專(zhuān)利名稱(chēng)：勻膠顯影機(jī)用機(jī)械手裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及軌道式勻膠/顯影機(jī)中晶片的轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)，具體為一種勻膠顯影機(jī)用機(jī)械手裝置。
背景技術(shù)：
軌道式勻膠/顯影機(jī)是線(xiàn)性模塊配置的全自動(dòng)設(shè)備，任意兩個(gè)相鄰模塊之間都需要一個(gè)晶片的轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)，所以晶片的模塊間準(zhǔn)確快速傳送就顯得格外重要。為了實(shí)現(xiàn)不同模塊之間晶片的平穩(wěn)轉(zhuǎn)移和取放，一個(gè)簡(jiǎn)易機(jī)械手的開(kāi)發(fā)顯得尤為重要。該機(jī)械手應(yīng)該能完成左右旋轉(zhuǎn)和上下升降兩個(gè)功能，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單而可靠，同時(shí)造價(jià)較低，并能實(shí)現(xiàn)完全的國(guó)產(chǎn)化。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種勻膠顯影機(jī)用機(jī)械手裝置，該機(jī)械手結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠而又合理，操作維修非常方便，且造價(jià)較低。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是膠顯影機(jī)用機(jī)械手裝置，包括主軸、套筒、大齒輪I、大齒輪II、底板、機(jī)械手、小齒輪I、支座、小齒輪II、升降電機(jī)、旋轉(zhuǎn)電機(jī)；主軸外側(cè)設(shè)有套筒，小齒輪II由旋轉(zhuǎn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，小齒輪II與大齒輪I通過(guò)皮帶傳動(dòng)，大齒輪I通過(guò)連接部件與套筒固定，套筒上端與底板相連，主軸上部穿過(guò)底板，大齒輪II與主軸上部連接，支座置于底板上，大齒輪II與主軸上部連接，支座置于底板上，小齒輪I置于支座上，與機(jī)械手通過(guò)連接部件連接的小齒輪I與大齒輪II之間通過(guò)皮帶傳動(dòng)。
所述皮帶上下可以設(shè)有張緊輪；所述支座內(nèi)開(kāi)有與真空管、機(jī)械手相通的通道，主軸為中空軸，需要傳送的晶片置于機(jī)械手上表面，通過(guò)真空吸附裝置、主軸、真空管、支座，從機(jī)械手底部將晶片吸附于機(jī)械手上表面。
所述支座為“⊥”形，其內(nèi)通道為“」”形，小齒輪I與“⊥”形支座的豎向通過(guò)軸承配合。
本實(shí)用新型絲杠與升降電機(jī)連接，絲杠穿過(guò)提升板，與提升板螺紋傳動(dòng)配合；同時(shí)，主軸、導(dǎo)向桿穿過(guò)提升板，形成對(duì)提升板的三點(diǎn)定位。
本實(shí)用新型位置檢測(cè)開(kāi)關(guān)安裝在提升板上，與位于提升板右側(cè)的極限位檢測(cè)片配合完成機(jī)械手上下位的檢測(cè)。
本實(shí)用新型旋轉(zhuǎn)電機(jī)和升降電機(jī)可以為同步電機(jī)。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)及有益效果是1、本實(shí)用新型晶片在機(jī)械手上放置的中心點(diǎn)總是在一條直線(xiàn)上運(yùn)動(dòng)，且移動(dòng)距離可調(diào)。
2、本實(shí)用新型機(jī)械手配有真空吸附，輔助晶片定位，確保晶片在移動(dòng)中不發(fā)生偏移。
3、本實(shí)用新型機(jī)械手的上下移動(dòng)和左右旋轉(zhuǎn)均由步進(jìn)馬達(dá)實(shí)現(xiàn)，靠脈沖個(gè)數(shù)的給定來(lái)實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的重復(fù)定位精度。
4、本實(shí)用新型可以擁有良好的人機(jī)交互界面，對(duì)機(jī)械手進(jìn)行監(jiān)控。
5、本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠而又合理，操作維修非常方便，且造價(jià)較低，全部成本在4000元左右。


圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實(shí)用新型所在的系統(tǒng)原理框圖。
圖中，1真空吸附裝置；2主軸；3套筒；4位置檢測(cè)開(kāi)關(guān)；5大齒輪I；6大齒輪II；7底板；8機(jī)械手；9張緊輪；10皮帶；11真空管；12小齒輪I；13支座；14小齒輪II；15絲杠；16提升板；17聯(lián)軸器；18導(dǎo)向桿；19升降電機(jī)；20旋轉(zhuǎn)電機(jī)；21皮帶；22極限位檢測(cè)片；A晶片放置處。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，本實(shí)用新型包括真空吸附裝置1、主軸2、套筒3、位置檢測(cè)開(kāi)關(guān)4、大齒輪I 5、大齒輪II 6、底板7、機(jī)械手8、張緊輪9、皮帶10、真空管11、小齒輪I 12、支座13、小齒輪II 14、絲杠15、提升板16、聯(lián)軸器17、導(dǎo)向桿18、升降電機(jī)19、旋轉(zhuǎn)電機(jī)20、皮帶21、極限位檢測(cè)片22。主軸2為中空軸，其外側(cè)設(shè)有套筒3，小齒輪II 14由旋轉(zhuǎn)電機(jī)20驅(qū)動(dòng)，小齒輪II 14與大齒輪I 5通過(guò)皮帶21傳動(dòng)，大齒輪I 5通過(guò)連接部件與套筒3固定，套筒3上端與底板7相連，主軸2上部穿過(guò)底板7，大齒輪II 6與主軸2上部連接，支座13置于底板7上，支座13內(nèi)開(kāi)有與真空管11、機(jī)械手8相通的通道，支座13為“⊥”形，其內(nèi)通道為“」”形，小齒輪I 12與“⊥”形支座13的豎向通過(guò)軸承配合。與機(jī)械手8通過(guò)連接部件連接的小齒輪I 12由支座13支撐，小齒輪I 12是被動(dòng)齒輪，小齒輪I 12與大齒輪II 6之間通過(guò)皮帶10傳動(dòng)，皮帶10上設(shè)有張緊輪9，起到調(diào)節(jié)皮帶10張緊程度的作用。需要傳送的晶片放在機(jī)械手8上表面A處，通過(guò)真空吸附裝置1、主軸2、真空管11、支座13，從機(jī)械手底部將晶片吸附于機(jī)械手8上表面，從圖1中看，真空吸附裝置1分二部分，上面的為控制真空通斷的三通真空閥，下面的是檢測(cè)真空度是否滿(mǎn)足要求的真空開(kāi)關(guān)。絲杠15通過(guò)聯(lián)軸器17與升降電機(jī)19連接，絲杠15穿過(guò)提升板16，與提升板16螺紋傳動(dòng)配合；同時(shí)，主軸2、導(dǎo)向桿18穿過(guò)提升板16，形成對(duì)提升板16的三點(diǎn)定位，使提升板16只能在豎向上下運(yùn)動(dòng)，使位置控制更加精確。位置檢測(cè)開(kāi)關(guān)4安裝在提升板16上，通過(guò)極限位檢測(cè)片22和位置檢測(cè)開(kāi)關(guān)4的配合，完成對(duì)機(jī)械手上下運(yùn)動(dòng)整體的位置控制。
本實(shí)用新型由絲杠帶動(dòng)機(jī)械手傳送晶片整體上下升降，而左右的旋轉(zhuǎn)則由帶輪的旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)，驅(qū)動(dòng)均為步進(jìn)馬達(dá)(電機(jī))，以保證該機(jī)械手的重復(fù)位置精度。因?yàn)闄C(jī)械手工作時(shí)運(yùn)動(dòng)軌跡為直線(xiàn)，所以經(jīng)過(guò)周密的運(yùn)算，上下兩層旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的中心長(zhǎng)度應(yīng)保持一致，這樣便可確保其直線(xiàn)軌跡。考慮到軌道式勻膠/顯影機(jī)(Lineartrack)的配置為模塊化配置，該機(jī)械手應(yīng)該做為一個(gè)單獨(dú)的模塊進(jìn)行控制，由一個(gè)單獨(dú)的單片機(jī)(W77E58 51單片機(jī)華邦單片機(jī)公司)來(lái)實(shí)現(xiàn)其程序控制。
本實(shí)用新型機(jī)械手的工作原理為本實(shí)用新型機(jī)械手是由兩個(gè)步進(jìn)電機(jī)(升降電機(jī)19和旋轉(zhuǎn)電機(jī)20)驅(qū)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)電機(jī)20帶動(dòng)機(jī)械手齒輪旋轉(zhuǎn)并經(jīng)同步帶傳動(dòng)使機(jī)械手8做水平直線(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)。參與該機(jī)械手實(shí)現(xiàn)直線(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的齒輪有四個(gè)，其中兩個(gè)大齒輪(大齒輪I 5、大齒輪II 6)的齒數(shù)為32，而小齒輪(小齒輪I 12、小齒輪II 14)的齒數(shù)為16，也就是說(shuō)當(dāng)小齒輪旋轉(zhuǎn)兩圈時(shí)大齒輪則對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)一圈。因?yàn)樵谛D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)中該機(jī)械手主軸2和上面的大齒輪II 6是不旋轉(zhuǎn)的，機(jī)械手臂的旋轉(zhuǎn)是由固定在套筒3上的底板7帶動(dòng)的。因而可以得出，當(dāng)主軸2上下面的大齒輪I 5旋轉(zhuǎn)某一角度時(shí)，上面的小齒輪I 12將在與其相反方向上旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)的角度是大齒輪旋轉(zhuǎn)角度的二倍，小齒輪I 12自轉(zhuǎn)的同時(shí)，還繞著主軸2公轉(zhuǎn)，如果只是公轉(zhuǎn)，那么上層的機(jī)械手就只會(huì)繞主軸旋轉(zhuǎn)，不會(huì)走直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。又因?yàn)樯喜康拇簖X輪II 6和小齒輪I12的中心距離與機(jī)械手臂的長(zhǎng)度相同。這樣，通過(guò)角度的補(bǔ)償，實(shí)現(xiàn)了該機(jī)械手的往復(fù)直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。
本實(shí)用新型升降電機(jī)19通過(guò)聯(lián)軸器17帶動(dòng)絲杠15旋轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)械手8的垂直直線(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)。由結(jié)構(gòu)圖1可知，該機(jī)械手的主軸2及導(dǎo)向桿18同時(shí)在機(jī)械手8升降過(guò)程中起導(dǎo)向作用，進(jìn)而保證了該機(jī)構(gòu)的平穩(wěn)準(zhǔn)確升降。
本實(shí)用新型由于主軸2是中空的，所以真空管11由機(jī)械手臂下的支座13接出后導(dǎo)入主軸2中順下，再?gòu)闹鬏S2下端引出后，接入真空吸附裝置1，實(shí)現(xiàn)了晶片的真空吸附。
本實(shí)用新型機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)中包括取片運(yùn)動(dòng)和送片運(yùn)動(dòng)，可以是兩個(gè)動(dòng)作或者其中一個(gè)動(dòng)作。機(jī)械手回到零點(diǎn)，在零點(diǎn)的停留時(shí)間最小為零秒，即取片和送片動(dòng)作組成無(wú)間歇的連續(xù)動(dòng)作；也可以是連續(xù)的無(wú)間歇取片送片運(yùn)動(dòng)。
如圖2所示，本實(shí)用新型可以通過(guò)人機(jī)交互界面經(jīng)協(xié)調(diào)控制器(上位機(jī))對(duì)機(jī)械手控制器(單片機(jī))進(jìn)行監(jiān)控，單片機(jī)接受來(lái)自設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)傳來(lái)的信號(hào)后，單片機(jī)不斷對(duì)位置檢測(cè)開(kāi)關(guān)的狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)，同時(shí)位置檢測(cè)開(kāi)關(guān)將數(shù)字開(kāi)關(guān)量的信號(hào)傳送給單片機(jī)，單片機(jī)發(fā)出電機(jī)控制信號(hào)經(jīng)多軸驅(qū)動(dòng)，分別給R軸步進(jìn)電機(jī)(旋轉(zhuǎn)電機(jī)20)驅(qū)動(dòng)器或Z軸步進(jìn)電機(jī)(升降電機(jī)19)驅(qū)動(dòng)器，進(jìn)一步驅(qū)動(dòng)R軸步進(jìn)電機(jī)(旋轉(zhuǎn)電機(jī)20)或Z軸步進(jìn)電機(jī)(升降電機(jī)19)，完成機(jī)械手的水平運(yùn)動(dòng)(R軸)或垂直運(yùn)動(dòng)(Z軸)。
權(quán)利要求1.勻膠顯影機(jī)用機(jī)械手裝置，其特征在于包括主軸(2)、套筒(3)、大齒輪I(5)、大齒輪II(6)、底板(7)、機(jī)械手(8)、小齒輪I(12)、支座(13)、小齒輪II(14)、升降電機(jī)(19)、旋轉(zhuǎn)電機(jī)(20)；主軸(2)外側(cè)設(shè)有套筒(3)，小齒輪II(14)由旋轉(zhuǎn)電機(jī)(20)驅(qū)動(dòng)，小齒輪II(14)與大齒輪I(5)通過(guò)皮帶(21)傳動(dòng)，大齒輪I(5)通過(guò)連接部件與套筒(3)固定，套筒(3)上端與底板(7)相連，主軸(2)上部穿過(guò)底板(7)，大齒輪II(6)與主軸(2)上部連接，支座(13)置于底板(7)上，大齒輪II(6)與主軸(2)上部連接，支座(13)置于底板(7)上，小齒輪I(12)置于支座(13)上，與機(jī)械手(8)通過(guò)連接部件連接的小齒輪I(12)與大齒輪II(6)之間通過(guò)皮帶(10)傳動(dòng)。
2.按照權(quán)利要求1所述的勻膠顯影機(jī)用機(jī)械手裝置，其特征在于皮帶(10)上下設(shè)有張緊輪(9)。
3.按照權(quán)利要求1所述的勻膠顯影機(jī)用機(jī)械手裝置，其特征在于支座(13)內(nèi)開(kāi)有與真空管(11)、機(jī)械手(8)相通的通道，主軸(2)為中空軸，需要傳送的晶片置于機(jī)械手(8)上表面，通過(guò)真空吸附裝置(1)、主軸(2)、真空管(11)、支座(13)，從機(jī)械手底部將晶片吸附于機(jī)械手(8)上表面。
4.按照權(quán)利要求3所述的勻膠顯影機(jī)用機(jī)械手裝置，其特征在于支座(13)為“⊥”形，其內(nèi)通道為“”形，小齒輪I(12)與“⊥”形支座(13)的豎向通過(guò)軸承配合。
5.按照權(quán)利要求1所述的勻膠顯影機(jī)用機(jī)械手裝置，其特征在于絲杠(15)與升降電機(jī)(19)連接，絲杠(15)穿過(guò)提升板(16)，與提升板(16)螺紋傳動(dòng)配合；同時(shí)，主軸(2)、導(dǎo)向桿(18)穿過(guò)提升板(16)，形成對(duì)提升板(16)的三點(diǎn)定位。
6.按照權(quán)利要求5所述的勻膠顯影機(jī)用機(jī)械手裝置，其特征在于位置檢測(cè)開(kāi)關(guān)(4)安裝在提升板(16)上，與位于提升板右側(cè)的極限位檢測(cè)片(22)配合完成機(jī)械手上下位的檢測(cè)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及軌道式勻膠/顯影機(jī)中晶片的轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)，具體為一種勻膠顯影機(jī)用機(jī)械手裝置。主軸外側(cè)設(shè)有套筒，小齒輪II由旋轉(zhuǎn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，小齒輪II與大齒輪I通過(guò)皮帶傳動(dòng)，大齒輪I通過(guò)連接部件與套筒固定，套筒上端與底板相連，主軸上部穿過(guò)底板，大齒輪II與主軸上部連接，支座置于底板上，大齒輪II與主軸上部連接，支座置于底板上，小齒輪I置于支座上，與機(jī)械手通過(guò)連接部件連接的小齒輪I與大齒輪II之間通過(guò)皮帶傳動(dòng)。該機(jī)械手結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠而又合理，操作維修非常方便，且造價(jià)較低。
文檔編號(hào)H01L21/027GK2901376SQ200620090740
公開(kāi)日2007年5月16日 申請(qǐng)日期2006年5月10日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月10日
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