[发明专利]用于晶圆搬运机器人的旋转控制结构

说明书

本发明公开了一种用于晶圆搬运机器人的旋转控制结构，包括支撑结构、驱动结构、传动结构和旋转结构；支撑结构包括底板、基座和面板，基座为具有顶底开口的中空腔体结构，且内壁设置有隔板，将基座分隔为顶层基座和底层基座，面板和底板分别安装在基座上；驱动结构贯穿旋转结构并安装在基座上；传动结构安装在基座上，包括第一传动结构、第二传动结构和连接轴；连接轴转动连接在基座上；第一传动结构位于底层基座内，并分别与连接轴底端和驱动结构固接；第二传动结构位于顶层基座内，并分别与连接轴顶端和旋转结构固接。通过将传动机构设置在基座的顶层和底层，并与连接轴固接，本发明装置结构紧凑，占用空间小，有很好的控制精度及运动稳定性。

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，特别涉及一种用于晶圆搬运机器人的旋转控制结构。

背景技术

晶圆搬运机器人中的旋转结构主要是控制机器人完成水平方向的旋转角度控制，其运动控制的稳定性和精度受上部负载的重量和结构影响。随着大尺寸晶圆片的普遍应用以及多功能夹爪的使用，使得晶圆搬运机器人的整体结构更加复杂，体积增大，重量增加，从而对旋转轴的负载能力、控制精度以及运动稳定性提出了更高的设计要求，同时旋转结构还应满足在高等级超净环境中安装使用的要求。目前，国内在该方面的技术研究起步较晚，类似产品不能满足实际使用的要求，还没有较为成熟的设计方法，这也是制约国内晶圆搬运机器人发展水平的主要原因之一。

因此,本行业急需一种可在高等级超净环境下安装使用的大负载高精度旋转结构的设计方法。

发明内容

本发明的目的是，鉴于上述半导体行业发展的迫切需求，提出了一种可以应用在高等级超净环境下使用的旋转控制结构。该结构采用基于同步带和步带轮的减速器设计方式，来实现速比的调节和力矩的传递，具有在大负载情况下，启动稳定，加减速响应快等优势，有利于提高结构运动的稳定性和负载能力；采用自有的线缆盘卷结构，完成线缆和管路的固定和安装，大大降低了线缆和管路在运动中的磨损，延长使用寿命，同时也避免因缠绕而形成的管路堵塞和线缆拉扯，大大降低了事故率，提高长时间连续运作的可靠性；内部采用了专门的风路设计，通过风扇引导结构内部的气流走向，确保结构内部的颗粒物可以通过专门的路径向结构下层引出，不会对负载平台的工作部分造成影响，从而使机器人整体结构可以满足高等级超净环境中的安装和使用的要求。

本发明公开了一种用于晶圆搬运机器人的旋转控制结构，包括支撑结构、驱动结构、传动结构和旋转结构；

所述支撑结构包括底板、基座和面板，所述基座为具有顶底开口的中空腔体结构，且内壁设置有隔板，将基座分隔为顶层基座和底层基座，所述面板和底板分别安装在基座上，用于保护基座内部结构；

所述驱动结构贯穿旋转结构并安装在基座上；

所述传动结构，安装在基座上，包括第一传动结构、第二传动结构和连接轴；所述连接轴转动连接在基座上；所述第一传动结构位于底层基座内，并分别与连接轴底端和驱动结构固接；所述第二传动结构位于顶层基座内，并分别与连接轴顶端和旋转结构固接。

进一步的，所述旋转结构包括：

主固定轴，所述主固定轴底部安装在顶层基座上；

主轴承，所述主轴承与主固定轴固接；

转接法兰，所述转接法兰与主轴承固接；和

外接法兰，固接在转接法兰顶部。

进一步的，所述第一传动结构包括：

第一主动轮支撑架，安装在底层基座内；

第一主动轮，与驱动结构主轴固接，并与第一主动轮支撑架转动连接；

第一从动轮，与连接轴底端固接；和

第一同步带，与第一主动轮和第一从动轮带传动连接。