CN113635292B - 一种半导体清洗设备用六轴机械手 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种半导体清洗设备用六轴机械手，设置有支撑底座，所述支撑底座的顶部设置有第一轴；六轴机械手还包括活动板，且活动板的截面为“𠃎”形结构，并且“𠃎”形活动板的横形板通过夹持板表面开设的通槽设置在所述夹持板的内侧；阀板，固定在所述引导绳的另一端，所述夹持板内开设有密封的固定腔；牵引绳，其底部与所述阀板的上端面固定连接，所述连接腔的两侧分别设置有第一出风孔和第二出风孔。该半导体清洗设备用六轴机械手，在对半导体器件收容装置夹持过后，可通过吹风的方式将其内部浮灰吹落，为后续的清洗提供便捷，并且在夹持过程中，设有对半导体器件收容装置限位的结构，保证运送过程中不会出现掉落的现象。

Description

一种半导体清洗设备用六轴机械手

技术领域

本发明涉及半导体清洗设备技术领域，具体为一种半导体清洗设备用六轴机械手。

背景技术

半导体晶圆表面的清理需要使用到特定的清洗设备，其中人工清洗不足以达到精密度以及洁净度要求，因此需要在清洗设备中设置机械手机构来代替人工手动操作。六轴机械手通过更多轴向的运动，可满足半导体清洗过程中的多角度以及精度要求，例如公开号为CN213647559U的一种新型六轴机械手…解决了现有六轴机械手在加工轴上不具备清理结构，在工厂中一些操作完成后需要对机械手的操作夹具进行清理，人工清理费时费力，且降低了生产速度的问题，具备了清理加工轴的优点。但是该新型六轴机械手在实际使用过程中依旧存在以下缺点：

1.由于半导体晶圆在清洗过程中首先放入承载花篮中，因此在夹持过程中为了避免对承载花篮里面的半导体晶圆造成损坏，通常夹持力度有限，这就容易在运送过程中出现掉落的现象，因此传统的机械手则缺少在夹持后保持花篮稳定的结构；

2.由于承载花篮在清洗之前，其表面会粘附不同量的灰尘，而对其清理完全依靠后续的清洗设备，因此会增加清洗难度和时间，在对承载花篮夹持过程中，缺少对其表面浮灰吹落的结构。

针对上述问题，急需在原有六轴机械手的基础上进行创新设计。

发明内容

本发明的目的在于提供一种半导体清洗设备用六轴机械手，以解决上述背景技术提出在对半导体器件收容装置夹持过程中，缺少对半导体器件收容装置里的器件表面浮灰吹落的结构，且容易在运送过程中出现掉落的现象，因此传统的机械手则缺少在夹持后保持半导体器件收容装置稳定的结构的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种半导体清洗设备用六轴机械手，设置有支撑底座，所述支撑底座的顶部设置有第一轴，且第一轴的顶部和第二轴的一端转动连接，所述第二轴的另一端设置有第三轴，且第三轴通过第四轴和第五轴相互连接，所述第五轴的端头处设置有第六轴，且第六轴的端头处安装有夹持板；

六轴机械手还包括活动板，且活动板的截面为“𠃎”形结构，并且“𠃎”形活动板的横形板通过夹持板表面开设的通槽设置在所述夹持板的内侧，所述活动板通过通槽和夹持板组成滑动结构，且活动板的底部一端通过第二弹簧和夹持板的内壁固定连接，所述夹持板内固定有分隔板，且活动板的底部另一端和引导绳的一端固定连接，并且夹持板上开设有固定孔，并且活动板的横形板和分隔板为滑动连接，同时移动后的活动板的横形板穿过固定孔内；

阀板，固定在所述引导绳的另一端，所述夹持板内开设有密封的固定腔，阀板设置在固定腔内，且夹持板的侧壁设置有输气腔，所述输气腔的底部通过连接管和活动板固定连接，且活动板的竖形板的内部开设有缓流腔，并且活动板的竖形板的侧面安装有吸盘；

牵引绳，其底部与所述阀板的上端面固定连接，所述牵引绳的顶部和活动块相互连接，所述夹持板内开设有连接腔，且活动块设置在连接腔内，所述连接腔的两侧分别设置有第一出风孔和第二出风孔，且连接腔的顶部和连接通道的一端相互连接，并且连接通道的另一端设置有输气管；

所述阀板的边缘处和固定腔的内壁紧密贴合，且阀板和固定腔为纵向的滑动连接，并且固定腔通过输气腔和连接管相连通，当引导绳被拉动后，能够拉动阀板在固定腔内向下滑动，进而产生吸力，并通过输气腔传递至连接管内；

所述连接管为弹簧管结构，且连接管通过缓流腔和吸盘相互连通，连接管内的吸力可通过缓流腔传递至吸盘内，进而实现吸盘吸附在半导体器件收容装置的侧面，由于连接管的弹簧管结构，因此既不会影响活动板的移动，又方便气体的传输；

所述活动块的内部贯穿有活动轴，且活动块通过活动轴和夹持板组成转动结构，并且活动块的截面为“L”形结构，同时活动块的转动范围为0-90°，当阀板向下运动时可通过牵引绳拉动活动块转动，实现不同出风孔的连通；

所述活动轴的两端均缠绕有带动活动块复位的第三弹簧，且活动块的两端侧面均粘贴有橡胶材质的密封块，并且密封块的厚度等于活动块和连接腔的最短距离，初始状态下的活动块能够对第二出风孔进行封堵，而被拉动转动90°之后的活动块能够实现对第一出风孔进行封堵；

所述第一出风孔和第二出风孔均为倾斜向下设置，且两者与连接腔的连通状态相反，并且连接腔通过连接通道和输气管相连通，第一出风孔出风时，能够对夹持板周围的灰尘进行吹散，而第二出风孔出风时，能够对夹持的半导体器件收容装置及里面的器件表面浮灰吹散。

优选的，所述夹持板的两侧均设置有限位板，且限位板和夹持板组成转动结构，通过限位板能够对夹持的半导体器件收容装置两侧进行防护，防止在运送过程中出现掉落的现象，并且当半导体器件收容装置与限位板接触后能够带动其转动，进而保证限位板与半导体器件收容装置的贴合性。

优选的，所述限位板的侧面通过第一弹簧和夹持板相互连接，且限位板关于夹持板的竖轴线对称设置有2组，并且相邻2块限位板平行设置，转动后的限位板在不受推力时，通过第一弹簧的回弹性，能够恢复初始位置，以便后续对其他半导体器件收容装置的限位。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该半导体清洗设备用六轴机械手，在对半导体器件收容装置夹持过后，可通过吹风的方式将其内部浮灰吹落，为后续的清洗提供便捷，并且在夹持过程中，设有对半导体器件收容装置限位的结构，保证运送过程中不会出现掉落的现象；

1.当半导体器件收容装置被夹持后，其两侧能够与活动板接触并推动活动板移动，并通过第二弹簧的回弹性能够保证半导体器件收容装置两侧的稳定，而半导体器件收容装置的另外两侧能够与限位板接触，并带动限位板转动，通过第一弹簧的回弹性，能够保证半导体器件收容装置另外两侧的稳定，防止在运送过程中出现掉落的现象；

2.在活动板移动的同时能够拉动引导绳同步的移动，并拉动阀板在固定腔内向下运动，这样在阀板下移时能够产生吸力，并且吸力可通过输气腔进入连接管内部，并通过缓流腔进入吸盘内部，以便吸盘能够紧密吸附在半导体器件收容装置的侧面，防止运送过程中出现半导体器件收容装置偏移的现象，同时连接管为弹簧管结构，既不会影响活动板的移动，又方便气体的传送；

3.初始状态的活动块能够对第二出风孔进行封堵，这样从输气管输入的风力能够从第一出风孔吹向夹持板的周围，并将其周围的灰尘吹散，在阀板向下运动的同时能够通过牵引绳拉动活动块逆时针转动，当活动块转动90°后，能够起到对第一出风孔的封堵，这样风力就能够从第二吹风孔吹出，并将半导体器件收容装置里的器件上的浮灰吹落，为后续的清洗提供便捷，同时活动块在不受拉力后，通过第三弹簧的回弹性能够恢复原位。

附图说明

图1为本发明正视结构示意图；

图2为本发明夹持板正视结构示意图；

图3为本发明夹持板正剖结构示意图；

图4为本发明活动块正视结构示意图；

图5为本发明活动块立体结构示意图；

图6为本发明活动板移动后结构示意图；

图7为本发明活动板正剖结构示意图；

图8为本发明夹持板俯视结构示意图。

图中：1、支撑底座；2、第一轴；3、第二轴；4、第三轴；5、第四轴；6、第五轴；7、第六轴；8、夹持板；81、限位板；82、第一弹簧；9、活动板；10、通槽；11、第二弹簧；12、分隔板；13、引导绳；14、固定孔；15、阀板；16、固定腔；17、输气腔；18、连接管；19、缓流腔；20、吸盘；21、牵引绳；22、活动块；221、活动轴；222、第三弹簧；223、密封块；23、连接腔；24、第一出风孔；25、第二出风孔；26、连接通道；27、输气管。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-8，本发明提供一种技术方案：一种半导体清洗设备用六轴机械手，设置有支撑底座1，支撑底座1的顶部设置有第一轴2，且第一轴2的顶部和第二轴3的一端转动连接，第二轴3的另一端设置有第三轴4，且第三轴4通过第四轴5和第五轴6相互连接，第五轴6的端头处设置有第六轴7，且第六轴7的端头处安装有夹持板8；

六轴机械手还包括活动板9，且活动板9的截面为“𠃎”形结构，并且“𠃎”形活动板9的横形板通过夹持板8表面开设的通槽10设置在夹持板8的内侧，活动板9通过通槽10和夹持板8组成滑动结构，且活动板9的底部一端通过第二弹簧11和夹持板8的内壁固定连接，夹持板8内固定有分隔板12，且活动板9的底部另一端和引导绳13的一端固定连接，并且夹持板8上开设有固定孔14，并且活动板9的横形板和分隔板12为滑动连接，同时移动后的活动板9的横形板穿过固定孔14内；

阀板15，固定在引导绳13的另一端，夹持板8内开设有密封的固定腔16，阀板15设置在固定腔16内，且夹持板8的侧壁设置有输气腔17，输气腔17的底部通过连接管18和活动板9固定连接，且活动板9的竖形板的内部开设有缓流腔19，并且活动板9的竖形板的侧面安装有吸盘20；

牵引绳21，其底部与阀板15的上端面固定连接，牵引绳21的顶部和活动块22相互连接，夹持板8内开设有连接腔23，且活动块22设置在连接腔23内，连接腔23的两侧分别设置有第一出风孔24和第二出风孔25，且连接腔23的顶部和连接通道26的一端相互连接，并且连接通道26的另一端设置有输气管27。

夹持板8的两侧均设置有限位板81，且限位板81和夹持板8组成转动结构；限位板81的侧面通过第一弹簧82和夹持板8相互连接，且限位板81关于夹持板8的竖轴线对称设置有2组，并且相邻2块限位板81平行设置；

如图1-3、图6和图8所示，当半导体器件收容装置与夹持板8接触后，其两侧能够与活动板9接触并推动其滑动，进而起到对半导体器件收容装置两侧的限位，同时半导体器件收容装置的另外两侧能够与限位板81接触，并推动限位板81转动，进而起到对半导体器件收容装置另外两侧的限位，而限位板81在不受推力时，通过第一弹簧82的回弹性，能够恢复原位；

阀板15的边缘处和固定腔16的内壁紧密贴合，且阀板15和固定腔16为纵向的滑动连接，并且固定腔16通过输气腔17和连接管18相连通；连接管18为弹簧管结构，且连接管18通过缓流腔19和吸盘20相互连通；

如图3和图6-7所示，通过引导绳13拉动阀板15向下移动，下移后的阀板15能够产生吸力，并且吸力可通过输气腔17传递至连接管18内，最后进入缓流腔19内将吸盘20内的空气吸出，实现吸盘20稳定的吸附在半导体器件收容装置的侧面，防止在运送过程中出现偏移的现象；

活动块22的内部贯穿有活动轴221，且活动块22通过活动轴221和夹持板8组成转动结构，并且活动块22的截面为“L”形结构，同时活动块22的转动范围为0-90°；活动轴221的两端均缠绕有带动活动块22复位的第三弹簧222，且活动块22的两端侧面均粘贴有橡胶材质的密封块223，并且密封块223的厚度等于活动块22和连接腔23的最短距离；第一出风孔24和第二出风孔25均为倾斜向下设置，且两者与连接腔23的连通状态相反，并且连接腔23通过连接通道26和输气管27相连通；

如图4-6所示，阀板15向下移动时能够通过牵引绳21并拉动活动块22转动90°，以便实现第二出风孔25与连接腔23的连通，这样在对半导体器件收容装置夹持过后第二出风孔25即可通风，此时第一出风孔24呈封堵状态，封堵过程中密封块223能够保证出风孔的密封性，并将半导体器件收容装置里的器件的浮灰吹落，以便后续的清洗处理。

工作原理：如图1-3、图6和图8所示，通过机械手不同轴的驱动能够带动夹持板8对半导体器件收容装置进行夹持，当半导体器件收容装置与夹持板8接触后，其两侧能够与活动板9接触并推动其滑动，活动板9在通槽10和分隔板12内滑动，并带动第二弹簧11呈拉伸状态，再通过第二弹簧11的回弹性，能够实现对半导体器件收容装置的夹持，进而起到对半导体器件收容装置两侧的限位，同时半导体器件收容装置的另外两侧能够与限位板81接触，并推动限位板81转动，通过第一弹簧82的回弹性能够带动限位板81与半导体器件收容装置相贴合，进而起到对半导体器件收容装置另外两侧的限位，保证在夹持之后的运送中的稳定；

如图3和图6-7所示，当活动板9移动过后能够穿过固定孔14内部，并拉动引导绳13移动，进而通过引导绳13拉动阀板15向下移动，下移后的阀板15能够产生吸力，并且吸力可传递至输气腔17内，再通过连接管18进入缓流腔19内，最后将吸盘20内的空气吸出，实现吸盘20稳定的吸附在半导体器件收容装置的侧面，防止在运送过程中出现偏移的现象，而连接管18为弹簧管结构，因此在受到推动后能够收缩，既不会影响活动板9的移动，又方便气体的传送；

如图4-6所示，当阀板15向下移动时，能够拉动牵引绳21移动，并拉动活动块22逆时针转动90°，初始状态下的活动块22对第二出风孔25进行封堵，因此通过输气管27输入的风力能够通过连接通道26进入连接腔23内，并通过第一出风孔24吹出，起到对夹持板8周围灰尘吹散的作用，而转动90°之后的活动块22能够对第一出风孔24进行封堵，以便实现第二出风孔25与连接腔23的连通，这样在对半导体器件收容装置夹持过后第二出风孔25即可通风，并将半导体器件收容装置表面的浮灰吹落，以便后续的清洗处理，同时活动块22对出风孔进行封堵时，可实现密封块223与出风孔接触，进而保证封堵的密封性，当完成对半导体器件收容装置的夹持后，第二弹簧11的回弹性活动板9恢复原位，再通过第三弹簧222的回弹性带动活动块22顺指针转动90°，并带动阀板15恢复原位，风力能够继续从第一出风孔24吹出，这样方便后续对其他半导体器件收容装置的夹持。

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；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”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”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

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“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。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。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种半导体清洗设备用六轴机械手，设置有支撑底座（1），所述支撑底座（1）的顶部设置有第一轴（2），且第一轴（2）的顶部和第二轴（3）的一端转动连接，所述第二轴（3）的另一端设置有第三轴（4），且第三轴（4）通过第四轴（5）和第五轴（6）相互连接，所述第五轴（6）的端头处设置有第六轴（7），且第六轴（7）的端头处安装有夹持板（8）；

其特征在于，六轴机械手还包括活动板（9），且活动板（9）的截面为“𠃎”形结构，并且“𠃎”形活动板（9）的横形板通过夹持板（8）表面开设的通槽（10）设置在所述夹持板（8）的内侧，所述活动板（9）通过通槽（10）和夹持板（8）组成滑动结构，且活动板（9）的底部一端通过第二弹簧（11）和夹持板（8）的内壁固定连接，所述夹持板（8）内固定有分隔板（12），且活动板（9）的底部另一端和引导绳（13）的一端固定连接，并且夹持板（8）上开设有固定孔（14），并且活动板（9）的横形板和分隔板（12）为滑动连接，同时移动后的活动板（9）的横形板穿过固定孔（14）；

阀板（15），固定在所述引导绳（13）的另一端，所述夹持板（8）内开设有密封的固定腔（16），阀板（15）设置在固定腔（16）内，且夹持板（8）的侧壁设置有输气腔（17），所述输气腔（17）的底部通过连接管（18）和活动板（9）固定连接，且活动板（9）的竖形板的内部开设有缓流腔（19），并且活动板（9）的竖形板的侧面安装有吸盘（20）；

牵引绳（21），其底部与所述阀板（15）的上端面固定连接，所述牵引绳（21）的顶部和活动块（22）相互连接，所述夹持板（8）内开设有连接腔（23），且活动块（22）设置在连接腔（23）内，所述连接腔（23）的两侧分别设置有第一出风孔（24）和第二出风孔（25），且连接腔（23）的顶部和连接通道（26）的一端相互连接，并且连接通道（26）的另一端设置有输气管（27），且连接通道（26）设置在夹持板（8）上；

所述阀板（15）的边缘处和固定腔（16）的内壁紧密贴合，且阀板（15）和固定腔（16）为纵向的滑动连接，并且固定腔（16）通过输气腔（17）和连接管（18）相连通；

所述连接管（18）为弹簧管结构，且连接管（18）通过缓流腔（19）和吸盘（20）相互连通；

所述活动块（22）的内部贯穿有活动轴（221），且活动块（22）通过活动轴（221）和夹持板（8）组成转动结构，并且活动块（22）的截面为“L”形结构，同时活动块（22）的转动范围为0-90°；

所述活动轴（221）的两端均缠绕有带动活动块（22）复位的第三弹簧（222），且活动块（22）的两端侧面均粘贴有橡胶材质的密封块（223），并且密封块（223）的厚度等于活动块（22）和连接腔（23）的最短距离；

所述第一出风孔（24）和第二出风孔（25）均为倾斜向下设置，且两者与连接腔（23）的连通状态相反，并且连接腔（23）通过连接通道（26）和输气管（27）相连通。

2.根据权利要求1所述的一种半导体清洗设备用六轴机械手，其特征在于：所述夹持板（8）的两侧均设置有限位板（81），且限位板（81）和夹持板（8）组成转动结构。

3.根据权利要求2所述的一种半导体清洗设备用六轴机械手，其特征在于：所述限位板（81）的侧面通过第一弹簧（82）和夹持板（8）相互连接，且限位板（81）关于夹持板（8）的竖轴线对称设置有2组，并且相邻2块限位板（81）平行设置。

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