CN103510065A - 基片上料机械手、基片上料***和pecvd设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基片上料机械手，包括：支架；手臂，所述手臂可上下旋转地连接在所述支架上；基片吸附件，所述基片吸附件设在所述手臂的一端上用于吸附基片；和旋转检测装置，所述旋转检测装置用于检测所述手臂的旋转运动。根据本发明实施例的基片上料机械手，通过将手臂可旋转地连接在支架上，使得当基片上料机械手运动受制时可实现与上料台的互锁设计，及时避免了手臂或基片吸附件的损坏，降低了维修和替换成本，并且不耽误工作进程，提高了工作效率。本发明还公开了一种基片上料***和具有其的PECVD设备。

Description

基片上料机械手、基片上料***和PECVD设备

技术领域

本发明涉及半导体器件技术领域，特别地涉及一种基片上料机械手、具有所述基片上料机械手的基片上料***和PECVD设备。

背景技术

传统的太阳能平板式PECVD（等离子体增强化学气相沉积）设备工作过程中，取片机械手从上料台的料盒中不断取出电池片。当取片机械手伸入到料盒中时，如果装载***出现故障而停止工作，此时操作人员在不熟悉整个设备的情况下极有可能直接对上料台进行升降，从而导致取片机械手被料盒压迫，进而导致取片机械手前端的吸附件损坏，甚至会使得取片机械手的手臂弯曲并导致支架变形。因此造成了对取片机械手的损坏，增加了维修和替换成本，而且耽误了工作进度。

此外，在现有的PECVD设备中，通常控制上料台的控制装置设置成在上料台发生故障时对该上料台进行锁定，即现有的PECVD只能实现对上料台的单锁设计。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种基片上料机械手，所述基片上料机械手避免了损坏，降低了维修和替换成本且不耽误工作进度。

本发明的另一个目的在于提出一种具有上述基片上料机械手的基片上料***。

本发明的再一个目的在于提出一种具有上述基片上料***的PECVD设备。

根据本发明第一方面实施例的基片上料机械手，包括：包括：支架；手臂，所述手臂可上下旋转地连接在所述支架上；基片吸附件，所述基片吸附件设在所述手臂的一端上用于吸附基片；和旋转检测装置，所述旋转检测装置用于检测所述手臂的旋转运动。

根据本发明实施例的基片上料机械手，通过将手臂可旋转地连接在支架上，使得当基片上料机械手运动受制时可实现与上料台的互锁设计，及时避免了对手臂或基片吸附件的损坏，降低了维修和替换成本，并且不耽误工作进度，提高了工作效率。

另外，根据本发明的基片上料机械手还具有如下附加技术特征：

可选地，所述旋转检测装置包括：用于测量所述手臂旋转角度的传感器。

可选地，所述手臂通过枢转轴连接在所述支架上。

可选地，所述传感器设在所述枢转轴处。

可选地，所述基片吸附件为吸盘。

可选地，所述旋转检测装置包括：弹性件，所述弹性件固定连接至所述手臂的另一端。

根据本发明第二方面实施例的基片上料***，包括：料盒，所述料盒内具有用于放置基片的腔室；可升降的上料台；传送带，所述传送带将所述料盒传送到所述上料台上；根据本发明第一方面实施例所述的基片上料机械手，其中所述基片上料机械手伸入所述腔室中进行取片；和第一控制单元，所述第一控制单元用于控制所述基片上料机械手的运动；以及第二控制单元，所述第二控制单元用于控制所述上料台的升降。

所述基片上料***还包括升降驱动装置，所述升降驱动装置设在所述上料台底部且与所述第二控制单元电连接以驱动所述上料台的升降。

可选地，所述第二控制单元在所述旋转检测装置检测到所述手臂旋转时停止所述上料台的升降。

可选地，所述升降驱动装置为丝杠。由此，通过采用丝杠，从而整个结构简单、易于安装且成本低。

所述基片上料***还包括托盘和上下夹持气缸，所述上下夹持气缸设在所述上料台上用于定位所述料盒。

根据本发明实施例的基片上料***，结构合理且性能安全，从而极大地提高了工作效率。

根据本发明第三方面实施例的一种PECVD设备，包括根据本发明第二方面实施例所述的基片上料***。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1（a）是根据本发明第一方面实施例的基片上料机械手的示意图；

图1（b）是根据本发明第一方面实施例的另一基片上料机械手的示意图；

图2是根据本发明第二方面实施例的基片上料***的示意图；

图3是图2中所示的基片上料***的基片上料机械手运动受制时上料台上升状态的示意图；

图4是图2中所示的基片上料***的基片上料机械手运动受制时上料台下降状态的示意图；和

图5是基片上料机械手位于准备位置时的示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面首先参考图2描述根据本发明第二方面实施例的基片上料***，所述基片上料***用于装载基片（图未示出）例如电池片。

根据本发明实施例的基片上料***，包括：料盒2、可升降的上料台3、传送带4、基片上料机械手1、第一和第二控制单元（图未示出）。

如图2所示，料盒2内具有用于放置基片的腔室20，具体地，腔室20的一侧敞开。传送带4将料盒2传送到上料台3上。

基片上料机械手1可从腔室20敞开的一侧伸入到腔室20中进行取出基片然后将基片装载到预定位置例如载板（图未示出）上，其中基片上料机械手1的具体结构在如下内容中进行详细描述。第一和第二控制单元分别用于控制基片上料机械手1的运动和上料台2的升降，其中基片上料机械手1的运动可包括例如直线运动和旋转运动。

下面参考图1（a）描述如上所述的基片上料机械手1，该基片上料机械手1用于将基片例如电池片从料盒2中取出并装载到预定位置。

根据本发明实施例的基片上料机械手1，包括：支架11、手臂12、基片吸附件13和旋转检测装置（未示出）。该旋转检测装置用于检测该手臂12的旋转运动。图1（a）显示了根据本发明的一个实施例的基片上料机械手1的示意图。如图1（a）所示，手臂12可上下旋转地连接在支架11上，可以理解的是，这里所说的“上下旋转”指的是，手臂12在绕着垂直于纸面的轴线方向绕枢转轴14顺时针或逆时针转动，如图3和图4所示。可选地，手臂12通过枢转轴14连接在支架11上。

基片吸附件13设在手臂12的另一端上用于吸附基片（图未示出）。根据本发明的一个实施例，该旋转检测装置可以为用于测量手臂12旋转角度的传感器（未示出）。传感器用于测量手臂12旋转角度的传感器，例如传感器为角度位移传感器。根据本发明的一个实施例，传感器设在枢转轴14处。

根据本发明的一个实施例，如图1（b）中所示，旋转检测装置可以包括弹性件15，所述弹性件15固定连接至手臂12的另一端，且所述手臂12的另一端从所述支架11向外延伸。由此，在手臂12被触碰旋转时，基于杠杆原理，可以通过弹性件15的弹性力的变化而检测到该手臂12的旋转。

这样，在基片上料***的第一控制单元出现故障的情况下，基片上料机械手1的运动受制，此时当上料台3继续升降，与所述基片上料机械手1发生接触，迫使手臂12在支架11上旋转，同时手臂12旋转的角度由旋转检测装置检测出并将检测到的信号发送给第二控制单元，如图3所示，第二控制单元及时控制上料台3并停止升降，由此可避免造成手臂12或基片吸附件13的损坏，实现了基片上料机械手1和上料台3之间的互锁设计。

根据本发明实施例的基片上料机械手1，通过将手臂12可旋转地连接在支架11上，使得当基片上料机械手1运动受制时可实现与上料台3的互锁设计，及时避免了手臂12或基片吸附件13的损坏，降低了维修和替换成本，并且不耽误工作进程，提高了工作效率。另外，通过设置旋转检测装置，还便于基片上料***的装载程序的编写和设计。根据本发明的一个实施例，基片吸附件13可以为吸盘。

在本发明的一个实施例中，基片上料***还包括升降驱动装置5，升降驱动装置5设在上料台3底部且与第二控制单元电连接以驱动上料台3的升降。其中可选地，升降驱动装置5为丝杠。由此，结构简单、易于安装且成本低。

可以理解的是，上述提到的第一控制单元和第二控制单元分别对基片上料机械手1的运动和上料台2的升降的控制方式，为本领域内普通技术人员已知，在此不再赘述。

在本发明的另一个实施例中，基片上料***还包括托盘和上下夹持气缸（图未示出），上下夹持气缸设在上料台3上用于定位料盒2，使得料盒2在上料台3上放置稳定以便于基片上料机械手1的伸入取片。

根据本发明实施例的基片上料***，结构合理，性能安全，大大提高了工作效率。

下面参考图1-图5详细描述根据本发明实施例的基片上料***的基片装载过程。

首先，如图5所示，基片上料机械手1位于准备位置B，等待工作。此时传送带4将料盒2传送到上料台3上并由托盘和上下夹持气缸定位。

然后上料台3下降到取片预备位置，如图2所示，然后基片上料机械手1向前（即朝向料盒2）运动，并伸入到料盒2的腔室20内准备取片。

然后上料台3上升到达取片位置（图未示出），使基片上料机械手1的基片吸附件13与料盒2内的第一片基片接触并吸附。此时基片上料机械手1被控制远离料盒2运动至预定位置例如载板处，将吸附的第一片基片放下，再朝向料盒2运动，并伸入到料盒2的腔室20内取出第二片基片。以上动作重复，直到取出料盒2内的所有基片为止。

此时基片上料机械手1回到准备位置B处，上料台3下降，输出空料盒2。然后上料台3上升，等待下一料盒2输入。由此完成了一个料盒2内的基片装载过程。其中可选地，准备位置B可与上述的预定位置（例如载板处）为相同的位置。

在此过程中，在基片上料***的第一控制单元出现故障的情况下，基片上料机械手1的运动受制，此时当上料台3继续升降时，会迫使手臂12在支架11上旋转，同时手臂12旋转的角度由旋转检测装置检测出并将检测到的信号发送给第二控制单元，第二控制单元及时控制上料台3停止升降，由此可避免造成手臂12或基片吸附件13的损坏，实现了基片上料机械手1和上料台3之间的互锁设计。

根据本发明第三方面实施例的PECVD（等离子体增强化学气相沉积）设备，包括根据本发明第二方面实施例所述的基片上料***。根据本发明实施例的PECVD设备的其他构成和操作对于本领域的普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种基片上料机械手，其特征在于，包括：

支架；

手臂，所述手臂可上下旋转地连接在所述支架上；

基片吸附件，所述基片吸附件设在所述手臂的一端上用于吸附基片；和

旋转检测装置，所述旋转检测装置用于检测所述手臂的旋转运动。

2.根据权利要求1所述的基片上料机械手，其特征在于，所述旋转检测装置包括：用于测量所述手臂旋转角度的传感器。

3.根据权利要求1所述的基片上料机械手，其特征在于，所述手臂通过枢转轴连接在所述支架上。

4.根据权利要求3所述的基片上料机械手，其特征在于，所述传感器设在所述枢转轴处。

5.根据权利要求1所述的基片上料机械手，其特征在于，所述旋转检测装置包括：弹性件，所述弹性件固定连接至所述手臂的另一端。

6.一种基片上料***，其特征在于，包括：

料盒，所述料盒内具有用于放置基片的腔室；

可升降的上料台；

传送带，所述传送带将所述料盒传送到所述上料台上；

根据权利要求1-5中任一项所述的基片上料机械手，其中所述基片上料机械手伸入所述腔室中进行取片；和

第一控制单元，所述第一控制单元用于控制所述基片上料机械手的运动；以及

第二控制单元，所述第二控制单元用于控制所述上料台的升降。

7.根据权利要求6所述的基片上料***，其特征在于，所述第二控制单元在所述旋转检测装置检测到所述手臂旋转时停止所述上料台的升降。

8.根据权利要求6所述的基片上料***，其特征在于，所述基片上料***还包括：

升降驱动装置，所述升降驱动装置设在所述上料台底部且与所述第二控制单元电连接以驱动所述上料台的升降。

9.根据权利要求8所述的基片上料***，其特征在于，所述升降驱动装置为丝杠。

10.一种PECVD设备，其特征在于，包括根据权利要求6-9中任一项所述的基片上料***。

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