专利名称：一种用于硅片传输机器人的w轴差轴传动机构的制作方法
技术领域：
本发明涉及在半导体集成电路生产线设备制造领域内，一种用于硅片传输机器人 的W轴差轴传动机构，用于完成特殊位置的取放硅片工作流程。由于W轴差轴传动机构的 高度尺寸较小，适用于对高度方向尺寸有一定限制的R轴空间结构。
背景技术：
对于硅片传输机器人来说，有时取放硅片的位置比较特别，仅利用R轴来完成工 作流程非常困难甚至不可能，此时需要在R轴小臂末端安装一个独立的辅助机械臂——W 轴传动机构来完成特殊位置的取放硅片工作流程。W轴传动机构的动力由独立的W轴电机 输出，由计算机统一控制其工作程序；在输出端带动FORK组合围绕W轴作一定角度的旋转， 从而额外获得以R轴运动轨迹为圆心、以W轴旋转中心至FORK中心长度为半径的一组工作 轨迹，以完成特殊位置的取放硅片工作流程。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于硅片传输机器人的W轴差轴传动机构，用于完成 特殊位置的取放硅片工作流程。所谓差轴传动，是指W轴电机与W轴输出的旋转运动各有 各自的旋转中心；从结构上说，是指W电机轴与W输出轴在各自不同的位置安装。因此差轴 传动机构的W轴电机可以与W输出轴并排置放，中间通过齿轮付或同步带传递力矩，整体结 构高度尺寸较小，适用于对高度方向尺寸有一定限制的R轴空间结构。本发明的实现过程为一种用于硅片传输机器人的W轴差轴传动机构，包括外罩 装配组合1、控制线路板焊接组合2、主动齿轮3、从动齿轮4、电机安装板5、上端轴承6、从 动旋转轴7、基座盖板8、W轴伺服电机9、联接支撑块10、光电传感器11、光电传感器挡片 12、阻尼橡胶垫13、基座线夹14、W轴机械手基座15、锁紧螺母16、下端轴承17、FORK组合 18、旋转支架19。W轴伺服电机9通过前端定位止口定位，用螺钉安装于电机安装板5上；联接支撑 块10上端的定位凸起安装在电机安装板5底面的定位槽内，用螺钉紧固。控制线路板2以螺钉安装在装配外罩组合1的内底面上。将光电传感器11以螺钉安装在联接支撑块10的平面上。将旋转支架19以螺钉安装在从动旋转轴7的半圆平面上，再将光电传感器挡片12 以螺钉安装在从动旋转轴7的安装面上。将上端轴承6以“热装法”装入电机安装板5的轴承腔内；将从动旋转轴7的上端 轴径穿过上端轴承6的内环并与之配合，压紧到位。将主动齿轮3的中心孔穿在与之配合的W轴伺服电机9的电机轴上，以紧定螺钉 将主动齿轮3固定在电机轴的侧平面上。将从动齿轮4的中心孔穿在与之配合的从动旋转 轴7的相应轴径上，以紧定螺钉将从动齿轮4固定在从动旋转轴7相应轴径的侧平面上，并 使主动齿轮3与从动齿轮4完全啮合。
将下端轴承17以“热装法”装入基座盖板8的下端轴承腔内，并压紧到位。将装 有下端轴承17的基座盖板8穿入从动旋转轴7下端的轴内，相应轴径与下端轴承17的内 环相配合，压紧到位；在从动旋转轴7最下端的螺纹部位安装锁紧螺母16，并拧紧到位。在 安装过程中应使基座盖板8上表面的定位凸起与联接支撑块10的下表面定位槽相配合，以 螺钉拧紧到位。将基座线夹14以螺钉安装在W轴机械手基座15的内底面上，将阻尼橡胶垫13放 入W轴机械手基座15的止口内，对正基座盖板8的下底面凸台，合装基座盖板8与W轴机 械手基座15，并以螺钉拧紧。将外罩装配组合1罩在基座盖板8上面的机构上，以螺钉拧紧。将FORK组合18与旋转支架19的配合表面清理干净，在旋转支架19底面的环形 槽内放入气路密封垫，对正旋转支架19与FORK组合18的气路通孔，以螺钉联接FORK组合 18与旋转支架19。完成以上装配后，用手转动FORK组合18，FORK组合18能向两面转动。通电调试 时，FORK组合18向两端的转动角度应受光电传感器挡片12的角度控制。本发明一种用于硅片传输机器人的W轴差轴传动机构，具有如下优点1、硅片传输机器人的W轴差轴传动机构，扩展了硅片传输机器人的使用范围，可 以满足特殊位置的取放硅片工作流程的要求。2、改装过程简单，只需从R轴小臂末端拆除末端FORK手臂，重新安装在W轴差轴 传动机构的输出端，并使用专用的底座使R轴小臂与W轴差轴传动机构相联接，重新调整控 制程序后，即可调试及应用。3、与W轴同轴传动机构相比较，W轴差轴传动机构由于在W轴电机与W轴输出轴 之间必须使用力矩传动机构，因此应用不同的传动比，可以避开伺服电机工作不稳定的低 转速段，使系统工作稳定。4、与W轴同轴传动机构相比较，W轴差轴传动机构由于整体结构高度尺寸较小，适 用于对高度方向尺寸有一定限制的R轴空间结构。
图1为用于硅片传输机器人的W轴差轴传动机构的三维立体图。图2为用于硅片传输机器人的W轴差轴传动机构的爆炸效果图。在附图中，具体数字表示1-外罩装配组合、2-控制线路板焊接组合、3-主动齿 轮、4-从动齿轮、5-电机安装板、6-上端轴承、7-从动旋转轴、8-基座盖板、9-W轴伺服电 机、10-联接支撑块、11-光电传感器、12-光电传感器挡片、13-阻尼橡胶垫、14-基座线夹、 15-W轴机械手基座、16-锁紧螺母、17-下端轴承、18-F0RK组合、19-旋转支架。
具体实施例方式结合附图对本发明作进一步说明参照附图所示，一种用于硅片传输机器人的W轴差轴传动机构，包括外罩装配组 合1、控制线路板焊接组合2、主动齿轮3、从动齿轮4、电机安装板5、上端轴承6、从动旋转 轴7、基座盖板8、W轴伺服电机9、联接支撑块10、光电传感器11、光电传感器挡片12、阻尼橡胶垫13、基座线夹14、W轴机械手基座15、锁紧螺母16、下端轴承17、FORK组合18、旋转 支架19。W轴伺服电机9通过前端定位凸缘，安装于电机安装板5的定位止口上；联接支撑 块10上端的定位凸起安装在电机安装板5底面的定位槽内；控制线路板2安装在装配外罩组合1的内底面上；光电传感器11安装在联接支撑块10的平面上；旋转支架19安装在从动旋转轴7的半圆平面上；光电传感器挡片12安装在从动 旋转轴7的平面上；上端轴承6装于电机安装板5的轴承腔内；从动旋转轴7上端轴径穿过上端轴承 6的内环，与之配合；主动齿轮3中心孔与W轴伺服电机9的电机轴相配合，以紧定螺钉将主动齿轮3 固定在电机轴的侧平面上；从动齿轮4中心孔与的从动旋转轴7的相应轴径配合，以紧定螺 钉将从动齿轮4固定在从动旋转轴7相应轴径的侧平面上，主动齿轮3与从动齿轮4完全 啮合；下端轴承17装于基座盖板8的下端轴承腔内；从动旋转轴7的下端轴从下端轴承 17的内环孔穿入，相应轴径与下端轴承17的内环相配合；从动旋转轴7最下端的螺纹部位 安装锁紧螺母16 ；在安装过程中应使基座盖板8上表面的定位凸起与联接支撑块10的下 表面定位槽相配合，以螺钉拧紧到位。基座线夹14安装在W轴机械手基座15的内底面上；阻尼橡胶垫13放入W轴机械 手基座15的止口内；对正基座盖板8的下底面凸台，合装基座盖板8与W轴机械手基座15， 并以螺钉拧紧。外罩装配组合1罩在基座盖板8上面的机构上，以螺钉拧紧；FORK组合18与旋转支架19的配合表面清理干净，在旋转支架19底面的环形槽内 放入气路密封垫，对正旋转支架19与FORK组合18的气路通孔，以螺钉联接FORK组合18 与旋转支架19。完成以上装配后，用手转动FORK组合18，FORK组合18能向两面转动。通电调试 时，FORK组合18向两端的转动角度应受光电传感器挡片12的角度控制。
权利要求
1.一种用于硅片传输机器人的W轴差轴传动机构，包括外罩装配组合(1)、控制线路 板焊接组合O)、主动齿轮(3)、从动齿轮G)、电机安装板(5)、上端轴承(6)、从动旋转轴 (7)、基座盖板(8)、W轴伺服电机(9)、联接支撑块(10)、光电传感器(11)、光电传感器挡 片(12)、阻尼橡胶垫(13)、基座线夹(14)、W轴机械手基座(15)、锁紧螺母(16)、下端轴承 (17)、FORK组合(18)、旋转支架(19)；其特征在于所述W轴差轴传动机构的W轴伺服电 机(9)通过前端定位凸缘，安装于电机安装板(5)的定位止口上；联接支撑块(10)上端的 定位凸起安装在电机安装板(5)底面的定位槽内；所述控制线路板(2)安装在装配外罩组 合(1)的内底面上；所述光电传感器(11)安装在联接支撑块(10)的平面上；所述旋转支架 (19)安装在从动旋转轴(7)的半圆平面上；光电传感器挡片(1 安装在从动旋转轴(7)的 平面上；所述上端轴承(6)装于电机安装板( 的轴承腔内；从动旋转轴(7)上端轴径穿过 上端轴承(6)的内环，与之配合；所述主动齿轮(3)中心孔与W轴伺服电机(9)的电机轴相 配合，以紧定螺钉将主动齿轮C3)固定在电机轴的侧平面上；从动齿轮(4)中心孔与的从动 旋转轴(7)的相应轴径配合，以紧定螺钉将从动齿轮固定在从动旋转轴(7)相应轴径 的侧平面上；所述主动齿轮(3)与从动齿轮(4)完全啮合；所述下端轴承(17)装于基座盖 板(8)的下端轴承腔内；所述从动旋转轴(7)的下端轴从下端轴承(17)的内环孔穿入，相 应轴径与下端轴承(17)的内环相配合；所述从动旋转轴(7)最下端的螺纹部位安装锁紧螺 母(16)；所述安装过程应使基座盖板(8)上表面的定位凸起与联接支撑块(10)的下表面 定位槽相配合，以螺钉拧紧到位；所述基座线夹(14)安装在W轴机械手基座(1 的内底面 上；阻尼橡胶垫(1 放入W轴机械手基座(1 的止口内；对正基座盖板(8)的下底面凸 台，合装基座盖板(8)与W轴机械手基座(15)，并以螺钉拧紧；所述外罩装配组合(1)罩在 基座盖板⑶上面的机构上，以螺钉拧紧；所述FORK组合(18)与旋转支架(19)的配合表 面清理干净，在旋转支架(19)底面的环形槽内放入气路密封垫，对正旋转支架(19)与FORK 组合(18)的气路通孔，以螺钉联接FORK组合(18)与旋转支架(19)。
2.根据权利要求1所述一种用于硅片传输机器人的W轴差轴传动机构，其特征在于 所述W轴差轴传动机构装配后，用手转动FORK组合(18)，FORK组合(18)能向两面转动。 通电调试时，FORK组合(18)向两端的转动角度，应受光电传感器挡片(12)的角度控制。
全文摘要
一种用于硅片传输机器人的W轴差轴传动机构，以完成特殊位置的取放硅片工作流程；由于高度尺寸较小，适用于对高度方向尺寸有一定限制的R轴空间结构。本发明的W轴差轴传动机构，扩展了硅片传输机器人的使用范围，且安装过程简单，只需从R轴小臂末端拆除末端FORK手臂，重新安装在W轴差轴传动机构的输出端，并使用专用的底座使R轴小臂与W轴差轴传动机构相联接，重新调整控制程序后，即可调试及应用。
文档编号B25J9/02GK102126209SQ20111006273
公开日2011年7月20日 申请日期2011年3月16日 优先权日2011年3月16日
发明者刘延杰, 吴明月, 孙立宁, 荣伟彬 申请人:哈尔滨工业大学