一种硅片传送装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种硅片传送装置，其特征在于：它包括水平驱动机构，垂直驱动机构、旋转驱动机构、机械手叉、预对准机构和控制系统；旋转驱动机构和机械手叉在垂直驱动机构的带动下沿竖直方向移动；机械手叉在旋转驱动机构的带动下旋转取片；预对准机构前部设置有一转轴电机带动的转轴，转轴上端连接一吸盘，转轴下端与真空泵连通；预对准机构的前端设置有电连接控制系统的一对水平光电传感器、一对竖直光电传感器和一智能相机。本发明专利技术能够在搬运过程中对硅片上的定位槽进行对准并且读取硅片信息，它可以广泛应用于各类薄型基片的搬运过程中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种机械搬运装置，特别是关于一种适用于取送薄型基片的硅片传送 装直。
技术介绍
目前在半导体硅片制造行业中，为了方便在硅片上集成所需信息，往往会在圆形硅片的边缘设置一定位槽，以标明硅片的方向，并在相对定位槽的固定位置刻有该硅片的相应信息(可以是数字符号、一维条码、二维码等)，方便多次集成电路加工的重复定位和信息读取。而且由于受到加工环境和组装过程的影响，通常需要将硅片在各工艺设备中高速、准确、洁净且绝对安全的反复传送，因此必须要用高性能的专用机械手来完成。现在使用最多的是一种三折臂形式的机械手，该类机械手采用主臂、副臂和手腕三个关节结构连接机械手叉，其结构复杂且体积大，在运动过程中易产生机械颗粒对硅片造成二次污染。还有一种是目前新开发的单臂单叉形式的机械手，这种机械手虽然能够避免关节的复杂性，但是它同三折臂形式的机械手存在一样的缺陷是:它们都仅仅只能对硅片进行简单的搬运操作，并不能根据硅片上 设置的定位槽或定位边对硅片进行整理。这样，就势必增加了后续硅片加工过程的工作量。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术的目的是提供一种工作效率高，工作过程稳定可靠，且能够在搬运过程中对各硅片上的定位槽进行对准和硅片信息读取的硅片传送装置。为实现上述目的，本专利技术采取以下技术方案:一种硅片传送装置，其特征在于:它包括水平驱动机构，垂直驱动机构、旋转驱动机构、机械手叉、预对准机构和控制系统；所述水平驱动机构包括一机架，所述机架上设置有水平滑轨；所述机架的一侧连接一水平驱动电机，所述水平驱动电机通过一水平丝杠连接一移动架，所述移动架滑设在所述水平滑轨上，且所述移动架的两侧分别设置一竖直滑轨；所述垂直驱动机构包括设置在所述移动架底部的一垂直驱动电机，所述垂直驱动电机通过一垂直丝杠连接一升降架，所述升降架的两侧滑设在两所述竖直滑轨上；所述升降架上固定连接一承载架，所述承载架的上端连接一中空的外机械臂；所述旋转驱动机构包括一旋转驱动电机，所述旋转驱动电机的输出端连接一设置在所述承载架底面的减速器，所述减速器通过其输出轴上设置的主动轮连接一从动轮，所述从动轮的中心固定连接一转动支撑在所述外机械臂内的内机械臂，且所述内机械臂下端转动支撑在所述承载架底部，其上端伸出所述外机械臂；所述机械手叉固定连接在所述内机械臂顶端，其前部设置有一长圆孔；所述预对准机构包括一水平支架，所述水平支架滑设在所述机架的水平滑轨上，且与所述水平驱动机构的移动架连接为一体；所述水平支架顶端设置有一顶板，所述顶板的前部转动连接垂直于所述顶板的一中空的转轴，所述转轴上端连接一吸盘，所述吸盘的气吸孔与所述转轴内部连通；所述转轴的下部通过传动机构连接设置在所述顶板底面的一转轴电机，所述转轴下端连通真空泵；所述顶板前端设置有电连接所述控制系统的一对水平光电传感器和一对竖直光电传感器，所述顶板下方的所述水平支架前端设置有用于读取硅片信息的一智能相机，所述智能相机电连接所述控制系统。所述预对准机构的顶板顶面设置有套设在所述转轴外的一下托架，所述下托架的边缘间隔设置有四个向外的伸出爪，四个所述伸出爪末端转动连接用于将硅片中心定位在所述吸盘中心的四个定位轮。还包括一限位机构，所述限位机构包括设置在所述内机械臂下部的一限位轮和设置在所述移动架一侧的一排限位块，围绕所述限位轮的圆周壁上、下间隔设置有两限位片，所述上限位片长于所述下限位片，且所述上限位片上与所述下限位片重合的部分设置有一豁口，所述上、下限位片的间距大于所述限位块的厚度，小于相邻所述限位块的间距；所述限位块的数量大于硅片盒中的硅片数量，且相邻所述限位块的间距与硅片盒中相邻两硅片的间距一致。所述预对准机构的转轴下部连接有一带轮,所述带轮通过带传动机构连接所述转轴电机。所述内机械臂和机械手叉内部设置有相连通的真空气道，所述机械手叉顶面设置有与所述真空气道连通的气吸孔，且所述内机械臂侧部设置一连接真空泵的接口。所述预对准装置的顶板底面还设置有一气槽，所述转轴下端与所述气槽连通，且通过密封圈密封，所述气槽的另一端通过气管和真空电磁阀连通所述真空泵。本专利技术由于采取以上技术方案，其具有以下优点:1、本专利技术由于设置了一预对准机构，预对准机构前部设置了一由转轴电机带动的中空的转轴，转轴的上端连接了一吸盘，下端连通真空泵，且在预对准机构的前端设置了一对垂直光电传感器，因此通过真空泵将硅片吸在吸盘上，转轴电机带动转轴、吸盘和硅片一起转动，垂直光电传感器在硅片转动的同时便可以方便地找出硅片边缘的定位槽，以调整好硅片的加工位置。2、本专利技术由于在预对准装置的前端设置了一电连接控制系统的智能相机，因此在垂直光电传感器找出硅片的定位槽后，通过智能相机可以读取硅片上相对定位槽的固定位置所刻的硅片信息，并将所读取的信息传输给控制系统，为硅片的进一步加工做好准备。3、本专利技术由于在预对准机构前部设置了一下托架，下托架的边缘设置了四个向外的伸出爪，每一伸出爪末端的顶面转动连接一定位轮，每一定位轮的上部呈圆锥形，下部呈圆柱形，且各圆柱形的顶端略高于吸盘的顶面，因此当硅片放下时，在硅片自重的作用下，硅片的边缘从各定位轮上部的圆锥形滑落到各圆柱形处，从而使得硅片的中心与吸盘的中心同心，相对于传统的斜坡定位，该机构不仅能够完成硅片中心定位，而且由于定位轮自身可旋转，不会阻碍硅片旋转，进而提高了硅片旋转过程的稳定性。4、本专利技术由于在机械手叉上设置了可以供吸盘穿过的一长圆孔，因此在机械手叉将硅片放在吸盘上后，机械手叉可以直接降到吸盘以下，不会影响吸盘和硅片的旋转，而且当硅片的定位槽找出后，机械手叉抬起便可以直接将硅片取下，减少了反复移动机械手叉而浪费的时间，进而提高了工作效率。5、本专利技术由于在预对准机构的前端设置了一对连接控制系统的水平光电传感器，因此当机械手叉降下完全挡住两水平光电传感器之间的光电信号后，控制系统便会将获取到的机械手叉下降的数值记录下来，当机械手叉发生弯曲变形，其挡住光电信号时控制系统记录的机械手叉下降的数值会发生变化，当数值的变化量超过控制系统中设定的安全数值范围时，控制系统便会发出提示，以提醒工作人员更换机械手叉，从而提高了本专利技术工作过程的安全可靠性。6、本专利技术由于在旋转驱动机构下部设置了一限位轮，在限位轮上间隔设置了上、下限位片，上限位片长于下限位片，且在上限位片上与下限位片重合的部分设置了一豁口，在内机械臂一侧设置了可以穿过上限位片上豁口的一排若干限位块，且两限位块之间的间距大于两限位片之间的间距，因此当内机械臂带动机械手叉旋转至硅片盒内，并未到达取硅片位置时，上限位片位于相邻的两限位块之间，能够保证在发生故障时机械手叉不会上、下窜动而碰到其它硅片；当机械手叉旋转至取硅片位置时，上、下限位片同时位于相邻的两限位块之间，垂直驱动机构推动机械手叉上升，上限位片利用其上设置的豁口越过限位块，而下限位片则继续位于该限位块下方，能够保证机械手叉不会上升过高而碰到上方的其他硅片。本专利技术能够在搬运过程中对硅片上的定位槽进行对准并且读取硅片信息，它可以广泛应用于各类薄型基片的搬运过程中。附图说明图1是本专利技术的结构示意2是本专利技术后视结构示意3本专利技术垂直驱动机构示意4是本专利技术旋转驱动机构示意5是本专利技术预对准机构示意6是本专利技术预对准机构仰视示意本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种硅片传送装置，其特征在于：它包括水平驱动机构，垂直驱动机构、旋转驱动机构、机械手叉、预对准机构和控制系统；所述水平驱动机构包括一机架，所述机架上设置有水平滑轨；所述机架的一侧连接一水平驱动电机，所述水平驱动电机通过一水平丝杠连接一移动架，所述移动架滑设在所述水平滑轨上，且所述移动架的两侧分别设置一竖直滑轨；所述垂直驱动机构包括设置在所述移动架底部的一垂直驱动电机，所述垂直驱动电机通过一垂直丝杠连接一升降架，所述升降架的两侧滑设在两所述竖直滑轨上；所述升降架上固定连接一承载架，所述承载架的上端连接一中空的外机械臂；所述旋转驱动机构包括一旋转驱动电机，所述旋转驱动电机的输出端连接一设置在所述承载架底面的减速器，所述减速器通过其输出轴上设置的主动轮连接一从动轮，所述从动轮的中心固定连接一转动支撑在所述外机械臂内的内机械臂，且所述内机械臂下端转动支撑在所述承载架底部，其上端伸出所述外机械臂；所述机械手叉固定连接在所述内机械臂顶端，其前部设置有一长圆孔；所述预对准机构包括一水平支架，所述水平支架滑设在所述机架的水平滑轨上，且与所述水平驱动机构的移动架连接为一体；所述水平支架顶端设置有一顶板，所述顶板的前部转动连接垂直于所述顶板的一中空的转轴，所述转轴上端连接一吸盘，所述吸盘的气吸孔与所述转轴内部连通；所述转轴的下部通过传动机构连接设置在所述顶板底面的一转轴电机，所述转轴下端连通真空泵；所述顶板前端设置有电连接所述控制系统的一对水平光电传感器和一对竖直光电传感器，所述顶板下方的所述水平支架前端设置有用于读取硅片信息的一智能相机，所述智能相机电连接所述控制系统。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈百捷，姚广军，刘影，蒋俊海，刘学辉，赵力行，
申请(专利权)人：北京自动化技术研究院，
类型：发明
国别省市：