包括间隔上臂与交错腕部的双机器人以及包括该双机器人的系统和方法技术方案

本发明专利技术描述包括间隔开的上臂的机器人。机器人包括可环绕肩部轴线旋转的第一上臂与第二上臂，其中第二上臂与第一上臂间隔开。其他机器人部件(第一前臂与第二前臂、第一腕部构件与第二腕部构件、及第一终端受动器与第二终端受动器)交错位于第一上臂与第二上臂之间的空间中。第一上臂与第二上臂以及第一前臂与第二前臂中的每一个可以单独且独立地控制。提供操作机器人的方法与包括机器人的电子装置处理系统，以及诸多其他方面。

Dual robots with spaced upper arms and staggered wrists and systems and methods including the two robots

The present invention describes a robot comprising spaced upper arms. The robot includes a first upper arm and a second upper arm which can rotate around the axis of the shoulder, in which the second upper arm is separated from the first upper arm. Other robotic components (first and second forearms, first and second wrist components, and first and second terminal actuators) are interlaced in the space between the first and second upper arms. Each of the first and second upper arms and the first and second forearms can be controlled separately and independently. Provides methods for manipulating robots, electronic device processing systems including robots, and many other aspects.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包括间隔上臂与交错腕部的双机器人以及包括该双机器人的系统和方法
本申请案请求2016年6月28日所提交的专利技术名称为“包括间隔上臂与交错腕部的双机器人以及包括该双机器人的系统和方法(DUALROBOTINCLUDINGSPACEDUPPERARMSANDINTERLEAVEDWRISTSANDSYSTEMSANDMETHODSINCLUDINGSAME)”的美国临时专利申请案第62/355,697号的优先权(代理人案号24115/USA/L)，其全部内容针对所有目的通过引用并入本文。本公开内容的实施方式涉及电子装置制造，且更具体而言关于适于在腔室之间运输基板的机器人。
技术介绍
电子装置制造系统可包括具有多个腔室的处理工具，例如处理腔室以及一或多个装载锁定腔室。此种处理腔室可用于在基板(例如，含硅晶片、图案化及未图案化的屏蔽晶片、玻璃板、含二氧化硅的制品、或类似者)上进行任何数量的处理，例如沉积、氧化、硝化、蚀刻、抛光、清洁、光刻、计量、或类似者。在此种处理工具中，举例而言，可以在转移腔室附近分布多个此种腔室。多臂机器人可以容纳在转移腔室内，并可以经配置及适于在各种腔室之间运输基板。举例而言，转移可以在处理腔室之间，或者在处理腔室以及一或多个装载锁定腔室之间。狭缝阀可位于每一各自腔室的入口处。寻求在这些腔室之间有效且精确地运输基板，以改善系统产量。更特定而言，欢迎对提供增加功能的系统、设备、及方法的任何改善。
技术实现思路
在第一实施方式中，提供一种机器人。机器人包括第一上臂、第二上臂、第一前臂、第二前臂、第一腕部构件和第二腕部构件，第一上臂可环绕肩部轴线旋转，第二上臂与第一上臂垂直间隔开，且可环绕肩部轴线旋转，第一前臂垂直位于第一上臂与第二上臂之间，并适于相对于第一上臂在偏离肩部轴线的位置处环绕第二轴线旋转，第二前臂垂直位于第一上臂与第二上臂之间，并适于相对于第二上臂在偏离肩部轴线的位置处环绕第三轴线旋转，第一腕部构件垂直位于第一上臂与第二上臂之间，并适于相对于第一前臂在偏离第二轴线的位置处环绕第四轴线旋转，第二腕部构件垂直位于第一上臂与第二上臂之间，并适于相对于第二前臂在偏离第三轴线的位置处环绕第五轴线旋转。根据另一实施方式，提供一种电子装置处理系统。电子装置处理系统包括转移腔室、至少部分设置于腔室内并适于将基板运输进出耦接至转移腔室的处理腔室的机器人，机器人包括第一上臂、第二上臂、第一前臂、第二前臂、第一腕部构件和第二腕部构件，第一上臂可环绕肩部轴线旋转，第二上臂与第一上臂垂直间隔开，且可环绕肩部轴线旋转，第一前臂垂直位于第一上臂与第二上臂之间，并适于相对于第一上臂在偏离肩部轴线的位置处环绕第二轴线旋转，第二前臂垂直位于第一上臂与第二上臂之间，并适于相对于第二上臂在偏离肩部轴线的位置处环绕第三轴线旋转，第一腕部构件垂直位于第一上臂与第二上臂之间，并适于相对于第一前臂在偏离第二轴线的位置处环绕第四轴线旋转，第二腕部构件垂直位于第一上臂与第二上臂之间，并适于相对于第二前臂在偏离第三轴线的位置处环绕第五轴线旋转。在另一实施方式中，提供一种在电子装置处理系统内运输基板的方法。运输基板的方法包括以下步骤：提供机器人，机器人包括第一上臂、第二上臂、第一前臂、第二前臂、第一腕部构件和第二腕部构件，第一上臂可环绕肩部轴线旋转，第二上臂与第一上臂垂直间隔开，且可环绕肩部轴线旋转，第一前臂垂直位于第一上臂与第二上臂之间，并适于相对于第一上臂在偏离肩部轴线的位置处环绕第二轴线旋转，第二前臂垂直位于第一上臂与第二上臂之间，并适于相对于第二上臂在偏离肩部轴线的位置处环绕第三轴线旋转，第一腕部构件垂直位于第一上臂与第二上臂之间，并适于相对于第一前臂在偏离第二轴线的位置处环绕第四轴线旋转，第二腕部构件垂直位于第一上臂与第二上臂之间，并适于相对于第二前臂在偏离第三轴线的位置处环绕第五轴线旋转，独立地旋转第一上臂，以将第一终端受动器径向延伸至第一腔室，以及独立地旋转第二上臂，以将第二终端受动器径向延伸至第二腔室。根据本公开内容的这些与其他实施方式而提供许多其他特征。根据以下的具体实施方式、随附附图、权利要求书，本公开内容的实施方式的其他特征与方面将变得更加显而易见。附图说明图1图示根据一或多个实施方式的包括双机器人的电子装置处理系统的顶视图。图2A图示根据一或多个实施方式的双机器人的等距视图。图2B图示根据一或多个实施方式的双机器人的顶面视图，其中移除第二上臂，以图示双机器人的缩回定向以及腕部构件的配置。图2C图示根据一或多个实施方式的双机器人的后平面视图。图2D图示根据一或多个实施方式的双机器人的侧面视图。图2E图示根据一或多个实施方式的图标驱动部件的双机器人的横截面侧视图。图2F图示根据一或多个实施方式的图标前臂驱动部件的双机器人的顶视图。图2G图示根据一或多个实施方式的包括Z轴能力的马达组件的横截面局部侧视图。图3A至图3D图示根据一或多个实施方式的包括以各种配置图标的两个双机器人的电子装置处理系统的顶视图。图4图示根据一或多个实施方式描绘在电子装置处理系统内运输基板的方法的流程图。具体实施方式如上所述，在电子装置制造处理中，期望在各种位置(例如，在腔室之间)之间提供基板的精确及快速的运输。为了改善处理速度，已使用双叶片机器人，即具有叶片对叶片式配置的机器人，其中在腔室处的基板交换可以快速进行，而不进行旋转移动。更特定而言，拾取是由双叶片机器人的一个终端受动器完成，而放置是由双叶片机器人的另一终端受动器完成。现存选择顺应性装配机械臂(SCARA)机器人(例如美国专利第9,147,590号中的双SCARA机器人)提供可接受的产量与精度等级，但无法在某些位置的肘关节之间无干扰地独立旋转。因此，其功能与运动范围有一些限制，并且对于某些交换机动可以进行比必要的更长的移动。本公开内容的实施方式提供双叶片机器人，包括机器臂组件中的每一者(包括上臂、前臂、及腕部)可以不受任何干扰地旋转的配置。更特定而言，根据本公开内容的一或多个实施方式，提供一种机器人，包括可环绕肩部轴线旋转的第一上臂与第二上臂，其中第二上臂与第一上臂间隔开(例如，垂直间隔开)。其他机器人部件(第一上臂与第二上臂、第一腕部构件与第二腕部构件、及第一终端受动器与第二终端受动器)垂直间隔地收纳于第一上臂与第二上臂之间。第一上臂与第二上臂以及第一前臂与第二前臂中的每一个可以单独且独立地控制。此高度功能化的配置让机器人能够利用最小旋转移动快速移动至任何位置。因此，可以增强效率与产量。参照图2A至图5，描述根据示例性实施方式的机器人、包括机器人的电子装置处理系统、及操作机器人的方法的各种方面的更多细节。现在参照图1，公开电子装置处理系统100的第一示例性实施方式。举例而言，电子装置处理系统100是有用的，并可经配置及适配以将基板(例如，基板122、124)转移进出各种腔室，例如进入及离开处理腔室174，及/或进入及离开装载锁定腔室176。然而，机器人117可能在期望在位置之间快速移动制品的其他环境中是有用的。在一个方面中，提供一种电子装置处理系统100。电子装置处理系统100可以包括转移腔室178以及至少部分容纳于转移腔室178中的机器人117，其中机器人117适于将基板本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机器人，包含：第一上臂，可环绕肩部轴线旋转；第二上臂，与所述第一上臂垂直间隔开，并可环绕所述肩部轴线旋转；第一前臂，垂直位于所述第一上臂与所述第二上臂之间，并适于相对于所述第一上臂在偏离所述肩部轴线的位置处环绕第二轴线旋转；第二前臂，垂直位于所述第一上臂与所述第二上臂之间，并适于相对于所述第二上臂在偏离所述肩部轴线的位置处环绕第三轴线旋转；第一腕部构件，垂直位于所述第一上臂与所述第二上臂之间，并适于相对于所述第一前臂在偏离所述第二轴线的位置处环绕第四轴线旋转；和第二腕部构件，垂直位于所述第一上臂与所述第二上臂之间，并适于相对于所述第二前臂在偏离所述第三轴线的位置处环绕第五轴线旋转。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.06.28 US 62/355,6971.一种机器人，包含：第一上臂，可环绕肩部轴线旋转；第二上臂，与所述第一上臂垂直间隔开，并可环绕所述肩部轴线旋转；第一前臂，垂直位于所述第一上臂与所述第二上臂之间，并适于相对于所述第一上臂在偏离所述肩部轴线的位置处环绕第二轴线旋转；第二前臂，垂直位于所述第一上臂与所述第二上臂之间，并适于相对于所述第二上臂在偏离所述肩部轴线的位置处环绕第三轴线旋转；第一腕部构件，垂直位于所述第一上臂与所述第二上臂之间，并适于相对于所述第一前臂在偏离所述第二轴线的位置处环绕第四轴线旋转；和第二腕部构件，垂直位于所述第一上臂与所述第二上臂之间，并适于相对于所述第二前臂在偏离所述第三轴线的位置处环绕第五轴线旋转。2.如权利要求1所述的机器人，包含耦接至所述第一腕部构件的第一终端受动器与耦接至所述第二腕部构件的第二终端受动器。3.如权利要求1所述的机器人，包含：第一上臂驱动组件，包括第一马达以及第一轴件，所述第一轴件耦接至所述第一马达与所述第一上臂，并适于造成所述第一上臂的独立旋转。4.如权利要求1所述的机器人，包含：第二上臂驱动组件，包括耦接至第二马达与所述第二上臂的第二轴件，所述第二轴件沿着所述第一腕部构件与所述第二腕部构件的侧边经过，并适于造成所述第二上臂的独立旋转。5.如权利要求1所述的机器人，包含：第一前臂驱动组件，包括第三马达、第三轴件、第一前臂从动构件和第一前臂传动元件，所述第三轴件耦接至所述第三马达与第一前臂驱动构件，所述第一前臂从动构件耦接至所述第一前臂，所述第一前臂传动元件耦接在所述第一前臂驱动构件与所述第一前臂从动构件之间。6.如权利要求5所述的机器人，包含第一腕部构件驱动组件，所述第一腕部构件驱动组件包括第一前臂轴件、第一腕部构件从动构件和第一腕部构件传动元件，所述第一前臂轴件刚性耦接至所述第一上臂与第一腕部构件驱动构件，所述第一腕部构件从动构件耦接至所述第一腕部构件，所述第一腕部构件传动元件耦接在所述第一腕部构件驱动构件与所述第一腕部构件从动构件之间。7.如权利要求6所述的机器人，其中所述第一腕部构件驱动构件与所述第一腕部构件从动构件中的每一个包括凸轮表面。8.如权利要求1所述的机器人，包含：第二前臂驱动组件，包括第四马达、第四轴件、第二前臂从动构件和第二前臂传动元件，所述第四轴件耦接至所述第四马达与第二前臂驱动构件，所述第二前臂从动构件耦接至所述第二前臂，所述第二前臂传动元件耦接在所述第二前臂驱动构件与所述第二前臂从动构件之间。9.如权利要求8所述的机器人，包含第二腕部构件驱动组件，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：卡鲁帕萨米·穆图马克，达蒙·K·考克斯，杰弗里·C·赫金斯，
申请(专利权)人：应用材料公司，
类型：发明
国别省市：美国,US