平面關節型機械手的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及機械手領域，特別是涉及一種平面關節型機械手。
【背景技術】
[0002]真空機械手是一種在真空環境下工作的機械手，主要應用于半導體工業中，實現晶圓在真空腔室內的傳輸。隨著半導體技術的發展，對相關設備的真空度要求越來越高。因為超高真空條件下沉積薄膜可以減少殘余氣體的殘余和影響，減少表面和界面的雜質和缺陷。
[0003]按傳動方式的不同，真空機械手可分為平面關節型機械手和徑向直線運動(R- Θ )型機械手。由于平面關節型機械手可實現多個自由度，動作比較靈活，因此平面關節型機械手應用較為廣泛。
[0004]目前國內平面關節型真空機械手的真空度只能到106Pa,伸長后手臂末端距圓心不到1.5個腔體直徑。國外平面關節型真空機械手雖然可以實現真空度10 8下的樣品傳送，但存在以下不足:傳送距離小于腔體直徑；直線型的機械手傳送距離可以大于一個半徑，但均為單頭模式，只能對一種類型的樣品進行傳送，產品產出率低。
【發明內容】
[0005]為解決上述技術問題，本發明提供一種平面關節型機械手，能達到傳輸物品距離大，效率聞的目的。
[0006]本發明提供的平面關節型機械手，包括由密封板和真空蓋罩構成的真空腔體，置于真空腔體內部密封板上的執行機構，真空腔體外的驅動機構；
所述執行機構包括依次連接的第一小臂，第二小臂，第三小臂和第四小臂，還包括臂連接基座和一端安裝有第一夾具的伸縮臂，臂連接基座與第一小臂和第三小臂連接，伸縮臂通過安裝在靠近臂連接基座的外側的彈簧頂針固定在臂連接基座上；
所述驅動機構，用來通過驅動第二小臂和第四小臂轉動來使伸縮臂在真空腔體內進行轉動、伸縮。
[0007]所述驅動機構包括第一伺服電機、第二伺服電機和第三伺服電機；
當第一伺服電機和第二伺服電機分別驅動第二小臂和第四小臂以大小相等、方向相同的角速度轉動時，伸縮臂在真空腔體內轉動；當第一伺服電機和第二伺服電機分別驅動第二小臂和第四小臂以大小相等、方向相反的角速度轉動時，伸縮臂在真空腔體內徑向伸縮；
第三伺服電機用來驅動所述真空腔體的密封板的升降密封板的升降。
[0008]進一步地，平面關節型機械手還包括鋼帶，所述鋼帶通過帶輪連接在第一小臂和第四小臂的固定軸上，帶輪傳動比為1:1。
[0009]伸縮臂采用C型鋼結構。
[0010]在所述真空腔體的密封板外部設置支撐基座，所述支撐基座通過密封板與執行機構相連。
[0011]在所述真空腔體底端的密封板上設置有支撐架，伸縮臂上另一端部安裝有第二夾具，所述真空腔室的蓋罩上設置有第一下壓機構，第二下壓機構，伸縮臂上靠近第一夾具的部位安裝有銷釘；
支撐架用來支撐下降后的伸縮臂，第一下壓機構用來下壓彈簧頂針，使伸縮臂與彈簧頂針的銷釘脫離；第二下壓機構用來下壓銷釘，使得滑動到銷釘處的臂連接基座通過銷釘與伸縮臂固定。
[0012]第一夾具和第二夾具相同或不相同。
[0013]所述驅動部件及所述執行部件均采用不銹鋼材料制成，或者使用在真空中放氣率低的其它金屬材料。
[0014]本發明提供的平面關節型機械手，可使傳送距離接近真空腔體直徑的2倍，最大程度的利用所在腔室的空間；而且能傳送兩種不同類型的物品，既提高了傳片效率，又提高了使用靈活性。
【附圖說明】
[0015]圖1為本發明實施例提供的平面關節型機械手結構示意圖；
圖2為本發明實施例提供的平面關節型機械手四個小臂示意圖；
圖3為本發明實施例提供的密封板上支撐架示意圖；
圖4為本發明實施例提供的真空蓋罩上的下壓機構示意圖。
【具體實施方式】
[0016]下面結合附圖和實施例，對本發明的【具體實施方式】作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本發明，但不用來限制本發明的范圍。
[0017]本發明的目的在于針對現有技術的不足，提供一種傳輸距離大，效率高的平面關節型機械手。
[0018]參見圖1至圖2，本發明實施例提供的平面關節型機械手，其包括:
由密封板和真空蓋罩構成的真空腔體1，置于真空腔體I內部密封板上的執行機構2，真空腔體I外的驅動機構3 ；
本發明實施例中密封板可以采用焊接波紋管實現真空密封，但不限于波紋管只要能實現真空密封的器件都可以。
[0019]其中執行機構2包括依次連接的第一小臂20，第二小臂21，第三小臂22和第四小臂23，還包括臂連接基座26和一端安裝有第一夾具240的伸縮臂24，臂連接基座26與第一小臂20和第三小臂22連接，伸縮臂24通過安裝在靠近臂連接基座26外側的彈簧頂針27固定在臂連接基座26上；
驅動機構3，用來通過驅動第二小臂21和第四小臂23轉動來使伸縮臂24在真空腔體I內進行轉動、伸縮。
[0020]具體地，驅動機構3包括第一伺服電機30，第二伺服電機31和第三伺服電機32。
[0021]第一伺服電機30和第二伺服電機31分別驅動第二小臂21和第四小臂23，當第一伺服電機30和第二伺服電機31分別驅動第二小臂21和第四小臂23以大小相等、方向相同的角速度轉動時，伸縮臂24在真空腔體I內轉動，而不發生徑向伸縮；當第一伺服電機30和第二伺服電機31分別驅動第二小臂21和第四小臂23以大小相等、方向相反的角速度轉動時，伸縮臂24在真空腔體I內徑向伸縮:當第一伺服電機30和第二伺服電機31分別驅動第二小臂21和第四小臂23以大小相等、反方向為相互靠近的角速度轉動時，伸縮臂24伸長；當第一伺服電機30和第二伺服電機31分別驅動第二小臂21和第四小臂23以大小相等、反方向為相互背離的角速度轉動時，伸縮臂24縮短。
[0022]第三伺服電機32，用來驅動真空腔體I的密封板的升降。密封板的升降可使得整體機械手的升降。
[0023]本發明實施例中密封板采用波紋管，則第三伺服電機32驅動波紋管底座上升，則波紋管的軸在內部會跟著上升，使得整體機械手上升。
[0024]伸縮臂24上的第一夾具240用來夾持待傳輸物品。
[0025]進一步地的，該機械手還包括鋼帶25，鋼帶25通過帶輪連接在第一小臂20和第四小臂23的固定軸上，帶輪傳動比為1:1，這樣可使第一小臂20和第四小臂23保持平行，因此伸縮臂24維持在第二小臂21和第四小臂23的中分線上，即伸縮臂24的伸縮始終在真空腔體I的徑向方向。
[0026]本發明伸縮臂24跨中心伸縮的方式使得傳送物品的距離能接近真空腔體直徑的2倍,徑向傳送精度達到0.1mm。
[0027]下面以傳送一個硅片為例，詳細說明該機械手的工作過程:
第一伺服電機30和第二伺服電機31同時反方向旋轉，則第二小臂21和第四小臂23以大小相等、反方向為相互靠近的角速度轉動，這樣可使伸縮臂24伸長，伸縮臂24伸長后通過真空腔體I上法蘭連接的閥門進入真空腔體I的進樣室，對準硅片的下方，通過第三伺服電機32控制密封板上升使該機械手整體上升，用第一夾具240托舉起硅片；然后第一伺服電機30和第二伺服電機31再