RU2547981C2 - Handler for precise positioning - Google Patents

Handler for precise positioning Download PDF

Info

Publication number
RU2547981C2
RU2547981C2 RU2013111068/02A RU2013111068A RU2547981C2 RU 2547981 C2 RU2547981 C2 RU 2547981C2 RU 2013111068/02 A RU2013111068/02 A RU 2013111068/02A RU 2013111068 A RU2013111068 A RU 2013111068A RU 2547981 C2 RU2547981 C2 RU 2547981C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rotation
shaft
manipulator
gear
drive
Prior art date
Application number
RU2013111068/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2013111068A (en
Inventor
Дмитрий Валерьевич Поярков
Анатолий Иванович Шиянов
Original Assignee
Негосударственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Международный институт компьютерных технологий" (НОУ ВПО "МИКТ")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Негосударственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Международный институт компьютерных технологий" (НОУ ВПО "МИКТ") filed Critical Негосударственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Международный институт компьютерных технологий" (НОУ ВПО "МИКТ")
Priority to RU2013111068/02A priority Critical patent/RU2547981C2/en
Publication of RU2013111068A publication Critical patent/RU2013111068A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2547981C2 publication Critical patent/RU2547981C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Manipulator (AREA)

Abstract

FIELD: machine building.
SUBSTANCE: invention refers to machine building and can be used for the automation of basic and auxiliary operations, for example, in watch making industry or in manufacturing of electronic engineering products. A handler comprises a base with a stationary casing in which a support shaft is mounted in a rotatable way, one shaft end is fitted with a sensor for its rpm control and the other shaft end is fitted by rigidly fixed pivoting platform. A lead screw with a carriage is mounted on the platform, by means of a bracket, the carriage is rigidly connected with a plate able of reciprocating rectilinear motion along the pivoting platform guide. The upper casing with the rotation shaft is rigidly fixed on the plate, a gear sector with a swivel drive is set on the free end of the said shaft, the sector is fitted by a carrier kinematically coupled with an actuating member, the said shaft is equipped by an individual drive.
EFFECT: invention allows for higher precision of actuating member positioning in respect to the part processing points and for the expansion of the equipment operating range.
8 cl, 8 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для автоматизации основных и вспомогательных операций, например, в часовой промышленности и в производстве изделий электронной техники, а также в других отраслях, где требуется точное позиционирование изделий.The invention relates to mechanical engineering and can be used to automate basic and auxiliary operations, for example, in the watch industry and in the manufacture of electronic products, as well as in other industries where precise positioning of products is required.

В настоящее время в промышленности находят широкое применение роботы и манипуляторы, имеющие большое количество степеней подвижности своих рабочих органов, но роботы такого назначения достаточно дороги и не всегда обеспечивают технологические требования точности позиционирования, в то время, как в отдельных видах производства вообще не требуется выполнение объемно-пространственных действий и потому в таких случаях используются плоские манипуляторы, то есть совершающие перемещения своих исполнительных рабочих органов в одной, преимущественно горизонтальной, плоскости с обеспечением технологической точности позиционирования.At present, robots and manipulators are widely used in industry, having a large number of degrees of mobility of their working bodies, but robots of this purpose are quite expensive and do not always meet the technological requirements for positioning accuracy, while in some types of production they generally do not require volumetric execution. -spatial actions, and therefore, in such cases, flat manipulators are used, that is, they move their executive working bodies in one, mainly substantially horizontal plane with technological accuracy of positioning.

Так, известен робот, содержащий станину, установленную на ней кассету для стопы листов, направляющие втулки, закрепленные на станине, в которых установлен ходовой винт с продольным пазом, взаимодействующим со шпонкой, закрепленной в одной из втулок. На станине также закреплены реверсивный привод и связанный с ним вертикально расположенный вал, на одном из концов которого закреплен рычаг с захватным органом. На другом конце этого вала закреплен кривошип, связанный с шатуном, соединенным с ходовым винтом, на котором закреплен подъемный стол, взаимодействующий со стопой плоских листов, которые робот своим захватным органом поочередно переносит на позицию штамповочного пресса (см. Авторское свидетельство СССР №863329, B25J 9/00, B21D 43/18, B30B 15/30, опубликовано 15.09.81 г. Бюл. №34).Thus, a robot is known that contains a bed, a cassette mounted on it for a stack of sheets, guide bushings mounted on a bed, in which there is a spindle with a longitudinal groove interacting with a key mounted in one of the bushings. A reversible drive and a vertically arranged shaft connected to it are also fixed on the bed, at one end of which a lever with a gripping body is fixed. At the other end of this shaft, a crank is connected, connected to a connecting rod connected to the lead screw, on which a lifting table is mounted, which interacts with a stack of flat sheets, which the robot transfers with its gripping body to the position of the stamping press (see USSR Author's Certificate No. 863329, B25J 9/00, B21D 43/18, B30B 15/30, published September 15, 81 Bull. No. 34).

Данный робот, предназначенный для транспортировки листов на позицию штамповочного пресса, конструктивно не может обеспечить прецизионное перемещение и позиционирование, необходимое в технологии производства изделий электронной техники, в частности, полупроводниковых пластин в технологическом процессе фотолитографии.This robot, designed to transport sheets to the position of a stamping press, structurally cannot provide the precise movement and positioning required in the production technology of electronic products, in particular, semiconductor wafers in the photolithography process.

Для расширения функциональных возможностей технологического оборудования в полупроводниковой промышленности все большие позиции завоевывает новый подход к проектированию установок для фотолитографического производства элементов радиоэлектронной базы, связанный с применением кластерной структуры. При данном подходе первостепенным в составе оборудования является манипулятор, очень точно перемещающий полупроводниковые пластины между операциями.To expand the functionality of technological equipment in the semiconductor industry, a new approach to the design of installations for the photolithographic production of elements of the radio electronic base, associated with the use of a cluster structure, is gaining increasing position. With this approach, a manipulator that accurately transfers the semiconductor wafers between operations is paramount in the composition of the equipment.

Известен манипулятор, применяемый в установке нанесения фоторезиста на полупроводниковые пластины, включающей в свой состав модули: центрифугирования, загрузки-выгрузки, термообработки нанесенного покрытия, которые помещены в закрытый бокс. Данный манипулятор содержит вращающееся основание, приводимое в движение электродвигателем, и расположенное на этом основании устройство прямолинейного перемещения исполнительного органа с рабочим инструментом вилкообразной формы, удобного для транспортирования и позиционирования полупроводниковых пластин. Кинематическая связь устройства прямолинейного перемещения с двигателем осуществляется посредством зубчатого ремня. Рассматриваемый манипулятор в силу своей несовершенной конструкции имеет незначительную зону обслуживания, то есть позиционирует обрабатываемые пластины на ограниченное количество модулей, что накладывает жесткие ограничения на размещение оборудования вокруг него, кроме того, привод на основе зубчатого ремня имеет низкую точность позиционирования (см. Материалы региональной научно- технической конференции "Автоматизация и роботизация технологических процессов". Изд. ФГБОУ ВПО "ВГТУ", Воронеж, 2011 г., с.99-104 или сайт интернета URL: http://www.iict.ru/ Установка нанесения фоторезиста автоматическая УНФ-150А).Known manipulator used in the installation of applying photoresist on semiconductor wafers, which includes modules: centrifugation, loading and unloading, heat treatment of the applied coating, which are placed in a closed box. This manipulator contains a rotating base, driven by an electric motor, and a device located on this basis for linear movement of the actuator with a fork-shaped working tool, convenient for transporting and positioning semiconductor wafers. The kinematic connection of the rectilinear movement device with the engine is carried out by means of a gear belt. The manipulator under consideration, due to its imperfect design, has an insignificant service area, that is, it positions the workpieces on a limited number of modules, which imposes severe restrictions on the placement of equipment around it, in addition, the gear belt-based drive has low positioning accuracy (see Materials of regional scientific - Technical conference "Automation and Robotization of Technological Processes." Publishing House of FSBEI HPE "VSTU", Voronezh, 2011, pp. 99-104 or Internet site URL: http: //www.iict .ru / Photoresist application unit automatic UNF-150A).

Известен также и манипулятор установки МС204 фирмы SolarSemi для нанесения фоторезиста, в которой модули используются по схеме кластерной системы, а именно, сгруппированы вокруг манипулятора в незамкнутом боксе. Манипулятор включает в свой состав основание, на котором расположен корпус с вращающимися звеньями, имеющими свой индивидуальный привод в виде двигателей постоянного тока. Каждое звено манипулятора может совершать только вращательное движение, причем как совместное, так и индивидуальное. К числу недостатков этого манипулятора следует отнести громоздкость его конструкции, обусловленную наличием трех вращающихся звеньев, что снижает точность позиционирования, во-первых, а во-вторых, усложняет систему управления их работой, поскольку последняя каждый раз должна рассчитывать подход к каждому очередному модулю (см. Каталог продукции фирмы SolarSemi, раздел Microcluster, 12.10.2010. Интернет, URL: http://www.solar-semi.com/). Указанный рассмотренный аналог совпадает с заявляемым в качестве изобретения манипулятором лишь по функциональному назначению и частично принципом позиционирования, в целом же, в остальном они имеют различное конструктивное исполнение, поэтому и этот аналог не может быть принят в качестве прототипа.SolarSemi MC204 manipulator for applying photoresist is also known, in which the modules are used according to the cluster system scheme, namely, they are grouped around the manipulator in an open box. The manipulator includes a base on which the housing is located with rotating links having their own individual drive in the form of DC motors. Each link of the manipulator can perform only rotational movement, both joint and individual. The disadvantages of this manipulator include the bulkiness of its design, due to the presence of three rotating links, which reduces the accuracy of positioning, firstly, and secondly, complicates the control system of their work, since the latter must each time calculate the approach to each next module (see SolarSemi product catalog, Microcluster section, 10/12/2010. Internet, URL: http://www.solar-semi.com/). The specified considered analogue coincides with the manipulator claimed as an invention only for its functional purpose and partially the principle of positioning, in general, otherwise they have different designs, therefore this analogue cannot be accepted as a prototype.

Задача по устранению недостатков аналога решается путем создания нового манипулятора иной конструкции, при которой достигается более высокий технический результат, то есть за счет сокращения вращающихся звеньев с трех у аналога до двух у предлагаемого манипулятора увеличивается точность позиционирования обрабатываемых пластин, а наличие возвратно-поступательного прямолинейного перемещения исполнительного органа относительно позиций обработки приводит к упрощению средств программного управления работой манипулятора в целом.The problem of eliminating the disadvantages of the analogue is solved by creating a new manipulator of a different design, which achieves a higher technical result, that is, by reducing the rotating links from three in the analogue to two in the proposed manipulator, the accuracy of the positioning of the processed plates increases, and the presence of a reciprocating rectilinear movement the executive body regarding the processing positions leads to a simplification of software controls the operation of the manipulator as a whole.

Технический результат - повышение точности позиционирования исполнительного органа относительно места установки обрабатываемого изделия и расширение зоны обслуживания оборудования достигается за счет того, что манипулятор содержит в своем составе основание с неподвижным корпусом, в котором установлен с возможностью вращения опорный вал, на одном конце которого размещен датчик контроля его оборотов, а на другом его конце жестко закреплена поворотная платформа со смонтированным в опорах на ее верхней поверхности и снабженным датчиком и приводом вращения ходовым винтом с кареткой. Каретка соединена неподвижно кронштейном с плитой, обеспечивая ее возвратно-поступательное прямолинейное перемещение по направляющей поворотной платформы вместе с неподвижным верхним корпусом, в котором также установлен с возможностью вращения второй вал, на свободном конце которого закреплен имеющий привод поворота зубчатый сектор с водилом, кинематически связанным с исполнительным звеном, также снабженным индивидуальным приводом, который размещен на водиле, а привод поворота зубчатого сектора с водилом выполнен в виде шестерни, установленной на валу двигателя, размещенного на верхнем корпусе, при этом датчик контроля угла поворота зубчатого сектора с водилом установлен между поворотной платформой и подвижной плитой. Для обеспечения вращения ходового винта предусмотрен привод, выполненный в виде зубчатой передачи, соединенной с двигателем, установленным снизу на поворотной платформе, а для обеспечения контроля за поворотом исполнительного звена на оси его вращения установлен датчик угла поворота.EFFECT: increased accuracy of positioning of the executive body relative to the place of installation of the workpiece and expansion of the service area of the equipment is achieved due to the fact that the manipulator comprises a base with a fixed body in which the support shaft is mounted for rotation, at one end of which a control sensor is located its revolutions, and at its other end a rotary platform is rigidly fixed with mounted in supports on its upper surface and equipped with a sensor and the rotation of the lead screw drive with the carriage. The carriage is fixedly connected by an arm to the plate, providing its reciprocating rectilinear movement along the guide of the rotary platform together with the fixed upper housing, in which the second shaft is also mounted rotatably, at the free end of which there is a gear sector with a drive drive connected with a carrier kinematically connected with an executive link, also equipped with an individual drive, which is located on the carrier, and the rotation drive of the gear sector with the carrier is made in the form of a gear, mounted on the shaft of the engine, located on the upper case, while the sensor controls the angle of rotation of the gear sector with the carrier installed between the turntable and the movable plate. To ensure rotation of the lead screw, a drive is provided in the form of a gear transmission connected to an engine mounted on the rotary platform from below, and a rotation angle sensor is installed on the axis of rotation to provide control over the rotation of the executive link.

Точность действий манипулятору обеспечивает и то, что в качестве двигателей приводов использованы бесконтактные двигатели постоянного тока с обратной связью по углу, а для обеспечения легкости и надежности вращения валов в неподвижном и верхнем корпусах они установлены в подшипниках.The accuracy of the manipulator is ensured by the fact that non-contact DC motors with angle feedback are used as drive motors, and to ensure the ease and reliability of the shaft rotation in the fixed and upper housings, they are installed in bearings.

Изобретение проиллюстрировано чертежами, где на фиг.1 изображен общий вид манипулятора в продольном разрезе, на фиг.2 показан его общий вид сверху, на фиг.3 выполнено сечение по А-А на фиг.1 с видом сверху поворотной платформы, на фиг.4 - сечение по Б-Б на фиг.1 с видом подвижной платформы снизу, на фиг.5 изображен вид каретки сбоку с кронштейном крепления, а на фиг.6, фиг.7 и фиг.8 показаны процесс работы манипулятора и схема размещения оборудования.The invention is illustrated by drawings, in which Fig. 1 shows a general view of the manipulator in longitudinal section, Fig. 2 shows a general top view thereof, Fig. 3 is a section along AA in Fig. 1 with a top view of a turntable, in Fig. 1. 4 is a cross-section along BB in FIG. 1 with a bottom view of the movable platform, FIG. 5 shows a side view of the carriage with a mounting bracket, and FIG. 6, FIG. 7 and FIG. 8 show the operation process of the manipulator and equipment layout .

Манипулятор для прецизионного позиционирования содержит основание 1 с неподвижным корпусом 2, в котором установлен с возможностью вращения опорный вал 3, на одном конце которого с внешней стороны основания 1 размещен датчик 4 контроля его оборотов, а на другом его конце жестко закреплена поворотная платформа 5 со смонтированным на ее верхней поверхности 6 в опорах 7 ходовым винтом 8 с кареткой 9, соединенной неподвижно кронштейном 10 с плитой 11, с возможностью ее возвратно-поступательного прямолинейного перемещения по направляющей 12 поворотной платформы 5. Ходовой винт 8 имеет привод 13 его вращения, выполненный в виде зубчатой передачи, состоящей из шестерен 14 и 15, смонтированных на валах винта 8 и двигателя 16, закрепленного снизу на поворотной платформе 5. На другом конце ходового винта 8 на стойке 17 поворотной платформы 5 установлен датчик 18 контроля угла его поворота. На этой же платформе 5 установлен и привод 19 собственного ее вращения, составленный из зубчатого венца 20, прикрепленного к неподвижному корпусу 2, и зубчатой шестерни 21 двигателя 22, также смонтированного на упомянутой платформе 5. На подвижной плите 11 жестко закреплен верхний корпус 23, в котором также установлен с возможностью вращения второй вал 24, на свободном конце которого закреплен зубчатый сектор 25 с водилом 26 и приводом 27, состоящим из шестерни 28 двигателя 29, установленного на корпусе 23. При этом водило 26 кинематически в виде петли 30 связано с исполнительным звеном 31, также снабженным индивидуальным приводом 32, включающим двигатель 33, размещенный на водиле 26, и зубчатое коническое зацепление с шестерней 34, ось 35 вращения которой выполнена на исполнительном звене 31. На этой же оси 35 вращения исполнительного звена 31 установлен и датчик 36 угла его поворота. Следует отметить, что в качестве двигателей приводов, имеющихся в манипуляторе, использованы бесконтактные двигатели постоянного тока с обратной связью по углу, это повышает точность работы всех составляющих манипулятор узлов и в конечном итоге определяет наряду с другими факторами точность позиционирования исполнительного звена 31 при проведении работ, в частности, при выполнении фотолитографических операций полупроводникового производства. Для обеспечения работоспособности манипулятора, уменьшения нагрузок и снижения трения при осуществлении перемещений поворотной платформы 5 и водила 26 с исполнительным звеном 31 в неподвижном и верхнем корпусах 2 и 23 соответственно на их валах 19 и 24 установлены подшипники 37 и 38.The manipulator for precision positioning contains a base 1 with a fixed housing 2, in which the support shaft 3 is mounted for rotation, at one end of which from the outside of the base 1 there is a sensor 4 for controlling its speed, and at its other end is a rotary platform 5 with a mounted on its upper surface 6 in supports 7 with a lead screw 8 with a carriage 9 fixedly connected by an arm 10 to a plate 11, with the possibility of its reciprocating rectilinear movement along the guide 12 of the fifth platform 5. The lead screw 8 has a drive 13 of its rotation, made in the form of a gear train, consisting of gears 14 and 15 mounted on the shafts of the screw 8 and the engine 16, mounted on the rotary platform 5 from the bottom. At the other end of the lead screw 8 on the rack 17 of the turntable 5, a sensor 18 for controlling the angle of rotation is installed. On the same platform 5, a drive 19 of its own rotation is also installed, made up of a gear ring 20 attached to the fixed body 2, and gear gear 21 of the engine 22, also mounted on the said platform 5. On the movable plate 11, the upper case 23 is rigidly fixed which also has a second shaft 24 rotatably mounted, on the free end of which a gear sector 25 is mounted with a carrier 26 and a drive 27 consisting of a gear 28 of the engine 29 mounted on the housing 23. Moreover, the carrier 26 was kinematically kinematic in the form of a loop 30 It is connected with an executive link 31, also equipped with an individual drive 32, including an engine 33, mounted on the carrier 26, and a gear conical gear with a gear 34, the axis of rotation 35 of which is made on the executive link 31. On the same axis 35 of rotation of the executive link 31 is installed and sensor 36 of the angle of rotation. It should be noted that as the drive motors available in the manipulator, non-contact DC motors with angle feedback are used, this increases the accuracy of all components that make up the manipulator and ultimately determines, along with other factors, the accuracy of positioning of the executive link 31 during work, in particular, when performing photolithographic operations of semiconductor production. To ensure the operability of the manipulator, reduce loads and reduce friction when moving the turntable 5 and the carrier 26 with the executive link 31 in the fixed and upper housings 2 and 23, bearings 37 and 38 are installed on their shafts 19 and 24, respectively.

Для управления всеми бесконтактными двигателями постоянного тока с обратной связью по углу 16, 22, 29 и 33 исполнительных органов манипулятора предусмотрены средства программного управления, включающие, в частности, контроллеры, подключенные к компьютеру с соответствующими программами (на фиг. не показаны), как имеющие общепринятое исполнение. На исполнительном звене 31 предусмотрено посадочное место 39 для монтажа сменных рабочих инструментов, предназначенных технологией изготовления изделий. Контроль за поворотом вала 24 осуществляет датчик 40, установленный между поворотной платформой 5 и плитой 11. На плите 11 выполнена опора 41 для перемещения по направляющей 12.To control all non-contact DC motors with feedback at an angle of 16, 22, 29 and 33 of the manipulator's actuators, software controls are provided, including, in particular, controllers connected to a computer with appropriate programs (not shown in FIG.), As having generally accepted execution. On the executive link 31 provides a seat 39 for the installation of interchangeable working tools designed by the technology of manufacturing products. The rotation of the shaft 24 is controlled by a sensor 40 mounted between the turntable 5 and the plate 11. A support 41 is made on the plate 11 to move along the guide 12.

Манипулятор для прецизионного позиционирования работает следующим образом.The manipulator for precision positioning works as follows.

В начале работы манипулятора, находящегося в начальном положении - позиции загрузки деталей, программно включают двигатель 29, который посредством шестерни 28 и зубчатого сектора 25 вращает вал 24, при этом водило 26 перемещается вперед. Также выводится в начальное положение и исполнительное звено 31 через шестерню 34, вал 35 с помощью двигателя 33. При этом углы контролируются датчиками 40 и 36 угла поворота соответственно. Для возврата манипулятора в начальное положение реверсивно включают двигатели 29 и 33. При этом водило 26 и исполнительное звено 31 возвращаются в начальное положение (Фиг.6).At the beginning of the operation of the manipulator, which is in the initial position, the position for loading parts, programmatically turn on the engine 29, which rotates the shaft 24 through the gear 28 and the gear sector 25, while the carrier 26 moves forward. It is also brought into the initial position and the Executive link 31 through the gear 34, the shaft 35 using the engine 33. In this case, the angles are controlled by sensors 40 and 36 of the angle of rotation, respectively. To return the manipulator to the initial position, the motors 29 and 33 are reversibly turned on. In this case, the carrier 26 and the executive link 31 are returned to the initial position (Figure 6).

Для помещения детали на позицию обработки на ближнем радиусе R1 программно включают двигатель 22, который через шестерню 21, венец 20 осуществляет посредством вала 3 поворот платформы 5 вместе с плитой 11, корпусом 23, водилом 26 и исполнительным звеном 31 на заданный угол, то есть таким образом осуществляют вращение манипулятора вокруг собственной оси. При этом угол контролируется датчиком 4. Затем для позиционирования исполнительного звена 31 программно включают двигатель 29, перемещающий водило 26, и двигатель 33, вращающий исполнительно звено 31, как описано выше. После помещения детали на позицию обработки для возврата манипулятора включают реверсивно двигатели 29 и 33, возвращая при этом водило 26 и исполнительное звено 31 в исходное, определяемое углом поворота платформы 5, положение (Фиг.7).To place the part at the processing position at the near radius R 1, the engine 22 is programmatically switched on, which, through the gear 21, the crown 20, rotates the platform 5 through the shaft 3 together with the plate 11, the housing 23, the carrier 26 and the executive link 31 by a predetermined angle, i.e. Thus, the manipulator rotates around its own axis. In this case, the angle is controlled by the sensor 4. Then, for positioning the actuating link 31, the engine 29 moving the carrier 26 and the motor 33 rotating the executing link 31 are programmatically turned on, as described above. After placing the part on the processing position to return the manipulator, the motors 29 and 33 are turned on, returning the carrier 26 and the executive link 31 to the initial position, determined by the angle of rotation of the platform 5 (Fig. 7).

Для помещения детали на позицию обработки на дальнем радиусе R2 посредством двигателя 22 поворачивают платформу 5 вместе с плитой 11, корпусом 23, водилом 26 и исполнительным звеном 31 на необходимый угол, контролируемый датчиком 4. Далее программно включают двигатель 16, вращающий через шестерни 14 и 15 ходовой винт 8, при вращении которого каретка 9, прикрепленная кронштейном 10 к плите 11, начинает двигаться поступательно, перемещая при этом плиту 11 с верхним корпусом 23, водилом 26 и исполнительным звеном 31 в нужном направлении, а перемещение контролируется датчиком 16. Наконец, на последнем этапе двигателями 29 и 33 выполняется окончательное позиционирование исполнительного звена 31, перемещения при этом контролируются датчиками 40 и 36 соответственно (Фиг.8). Для возврата исполнительного звена 31 в исходное положение реверсивно включают двигатель 16, при этом шестерни 14 и 15 принимают то же вращение в другую сторону, сообщая и винту 8 обратное вращение, перемещая прямолинейно каретку вместе с плитой 11 по направляющей 12 в противоположном направлении.To place the part on the processing position at a far radius R 2, by means of the engine 22, the platform 5 is rotated together with the plate 11, the housing 23, the carrier 26 and the executive link 31 to the required angle, controlled by the sensor 4. Next, the motor 16 is rotated through the gears 14 and 15 lead screw 8, during rotation of which the carriage 9, attached by the bracket 10 to the plate 11, begins to move progressively, while moving the plate 11 with the upper housing 23, the carrier 26 and the executive link 31 in the desired direction, and the control moves sensor 16. Finally, at the last stage, the engines 29 and 33 are the final positioning of the Executive link 31, the movements are controlled by sensors 40 and 36, respectively (Fig. 8). To return the executive link 31 to its original position, the engine 16 is reversedly turned on, while the gears 14 and 15 take the same rotation in the opposite direction, telling the screw 8 to reverse rotation, moving the carriage along the plate 11 along the guide 12 in the opposite direction.

Таким образом, ввиду наличия разнообразных возможностей перемещения исполнительного рабочего звена 31, предлагаемый манипулятор наилучшим образом подходит для работы в кластерных системах, решающих в данный момент важнейшие производственные и экономические задачи по диверсификации выпускаемых изделий электронного назначения и расширения диапазона их технического применения.Thus, in view of the various possibilities for moving the executive working link 31, the proposed manipulator is best suited for working in cluster systems that currently solve the most important production and economic tasks for diversifying manufactured electronic products and expanding the range of their technical applications.

По данному предлагаемому изобретению разработана конструкторская документация, а изготовление опытного образца предполагается начать в текущем году.According to this proposed invention, design documentation has been developed, and the production of a prototype is expected to begin this year.

Предлагаемое изобретение является новым, поскольку совокупность признаков формулы изобретения, как в основной ее части, так и в дополнительной, в источниках информации обнаружена не была.The present invention is new, since the totality of the features of the claims, both in its main part and in the additional, was not found in the information sources.

Указанное изобретение имеет изобретательский уровень, так как конструктивное исполнение манипулятора имеет ряд отличительных признаков, несвойственных другим манипуляторам, а именно, совокупность совместных действий: вращение поворотной платформы манипулятора в неподвижном корпусе вокруг своей оси, возвратно-поступательное прямолинейное перемещение относительно этой платформы другой плиты, на которой смонтировано конструктивно исполнительное звено, а его радиусный поворот вокруг продольной оси манипулятора и дополнительный поворот вокруг собственной индивидуальной оси не являются очевидными в части, касающейся создания и построения конструкций манипуляторов, что и характеризует получение более высокого уровня технического результата - повышение точности позиционирования.The specified invention has an inventive step, since the design of the manipulator has a number of distinctive features unusual for other manipulators, namely, a combination of joint actions: the rotation of the manipulator's rotary platform in a fixed housing around its axis, reciprocating rectilinear movement of another plate relative to this platform which is mounted structurally executive link, and its radial rotation around the longitudinal axis of the manipulator and an additional turn mouth around its own individual axis is not apparent in the part concerning the creation and construction of structures of manipulators, which characterizes the reception of higher level technical result - increase positioning accuracy.

Источники информацииInformation sources

1. Авт. свидетельство СССР №541664 B25J11/00, опубл.05.01.77, Бюл №1.1. Auth. USSR certificate No. 541664 B25J11 / 00, publ. 05.01.77, Bull No. 1.

2. Авт. СССР №814719 B25J 9/00, опубл. 23.03.81, Бюл. №11.2. Auth. USSR No. 814719 B25J 9/00, publ. 03/23/81, Bull. No. 11.

3. Авт. СССР №1234178 B25J 11/00, опубл. 30.05.86, Бюл. №25.3. Auth. USSR No. 1234178 B25J 11/00, publ. 05/30/86, Bull. Number 25.

4. Авт. СССР №1442393 B25J 11/00, опубл. 07.12.88, Бюл. №45.4. Auth. USSR No. 1442393 B25J 11/00, publ. 12/07/88, Bull. No. 45.

5. Авт. СССР №1732398 H01L 21/68, опубл. 07.05.92, Бюл. №17.5. Auth. USSR No. 1732398 H01L 21/68, publ. 05/07/92, Bull. Number 17.

6. Авт. СССР №1521577 B25J 9/16, опубл. 15.11.89, Бюл. №42.6. Auth. USSR No. 1521577 B25J 9/16, publ. 11/15/89, Bull. Number 42.

7. Пат. РФ №2903347 B25J 11/00, опубл. 20.10.97.7. Pat. RF №2903347 B25J 11/00, publ. 10.20.97.

8. Авт. СССР №723696 H01L 21/70, H05K 3/00, опубл. 23.03.80, Бюл. №11.8. Auth. USSR No. 723696 H01L 21/70, H05K 3/00, publ. 03/23/80, Bull. No. 11.

9. Пат. РФ на полезную модель №124435 H01L 21/02, опубл. 10.01.2013.9. Pat. RF for utility model No. 124435 H01L 21/02, publ. 01/10/2013.

10. Полезная модель РФ №24414 B25J 9/00, опубл. 10.08.2002.10. Utility model of the Russian Federation No. 24414 B25J 9/00, publ. 08/10/2002.

11. Пат. РФ №2404480 H01L 21/67, опубл. 20.11.2010.11. Pat. RF №2404480 H01L 21/67, publ. 11/20/2010.

12. Пат. РФ №2380305 B65H 3/00, опубл. 27.01.2010.12. Pat. RF №2380305 B65H 3/00, publ. 01/27/2010.

13. Пат. РФ №2008197 B25J 11/00, опубл. 28.02.94.13. Pat. RF №2008197 B25J 11/00, publ. 02/28/94.

14. Пат. США №3807018, кл.29-20, опубл. 1974 г.14. Pat. USA No. 3807018, cl. 29-20, publ. 1974

15. Пат США №6729202, опубл. 04.05.2004.15. US Pat. No. 6,729,202, publ. 05/04/2004.

16. Пат. ER 0910997, опубл. 28.04.99.16. Pat. ER 0910997, publ. 04/28/99.

Claims (8)

1. Манипулятор для прецизионного позиционирования, характеризующийся тем, что он содержит в своем составе основание с неподвижным корпусом, в котором установлен с возможностью вращения опорный вал, на одном конце которого размещен датчик контроля его оборотов, а на другом его конце жестко закреплена поворотная платформа со смонтированным в опорах на ее верхней поверхности и снабженным датчиком и приводом вращения ходовым винтом с кареткой, соединенной неподвижно кронштейном с плитой с возможностью ее возвратно-поступательного прямолинейного перемещения по направляющей поворотной платформы, при этом на плите размещен неподвижно верхний корпус, в котором также установлен с возможностью вращения второй вал, на свободном конце которого закреплен имеющий привод поворота зубчатый сектор с водилом, кинематически связанным с исполнительным звеном, также снабженным индивидуальным приводом.1. A manipulator for precision positioning, characterized in that it comprises a base with a fixed housing in which the support shaft is mounted for rotation, at one end of which a speed control sensor is placed, and at its other end is a rotary platform with mounted in supports on its upper surface and equipped with a sensor and a rotation drive, a lead screw with a carriage fixedly connected to the bracket with the plate with the possibility of its reciprocating straight eynogo move along the guide turntable, thus on the plate is placed fixedly upper housing, which also is rotatably mounted second shaft, at the free end of which is fixed having a rotation drive sector gear to the carrier, kinematically connected with the actuating element, also provided with an individual drive. 2. Манипулятор по п.1, характеризующийся тем, что привод вращения ходового винта выполнен в виде зубчатой передачи, соединенной с двигателем, установленным снизу на поворотной платформе.2. The manipulator according to claim 1, characterized in that the drive of rotation of the lead screw is made in the form of a gear transmission connected to an engine mounted from below on a rotary platform. 3. Манипулятор по п.1, характеризующийся тем, что привод поворота зубчатого сектора с водилом выполнен в виде шестерни, установленной на валу двигателя, размещенного на верхнем корпусе.3. The manipulator according to claim 1, characterized in that the rotation drive of the gear sector with the carrier is made in the form of a gear mounted on a motor shaft located on the upper housing. 4. Манипулятор по п.1, характеризующийся тем, что индивидуальный привод исполнительного звена выполнен в виде зубчатой передачи, соединенной с двигателем, установленным на водиле.4. The manipulator according to claim 1, characterized in that the individual drive of the executive link is made in the form of a gear transmission connected to an engine mounted on a carrier. 5. Манипулятор по п.1, характеризующийся тем, что на оси вращения исполнительного звена установлен датчик контроля его поворота.5. The manipulator according to claim 1, characterized in that a rotation control sensor is installed on the axis of rotation of the executive link. 6. Манипулятор по п.1, характеризующийся тем, что между поворотной платформой и неподвижной плитой установлен датчик контроля угла поворота зубчатого сектора с водилом.6. The manipulator according to claim 1, characterized in that between the turntable and the fixed plate there is a sensor for controlling the angle of rotation of the gear sector with the carrier. 7. Манипулятор по п.1, характеризующийся тем, что в качестве двигателей использованы бесконтактные двигатели постоянного тока с обратной связью по углу.7. The manipulator according to claim 1, characterized in that the contactless direct current motors with angle feedback are used as motors. 8. Манипулятор по п.1, характеризующийся тем, что размещенные в неподвижном и верхнем корпусах с возможностью вращения валы установлены в подшипниках. 8. The manipulator according to claim 1, characterized in that the shafts located in the fixed and upper housings are rotatably mounted in bearings.
RU2013111068/02A 2013-03-12 2013-03-12 Handler for precise positioning RU2547981C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013111068/02A RU2547981C2 (en) 2013-03-12 2013-03-12 Handler for precise positioning

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013111068/02A RU2547981C2 (en) 2013-03-12 2013-03-12 Handler for precise positioning

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2013111068A RU2013111068A (en) 2014-09-20
RU2547981C2 true RU2547981C2 (en) 2015-04-10

Family

ID=51583442

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013111068/02A RU2547981C2 (en) 2013-03-12 2013-03-12 Handler for precise positioning

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2547981C2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2630074C2 (en) * 2016-01-11 2017-09-05 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова" Actuating device for precision positioning of actuating element
RU2715275C2 (en) * 2015-05-06 2020-02-26 Расселл Минерал Эквипмент Пти Лтд Device for suspending and guiding tools and platforms relative to mill

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3833174A1 (en) * 2019-12-06 2021-06-09 Mycronic AB A mounting tool for a component mounting machine

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3808488A (en) * 1972-07-14 1974-04-30 Dynamics Corp Massa Div Means for making precision microadjustments in the position of a movable element
SU723696A1 (en) * 1978-10-20 1980-03-25 Предприятие П/Я В-8657 Device for precision moving of articles
SU864386A1 (en) * 1979-12-29 1981-09-15 Каунасский Политехнический Институт Им.Антанаса Снечкуса Precision positioning device
GB2139819A (en) * 1980-02-04 1984-11-14 Herzl Laor Piezoelectric apparatus for positioning of optical fibres
SU1521577A1 (en) * 1988-01-13 1989-11-15 Предприятие П/Я В-8451 Manipulator arm
SU1749019A1 (en) * 1990-02-14 1992-07-23 Одесский Политехнический Институт Piezoelectric manipulator for precision positioning of optical elements

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3808488A (en) * 1972-07-14 1974-04-30 Dynamics Corp Massa Div Means for making precision microadjustments in the position of a movable element
SU723696A1 (en) * 1978-10-20 1980-03-25 Предприятие П/Я В-8657 Device for precision moving of articles
SU864386A1 (en) * 1979-12-29 1981-09-15 Каунасский Политехнический Институт Им.Антанаса Снечкуса Precision positioning device
GB2139819A (en) * 1980-02-04 1984-11-14 Herzl Laor Piezoelectric apparatus for positioning of optical fibres
SU1521577A1 (en) * 1988-01-13 1989-11-15 Предприятие П/Я В-8451 Manipulator arm
SU1749019A1 (en) * 1990-02-14 1992-07-23 Одесский Политехнический Институт Piezoelectric manipulator for precision positioning of optical elements

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2715275C2 (en) * 2015-05-06 2020-02-26 Расселл Минерал Эквипмент Пти Лтд Device for suspending and guiding tools and platforms relative to mill
RU2630074C2 (en) * 2016-01-11 2017-09-05 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова" Actuating device for precision positioning of actuating element

Also Published As

Publication number Publication date
RU2013111068A (en) 2014-09-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4258851B1 (en) Articulated robot
CN103706517B (en) Six-axis linkage dispensing machine
TWI357375B (en)
US8783078B2 (en) Method to improve geometrical accuracy of an incrementally formed workpiece
JP2002522238A (en) Robot with multiple degrees of freedom
US20110185556A1 (en) Robot system, robot, and method of manufacturing product
RU2547981C2 (en) Handler for precise positioning
CN103495971A (en) Five degree-of-freedom combined robot platform
JP2006326799A (en) Clamping device
CN108311835A (en) A kind of dynamic electroplating equipment wielding machine arm system that view-based access control model measures
US10814440B1 (en) Method of assembling an automated modular tool
US20140338489A1 (en) Delta robot and linear delta mechanism
JP2020536761A5 (en)
JP2020536761A (en) Robot device
CN104139237A (en) Five-axis friction stir welding system capable of implementing three-dimensional path
CN110000806B (en) Calibration method for rotation center of rotation driving mechanism
CN101296778A (en) Position control device of worktable
RU135573U1 (en) MANIPULATOR FOR PRECISION POSITIONING
CN110142800B (en) Integrated variable-rigidity robot joint
TW531465B (en) A machine tool head, a machine tool and a method for working an object
JP6657868B2 (en) Robot system
CN103394958A (en) Storing mechanism used for automatic stock bin
CN203945364U (en) Heavy duty transfer robot
JP5170225B2 (en) Work positioning device and production system using the same
CN206465078U (en) curve track robot device and automatic processing system

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20150313