CN104576471B - 一种紧凑型片针升降机构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及半导体制造过程中晶片的搬运设备，具体地说是一种晶片被机械手取放时使晶圆升降的紧凑型片针升降机构，包括底座、摆动气缸、摆杆、连杆及带有片针的片针架，其中摆动气缸安装在底座上，所述摆杆的一端与摆动气缸的转轴相连，另一端通过连杆与所述片针架连接，所述摆动气缸驱动摆杆摆动，通过摆杆带动连杆、进而带动带有片针的片针架升降。本发明通过摆动气缸带动摆杆转动，进而通过连杆带动片针架及片针升降，在片针升降距离相同的情况下，本发明与传统直杆气缸驱动的片针升降机构相比，在片针运动方向上可有相对较小的结构尺寸，可节省机构占用片针运动方向上的空间，有利于整机的结构优化。

Description

一种紧凑型片针升降机构
技术领域
本发明涉及半导体制造过程中晶片的搬运设备，具体地说是一种晶片被机械手取放时使晶圆升降的紧凑型片针升降机构。
背景技术
半导体制造设备对诸如工作环境、工作空间等各方面的要求都很高。在半导体制造过程中，晶片需要被搬运的不同工位。现有使晶圆升降的片针升降机构采用线性气缸，气缸杆伸缩方向与片针升降方向一致。这种采用气缸的垂直布置结构，使得片针升降机构占用较大的垂直方向的空间。
发明内容
为了满足半导体制造设备对工作空间的要求，本发明的目的在于提供一种紧凑型片针升降机构。该紧凑型片针升降机构实现了在片针升降范围相同的情况下，减小机构占用的空间。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
本发明包括底座、摆动气缸、摆杆、连杆及带有片针的片针架，其中摆动气缸安装在底座上，所述摆杆的一端与摆动气缸的转轴相连，另一端通过连杆与所述片针架连接，所述摆动气缸驱动摆杆摆动，通过摆杆带动连杆、进而带动带有片针的片针架升降。
其中：所述底座上安装有对片针架的升降起支撑导向作用的导向装置，包括导轨、导轨架、滑块及滑动座，所述导轨通过导轨架安装在底座上，导轨上配合连接有滑块，所述片针架通过滑动座与滑块相连，通过摆动气缸的驱动沿导轨升降；所述导轨架为“L”形，“L”形的一边固接在所述底座上，“L”形的另一边朝向摆动气缸的表面上固接有导轨，所述“L”形的另一边上开有供所述片针架升降的豁口；所述导轨为两根，相互平行地固定在导轨架上、且垂直于所述底座；所述豁口位于两根导轨的中间；所述连杆的两端分别通过轴承与摆杆的另一端及片针架铰接。
本发明的优点与积极效果为：
1.本发明通过摆动气缸带动摆杆转动，进而通过连杆带动片针架及片针升降，在片针升降距离相同的情况下，本发明与传统直杆气缸驱动的片针升降机构相比，在片针运动方向上可有相对较小的结构尺寸，可节省机构占用片针运动方向上的空间，有利于整机的结构优化。
2.本发明摆动气缸可以调节其转轴转角范围，不同的转角范围对应不同的片针运动行程。
3.本发明的导向装置可约束片针架只做直线运动，实现片针的升降；导轨架上开设了豁口，避免与片针架在升降过程中发生干涉。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明片针处于下降状态的结构示意图；
图3为本发明片针处于上升状态的结构示意图；
其中：1为底座，2为摆动气缸，3为摆杆，4为连杆，5为片针架，6为导轨，7为导轨架，8为滑块，9为滑动座，10为片针。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详述。
如图1所示，本发明包括包括底座1、摆动气缸2、摆杆3、连杆4、片针架5及对片针架5的升降起支撑导向作用的导向装置，其中摆动气缸2固定在底座1上，导向装置安装在底座1上、并位于摆动气缸2的一侧。摆杆3的一端与摆动气缸2的转轴固接，另一端与连杆4的一端铰接，连杆4的另一端与片针架5铰接；连杆4的两端均采用轴承与摆杆3的一端及片针架5铰接。在片针架5上固定有多根片针10，摆动气缸2驱动摆杆3摆动，通过摆杆3带动连杆4、进而带动带有片针10的片针架5升降。
导向装置包括导轨6、导轨架7、滑块8及滑动座9，其中导轨架7为“L”形，“L”形的一边固接在底座1上，“L”形的另一边朝向摆动气缸2的表面上固接有两根相互平行的导轨6，两根导轨6分别垂直于底座1。在导轨6上配合连接有滑块8，片针架5通过滑动座9与滑块8相连，通过摆动气缸2的驱动沿导轨6升降。在“L”形的另一边上开有供片针架5升降的豁口，以避免在片针架5升降的过程中发生干涉；该豁口位于两根导轨6的中间。
本发明的工作原理为：
摆动气缸2是片针架5及片针10升降的驱动部分，通过摆杆3及连杆4驱动片针10运动。导轨6与滑块8约束滑动座9的运动轨迹，从而约束片针10的运动轨迹，使片针10在直线上运动。在片针10升降运动时，连杆4与摆杆3和片针架5有相对转动。具体为：
摆动气缸2驱动摆杆3摆动，摆杆3带动连杆4运动，片针架5在连杆4的带动下运动，从而实现摆动气缸2驱动片针10运动。片针架5上固接有滑动座9，滑动座9由导轨6约束只做直线运动。当摆动气缸2转轴转动时，驱动摆杆3摆动，片针架5在垂直方向做直线运动，从而实现片针的升降。
摆杆3在不同的转动位置对应片针10不同的升降位置。摆动气缸2可以调节其转轴转角范围，从而改变摆杆3摆动范围。摆杆3不同的摆动范围对应不同的片针10运动行程。当摆动气缸2摆动到某一方向的极限位置时，如果片针10处于升起状态，则摆动气缸2摆动到另一方向的极限位置时，片针10处于下降状态。图2是本发明片针升降机构在片针10下降状态的示意图，图3是本发明片针升降机构在片针10上升状态的示意图。

Claims (4)

1.一种紧凑型片针升降机构，其特征在于：包括底座(1)、摆动气缸(2)、摆杆(3)、连杆(4)及带有片针(10)的片针架(5)，其中摆动气缸(2)安装在底座(1)上，所述摆杆(3)的一端与摆动气缸(2)的转轴相连，另一端通过连杆(4)与所述片针架(5)连接，所述摆动气缸(2)驱动摆杆(3)摆动，通过摆杆(3)带动连杆(4)、进而带动带有片针(10)的片针架(5)升降；
所述底座(1)上安装有对片针架(5)的升降起支撑导向作用的导向装置，包括导轨(6)、导轨架(7)、滑块(8)及滑动座(9)，所述导轨(6)通过导轨架(7)安装在底座(1)上，导轨(6)上配合连接有滑块(8)，所述片针架(5)通过滑动座(9)与滑块(8)相连，通过摆动气缸(2)的驱动沿导轨(6)升降。
2.按权利要求1所述的紧凑型片针升降机构，其特征在于：所述导轨架(7)为“L”形，“L”形的一边固接在所述底座(1)上，“L”形的另一边朝向摆动气缸(2)的表面上固接有导轨(6)，所述“L”形的另一边上开有供所述片针架(5)升降的豁口。
3.按权利要求2所述的紧凑型片针升降机构，其特征在于：所述导轨(6)为两根，相互平行地固定在导轨架(7)上、且垂直于所述底座(1)；所述豁口位于两根导轨(6)的中间。
4.按权利要求1至3任一权利要求所述的紧凑型片针升降机构，其特征在于：所述连杆(4)的两端分别通过轴承与摆杆(3)的另一端及片针架(5)铰接。
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