SU1321980A1 - Вакуумный перегрузчик - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к -электронной и др. отрасл м техники., Р частности к устройствам высоковакуумной аппаратуры. Цель изобретени  - расширение технологических возможностей и поаьпиение производительности . II качества обработки деталей-подложек . Через эагрузочно-шлюзовой патрубок 5 детали типа подложек на под- ложкодержател х поступают в патрубок 10. Из него манипул тором 31 -передаютс  на резервную поз1щию или в технологическую вакуумную камеру, а из накопител  36 манипул тором 33 под- ложкодержатели поступают ка позицию перегрузки. Перемещени  подложкодер- жателей в зависимости от техпроцесса ногут осуществл тьс  в различных направлени х манипул торами 31 и 33 с использованием резервной позиции внутри корпуса 1, что обеспечивает совмещение технологических операций внутри корпуса. Один из вспомогательных проходных патрубков корпуса -1. св зан со средствами вакуумировани  и подачи газовой среды, в которой производитс  технологическа  операци . Патрубок посредством герметичного затвора св зан с портативным накопителем 36, в который подложки поступают- из камеры, или наоборот в зависимости от техпроцесса, 16 и . (Л оо to т,Л. QO 00 Фиг f

Description

Изобретение относитс  к трубопроводной арматуре, в частности к устройствам высоковакуумной аппаратуры, и предназначено дл  загрузки, выгруэ ки деталей из атмосферы в вакуум и обратно, создани  задела деталей типа прдложкодержателей дл  транспортировани  3 вакууме и извлечени  эа- Йела из вакуума дл  последующей обработки без разгерметизации вакуумных объемов и быстродействующих автоматически управл емых вакуумных установках специального технологического назначени  в крупносерийном и массовом производстве изделий электронной и других отраслей промьтоленности.

Цель изобретени  - расширение тех HonorH iecKHX возможностей, повышение производительности и качества обрабо К.И деталей-подложек за счет совмещени  операций их перегрузки из атмосферы в технологическую камеру, в накопитель и обратно.

На фиг. 1 изображен переГрузчик, общий ВНД1 на фиг. 2 - вид А на фиг. на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1, механизмы в исходном положении; на фиг. А - разрез В-В на фиг. 2 загрузка подложкодержател  из атмосферы в загрузочный клапан 4 на фиг. 5 - то же, загрузка подложкодержател  в технологическую камеру; «а фиг. 6 - то же, перегрузка подложкодержател  из захвата одного манипул тора в захват другого; на фиг. 7 - TQ же, загрузка подложкодержател  на резервную позицию; на фиг. 8 - то же, перенос подложкодержател  на позицию перегрузки; на фиг. 9 - то же, захват подложкодержател  манипул тором в гнезде клапана загрузоЧно-шлюзового затвора; на фиг. 10 - разрез Г-Г на фиг; 3, перегрузка подложкодержател  в захват манипул тора с продольным расположением; на фиг 11 - то ж е, загрузка подложкодержател  в кассету накопител ; на фиг. 12 - то же, отсоединение и перенос накопител ; на фиг,- 13 - схема взаимодействи  двух захватов манипул торов во врем  перегрузки; на фиг. 14 - герметизации и вакуумировани  патрубка присоединени  накопител  и загрузочной горловины накопител j на фиг.15 схема герметизации и вакуумировани  загрузочно-шлюзового патрубка; на фиг. 16 - схема расположени  патрубков и затворов в Kopfiyce.

5

0

5

0

5

0

5

0

5

Перргрупчнк содержит коробчатый корпус 1 пр моугольного сечени , образованный двум  боковыми 2 (фиг.10), передней 3 и задней 6 стенками (фиг. А).. -.

На передней стенке 3 выполнены два пар,аллельньк патрубка: нижний входной эагрузочно-шлюзовой 5 с гер- метизиру -мым.и фланцами, наружным 6 и BHyTpe.HHviM 7, и двум  радиальньгми патрубками 8 и 9 соотпетстненно ваку- умиропани  и продувки инертными г за- ми, и основной верхни патрубок 10 с присоединительным фланцем 11 (фиг.АХ

На задн« Й стенке А (фиг. А) вьтол- нен присоединительный перегрузочный патрубок 12, соосный с верхним патрубком 10 передней стенки 3. Он имеет внутренний герметизирующий фланец ,13 и наружный - присоединительный 1 А.

В двух боковых стенках 2 корпуса 1, и плоскости, проход щей через ось основных перегрузочньгх патрубков 10 и 12 перпендикул рно лийии, соедин ющей оси нижнего 5 и верхнего 10 патрубков (фиг. А) передней сТенки 3, выполнены соосные между собой вспомогательные проходные. патрубки

15и 16 (фиг. to). Патрубок 15 имеет наружный присоединительный фланец 17, а патрубок 16 имеет два герметизиру- емьрс фланца - наружный 18 и внутренний 19, и два радиальных патрубка 20 и 21 соответственно вакуумировани 

и продувки инертными газами (фиг.1А),

На нижнем торце корпуса 1 (фиг.1 и А) выполнен пр моугольньШ фланец 22, расположенный перпендикул рно линии, соедин ющей оси нижнего 5 и верхнего 10 патрубков передней стенки 3, и герметично закрытый крышкой 23 корпуса 1, на которой смонтированы электроприводы и приводы механизмов перемещени  и запирани  трех зат- воров: перегруэочно-шлгозового затвора 2А с запиранием в крайнем заднем положении, герметизирующем загрузоч- но-шлюзовой патрубок 5, затвора 25 с запиранием в край11ем. переднем положении , герметизирующем присоедини- тельный перегрузочный патрубок 12, затвора 26 с запиранием в крайнем переднем положении и герметизацией вспомогательного проходного патрубка

16боковой стенки 2 (фиг., 1А).

На верхнем торце корпуса t выполнен патрубок 27, герметично соединенный со cpe/-icTiuiM 28 вакуумиррвани  корпуса 1 (фиг. 1 и to),

К внешним фланцам патрубков кор-- муса I прт соР-Динеиь гермепг-гко: «а наружном флдице 6 патрубка 5 присое- на шаршфных петл х шлюзовой клапан 29 с быстродействуют е( рычажным запором 30 (фи1 . 1 , 4 и 6) , нй фланце 11 патрубка 10 закреплен- передающий манипул тор 31 с поперечным захватом 32; на фланце 17 патрубка

15заггреплон передающий манипул тор 33 с продольн1,гм захватом ЗД (фиг. 10) фланце 18 патрубка

16(фиг. 14) смонтирован байонетно-- роликовьш механ зм 35, посредством которого к этому фланцу присо5дииен портатртный накопитслЕ., 36 с эагру:чоч ной горловиной 37, герметично закрытой крышкой ЗЯ, кассетой 39 с расположенными в ней подложкодержател ми 40, и механизмом 41 перемещени  кас- (фиг. 1 , 3 и 10).

Перегрузчик присоединен к вакуумной камере 42 технологической установ-25 телей 40 механизмы перегрузчика выки фланцем 14 патрубка 12 (фиг. 1-4)

Радиальные патрубки 8 и 20 присоединены посредством пкевмоклапанов -к средствам вакуумировани , а патрубки 9 и 21 - к источнику инертного газа, например, азота (фиг. 14 и 15).

Перегрузочно-ш позоЕой затвор 24 имеет клапан 43 (фиг. 15), в котором выполнено гнездо 44 с держателем 45 подложкодержатслей 40, а затвор 26 имеет клапан. 46 (фиг. М), в котором выполнено гнездо 47 с держателем 48 крышки 38 горловины 37 накопител  36 и с пружинным амортизатором 49, прижимающим крьппку 38 к герметизируемо- му фланцу 50 загрузочной горловины 37. .

Каретка 51 затвора 25 на стороне, обращенной в направлении манипул тора 31, и1-1еет держатель 52 подложке- держателей 40 (фиг. 3, 4, 10 и 12),

Внутренний объем корпуса 1,;в котором расположен затвор 26 (фиг, 1) с клапаном 46 переноса герметизирующей крышки 38 накопител  36 (фиг.10), отделен расположенной параллельно фланцам 17-19 вспомогательных патрубков 15 и 16 и имеющей соосное им перегрузочное отверстие 53 продольной стенкой 54, которай соедин ют между собой переднюю 3 и заднюю 4 стенки корпуса 1 (фиг, 16),

219804

На подложкодержател х - О закреплены подложки 55 (фиг. 13 и 15), поверхность которых подвергаетс  техно лоп-п еской обработке в вакуумной камере 42, снабженной механизмом 56 транспортировангг  подложкодсржателей (фиг. 2 и 4), источниками вакуума и инертного газа и приборами дл  обработки подложек 55; ЭлектроприБодм

10 затБоров 24-26 манипул торов 31 и 33, накопител  36 и шлюзового клапана 29 посредством блока управлени  имеют электрическую св зь с злектрон- но-вычислительной машиной (ЭВМ) 57

f3 (фиг. 1), котора  управл ет работой этих электроприводов по заданной программе.

Сигналы обратной св зи о выполнении механизмами выдают в

20 ЭВМ 57 коммутаторы, которьгми снабжен каждый электропривод (не показаны).

Перегрузчик работает следующим образом .

Операции перегрузки подложкодержа0

5 0

5

полн ют в направлени х от входного загрузочно-шлюзового патрубка 5 до верхнего присоединительного патрубка 10 перегрузочно-шлюзовым затвором 24, из верхнего присоединительного пат- :рубка 10 на позиции перегрузки - зах- - ватами, в резервную (с держателем 52) и в технологическую вакуумную 42 камеры - манипул тором 31, из накопител  на позицию перегрузки - манипул тором 33 с продольным захватом 34.

Загружают подложкодержатель 40 из атмосферы в гнездо 44 клапана 43 перегрузочно-шлюзового затвора 24 следующим образом.

0

5

I

Робот автоматически, или оператор

вручную открывают быстродействующий рычажный запор 30 и вместе с ним тлго- зовой клапан 29, При этом патрубок 3 открыт со стороны фланца 6, но гер- метично закрыт затвором 24 посредством клапана 43 со. стороны фланца 7, Действием робота или вручную устанавливают подложкодержатель 40 на держатель 45 в загрузочном гнезде 44, Затем посредством запора 30 прижимают клапан 29 к фланцу 6 и тем герметично закрывают патрубок 5, который в этом cny4fie изолирован от атмосферы и оТ внутреннего объема корпуса Т, Из образовавшегос  малого объема между клапанами 29 и 43 в патрубке 5 через радиальный патрубок 8

откачивают воздух до заданной величины давлени  газов. Так заканчиваетс  операци  загруэки и преднарительного обезгаживани -по;(ложки 55 с подложко держателем АО на позиции загрузки.

Операци  транспортировани  ггодло г кодержател  40 на первую позицию перегрузки осуществл етс  при герметично закрытом шлюэо ом клапане 29 и патрубке 12 затвором 25, который изолирует вакуумную камеру 42 от внутреннего объема корпуса 1 (фиг. 4 и 8).

Затем затвор 24 под действием своего привода открывает патрубок 5 со стороны фланца 7 и перемещаетс  в по- ложение, при котором гнездо 44 и держатель 45 клапана 43 занимают пози- цию, соосную с патрубком 10, на присоединительном фланце 11 которого установлен и находитс  в крайнем заднем положении манипул тор 31 с поперечным захватом 32. Такое положение манипул тора 31 и затвора 24  вл етс , исходным на первой позиции перегрузки (фиг. 8).

Захват под действием приводов манипул тора 31 вводитс  в гнездо 44 клапана 43, зажимает подложкодержа- тель 40 (фиг. 9) и возвращаетс .в исходное положение с подложкодержа- телём 40 (фиг, 3), а затвор 24 отводитс  на позицию загрузки.

В таком состо нии захват 32 в зависимости от технологических требований может быть переведен на одну из трех позиций перегрузки: в положение , соосное с продольньм захватом 34 манипул тора 33 (вторую позицию перегрузки из одного захвата в другой , фиг. 6, 13 и 10)i в положение, при Котором подложкодержатель 40 установлен на держатель 52 затвога 25 (фиг. 7), т.е. в третью, резервную, позицию перегрузки, или в положение, при котором подложкодержатель 40 установлен на держатель механизм  56 транспортировани  подложкоДержател  40 и вакуумной камере 42 технологической установкиJ т.е. в четвертую технологическую позицию.

Транспортирование подложкодержате- л  40 на четвертую технологическую позицию и обратно манипул тором 31 осуществл етс  после разгерметизации

фланца 13 и отвода затвора 25 в край- 55 робот автоматически или оператор вруч .нее заднее положение (фиг. 5). ную следующим образом (фиг. 12 и 3).

Перегрузка подложкодержател  40 В транспортном положении загрузоч- - в накопитель 36 осуществл етс  мани- на  горловина 37 накопител  36 герпул тором 33 с гцюдольным захватом

fO

20

25

15 219806

3. При DTOM один из манипул торов 31 нли 33 вьшодит захват 32 или 34 g подложкодержателем 40 на вторую позицию перегрузки иа одного захва- 5 та в другой - в положение, при котю- ром они охватывают одновременно и удерживают вместе один и тот же под- |Ложкодержатель.

После этого один из захватов разжимает .подложкодержатель 40 и отходит в исходное положение, а другой продолжает удерживать его и транспортирует пр молинейно возвратно-поступательно в осевом направлении своего манипул тора. Положение захватов на второй позиции перегрузки, из одного захвата в другой, показано на фиг. 10 и 13, положение манипул тора с продольным захватом в момент загрузки или выгрузки подложкодержате- л  40 в гнездо кассеты 39 накопител  36 - на фиг. 11, на позиции исходного положени  - на фиг. 12.

Захват 34 манипул тора 33 выбирает гнездо кассет1л 39 накопител  36 следующим образом. Во врем  нахождени  захвата 34 в исходном положении или на позиции перегрузки из одного захвата в другой механизм 41 переме щает кассету 39, вьшодит заданное

гнездо 9 положение, соосное с манипул тором 33 и с горловиной 37.

Таким образом осуществл етс  пе- 5 регрузка подложкодержателей 40 из ат0

мосферы в вакуумную камеру 42, на резервную позицию и в накопитель 36; из накопител  36 в вакуумную камеру 42 и на резервную позицию; из вакуумной камеры 42 в атмосферу, на резервную позицию или в накопитель 36; из накопител  в атмосферу и обратно. Марщрут и последовательность перегрузки подложек 55 определен техно- 5 логическим процессом, выполн етс  по программе ЭВМ и может быть изменен переключением программы, что обеспечивает работу в режиме гибкого автоматизированного производства.

Портативный накопитель 36 присое,п дин ют в перегрузчику и отсоедин ют от него без разгерметизации (внутренних объемов накопител  36 и корпуса пер егрузчика. Эту операцию выполн ет

0

метично закрыта крьпикой 38, на кото7

с внешней стороны давит атмосфер

рую

иое давление Р.,Виутрм накопител  вакуум .

Шестерн  ввода вращени  отсоединена от привода механизма 41 перемещени  кассеты 39.

Ввод вращени  застопорен от вращени  автостопором (не показан) и произвольное перемещение кассеты 39 -ВДОЛЬ вакуумного контейнера исключен

Внутренний объем корпуса 1 перегрузчика со с-тороны патрубка 16 гер- MerpriHo закрыт затвором 26 силовьм давлением герметизирующей поверхности клапана фланец 19.

При соединении, накопител  36с патрубком J6 корпуса 1 (фиг. 14) ввод т горловину 37 накопител  36 в патрубок 16 корпуса 1 До упора.

При этом крышка 38 входит в гнездо 47 кл пана 46 затвора- 26 и взаимодействует с держателем 48, который защелками удерживает крышку ЗЙ от произвольного выпада ни .

Герметизирующий фпанац горловины 37 входит Во взаимодействие с байо- нетно-ролшшвым механизмом 35, вращением которого осуществл етс  соединение и герметизаци  .наружного фпан- ца горловины 37 с фланцем 18 патруб- на 16 корпуса 1 и принудительное сжатие амортизатора 49 клапана 46, что исключает разгерметизацию соединени 

Внутри корпуса 1 (фиг. 16) стенка 54 создает прочную конструкцию и позвол ет просто и технологичнов н - готовлении сократить строительный размер Н между фланцами 11 и 14, а вместе с ним и ход манипул тора 33, В результате уменьшены габаритные размеры: длина манипул тора 33 и толщина корпуса 1. При этом загрузочное прюстранство и гаирина h загрузочного

клапана 46 с фланцем 19. Таким образом получен малый герметично изоли- 35 отверсти  53 в стенке 54 вьтолнены рованиый объем в патрубке 16 и в гнез- оптимальными, соответствующими толщи- де 47 клапана 46, из которого через радиальный патрубок 20 средства ва- куумировани  быстро откачивают воздух до уровн  давлени  газов, равного 40 внутреннему объему з накопителе 36. Сила внешнего газового давлени  на к-рышку 38 при этом исчезает автоматически .

45

не подложкодержател  40 с подложкой 55 и захвата 34 манипул тора 33, а размер Т корпуса в части размещени  затвора 26 может быть больше размера Н, что o6ecne4FmaeT свободное размещение механизмов затвора 26 герметизации патрубка 16 с внутренней стороны (со стороны фланца 19).

После этого затвор 26 под действием СВОИХ механизмов запирани  и перемещени  отводит клапан 46 от фланца 19 патрубка 16 и уводит его в сторону вместе с крьшкой 38 накопител  36.

Во врем  соединени  накопител  36 с патрубком 16 корпуса 1 шестерн  ввода вращени  накопител  36 автоматически соедин етс  с выходной тестер ней механизма 41 перемещени  кассеты 39. Операци  присоединени  и отсоединени  кассеты выполн етс  быст- DO и автоматически.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Вакуумный перегрузчик,содержащий корпус, в котором на двух торцовых

   50 поверхност х соосно выполнены входной и выходной перегрузочные патрубки, на одном из торцов, в плоскости расположени  их осей выполнен входной загрузочно-шлюзовой патрубок с распо55 ложепными на нем герметизирующим на- : ружнь(м клапаном и двум  радиальными патрубками, св занкынн соответственно с средствами вакуумиров-чни  и подачи

   8

   Отсоединеннр. накопител  выполн етс  обратной последователытостью работы механизмов. Затвор 26 вьгаодит клапан 46 с крышкой 38 в положение, при котором крышка 38 расположена соосно с горловиной 37. Затвор 26 перемещает клапан 46 в направлении фланца 19 и герметизгфует соединеии  клапана 46 с фланцем 19 и крышки 38 с фланцем 50 горловины 37, сжима  при этом амортизатор 49 (фиг. 14).

   Перекрываетс  патрубок 20 от действи  механизмов вакуумнровани , а через патрубок 21 напускаетс  воздух или ийертный газ до получени  в патрубке и гнезде 47 клапана 46 давле

   Механизм 35 освобождает горловину 37 и накопитель 36 дл  вьтолмени  транспортных операций (фиг. 12). В ут- ри накопител  36 сохран етс  нужный вакуум.

   Так взаимодействуют в работе механизмы перегрузчика.

   Внутри корпуса 1 (фиг. 16) стена 54 создает прочную конструкцию и позвол ет просто и технологичнов н - готовлении сократить строительный размер Н между фланцами 11 и 14, а вместе с ним и ход манипул тора 33, В результате уменьшены габаритные размеры: длина манипул тора 33 и толина корпуса 1. При этом загрузочное прюстранство и гаирина h загрузочного

   тверсти  53 в стенке 54 вьтолнены оптимальными, соответствующими толщи-

   отверсти  53 в стенке 54 вьтолнены оптимальными, соответствующими толщи-

   не подложкодержател  40 с подложкой 55 и захвата 34 манипул тора 33, а размер Т корпуса в части размещени  затвора 26 может быть больше размера Н, что o6ecne4FmaeT свободное размещение механизмов затвора 26 герметизации патрубка 16 с внутренней стороны (со стороны фланца 19).

   Формула изобретени 

   Вакуумный перегрузчик,содержащий корпус, в котором на двух торцовых

   50 поверхност х соосно выполнены входной и выходной перегрузочные патрубки, на одном из торцов, в плоскости расположени  их осей выполнен входной загрузочно-шлюзовой патрубок с распо55 ложепными на нем герметизирующим на- : ружнь(м клапаном и двум  радиальными патрубками, св занкынн соответственно с средствами вакуумиров-чни  и подачи

   газовой среды а внутри корпуса расположены автономные приводные герметизирующие зйтворы, один из которых сиабжеи клапаном перегрузки подложко- держатёлей (держателей деталей-под- ложек; и взаимодействует с загрузоч- но-шлюзовым патрубком, а другой взаимодействует с выходным патрубком, при этом во входном перегрузочном патрубке смонтирован первый манипул тор, а снаружи корпуса расположёны приводы затворов, средства вакуумировани  и Нодач  газовой среды и ЭВМ, о т л и ч а ю щ и Л с   тем, что, с целью расширени  технологических воз-

   ви

   можиостей, повышени  производительности и качества обработки подложек, на боковых стенках корпуса, перпендикул рно перегрузочнб патрубкам, выполнены соосные вспомогательные проходные патрубки, по оси одного из которых смонтирован второй манипул тор с захватом, а второй вспомогательный патрубок св зан со средствами вакуумировани  и подачи газовой среды и снабжен шарнирно св эанньм с ним портативньм накопителем и дополиительиш автоиомиьм приводньм ; герметичиьм затвором .

   Г

   б-д

   29 40

   зг

   Ч

   42 /7 f3 2556 0

   ФигЧ

   /V

   Й.5

   5-а

   5-5

   .

   « /7

   г.7

   t3

   Фм.в

   8-6

   IdL.

   2817

   ir7,f7

   37

   W

   15 Фиу.Ю

   2э

   Г-Г

   18

   35

   .

   n

   22

   N

   23

   Фиг. 12

   J/

   0jy

   Й/г /3

   27 J5 Д

   /15 -а

   /5

   /I

   N

   SUlL.

   STP

   л

   о-Я иrt

    р / JL -т Т f и- Si-I

   «

   7 «У г«

   ./5

   24«

   // f

   2 53 5 25 3

   /e./

   Редактор H.Тупица

   Заказ 27ft /30Тираж 811 Подписное

   ВНИИПИ Государственного комитета СССР

   по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. А/5

   Производстве но-полиграфическое предпри тие, г.Ужгород, ул.Проектна , 4

   Составитель.С.Новик

   Техред Л.Сердюкона Корректор Т.Колв