一种用于传送晶圆机械臂的联动结构及其机械臂的制作方法

1.本发明涉及机械传动领域，特别是涉及一种用于传送晶圆机械臂的联动结构及其机械臂。


背景技术：

2.目前各类机械臂的使用已经成为工业生产的主力装备，而保障机械臂运动的核心是传动结构。特别是在半导体生产中，通过机械臂实现晶圆的传送是非常重要的工艺流程和技术手段。一方面要求机械臂始终保持同一平面内的直线运动轨迹，另一方面对生产环境洁净度要求较高。
3.现有技术使用的传动结构通常是通过钢带、齿形带等方式构成，这种传动结构中不仅需要设置相应的张紧结构，而且钢带和齿形带易于磨损需要频繁更换。另一方面在传动过程中钢带或齿形带的磨损还会形成颗粒物，从而影响其工作环境的清洁度。
4.因此，现有的机械臂传动结构在结构设计与晶圆搬运过程的使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。


技术实现要素：

5.鉴于此，本发明提出一种用于传送晶圆机械臂的联动结构，包括一级连杆、一级连接环、一级摆动环、二级连杆、二级连接环、二级摆动环、关节轴和摆动轴；其中：
6.一级连杆的两端分别连接有一级连接环和一级摆动环；二级连杆的两端分别连接有二级连接环和二级摆动环；一级连接环、二级连接环依次套设在关节轴上；一级摆动环、二级摆动环依次套设在摆动轴上；调节关节轴带动一级连接环或二级连接环摆动，通过对应连接的一级连杆或二级连杆带动摆动轴在对应位置摆动。
7.为解决上述技术问题，本发明通过如下技术方案实现，具体为：
8.可选地，上述联动结构还包括三级连杆、三级连接环和三级摆动环；其中，三级连杆的两端分别连接三级连接环和三级摆动环；三级连接环套设在关节轴上，三级摆动环套设在摆动轴上。
9.可选地，关节轴包含有一级关节部、二级关节部和三级关节部，分别对应套设连接一级连接环、二级连接环和三级连接环，各级连接环在对应各级关节部上固定并随关节部同角度摆动。
10.可选地，一级连接杆、二级连接杆和三级连接杆各包含两支；各级的两支所述连杆长度相同，且与对应的各级所述连接环的固定连接点关于连接环的中心对称布置。
11.可选地，各级的两支连杆与对应的各级摆动环的固定连接点关于摆动环的中心对称布置。
12.可选地，摆动轴外侧包含有一级定位销、二级定位销和三级定位销；一级摆动环内侧开设有一级定位槽，且与一级定位销配合；二级摆动环内侧开设有二级定位槽，且与二级定位销配合；三级摆动环内侧开设有三级定位槽，且与三级定位销配合。
13.可选地，一级连接杆、一级连接环和一级摆动环组成第一连杆系统；二级连接杆、二级连接环和二级摆动环组成第二连杆系统；三级连接杆、三级连接环和三级摆动环组成第三连杆系统。第一连杆系统、第二连杆系统和第三连杆系统相互独立摆动。
14.可选地，上述联动结构还包括主臂，采用薄壁壳体结构，其内部空间用于安装关节轴、摆动轴、一级连杆、二级连杆和三级连杆。
15.本发明还提供一种机械臂，用于晶圆的传送，使用上述的联动结构保障主臂带动各级副臂在相对位置摆动，且各摆动轨迹始终处于同一水平面。
16.通过本发明的联动结构，保证各级机械臂始终保持在其对应水平面上的直线运动轨迹，同时避免传统钢带或齿形带传动造成的磨损和更换问题，提高传动系统环境的清洁度，延长传动结构及机械臂的使用寿命。
17.当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的全部有益效果。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图进行简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1：本发明的联动结构的优选实施例的结构示意图；
20.图2：本发明的联动结构优选实施例的三级连杆结构示意图。
21.附图中，各标记所代表的部件、结构、装置如下：
22.11
‑
一级连杆；12
‑
一级连接环；13
‑
一级摆动环；
23.21
‑
二级连杆；22
‑
二级连接环；23
‑
二级摆动环；
24.31
‑
三级连杆；32
‑
三级连接环；33
‑
三级摆动环；
[0025]4‑
关节轴；
[0026]
41
‑
一级关节部；42
‑
二级关节部；43
‑
三级关节部；
[0027]5‑
摆动轴；
[0028]6‑
主臂。
具体实施方式
[0029]
现在将参考附图更全面地描述示例实施例。然而，示例实施例能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施例；相反，提供这些实施例使得本公开将全面和完整，并将示例实施例的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。
[0030]
此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而没有特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知方法、装置、实现或者操作以避免模糊本公开的各方面。
[0031]
应理解，虽然本文中可能使用术语第一、第二等来描述各种结构，但这些结构不应
受这些术语限制。这些术语乃用以区分一结构与另一结构。因此，下文论述的第一结构可称为第二结构而不偏离本公开概念的教示。如本文中所使用，术语“及/或”包括相关联的列出项目中的任一个及一或多者的所有组合。
[0032]
本领域技术人员可以理解，附图只是示例实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本公开所必须的，因此不能用于限制本公开的保护范围。
[0033]
下面结合附图对本发明中的具体实施方式的内容进行详细描述：
[0034]
本发明提出一种用于传送晶圆机械臂的联动结构，包括一级连杆11、一级连接环12、一级摆动环13、二级连杆21、二级连接环22、二级摆动环23、关节轴4和摆动轴5；其中，如图1所示：
[0035]
一级连杆11的两端分别连接有一级连接环12和一级摆动环13；二级连杆21的两端分别连接有二级连接环22和二级摆动环23；一级连接环12、二级连接22环依次套设在关节轴4上；一级摆动环13、二级摆动环23依次套设在摆动轴5上；调节关节轴4带动一级连接环12或二级连接环22摆动，通过对应连接的一级连杆11或二级连杆21带动摆动轴5在对应位置摆动。
[0036]
优选地，上述联动结构还包括三级连杆31、三级连接环32和三级摆动环33；其中，三级连杆31的两端分别连接三级连接环32和三级摆动环33；三级连接环32套设在关节轴4上，三级摆动环33套设在摆动轴5上。
[0037]
优选地，如图2所示，关节轴4包含有一级关节部41、二级关节部42和三级关节部43，分别对应套设连接一级连接环12、二级连接环22和三级连接环32，各级连接环在对应各级关节部上固定并随关节部同角度摆动。
[0038]
优选地，一级连接杆11、二级连接杆21和三级连接杆31各包含两支；各级的两支连杆长度相同，且与对应的各级连接环的固定连接点关于连接环的中心对称布置。
[0039]
优选地，各级的两支连杆与对应的各级摆动环的固定连接点关于摆动环的中心对称布置。
[0040]
优选地，摆动轴5外侧包含有一级定位销、二级定位销和三级定位销；一级摆动环13内侧开设有一级定位槽，且与一级定位销配合；二级摆动环23内侧开设有二级定位槽，且与二级定位销配合；三级摆动环33内侧开设有三级定位槽，且与三级定位销配合。
[0041]
优选地，一级连接杆11、一级连接环12和一级摆动环13组成第一连杆系统；二级连接杆21、二级连接环22和二级摆动环23组成第二连杆系统；三级连接杆31、三级连接环32和三级摆动环33组成第三连杆系统。第一连杆系统、第二连杆系统和第三连杆系统可相互独立摆动。
[0042]
优选地，上述联动结构还包括主臂6，采用薄壁壳体结构，其内部空间用于安装关节轴4、摆动轴5、一级连杆11、二级连杆21和三级连杆31。
[0043]
本发明还提供一种机械臂，用于晶圆的传送，使用上述的联动结构保障主臂带动各级副臂在其相对位置摆动，且各摆动轨迹始终保持在同一水平面。
[0044]
通过本发明的联动结构，保证各级机械臂始终保持在其对应水平面上的直线运动轨迹，同时避免传统钢带或齿形带传动造成的磨损和更换问题，提高传动系统环境的清洁度，延长传动结构及机械臂的使用寿命。
[0045]
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽
叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述一个或多个实施例是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使本技术领域的技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。