專利名稱：石墨舟載具和包含其的機器人系統(tǒng)和機器人處理系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及工業(yè)機器人，更具體地說，涉及一種石墨舟載具和一種使用該載具的機器人系統(tǒng)和機器人處理系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
由于太陽能硅片處理的工藝要求，石墨舟進入PECVD (等離子體增強化學(xué)氣相沉積法)工藝處理設(shè)備前必須把硅片放入舟內(nèi)指定位置，待工藝處理完成后再把硅片從中取出。石墨舟內(nèi)僅用鉤釘固定硅片，人工取放難度很大。每個石墨舟內(nèi)硅片的數(shù)量較大多(例如兩百片以上)，人工只能逐片取放，勞動強度高，易疲勞。此外，由于硅 片很薄(一般小于O. 2mm)、易碎，而且人工不可直接觸碰，需要使用專用吸筆。人工取放速度慢而且碎片率高。目前已經(jīng)采用了機器人系統(tǒng)來進行前述的取放工作，其具備高精度和高效率的優(yōu)勢。機器人系統(tǒng)使用的專用夾具和系統(tǒng)本身具有非常高的重復(fù)定位精度，保證了較低并且穩(wěn)定的碎片率?，F(xiàn)有的類似自動化設(shè)備多數(shù)為在線式生產(chǎn)，與每套PECVD工藝處理設(shè)備一對一單獨配合，并且要在工藝處理設(shè)備后留出足夠安裝空間，額外占地空間大。對于已經(jīng)布置好的生產(chǎn)車間內(nèi)，設(shè)備后部也沒有足夠空間。此外，由于在線生產(chǎn)設(shè)備只能和工藝處理設(shè)備一對一配對，所以產(chǎn)能低、柔性差。由于此，已經(jīng)開發(fā)除了離線式的機器人處理系統(tǒng)，其不用與PECVD工藝處理設(shè)備配對，也不必占用大量空間，對已有設(shè)備也無需任何改造。機器人系統(tǒng)可不間斷地處理兩個石墨舟，并且不針對特定的PECVD設(shè)備，所有效率高、柔性好。但是在現(xiàn)有類似離線式生產(chǎn)設(shè)備中，一個或者兩個石墨舟工作位置是布局在機器人周圍(如側(cè)面或兩側(cè))，占地面積大，在工廠內(nèi)很難布局。

實用新型內(nèi)容針對上述技術(shù)問題，本實用新型提出了一種新的石墨舟載具，其包括第一平臺和第二平臺，第一平臺具有用于支撐第一石墨舟的第一操作位置，第二平臺具有用于支撐第二石墨舟的第二操作位置，所述第一操作位置和第二操作位置都在一機器人的工作范圍內(nèi)，所述第一操作位置和第二操作位置沿第一方向和與所述第一方向垂直的第二方向錯開，所述第一操作位置和第二操作位置沿與所述第一方向和第二方向垂直的第三方向至少部分地重疊。在一種實施方式中，所述第一方向是豎直方向并且所述第一平臺高于所述第二平臺；所述第二方向是水平方向。在一種實施方式中，在所述第二方向上，所述第二平臺延伸超過所述第一平臺的兩端。在一種實施方式中，所述第一平臺與所述第二平臺的高度差至少大于所述第二石墨舟的高度。[0010]在一種實施方式中，所述第二平臺上設(shè)置有導(dǎo)軌，所述第二石墨舟可沿所述導(dǎo)軌移動。 在一種實施方式中，所述第二石墨舟可沿所述第二方向或第三方向移動。本實用新型還提供了一種機器人系統(tǒng)，包括前述的石墨舟載具和用于操作所述第一石墨舟和第二石墨舟的機器人，其中沿著所述第二方向，所述第二操作位置比所述第一操作位置更靠近所述機器人。本實用新型還提供了一種機器人處理系統(tǒng)，包括前述的機器人系統(tǒng)和用于處理所述第一石墨舟或第二石墨舟中裝載的物品的處理設(shè)備，其中，所述第三方向是所述處理設(shè)備的寬度方向，所述機器人用于將所述物品從所述第一石墨舟或第二石墨舟取放到所述處理設(shè)備上或者將所述物品從所述處理設(shè)備取放到所述第一石墨舟或第二石墨舟上。在一種實施方式中，所述物品是硅片。

圖I示意性地示出一種石墨舟的結(jié)構(gòu)示圖；圖2示意性地示出根據(jù)本實用新型的一種石墨舟載具和機器人系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)；和圖3示意性地示出根據(jù)本實用新型的一種機器人處理系統(tǒng)的俯視圖。
具體實施方式
圖I不意性地不出一種石墨舟的結(jié)構(gòu)不圖。石墨舟用于裝載娃片等物品，以便于對硅片進行進一步的加工。圖I所示的石墨舟I呈矩形，其中可以容納數(shù)百片硅片，其尺寸例如可以是2. O米X0. 3米。當(dāng)然，應(yīng)當(dāng)理解，根據(jù)應(yīng)用的不同，石墨舟也可以是其他的形狀，例如圓形，并且其尺寸也可以根據(jù)需要進行調(diào)整。圖2示意性地示出根據(jù)本實用新型的一種石墨舟載具10和機器人系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。為了克服現(xiàn)有技術(shù)中一個或者兩個石墨舟布局在機器人周圍導(dǎo)致占地面積大、很難布局等的缺陷，本實用新型充分利用機器人的球形工作域的特點，提出了一種石墨舟的載具，其將石墨舟按上下層設(shè)置，從而減小石墨舟的占地寬度，縮小機器人的操作范圍，并因此使得硅片處理設(shè)備的布置也相應(yīng)緊湊。如圖2所示，該石墨舟載具10包括上層平臺11和下層平臺12，分別用于將石墨舟I支撐在各自的操作位置。當(dāng)石墨舟處于操作位置時，在操作過程中機器人2可以將石墨舟I中的硅片取走或?qū)⒐杵湃胧跧。鑒于機器人的球形工作域的特定，在石墨舟處于操作位置的狀態(tài)下，上層平臺11和下層平臺12上的石墨舟以沿水平方向錯開的方式設(shè)置(gp上層平臺11和下層平臺12上的石墨舟在圖2中以沿上下方向和水平方向都錯開的方式設(shè)置)，并且在使用中下層平臺12上的石墨舟沿水平方向更靠近機器人，使得機器人能夠容易地接近兩個石墨舟。這樣，機器人2可以在兩個舟間交替工作，沒有等待換舟的過程，使得工作效率最大化。同時，為了減小機器人操作系統(tǒng)的操作寬度，并實現(xiàn)緊湊型的硅片處理設(shè)備布局，圖2中的石墨舟載具在與紙面垂直的方向上至少部分地重疊，優(yōu)選完全重疊。這樣，在使用中，下層平臺12上的石墨舟沿圖2所示水平方向更靠近機器人，但是在沿與紙面垂直的方向上，兩個石墨舟均在機器人的相同操作范圍內(nèi)，因此能夠減小機器人的操作寬度。作為與機器人的操作寬度相適應(yīng)設(shè)置的硅片處理設(shè)備的布局，也可以因機器人操作寬度的減小而使得硅片處理設(shè)備的布局緊湊，如以下針對圖3的描述。位于上層平臺11上的石墨舟I在工作完成后可以由前端石墨舟處理設(shè)備(未示出)取走，而位于下層的石墨舟則由于靠近機器人2，導(dǎo)致前端石墨舟處理設(shè)備容易和操作硅片的機器人2發(fā)生干涉。因此，本實用新型提出在下層平臺12上設(shè)置導(dǎo)軌13。在下層平臺12上的石墨舟I完成工作之后，其可以沿著導(dǎo)軌13移動至遠離機器人2的位置。這里，其沿著導(dǎo)軌13的移動可以通過驅(qū)動裝置14來實現(xiàn)，例如導(dǎo)軌13可以采用絲杠的形式，驅(qū)動裝置14則是帶動導(dǎo)軌13轉(zhuǎn)動的電機。當(dāng)然，導(dǎo)軌13也可以采取傳動帶的形式或者其他形式。當(dāng)然還應(yīng)當(dāng)理解，在下層平臺12上的石墨舟I移動穿過上層平臺11下方的情況下，上層平臺11與下層平臺12之間的高度差應(yīng)當(dāng)至少大于石墨舟I的高度 。在一種實施方式中，下層平臺12比上層平臺11長，并且下層平臺11沿水平方向延伸超出上層平臺11的兩端。此外，在圖2中，下層平臺12上的石墨舟I以沿著兩個石墨舟錯位布置的方向(即左右方向)移動的方式設(shè)置。當(dāng)然，下層平臺12上的石墨舟I也可以以沿著垂直于紙面的方向或其他方向移動的方式設(shè)置。通過將下層石墨舟向外移出，可以供外部設(shè)備在載具上取放石墨舟，因此便利了整套設(shè)備的操作。圖3示出使用前述石墨舟載具的一種機器人處理系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括機器人2和石墨舟載具10。兩個石墨舟I分別置于石墨舟載具10的上層平臺11和下層平臺12上。機器人2可以將石墨舟I中的硅片取走或?qū)⒐杵湃胧跧。下層平臺12上的石墨舟I可以沿著其上的導(dǎo)軌13移動。例如，前端石墨舟處理設(shè)備(未示出)可以在上層平臺11上放置石墨舟1，等待機器人2處理。然后，前端石墨舟處理設(shè)備可以在下層平臺12上放置石墨舟1，石墨舟I然后沿導(dǎo)軌13滑入機器人2工作域內(nèi)等待機器人處理。機器人2從位于上層平臺或下層平臺上的石墨舟I內(nèi)取出硅片，放入硅片處理設(shè)備21、22、23或24中，硅片處理設(shè)備自動處理硅片。待處理完成后，機器人2在硅片處理設(shè)備內(nèi)取出硅片，放入準(zhǔn)備好的位于上層平臺或下層平臺上的石墨舟I內(nèi)。在下層平臺12上的石墨舟I放滿被處理完的硅片后，石墨舟2沿著導(dǎo)軌13滑出，等待前端石墨舟處理設(shè)備處理。通過這種使用上下層石墨舟載具的機器人處理系統(tǒng)，使得機器人操作系統(tǒng)的操作寬度得到顯著的減小，從而可以減小娃片處理設(shè)備21、22、23和24整體的寬度W,將娃片處理設(shè)備緊湊地布局，減小了設(shè)備占地面積，同時也便于設(shè)備的檢修和維護。應(yīng)當(dāng)理解，圖3及硅片處理設(shè)備的描述僅作為描述的示例，而不應(yīng)當(dāng)理解為對本實用新型范圍的任何限制。前述以容納硅片的石墨舟和用于處理硅片的硅片處理設(shè)備為例進行了描述，但是應(yīng)當(dāng)理解，前述石墨舟也可以用于容納其他物品。雖然已參照本實用新型的某些優(yōu)選實施例示出并描述了本實用新型，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)明白，在不背離由所附權(quán)利要求書所限定的本實用新型的精神和范圍的情況下，可以在形式上和細節(jié)上對其做出各種變化。
權(quán)利要求1.一種石墨舟載具，包括第一平臺和第二平臺，第一平臺具有用于支撐第一石墨舟的第一操作位置，第二平臺具有用于支撐第二石墨舟的第二操作位置，所述第一操作位置和第二操作位置都在一機器人的工作范圍內(nèi)，所述第一操作位置和第二操作位置沿第一方向和與所述第一方向垂直的第二方向錯開，所述第一操作位置和第二操作位置沿與所述第一方向和第二方向垂直的第三方向至少部分地重疊。
2.如權(quán)利要求I所述的石墨舟載具，其中，所述第一方向是豎直方向并且所述第一平臺高于所述第二平臺；所述第二方向是水平方向。
3.如權(quán)利要求2所述的石墨舟載具，其中，在所述第二方向上，所述第二平臺延伸超過所述第一平臺的兩端。
4.如權(quán)利要求2所述的石墨舟載具，其中，所述第一平臺與所述第二平臺的高度差至少大于所述第二石墨舟的高度。
5.如權(quán)利要求I至4中任一項所述的石墨舟載具，其中，所述第二平臺上設(shè)置有導(dǎo)軌，所述第二石墨舟可沿所述導(dǎo)軌移動。
6.如權(quán)利要求5所述的石墨舟載具，其中，所述第二石墨舟可沿所述第二方向或第三方向移動。
7.一種機器人系統(tǒng)，包括前述權(quán)利要求中任一項所述的石墨舟載具和用于操作所述第 一石墨舟和第二石墨舟的機器人，其中沿著所述第二方向，所述第二操作位置比所述第一操作位置更靠近所述機器人。
8.一種機器人處理系統(tǒng)，包括如權(quán)利要求7所述的機器人系統(tǒng)和用于處理所述第一石墨舟或第二石墨舟中裝載的物品的處理設(shè)備，其中，所述第三方向是所述處理設(shè)備的寬度方向，所述機器人用于將所述物品從所述第一石墨舟或第二石墨舟取放到所述處理設(shè)備上或者將所述物品從所述處理設(shè)備取放到所述第一石墨舟或第二石墨舟上。
9.如權(quán)利要求8所述的機器人處理系統(tǒng)，其中，所述物品是硅片。
專利摘要本實用新型提供了一種石墨舟載具，包括第一平臺和第二平臺，第一平臺具有用于支撐第一石墨舟的第一操作位置，第二平臺具有用于支撐第二石墨舟的第二操作位置，所述第一操作位置和第二操作位置都在一機器人的工作范圍內(nèi)，所述第一操作位置和第二操作位置沿第一方向和與所述第一方向垂直的第二方向錯開，所述第一操作位置和第二操作位置沿與所述第一方向和第二方向垂直的第三方向至少部分地重疊。本實用新型還提供了一種包含前述石墨舟載具的機器人系統(tǒng)和機器人處理系統(tǒng)。
文檔編號H01L21/67GK202758858SQ20122042270
公開日2013年2月27日 申請日期2012年8月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月23日
發(fā)明者陳黎, 高一平, 莊磊, 吳昊, 吳月海 申請人:Abb技術(shù)有限公司