一种硅片生产用炉体自动上下料机构制造技术

本实用新型专利技术提供一种硅片生产用炉体自动上下料机构，包括炉体本体，炉体本体连接设备框架，设备框架上依次设置上料机构、下料机构，上料机构与水平面设置小于10°的倾角，设备框架上设置机械手，用于抓取移载硅片，上料机构、下料机构和机械手均通过控制系统控制，本实用新型专利技术的有益效果是采用机械自动化设备替代现有的人工取片，利用设备自动化减少人工作业量及作业强度，作业员可同时兼顾其他设备进行作业，降低了人员数量及人员成本，消除人工作业失误造成的破片率高的损失，亦可避免手动作业造成的硅片污染。

【技术实现步骤摘要】
一种硅片生产用炉体自动上下料机构
本技术属于硅片生产自动化设备
，尤其是涉及一种硅片生产用炉体自动上下料机构。
技术介绍
随着半导体行业的发展，半导体硅片的加工产能需求日趋增加，需要一种硅片生产用炉体设备的自动上下料系统代替手动插舟作业及手动取片作业。目前，硅片在退火炉、烧成炉等工序加工时，需要作业员将硅片从上一工序所用装载装置中取出，并按照固定节距(一般为4.76mm或者2.38mm)放置在石英舟中，既所谓的手动插舟作业。手动取片作业是指由作业员将在炉体中加工好的硅片从石英舟中取出放入装载装置中。作业员将插满硅片的石英舟放置在炉体设备的桨上，桨会带着插满硅片的石英舟推入炉管中，而后进行炉管升温作业。在满足工艺温度和工艺时间等条件后，由桨进入炉管内将插满硅片的石英舟取出，经一定时间的冷却降温(炉体不同，降温方式不同)，由作业员将插满硅片的石英舟从桨上取下，手动将硅片从舟中取出放置在下一工序使用的装载装置中。整个上下料的过程完全手动操作，存在以下问题：1.手动插舟取片，破片率高；2.手动插舟取片，作业员的手会接触硅片会产生污染；3.手动插舟作业，有部分炉管已升温到500℃之上，存在安全隐患。
技术实现思路
本技术的目的是要解决
技术介绍
中由于手动插舟作业产生的问题，提供一种硅片生产用炉体自动上下料机构，利用自动化设备代替人工插舟及取片动作，完成硅片自动在退火炉、烧成炉等炉体设备的上下料动作。为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案是：一种硅片生产用炉体自动上下料机构，包括炉体本体，所述炉体本体连接设备框架，所述设备框架上依次设置上料机构、下料机构，所述上料机构与水平面设置小于10°的倾角，所述设备框架上设置机械手，用于抓取移载硅片，所述上料机构、所述下料机构和所述机械手均通过控制系统控制。进一步地，所述上料机构包括上料工位，上料传动装置和上料定位装置，其中，所述上料工位用于存放上料装载装置，所述上料传动装置包括上料气缸和上料托板，所述上料气缸带动所述上料托板传动，所述上料定位装置包括挡块一，所述上料定位装置设置在所述上料机构末端，用于对所述上料装载装置定位。进一步地，所述下料机构包括下料工位，下料传动装置和下料定位装置，其中，所述下料工位用于存放下料装载装置，所述下料传动装置包括下料气缸和下料托板，所述下料气缸带动所述下料托板传动，所述下料定位装置包括挡块二，所述下料定位装置设置在所述下料机构始端，用于对所述下料装载装置定位。进一步地，所述机械手连接真空装置，所述机械手臂上设置吸盘。进一步地，还包括设置在所述下料机构后的盛载装置，所述盛载装置包括槽棒、第一吊装板和第二吊装板，所述第一吊装板和所述第二吊装板分别设置在所述槽棒的两侧，所述槽棒上设置片槽，所述片槽结构为下部具有固定槽的V形槽，所述固定槽的张开角度小于所述V形槽的张开角度，所述第一吊装板和所述第二吊装板的外表面均设置一对凸块，每个所述凸块上设置均吊钩状吊装口。进一步地，所述设备框架上还设置桨和丝杠传动机构，所述丝杠传动机构设置在靠近所述炉体本体的炉口端，所述桨的一端固定安装在所述丝杠传动机构上，所述桨的另一端上放置所述盛载装置。进一步地，所述片槽与竖直面呈小于10°的夹角，所述夹角与所述倾角的角度相同。进一步地，所述上料机构与水平成3°的倾角，所述片槽与竖直面呈3°的夹角。进一步地，所述固定槽的底部为平面，所述固定槽为U形、矩形或梯形结构。进一步地，所述机械手吸盘厚度为2mm-5mm。本技术具有的优点和积极效果是：1.利用设备自动化减少人工作业量及作业强度，作业员可同时兼顾其他设备进行作业，降低了人员数量及人员成本。消除人工作业失误造成的破片率高的损失，亦可避免手动作业造成的硅片污染。2.人工取片替换成机械手，上料机构与水平设置成小于10°的倾角，优选地，设置成3°，使硅片朝同一方倾斜，配合石英舟的槽的夹角也为3°，解决在硅片竖直放置时倾斜角不同导致节距太小，容易碎片的问题。3.能够实现硅片在炉体设备工序自动插舟及取片动作，具有稳定性高、节省人力资源、安全级别高等特点，具有很高的实用价值。附图说明图1是本技术的主视结构示意图；图2是本技术的俯视结构示意图；图3是本技术装载装置的俯视结构示意图；图4是图3中A-A剖视结构示意图；图5是本技术石英舟槽结构放大图。图中：1、设备框架2、上料工位3、上料定位装置4、下料工位5、机械手6、盛载装置7、炉体本体61、第一吊装板62、槽棒63、片槽64、凸块65、吊装口66、第二吊装板31、V形槽32、固定槽具体实施方式如图1和图2所示，本实例包括炉体本体7，炉体本体7连接设备框架1，设备框架1上依次设置上料机构、下料机构，上料机构与水平面设置小于10°的倾角，设备框架1上设置机械手5，用于抓取移载硅片，上料机构、下料机构和机械手均通过控制系统控制，炉体的自动上下料机构通过机械手将上料装载装置中的硅片按设定的固定节距取出并放入盛载装置6中，本实例中，盛载装置6采用石英舟，经由机械手吸片转运进一步到炉体内，设备框架1上还设置桨和丝杠传动机构，丝杠传动机构设置在靠近炉体本体7的炉口端，桨的一端固定安装在丝杠传动机构上，桨的另一端上放置石英舟6，桨上可以放置一个或者多个石英舟，若放置多个，则石英舟在桨上呈一条直线，按入炉顺序依次排放。插满硅片的石英舟6放置在桨上，SiC桨的外形类似船桨，一端固定，另一端为扁平状，用于放置石英舟，桨的固定端安装在丝杠传动机构上，丝杠传动由转动转换为水平移动，最后带动桨向炉内运动，由丝杠传动进入炉管内，传输到炉体内，等待工艺加工即可，工艺的加工由控制面板可进行设置修改，待完成工艺加工后，由机械手将加工好(退火后或者烧成后等)的圆形硅片从石英舟6中取出放入装载装置中，经下料机构的作用，下料则是上料过程反置，不同点在于下料时，装载装置是由上料装载装置经传递机构传递至下料工位4，供下一道工序使用，解决了现有技术中手动插舟，手动作业存在的问题，实现硅片传送的自动化。上料机构包括上料工位2，上料传动装置和上料定位装置3，其中，上料工位2用于存放上料装载装置，上料装置装置采用上料装载装置，上料传动装置包括上料气缸和上料托板，上料气缸带动上料托板传动，当装载装置到达指定位置利用斜置气缸带动装载装置下方水平托板传动实现硅片升降，上料定位装置包括挡块一和传感器，传感器与控制系统连接，挡块一至少设置两个，两个挡块设置在装载装置传动方向的相对两侧，上料定位装置3设置在上料机构的末端，用于对上料装载装置定位，下料机构包括下料工位4，下料传动装置和下料定位装置，其中，下料工位4用于存放下料装载装置，下料装载装置为下料装载装置，下料传动装置包括下料气缸和下料托板，下料气缸带动下料托板传动，当装载装置到达指定位置利用斜置气缸带动装载装置下方水平托板传动实现硅片升降，下料定位装置包括挡块二和传感器，设置方式与上料定位装置相同，下料定位装置设置在下料机构始端，用于对下料装载装置定位，械手沿竖直硅片方向插入,水平移动一小段到相应设定上料定位装置，利用伯努利原理将硅片吸牢取出，放置在片槽的倾角为3°的石英舟中。插满硅片的石英舟6移动到待料位置，炉体竖直4个炉口的硅片放置由机械手本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种硅片生产用炉体自动上下料机构，包括炉体本体，其特征在于：所述炉体本体连接设备框架，所述设备框架上依次设置上料机构、下料机构，所述上料机构与水平面设置小于10°的倾角，所述设备框架上设置机械手，用于抓取移载硅片，所述上料机构、所述下料机构和所述机械手均通过控制系统控制。

【技术特征摘要】
1.一种硅片生产用炉体自动上下料机构，包括炉体本体，其特征在于：所述炉体本体连接设备框架，所述设备框架上依次设置上料机构、下料机构，所述上料机构与水平面设置小于10°的倾角，所述设备框架上设置机械手，用于抓取移载硅片，所述上料机构、所述下料机构和所述机械手均通过控制系统控制。2.根据权利要求1所述的一种硅片生产用炉体自动上下料机构，其特征在于：所述上料机构包括上料工位，上料传动装置和上料定位装置，其中，所述上料工位用于存放上料装载装置，所述上料传动装置包括上料气缸和上料托板，所述上料气缸带动所述上料托板传动，所述上料定位装置包括挡块一，所述上料定位装置设置在所述上料机构末端，用于对所述上料装载装置定位。3.根据权利要求1所述的一种硅片生产用炉体自动上下料机构，其特征在于：所述下料机构包括下料工位，下料传动装置和下料定位装置，其中，所述下料工位用于存放下料装载装置，所述下料传动装置包括下料气缸和下料托板，所述下料气缸带动所述下料托板传动，所述下料定位装置包括挡块二，所述下料定位装置设置在所述下料机构始端，用于对所述下料装载装置定位。4.根据权利要求1-3任一所述的一种硅片生产用炉体自动上下料机构，其特征在于：所述机械手连接真空装置，所述机械手臂上设置吸盘。5.根据权利要求4所述的一种硅片生产用...

【专利技术属性】
技术研发人员：牛慧锋，徐长坡，陈澄，梁效峰，杨玉聪，甄辉，齐风，李亚哲，黄志焕，王晓捧，王宏宇，王鹏，徐艳超，
申请(专利权)人：天津环鑫科技发展有限公司，
类型：新型
国别省市：天津,12