺过程由人工向智能方向的改变，由机械自动化称重代替人工称重，减小了称重误差，提高了称重效率，使晶棒称重过程更加方便；同时节省了劳动资源，减少人工成本。

附图说明

图1是本实用新型一种实施例的整体结构示意图；

图2是本实用新型一种实施例的顶升机构立体图；

图3是本实用新型一种实施例的顶升机构正视图；

图4是本实用新型一种实施例的夹持机构的立体图。

图中：

1、运输轨道            2、运输载具          3、顶升机构

4、夹持机构            31、重量传感器       32、托盘底座

33、顶起结构           34、顶升电机         35、阻挡气缸

41、晶棒夹爪           42、夹紧气缸         43、升降气缸

331、随动块            332、异形件          351、阻挡气缸

352、推杆              353、旋转件

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

如图1-4所示，出示了本实用新型实施例的结构，本实用新型实施例涉及一种晶棒自动称重机构，该称重机构包括设置于运输轨道1上的运输载具2、顶升机构3和夹持机构4，运输载具2用于运载晶棒，顶升机构3用于顶起未运载晶棒的运输载具脱离运输轨道1，或顶起运载晶棒的运输载具脱离运输轨道1，夹持机构4用于夹取晶棒脱离运输载具1；

在本实用新型的实施例中，主要称重功能被设置于顶升机构3上，因此顶升机构3上设有重量传感器31，而重量传感器31在本实施例中需要测量的重量数据为：

当顶升机构3顶起未运载晶棒的运输载具2脱离运输轨道1时，重量传感器31检测运输载具2的重量g；

当顶升机构3顶起运载晶棒的运输载具2脱离运输轨道1时，重量传感器31检测晶棒与运输载具2的重量之和G。

可以理解的是，在本实用新型的实施例中，重量传感器31不与晶棒直接接触，因此不会直接测得晶棒的重量，而是通过测得晶棒载具的重量以及晶棒和载具重量之和，两数据计算得到晶棒重量，这样做的目的为：晶棒为高度清洁的材料，因而为减少其污染，保证其纯度，称重设备应避免与晶棒直接接触，而承载晶棒的运输载具2为不与晶棒表面发生粘连的不锈钢材料，因而采用本实用新型实施例的无接触测量法通过计算测得晶棒重量

进一步的优化方案，顶升机构3上还设有用于承托运输载具2的托盘底座32，重量传感器31设于托盘底座32的一侧，即托盘底座32可作为重量传感器31的秤底，用于承托运输载具2和内部的晶棒，辅助完成称重操作。

优选的方案中，顶升机构3上还设有用于顶起托盘底座32的顶起结构33，以及用于驱动顶起结构33的顶升电机34，顶升电机34设置于托盘底座32的一侧，其中该顶起结构33通过丝杠连接顶升电机34，通过顶升电机34带动丝杠旋转，从而带动连接在丝杠上的顶起结构移动。

在本实施例中，顶起结构33包括：随动块331和异形件332，其中随动块331连接于丝杠上，且随丝杠移动；异形件332的一端连接托盘底座32的下端面，异形件332背离托盘底座32的一侧与随动块331的上端面接触，且异形件332接触随动块331的一侧边的两端具有高度差设置；在本实施例中，异形件332接触随动块331的一侧边倾斜设置，在倾斜边的两侧各设置有一个平面，使得托盘底座32的高度可以维持。在托盘底座32的下端面还设置有多个限位柱，使得当随动块331在顶升电机34的驱动下移动时，异形件332接触随动块331的一侧在重力的作用下带动托盘底座32沿限位柱下降或在随动块331的顶升下沿限位柱上升；其中限位柱的两端分别连接托盘底座32的下端面以及放置有顶起机构33平台的上端面，顶升电机34同样连接在该平台的一侧，同时在随动块331下方的平台上还设置有移动导轨，使得随动块331可以沿移动导轨平移。

在本实施例中，随动块331在顶升电机34的带动下沿丝杠移动，沿丝杠的运动具有两个行程极限值，异形件332接触随动块331的一侧边在两个行程极限值时具有最大的高度差。

优选的，顶升机构3上还设有阻挡结构35，阻挡结构35设于托盘底座32的一侧，在本实施例中，为使结构更加紧凑，节省占地空间，将阻挡结构35设置在托盘底座32的与顶升电机34的不同侧，阻挡结构35用于托盘底座32的止停和复位，需要注意的是，阻挡结构35用于托盘底座32和顶起结构33的止动，当托盘底座32需要升起时，阻挡结构35在路径上对托盘底座32放行，当托盘底座32静置时阻挡结构35遮挡托盘底座32上升，在此过程中，阻挡结构35与顶起结构33联动控制运行。

具体的，阻挡结构35包括：阻挡气缸351、推杆352和旋转件353，其中阻挡气缸351通过连接架体连接于托盘底座32的一侧，阻挡气缸351的活动端连接推杆352的一侧，推杆352的另一侧抵接旋转件353，旋转件353在推杆352的推动下旋转；在本实施例中，阻挡气缸351和推杆352均竖直设置，旋转件353为设置在架体上的旋转件，具体结构如图2-3所示；当推杆352位于最大行程处时，旋转件353的一侧与推杆352抵接，并在推杆352的顶升下绕与架体的连接处旋转，阻挡托盘底座32上升；当推杆352位于最小行程处时，推杆352与推杆352抵接的一侧受重力的作用始终与推杆352抵接，旋转件353绕与架体的连接处旋转，对托盘底座32放行。

在本实用新型的实施例中，夹持机构4被设置于运输轨道1的上方，包括晶棒夹爪41，晶棒夹爪41用于夹持晶棒脱离运输载具2，可以理解的是，因为上述方案需要测量单独运输载具2的重量g，因此在称重的过程中，晶棒需在晶棒夹爪41的夹持下短暂脱离运输载具2几秒钟，待测量完成后放回运输载具2内，通过运输轨道1运往下一工序。优选的，夹持机构4还包括用于驱动晶棒夹爪41夹取晶棒的一对夹紧气缸42，以及驱动晶棒夹爪41上下移动的升降气缸43，升降气缸43的活动端通过连接架体连接晶棒夹爪41，并在该晶棒夹爪41的两端各设置有一个夹紧气缸42。

综上，本实用新型实施例的方案为：

1、晶棒由运输载具2运输至称重位置，顶升机构3将运输载具2与晶棒顶起使得运输载具2脱离运输轨道1，设置在顶升机构3上的重量传感器31检测运输载具2与晶棒的重量，待数据稳定后记录运输载具2与晶棒的重量；

2、顶升机构3下降将运输载具2放回运输轨道1，晶棒夹爪41下降，将晶棒夹起，顶升机构3再次升起，将运输载具2顶起至脱离运输轨道1，设置在顶升机构3上的重量传感器31检测运输载具2的重量，待数据稳定后记录运输载具2的重量；

3、将所得两数据做差得到晶棒重量。

根据本实用新型实施例的一种晶棒自动称重机构，其产生的有益效果是：实现了晶棒称重工艺过程由人工向智能方向的改变，由机械自动化称重代替人工称重，减小了称重误差，提高了称重效率，使晶棒称重过程更加方便；同时节省了劳动资源，减少人工成本。

以上对本实用新型的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。

Claims (10)

1.一种晶棒自动称重机构，其特征在于，包括设置于运输轨道上的运输载具、顶升机构和夹持机构，所述运输载具用于运载晶棒，所述顶升机构用于顶起未运载晶棒的运输载具脱离所述运输轨道，或顶起运载有晶棒的运输载具脱离所述运输轨道，所述夹持机构用于夹取晶棒脱离所述运输载具；

所述顶升机构上设有重量传感器：

当所述顶升机构顶起未运载晶棒的运输载具脱离所述运输轨道时，所述重量传感器检测所述运输载具的重量；

当所述顶升机构顶起运载晶棒的运输载具脱离所述运输轨道时，所述重量传感器检测晶棒与所述运输载具的重量之和。

2.根据权利要求1所述的一种晶棒自动称重机构，其特征在于，所述顶升机构上还设有用于承托所述运输载具的托盘底座，所述重量传感器设于所述托盘底座的一侧。

3.根据权利要求2所述的一种晶棒自动称重机构，其特征在于，所述顶升机构上还设有用于顶起所述托盘底座的顶起结构，以及用于驱动所述顶起结构的顶升电机；

所述顶升电机通过驱动丝杠带动所述顶起结构沿所述丝杠平移。

4.根据权利要求3所述的一种晶棒自动称重机构，其特征在于，所述顶起结构包括：随动块和异形件，所述随动块连接于所述丝杠并沿所述丝杠长度方向平移；

所述异形件的一端连接于所述托盘底座的下端面，所述异形件的另一侧与所述随动块的上端面接触设置。

5.根据权利要求4所述的一种晶棒自动称重机构，其特征在于，所述异形件与所述随动块接触设置的一侧的两端设置有高度差；

所述托盘底座的下端面设置有多个限位柱，当所述随动块随沿丝杠长度方向平移时，所述异形件与所述随动块接触设置的一侧在重力作用下带动所述托盘底座沿所述限位柱下降；

或，在所述随动块的顶升下沿所述限位柱上升。

6.根据权利要求2-5任一所述的一种晶棒自动称重机构，其特征在于，所述顶升机构上还设有阻挡结构，所述阻挡结构设于所述托盘底座的一侧，所述阻挡结构用于所述托盘底座的止停和复位。

7.根据权利要求6所述的一种晶棒自动称重机构，其特征在于，所述阻挡结构包括：阻挡气缸、推杆和旋转件，所述阻挡气缸的活动端连接所述推杆的一侧，所述推杆的另一侧抵接所述旋转件，用于推动所述旋转件旋转。

8.根据权利要求7所述的一种晶棒自动称重机构，其特征在于，

当所述推杆位于最大行程处时，所述旋转件背离所述推杆的一侧旋转至接触所述托盘底座，用于阻挡所述托盘底座上升；

当所述推杆位于最小行程处时，所述旋转件背离所述推杆的一侧旋转至远离所述托盘底座，用于放行所述托盘底座。

9.根据权利要求1所述的一种晶棒自动称重机构，其特征在于，所述夹持机构被设置于所述运输轨道的上方，包括晶棒夹爪，所述晶棒夹爪用于夹持晶棒脱离所述运输载具。

10.根据权利要求9所述的一种晶棒自动称重机构，其特征在于，所述夹持机构还包括用于驱动所述晶棒夹爪夹取晶棒的夹紧气缸；

所述晶棒夹爪的两侧各设置有一个所述夹紧气缸；

所述夹持机构还包括用于驱动所述晶棒夹爪上下移动的升降气缸；所述升降气缸的活动端连接所述晶棒夹爪的上端面。

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