CN218968165U - 一种上下料装置及泛半导体加工设备 - Google Patents

Abstract

本申请涉及泛半导体技术领域，具体而言，涉及一种上下料装置及泛半导体加工设备。上下料装置包括支撑结构、中转载台、料盒、抓手机构和中转机构，料盒用于存放产品；抓手机构用于将料盒中的产品放在中转载台上，抓手机构还用于将中转载台上的产品放回料盒内；中转载台位于料盒和中转机构之间，中转机构用于将产品从中转载台上移动至加工装置处，中转机构还用于将加工完成的产品从加工装置处转移回中转载台上。本申请通过抓手机构将料盒中的产品取出放置到中转载台上，并由中转机构将位于中转载台上产品移动到加工装置处进行加工，在加工装置加工完成后，中转机构再将加工完成的产品移回到中转载台上，并由抓手机构将加工完成的产品放回料盒中。

Description

一种上下料装置及泛半导体加工设备

技术领域

本实用新型涉及泛半导体技术领域，具体而言，涉及一种上下料装置及泛半导体加工设备。

背景技术

现有的上下料装置，需要通过取料抓手将产品从料盒中取出，并且先经过定位装置调整产品的方向，在继续带动产品移动至加工装置处，其整体的运行路径为一条直线，等产品加工完成后，取料装置再将加工完成的产品沿之前的运行路径反向移动，并将产品放回料盒内，此时才能进行第二件产品的上下料，其整体的效率过低。

实用新型内容

本实用新型解决的问题是现有上下料装置的整体效率过低。

一方面，为解决上述问题，本实用新型提供一种上下料装置，所述上下料装置包括支撑结构、中转载台、料盒、抓手机构和中转机构，所述中转载台安装于所述支撑结构上；所述料盒安装于所述支撑结构上，所述料盒用于存放产品；所述抓手机构安装于所述支撑结构上，所述抓手机构用于将所述料盒中的所述产品放在所述中转载台上，所述抓手机构还用于将所述中转载台上的所述产品放回所述料盒内；所述中转载台位于所述料盒和所述中转机构之间，所述中转机构用于将所述产品从所述中转载台上移动至加工装置处，所述中转机构还用于将加工完成的所述产品从所述加工装置处转移回所述中转载台上。

可选地，所述中转载台包括第一夹持部和第二夹持部，所述第一夹持部和所述第二夹持部分别活动安装于所述支撑结构上，所述第一夹持部和所述第二夹持部适于沿第一方向移动，所述第一夹持部与所述第二夹持部之间的间距可以调节。

可选地，所述上下料装置还包括驱动组件，所述驱动组件安装于所述支撑结构上，所述驱动组件分别与所述第一夹持部和所述第二夹持部驱动连接，所述驱动组件适于驱动所述第一夹持部和所述第二夹持部沿相反的方向移动。

可选地，所述驱动组件包括第一驱动机构、第一带轮、第二带轮和皮带，所述皮带部分环绕于所述第一带轮和所述第二带轮上，所述第一驱动机构与所述第一带轮驱动连接，所述第一驱动机构适于驱动所述第一带轮绕第二方向转动，所述第二带轮适于通过所述皮带与所述第一带轮传动连接，所述第一夹持部和所述第二夹持部安装于所述皮带上，所述第一夹持部和所述第二夹持部适于跟随所述皮带移动。

可选地，所述上下料装置还包括第二驱动机构，所述第二驱动机构安装于所述支撑结构上，所述第二驱动机构与所述料盒驱动连接，所述第二驱动机构适于驱动所述料盒沿第二方向移动。

可选地，所述抓手机构包括第一连接件、第一夹板和第二夹板，所述第二驱动机构与所述第一连接件驱动连接，所述第一夹板安装于所述第一连接件上，所述第二夹板活动安装于所述第一连接件上，所述第二夹板适于向靠近或远离所述第一夹板的方向移动。

可选地，所述上下料装置还包括弹性件，所述第一夹板与所述第一连接件滑动连接，所述第一夹板适于沿第三方向移动，所述弹性件分别与所述第一连接件和所述第一夹板连接，所述弹性件适于沿第三方向移动。

可选地，所述中转机构包括第二连接件、第一抓手组件和第二抓手组件，所述第二连接件适于绕第一方向转动；所述第一抓手组件安装于所述第二连接件上；所述第二抓手组件安装于所述第二连接件上，所述第一抓手组件和所述第二抓手组件用于抓取产品，所述第二连接件的转动中心位于所述第一抓手组件和所述第二抓手组件之间，所述第一抓手组件和所述第二抓手组件中心对称设置。

可选地，所述上下料装置还包括第三驱动机构，所述第三驱动机构安装于所述支撑结构上，所述第三驱动机构与所述抓手机构驱动连接，所述第三驱动机构适于驱动所述抓手机构沿第三方向移动。

另一方面，本实用新型实施例还提供一种泛半导体加工设备，包括如上所述的上下料装置。

相对于现有技术，本实用新型实施例提供的上下料装置所具有的有益效果是：

通过抓手机构将料盒中的产品取出放置到中转载台上，并由中转机构将位于中转载台上产品移动到加工装置处进行加工，在加工装置加工完成后，中转机构再将加工完成的产品移回到中转载台上，并由抓手机构将加工完成的产品放回料盒中。并且在加工装置加工产品时，抓手机构可以同步将新的待加工产品由料盒中移出，并将产品放置在中转载台上，在加工装置将产品加工完成后，中转机构可以同时将加工完成的产品和待加工的产品调换位置，以此增加整体加工效率。

附图说明

图1为本实用新型的上下料装置的一实施例结构示意图；

图2为本实用新型的上下料装置的另一实施例结构示意图；

图3为本实用新型的中转载台的一实施例结构示意图；

图4为本实用新型的中转载台的另一实施例结构示意图；

图5为本实用新型的抓手机构的一实施例结构示意图；

图6为图5中A处的局部放大图；

图7为本实用新型的中转机构的一实施例结构示意图。

附图标记说明：

1-支撑结构；2-中转载台；21-第一夹持部；22-第二夹持部；3-料盒；31-立板；4-抓手机构；41-第一连接件；42-第一夹板；43-第二夹板；5-中转机构；51-第二连接件；52-第一抓手组件；53-第二抓手组件；6-驱动组件；61-第一驱动机构；62-第一带轮；63-第二带轮；64-皮带；7-第二驱动机构；8-弹性件；9-第三驱动机构。

具体实施方式

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，或转动连接；可以是机械连接；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实用新型中的具体含义。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

本实用新型的实施例的附图中设置有坐标系XYZ，其中X轴的正向代表右方，X轴的反向代表左方，Z轴的正向代表上方，Z轴的反向代表下方，Y轴的正向代表前方，Y轴的反方向代表后方，且术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”和“右”等指示的方向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实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置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实用新型的限制。

术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，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至少一个该特征。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细的说明。

如图1和图2所示，本实用新型的一实施例提供一种上下料装置。上下料装置包括支撑结构1、中转载台2、料盒3、抓手机构4和中转机构5，中转载台2安装于支撑结构1上；料盒3安装于支撑结构1上，料盒3用于存放产品；抓手机构4安装于支撑结构1上，抓手机构4用于将料盒3中的产品放在中转载台2上，抓手机构4还用于将中转载台2上的产品放回料盒3内；中转载台2位于料盒3和中转机构5之间，中转机构5用于将产品从中转载台2上移动至加工装置处，中转机构5还用于将加工完成的产品从加工装置处转移回中转载台2上。

产品可以为料片，料片由承载铁环和晶圆组成，料盒3可以包括两个立板31，两个立板31上对应开设有若干凹槽，料片位于两个立板31之间，且料片的相对两端可以卡入立板31的凹槽中。料片沿Z轴方向放置在料盒3内，当需要进行上料时，料盒3整体可以沿Z轴方向移动，使得料盒3内最上面的一片料片移动至与抓手机构4相平齐的位置，此时抓手机构4可以对料片进行抓取，并将料片放置在中转载台2上，位于料盒3最上方的料片可以为第一片料片。

此时抓手机构4可以移动至料盒3处，将料盒3内的第一片料片取走，并将第一片料片转移至中转载台2上，通过中转载台2对第一片料片的位置进行初步定位。在定位完成后，中转机构5可以将位于中转载台2上的第一片料片移动至后续的加工工位出。而需要加工下一片料片时，料盒3整体沿Z轴正方向移动，使得第二片料片移动至与抓手机构4相平齐的位置，此时抓手机构4再进行第二片料片的夹取，并将夹取后的料片放置在中转载台2上。

等到第一片料片加工完成后，中转机构5可以将第二片料片移动至后续的加工工位，中转机构5同时再将第一片料片移回中转载台2上，并由抓手机构4将中转载台2上已加工完成的第一片料片放回料盒3中。且加工完成的料片可以由上自下依次堆叠在料盒3中。同理，料盒3整体可以沿Z轴方向移动，使得第三片料片移动至与抓手机构4相平齐的位置，此时抓手机构4再进行第三片料片的夹取，并将夹取后的料片放置在中转载台2上。等到第二片料片加工完成后，中转机构5可以将第三片料片移动至后续的加工工位，中转机构5同时再将第二片料片移回中转载台2上，并由抓手机构4将中转载台2上已加工完成的第二片料片放回料盒3中。由此料盒3内后续料片的上料方式与前面的第一片料片、第二片料片、第三片料片的上料方式类似。

通过抓手机构4将料盒3中的产品取出放置到中转载台2上，并由中转机构5将位于中转载台2上产品移动到加工装置处进行加工，在加工装置加工完成后，中转机构5再将加工完成的产品移回到中转载台2上，并由抓手机构4将加工完成的产品放回料盒3中。并且在加工装置加工产品时，抓手机构4可以同步将新的待加工产品由料盒3中移出，并将产品放置在中转载台2上，在加工装置将产品加工完成后，中转机构5可以同时将加工完成的产品和待加工的产品调换位置，以此增加整体加工效率。

如图3和图4所示，中转载台2包括第一夹持部21和第二夹持部22，第一夹持部21和第二夹持部22分别活动安装于支撑结构1上，第一夹持部21和第二夹持部22适于沿第一方向移动，第一夹持部21与第二夹持部22之间的间距可以调节。

第一方向可以为图中Y轴的方向，第一夹持部21和第二夹持部22之间的间距可以调节，由此可以适应多种尺寸的料片，根据来料料片的尺寸，通过调节第一夹持部21与第二夹持部22之间的距离，从而实现适配。并且第一夹持部21和第二夹持部22还能实现修正来料料片角度的作用，实现对来料位置的粗调节，使得后续料片在进入加工装置处以后，由加工装置的加工载台实现精调节。同时，由于已经经过中转载台2进行初步调节，因此加工载台可以更快的将料片的方向调整到位。

如图3和图4所示，上下料装置还包括驱动组件6，驱动组件6安装于支撑结构1上，驱动组件6分别与第一夹持部21和第二夹持部22驱动连接，驱动组件6适于驱动第一夹持部21和第二夹持部22沿相反的方向移动。

在一种实施方式中，驱动组件6包括第一驱动机构61、第一带轮62、第二带轮63和皮带64，皮带64部分环绕于第一带轮62和第二带轮63上，第一驱动机构61与第一带轮62驱动连接，第一驱动机构61适于驱动第一带轮62绕第二方向转动，第二带轮63适于通过皮带64与第一带轮62传动连接，第一夹持部21和第二夹持部22安装于皮带64上，第一夹持部21和第二夹持部22适于跟随皮带64移动。

第一驱动机构61的驱动端可以与第一带轮62键连接，随着第一驱动机构61的驱动端转动，皮带64和第二带轮63会同步转动，第一带轮62和第二带轮63之间具有两段皮带64，且随着第一带轮62的转动，两段皮带64的运动方向相反。而第一夹持部21和第二夹持部22分别与其中一段皮带64连接，因此，随着第一驱动机构61驱动第一带轮62正转或反转就可以实现第一夹持部21和第二夹持部22相互靠近或远离。

在另一种实施方式中，驱动组件6还可以使用气缸、电缸、直线电机、伺服电机等，例如，驱动组件6可以采用两个气缸，第一夹持部21和第二夹持部22分别与其中一个气缸连接，第一夹持部21和第二夹持部22可以分别由一个气缸独立操控移动。

如图1和图2所示，上下料装置还包括第二驱动机构7，第二驱动机构7安装于支撑结构1上，第二驱动机构7与料盒3驱动连接，第二驱动机构7适于驱动料盒3沿第二方向移动。

第二方向可以为图中Z轴的方向，第二驱动机构7可以为气缸、电缸、直线电机、伺服电机等，在本实用新型的一实施例中，第二驱动机构7选取为伺服电机，伺服电机具有控制精度高、运行稳定性好等优点。通过伺服电机驱动料盒3沿Z轴方向移动，从而可以保障料盒3中的料片与抓手机构4之间的对位精度，便于抓手机构4对料片进行抓取。

如图5和图6所示，抓手机构4包括第一连接件41、第一夹板42和第二夹板43，第二驱动机构7与第一连接件41驱动连接，第一夹板42安装于第一连接件41上，第二夹板43活动安装于第一连接件41上，第二夹板43适于向靠近或远离第一夹板42的方向移动。

第二夹板43的移动方向可以为图中Z轴的方向，第二夹板43可以由气缸驱动其移动。气缸可以包括缸体和活塞杆，活塞杆可以由缸体内伸出或缩回，活塞杆的自由端与第二夹板43连接，活塞杆可以伸出或缩回缸体，从而带动第二夹板43沿Z轴方向移动以靠近或远离第一夹板42。

在对料盒3内的料片进行夹取前，气缸可以驱动第二夹板43向远离第一夹板42的方向移动，使得第一夹板42与第二夹板43之间具有足够的空隙可以允许料片进入。当抓手机构4整体向料片的方向移动，直至料片位于第一夹板42和第二夹板43之间后，气缸可以驱动第二夹板43向靠近第一夹板42的方向移动，以实现对料片的夹紧，此时抓手机构4可以将料片从料盒3中沿X轴方向抽出。

如图1和图5所示，上下料装置还包括第三驱动机构9，第三驱动机构9安装于支撑结构1上，第三驱动机构9与抓手机构4驱动连接，第三驱动机构9适于驱动抓手机构4沿第三方向移动。

第三方向可以为图中X轴的方向，第三驱动机构9对抓手机构4的驱动方式可以通过直线电机驱动、气缸驱动等，通过第三驱动机构9可以控制抓手机构4沿X轴方向的移动，保障抓手机构4移动的可靠性。

如图5和图6所示，上下料装置还包括弹性件8，第一夹板42与第一连接件41滑动连接，第一夹板42适于沿第三方向移动，弹性件8分别与第一连接件41和第一夹板42连接，弹性件8适于沿第三方向移动。

第三方向可以为图中X轴的方向，弹性件8可以起到缓冲的作用，由于在移动抓手机构4对料片进行抓取时，可能出现抓取机构移动的距离过大导致料片被碰伤。因此通过设置弹性件8可以防止抓手机构4与料片之间硬接触，当抓手机构4过度移动，抓手机构4接触到料片后，弹性件8可以逐渐被压缩，而抓手机构4相对于料片的位置保持不变。并且在抓手机构4将料片移走后，弹性件8可以恢复自身弹性形变而复位，便于下次料片的抓取。

如图1和图7所示，中转机构5包括第二连接件51、第一抓手组件52和第二抓手组件53，第二连接件51适于绕第一方向转动；第一抓手组件52安装于第二连接件51上；第二抓手组件53安装于第二连接件51上，第一抓手组件52和第二抓手组件53用于抓取产品，第二连接件51的转动中心位于第一抓手组件52和第二抓手组件53之间，第一抓手组件52和第二抓手组件53中心对称设置。

产品可以为晶圆，晶圆通常固定在承载铁环上，晶圆加承载铁环称为料片，在晶圆的生产加工过程中，需要将晶圆由上料工位取出，并将晶圆转移到加工工位进行加工处理，并且还需要将加工完成的晶圆统一回收下料，第一方向可以图中Z轴的方向。

例如，可以将晶圆依次放置到待取料的中转载台2上，第一抓手组件52可以先抓取第一片晶圆。并且在第一抓手组件52将第一片晶圆固定完成后，第二连接件51可以沿Z轴方向转动，使得第一抓手组件52移动至靠近加工装置处。此时第一抓手组件52可以将晶圆放置在加工装置的加工平台上，而由于第二连接件51的转动，第二抓手组件53此时位于靠近中转载台2的位置，此时在中转载台2上继续放置第二片晶圆。

当加工装置将第一片晶圆加工完成后，第二抓手组件53可以对第二片晶圆进行抓取，并且在第二抓手组件53抓取第二片晶圆时，第一抓手组件52可以对加工装置加工完成的第一片晶圆进行抓取。此时第二连接件51绕Z轴方向转动后，第二片晶圆由第二抓手组件53转移至加工平台上，而第一片加工完成的晶圆可以由第一抓手组件52放置回中转载台2上，并且将加工完成的第一片晶圆从中转载台2上移开统一进行存放。在第一片晶圆从中转载台2上移走后，可以继续在中转载台2上放置第三片晶圆。

当加工装置将第二片晶圆加工完成后，第一抓手组件52可以对第三片晶圆进行抓取，而第二抓手组件53可以对加工完成的第二片晶圆进行抓取，并在抓取完成后，第二连接件51沿Z轴方向转动，使得第三片晶圆由第一抓手组件52转移至加工平台上，而第二片加工完成的晶圆可以由第二抓手组件53放置回中转载台2上，并且将加工完成的第二片晶圆从中转载台2上移开统一进行存放，重复上述步骤即可实现晶圆的无缝衔接加工，有效地提高了效率。

且在一般情况下，中转载台2和加工平台并非处于一条直线上，二者之间可能存在一定的错位，虽然加工平台可以沿X轴以及Y轴方向移动，但是每次在加工前都要将加工平台移动至与中转载台2处于同一条直线上会导致整体的加工时间增加，影响了效率。因此通过设置错位的第一抓手组件52和第二抓手组件53，使得第二连接件51在转动180°以后，第一抓手组件52或者第二抓手组件53可以更快的将晶圆运送至加工平台上，或者由加工平台上取下，极大地提高了整体的生产加工效率。

通过呈中心对称设置的第一抓手组件52和第二抓手组件53，使得第一抓手组件52或第二抓手组件53在抓取到产品可以更快的运送到加工装置的加工位，减小了加工装置的加工平台调节的时间，其次，通过第二连接件51沿第一方向转动，使得第一抓手组件52和第二抓手组件53的位置进行切换上料，可以有效地减小中转机构5的体积，避免过多材料的浪费。

本实用新型的另一实施例提供一种泛半导体加工设备，包括如上的上下料装置。泛半导体加工设备所具有的有益效果与上下料装置相同，在此不再赘述。

虽然本申请披露如上，但本申请的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本申请的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种上下料装置，其特征在于，包括：

支撑结构；

中转载台，所述中转载台安装于所述支撑结构上；

料盒，所述料盒安装于所述支撑结构上，所述料盒用于存放产品；

抓手机构，所述抓手机构安装于所述支撑结构上，所述抓手机构用于将所述料盒中的所述产品放在所述中转载台上，所述抓手机构还用于将所述中转载台上的所述产品放回所述料盒内；

中转机构，所述中转载台位于所述料盒和所述中转机构之间，所述中转机构用于将所述产品从所述中转载台上移动至加工装置处，所述中转机构还用于将加工完成的所述产品从所述加工装置处转移回所述中转载台上。

2.根据权利要求1所述的上下料装置，其特征在于，所述中转载台包括第一夹持部和第二夹持部，所述第一夹持部和所述第二夹持部分别活动安装于所述支撑结构上，所述第一夹持部和所述第二夹持部适于沿第一方向移动，所述第一夹持部与所述第二夹持部之间的间距可以调节。

3.根据权利要求2所述的上下料装置，其特征在于，还包括驱动组件，所述驱动组件安装于所述支撑结构上，所述驱动组件分别与所述第一夹持部和所述第二夹持部驱动连接，所述驱动组件适于驱动所述第一夹持部和所述第二夹持部沿相反的方向移动。

4.根据权利要求3所述的上下料装置，其特征在于，所述驱动组件包括第一驱动机构、第一带轮、第二带轮和皮带，所述皮带部分环绕于所述第一带轮和所述第二带轮上，所述第一驱动机构与所述第一带轮驱动连接，所述第一驱动机构适于驱动所述第一带轮绕第二方向转动，所述第二带轮适于通过所述皮带与所述第一带轮传动连接，所述第一夹持部和所述第二夹持部安装于所述皮带上，所述第一夹持部和所述第二夹持部适于跟随所述皮带移动。

5.根据权利要求1所述的上下料装置，其特征在于，还包括第二驱动机构，所述第二驱动机构安装于所述支撑结构上，所述第二驱动机构与所述料盒驱动连接，所述第二驱动机构适于驱动所述料盒沿第二方向移动。

6.根据权利要求5所述的上下料装置，其特征在于，所述抓手机构包括第一连接件、第一夹板和第二夹板，所述第二驱动机构与所述第一连接件驱动连接，所述第一夹板安装于所述第一连接件上，所述第二夹板活动安装于所述第一连接件上，所述第二夹板适于向靠近或远离所述第一夹板的方向移动。

7.根据权利要求6所述的上下料装置，其特征在于，还包括弹性件，所述第一夹板与所述第一连接件滑动连接，所述第一夹板适于沿第三方向移动，所述弹性件分别与所述第一连接件和所述第一夹板连接，所述弹性件适于沿第三方向移动。

8.根据权利要求1所述的上下料装置，其特征在于，所述中转机构包括第二连接件、第一抓手组件和第二抓手组件，所述第二连接件适于绕第一方向转动；所述第一抓手组件安装于所述第二连接件上；所述第二抓手组件安装于所述第二连接件上，所述第一抓手组件和所述第二抓手组件用于抓取产品，所述第二连接件的转动中心位于所述第一抓手组件和所述第二抓手组件之间，所述第一抓手组件和所述第二抓手组件中心对称设置。

9.根据权利要求1所述的上下料装置，其特征在于，还包括第三驱动机构，所述第三驱动机构安装于所述支撑结构上，所述第三驱动机构与所述抓手机构驱动连接，所述第三驱动机构适于驱动所述抓手机构沿第三方向移动。

10.一种泛半导体加工设备，其特征在于，包括如权利要求1-9中任一项所述的上下料装置。

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