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原文传递一种硅片传输机器人

专利名称：	一种硅片传输机器人
摘要：	一种硅片传输机器人，用于完成较大传输空间的取放硅片工作流程。当取放硅片的位置相对于R轴回转半径过大而不能及、且行走轨迹较为复杂时，采用本发明的特殊结构的硅片传输机器人，能够简化R轴的工作路径和行走轨迹，化简程序编制的难度及工作量，并能有效的提高工作效率。特殊结构的硅片传输机器人之所以特殊，在于这种结构并没有传统意义上的R轴，而是在随T轴旋转的机箱盖上，通过铺设导轨滑块机构定位，以伺服电机带动丝杠丝母机构作为驱动，驱动左右活动臂前后平移；而左右活动臂上也铺设导轨滑块机构定位，以伺服电机带动丝杠丝母机构作为驱动，驱动左右取片臂前后平移，以完成特殊位置的取放硅片工作流程。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	黑龙江;23
申请人：	哈尔滨工业大学
发明人：	刘延杰;吴明月;荣伟彬;孙立宁
专利状态：	有效
申请日期：	2011-03-16T00:00:00+0800
发布日期：	2019-01-01T00:00:00+0800
申请号：	CN201110062743.8
公开号：	CN102157417A
分类号：	H01L21/677(2006.01)I
申请人地址：	150001 黑龙江省哈尔滨市南岗区西大直街92号
主权项：	一种硅片传输机器人，包括：FORK组合(1)、R轴左取片臂气路管接头(2)、R轴左取片臂臂体(3)、R轴左活动臂前端支撑(4)、R轴左活动臂前端电子限位光电传感器(5)、R轴左活动臂前端电子限位挡片(6)、R轴左活动臂丝杠轴承(7)、R轴左活动臂传动丝母(8)、R轴右活动臂前端支撑(9)、R轴右活动臂丝杠轴承(10)、R轴右取片臂气路管接头(11)、R轴右活动臂前端电子限位挡片(12)、R轴右活动臂前端电子限位光电传感器(13)、R轴右活动臂传动丝母(14)、R轴右取片臂臂体(15)、R轴右活动臂导轨滑块(16)、R轴右活动臂传动丝杠(17)、R轴右活动臂定位导轨(18)、R轴右活动臂滑座(19)、R轴右活动臂后端电子限位挡片(20)、R轴右活动臂电机安装板(21)、R轴右活动臂后端电子限位光电传感器(22)、R轴右活动臂伺服电机(23)、R轴右活动臂臂体(24)、R轴右固定臂丝杠轴承(25)、R轴右固定臂前端限位光电传感器(26)、R轴右固定臂前端支撑(27)、R轴右固定臂滑座(28)、R轴右固定臂前端电子限位挡片(29)、R轴右固定臂后端电子限位挡片(30)、R轴右固定臂传动丝母(31)、R轴右固定臂导轨滑块(32)、R轴右固定臂定位导轨(33)、R轴右固定臂传动丝杠(34)、R轴右固定臂后端电子限位光电传感器(35)、R轴右固定臂电机安装板(36)、R轴右固定臂伺服电机(37)、Z轴上电子限位挡片(38)、T轴大臂轴(39)、T轴谐波减速器(40)、T轴电机组合(41)、三角支撑滑块(42)、T轴编码器(43)、Z轴丝杠轴承(44)、Z轴传动丝杠(45)、Z轴传动丝母(46)、T轴联接盘(47)、上定位座(48)、R轴随动机箱(49)、Z轴电机联轴器(50)、Z轴电机驱动模块组合(51)、支撑花键轴(52)、Z轴下电子限位挡片组合(53)、Z轴下电子限位光电传感器(54)、Z轴上电子限位传感器(55)、R轴右固定臂导轨定位钢棒(56)、机顶定位盖板组合(57)、R轴左固定臂导轨定位钢棒(58)、R轴左固定臂传动丝杠(59)、R轴左固定臂伺服电机(60)、R轴左固定臂电机安装板(61)、R轴左固定臂定位导轨(62)、R轴左固定臂导轨滑块(63)、R轴左固定臂后端电子限位光电传感器(64)、R轴左固定臂传动丝母(65)、R轴左固定臂滑座(66)、下安装座(67)、R轴左固定臂后端电子限位挡片(68)、R轴左固定臂前端电子限位挡片(69)、R轴左固定臂丝杠轴承(70)、R轴左固定臂前端支撑(71)、R轴左固定臂前端电子限位光电传感器(72)、R轴左活动臂伺服电机(73)、R轴左活动臂电机安装板(74)、R轴左活动臂后端电子限位光电传感器(75)、机箱内衬套组合(76)、机箱内衬套门组合(77)、R轴左活动臂传动丝杠(78)、R轴左活动臂导轨滑块(79)、R轴左活动臂臂体(80)、R轴左活动臂定位导轨(81)、R轴左活动臂后端电子限位挡片(82)、R轴左活动臂滑座(83)、R轴左活动臂定位导轨定位钢棒(84)、R轴右活动臂导轨定位钢棒(85)；其特征在于：所述特殊结构的硅片传输机器人整体结构为：以Z轴传动支撑机构为机体的主支撑，支撑整机重量及R轴悬臂的力矩，并为T轴机构与R轴机构提供沿Z轴上下移动的驱动与定位；所述T轴旋转机构安装于Z轴传动支撑机构之上，为R轴提供沿T轴中心旋转的驱动与定位；所述R轴机构整体安装在机顶定位盖板组合(57)上，通过定位与驱动装置，使活动左右臂前后平移运动；而活动左右臂又通过导轨的定位与伺服电机驱动装置，使左右取片臂带动FORK组合作前后移动，最终完成规定的工作轨迹；所述机箱组合由机箱内衬套组合(76)、机箱内衬套门组合(77)构成，安装于Z轴传动支撑机构的下安装座(67)上，在R轴随动机箱(49)随R轴升起时，在机构中起遮蔽与隔绝作用；所述Z轴传动支撑机构中，三根支撑花键轴(52)下端安装于下安装座(67)上，上端安装在上定位座(48)上，构成整机的支撑；所述三角支撑滑块(42)安装在三根支撑花键轴(52)上，并由三根支撑花键轴(52)提供沿Z轴上下移动的定位；所述三角支撑滑块(42)的中心孔内，用于安装T轴旋转机构的部件；所述Z轴电机驱动模块组合(51)安装在下安装座(67)上，通过Z轴电机联轴器(50)、Z轴传动丝杠(45)、Z轴传动丝母(46)、Z轴丝杠轴承(44)与上定位座(48)相连接，构成Z轴驱动装置驱动路径的定位；所述Z轴传动丝母(46)通过螺栓紧固于三角支撑滑块(42)的安装孔内，使Z轴驱动装置通过三角支撑滑块(42)，完成对T轴机构与R轴机构的驱动；所述T轴旋转机构中，T轴电机组合(41)、T轴谐波减速器(40)通过螺栓紧固在Z轴传动支撑机构的三角支撑滑块(42)的中心孔内，T轴大臂轴(39)的下端通过定位止口，安装在T轴谐波减速器(40)的输出端；T轴大臂轴(39)的上端，通过定位止口与T轴联接盘(47)相联接；当T轴电机组合(41)通电运行时，T轴联接盘(47)可得到经过一定的传动比减速后的转速传给R轴机构；所述T轴编码器(43)安装于T轴电机组合(41)的后轴端，当T轴电机组合(41)通电运行时，T轴编码器(43)开始向控制计算机反馈T轴电机组合(41)的运行参数，以保证控制计算机对T轴电机组合(41)的正确控制；所述R轴左右固定臂机构中，机顶定位盖板组合(57)通过定位止口与T轴旋转机构中的T轴联接盘(47)联接，并以螺栓紧固；R轴随动机箱(49)也以螺栓紧固在机顶定位盖板组合(57)上，因此机顶定位盖板组合(57)与R轴随动机箱(49)同时随T轴进行旋转，并带动R轴机构同时旋转；所述机顶定位盖板组合(57)上表面的凹槽内，安装有R轴右固定臂定位导轨(33)、R轴左固定臂定位导轨(62)、并以R轴右固定臂导轨定位钢棒(56)、R轴左固定臂导轨定位钢棒(58)、进行侧向靠紧定位；所述R轴右固定臂定位导轨(33)上，安装有四个R轴右固定臂导轨滑块(32)，滑块上安装有R轴右固定臂滑座(28)；所述R轴左固定臂定位导轨(62)上，安装有四个R轴左固定臂导轨滑块(63)，滑块上安装有R轴左固定臂滑座(66)；所述机顶定位盖板组合(57)的后端定位槽内，安装有R轴右固定臂电机安装板(36)、R轴左固定臂电机安装板(61)；所述R轴右固定臂伺服电机(37)通过定位凸缘，以螺钉安装在R轴右固定臂电机安装板(36)上；所述R轴左固定臂伺服电机(60)通过定位凸缘，以螺钉安装在R轴左固定臂电机安装板(61)上；所述R轴右固定臂传动丝母(31)的螺纹旋入R轴右固定臂传动丝杠(34)的配合螺纹，并使R轴右固定臂传动丝杠(34)一端的凹孔套入R轴右固定臂伺服电机(37)的电机轴，以紧定螺钉固定；将R轴右固定臂传动丝杠(34)的另一端安装R轴右固定臂丝杠轴承(25)，并以R轴右固定臂前端支撑(27)配合孔装入轴承外环，然后将R轴右固定臂前端支撑(27)以螺栓安装在机顶定位盖板组合(57)的前端面上；所述R轴左固定臂传动丝母(65)的螺纹旋入R轴左固定臂传动丝杠(59)的配合螺纹，并使R轴左固定臂传动丝杠(59)的一端的凹孔套入R轴左固定臂伺服电机(60)的电机轴，以紧定螺钉固定；将R轴左固定臂传动丝杠(59)的另一端安装R轴左固定臂丝杠轴承(70)，并以R轴左固定臂前端支撑(71)的配合孔装入轴承外环，然后将R轴左固定臂前端支撑(71)以螺栓安装在机顶定位盖板组合(57)的前端面上；所述R轴右固定臂传动丝母(31)通过螺钉与R轴右固定臂滑座(28)联接，使其可沿R轴右固定臂定位导轨(33)前后平移；所述R轴左固定臂传动丝母(65)通过螺钉与R轴左固定臂滑座(66)联接，使其可沿R轴左固定臂定位导轨(62)前后平移；所述R轴右固定臂前端限位光电传感器(26)、R轴左固定臂前端电子限位光电传感器(72)分别安装在R轴右固定臂前端支撑(27)、R轴左固定臂前端支撑(71)的外侧面，将R轴右固定臂前端电子限位挡片(29)、R轴左固定臂前端电子限位挡片(69)分别安装在R轴右固定臂滑座(28)、R轴左固定臂滑座(66)的外侧面，调整至两硬限位面大约5mm距离时，光电传感器反馈信号，伺服电机停止运转；所述R轴右固定臂后端电子限位光电传感器(35)、R轴左固定臂后端电子限位光电传感器(64)分别安装在R轴右固定臂电机安装板(36)、R轴左固定臂电机安装板(61)的外侧面，将R轴右固定臂后端电子限位挡片(30)、R轴左固定臂后端电子限位挡片(68)分别安装在R轴右固定臂滑座(28)、R轴左固定臂滑座(66)的外侧面，调整至两硬限位面大约5mm距离时，光电传感器反馈信号，伺服电机停止运转；所述R轴左右活动臂结构中，R轴右活动臂臂体(24)、R轴左活动臂臂体(80)分别安装在R轴左右固定臂机构中的R轴右固定臂滑座(28)、R轴左固定臂滑座(66)的上端面上，并可随R轴右固定臂滑座(28)、R轴左固定臂滑座(66)沿导轨作前后平移运动；所述R轴右活动臂臂体(24)上表面的槽内，安装有R轴右活动臂定位导轨(18)，并以R轴右活动臂导轨定位钢棒(85)进行侧向靠紧定位；所述R轴左活动臂臂体(80)上表面的槽内，安装有R轴左活动臂定位导轨(81)，并以R轴左活动臂定位导轨定位钢棒(84)进行侧向靠紧定位；所述R轴右活动臂定位导轨(18)上，安装有四个R轴右活动臂导轨滑块(16)，滑块上安装有R轴右活动臂滑座(19)；所述R轴左活动臂定位导轨(81)上，安装有四个R轴左活动臂导轨滑块(79)，滑块上安装有R轴左活动臂滑座(83)；所述R轴右活动臂臂体(24)后端的定位槽内，安装有R轴右活动臂电机安装板(21)，R轴右活动臂伺服电机(23)通过定位凸缘，以螺钉安装在R轴右活动臂电机安装板(21)上；所述R轴左活动臂臂体(80)后端的定位槽内，安装有R轴左活动臂电机安装板(74)，R轴左活动臂伺服电机(73)通过定位凸缘，以螺钉安装在R轴左活动臂电机安装板(74)上；所述R轴右活动臂传动丝母(14)的螺纹旋入R轴右活动臂传动丝杠(17)的配合螺纹，使R轴右活动臂传动丝杠(17)一端的凹孔套入R轴右活动臂伺服电机(23)的电机轴，以紧定螺钉固定；所述R轴左活动臂传动丝母(8)的螺纹旋入R轴左活动臂传动丝杠(78)的配合螺纹，使R轴左活动臂传动丝杠(78)一端的凹孔套入R轴左活动臂伺服电机(73)的电机轴，以紧定螺钉固定；所述R轴右活动臂传动丝杠(17)的另一端安装R轴右活动臂丝杠轴承(10)，并以R轴右活动臂前端支撑(9)的配合孔装入轴承外环，然后将R轴右活动臂前端支撑(9)以螺栓安装在R轴右活动臂臂体(24)的前端面上；所述R轴左活动臂传动丝杠(78)的另一端安装R轴左活动臂丝杠轴承(7)，并以R轴左活动臂前端支撑(4)的配合孔装入轴承外环，然后将R轴左活动臂前端支撑(4)以螺栓安装在R轴左活动臂臂体(80)的前端面上；所述R轴右活动臂传动丝母(14)通过螺钉与R轴右活动臂滑座(19)联接，使其可沿R轴右活动臂定位导轨(18)前后平移；所述R轴左活动臂传动丝母(8)通过螺钉与R轴左活动臂滑座(83)联接，使其可沿R轴左活动臂定位导轨(81)前后平移；所述R轴右活动臂前端电子限位光电传感器(13)、R轴左活动臂前端电子限位光电传感器(5)分别安装在R轴右活动臂前端支撑(9)、R轴左活动臂前端支撑(4)的外侧面，将R轴右活动臂前端电子限位挡片(12)、R轴左活动臂前端电子限位挡片(6)分别安装在R轴右活动臂滑座(19)、R轴左活动臂滑座(83)的外侧面，调整至两硬限位面大约5mm距离时，光电传感器反馈信号，伺服电机停止运转；所述R轴右活动臂后端电子限位光电传感器(22)、R轴左活动臂后端电子限位光电传感器(75)分别安装在R轴右活动臂电机安装板(21)、R轴左活动臂电机安装板(74)的外侧面，将R轴右活动臂后端电子限位挡片(20)、R轴左活动臂后端电子限位挡片(82)分别安装在R轴右活动臂滑座(19)、R轴左活动臂滑座(83)的外侧面，调整至两硬限位面大约5mm距离时，光电传感器反馈信号，伺服电机停止运转；所述R轴左右取片臂及FORK组合机构中，R轴右取片臂臂体(15)、R轴左取片臂臂体(3)分别安装在R轴左右活动臂机构中的R轴右活动臂滑座(19)、R轴左活动臂滑座(83)的上端面上，并可随R轴右活动臂滑座(19)、R轴左活动臂滑座(83)沿导轨作前后平移运动；所述两个FORK组合(1)分别安装在R轴右取片臂臂体(15)、R轴左取片臂臂体(3)的前端定位槽内，FORK组合(1)的进气口部位安装有密封垫圈；所述R轴右取片臂气路管接头(11)、R轴左取片臂气路管接头(2)分别安装在R轴右取片臂臂体(15)、R轴左取片臂臂体(3)的外侧面；当设备工作时，在控制计算机指令的控制下，气路沿R轴右取片臂气路管接头(11)、R轴左取片臂气路管接头(2，)通过R轴右取片臂臂体(15)、R轴左取片臂臂体(3)内部气路，到达FORK组合(1)的吸附口，以完成吸片与放片的动作。
所属类别：	发明专利