CN114104635A - 一种晶圆自动搬运天车 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种晶圆自动搬运天车，包含框架、移动驱动机构和多级抓取机构；框架包含顶部平台、前竖框和后竖框，前竖框和后竖框分别位于顶部平台下侧的前后两端；移动驱动机构设置在顶部平台的上侧，用于带动框架沿轨道行走；多级抓取机构设置在顶部平台的下侧，并位于前竖框与后竖框之间，多级抓取机构用于伸缩和升降抓取下方物体；本方案优化了整体的框架结构，使天车整体更加平衡，并且优化了天车的移动驱动机构，在提高天车运行稳定性的同时，可以适当提高天车的运行速度，提高晶圆搬运效率；并设计了天线伸缩防坠机构，使天线在平时收在框架内部，避免在搬运的时候与物体干涉，造成设备及原料损坏，降低了成本和安全风险。

Description

一种晶圆自动搬运天车
技术领域
本发明涉及一种晶圆自动搬运天车，属于半导体搬运加工设备技术领域。
背景技术
在半导体制程中，需要在不同工位之间搬运转移晶圆，晶圆通常以晶圆盒承载，并通过OHT(overhead hoist transfer)的方式转移；OHT一般包括天轨和搬运小车，简称天车，天车上设置可伸缩和升降的抓取装置，天车沿着轨道移动，进而带动抓取装置来搬运转移晶圆。
由于天车是悬挂结构，本身运行稳定性受影响的因素较多，因此对天车的结构要求也较高，现有的天车仍然存在结构不合理，导致运行稳定性受到影响，进而使晶圆运送的位置精度较差，影响晶圆后续加工；并存在搬运效率较低的问题。
发明内容
本发明目的是为了克服现有技术的不足而提供一种结构优化、运行稳定、输送效率高的晶圆自动搬运天车。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种晶圆自动搬运天车，包含框架、移动驱动机构和多级抓取机构；所述框架包含顶部平台、前竖框和后竖框，前竖框和后竖框分别位于顶部平台下侧的前后两端；所述移动驱动机构设置在顶部平台的上侧，用于带动框架沿轨道行走；所述多级抓取机构设置在顶部平台的下侧，并位于前竖框与后竖框之间，多级抓取机构用于伸缩和升降抓取下方物体。
优选的，所述顶部平台的前后两端均设置有防撞梁和防撞缓冲器，防撞梁浮动设置在顶部平台上，防撞缓冲器采用与防撞梁配合的触动结构。
优选的，所述移动驱动机构包含行走架以及设置在行走架上的行走电机、驱动轮、上导轮和下导轮；所述驱动轮设置在行走架的左右两侧，行走电机带动驱动轮转动，驱动轮带动行走架沿轨道行走；所述行走架的上侧设置有变轨组件，上导轮设置在变轨组件上，下导轮设置在行走架的下侧。
优选的，所述顶部平台上设置有前后两组互相对称的移动驱动机构，两组移动驱动机构的行走架的底部均设置有转台连接组件，行走架通过转台连接组件与顶部平台转动配合。
优选的，所述行走架上设置有防倾架，防倾架上设置有防倾驱动装置和防倾滑板，防倾驱动装置带动防倾滑板左右滑动，防倾滑板的左右两端上均设置有防倾卡勾，防倾卡勾用于卡住轨道。
优选的，所述框架上设置有天线伸缩防坠机构，天线伸缩防坠机构包含防坠支架、防坠滑台、滑台驱动机构、主动连杆、中间连杆和天线连杆；所述滑台驱动机构带动防坠滑台在防坠支架上滑动，防坠滑台上设置有防坠料叉和连杆拨杆；所述防坠料叉用于卡住被抓取物体，连杆拨杆用于带动主动连杆转动；所述主动连杆通过中间连杆带动天线连杆转动，天线连杆上设置有RFID天线，RFID天线用于识别被抓取物体的标签。
由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
本发明方案的晶圆自动搬运天车，优化了整体的框架结构，使天车整体更加平衡，有利于天车在空载以及负载状态下的稳定性；并且优化了天车的移动驱动机构，在提高天车运行稳定性的同时，可以适当提高天车的运行速度，提高晶圆搬运效率；并设计了天线伸缩防坠机构，使天线在平时收在框架内部，避免在搬运的时候与物体干涉，造成设备及原料损坏，降低了成本和安全风险。
附图说明
下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明：
附图1为本发明所述的一种晶圆自动搬运天车的立体结构示意图；
附图2为本发明所述的框架的立体结构示意图；
附图3为本发明所述的移动驱动机构的立体结构示意图；
附图4为本发明所述的移动驱动机构的后侧结构示意图；
附图5为本发明所述的天线伸缩防坠机构的缩回状态示意图；
附图6为本发明所述的天线伸缩防坠机构的伸出状态示意图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
如图1、2所示，本发明所述的一种晶圆自动搬运天车，包含框架1、移动驱动机构2和多级抓取机构3；所述框架1包含顶部平台11、前竖框12和后竖框13，前竖框12和后竖框13分别位于顶部平台11下侧的前后两端；所述移动驱动机构2设置在顶部平台11的上侧，多级抓取机构3设置在顶部平台11的下侧，并位于前竖框12与后竖框13之间；多级抓取机构3用于伸缩和升降抓取下方物体。
所述前竖框12和后竖框13中的空间可用于设置电控***，以及多级抓取机构3的伸缩驱动机构，使前竖框12和后竖框13的重量基本保持一致，有利于保持整体平衡。
所述顶部平台11的前后两端均设置有防撞梁14和防撞缓冲器15，防撞梁14浮动设置在顶部平台11上，且防撞梁14上设置防撞感应器16，可以起到防撞缓冲作用；受到撞击后，防撞感应器16可以反馈信号，使***控制停止前进。
如图3、4所示，所述移动驱动机构2包含行走架21以及设置在行走架21上的行走电机22、驱动轮23、上导轮24和下导轮25；所述驱动轮23设置在行走架21的左右两侧，行走电机22通过减速机构带动驱动轮23转动，驱动轮23带动行走架21沿轨道行走。
所述行走架21的上侧设置有变轨组件26，上导轮24设置在变轨组件26上，通过变轨组件26可以带动上导轮24变换位置，实现天车行走时的变轨动作；所述行走架21的底部四角上均设置有固定的下导轮25，上导轮24和下导轮25的轴线与驱动轮23的轴线垂直，可以起到行走导向作用。
参考图1，所述顶部平台11上设置有前后两组互相对称的移动驱动机构2，以提高行走稳定性，并保证行走的动力充足；两组移动驱动机构2的行走架21的底部均设置有转台连接组件27，行走架21通过转台连接组件27与顶部平台11转动配合；使天车在经过转弯处时，移动驱动机构2可以及时自适应转动，保证过弯稳定性。
所述行走架21上还设置有防倾架31，防倾架31上设置有防倾驱动装置32和防倾滑板33，防倾驱动装置32可采用电机，在输出端设置齿轮，防倾滑板33上设置齿条，电机正反转可以通过齿轮齿条结构带动防倾滑板33左右滑动，防倾滑板33的左右两端上均设置有防倾卡勾34。
多级抓取机构3采用现有的双向伸缩结构，即可以根据抓取需要，选择向天车的左侧或右侧伸出，多级抓取机构3伸出并抓取晶圆盒的过程中，天车的重心会向该侧倾斜，此时，防倾驱动装置32控制防倾滑板33向另一侧移动，使该侧的防倾卡勾34可以勾住轨道上的结构，即可防止天车倾斜，提高抓取精度，并降低安全隐患。
如图1所示，所述框架1上设置有天线伸缩防坠机构4，天线伸缩防坠机构4位于框架1的底部，是利用现有的防坠机构动作带动天线伸缩的优化方案。
如图5、图6所示，所述天线伸缩防坠机构4包含防坠支架41、防坠滑台42、滑台驱动机构43、主动连杆44、中间连杆45和天线连杆46；所述防坠支架41固定安装在框架1的底部，滑台驱动机构43可采用电机丝杆结构，滑台驱动机构43带动防坠滑台42在防坠支架41上滑动，防坠滑台42上设置有防坠料叉47和连杆拨杆48。
所述防坠滑台42伸出后，防坠料叉47可以卡住晶圆盒的底部，防止其坠落；同时，防坠滑台42在伸出过程中，连杆拨杆48会带动主动连杆44转动；具体是在连杆拨杆48的中间部位开设一个长形的槽孔结构，连杆拨杆48的一端进入该槽孔结构中，主动连杆44的后端铰接在防坠支架41上，则连杆拨杆48在随防坠滑台42移动的过程中，即可带动主动连杆44转动。
所述主动连杆44的前端与中间连杆45的一端铰接，中间连杆45的另一端与天线连杆46的中部铰接，天线连杆46的后端铰接在防坠支架41上，则主动连杆44可以通过中间连杆45带动天线连杆46转动。
所述天线连杆46的前端设置有RFID天线49，天线连杆46在伸出后，其前端位于晶圆盒的标签处，使RFID天线49可以识别被抓取物体的标签。
所述防坠支架41上还可以设置障碍物感应器40，障碍物感应器40在感应到有障碍物的情况下，反馈信号给***，可以使***控制天车和防坠机构停止动作。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种晶圆自动搬运天车，其特征在于：包含框架(1)、移动驱动机构(2)和多级抓取机构(3)；所述框架(1)包含顶部平台(11)、前竖框(12)和后竖框(13)，前竖框(12)和后竖框(13)分别位于顶部平台(11)下侧的前后两端；所述移动驱动机构(2)设置在顶部平台(11)的上侧，用于带动框架(1)沿轨道行走；所述多级抓取机构(3)设置在顶部平台(11)的下侧，并位于前竖框(12)与后竖框(13)之间，多级抓取机构(3)用于伸缩和升降抓取下方物体。
2.根据权利要求1所述的晶圆自动搬运天车，其特征在于：所述顶部平台(11)的前后两端均设置有防撞梁(14)和防撞缓冲器(15)，防撞梁(14)浮动设置在顶部平台(11)上，防撞缓冲器(15)采用与防撞梁(14)配合的触动结构。
3.根据权利要求1所述的晶圆自动搬运天车，其特征在于：所述移动驱动机构(2)包含行走架(21)以及设置在行走架(21)上的行走电机(22)、驱动轮(23)、上导轮(24)和下导轮(25)；所述驱动轮(23)设置在行走架(21)的左右两侧，行走电机(22)带动驱动轮(23)转动，驱动轮(23)带动行走架(21)沿轨道行走；所述行走架(21)的上侧设置有变轨组件(26)，上导轮(24)设置在变轨组件(26)上，下导轮(25)设置在行走架(21)的下侧。
4.根据权利要求3所述的晶圆自动搬运天车，其特征在于：所述顶部平台(11)上设置有前后两组互相对称的移动驱动机构(2)，两组移动驱动机构(2)的行走架(21)的底部均设置有转台连接组件(27)，行走架(21)通过转台连接组件(27)与顶部平台(11)转动配合。
5.根据权利要求3或4所述的晶圆自动搬运天车，其特征在于：所述行走架(21)上设置有防倾架(31)，防倾架(31)上设置有防倾驱动装置(32)和防倾滑板(33)，防倾驱动装置(32)带动防倾滑板(33)左右滑动，防倾滑板(33)的左右两端上均设置有防倾卡勾(34)，防倾卡勾(34)用于卡住轨道。
6.根据权利要求1所述的晶圆自动搬运天车，其特征在于：所述框架(1)上设置有天线伸缩防坠机构(4)，天线伸缩防坠机构(4)包含防坠支架(41)、防坠滑台(42)、滑台驱动机构(43)、主动连杆(44)、中间连杆(45)和天线连杆(46)；所述滑台驱动机构(43)带动防坠滑台(42)在防坠支架(41)上滑动，防坠滑台(42)上设置有防坠料叉(47)和连杆拨杆(48)；所述防坠料叉(47)用于卡住被抓取物体，连杆拨杆(48)用于带动主动连杆(44)转动；所述主动连杆(44)通过中间连杆(45)带动天线连杆(46)转动，天线连杆(46)上设置有RFID天线(49)，RFID天线(49)用于识别被抓取物体的标签。
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