TWI772886B - 智慧堆疊機構之解鎖裝置及其方法 - Google Patents

Abstract

本發明為有關一種智慧堆疊機構之解鎖裝置及其方法，主要結構包括一解鎖升降裝置、複數設於該解鎖升降裝置上之驅動裝置、複數分別設於各該驅動裝置一側之解鎖桿體、複數分別樞設於各該解鎖桿體上且樞設於該解鎖升降裝置上之擺動軸、及複數分別位於該解鎖桿體背離該驅動裝置一端之解鎖抵持部。藉上述結構，先以解鎖升降裝置抬升解鎖桿體，使其解鎖抵持部插入智慧堆疊機構的開口後，利用驅動裝置推動解鎖桿體使解鎖桿體以擺動軸為軸心，利用槓桿原理將解鎖抵持部加壓智慧堆疊機構的卡扣，藉此簡單完成解鎖動作。

Description

智慧堆疊機構之解鎖裝置及其方法

本發明為提供一種智慧堆疊機構之解鎖裝置及其方法，尤指一種結構組成單純、動作原理簡單，且可提供自動、安全、快速解鎖動作的智慧堆疊機構之解鎖裝置及其方法。

按，於半導體的產製過程或搬運過程中，為確保晶圓的品質，晶圓必須收容於容器中，此類容器目前已知有側開式及上開式，上開式中又以智慧堆疊機構(Smart-stack)較為常見，智慧堆疊機構係由容置座體、及密封蓋體所組成，容置座體四周具有卡扣片、密封蓋體具有對應的卡扣孔，當卡扣片結合於卡扣孔時，密封蓋體即可與容置座體完成密封，以利搬運。基於自動化作業的需求，配合搬運機器人進行控制而連續執行搬運作業時，需要對智慧堆疊機構的密封蓋體進行自動密封及自動解鎖，然而目前已知僅有專利公告號第I662642號「基板收容容器之鎖止解除機構」，可達成此目的。

上述基板收容容器係放置於鎖止解除機構上，鎖止解除機構的四個卡止解除桿從底座板的開口插入後，即可分別對應於基板收容容器四個對角處的卡止部件，接著利用驅動機構的氣缸頂推滑動部，此時乃配合楔狀斜面部驅使同步環同時帶動第一連接臂及第二連接臂，藉此使驅動機構的鎖止解除部及從動機構的鎖止解除部，同時解除對應卡止部件對蓋體的鎖止。

然上述基板收容容器之鎖止解除機構於使用時，存在下列問題與缺失尚待改進：

第一，同步環雖可精準的控制驅動機構與從動機構，以同時解除所有卡止部件對蓋體的鎖止，但機械手臂的開蓋動作並不這麼迅速、即時，甚至為了晶圓的品質及安全需要降低速度，換言之，同步環的功效非但為不必要的功能、同步環的存在反成為結構設計上的累贅。

第二，滑動部帶動第一連接臂與第二連接臂的方式，係透過楔狀斜面部達成，此種動作方式容易產生磨耗，而徒增不必要的維修成本，且動作原理過於繁瑣，在製造上也造成成本的增加。

第三，用於壓制卡止部件的卡止解除桿，一直插置於基板收容容器的開口內，故其設計雖可便於蓋體的開啟及關閉，但需要移動整個基板收容容器時，則會受限於卡止解除桿，導致放置及移除基板收容容器時，容易碰撞卡止解除桿，不但移動方式受限，也容易造成卡止解除桿的毀損。

是以，要如何解決上述習用之問題與缺失，即為本發明之創作人與從事此行業之相關廠商所亟欲研究改善之方向所在者。

故，本發明之創作人有鑑於上述缺失，乃蒐集相關資料，經由多方評估及考量，並以從事於此行業累積之多年經驗，經由不斷試作及修改，始設計出此種結構組成單純、動作原理簡單，且可提供自動、安全、快速解鎖動作的智慧堆疊機構之解鎖裝置及其方法的發明專利者。

本發明之主要目的在於：利用解鎖升降裝置及驅動裝置進行兩段式的解鎖動作，在簡化結構複雜度及動作程序的同時，達成對智慧堆疊機構的自動解鎖。

為達成上述目的，本發明之主要結構包括：一解鎖升降裝置、複數驅動裝置、複數解鎖桿體、複數擺動軸、及複數解鎖抵持部。該驅動裝置係設於解鎖升降裝置上，該解鎖桿體分別設於各驅動裝置一側，該擺動軸分別樞設於各解鎖桿體上且樞設於解鎖升降裝置上，而該解鎖抵持部分別位於解鎖桿體背離驅動裝置之一端。

當使用者利用本發明對智慧堆疊機構進行解鎖時，係於智慧堆疊機構放置於本發明之解鎖裝置上後，由解鎖升降裝置先行抬升解鎖桿體，使解鎖抵持部經由智慧堆疊機構下方的開口，插置於智慧堆疊機構的卡扣一側，接著啟動驅動裝置，使解鎖桿體以擺動軸為軸心擺動，利用槓桿原理將解鎖抵持部加壓智慧堆疊機構的卡扣，藉此簡單完成解鎖動作。

藉由上述技術，可針對習用基板收容容器之鎖止解除機構所存在之結構設計過於複雜、製造成本較高、結構容易損壞、及維修成本較高的問題 點加以突破，達到上述優點之實用進步性。

1:解鎖裝置

11:平台

111:定位pin

112:感應器

113:擋塊

2、2a:解鎖升降裝置

21:感測元件

3、3b:驅動裝置

31b:開槽

4、4b:解鎖桿體

41:樞接軸

5:擺動軸

42、42a:解鎖抵持部

43a:避位槽

6、6a:智慧堆疊機構

61、61a:卡扣

611a:凸肋

62a:卡扣孔

63:開口

64、64a:蓋體

71:夾爪升降機構

72:開蓋夾爪

第一圖 係為本發明較佳實施例之立體透視圖。

第二圖 係為本發明較佳實施例之側視圖。

第三圖 係為本發明較佳實施例之步驟方塊流程圖。

第四圖 係為本發明較佳實施例之動作示意圖(一)。

第五圖 係為本發明較佳實施例之動作示意圖(二)。

第六圖 係為本發明較佳實施例之動作示意圖(三)。

第七圖 係為本發明較佳實施例之動作示意圖(四)。

第八圖 係為本發明再一較佳實施例之分解圖。

第九圖 係為本發明又一較佳實施例之立體透視圖。

為達成上述目的及功效，本發明所採用之技術手段及構造，茲繪圖就本發明較佳實施例詳加說明其特徵與功能如下，俾利完全了解。

請參閱第一圖至第三圖所示，係為本發明較佳實施例之立體透視圖至步驟方塊流程圖，由圖中可清楚看出本發明之解鎖裝置1主要包括：

一解鎖升降裝置2，該解鎖升降裝置2上具有至少一感測元件21，係供限制該解鎖升降裝置2的上升幅度；

複數驅動裝置3，係設於該解鎖升降裝置2上；

複數解鎖桿體4，係分別設於各該驅動裝置3一側，且該驅動裝置3與該解鎖桿體4間具有一樞接軸41；

複數擺動軸5，係分別樞設於各該解鎖桿體4上且樞設於該解鎖升降裝置2上；

複數解鎖抵持部42，係分別位於該解鎖桿體4背離該驅動裝置3之一端，該驅動裝置3相對擺動軸5之力矩大於解鎖抵持部42相對擺動軸5之力矩。

而本發明之智慧堆疊機構之解鎖方法，其主要包括：

(a)驅動一解鎖升降裝置，以抬升一解鎖桿體之高度，使其解鎖抵持部插入智慧堆疊機構之開口；

(b)利用驅動裝置推動解鎖桿體背離解鎖抵持部的位置；

(c)使解鎖桿體以擺動軸為軸心旋轉，使解鎖抵持部加壓智慧堆疊機構的卡扣，完成解鎖動作。

藉由上述之說明，已可了解本技術之結構，而依據這個結構之對應配合，更達到結構組成單純、動作原理簡單，且具有提供自動、安全、快速解鎖動作等優勢，而詳細之解說將於下述說明。

請同時配合參閱第一圖至第七圖所示，係為本發明較佳實施例之立體透視圖至動作示意圖(四)，藉由上述構件組構時，由圖中可清楚看出，本發明之解鎖裝置1上方的平台11具有承載定位智慧堆疊機構6之功能，例如以定位pin 111、感應器112、擋塊113等機構達成(如第四圖所示)，惟此部分非本案重點不予以贅述。解鎖升降裝置2可為伺服馬達、汽缸或油壓缸，本實施例則以汽缸作為實施，提供垂直升降的功能；驅動裝置3可為汽缸或油壓缸，本實施例則以汽缸實施，作為連動解鎖桿體4之作用力來源；擺動軸5為解鎖桿體4的軸心，作為槓桿原理的支點；解鎖抵持部42為位於解鎖桿體4端部之部位，用於壓制智慧堆疊機構6的卡扣61，而作為槓桿原理之抗力點，且上述智慧堆疊機構6的卡扣61、驅動裝置3、及解鎖桿體4之數量皆以四個為舉例。上述元件之對應型態僅為較佳實施例之舉例，凡具有相同功能之型態者，皆屬本發明之範疇，不侷限於上述舉例。

實際使用時，如第五圖所示，係將智慧堆疊機構6定位於解鎖裝置1上後，乃先啟動解鎖升降裝置2，使其抬升解鎖桿體4，且解鎖升降裝置2於上升過程中，係利用感測元件21判斷與平台11的距離，讓解鎖抵持部42穿過智慧堆疊機構6下方的開口63，插置於智慧堆疊機構6的卡扣61一側。接著如第六圖所示，同時啟動所有驅動裝置3，向外推動解鎖桿體4，使解鎖桿體4以擺動軸5為軸心擺動，並利用槓桿原理使解鎖抵持部42向內位移，而加壓於智慧堆疊機構6的卡扣61，藉此簡單完成解鎖動作。其中驅動裝置3係利用樞接軸41與解鎖桿體4結合，故不論解鎖桿體4相對於驅動裝置3的角度為何，都可確保驅動裝置3的施力點位於解鎖桿體4的端處，加上驅動裝置3相對擺動軸5之力矩大於解鎖抵持部42相對擺動軸5之力矩， 故可節省驅動裝置3的施力需求。

藉此，利用解鎖升降裝置2及驅動裝置3進行兩段式的解鎖動作，在簡化結構複雜度及動作程序的同時，有效對智慧堆疊機構6的卡扣61自動解鎖，並供後續自動化作業的進行，如利用夾爪升降機構71移動開蓋夾爪72(請同參第七圖)，以自動開啟已解鎖的智慧堆疊機構6的蓋體64。且在完成智慧堆疊機構6的解鎖動作後，可利用解鎖升降裝置2降下解鎖桿體4，避免智慧堆疊機構6移動時受到干涉或碰撞。

再請同時配合參閱第八圖所示，係為本發明再一較佳實施例之分解圖，由圖中可清楚看出，本實施例與上述實施例為大同小異，僅於該解鎖抵持部42a上具有一避位槽43a。由於智慧堆疊機構6a的卡扣61a為倒勾結構，可與其蓋體64a的卡扣孔62a對應結合，而卡扣61a上具有一凸肋611a可加強與卡扣孔62a的定位，但解鎖抵持部42a為了加強壓制卡扣61a的效益，壓制位置越接近倒勾處越好，故利用避位槽43a避開凸肋611a，以使解鎖抵持部42a可直接抵觸到倒勾結構。另外，本實施例中同時取消感測元件之設計，直接利用解鎖升降裝置2a的馬達行程或軟體控制(如配合馬達轉速及可上升距離，以軟體控制其每次上升幅度相同)，同樣可判斷解鎖升降裝置2a的上升幅度。

又請同時配合參閱第九圖所示，係為本發明又一較佳實施例之立體透視圖，由圖中可清楚看出，本實施例與上述實施例為大同小異，僅取消樞接軸之設計，並將驅動裝置3b的末端設計為F形，以將解鎖桿體4b限位於驅動裝置3b的開槽31b內，如此，雖無法確保頂推位置在解鎖桿體4b端部，但因解鎖桿體4b所需擺動行程較小，以F形的驅動裝置3b連動，亦可達成相同目的，藉此說明本發明在外型上的多變性。

惟，以上所述僅為本發明之較佳實施例而已，非因此即侷限本發明之專利範圍，故舉凡運用本發明說明書及圖式內容所為之簡易修飾及等效結構變化，均應同理包含於本發明之專利範圍內，合予陳明。

綜上所述，本發明之智慧堆疊機構之解鎖裝置及其方法於使用時，為確實能達到其功效及目的，故本發明誠為一實用性優異之發明，為符合發明專利之申請要件，爰依法提出申請，盼 審委早日賜准本發明，以保障創作人之辛苦創作，倘若 鈞局審委有任何稽疑，請不吝來函指示，創作人定當竭 力配合，實感德便。

1:解鎖裝置

2:解鎖升降裝置

21:感測元件

3:驅動裝置

4:解鎖桿體

41:樞接軸

42:解鎖抵持部

5:擺動軸

Claims (10)

1. 一種智慧堆疊機構之解鎖裝置，其主要包括：

   一解鎖升降裝置；

   複數驅動裝置，係設於該解鎖升降裝置上；

   複數解鎖桿體，係分別設於各該驅動裝置一側；

   複數擺動軸，係分別樞設於各該解鎖桿體上且樞設於該解鎖升降裝置上；

   複數解鎖抵持部，係分別位於該解鎖桿體背離該驅動裝置之一端。
2. 如申請專利範圍第1項所述之智慧堆疊機構之解鎖裝置，其中該解鎖抵持部上具有一避位槽。
3. 如申請專利範圍第1項所述之智慧堆疊機構之解鎖裝置，其中該驅動裝置與該解鎖桿體間具有一樞接軸。
4. 如申請專利範圍第1項所述之智慧堆疊機構之解鎖裝置，其中該解鎖升降裝置上具有至少一感測元件，係供限制該解鎖升降裝置的上升幅度。
5. 如申請專利範圍第1項所述之智慧堆疊機構之解鎖裝置，其中該驅動裝置相對該擺動軸之力矩大於該解鎖抵持部相對該擺動軸之力矩。
6. 一種智慧堆疊機構之解鎖方法，其主要包括：

   (a)驅動一解鎖升降裝置，以抬升一解鎖桿體之高度，使其解鎖抵持部插入智慧堆疊機構之開口；

   (b)利用驅動裝置推動解鎖桿體背離解鎖抵持部的位置；

   (c)使解鎖桿體以擺動軸為軸心旋轉，使解鎖抵持部加壓智慧堆疊機構的卡扣，完成解鎖動作。
7. 如申請專利範圍第1項所述之智慧堆疊機構之解鎖方法，其中該解鎖抵持部上具有一避位槽。
8. 如申請專利範圍第1項所述之智慧堆疊機構之解鎖方法，其中該驅動裝置與該解鎖桿體間具有一樞接軸，使該驅動裝置之推動位置固定於該解鎖桿體之端處。
9. 如申請專利範圍第1項所述之智慧堆疊機構之解鎖方法，其中該解鎖升降裝置上具有至少一感測元件，係供限制該解鎖升降裝置的上升幅度。
10. 如申請專利範圍第1項所述之智慧堆疊機構之解鎖方法，其中該驅動裝置相對擺動軸之力矩大於解鎖抵持部相對擺動軸之力矩。

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