CN220131283U - 一种硅片机械手上料机构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种硅片机械手上料机构,包括:X向伺服移动模组、Y向伺服移动模组、Z向伺服移动模组和夹爪组件,所述夹爪组件设置于所述Z向伺服移动模组的一侧,通过所述Z向伺服移动模组控制所述夹爪组件上下移动;所述Z向伺服移动模组背离所述夹爪组件的一侧垂直连接于所述Y向伺服移动模组,所述Z向伺服移动模组沿所述Y向伺服移动模组上的轨道移动;所述Y向伺服移动模组的两端各设置于一个所述X向伺服移动模组,所述Y向伺服移动模组沿一对所述X向伺服移动模组上的轨道移动。本实用新型的有益效果是通过X向伺服移动模组、Y向伺服移动模组和Z向伺服移动模组的设置和配合,从而实现对空篮和满篮的精确定位和抓取,提升自动化效率。
Description
技术领域
本实用新型属于半导体行业硅片上料领域,尤其是涉及一种硅片机械手上料机构。
背景技术
在光伏或半导体领域,在硅片进行喷砂操作时,需要进行硅片的上料。目前,大多数生产硅片的企业都是采用手工方式搬运,将硅片逐个***硅片篮,然后人工将片篮搬运至清洗设备上,由于硅片很薄,在搬运过程中很容易刮伤人员,且容易造成硅片的损坏及污染;此外还有通过四轴机械手一片一片的取放硅片的方式,均不能适应不同大小尺寸硅片以及硅片片篮的夹取以及搬运,不利于实现自动化生产和自动化传送的操作,且极大的增加了夹取和搬运的时间,大大降低了生产效率。
实用新型内容
本实用新型要解决的问题是提供一种硅片机械手上料机构,尤其适合喷砂机设备中对多种尺寸片篮的夹取以及搬运。
为解决上述技术问题,本实用新型采用的技术方案是:一种硅片机械手上料机构,包括:X向伺服移动模组、Y向伺服移动模组、Z向伺服移动模组和夹爪组件,所述夹爪组件设置于所述Z向伺服移动模组的一侧,通过所述Z向伺服移动模组控制所述夹爪组件上下移动;
所述Z向伺服移动模组背离所述夹爪组件的一侧垂直连接于所述Y向伺服移动模组,所述Z向伺服移动模组沿所述Y向伺服移动模组上的轨道移动;
所述Y向伺服移动模组的两端各设置于一个所述X向伺服移动模组,所述Y向伺服移动模组沿一对所述X向伺服移动模组上的轨道移动。
进一步的,所述X向伺服移动模组包括:X向控制电机和X向移动模组,所述X向控制电机用于驱动所述X向移动模组内的X向传送带运转;
进一步的,所述X向移动模组还包括:X向模组框架和X向连接平台,所述X向传送带设置于所述X向模组框架的内部,所述X向传送带通过设置在所述X向传送带上的X向随动连接件连接所述X向连接平台,通过所述X向传送带带动所述X向连接平台移动;
所述X向随动连接件的两端伸出所述X向模组框架。
进一步的,所述X向连接平台设置于所述X向模组框架的外侧并连接于所述X向随动连接件的伸出的两端;
所述X向控制电机设置于任一所述X向模组框架的一侧,用于带动所述X向模组框架内部的所述X向传送带运转;
所述X向连接平台背离所述X向模组框架的一侧设置有框架结构,用于连接所述Y向伺服移动模组。
进一步的,一对所述X向伺服移动模组中设置有所述X向控制电机的一侧通过连接杆连接,用于实现一对所述X向伺服移动模组同步运动。
进一步的,所述Y向伺服移动模组包括:Y向控制电机和Y向移动模组,所述Y向控制电机用于驱动所述Y向移动模组内的Y向传送带运转;
进一步的,所述Y向移动模组还包括:Y向模组框架和Y向连接平台,所述Y向传送带设置于所述Y向模组框架的内部,所述Y向传送带通过设置在所述Y向传送带上的Y向随动连接件连接所述Y向连接平台,通过所述Y向传送带带动所述Y向连接平台移动;
所述Y向随动连接件的两端伸出所述Y向模组框架。
进一步的,所述Y向连接平台设置于所述Y向模组框架的外侧并连接于所述Y向随动连接件的伸出的两端;
所述Y向模组框架的两侧各设置有一个所述Y向控制电机,所述Y向模组框架的内部平行设置有两条所述Y向传送带,每条所述Y向传送带各设置有一个所述Y向随动连接件,每个所述Y向控制电机用于单独带动所述Y向模组框架内部的所述Y向传送带运转;
所述Y向连接平台背离所述Y向模组框架的一侧连接于所述Z向伺服移动模组。
进一步的,所述Z向伺服移动模组包括:Z向控制电机和Z向移动模组,所述Z向控制电机用于驱动所述Z向移动模组内的Z向传送带运转。
进一步的,所述Z向移动模组还包括:Z向模组框架和Z向连接平台,所述Z向传送带设置于所述Z向模组框架的内部,所述Z向传送带通过设置在所述Z向传送带上的Z向随动连接件连接所述Z向连接平台,通过所述Z向传送带带动所述Z向连接平台移动;
所述Z向随动连接件的两端伸出所述Z向模组框架。
进一步的,所述Z向连接平台设置于所述Z向模组框架的外侧并连接于所述Z向随动连接件的伸出的两端;
所述Z向控制电机设置于所述Z向模组框架的一侧,用于带动所述X向模组框架内部的所述Z向传送带运转;
所述Z向连接平台背离所述Z向模组框架的一侧设置连接所述夹爪组件。
进一步的,所述夹爪组件包括:动力单元、抓取夹爪和夹爪连接板,所述夹爪连接板的底部设置有所述动力单元,所述夹爪连接板背离所述动力单元的一端连接所述Z向伺服移动模组;
所述动力单元的两侧各设置有一个所述抓取夹爪,用于驱动所述抓取夹爪;
所述抓取夹爪上设置有多个与多种尺寸硅片相配合的片篮夹块。
由于采用上述技术方案,具有以下有益效果:
通过X向伺服移动模组、Y向伺服移动模组和Z向伺服移动模组的设置和配合,从而实现对空篮和满篮的精确定位和抓取,在进行抓取的过程中,两组Z向伺服移动模组同时动作,节省了动作节拍,提升自动化动作的效率;同时这些移动模组均采用伺服控制,使得控制更加精准;Y向伺服移动模组使用了双伺服控制,分别控制两个Z向伺服移动模组进而带动控制两组夹取组件的移动,通过双伺服控制,实现两组Z向模组可分别行动,将原先的一组动作分解成独立的两组动作,精简了工作流程,缩短节拍提高了工作生产效率,实现设备的自动化和智能化进程。
附图说明
图1是本实用新型一种实施例的整体结构示意图;
图2是本实用新型一种实施例的Y向伺服移动模组结构示意图;
图3是本实用新型一种实施例的Y向移动模组结构示意图;
图4是本实用新型一种实施例的X向伺服移动模组结构示意图;
图5是本实用新型一种实施例的Z向伺服移动模组和夹爪组件结构示意图;
图6是本实用新型一种实施例的Y向连接平台的位置示意图。
图中:
10、X向伺服移动模组 20、Y向伺服移动模组 30、Z向伺服移动
40、夹爪组件 11、X向控制电机 模组
12、X向移动模组 13、连接杆 14、框架结构
121、X向连接平台 122、X向模组框架 21、Y向控制电机
22、Y向移动模组 221、Y向传送带 222、Y向模组框架
223、Y向连接平台 224、Y向随动连接件 31、Z向控制电机
32、Z向移动模组 321、Z向模组框架 322、Z向连接平台
41、动力单元 42、抓取夹爪 43、夹爪连接板
44、片篮夹块
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本实用新型作进一步说明:
在本实用新型的一种实施例中,如图1所示,一种硅片机械手上料机构,包括:X向伺服移动模组10、Y向伺服移动模组20、Z向伺服移动模组30和夹爪组件40,其中夹爪组件40设置于Z向伺服移动模组30的一侧,通过Z向伺服移动模组30控制夹爪组件40上下移动;Z向伺服移动模组30背离夹爪组件40的一侧垂直连接于Y向伺服移动模组20,Z向伺服移动模组30沿Y向伺服移动模组20上的轨道移动;Y向伺服移动模组20设置于一对X向伺服移动模组10相对设置的一侧,Y向伺服移动模组20沿一对X向伺服移动模组10上的轨道移动。
在工作过程中,通过X向伺服移动模组10和Y向伺服移动模组20移动到片篮位置,再通过Z向伺服移动模组30带动夹爪组件40上升或下降进行片篮的抓取和移动。
具体的,如图2、图3和图6所示,Y向伺服移动模组20包括:Y向控制电机21和Y向移动模组22,Y向控制电机21用于驱动Y向移动模组22内的Y向传送带221运转;在本实施例中,Y向伺服移动模组20设置于一对X向伺服移动模组10之间,在Y向伺服移动模组20的两侧各设置有一个Y向控制电机21,通过Y向控制电机21经小传动带传输带动Y向传送带221运转。
具体的,Y向移动模组22还包括:Y向模组框架222和Y向连接平台223,Y向传送带221设置于Y向模组框架222的内部,Y向传送带221通过设置在Y向传送带221上的Y向随动连接件224连接Y向连接平台223,通过Y向传送带221带动Y向连接平台223移动;Y向随动连接件224的两端伸出Y向模组框架222,通过伸出的两端连接Y向连接平台223。
在本实施例中,在Y向模组框架222的内部平行设置有两条Y向传送带221,每条Y向传送带221各连接设置有一个Y向随动连接件224,每个Y向控制电机21用于单独带动Y向模组框架222内部的Y向传送带221运转;Y向连接平台223设置于Y向模组框架222的外侧并连接于Y向随动连接件224的伸出的两端;并在Y向连接平台223背离Y向模组框架222的一侧设置Z向伺服移动模组30。
本实施例中,如图2、图3和图6所示,Y向随动连接件224的上下两侧设置有伸出Y向模组框架222的突出部,同时在Y向随动连接件224的主体设置有两对Y向传送带221之间且不会影响传送带的运转;其中一个Y向随动连接件224与一条Y向传送带221随动,同时Y向模组框架222内还设置有配合Y向随动连接件224移动的导轨杆,便于Y向随动连接件224随Y向传送带221移动;本实施例中,导轨杆平行Y向传送带221的方向设置有两条,使得Y向随动连接件224的上下两侧的非突出部沿导轨杆移动。
在工作过程中,通过Y向移动模组22两侧各设置的一个Y向控制电机21,通过Y向控制电机21经小传动带传输带动Y向传送带221运转,Y向随动连接件224与一条Y向传送带221随动运动,从而带动设置于Y向模组框架222的外侧并连接于Y向随动连接件224的伸出的两端的Y向连接平台223随动,进而带动连接于Y向连接平台223背离Y向模组框架222的一侧的Z向伺服移动模组30移动。通过连接设置两个Z向伺服移动模组30,可以实现对空篮以及满篮的分别抓取,进一步提高了整体的工作效率。
具体的,如图4所示,X向伺服移动模组10包括:X向控制电机11和X向移动模组12,X向控制电机11用于驱动X向移动模组12内的X向传送带运转;在本实施例中,X向移动模组12内部结构与Y向移动模组22除设置构件的数目不同外,其他结构均相同,故图中省略未示出。在本实施例中,共设置有一对X向伺服移动模组10,X向控制电机11设置于任一X向移动模组12的一侧,通过X向控制电机11经小传动带传输带动用于带动X向传送带运转;同时该带轮的转轴还连接有连接杆13,通过该连接杆13带动另一个X向伺服移动模组10同步运动。因此在本实施例中,仅设置一个X向控制电机11即可满足需求。可以想到,作为可替换方案,每个X向移动模组12的一侧均设置有一个X向控制电机11,并设置两个X向控制电机11同步运转即可。
具体的,如图4所示,X向移动模组12还包括:X向模组框架122和X向连接平台121,X向传送带设置于X向模组框架122的内部,X向传送带通过设置在X向传送带上的X向随动连接件连接X向连接平台121,通过X向传送带121带动X向连接平台121移动;X向随动连接件的两端伸出X向模组框架122,通过伸出的两端连接X向连接平台121。
在本实施例中,X向连接平台121设置于X向模组框架122的外侧并连接于X向随动连接件的伸出的两端;并在X向连接平台121背离X向模组框架122的一侧设置Y向伺服移动模组20。其中X向连接平台121背离X向模组框架122的一侧设置有框架结构14,该框架结构14底部的两侧连接在X向连接平台121上,该框架结构14长度方向的任一侧设置有Y向伺服移动模组20。
本实施例中,X向随动连接件与Y向随动连接件224的结构相同,在此不多作赘述。
在工作过程中,通过在任一X向移动模组12的一侧设置的X向控制电机11经小传动带传输带动用于带动X向传送带运转;同时该带轮的转轴还连接有连接杆13,通过该连接杆13带动另一个X向伺服移动模组10同步运动;各个X向伺服移动模组10内的X向随动连接件与X向传送带随动运动,从而带动设置于X向模组框架122的外侧并连接于X向随动连接件的伸出的两端的X向连接平台121随动,进而带动连接于X向连接平台121背离X向模组框架122的一侧的Y向伺服移动模组20移动到片篮位置。
具体的,如图5所示中,Z向伺服移动模组30包括:Z向控制电机31和Z向移动模组32,Z向控制电机31用于驱动Z向移动模组32内的Z向传送带运转;在本实施例中,Z向移动模组32内部结构与Y向移动模组22除设置构件的数目不同外,其他结构均相同,故图中省略未示出。在本实施例中,Z向伺服移动模组30设置于Y向伺服移动模组20背离框架结构的一侧,共设置有一对Z向伺服移动模组30,用于分别带动夹爪组件抓取空篮或满篮,实现两组Z向伺服移动模组30可分别行动,将原先的一组动作分解成独立的两组动作,缩短节拍,进一步提高了整体的工作效率。
具体的,Z向移动模组32还包括:Z向模组框架321和Z向连接平台322,Z向传送带设置于Z向模组框架322的内部,Z向传送带通过设置在Z向传送带上的Z向随动连接件连接Z向连接平台322,通过Z向传送带带动Z向连接平台322移动;Z向随动连接件的两端伸出Z向模组框架321,通过伸出的两端连接Z向连接平台322。
在本实施例中,Z向控制电机31设置于Z向模组框架322的一侧,通过Z向控制电机31带动Z向传送带运转;Z向连接平台322设置于Z向模组框架321的外侧并连接于Z向随动连接件的伸出的两端;并在Z向连接平台322背离Z向模组框架322的一侧靠近底部的位置设置有夹爪组件40。
本实施例中,Z向随动连接件与Y向随动连接件224的结构相同,在此不多作赘述。
在工作过程中,通过Z向移动模组32一侧设置的一Z向控制电机31,通过Z向控制电机31带动Z向传送带运转,Z向随动连接件与Y向Z向传送带随动运动,从而带动设置于Z向模组框架321的外侧并连接于Z向随动连接件的伸出的两端的Z向连接平台322随动,进而带动连接于Z向连接平台322背离Z向模组框架321的一侧的夹爪组件40移动所需抓取的片篮的位置。通过连接设置两个Z向伺服移动模组30,可以实现对空篮以及满篮的分别抓取,进一步提高了整体的工作效率。
具体的,夹爪组件40包括:动力单元41、抓取夹爪42和夹爪连接板43,夹爪连接板43的底部设置有动力单元41,夹爪连接板43背离动力单元41的一端连接Z向伺服移动模组30;动力单元41的两侧各设置有一个抓取夹爪42,通过动力单元41驱动抓取夹爪42;抓取夹爪42上设置有多个与多种尺寸硅片相配合的片篮夹块44。
具体的,片篮夹块44为带有凸沿结构的连接块,其中为适应多种尺寸的硅片片篮,将连接块的长度尺寸根据硅片片篮尺寸进行设置,凸沿的尺寸不做更改。常用硅片尺寸为5寸、6寸或8寸,因此在一对抓取夹爪42相对的一侧平行间隔设置有多组多种尺寸的片篮夹块44,同种尺寸的片篮夹块44对应设置。如图5所示,在本实施例中,设置有两种尺寸的片篮夹块44,分别为6寸和8寸;可以想到,作为可替换方案,可以调整抓取夹爪42的尺寸,进行5寸等其他尺寸硅片片篮的片篮夹块44的布设。
本实用新型的一种实施例的工作过程:
首先确认工位上片篮就位,用于抓满篮的夹爪组件40通过X向伺服移动模组10和Y向伺服移动模组20移动到位,Z向伺服移动模组30下降抓取片篮,在前道工序程序已经读取片篮的尺寸规格,当片篮就位后,将夹爪组件40移动到对应高度,其中6寸片篮对比8寸片篮高度更低,宽度更窄,通过片篮夹块44实现夹取片篮。抓取片篮后,用于抓满篮的夹爪组件40移动到上料工位放置片篮;放置片篮后,用于抓满篮的夹爪组件40再去抓取一个满篮到等待位;等上料工位的片篮送完硅片后,用于抓空篮的夹爪组件40将空篮抓走移动到空篮放置位,同时用于抓空篮的夹爪组件40一起动作将满篮放置在上料工位上,此时间段两组Z向伺服移动模组30同时动作,节省了动作节拍,提升自动化动作的效率。
以上对本实用新型的实施例进行了详细说明,但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例,不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等,均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。
Claims (10)
1.一种硅片机械手上料机构,其特征在于,包括:X向伺服移动模组、Y向伺服移动模组、Z向伺服移动模组和夹爪组件,所述夹爪组件设置于所述Z向伺服移动模组的一侧,通过所述Z向伺服移动模组控制所述夹爪组件上下移动;
所述Z向伺服移动模组背离所述夹爪组件的一侧垂直连接于所述Y向伺服移动模组,所述Z向伺服移动模组沿所述Y向伺服移动模组上的轨道移动;
所述Y向伺服移动模组的两端各设置于一个所述X向伺服移动模组,所述Y向伺服移动模组沿一对所述X向伺服移动模组上的轨道移动。
2.根据权利要求1所述的一种硅片机械手上料机构,其特征在于:所述X向伺服移动模组包括:X向控制电机和X向移动模组,所述X向控制电机用于驱动所述X向移动模组内的X向传送带运转;
所述X向移动模组还包括:X向模组框架和X向连接平台,所述X向传送带设置于所述X向模组框架的内部,所述X向传送带通过设置在所述X向传送带上的X向随动连接件连接所述X向连接平台,通过所述X向传送带带动所述X向连接平台移动;
所述X向随动连接件的两端伸出所述X向模组框架。
3.根据权利要求2所述的一种硅片机械手上料机构,其特征在于:所述X向连接平台设置于所述X向模组框架的外侧并连接于所述X向随动连接件的伸出的两端;
所述X向控制电机设置于任一所述X向模组框架的一侧,用于带动所述X向模组框架内部的所述X向传送带运转;
所述X向连接平台背离所述X向模组框架的一侧设置有框架结构,用于连接所述Y向伺服移动模组。
4.根据权利要求2或3所述的一种硅片机械手上料机构,其特征在于:一对所述X向伺服移动模组中设置有所述X向控制电机的一侧通过连接杆连接,用于实现一对所述X向伺服移动模组同步运动。
5.根据权利要求1所述的一种硅片机械手上料机构,其特征在于:所述Y向伺服移动模组包括:Y向控制电机和Y向移动模组,所述Y向控制电机用于驱动所述Y向移动模组内的Y向传送带运转;
所述Y向移动模组还包括:Y向模组框架和Y向连接平台,所述Y向传送带设置于所述Y向模组框架的内部,所述Y向传送带通过设置在所述Y向传送带上的Y向随动连接件连接所述Y向连接平台,通过所述Y向传送带带动所述Y向连接平台移动;
所述Y向随动连接件的两端伸出所述Y向模组框架。
6.根据权利要求5所述的一种硅片机械手上料机构,其特征在于:所述Y向连接平台设置于所述Y向模组框架的外侧并连接于所述Y向随动连接件的伸出的两端;
所述Y向模组框架的两侧各设置有一个所述Y向控制电机,所述Y向模组框架的内部平行设置有两条所述Y向传送带,每条所述Y向传送带各设置有一个所述Y向随动连接件,每个所述Y向控制电机用于单独带动所述Y向模组框架内部的所述Y向传送带运转;
所述Y向连接平台背离所述Y向模组框架的一侧连接于所述Z向伺服移动模组。
7.根据权利要求1所述的一种硅片机械手上料机构,其特征在于:所述Z向伺服移动模组包括:Z向控制电机和Z向移动模组,所述Z向控制电机用于驱动所述Z向移动模组内的Z向传送带运转。
8.根据权利要求7所述的一种硅片机械手上料机构,其特征在于:所述Z向移动模组还包括:Z向模组框架和Z向连接平台,所述Z向传送带设置于所述Z向模组框架的内部,所述Z向传送带通过设置在所述Z向传送带上的Z向随动连接件连接所述Z向连接平台,通过所述Z向传送带带动所述Z向连接平台移动;
所述Z向随动连接件的两端伸出所述Z向模组框架。
9.根据权利要求7或8所述的一种硅片机械手上料机构,其特征在于:所述Z向连接平台设置于所述Z向模组框架的外侧并连接于所述Z向随动连接件的伸出的两端;
所述Z向控制电机设置于所述Z向模组框架的一侧,用于带动所述X向模组框架内部的所述Z向传送带运转;
所述Z向连接平台背离所述Z向模组框架的一侧设置连接所述夹爪组件。
10.根据权利要求1所述的一种硅片机械手上料机构,其特征在于:所述夹爪组件包括:动力单元、抓取夹爪和夹爪连接板,所述夹爪连接板的底部设置有所述动力单元,所述夹爪连接板背离所述动力单元的一端连接所述Z向伺服移动模组;
所述动力单元的两侧各设置有一个所述抓取夹爪,用于驱动所述抓取夹爪;
所述抓取夹爪上设置有多个与多种尺寸硅片相配合的片篮夹块。
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GR01 | Patent grant | ||
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