CN221253649U - 一种双向伸缩装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种双向伸缩装置，包括固定安装在天车主体上的固定板，固定板底部由上至下依次滑动安装有第一滑动组件、第二滑动组件及第三滑动组件，第一滑动组件上固定安装有驱动第一滑动组件线性滑动的驱动组件，第三滑动组件的底部安装有调整抓取角度的旋转组件。采用本实用新型技术方案，使得天车抓手伸出距离变长，并且能够调节抓取角度，大幅提高了抓取物料的覆盖范围，抓取完毕缩回时占用空间小，整体结构简单，稳定性好。

Description

一种双向伸缩装置

技术领域

本实用新型涉及物料搬运设备技术领域，更具体地说，它涉及一种双向伸缩装置。

背景技术

随着智能家电在日常生活中的普遍应用，半导体制品集成电路扮演着日益重要的角色，其需求也大幅提升，因此促进了全球半导体市场的蓬勃发展。为了满足集成电路的大量需求，大部分的半导体制造企业都以提高产能及合格率为优先目标。在半导体制造企业中，晶圆通常是采用批量的搬运方式，然而通过人力搬运不仅效率低，也容易发生危险、且搬运过程中存在晶圆污染、碰撞破碎等不确定因素。为解决人工搬运所带来的风险及不确定因素，自动化天车(OHT，Overhead Hoist Transfer)应运而生，并且已经广泛应用在半导体制造行业中。

自动化天车是自动物料传输***(Automated Material Handling System，简称AMHS)中的重要子***，主要负责搬运晶圆盒(FOUP)至不同的工艺设备或仓储设备，而晶圆则承载在晶圆盒内。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。

由于天车在使用过程中，需要对天车两侧的晶圆盒进行拿取和放置，因此天车中的伸缩装置需要往两侧都可以伸出，但现有的天车的伸缩装置在使用过程中，伸出的距离比较小，导致其覆盖范围较窄，并且不能对抓取角度进行调节，导致不能对其它摆放角度的物料进行抓取，适用性较差，不能适应物料的轨道与天车距离较远或物料摆放角度不同时，对晶圆盒进行拿取的问题。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种双向伸缩装置，能够提高天车抓取的覆盖范围，适应性强。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种双向伸缩装置，包括固定安装在天车主体上的固定板，所述固定板底部由上至下依次滑动安装有第一滑动组件、第二滑动组件及第三滑动组件，所述第一滑动组件上固定安装有驱动所述第一滑动组件线性滑动的驱动组件，所述第三滑动组件的底部安装有调整抓取角度的旋转组件。

进一步地，所述第一滑动组件包括第一滑台、第一滑轨、第一滑块、上同步带、上同步轮以及第一压块，所述第一滑轨固定安装于所述第一滑台的顶部两端，每一所述第一滑轨上均滑动安装有一对所述第一滑块，且每一所述第一滑块均固定安装于所述固定板底部，所述上同步轮转动安装于所述第一滑台位于其中一所述第一滑轨的两端，两所述上同步轮外侧套设有所述上同步带，所述上同步带上配合安装有所述第一压块，且所述第一压块固定安装在所述固定板上。

进一步地，所述第二滑动组件包括第二滑台、第二滑轨、第二滑块、下同步带、下同步轮以及第二压块，所述第二滑轨安装于所述第一滑台的底部两端，每一所述第二滑轨上均滑动安装有一对所述第二滑块，且每一所述第二滑块均固定安装于所述第二滑台的顶部，所述下同步轮转动安装于所述第二滑台位于其中一所述第二滑轨的两端，两所述下同步轮外侧套设有所述下同步带，所述下同步带上配合安装有所述第二压块，且所述第二压块固定安装在所述第一滑台上，所述上同步带的另一端配合安装有所述第二压块，且所述第二压块固定安装在第二滑台顶部。

进一步地，所述第三滑动组件包括第三滑台、第三滑轨、第三滑块以及第三压块，所述第三滑轨安装于所述第二滑台的底部两端，每一所述第三滑轨上均滑动安装有一对所述第三滑块，且每一所述第三滑块均固定安装于所述第三滑台的顶部，所述下同步带上的另一端配合安装有所述第三压块，且所述第三压块固定安装在所述第三滑台的顶部。

进一步地，所述驱动组件包括伺服电机及减速器，所述伺服电机与所述减速器的输入端连接，所述减速器的输出端与所述第一滑动组件连接。

进一步地，所述旋转组件包括支座、转动台、转动柄、连接杆以及直线模组，所述支座及所述直线模组均固定安装在所述第三滑动组件的底部，所述转动台转动安装在所述支座的底部，所述转动柄固定安装在所述转动台一端，所述连接杆滑动安装于所述转动柄，并且所述连接杆固定安装于所述直线模组的输出端。

进一步地，所述转动柄上固定安装有滑动件，所述连接杆上相应开设有滑槽，所述滑动件在所述滑槽限定的范围内滑动。

进一步地，所述第一滑动组件上等间距安装有三个感应件，用于感应所述第一滑动组件的前后极限位置以及零点位置。

进一步地，所述感应件具体为光电开关，所述固定板上相应安装有用于触发信号的挡光件。

进一步地，所述第二滑动组件及所述第三滑动组件上均固定安装有限位组件。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型的一种双向伸缩装置，通过在固定板下设置相互滑动的第一滑动组件、第二滑动组件及第三滑动组件，用驱动组件驱动第一滑动组件向一方向伸出时，即可同步实现第二滑动组件及第三滑动组件的同时伸出，三级伸缩的设计，使得伸出距离长，提高了天车抓取物料的覆盖范围，抓取完毕缩回时占用空间小，整体结构简单，稳定性好；并在第三滑动组件的底部设置旋转机构，能够调整抓取时的角度，而不需人工提前检测物料的摆放角度是否符合抓取要求，灵活性好，节省时间与人力，大幅提高工作效率。

附图说明

图1是本实用新型一种双向伸缩装置的结构示意图；

图2是本实用新型一种双向伸缩装置中第一滑动组件的结构示意图；

图3是本实用新型一种双向伸缩装置中第二滑动组件及第三滑动组件的连接结构示意图；

图4是本实用新型一种双向伸缩装置中旋转组件的结构示意图；

图5是本实用新型一种双向伸缩装置的剖面结构图。

图中：1、固定板；2、第一滑动组件；21、第一滑台；22、第一滑轨；23、第一滑块；24、上同步带；25、上同步轮；26、第一压块；27、感应件；28、挡光件；3、第二滑动组件；31、第二滑台；32、第二滑轨；33、第二滑块；34、下同步带；35、下同步轮；36、第二压块；4、第三滑动组件；41、第三滑台；42、第三滑轨；43、第三滑块；44、第三压块；5、驱动组件；51、伺服电机；52、减速器；6、旋转组件；61、支座；62、转动台；63、转动柄；64、连接杆；65、直线模组；66、滑动件；67、滑槽；7、限位组件。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型进行详细描述。

如图1-5所示，本实用新型提供了一种双向伸缩装置，包括固定安装在天车主体上的固定板1，固定板1跟随天车在行车轨道上进行移动，为了减轻固定板1的自重，降低负载，在固定板1上不需要连接零部件的的位置处贯穿有矩形开口。

固定板1底部由上至下依次滑动安装有第一滑动组件2、第二滑动组件3及第三滑动组件4，即第一滑动组件2在固定板1上滑动，第二滑动组件3在第一滑动组件2上滑动，第三滑动组件4在第二滑动组件3上滑动。

第一滑动组件2上固定安装有驱动第一滑动组件2线性滑动的驱动组件5，第三滑动组件4的底部安装有调整抓取角度的旋转组件6。

第一滑动组件2包括第一滑台21、第一滑轨22、第一滑块23、上同步带24、上同步轮25以及第一压块26，第一滑轨22固定安装于第一滑台21的顶部两端，每一第一滑轨22上均滑动安装有一对第一滑块23，且每一第一滑块23均固定安装于固定板1底部，上同步轮25转动安装于第一滑台21位于其中一第一滑轨22的两端，两上同步轮25外侧套设有上同步带24，上同步带24上配合安装有第一压块26，且第一压块26固定安装在固定板1上。

第一滑台21用一块矩形板并在矩形板的两伸出端固定安装与其垂直的挡板连接而成，第一滑台21主要用于在其上承载安装零部件。第一滑轨22的长度与第一滑台21的长度相同，以保证最大的滑动距离，从而使得天车抓手可以伸出更长距离以抓取物料。在安装第一滑轨22时应保证相互之间的平行度满足在一定的误差范围内，以确保第一滑台21可以顺畅地滑动，减少滑动阻力。每一滑块均通过螺栓固定安装在固定板1的底部，并且为两两对称式的安装，进一步地，在滑块与导轨的接触面上涂覆有润滑脂，以减少滑动阻力。

两上同步轮25安装在其中一第一滑轨22长度方向上的两末端位置处，其中一上同步轮25固定安装在驱动组件5的输出端，在本实施例中，上同步轮25固定安装在减速器52的输出端，跟随减速器52输出端同步转动。另一上同步轮25转动安装在设于第一滑台21上的转动支撑件，两上同步轮25处均可在上同步带24的长度方向上调节位置，以便在上同步带24与两上同步轮25在安装好后拉紧上同步带24。具体的，减速器52端的上同步轮25通过调节减速器52安装座的位置以调节其位置，另一上同步轮25则通过转动支撑件调节位置。上同步带24的齿形与上同步轮25的齿形相互啮合，能够确保传动***的高度同步性，另外，在传递动力时摩擦损失小，因此传动效率较高，并且能够承受较大的载荷，在高负荷和高速条件下正常工作。第一压块26为可拆卸件，分为固定部和配合部，所述第一压块26的固定部贴合在上同步带24的光滑面上，配合部上设有与上同步带24相配合的齿形，最终第一压块26通过螺栓固定安装在固定板1底部。

第二滑动组件3包括第二滑台31、第二滑轨32、第二滑块33、下同步带34、下同步轮35以及第二压块36，第二滑轨32安装于第一滑台21的底部两端，每一第二滑轨32上均滑动安装有一对第二滑块33，且每一第二滑块33均固定安装于第二滑台31的顶部，下同步轮35转动安装于第二滑台31位于其中一第二滑轨32的两端，两下同步轮35外侧套设有下同步带34，下同步带34上配合安装有第二压块36，且第二压块36固定安装在第一滑台21上，上同步带24的另一端配合安装有第二压块36，且第二压块36固定安装在第二滑台31顶部。

第二滑台31也是用一块矩形板并在矩形板的两伸出端固定安装与其垂直的挡板连接而成，区别在于挡板的外形不同，第二滑台31的挡板与第一滑台21相适配。第二滑轨32固定安装于第一滑台21上第一滑轨22的正下方位置，通过螺栓固定安装在第一滑台21底部。下同步带34与上同步带24，下同步轮35与上同步轮25尺寸规格相同，两下同步轮35安装在远离上同步轮25一端位于第二滑轨32长度方向上的两末端位置，两下同步轮35均转动安装在固设于第二滑台31上的转动支撑件，且转动支撑件可在下同步带34的长度方向上调节位置，以对下同步带34张紧。第二压块36及第三压块44的规格大小均与第一压块26相同，也是通过螺栓进行固定。

第三滑动组件4包括第三滑台41、第三滑轨42、第三滑块43以及第三压块44，第三滑轨42安装于第二滑台31的底部两端，每一第三滑轨42上均滑动安装有一对第三滑块43，且每一第三滑块43均固定安装于第三滑台41的顶部，下同步带34上的另一端配合安装有第三压块44，且第三压块44固定安装在第三滑台41的顶部。

第三滑台41用一块矩形板并在矩形板的底部固定安装矩形框连接而成，第三滑轨42固定安装于第二滑台31底部对应第二滑轨32正下方位置处，在安装时也应保证平行度在一定误差范围内。

通过第一滑动组件2、第二滑动组件3及第三滑动组件4的相互配合运动，既可实现天车的三级伸缩运动，大大提高了天车的抓取覆盖范围。

具体的，驱动组件5包括伺服电机51及减速器52，伺服电机51的输出端与减速器52的输入端固定连接，减速器52的输出端与第一滑动组件2上的上同步轮25固定连接。选用伺服电机51作为动力装置，能够实现天车的高精度运动控制，并且响应速度快，可靠性高、节能。

具体的，旋转组件6包括支座61、转动台62、转动柄63、连接杆64以及直线模组65，支座61及直线模组65均固定安装在第三滑动组件4的底部，转动台62转动安装在支座61的底部，转动柄63固定安装在转动台62一端，连接杆64滑动安装于转动柄63，并且连接杆64固定安装于直线模组65的输出端。

支座61为法兰结构，能够支撑转动台62的转动，在支座61内安装有轴承。转动台62为转动部件，其底部与物料的抓手固定连接，能够带动抓手转动一定的角度范围，以适应不同角度摆放的物流抓取动作。转动柄63及连接杆64为中间传动件，转动柄63上固定安装有滑动件66，连接杆64上相应开设有滑槽67，滑动件66在滑槽67限定的范围内滑动。连接杆64远离转动柄63的一端与直线模组65的输出端固定连接，直线模组65的输出端作往返的直线运动，直线模组65具体为滚珠丝杆型，具有高精度、高承载能力、高刚性及高速度等优点。

进一步的，在连接杆64的一端设有光电开关，用于感应连接杆64的位置，分别设有用于两末端及零点位置检测的三个光电开关，挡光板则固定安装在连接杆64上，使得旋转组件6运动时更加稳定高效。

进一步的，第一滑动组件2的第一滑台21上也等间距固定安装有三个感应件27，以用于感应第一滑动组件2的第一滑台21前后极限位置以及零点位置。感应件27具体为光电开关，固定板1上相应安装有用于触发信号的挡光件28。第一滑台21移动时，带动三个光电开关跟随移动，任一光电开关经过挡光件28时，挡光件28挡住了光电开关发出的光束，此时光电开关就会发出信号给接收器，即可感知第一滑台21的位置。

第二滑动组件3及第三滑动组件4上均固定安装有限位组件7，用于限制第一滑台21、第二滑台31及第三滑台41的最大行程，防止其跑出轨道。限位组件7包括两滑动件66以及限位件，第二滑台31的顶部和底部一端的中间位置处安装有滑动件66，限位件则分别安装于与滑动件66同侧的两末端位置，且两限位件及滑动件66都处于同一直线上。这样，第一滑台21、第二滑台31及第三滑台41在双向移动时均可进行限位。

工作时，伺服电机51启动，带动减速器52以及上同步轮25转动，而上同步带24因通过第一压块26固定于固定板1，因而上同步带24不能完成多个转动周期，只能在一个转动周期内活动，反作用力下使得第一滑台21根据伺服电机51的转向向不同方向滑出，第一滑台21滑出后第二滑台31因第二压块36分别固定在上同步带24以及第一滑台21上，反作用力下带动其往同一方向滑出，并且第二滑台31的速度大于第一滑台21的速度，第三压块44安装在下同步带34上，反作用力下第三滑台41也向同侧伸出，且第三滑台41的速度大于第二滑台31，最终三个滑台同时伸出。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种双向伸缩装置，其特征在于，包括固定安装在天车主体上的固定板，所述固定板底部由上至下依次滑动安装有第一滑动组件、第二滑动组件及第三滑动组件，所述第一滑动组件上固定安装有驱动所述第一滑动组件线性滑动的驱动组件，所述第三滑动组件的底部安装有调整抓取角度的旋转组件。

2.根据权利要求1所述的一种双向伸缩装置，其特征在于，所述第一滑动组件包括第一滑台、第一滑轨、第一滑块、上同步带、上同步轮以及第一压块，所述第一滑轨固定安装于所述第一滑台的顶部两端，每一所述第一滑轨上均滑动安装有一对所述第一滑块，且每一所述第一滑块均固定安装于所述固定板底部，所述上同步轮转动安装于所述第一滑台位于其中一所述第一滑轨的两端，两所述上同步轮外侧套设有所述上同步带，所述上同步带上配合安装有所述第一压块，且所述第一压块固定安装在所述固定板上。

3.根据权利要求2所述的一种双向伸缩装置，其特征在于，所述第二滑动组件包括第二滑台、第二滑轨、第二滑块、下同步带、下同步轮以及第二压块，所述第二滑轨安装于所述第一滑台的底部两端，每一所述第二滑轨上均滑动安装有一对所述第二滑块，且每一所述第二滑块均固定安装于所述第二滑台的顶部，所述下同步轮转动安装于所述第二滑台位于其中一所述第二滑轨的两端，两所述下同步轮外侧套设有所述下同步带，所述下同步带上配合安装有所述第二压块，且所述第二压块固定安装在所述第一滑台上，所述上同步带的另一端配合安装有所述第二压块，且所述第二压块固定安装在第二滑台顶部。

4.根据权利要求3所述的一种双向伸缩装置，其特征在于，所述第三滑动组件包括第三滑台、第三滑轨、第三滑块以及第三压块，所述第三滑轨安装于所述第二滑台的底部两端，每一所述第三滑轨上均滑动安装有一对所述第三滑块，且每一所述第三滑块均固定安装于所述第三滑台的顶部，所述下同步带上的另一端配合安装有所述第三压块，且所述第三压块固定安装在所述第三滑台的顶部。

5.根据权利要求1所述的一种双向伸缩装置，其特征在于，所述驱动组件包括伺服电机及减速器，所述伺服电机与所述减速器的输入端连接，所述减速器的输出端与所述第一滑动组件连接。

6.根据权利要求1所述的一种双向伸缩装置，其特征在于，所述旋转组件包括支座、转动台、转动柄、连接杆以及直线模组，所述支座及所述直线模组均固定安装在所述第三滑动组件的底部，所述转动台转动安装在所述支座的底部，所述转动柄固定安装在所述转动台一端，所述连接杆滑动安装于所述转动柄，并且所述连接杆固定安装于所述直线模组的输出端。

7.根据权利要求6所述的一种双向伸缩装置，其特征在于，所述转动柄上固定安装有滑动件，所述连接杆上相应开设有滑槽，所述滑动件在所述滑槽限定的范围内滑动。

8.根据权利要求1所述的一种双向伸缩装置，其特征在于，所述第一滑动组件上等间距安装有三个感应件，用于感应所述第一滑动组件的前后极限位置以及零点位置。

9.根据权利要求8所述的一种双向伸缩装置，其特征在于，所述感应件具体为光电开关，所述固定板上相应安装有用于触发信号的挡光件。

10.根据权利要求9所述的一种双向伸缩装置，其特征在于，所述第二滑动组件及所述第三滑动组件上均固定安装有限位组件。