CN220651981U - 夹持装置、搬运机构及半导体加工设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种夹持装置、搬运机构及半导体加工设备。该夹持装置包括夹取组件、夹持组件和卡接组件，其中，夹取组件用于夹取花篮，夹持组件用于夹持压杆的中间部位，卡接组件具有两个卡接限位部，两个卡接限位部间隔设置，两个卡接限位部用于卡接限位压杆两端的扭转部。夹取组件设置有安装部，通过安装部能够将该夹持装置安装于搬运机构上，从而在搬运机构的驱动下，将夹持装置进行移动和转动。夹持组件和卡接组件均连接于夹取组件，从而跟随夹取组件的安装部共同运动。通过夹持装置，既能够对花篮的夹持，也能够实现对压杆的中间部位夹持、对压杆两端的扭转部卡接限位。

Description

夹持装置、搬运机构及半导体加工设备

技术领域

本实用新型涉及夹持装置技术领域，尤其涉及一种夹持装置、搬运机构及半导体加工设备。

背景技术

花篮是半导体加工设备中用于运输硅片的中间载体，硅片排布放置在花篮中，跟随花篮在部分工位间进行传送，从而对硅片进行批量化的加工处理。

为了在花篮上装入或取出硅片，一般花篮的一侧是敞开的。但是，在一些加工工艺中，需要把载有硅片的花篮浸入药液池中，在浮力的作用下，硅片容易从花篮敞开的一侧脱离花篮。故而，在花篮装载硅片后，需要在花篮敞开的一侧安装压杆，从而对硅片施加对抗上述浮力的压力，将硅片限制于花篮中。

现有的花篮一般为水平传送，而装压杆需要将花篮水平放置。现有的半导体加工设备中，先通过搬花篮机构搬运花篮，再通过搬压杆机构抓取压杆的中间部位，并将压杆放到花篮的安装槽中，之后通过扭转压杆机构，夹持压杆两端的扭转部，并带动压杆旋转，才能将压杆固定安装在花篮上。在这个过程中，搬运花篮需要一个花篮夹持装置，搬运压杆需要一个压杆夹持装置，扭转花篮需要一个压杆卡接装置，而多个夹持装置又需要多个机械手带动，则会增加设备的复杂程度，占用大量空间。

因此，亟需一种夹持装置、搬运机构及半导体加工设备，既能够夹持花篮，又能夹持压杆、卡接压杆。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出一种夹持装置，既能够完成对花篮的夹持，也能够实现对压杆的中间部位夹持、对压杆两端的扭转部卡接限位。

为实现上述技术效果，本实用新型的技术方案如下：

夹持装置，上述夹持装置包括：

夹取组件，上述夹取组件设置有安装部，上述安装部用于安装在搬运机构上，上述夹取组件用于夹持花篮；

夹持组件，上述夹持组件与上述夹取组件连接，上述夹持组件用于夹持压杆的中间部位；

卡接组件，上述卡接组件与上述夹取组件连接，上述卡接组件具有两个卡接限位部，两个上述卡接限位部间隔设置，两个上述卡接限位部用于卡接限位上述压杆两端的扭转部。

可选地，上述夹取组件包括支撑件、第一驱动件以及两个夹取件，上述安装部安装于上述支撑件，上述支撑件的一端设置有一个夹取件，上述支撑件的另一端设置有上述第一驱动件，上述第一驱动件的驱动端连接另一个上述夹取件，上述第一驱动件用于改变两个上述夹取件的间距以夹持上述花篮。

可选地，两个上述夹取件均设置有引导部，上述引导部能够限位插接至上述花篮的引导凹槽内，且至少一个上述夹取件设置有至少两个上述引导部。

可选地，上述夹持组件包括两个延长座和两个夹持件，两个上述延长座的一端分别安装于上述支撑件的同一侧，两个上述延长座的另一端分别安装有一个上述夹持件，上述夹持件用于夹持和释放上述压杆。

可选地，上述夹持件包括第二驱动件和两个第一夹持头，上述第二驱动件具有两个相对设置的驱动部，两上述驱动部分别连接有两上述第一夹持头，两个上述第一夹持头均具有弧形凹槽，两上述弧形凹槽相对设置，以围合形成容纳腔，上述容纳腔用于收容上述压杆的中间部位。

可选地，上述第二驱动件为平行夹具。

可选地，上述卡接组件包括两个卡接件，每个上述夹取件安装有一个上述卡接件，每个上述卡接件用于卡接限位上述压杆一端的上述扭转部，以形成上述卡接限位部。

可选地，每个上述卡接件包括两个固定设置的卡接头，两个上述卡接头均具有一个卡接面，两个上述卡接面相对间隔设置，两个上述卡接面之间用于限位卡接上述扭转部。

本实用新型的夹持装置的有益效果在于：通过夹持装置，利用其夹取组件夹取花篮，利用其夹持组件夹持压杆，利用其卡接组件卡接压杆，从而同时实现了对花篮的夹持，对压杆的夹持，以及对压杆的卡接限位。相比于现有的在上料、下料等相关工序中，通过额外设置的压杆安装设备、压杆拆卸设备以实现压杆与花篮的装配和分离，本实用新型的夹持装置集成多功能，一个夹持装置实现了多个功能，既能够对花篮的夹持，也能够实现对压杆的中间部位夹持、对压杆两端的扭转部卡接限位，并且，可以简化整个半导体加工设备，减小空间占用。

本实用新型的目的在于提出一种搬运机构，既能够完成对花篮的搬运，也能够对应实现花篮上的压杆安装和压杆拆卸，且结构简单。

为实现上述技术效果，本实用新型的技术方案如下：

搬运机构，包括机器臂，上述机器臂的驱动段连接有上述的夹持装置。

本实用新型的搬运机构的有益效果在于：通过机器臂驱动夹持装置，利用夹持装置的夹取组件夹取花篮，利用夹持装置的夹持组件夹持压杆的中间部位，利用夹持装置的卡接组件卡接限位压杆两端的扭转部，从而同时实现了对花篮的夹持搬运，对压杆的夹持搬运，以及对压杆的卡接扭转。相比于现有的在上料、下料等相关工序中，通过额外设置的压杆安装设备、压杆拆卸设备以实现压杆与花篮的装配和分离，该搬运机构结构简单，重量较小，占用空间较小，成本也较低。

本实用新型的目的在于提出一种半导体加工设备，能够以较小的尺寸和较简单的结构完成对花篮的搬运，并能够对应实现花篮上的压杆安装和压杆拆卸。

为实现上述技术效果，本实用新型的技术方案如下：

半导体加工设备，包括上述的搬运机构。

本实用新型的半导体加工设备的有益效果在于：通过设置上述搬运机构，利用其夹取组件夹取花篮，利用其夹持组件夹持压杆，利用其卡接组件转动压杆，从而同时实现了对花篮的夹持搬运，对压杆的夹持搬运，以及对压杆的卡接和拆卸。相比于现有的在上料、下料等相关工序中，通过额外设置的压杆安装设备、压杆拆卸设备以实现压杆与花篮的装配和分离，该半导体加工设备结构简单，重量较小，占用空间较小，成本也较低。

附图说明

图1是本实用新型的夹持装置的立体图；

图2是本实用新型的夹持装置的侧视图；

图3是本实用新型的夹持装置的正视图；

图4是本实用新型的花篮的立体图；

图5是本实用新型的压杆的立体图；

图6是图4中A处的局部放大图；

图7是图5中B处的局部放大图；

图8是本实用新型的花篮和压杆的安装示意图；

图9是本实用新型的夹持装置夹取花篮时的示意图；

图10是本实用新型的夹持装置夹持压杆时的示意图；

图11是本实用新型的夹持装置卡接压杆时的示意图；

图12是本实用新型的搬运机构的结构示意图。

图中：

11、支撑件；12、第一驱动件；13、安装部；14、夹取件；141、引导部；

21、延长座；22、夹持件；221、第一夹持头；2211、弧形凹槽；222、第二驱动件；

31、卡接件； 311、卡接头； 3111、卡接面；

100、花篮； 1001、安装槽； 1002、引导凹槽；

200、压杆； 2001、扭转部； 2002、卡接部；

300、机器臂。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

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，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，用于区别描述特征，无顺序之分，无轻重之分。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面参考图1至图12介绍本实用新型所提供的夹持装置、搬运机构及半导体加工设备。

如图1至图3所示，该夹持组件包括夹取组件、夹持组件和卡接组件，其中，夹取组件用于夹取花篮100，夹持组件用于夹持压杆200的中间部位，卡接组件具有两个卡接限位部，两个卡接限位部间隔设置，两个卡接限位部用于卡接限位压杆200两端的扭转部2001。

具体地，夹取组件设置有安装部13，通过安装部13能够将该夹持装置安装于搬运机构上，从而在搬运机构的驱动下，将夹持装置进行移动和转动。夹持组件和卡接组件均连接于夹取组件，从而跟随夹取组件的安装部13共同运动。

需要说明的是，在本实施例中，如图4至图8所示，压杆200还具有卡接部2002，卡接部2002位于压杆200的中间部位和扭转部2001之间。卡接部2002采用水滴形结构，其长度尺寸大于宽度尺寸。花篮100具有安装槽1001，安装槽1001的槽口宽度大于卡接部2002的宽度尺寸且小于其长度尺寸，使得压杆200在沿水滴形结构的长度方向运动时能够将卡接部2002插入安装槽1001内或者从安装槽1001内脱离，而沿水滴形结构的宽度方向则无法将卡接部2002插入安装槽1001内或者从安装槽1001内脱离。当然，在一些其他实施例中，除了上述方便插接的水滴形结构外，也可以采用椭圆形结构等其他长度方向和宽度方向尺寸不同的结构，只要能够通过旋转使得卡接部2002与安装槽1001在卡接状态和松弛状态之间切换即可，即卡接状态下卡接部2002旋转至无法从安装槽1001内脱离的角度，松弛状态下卡接部2002旋转至能够插入安装槽1001内或者从安装槽1001内脱离的角度。

使用时，示例性地，参照图9至图11所示，通过夹持组件从压杆200摆放架(图中未示出)夹持压杆200，并通过夹取组件夹取花篮100，再将夹持装置、花篮100和压杆200整体移动。移动到位后，先将花篮100释放，使其固定放置，再将夹持装置和压杆200整体移动，使得压杆200位于花篮100的安装槽1001的上方，随后继续将夹持装置和压杆200整体移动，使得压杆200插设于安装槽1001中。插设完成后，夹持组件释放压杆200，再调整夹持装置的位置和角度，使得压杆200两端的扭转部2001与卡接组件传动连接，最后使得夹持装置绕压杆200的轴线方向旋转，压杆200就能够跟随夹持装置转动，最终使得压杆200在安装槽1001内处于卡接状态，即可将花篮100和压杆200装配完成。

而在需要将压杆200与花篮100分离时，示例性地，先调整夹持装置的位置和角度，使得压杆200两端的扭转部2001与卡接组件传动连接，再将夹持装置绕压杆200的轴线方向旋转，压杆200就能够跟随夹持装置转动，使得在安装槽1001内的压杆200由卡接状态变为松弛状态。压杆200变为松弛状态后，调整夹持装置的位置和角度，使得夹持组件到达能够夹持压杆200的位置后，再通过夹持组件夹持压杆200。压杆200被夹持后，整体移动夹持装置和压杆200，即可将压杆200的卡接部2002从花篮100的安装槽1001内脱离，使得压杆200与花篮100分离。分离后，既可以再次调整夹持装置的位置以夹取花篮100，也可以调整夹持装置的位置以将压杆200摆放于压杆摆放架，本实用新型对此不做具体限定。

通过夹持装置，利用其夹取组件夹取花篮100，利用其夹持组件夹持压杆200，利用其卡接组件转动压杆200，从而同时实现了对花篮100的夹持，对压杆200的夹持，以及对压杆200的卡接限位。相比于现有的在上料、下料等相关工序中，通过额外设置的压杆200安装、压杆200拆卸的设备以实现压杆200与花篮100的装配和分离，该夹持装置集成多功能，一个夹持装置实现了多个功能，既能够对花篮的夹持，也能够实现对压杆的中间部位夹持、对压杆两端的扭转部卡接限位。

需要说明的是，夹取组件除了后文实施例中气缸驱动夹取件14的结构之外；也可以是机械抓手；还可以是其他有效的结构，只要能实现夹持花篮100即可。

夹持组件除了后文实施例中平行夹具驱动两个第一夹持头221的结构之外，也可以是机械抓手；还可以是其他有效的结构，只要能实现夹持压杆200的中间部位即可。

卡接组件除了后文实施例中两个固定设置的卡接头311的结构之外，也可以是设置气动夹指，让两个卡接头311之间间距可调节；还可以是其他有效的结构，只要能实现卡接限位压杆200两端的扭转部2001即可。

可选地，参考图9所示，夹取组件包括支撑件11和第一驱动件12，安装部13安装于支撑件11，支撑件11的两端各设置有一个夹取件14，其中至少一个夹取件14通过第一驱动件12连接于支撑件11，第一驱动件12用于改变两个夹取件14的间距以夹取花篮100。

具体地，在本实施例中，支撑件11选用型材，第一驱动件12可以选用气缸驱动夹取件14运动；也可以选用电机配合丝杠的方式，驱动夹取件14运动；还可以是其他有效的方式。以气缸为例，气缸通过螺纹连接件固定安装于型材。型材仅一端设置有上述气缸，气缸的驱动端安装有一夹取件14，型材的另一端固定设置有另一夹取件14，通过驱动气缸的伸缩，使得两个夹取件14之间的间距能够变化，从而夹取花篮100。并且，由于仅设置有一个气缸，既简化了夹持装置的结构，也减轻了夹持装置的重量，有利于搬运机构的选型和动作。

如图10所示，夹持组件包括两个延长座21和两个夹持件22，两个延长座21的一端分别安装于支撑件11，两个延长座21的另一端分别安装有一个夹持件22，夹持件22用于夹持和释放压杆200。通过合理设置延长座21，使得夹持件22与支撑件11之间保持预设距离，能够使得在夹持装置拿取、搬运和拆卸压杆200的过程中，避免与压杆摆放架、花篮100、硅片等发生干涉。

具体地，如图2、图10所示，夹持件22包括第二驱动件222和两个第一夹持头221，第二驱动件222采用平行夹具或开合夹具。以平行夹具为例，平行夹具具有两个相对设置的驱动部，两驱动部分别连接有第一夹持头221，以使两个第一夹持头221安装于平行夹具。两个第一夹持头221均具有弧形凹槽2211，两个弧形凹槽2211相对设置，且在平行夹具的驱动下，两个第一夹持头221能够相向运动，以使弧形凹槽2211围合形成容纳腔，容纳腔用于收容压杆200的中间部位。围合后，容纳腔的内表面与压杆200的中间部位的至少部分外周面贴合设置，以使压杆200能够限位保持于两个第一夹持头221之间，提升压杆200在两个第一夹持头221之间的稳定性和牢固性。

如图11所示，卡接组件包括两个卡接件31，每个夹取件14安装有一个卡接件31，每个卡接件31用于转动压杆200一端的扭转部2001，以形成卡接限位部。通过同时转动压杆200两端的扭转部2001，能够稳定、安全地驱动压杆200绕自身轴线旋转，相比于仅在一端转动扭转部2001，能够减小压杆200损坏的概率。并且，由于卡接件31安装于夹取件14，就可以通过上述的第一驱动件12调整两个卡接件31之间的间距，能够降低将卡接件31与扭转部2001传动连接以驱使压杆200旋转的连接难度，加快压杆200的安装和拆卸效率。

如图2、图11所示，每个卡接件31包括两个固定设置的卡接头311，两个卡接头311均具有一个卡接面3111，两个卡接面3111平行且间隔设置。扭转部2001的横截面为块状，能够限位插设于两个卡接面3111之间，形成类似“夹持”的效果，从而使得压杆200跟随夹持装置转动。相比于通过气缸、平行夹具等驱动件驱动卡接头311夹持扭转部2001，上述的限位插设的传动方式能够进一步简化夹持装置的结构，降低夹持装置的重量，方便在选择搬运机构时选择重量更轻、尺寸更小、价格更低的机器臂300，从而降低选型难度和制作成本。

进一步地，如图1所示，在本实施例中，两个夹取件14均设置有引导部141，引导部141能够限位插接至花篮100的引导凹槽1002内，引导部141既能够提高夹持装置夹取花篮100的精度，且能够在搬运花篮100的过程中提高稳定性。如图11所示，其中一个夹取件14设置有至少两个引导部141，能够防止花篮100绕压杆200周向旋转，并配合另一个夹取件14上设置的引导部141防止花篮100掉落。

本实用新型还提供了一种搬运机构，如图12所示，包括机器臂300，夹持装置的安装部13连接于机器臂300的驱动端，用于实现花篮100的搬运、压杆200的搬运以及压杆200的安装和拆卸。

使用时，示例性地，参照图9至图11所示，通过夹持组件从压杆200摆放架(图中未示出)夹持压杆200，并通过夹取组件夹取花篮100，再通过机器臂300，将夹持装置、花篮100和压杆200整体移动。移动到位后，先将花篮100释放，使其固定放置，再通过机器臂300，将夹持装置和压杆200整体移动，使得压杆200位于花篮100的安装槽1001的上方，随后继续通过机器臂300，将夹持装置和压杆200整体移动，使得压杆200插设于安装槽1001中。插设完成后，夹持组件释放压杆200，再通过机器臂300，调整夹持装置的位置和角度，使得压杆200两端的扭转部2001与卡接组件传动连接，最后通过机器臂300，使得夹持装置绕压杆200的轴线方向旋转，压杆200就能够跟随夹持装置转动，最终使得压杆200在安装槽1001内处于卡接状态，即可将花篮100和压杆200装配完成。

而在需要将压杆200与花篮100分离时，示例性地，先通过机器臂300，调整夹持装置的位置和角度，使得压杆200两端的扭转部2001与卡接组件传动连接，再通过机器臂300，将夹持装置绕压杆200的轴线方向旋转，压杆200就能够跟随夹持装置转动，使得在安装槽1001内的压杆200由卡接状态变为松弛状态。压杆200变为松弛状态后，通过机器臂300，调整夹持装置的位置和角度，使得夹持组件到达能够夹持压杆200的位置后，在通过夹持组件夹持压杆200。压杆200被夹持后，通过机器臂300，整体移动夹持装置和压杆200，即可将压杆200的卡接部2002从花篮100的安装槽1001内脱离，使得压杆200与花篮100分离。分离后，既可以再次通过机器臂300调整夹持装置的位置以夹取花篮100，也可以调整夹持装置的位置以将压杆200摆放于压杆200摆放架，本实用新型对此不做具体限定。

通过机器臂300驱动夹持装置，利用其夹取组件夹取花篮100，利用其夹持组件夹持压杆200，利用其卡接组件转动压杆200，从而同时实现了对花篮100的夹持搬运，对压杆200的夹持搬运，以及对压杆200的卡接和拆卸。相比于现有的在上料、下料等相关工序中，通过额外设置的压杆200安装、压杆200拆卸的设备以实现压杆200与花篮100的装配和分离，该搬运机构结构简单，重量较小，占用空间较小，成本也较低。

本实用新型还提供了一种半导体加工设备，包括上述的搬运机构。通过上述置该搬运机构，利用其夹取组件夹取花篮100，利用其夹持组件夹持压杆200，利用其卡接组件转动压杆200，从而同时实现了对花篮100的夹持搬运，对压杆200的夹持搬运，以及对压杆200的卡接和拆卸。相比于现有的在上料、下料等相关工序中，通过额外设置的压杆200安装、压杆200拆卸的设备以实现压杆200与花篮100的装配和分离，该半导体加工设备结构简单，重量较小，占用空间较小，成本也较低。

在本说明书的描述中，参考术语“有些实施例”、“其他实施例”、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一定指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何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上内容仅为本实用新型的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (10)

1.夹持装置，其特征在于，所述夹持装置包括：

夹取组件，所述夹取组件设置有安装部(13)，所述安装部(13)用于安装在搬运机构上，所述夹取组件用于夹持花篮(100)；

夹持组件，所述夹持组件与所述夹取组件连接，所述夹持组件用于夹持压杆(200)的中间部位；

卡接组件，所述卡接组件与所述夹取组件连接，所述卡接组件具有两个卡接限位部，两个所述卡接限位部间隔设置，两个所述卡接限位部用于卡接限位所述压杆(200)两端的扭转部(2001)。

2.根据权利要求1所述的夹持装置，其特征在于，所述夹取组件包括支撑件(11)、第一驱动件(12)以及两个夹取件(14)，所述安装部(13)安装于所述支撑件(11)，所述支撑件(11)的一端设置有一个夹取件(14)，所述支撑件(11)的另一端设置有所述第一驱动件(12)，所述第一驱动件(12)的驱动端连接另一个所述夹取件(14)，所述第一驱动件(12)用于改变两个所述夹取件(14)的间距以夹持所述花篮(100)。

3.根据权利要求2所述的夹持装置，其特征在于，两个所述夹取件(14)均设置有引导部(141)，所述引导部(141)能够限位插接至所述花篮(100)的引导凹槽(1002)内，且至少一个所述夹取件(14)设置有至少两个所述引导部(141)。

4.根据权利要求2所述的夹持装置，其特征在于，所述夹持组件包括两个延长座(21)和两个夹持件(22)，两个所述延长座(21)的一端分别安装于所述支撑件(11)的同一侧，两个所述延长座(21)的另一端分别安装有一个所述夹持件(22)，所述夹持件(22)用于夹持和释放所述压杆(200)。

5.根据权利要求4所述的夹持装置，其特征在于，所述夹持件(22)包括第二驱动件(222)和两个第一夹持头(221)，所述第二驱动件(222)具有两个相对设置的驱动部，两所述驱动部分别连接有两所述第一夹持头(221)，两个所述第一夹持头(221)均具有弧形凹槽(2211)，两所述弧形凹槽(2211)相对设置，以围合形成容纳腔，所述容纳腔用于收容所述压杆(200)的中间部位。

6.根据权利要求5所述的夹持装置，其特征在于，所述第二驱动件(222)为平行夹具。

7.根据权利要求2所述的夹持装置，其特征在于，所述卡接组件包括两个卡接件(31)，每个所述夹取件(14)安装有一个所述卡接件(31)，每个所述卡接件(31)用于卡接限位所述压杆(200)一端的所述扭转部(2001)，以形成所述卡接限位部。

8.根据权利要求7所述的夹持装置，其特征在于，每个所述卡接件(31)包括两个固定设置的卡接头(311)，两个所述卡接头(311)均具有一个卡接面(3111)，两个所述卡接面(3111)相对间隔设置，两个所述卡接面(3111)之间用于限位卡接所述扭转部(2001)。

9.搬运机构，其特征在于，包括机器臂(300)，所述机器臂(300)的驱动端连接有如权利要求1-8中任一项所述的夹持装置。

10.半导体加工设备，其特征在于，包括如权利要求9所述的搬运机构。