CN219824437U - 晶棒取棒车的定位调平系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种晶棒取棒车的定位调平系统，包括：支腿调平组件，支腿调平组件至少有四个，每个支腿调平组件均包括升降机，四个升降机分别安装在车体四个拐角处，支腿调平组件通过升降机的升降运动对车体位置进行调平；激光定位组件，激光定位组件有两个，两个激光定位组件安装在车体同一侧的前后两端，每个激光定位组件均包括激光器；纵横向水平检测组件，纵横向水平检测组件安装于旋转架上，纵横向水平检测组件包括载板、横向水平仪和纵向水平仪，载板竖直安装在旋转架上表面的后端，载板与工装销轴垂直设置，载板的前端面水平固定有横向水平仪，载板的前端面竖直固定纵向水平仪，横向水平仪与纵向水平仪垂直设置。

Description

晶棒取棒车的定位调平系统

技术领域

本实用新型涉及取棒车领域，尤其是涉及一种晶棒取棒车的定位调平系统。

背景技术

半导体晶棒从单晶炉内的取出作业需要单晶炉上的取棒机构、取棒工装以及取棒车三者的配合。

由于生产现场每个单晶炉的安装位置不同，导致取棒车与每个单晶炉配合时的停放位置不同。

取棒工装通过其上的销轴孔安装在取棒车的工装销轴上。当从单晶炉内取晶棒时，取棒车将取棒工装由水平状态旋转到竖直状态(此时工装销轴也处于竖直状态)，再由单晶炉上的取棒机构将取棒工装从取棒车上提起并送至单晶炉副炉室内。取棒工装抓取晶棒后，再由单晶炉上的取棒机构将取棒工装连同晶棒放到取棒车上。

当炉台附近的地面不平时，取棒车纵向和横向会不水平，导致取棒车与单晶炉上的取棒机构之间的相对位置发生偏差(即工装销轴在纵向和横向两个方向上不是竖直状态)，进而影响了取棒工装在两者之间的传递，甚至发生取棒工装与两者连接时无法安装的情况。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型在于提出一种晶棒取棒车的定位调平系统，所述晶棒取棒车的定位调平系统可以克服地面不平，保证工装销轴在纵向和横向两个方向上是竖直状态。

根据本实用新型实施例的晶棒取棒车的定位调平系统，所述定位调平系统安装于晶棒取棒车上，所述晶棒取棒车包括车体、支架和旋转架，所述车体的一端垂直固定支架，所述支架的上部转动连接所述旋转架，所述旋转架上安装有与取棒工装相配适的工装销轴，所述晶棒取棒车的定位调平系统包括：

支腿调平组件，所述支腿调平组件至少有四个，每个所述支腿调平组件均包括升降机，四个所述升降机分别安装在所述车体底部的四个拐角处，所述支腿调平组件通过所述升降机的升降运动对所述车体位置进行调平；

激光定位组件，所述激光定位组件有两个，两个所述激光定位组件安装在所述车体同一侧的前后两端，每个所述激光定位组件均包括激光器；

纵横向水平检测组件，所述纵横向水平检测组件安装于所述旋转架上，用于检测所述工装销轴是否处于竖直状态，所述纵横向水平检测组件包括载板、用于检测工装销轴在车辆横向方向是否竖直的横向水平仪和用于检测工装销轴在车辆纵向方向是否竖直纵向水平仪，所述载板竖直安装在所述旋转架上表面的后端，所述载板与所述工装销轴垂直设置，所述载板的前端面水平固定有横向水平仪，所述载板的前端面竖直固定纵向水平仪，所述横向水平仪与所述纵向水平仪垂直设置。

在一些实施例中，所述升降机包括升降机本体和丝杆，所述升降机本体固定在所述车体上，所述升降机本体沿上下方向开设有与所述丝杆配合的丝杆孔，所述丝杆孔贯穿所述升降机本体的上下表面，所述丝杆贯穿所述丝杆孔并与升降机本体之间产生上下方向的相对运动，所述丝杆的顶部螺纹连接感应片，所述丝杆的底部通过连接套与万向球头调节脚连接，所述连接套的内径大于所述丝杆孔的孔径。

在一些实施例中，所述支腿调平组件还包括连接板、安装板、上接近开关和下接近开关，所述连接板水平固定在所述车体上，所述连接板的中部开设有允许所述丝杆穿过的通孔，所述连接板远离所述车体的一侧垂直向上固定有安装板，所述安装板靠近所述丝杆的一侧的上下两端分别安装有上接近开关和下接近开关。

在一些实施例中，所述丝杆的顶部安装有限位块，所述限位块的外径大于所述丝杆孔的孔径。

在一些实施例中，所述支腿调平组件还包括连接座和减速伺服电机，所述连接座固定在所述升降机带有输入轴的一侧，所述减速伺服电机固定在连接座上，所述减速伺服电机的输出轴与升降机的输入轴通过联轴器连接。

在一些实施例中，所述减速伺服电机由行星减速机和伺服电机组成，所述伺服电机的输出轴上安装有行星减速机，所述伺服电机上还安装有增量编码器，所述伺服电机、增量编码器和手操器与PLC系统电性连接。

在一些实施例中，所述激光定位组件还包括安装座，所述安装座固定在所述车体上，所述安装座包括座体和套管，所述座体远离所述车体的一端具有倾斜的安装面，所述套管固定于所述安装面上，所述激光器嵌套在所述套管中，并通过螺栓进一步固定。

在一些实施例中，所述纵横向水平检测组件还包括L形板和顶拉机构，所述L形板呈L形板状，所述L形板的水平板固定在所述旋转架上，所述L形板的竖直板通过顶拉机构连接所述载板。

在一些实施例中，所述顶拉机构至少包括四个支撑螺栓和两个拉紧螺栓，所述载板的四个拐角处设有一个支撑螺栓，四个所述支撑螺栓穿过所述载板与所述L形板的竖直板顶紧，所述支撑螺栓用于调节载板与L形板之间的间距，所述载板的左右两端对称设有一个拉紧螺栓，所述拉紧螺栓依次穿过载板、L形板的竖直板后再通过螺母紧固。

在一些实施例中，所述支撑螺栓上设有锁紧螺母，所述支撑螺栓依次穿过锁紧螺母、载板上的螺纹孔，并与L形板的竖直板相接触，所述锁紧螺母用于支撑螺栓的紧固和放松。

与相关技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

(1)本实用新型通过在车体同一侧的前后两端设置激光定位组件，用于取棒车配合单晶炉取棒时的定位，座体远离车体的一端具有倾斜的安装面，通过将激光器倾斜设置，激光器发出的激光位置较远，更方便操作人员查看；

(2)本实用新型通过支腿调平组件和纵横向水平检测组件配合使用，克服地面不平，保证取棒车与单晶炉上的取棒机构之间的相对位置，即保证工装销轴在纵向和横向两个方向上是竖直状态，实现取棒工装在两者之间的顺利传递和安装，提高了晶棒取棒车停车定位的效率，降低了定位作业的复杂性，解决了地面不平对取棒作业的影响。

附图说明

图1是根据本实用新型一个实施例的晶棒取棒车的定位调平系统安装到晶棒取棒车后的示意图；

图2是图1中支腿调平组件的立体图；

图3是图1中支腿调平组件的剖视图；

图4是图1中激光定位组件的立体图；

图5是图1中激光定位组件的剖视分解图；

图6是图1中激光定位组件的主视图；

图7是图1中纵横向水平检测组件的侧视图；

图8是图1中纵横向水平检测组件的主视图。

附图标记：

定位调平系统100；

支腿调平组件10，连接套11，连接板12，限位块13，感应片14，上接近开关151，下接近开关152，安装板16，减速伺服电机17，连接座18，升降机19，万向球头调节脚110，行星减速机171，伺服电机172；升降机本体191，丝杆192；

激光定位组件20，安装座21，激光器22，座体211，套管212，安装面213，紧定螺栓214；

纵横向水平检测组件30，L形板31，载板32，顶拉机构33，横向水平仪34，纵向水平仪35，支撑螺栓331，拉紧螺栓332，螺母333，锁紧螺母334；

晶棒取棒车200，车体210，支架220，旋转架230，工装销轴240。

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。

下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本实用新型。此外，本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。此外，本实用新型提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的可应用于性和/或其他材料的使用。

下面参考图1-图8描述根据本实用新型实施例的晶棒取棒车的定位调平系统100，定位调平系统100安装于晶棒取棒车200上，参考图1所示，晶棒取棒车200包括车体210、支架220和旋转架230，车体210的一端垂直固定支架220，支架220的上部转动连接旋转架230，旋转架230上安装有与取棒工装相配适的工装销轴240。

参考图1所示，晶棒取棒车200的定位调平系统100，包括：支腿调平组件10、激光定位组件20和纵横向水平检测组件30。

支腿调平组件10至少有四个，每个支腿调平组件10均包括升降机19，四个升降机19分别安装在车体210四个拐角处，支腿调平组件10通过升降机19的升降运动对车体210位置进行调平；

激光定位组件20，激光定位组件20有两个，两个激光定位组件20安装在车体210同一侧的前后两端，每个激光定位组件20均包括激光器22，激光器22与地面呈一定角度；

参考图7-8所示，纵横向水平检测组件30，纵横向水平检测组件30安装于旋转架230上，用于检测工装销轴240是否处于竖直状态，纵横向水平检测组件30包括载板32、横向水平仪34和纵向水平仪35，载板32竖直安装在旋转架230上表面的后端，载板32与工装销轴240垂直设置，载板32的前端面水平固定有横向水平仪34，载板32的前端面竖直固定纵向水平仪35，横向水平仪34与纵向水平仪35垂直设置，横向水平仪34用于判断工装销轴240在车辆横向方向是否竖直，纵向水平仪35用于判断工装销轴240在车辆纵向方向是否竖直。

可以理解的是，晶棒取棒车200在炉台附近首次调试停车位置时，晶棒取棒车200确定好位置后，人工标记两个激光器22在地面上的照射点，后续晶棒取棒车200停车定位时，只要前后激光照到地面上标记的两点，即完成取棒车的定位工作。

首次调试时，先通过额外的水平仪检测工装销轴240在纵向(即图1中前后方向)和横向(即图1中左右方向)是否竖直，如果不在竖直状态，通过支腿调平组件10的升降机19的升降运动对车体210位置进行调平：在工装销轴240处于竖直状态时，调节载板32，使横向水平仪34和纵向水平仪35上的气泡显示都处于水平状态。从第二次开始，通过纵横向水平检测组件30上的两个水平仪的气泡显示即可判断工装销轴240是否处于竖直状态，然后通过支腿调平组件10进行调节。

在本实用新型的一些实施例中，参考图1-3所示，所述升降机19包括升降机本体191和丝杆192，所述升降机本体191固定在所述车体210上，所述升降机本体191沿上下方向开设有与所述丝杆192配合的丝杆孔(图中未标出)，所述丝杆孔贯穿所述升降机本体191的上下表面，所述丝杆192贯穿所述丝杆孔并与升降机本体191之间产生上下方向的相对运动，丝杆192的顶部螺纹连接感应片14，丝杆192的底部通过连接套11与万向球头调节脚110连接，连接套11的内径大于所述丝杆孔的孔径，丝杆192向上运动的过程中，连接套11随之向上运动，连接套11除了起与万向球头调节脚110的连接作用外，同时还起到防止丝杆192过度向上运动至进入升降机本体191内，即起到丝杆192向上运动终点的机械限位，万向球头调节脚110上部的外螺纹柱与其下部的底座球铰连接。

进一步地，丝杆192为梯形丝杆192，具有自锁功能，以方便升降机本体191和车体210位置的锁定。

在本实用新型的一些实施例中，参考图2-3所示，支腿调平组件10还包括连接板12、安装板16、上接近开关151和下接近开关152，连接板12水平固定在车体210上，连接板12的中部开设有允许丝杆192穿过的通孔，连接板12远离车体210的一侧垂直向上固定有安装板16，安装板16靠近丝杆192的一侧的上下两端分别安装有上接近开关151和下接近开关152。感应片14与上接近开关151和下接近开关152配合可实现升降机19丝杆192运动上、下终点的电气限位。

在本实用新型的一些实施例中，参考图2-3所示，丝杆192的顶部安装有限位块13，所述限位块13的外径大于所述丝杆孔的孔径，当丝杆192向下运动时，限位块13起到防止丝杆192过度向下运动至进入升降机本体191内，即起到丝杆192向下运动终点的机械限位。升降机19丝杆192的电气和机械双重限位保证了升降机19使用的安全性。

在本实用新型的一些实施例中，参考图2-3所示，支腿调平组件10还包括连接座18和减速伺服电机17，连接座18固定在升降机19带有输入轴的一侧，减速伺服电机17固定在连接座18上，减速伺服电机17的输出轴与升降机19的输入轴通过联轴器连接。减速伺服电机17作为动力来源带动丝杆192上下运动，进而带动车体210上下运动进行调平。

参考图2所示，减速伺服电机17由行星减速机171和伺服电机172组成，伺服电机172的输出轴上安装有行星减速机171，伺服电机172上还安装有增量编码器，可以实现丝杆192运动的精确控制，伺服电机172、增量编码器和手操器与PLC系统电性连接，PLC系统通过伺服电机172和增量编码器可以精确控制并记录所述升降机19丝杆192的运动量，PLC系统具有记忆功能，首次使用时，需要对取棒车纵向和横向的水平度进行调试，第一次调平后，PLC系统会记录调整后的四个支腿调平组件10的伸缩量，后续使用时，操作人员无需调试，操作人员通过手操器可以一键调出相应炉台工装销轴240竖直时对应的丝杆192运动量，一键操作即可完成取棒车纵向和横向的水平调整，大大减少了二次及以后调平所用时间。

在本实用新型的一些实施例中，参考图4-6所示，激光定位组件20还包括安装座21，安装座21固定在车体210上，安装座21包括座体211和套管212，座体211远离车体210的一端具有倾斜的安装面213，参考图5所示，安装面213与水平面的夹角α为30-70°，套管212固定于安装面213上，激光器22嵌套在套管212中，并通过紧定螺栓214进一步固定。通过将，激光器22倾斜设置，激光器22发出的激光位置较远，更方便操作人员查看。

在本实用新型的一些实施例中，参考图7-8所示，纵横向水平检测组件30还包括L形板31和顶拉机构33，L形板31呈L形板状，L形板31的水平板固定在旋转架230上，L形板31的竖直板通过顶拉机构33连接载板32。

具体地，参考图7-8所示，顶拉机构33至少包括四个支撑螺栓331和两个拉紧螺栓332，载板32的四个拐角处设有一个支撑螺栓331，四个支撑螺栓331穿过载板32与L形板31的竖直板顶紧，支撑螺栓331用于调节载板32与L形板31之间的间距，载板32的左右两端对称设有一个拉紧螺栓332，拉紧螺栓332依次穿过载板32、L形板31的竖直板后再通过螺母333紧固。本实施例里中，支撑螺栓331的数量为4个，拉紧螺栓332的数量为2个，当然，支撑螺栓331的数量可以多于4个，除了载板32的四个拐角外，可以在其他位置对称支撑螺栓331，同理，拉紧螺栓332的数量也可以多于2个。

参考图7所示，支撑螺栓331上设有锁紧螺母334，支撑螺栓331依次穿过锁紧螺母334、载板32，并与L形板31的竖直板相接触，锁紧螺母334用于支撑螺栓331的紧固和放松。在工装销轴处于水平状态时，纵横向水平检测组件30安装于旋转架230的上端面上，对纵横向水平检测组件30的具体位置没有限定，只需满足不干涉取棒工装安装到工装销轴240上，以及旋转架230的旋转运动即可。

根据本实用新型实施例的升降机19、伺服电机172、增量编码器、手操器、PLC系统和激光器22的其他构成等以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种晶棒取棒车的定位调平系统，所述定位调平系统安装于晶棒取棒车上，所述晶棒取棒车包括车体、支架和旋转架，所述车体的一端垂直固定支架，所述支架的上部转动连接所述旋转架，所述旋转架上安装有与取棒工装相配适的工装销轴，其特征在于，包括：

支腿调平组件，所述支腿调平组件至少有四个，每个所述支腿调平组件均包括升降机，四个所述升降机分别安装在所述车体四个拐角处，所述支腿调平组件通过所述升降机的升降运动对所述车体位置进行调平；

激光定位组件，所述激光定位组件有两个，两个所述激光定位组件安装在所述车体同一侧的前后两端，每个所述激光定位组件均包括激光器；

纵横向水平检测组件，所述纵横向水平检测组件安装于所述旋转架上，用于检测所述工装销轴是否处于竖直状态，所述纵横向水平检测组件包括载板、用于检测工装销轴在车辆横向方向是否竖直的横向水平仪和用于检测工装销轴在车辆纵向方向是否竖直纵向水平仪，所述载板竖直安装在所述旋转架上表面的后端，所述载板与所述工装销轴垂直设置，所述载板的前端面水平固定有横向水平仪，所述载板的前端面竖直固定纵向水平仪，所述横向水平仪与所述纵向水平仪垂直设置。

2.根据权利要求1所述的晶棒取棒车的定位调平系统，其特征在于，所述升降机包括升降机本体和丝杆，所述升降机本体固定在所述车体上，所述升降机本体沿上下方向开设有与所述丝杆配合的丝杆孔，所述丝杆孔贯穿所述升降机本体的上下表面，所述丝杆贯穿所述丝杆孔并与升降机本体之间产生上下方向的相对运动，所述丝杆的顶部螺纹连接感应片，所述丝杆的底部通过连接套与万向球头调节脚连接，所述连接套的内径大于所述丝杆孔的孔径。

3.根据权利要求2所述的晶棒取棒车的定位调平系统，其特征在于，所述支腿调平组件还包括连接板、安装板、上接近开关和下接近开关，所述连接板水平固定在所述车体上，所述连接板的中部开设有允许所述丝杆穿过的通孔，所述连接板远离所述车体的一侧垂直向上固定有安装板，所述安装板靠近所述丝杆的一侧的上下两端分别安装有上接近开关和下接近开关。

4.根据权利要求2所述的晶棒取棒车的定位调平系统，其特征在于，所述丝杆的顶部安装有限位块，所述限位块的外径大于所述丝杆孔的孔径。

5.根据权利要求3所述的晶棒取棒车的定位调平系统，其特征在于，所述支腿调平组件还包括连接座和减速伺服电机，所述连接座固定在所述升降机带有输入轴的一侧，所述减速伺服电机固定在连接座上，所述减速伺服电机的输出轴与升降机的输入轴通过联轴器连接。

6.根据权利要求5所述的晶棒取棒车的定位调平系统，其特征在于，所述减速伺服电机由行星减速机和伺服电机组成，所述伺服电机的输出轴上安装有行星减速机，所述伺服电机上还安装有增量编码器，所述伺服电机、增量编码器和手操器与PLC系统电性连接。

7.根据权利要求1所述的晶棒取棒车的定位调平系统，其特征在于，所述激光定位组件还包括安装座，所述安装座固定在所述车体上，所述安装座包括座体和套管，所述座体远离所述车体的一端具有倾斜的安装面，所述套管固定于所述安装面上，所述激光器嵌套在所述套管中，并通过螺栓进一步固定。

8.根据权利要求1所述的晶棒取棒车的定位调平系统，其特征在于，所述纵横向水平检测组件还包括L形板和顶拉机构，所述L形板呈L形板状，所述L形板的水平板固定在所述旋转架上，所述L形板的竖直板通过顶拉机构连接所述载板。

9.根据权利要求8所述的晶棒取棒车的定位调平系统，其特征在于，所述顶拉机构至少包括四个支撑螺栓和两个拉紧螺栓，所述载板的四个拐角处设有一个支撑螺栓，四个所述支撑螺栓穿过所述载板与所述L形板的竖直板顶紧，所述支撑螺栓用于调节载板与L形板之间的间距，所述载板的左右两端对称设有一个拉紧螺栓，所述拉紧螺栓依次穿过载板、L形板的竖直板后再通过螺母紧固。

10.根据权利要求9所述的晶棒取棒车的定位调平系统，其特征在于，所述支撑螺栓上设有锁紧螺母，所述支撑螺栓依次穿过锁紧螺母、载板上的螺纹孔，并与L形板的竖直板相接触，所述锁紧螺母用于支撑螺栓的紧固和放松。