一种机械手臂的制作方法

本实用新型涉及半导体技术领域，尤其涉及一种应用于从货架(Stocker)上取放光罩盒的机械手臂。

背景技术：

目前，主要是通过目测来检测机械手臂对光罩盒的放置是否正常，因此机械手臂在取放光罩盒的过程中可能会发生以下情况，第一种情况是机械手臂碰撞光罩盒，即机械手臂没有把光罩盒放好卡住，光罩盒随同手臂缩回，并在取另外一块光罩盒时发生碰撞，导致光罩受损；第二种情况是机械手臂将光罩盒从货架拽出掉下，即由于异物使放在货架上的光罩盒顶起，导致机械手臂缩回时带出光罩盒，导致光罩盒掉下受损，这些都是本领域技术人员所不期望见到的。

技术实现要素：

针对上述存在的问题，本实用新型公开了一种机械手臂，其中，包括：手臂总成、双向气缸、第一手臂和第二手臂；

所述双向气缸安装在所述手臂总成上，所述第一手臂通过连接杆连接所述双向气缸的一端，所述第二手臂通过连接杆连接所述双向气缸的另一端；

其中，所述第一手臂和所述第二手臂上均设置有活动销、第一弹簧、挡片和光线传感器，所述挡片通过所述第一弹簧与所述活动销连接，所述活动销临近所述第一手臂和所述第二手臂的内侧设置，以在所述机械手臂取物体时，所述活动销受力移动，进而带动所述挡片移动至所述光线传感器的发送端和接收端之间阻断光线通路，使所述光线传感器发出指示信号。

上述的机械手臂，其中，所述双向气缸设置有第二弹簧和电磁阀，通过所述电磁阀的供气和排气控制所述第二弹簧的拉伸运动或复位运动。

上述的机械手臂，其中，所述双向气缸上设置有位置传感器，以检测所述第二弹簧拉伸运动和复位运动是否到达设定位置。

上述的机械手臂，其中，所述机械手臂与一控制器总成连接，所述控制器总成控制所述光线传感器、所述位置传感器和所述电磁阀。

上述的机械手臂，其中，所述光线传感器、所述位置传感器均与不同的指示灯连接。

上述的机械手臂，其中，所述机械手臂应用于取放光罩盒。

上述的机械手臂，其中，所述光罩盒上设置有三角形凹槽，所述活动销为与所述三角形凹槽相匹配的三角形活动销。

上述的机械手臂，其中，所述第一手臂、第二手臂、所述手臂总成，所述活动销、所述连接杆和所述挡片的材质均为铝合金。

上述的机械手臂，其中，所述挡片在所述机械手臂开合方向上移动的距离为4～6mm。

上述的机械手臂，其中，所述活动销的高度为8～12mm。

上述实用新型具有如下优点或者有益效果：

本实用新型公开了一种机械手臂，应用于从货架上取放光罩盒的机械手臂，通过设置双向气缸使得第一手臂和第二手臂之间的距离伸长和缩短，以利于取放光罩盒，并于双向气缸上设置位置传感器，于第一手臂和第二手臂上设置活动销、挡片和光线传感器，以在机械手臂取放光罩盒时位置传感器和光线传感器发出指示信号，从而可以及时发现取放动作异常，停止机械手臂异常动作，避免光罩盒受损，进而提高机台稳定性和可靠性，减少宕机现象。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型及其特征、外形和优点将会变得更加明显。在全部附图中相同的标记指示相同的部分。并未可以按照比例绘制附图，重点在于示出本实用新型的主旨。

图1是本实用新型实施例中机械手臂的俯视图；

图2是本实用新型实施例中机械手臂的侧视图；

图3是本实用新型实施例中机械手臂伸进货架取光罩盒的结构示意图；

图4是本实用新型实施例中机械手臂将光罩盒从货架上取出的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体的实施例对本实用新型作进一步的说明，但是不作为本实用新型的限定。

如图1和图2所示，本实施例涉及一种机械手臂，可应用于从货架(Stocker)上取放光罩盒，具体的，该机械手臂包括手臂总成1、安装在手臂总成1上的双向气缸2、通过连接杆41与双向气缸2的一端连接的第一手臂51和通过连接杆42与双向气缸2的另一端连接的第二手臂52，其中，第一手臂51和第二手臂52上均设置有活动销6、第一弹簧7、挡片8和光线传感器9，挡片8通过第一弹簧7与活动销6连接，活动销6临近第一手臂51和第二手臂52的内侧设置，以在机械手臂取物体时，活动销6受力移动，进而带动挡片8移动至光线传感器9的发送端91和接收端92之间阻断光线通路，使光线传感器9发出指示信号，优选的，光线传感器9与一指示灯连接，通过该指示灯的点亮或熄灭可以得知光线传感器9的发送端91和接收端92之间的光线通路是否被阻断(挡片8移动至光线传感器9的发送端91和接收端92之间时，光线通路被阻断，与光线传感器9连接的指示灯熄灭；反之，挡片8从光线传感器9的发送端91和接收端92之间移出时，光线通路畅通，与光线传感器9连接的指示灯点亮)，从而得知活动销6是否受力移动，进而获取机械手臂是否取到物体。

在本实用新型的一个优选的实施例中，上述双向气缸2设置有第二弹簧21和电磁阀(图中未标示出)，通过电磁阀的供气和排气控制第二弹簧21的拉伸运动或复位运动。

在此基础上，进一步的，上述双向气缸2上设置有位置传感器3，以检测第二弹簧21拉伸运动和复位运动是否到达设定位置，优选的，该位置传感器3通过与位置传感器3相连接的两个指示灯(例如红色指示灯和绿色指示灯)显示第二弹簧21拉伸运动和复位运动是否到达设定位置(若第二弹簧21拉伸到指定位置，则红色指示灯点亮，若复位运动复位到指定位置，则绿色指示灯点亮)。

在本实用新型的一个优选的实施例中，机械手臂与机器人(robot base)控制器总成(图中未示出)连接，控制器总成控制光线传感器9、位置传感器3和电磁阀，由于该控制器总成为现在半导体技术领域中常见的与机械手臂连接的控制器总成，在此便不予赘述，由于光线传感器、位置传感器、指示灯、机台的报警器的连接均通过现有的电路，在此便不予以赘述。

在本实用新型的一个优选的实施例中，上述光罩盒上设置有三角形凹槽(该三角形凹槽设置在光罩盒的左侧和右侧)，活动销6为与三角形凹槽相匹配的三角形活动销。

在本实用新型的一个优选的实施例中，上述第一手臂51、第二手臂52、手臂总成1，活动销6、连接杆4和挡片8的材质均为铝合金。

在本实用新型的一个优选的实施例中，上述挡片8在机械手臂开合非方向上移动的距离为4～6mm(例如4mm、4.5mm、5mm以及6mm等)。

在本实用新型的一个优选的实施例中，上述活动销6的高度为8～12mm(例如8mm、9mm、10mm以及12mm等)。

在本实用新型的一个具体的实施例中，上述第一手臂51和第二手臂52的厚度为5mm，宽度为20mm，长度为80mm，且机械手臂张开时第一手臂51和第二手臂52的内侧距离为245mm，机械手臂闭合时第一手臂51和第二手臂52的内侧距离为205mm。

下面结合附图对机械手臂的应用进行详细的描述：

当机械手臂取光罩盒10时，控制器总成发出电磁阀信号，电磁阀向双向气缸2供气，以驱动双向气缸2朝两个方向张开，第二弹簧21处于拉伸状态，第一手臂51和第二手臂52张开，且第一手臂51和第二手臂52的内侧距离达到最大，此时与位置传感器3相连的指示灯发出红光，如图3所示的结构。之后当机械手臂伸到货架取光罩盒10后电磁阀停止向是双向气缸2供气，双向气缸2复位，第二弹簧21进行复位运动，第一手臂51和第二手臂52关合，且第一手臂51和第二手臂52的内侧距离达到最小，与此同时，活动销6被光罩盒10向外顶出，在弹簧的带动下，挡片8向外移动，挡片8遮挡光线传感器9，第一手臂51和第二手臂52向上抬起取出光罩盒10，如图4所示的结构。

当机械手臂放光罩盒10时，手臂整体向下放置光罩盒10，控制器总成发出电磁阀信号，电磁阀向双向气缸2供气，以驱动双向气缸2朝两个方向张开，挡片8和活动销6在第一弹簧7的作用下回到原位置，如图3所示的结构，并在电磁阀停止向双向气缸2供气后，第二弹簧21复位。

在取放光罩盒10过程中，检测与光线传感器9相连的指示灯有没有同时亮或者灭，即正常情况下，在将光罩盒10从货架上取出的同时，由于活动销6受力移动，挡片8会移动到光线传感器9的发送端91和接收端92之间，则与光线传感器9相连的指示灯熄灭；在将光罩盒10放置到货架上的同时，第一手臂51和第二手臂52张开，活动销6在弹簧的复位作用下回到原点，挡片8也从光线传感器9的发送端91和接收端92之间移除，则与光线传感器9相连的指示灯点亮，如果有异常(例如在将光罩盒10从货架上取出的同时，与光线传感器9相连的指示灯未熄灭，或在将光罩盒10放置到货架上的同时，与光线传感器9相连的指示灯未点亮)，则取放动作异常，机台报警。

在取放光罩盒10过程中，检测与位置传感器3相连的指示灯有没有同时点亮或者熄灭，或哪个颜色的灯点亮；即正常情况下，在将光罩盒10从货架上取出的同时，当机械手臂伸到货架取光罩盒10后电磁阀停止向是双向气缸2供气，双向气缸2复位，第二弹簧21进行复位运动并恢复原位置，则与位置传感器3连接的绿色指示灯点亮；在将光罩盒10放置到货架上的同时，电磁阀向双向气缸2供气，双向气缸2张开，第二弹簧21进行拉伸状态并拉伸到最大位置时，则与位置传感器3连接的红色指示灯点亮；如果有异常(例如在将光罩盒10从货架上取出的同时，与位置传感器3相连的指示灯均未点亮或红色指示灯点亮，或在将光罩盒10放置到货架上的同时，与位置传感器3相连的指示灯均未点亮或绿色指示灯点亮)，则取放动作异常，机台报警。

以上对本实用新型的较佳实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本实用新型技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例，这并不影响本实用新型的实质内容。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本实用新型技术方案保护的范围内。