TW202415512A - 機械臂之臂末端附接件 - Google Patents
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Abstract
本發明揭示一種設備，其包括：一機械臂；及一臂末端附接件，其固定附接至該機械臂，其中該臂末端附接件包括：該臂末端附接件之一固定部分，其固定地附接至該機械臂，該固定部分適於接收該臂末端附接件之可更換部分；該臂末端附接件之一第一可更換部分，其適於從一容器移除一蓋、保持該蓋以及將該蓋重新安裝在該容器上；及臂末端附接件之一第二可更換部分，其適於將一配送頭(dispense head)安裝在該容器上以及從該容器移除該配送頭，其中該配送頭能夠從該容器配送一基於液體之材料。亦提供使用該設備之方法。
Description
本發明係關於從容器自動配送液體，例如半導體處理及化學品製造中使用之高純度、高腐蝕性液體。
高純度及高腐蝕性液體通常用於諸如半導體處理及化學品製造之行業。為了品質及安全考慮，此等液體通常必須包含在高完整性容器中，且使用高度可靠之配送系統進行配送。
習知地，容器係由高純度聚乙烯形成之筒，諸如美國專利第6,045,000.號中描述之筒。適用於此等筒之配送系統之實例在美國專利第4,699,298號、第5,108,015號、第5,957,328號及第5,526,956號中描述。用於處置此等流體之連接、管道及裝配件通常由惰性材料形成，諸如各種含氟聚合物。管道通常由全氟烷氧基(「PFA」)形成，而裝配件及閥組件可由諸如PFA、聚四氟乙烯(「PTFE」)及其他各種含氟聚合物之組件形成。
習知筒通常包含一塞子(bung)開口及連接至塞子上之一向上且同心之螺紋接頭(nipple)之一筒嵌件。一配送頭可與筒嵌件可操作地耦合，並且可包含連接至塞子且密封接合塞子之一主流體通道。配送頭另外可包含一再循環通道，使得從筒配送之流體可稍後再循環至筒。
當使用配送頭從筒抽出高純度、高腐蝕性及高鹼性液體時，不將需要一種液體之設備之一配送頭連接至含有一不恰當或不相容之不同液體之一筒可為重要的。為防此狀況，在配送頭及筒嵌件中提供經編碼之指標區段及凹槽，以僅當存在恰當之編碼時才能夠將筒嵌件組裝至配送頭。
一種此類配送系統(Sentry QCIII Quick Connect System
TM)在圖1A及圖1B中描繪。筒10具有兩個塞子20，其中一個被螺紋栓25佔據。筒嵌件30安裝在第二塞子20中。筒嵌件30包含用於與筒10之塞子20接合之塞子螺紋31。筒嵌件30包含用於與裝運蓋40 (在圖1A中被描繪為被移除且放置在一旁)接合之蓋螺紋32。特定言之，下管33可用於抽出筒10之內容物。在下管33與再循環下管34之間的容積中形成之一第二同軸再循環通道在偏轉器35處敞開，並且可用於將配送之流體再循環至筒10。裝運蓋40可用顏色編碼以識別筒10之內容物。
配送頭50藉由鎖定環51之旋轉與筒嵌件30接合，用於配送筒10之內容物。當接合時，配送頭50在管道52與筒10之間提供連通，以便抽出筒10之內容物，將抽出之流體再循環至筒10，使筒10排氣，且驗證配送頭50、筒嵌件30及筒10之塞子20之間建立的一緊密密封。
配送頭50之安裝用手使用一專門設計之扭矩扳手完成。
本發明提供用於從筒自動配送潛在危險之基於液體之材料之設備及方法，其等可提供更高之準確性、速度、可重複性及安全性。從移除一裝運蓋至安裝一配送頭，再至最終重新安裝裝運蓋，筒上之所有敞開埠操作(以及所有配送操作)可在一封閉場域內沒有人員在場的情況下在封閉場域內執行。
簡而言之，本發明提供一種設備，其包括：a.一機械臂；及b.一臂末端附接件，其固定附接至機械臂，其中臂末端附接件包括：i.該臂末端附接件之一固定部分，其固定地附接至該機械臂，該固定部分適於接收該臂末端附接件之可更換部分；ii.該臂末端附接件之一第一可更換部分，其適於從一容器移除一蓋、保持該蓋以及將該蓋重新安裝在該容器上；及iii.臂末端附接件之一第二可更換部分，其適於將一配送頭安裝在容器上以及從容器移除配送頭，其中配送頭能夠從容器配送一基於液體之材料。在一些實施例中，基於液體之材料係一CMP製程化學品，並且CMP製程化學品被配送至一CMP製程工具。在一些實施例中，該設備包含一可程式化邏輯控制器，其控制機械臂及臂末端附接元件之運動，並且視情況協調該設備之動作與CMP製程工具之動作。下文描述本發明之設備之額外實施例。
在另一態樣中，本發明提供一種用於從一容器自動配送基於液體之材料之方法，其包括：a.提供用於從一容器自動填充或配送基於液體之材料之一設備，該設備包括：i.一機械臂；及ii.一臂末端附接件，其固定地附接至該機械臂，其中該臂末端附接件包括：1.該臂末端附接件之一固定部分，其固定地附接至該機械臂；該固定部分適於接收該臂末端附接件之可更換部分；2.該臂末端附接件之一第一可更換部分，其適於從該容器移除一蓋、保持該蓋以及將該蓋重新安裝在該容器上；及3.該臂末端附接件之一第二可更換部分，其適於將一配送頭安裝在該容器上以及從該容器移除該配送頭；b.在該第一可更換部分附接至該固定部分之情況下，用該第一可更換部分從容器移除一蓋；及c.在該第二可更換部分附接至該固定部分之情況下，在該容器上安裝一配送頭。在一些實施例中，該方法另外包括：d.透過配送頭從容器配送一基於液體之材料。在一些實施例中，該方法進一步包括：e.將該基於液體之材料之一部分供應至一CMP製程工具；及f.透過配送頭將基於液體之材料之一部分再循環回容器中。下文描述本發明之方法之額外實施例。
本發明之前述發明內容不旨在描述本發明之各實施例。在下列描述中亦陳述本發明之一或多項實施例之細節。自描述及發明申請專利範圍應能明白本發明之其他特徵、目的及優點。
除非另有指定，否則本文使用之所有科學及技術術語具有此項技術中常用之含義。
如在此說明書及隨附發明申請專利範圍中所使用，單數形式之「一」、「一個」及「該」涵蓋具有複數參考之實施例，除非內容另外明確指示。
如在此說明書及隨附發明申請專利範圍中使用，術語「或」一般以包含「及/或」之含義採用，除非在背景內容另外明確指示。
如本文所用，「具有(have、having)」、「包含(include、including)」「包括(comprise、comprising)」或類似者以其等開放式意義使用，並且通常意味著「包含但不限於」。應理解，術語「由……構成」及「本質上由……構成」包含在術語「包括」及類似者中。
本發明提供可安裝在一機械臂上之臂末端工具。該工具包含附接至該臂之一第一工件及可拆卸地附接至第一工件之一第二工件。第一工件包含與第二工件相互作用之一或多個氣動控制鎖。第一工件可包含一或多個銷、導引件、溝槽等用於導引第一工件與第二工件之間的連接。第一工件包含一伺服驅動適配器，以向第二工件之一部分提供扭矩。第一工件可包含一感測器。在一實施例中，感測器可量測用伺服驅動適配器施加之扭矩。感測器可量測伺服驅動適配器之旋轉。
第一工件用作一通用頭，用於與各種第二工件介接，第二工件經組態以與不同之筒設計一起工作或在一筒上執行不同之操作。例如，第二工件可設計成移除或放置在筒中之一裝運蓋。第二工件可係一筒頭組件，其經組態以協助填充或清空一筒。第二工件可安裝在機器人之單元中以用於快速更換。此可容許一機械臂執行比臂末端工具缺乏此快速更換特徵時更廣泛之任務。
使用一或多個導引銷可增強機械臂更換第二工件之能力。導引銷可包含一錐形尖端及/或可被接收至具有一錐形開口之一孔中。類似地，溝槽、凸起、凹陷、導引件等可用於協助第一工件與第二工件之間的自動對準。在一項實施例中，第一工件包含兩個導引銷以接合第二工件中之孔。在一實施例中，第一工件包含安裝在第一工件之外邊緣附近之導引銷。在另一實施例中，第一工件包含安裝在伺服驅動適配器附近之導引銷。在一些實施例中，導引銷定位於第一工件上，且用於接收導引銷之孔定位於第二工件上。在其他實施例中，導引銷係第二工件之部分，並且第一工件包含用於接收導引銷之孔。在其他實施例中，第一工件及第二工件兩者包含一導引銷及用於接收一導引銷之一孔兩者。
第一工件包含一或多個氣動控制鎖。氣動控制鎖協助第一工件與第二工件之間的臨時附接。氣動控制鎖經組態為在氣動控制鎖損失壓力之情況下保持鎖定。類似地，氣動控制鎖經組態成在系統斷電之情況下保持鎖定。此有助於確保在電源故障或氣動壓力損失之情況下，第二工件將保持附接至第一工件。
第一工件包含一或多個伺服驅動適配器。伺服驅動適配器可包含一旋轉輪，該旋轉輪具有遠離輪及遠離第一工件延伸之多個指狀物。指狀物用於與第二工件上之一接收組件互鎖，且容許旋轉傳遞至接收組件。在一實施例中，旋轉輪包含三個大小相等之指狀物。然而，可使用不同數量之指狀物。在一些實施例中，圖包含不同大小之指狀物或指狀物之間的間隙。在一些實施例中，指狀物及間隙具有相等之大小，例如，圍繞旋轉輪交替之60度弧。對於四個指狀物，可使用45度弧。
第一工件可進一步包括一或多個攝影機。在一實施例中，第一工件包括兩個攝影機。攝影機可執行埠識別、埠定位、裝運蓋構形及筒嵌入關鍵碼驗證。攝影機視覺系統能力可消除填充後需要在一棧板上維持完美筒放置之麻煩。高像素解析度之彩色影像憑藉額外之自動檢測實現更高之品質及安全性，例如，讀取筒嵌件上之產品ID標籤或關鍵碼。攝影機可包含深度學習軟體。
第一工件可包含連接至一可程式化邏輯控制器(PLC)之一埠。在一實例中，PLC控制伺服驅動適配器及/或氣動控制鎖之操作。
在一些實施例中，第一工件及第二工件之臂末端工具係包含一機械臂之一自動化單元之部分。自動化單元可包含框架，該框架被設計成容許整個自動化單元可藉由叉車完全移動，同時維持敏感設備之完整性。自動化單元可在一單一空氣及電源連接上運行。此確保快速安裝時間及最小侵入式基礎設施需要。自動化單元佔地面積可容許擴展或增加程序步驟，例如筒頭沖洗站、測試設備。
圖2A及圖2B描繪根據本發明之一設備之一項實施例。該設備可安裝在基座160上，使得整個設備形成完全可移動(即，經由叉車)之一單元200，同時維持敏感設備之完整性。單元200可被設計成在一單一空氣及電源連接上運行。此確保快速安裝時間及最小侵入式基礎設施需要。典型之電源需求可包含三相電力380至575 V，典型480 V之電源，其能夠消耗2.5 kW之功率。可為不同地區可用之不同工廠電源添加變壓器。典型之空氣供應需求可包含用於氣動組件之操作之550至690 kPa (80至100 PSI)。單元200另外可包含圍阻壁170，包含門175。為了提供安全操作，可包含門安全性互鎖，以防止在門打開時組件之操作。單元200之佔地面積可容許擴展或增加程序步驟，例如一配送頭沖洗站、測試設備及類似者。
可在棧板111上承載之一或多個筒110可放置在單元200內，並且門175關閉。筒110可含有任何合適之液體；然而，該設備尤其適用於高純度、高腐蝕性及/或高鹼性液體，諸如在半導體處理及化學品製造之工業中利用之液體。
該設備包含機械臂180。適於且連接以控制機械臂180之運動及視情況額外功能之可程式化邏輯控制器190可係單元200之一整體部分。機械臂180可係一FANUC Foundry PRO M-710iC/50機械臂，其特徵在於防止灰塵進入及浸沒、耐化學蒸汽環氧塗料、6軸運動、50 kg有效載荷能力及2050 mm之延伸範圍。可程式化邏輯控制器190可係一Allen Bradley可程式化邏輯控制器，其具有AB PanelView HMI觸控螢幕、本地網路連接能力、用於技術支援之遠端存取能力以及引腳輸出選項，以用於針對完全閉環程序與現有CDU系統通信。通用頭(UH) 250安裝在機械臂180之末端處。UH 250係本發明之臂末端工具之第一工件。其被裝備成接合及操作臂末端工具之多個第二工件，包含裝運蓋臂末端工具(SC EOAT) 230及配送頭臂末端工具(DH EOAT) 240。機械臂180能夠到達SC EOAT銜接站210、DH EOAT銜接站220及筒110。如描繪，SC EOAT銜接站210承載SC EOAT 230。如描繪，DH EOAT銜接站220承載DH EOAT 240。
圖3A及圖3B更詳細地描繪通用頭(UH) 250。UH 250係本發明之臂末端工具之第一工件。UH 250包括承載UH 250之其他組件之底盤251。底盤251包含頂板252，頂板252適於永久地(例如，藉由焊接、粘合劑、鉚釘或類似者)或半永久地(例如，藉由機器螺栓或類似者)附接至機械臂180之末端。伺服馬達253經組態為驅動伺服驅動適配器254。當與SC EOAT或DH EOAT接合時，伺服驅動適配器254可向該等第二工件之移動元件提供扭矩。伺服馬達253可經裝備成適應扭矩、旋轉、速度及位置(包含旋轉起點及終點)之監測。導引銷255接合SC EOAT或DH EOAT之互補部分，以導引該等第二工件之附接，且在附接時提供穩定性。鎖256接合SC EOAT或DH EOAT之互補部分，以在接合時將第二工件鎖定至UH。鎖256可係氣動致動的。鎖256可偏置至一鎖定位置，使得鎖之動力(或氣動壓力)之一損失不會導致鎖打開且釋放已接合之第二工件。UH 250可另外包括一視覺系統，該視覺系統包含一個或兩個攝影機257。視覺系統可係一高解析度彩色系統，使得其可用於埠識別、埠位置判定、裝運蓋識別及筒嵌件識別。此外，UH 250可包括在一個或兩個攝影機257中或鄰近一個或兩個攝影機257之一雷射測距儀器。
圖4描繪裝運蓋臂末端工具(SC EOAT) 230。SC EOAT 230係本發明之臂末端工具之一第二工件。SC EOAT 230包括承載SC EOAT 230之其他組件之底盤231。伺服驅動接收器232經組態成與UH 250之伺服驅動適配器254接合，使得扭矩從UH 250之伺服馬達253傳遞至伺服驅動接收器232。皮帶及滑輪系統233將扭矩傳遞至裝運蓋轉子234。裝運蓋轉子234能夠接合且固持一筒之一裝運蓋。裝運蓋轉子234可包括定位在裝運蓋轉子234內之主動或被動夾緊元件(未展示)，使得其等可協同工作以固持一蓋。在一被動實施例中，兩個、三個或更多夾緊元件定位在裝運蓋轉子234內。一或多個夾緊元件被彈簧加載，使得將裝運蓋轉子234壓在一蓋上方導致彈簧加載之夾緊元件偏轉至一打開位置，且接著返回至蓋上方之一蓋固持位置。在一主動實施例中，夾緊元件由動力致動器(諸如伺服裝置)打開及關閉。銷接收器235接合UH 250之導引銷255以導引SC EOAT 230與UH 250之附接，且在附接時提供穩定性。鎖接收器236接合UH 250之鎖256以在接合時將SC EOAT 230與UH 250鎖定。防護裝置237封閉皮帶及輪滑系統233，以防止該驅動系統污染工作空間。當未附接至UH 250時，SC EOAT 230保持在SC EOAT銜接站210中。在使用中，機械臂180操縱UH 250進入SC EOAT銜接站210上方之位置，以接合或釋放SC EOAT 230。
圖5描繪配送頭臂末端工具(DH EOAT) 240。DH EOAT 240係本發明之臂末端工具之一第二工件。DH EOAT 240包括承載DH EOAT 240之其他組件之底盤241。伺服驅動接收器242經組態成與UH 250之伺服驅動適配器254接合，使得扭矩從UH 250之伺服馬達253傳遞至伺服驅動接收器242。皮帶及滑輪系統243將扭矩傳遞至配送頭轉子244。配送頭轉子244能夠固持一配送頭(未展示)，且更特定言之，能夠固持一配送頭之鎖定環，用於附接至一筒之筒嵌件。配送頭轉子244可裝配有一標準配送頭，諸如圖1A之配送頭50。銷接收器245接合UH 250之導引銷255以導引DH EOAT 240與UH 250之附接，且在附接時提供穩定性。鎖接收器246接合UH 250之鎖256以在接合時將DH EOAT 240與UH 250鎖定。防護裝置247封閉皮帶及輪滑系統243，以防止該驅動系統污染工作空間。當未附接至UH 250時，DH EOAT 240保持在DH EOAT銜接站220中。在使用中，機械臂180操縱UH 250進入DH EOAT銜接站220上方之位置，以接合或釋放DH EOAT 240。
根據本發明之方法可包含以下動作中之一些或全部，下文將更詳細地描述該等動作。
1.筒輸送至單元中。
2.憑藉機械臂恰當定位視覺系統，視覺系統用於識別筒之埠開口，且藉由裝運蓋類型及/或其他標記確認筒之正確選擇。
3.憑藉機械臂對雷射測距儀器之恰當定位，使用雷射測距儀器判定與裝運蓋之旋轉軸正交之裝運蓋之一平面。
4.機械臂接合擱置於SC EOAT銜接站中之SC EOAT，且使用SC EOAT藉由繞其旋轉軸旋轉裝運蓋，從筒之筒嵌件擰下裝運蓋。機械臂將SC EOAT返回至SC EOAT銜接站且脫離，其中裝運蓋保持固持在SC EOAT之裝運蓋轉子中。
5.機械臂接合擱置在DH EOAT銜接站中之DH EOAT。
6.憑藉機械臂恰當定位視覺系統，視覺系統用於識別筒嵌件且確認筒之正確選擇以及配送頭與筒嵌件之相容性。
7.機械臂將配送頭與裝運蓋之旋轉軸對準，且將配送頭之鎖定環與筒嵌件接合。
8.DH EOAT用於轉動配送頭之鎖定環，以適當之扭矩將配送頭與筒嵌件接合，對其進行監測。
9.在筒之內容物被配送之後，DH EOAT用於轉動配送頭之鎖定環以使配送頭從筒嵌件脫離。
10.機械臂將DH EOAT返回至DH EOAT銜接站，接合擱置在SC EOAT銜接站中之SC EOAT，且使用SC EOAT以適當之扭矩重新安裝裝運蓋，對其進行監測。
參考圖6，機械臂180將視覺系統之攝影機257定位在筒110上方，使得一視野258包含裝運蓋40。視覺系統用於識別筒之各埠開口。(該設備被描繪為UH 250與DH EOAT 240接合且承載DH EOAT 240，而其中未安裝配送頭。)筒之正確選擇由裝運蓋類型及/或其他標記來確認。判定裝運蓋在XY平面中之位置。
參考圖7，機械臂180將雷射測距儀器定位在筒110上方鄰近視覺系統之攝影機257，使得其可量測至裝運蓋40上之位置之距離。(該設備被描繪為UH 250與SC EOAT 230接合且承載SC EOAT 230。)雷射測距儀器至少在三個位置259進行量測。使用此等3個(或更多)資料點，判定埠對準之一參考平面，該參考平面係與裝運蓋之旋轉軸正交之一平面。在隨後之操作中，機械臂180被定向成使得SC EOAT及DH EOAT工具之旋轉軸與裝運蓋之旋轉軸對準，藉此防止交叉螺紋或不適當之摩擦。
圖8描繪機械臂180之操作，使得UH 250可接合SC EOAT 230以供使用。SC EOAT 230擱置於SC EOAT銜接台210上。機械臂180將UH 250定位在SC EOAT 230正上方，使得UH 250之導引銷255 (兩者中之一者可見)與SC EOAT 230之銷接收器235對準，且UH 250之鎖256與SC EOAT 230之鎖接收器236對準。機械臂180將UH 250降低至SC EOAT 230上，使得伺服驅動適配器254接合伺服驅動接收器232。鎖256接合以將SC EOAT 230固定至UH 250以供使用。在相反之操作中，為了返回及脫離SC EOAT，機械臂180將SC EOAT 230定位在SC EOAT銜接台210上，且鎖256脫離。DH EOAT 240之接合及脫離藉由本質上相同之方法執行。
圖9A及圖9B描繪機械臂180之操作，其中SC EOAT 230接合至UH 250以從筒110移除裝運蓋40。機械臂180定位SC EOAT 230，使得裝運蓋轉子234位於裝運蓋在XY平面中之先前判定之位置上方，並且使得裝運蓋轉子234之旋轉軸與先前判定之裝運蓋之旋轉軸對準。機械臂180將SC EOAT 230降低至裝運蓋上方，使得裝運蓋轉子234接合裝運蓋。伺服馬達253轉動裝運蓋轉子234 (通常逆時針)以脫離裝運蓋，曝露筒嵌件。裝運蓋固持在裝運蓋轉子234中，直至其重新安裝至筒110上。重新安裝裝運蓋再次涉及定位SC EOAT 230，使得裝運蓋轉子234位於裝運蓋(在安裝時)在XY平面中之先前判定之位置上方，並且使得裝運蓋轉子234之旋轉軸與先前判定之裝運蓋之旋轉軸對準(在安裝時)。機械臂180將SC EOAT 230降低至筒嵌件上方，使得固持在裝運蓋轉子234中之裝運蓋接合筒嵌件。伺服馬達253轉動裝運蓋轉子234 (通常順時針)以使裝運蓋與筒嵌件接合，同時監測旋轉位置及扭矩以確保重新安裝之裝運蓋之恰當密封。
參考圖10，移除裝運蓋曝露安裝在筒110之塞子20中之筒嵌件30。在移除裝運蓋之後，機械臂180將SC EOAT返回至SC EOAT銜接站(其中裝運蓋固持在SC OEAT之裝運蓋轉子中)，並且在DH EOAT銜接站處使UH 250與DH EOAT 240接合。DH EOAT 240包含安裝在配送頭轉子244中之配送頭50，配送頭轉子244藉由配送頭50之鎖定環固持配送頭50，在此視圖中不可見。(為了清楚起見，從此視圖省略連接至配送頭50之管道。)在將配送頭50安裝在筒嵌件30上之前，該設備使用視覺系統來驗證恰當之筒嵌件30，如圖10所描繪。機械臂180將視覺系統之攝影機257定位在筒110上方，使得一視野258包含筒嵌件30，以用於確認恰當之筒嵌件30。
另外參考圖11，如果存在正確筒嵌件30，則機械臂180接著定位DH EOAT 240，使得配送頭轉子244位於筒嵌件30在XY平面中之先前判定之位置(先前判定為裝運蓋之位置)上方，並且使得配送頭轉子244之旋轉軸與筒嵌件30之先前判定之旋轉軸(先前判定為裝運蓋之旋轉軸)對準。機械臂180將DH EOAT 240降低至筒嵌件上方，使得固持在配送頭轉子244中之配送頭50之鎖定環接合筒嵌件。UH 250之伺服馬達轉動配送頭轉子244 (通常順時針方向)以使配送頭50之鎖定環與筒嵌件30接合，同時監測旋轉位置及扭矩以確保配送頭50之恰當密封。另外，可藉由使用包含該特徵之配送器頭50之一驗證埠來驗證恰當連接。在透過連接至配送頭之管道52配送筒110之內容物期間，機械臂180保持在適當位置。在圖11中，管道52被描繪為截斷的。除了(如上文提及)驗證筒110之配送頭50、筒嵌件30及塞子20之間的一緊密密封之建立之外，管道52形成用於抽出筒110之內容物、將抽出之流體再循環至筒110及使筒110排氣之連接。
在配送完成之後，UH 250之伺服馬達轉動配送頭轉子244 (通常逆時針)以使配送頭50之鎖定環從筒嵌件30脫離。如上文描述，機械臂180接著將DH EOAT 240返回至DH EOAT銜接站220，從SC EOAT銜接站210取回SC EOAT 230 (其固持裝運蓋)，且重新安裝裝運蓋。
在不脫離本發明之範疇及原理的情況下，本發明之各種修改及變更對於熟習此項技術者應變得顯而易見，並且應理解，本發明不會不適當地限於上文闡述之繪示性實施例。
10:筒
20:塞子
25:螺紋栓
30:筒嵌件
31:塞子螺紋
32:蓋螺紋
33:下管
34:再循環下管
35:偏轉器
40:裝運蓋
50:配送頭
51:鎖定環
52:管道
110:筒
111:棧板
160:基座
170:圍阻壁
175:門
180:機械臂
190:可程式化邏輯控制器
200:單元
210:SC EOAT銜接站
220:DH EOAT銜接站
230:裝運蓋臂末端工具(SC EOAT)
231:底盤
232:伺服驅動接收器
233:皮帶及輪滑系統
234:裝運蓋轉子
235:銷接收器
236:鎖接收器
237:防護裝置
240:配送頭臂末端工具(DH EOAT)
241:底盤
242:伺服驅動接收器
243:皮帶及輪滑系統
244:配送頭轉子
245:銷接收器
246:鎖接收器
247:防護裝置
250:通用頭(UH)
251:底盤
252:頂板
253:伺服馬達
254:伺服驅動適配器
255:導引銷
256:鎖
257:攝影機
258:視野
259:位置
圖1A係用於從一筒配送液體之一先前技術人工地應用之設備之一照片。
圖1B係在圖1A之先前技術設備中使用之一筒嵌件之一立面圖。
圖2A係根據本發明之一設備之一平面圖。
圖2B係根據本發明之一設備之一立面圖。
圖3A係根據本發明之一通用頭之一立面圖。
圖3B係根據本發明之一通用頭之下側之細節之一立面圖。
圖4係根據本發明之一裝運蓋臂末端工具之一立面圖。
圖5係根據本發明之一配送頭臂末端工具之一立面圖。
圖6係根據本發明之在操作中之一設備之一立面圖。
圖7係根據本發明之在操作中之一設備之一立面圖。
圖8係根據本發明之在操作中之一設備之一立面圖。
圖9係根據本發明之在操作中之一設備之一立面圖。
圖10係根據本發明之在操作中之一設備之一立面圖。
圖11係根據本發明之在操作中之一設備之一立面圖。
110:筒
111:棧板
160:基座
170:圍阻壁
175:門
180:機械臂
190:可程式化邏輯控制器
200:單元
210:SC EOAT銜接站
220:DH EOAT銜接站
230:裝運蓋臂末端工具(SC EOAT)
240:配送頭臂末端工具(DH EOAT)
250:通用頭(UH)
Claims (20)
- 一種設備，其包括： a. 一機械臂；及 b. 一臂末端附接件，其固定地附接至該機械臂，其中該臂末端附接件包括： i. 該臂末端附接件之一固定部分，其固定地附接至該機械臂；該固定部分適於接收該臂末端附接件之可更換部分； ii. 該臂末端附接件之一第一可更換部分，其適於從一容器移除一蓋、保持該蓋以及將該蓋重新安裝在該容器上；及 iii. 該臂末端附接件之一第二可更換部分，其適於將一配送頭安裝在該容器上以及從該容器移除該配送頭，其中該配送頭能夠從該容器配送一基於液體之材料。
- 如請求項1之設備，其中該第一可更換部分包括一第一轉子，該第一轉子包括複數個夾具，該等夾具適於圍繞該蓋閉合，使得扭矩可藉由該第一轉子之旋轉施加至該蓋。
- 如請求項1之設備，其中該第二可更換部分包括一第二轉子，其與該配送頭接合且能夠藉由該第二轉子之旋轉向該配送頭施加扭矩。
- 如請求項3之設備，其中該配送頭包括三個或更多個貫穿通道。
- 如請求項4之設備，其中至少一個貫穿通道連接至一CMP工具。
- 如請求項3之設備，其中該配送頭包括四個或更多個貫穿通道。
- 如請求項6之設備，其中至少一個貫穿通道連接至一CMP工具。
- 如請求項1之設備，其中該基於液體之材料係一CMP製程化學品，並且其中該CMP製程化學品被配送至一CMP製程工具。
- 如請求項1之設備，其中該固定部分包括一伺服馬達，該伺服馬達適於與該第一可更換部分之一第一轉子交替接合使得該伺服馬達可向該第一轉子施加扭矩，且與該第二可更換部分之一第二轉子交替接合使得該伺服馬達可向該第二轉子施加扭矩。
- 如請求項9之設備，其另外包括一扭矩監測器，以量測由該伺服馬達施加之扭矩。
- 如請求項9之設備，其中該固定部分另外包括一位置監視器，以量測該伺服馬達之旋轉位置。
- 如請求項1之設備，其中該固定部分包括一或多個鎖，該鎖在一鎖定位置將該第一可更換部分或該第二可更換部分維持在相對於該固定部分之一固定位置，並且該鎖在一打開位置釋放該第一可更換部分或該第二可更換部分。
- 如請求項1之設備，其中該固定部分包括能夠擷取該容器之一影像之一或多個攝影機。
- 如請求項1之設備，其中該固定部分包括一或多個測距偵測器。
- 如請求項1之設備，其中該第一可更換部分包括一第一轉子，該第一轉子包括複數個夾具，該等夾具適於圍繞該蓋閉合，使得扭矩可藉由該第一轉子之旋轉施加至該蓋； 其中該第二可更換部分包括一第二轉子，該第二轉子包括一配送頭，使得扭矩可藉由該第二轉子之旋轉施加至該配送頭； 其中該固定部分包括一伺服馬達，其適於與該第一轉子交替接合使得該伺服馬達可向該第一轉子施加扭矩，且與該第二轉子交替接合使得該伺服馬達可向該第二轉子施加扭矩，並且其中該設備包括一扭矩監測器，以量測由該伺服馬達施加之扭矩； 其中該固定部分包括一或多個鎖，該鎖在一鎖定位置將該第一可更換部分或該第二可更換部分維持在相對於該固定部分之一固定位置，並且該鎖在一打開位置釋放該第一可更換部分或該第二可更換部分；及 其中該固定部分包括一或多個攝影機及一或多個測距偵測器。
- 如請求項15之設備，其另外包括一可程式化邏輯控制器； 其中該可程式化邏輯控制器在功能上連接以從該扭矩監測器、該一或多個攝影機以及該一或多個測距偵測器接收輸入；以及 其中該可程式化邏輯控制器在功能上連接以控制該機械臂之運動、該伺服馬達之運動以及該一或多個鎖之運動。
- 如請求項16之設備，其中該基於液體之材料係一CMP製程化學品，其中該CMP製程化學品被配送至一CMP製程工具，且其中該可程式化邏輯控制器功能上連接以發送狀態信號至該CMP工具。
- 一種方法，其包括： a. 提供用於從一容器自動填充或配送基於液體之材料之一設備，該設備包括： i. 一機械臂； ii. 一臂末端附接件，其固定地附接至該機械臂，其中該臂末端附接件包括： 1. 該臂末端附接件之一固定部分，其固定地附接至該機械臂；該固定部分適於接收該臂末端附接件之可更換部分； 2. 該臂末端附接件之一第一可更換部分，其適於從該容器移除一蓋、保持該蓋以及將該蓋重新安裝在該容器上；及 3. 該臂末端附接件之一第二可更換部分，其適於將一配送頭安裝在該容器上以及從該容器移除該配送頭； b. 憑藉該第一可更換部分附接至該固定部分，用該第一可更換部分從該容器移除一蓋；以及 c. 憑藉該第二可更換部分附接至該固定部分，在該容器上安裝一配送頭。
- 如請求項18之方法，其另外包括： d. 透過該配送頭從該容器配送一基於液體之材料。
- 如請求項19之方法，其中該基於液體之材料係一CMP製程化學品，該方法另外包括： e. 將該配送之CMP製程化學品之一部分供應至一CMP製程工具；以及 f. 透過該配送頭將該配送之CMP製程化學品之一部分再循環回至該容器中。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US63/344,474 | 2022-05-20 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| TW202415512A true TW202415512A (zh) | 2024-04-16 |
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