一种机械抓手和移载设备的制作方法

1.本实用新型属于移载设备技术领域，具体公开了一种机械抓手和移载设备。


背景技术：

2.在半导体、显示以及新能源等测试领域，待测物料一般放在物料盘进行流转。以晶圆的生产过程为例，晶圆的检测过程是必不可少的，其往往关系着晶圆后续使用的可靠性和准确性。晶圆切割成晶粒后，晶粒装载于物料盘的槽格内，一般由机械手将物料盘抓取再搬运到检测工位。对晶粒进行自动光学检测时需要对晶粒特定表面进行检测，因此晶粒在搬运过程中其朝向如果发生翻转则对后段检测工序有不利的影响。此外在物料盘搬运过程中由于振动或升降速度变化等原因晶粒容易从槽格内脱离散落，造成物料损失影响检测工作的顺利进行。由于产品的多样性，为了满足物料的转运，物料盘的尺寸各种各样，现有的抓取机构一般通过一对夹爪的相对运动夹取不同大小的物料盘，但夹爪行程有限，故需要针对不同尺寸物料盘匹配不同长度的夹爪，故在不同尺寸物料盘的自动化共线生产时需要人工或机械切换夹爪，其不仅成本高(因为每个型号的物料盘需要匹配一个长度的夹爪，否则当物料盘的宽度大于夹爪之间的最大间距时会造成无法抓取的问题)，且夹爪切换工序会消耗一定的工时，不利于快速的自动化加工。


技术实现要素：

3.针对现有技术中存在的技术问题，本实用新型提供了一种机械抓手和移载设备，其不仅结构简单，而且能够适配多种不同尺寸的物料盘的抓取。
4.本实用新型公开了一种机械抓手，包括底板，所述底板上设置有夹取机构，所述夹取机构包括至少两个相对于中心轴镜像对称布置的夹爪和用于驱动所述夹爪沿第一轴的轴向相互靠近或背离的驱动源，每个夹爪包括用于连接所述驱动源且沿第一轴的轴向延伸的连接部和设置于所述连接部上的多个沿第一轴的轴向平行间隔布置的夹持部，相邻两个夹持部的高度不相等。
5.本实用新型公开了一种机械抓手，包括底板，所述底板上设置有夹取机构，所述夹取机构包括至少两个相对于中心轴镜像对称布置的夹爪和用于驱动所述夹爪沿第一轴的轴向相互靠近或背离的驱动源，每个夹爪包括用于连接所述驱动源且沿第一轴的轴向延伸的连接部，所述连接部上设置沿第一轴的轴向延伸布置的滑动导向组件，所述滑动导向组件的移动端连接有夹持部。
6.在本实用新型的一种优选实施方案中，所述连接部所在的平面与中心轴垂直布置，所述夹持部所在的平面与第一轴垂直布置，中心轴与第一轴相互垂直布置。
7.在本实用新型的一种优选实施方案中，所述夹持部包括两个相对于所述连接部对称布置的夹持板，每个夹持板的朝向所述中心轴的一侧端面上设置有沿第二轴的轴向延伸的夹持槽，第一轴的轴向、第二轴的轴向和中心轴三者两两相互垂直布置。
8.在本实用新型的一种优选实施方案中，所述底板上连接有沿所述中心轴的轴向延
伸的弹性浮动单元，所述弹性浮动单元的下端连接有压板单元，所述夹取机构位于所述底板和所述压板单元之间。
9.在本实用新型的一种优选实施方案中，所述弹性浮动单元包括设置于所述底板上的导向孔和滑动配合安装于所述导向孔内的导向柱，所述导向柱上套装有弹簧，所述导向柱的端部连接有所述压板单元。
10.在本实用新型的一种优选实施方案中，所述压板单元包括用于连接所述弹性浮动单元的安装板和用于与物料盘配合的压板，所述压板可拆卸地连接于所述安装板上。
11.在本实用新型的一种优选实施方案中，所述安装板和/或所述压板上设置有用于实现两者连接的磁性吸附组件。
12.在本实用新型的一种优选实施方案中，所述底板连接有用于调节其空间位置的线性模组。
13.本实用新型还公开了一种移载设备，其使用了前述的机械抓手。
14.本实用新型的有益效果是：本实用新型具有结构简单、兼容性好、夹持稳定性高的优点，本实用新型提供了两种夹爪的结构设计：结构1：每个夹爪包括用于连接驱动源且沿第一轴的轴向延伸的连接部和设置于连接部上的多个沿第一轴的轴向平行间隔布置的夹持部，相邻两个夹持部中远离中心轴的夹持部的高度＞靠近中心轴的夹持部的高度；结构2：每个夹爪包括用于连接驱动源且沿第一轴的轴向延伸的连接部，连接部上设置沿第一轴的轴向延伸布置的滑动导向组件，滑动导向组件的移动端连接有夹持部，上述两种技术方案均能够在不改变原有驱动源的行程、不切换原有夹爪的前提下完成物料盘的抓取，结构1 只需要控制底板沿升降适配即可，结构2只需要基于滑动导向组件调节一对夹爪之间的间距即可，上述两种夹爪结构具有结构简单、便于装配的优点；
15.进一步的，本实用新型的连接部所在的平面与中心轴垂直布置，夹持部所在的平面与第一轴垂直布置，中心轴与第一轴相互垂直布置，使得夹爪更利于标准化批量制造；
16.进一步的，本实用新型的夹持部包括两个相对于连接部对称布置的夹持板，每个夹持板的朝向中心轴的一侧端面上设置有沿第二轴的轴向延伸的夹持槽，第一轴的轴向、第二轴的轴向和中心轴三者两两相互垂直布置，该技术方案更利于夹爪与物料盘的夹持，提高夹持的稳定性；
17.进一步的，本实用新型的底板上连接有沿中心轴的轴向延伸的弹性浮动单元，弹性浮动单元的下端连接有压板单元，夹取机构位于底板和压板单元之间，压板单元的存在能够配合物料盘在z轴向对位于物料盘内的晶粒进行压持限位，防止物料盘搬运过程中由于振动或升降速度变化等原因晶粒从物料盘的槽格内脱离散落，造成物料损失影响检测工作的顺利进行；
18.进一步的，本实用新型的弹性浮动单元包括设置于底板上的导向孔和滑动配合安装于导向孔内的导向柱，导向柱上套装有弹簧，导向柱的端部连接有压板单元，该结构设计具有结构简单、便于装配的优点；
19.进一步的，本实用新型公开的压板单元包括用于连接弹性浮动单元的安装板和用于与物料盘配合的压板，压板可拆卸地连接于安装板上，其可以根据物料盘的大小选配压板，提高本实用新型的兼容性；
20.进一步的，本实用新型的安装板和/或压板上设置有用于实现两者连接的磁性吸
附组件，磁性吸附组件更利于压板的快速替换，提高本实用新型的兼容性；
21.进一步的，本实用新型的底板连接有用于调节其空间位置的线性模组，该结构可以实现机械手空间位置的调节；
22.进一步的，本实用新型的移载设备，包括机械抓手，其具有抓取方便、结构简单、易于控制的优点，在满足应用需要的同时且最大程度的降低了制造成本，同时其还可以有效防止物料在搬运过程中脱离及散落，使得抓取搬运更稳定。
附图说明
23.图1是本实用新型一种机械抓手的示意图；
24.图2是本实用新型一种机械抓手的侧视图；
25.图3是本实用新型一种机械抓手的夹爪结构示意图；
26.图中：1-底板；2-夹取机构；3-夹爪；4-驱动源；5-中心轴；6-弹性浮动单元；7-压板单元；8-线性模组；9-物料盘；3.1-连接部；3.2-夹持部； 6.1-导向柱；6.2-弹簧；7.1-安装板；7.2-压板；3.2-1-夹持板；3.2-2
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夹持槽。
具体实施方式
27.下面通过附图以及列举本实用新型的一些可选实施例的方式，对本实用新型的技术方案(包括优选技术方案)做进一步的详细描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
28.如附图1所示，本实用新型公开了一种机械抓手，其能够在不改变原有驱动源4的前提下通过夹爪3的结构设计有效地增大夹爪3的行程，从而适配多种尺寸的物料盘的夹持，特别是装载有晶粒的物料盘；本实用新型有以下两种具体的实施例：
29.实施例1，如图1-3所示，其包括底板1，底板1上设置有夹取机构2，夹取机构2包括至少两个相对于中心轴5镜像对称布置的夹爪3和用于驱动夹爪3 沿第一轴的轴向相互靠近或背离的驱动源4，每个夹爪3包括用于连接驱动源4 且沿第一轴的轴向延伸的连接部3.1和设置于连接部3.1上的多个沿第一轴的轴向平行间隔布置的夹持部3.2，相邻两个夹持部3.2的高度不相等，即相邻两个夹持部3.2中远离中心轴5的夹持部3.2的高度＞靠近中心轴5的夹持部3.2的高度，如图2所示，假设以连接部3.1的下端面为基准面，同一个夹爪3上的靠近中心轴5的夹持部3.2相对于基准面的高度为l1mm，位于中间的夹持部3.2 相对于基准面的高度为l2mm，位于最外侧的夹持部3.2相对于基准面的高度为 l3mm，则l1＜l2＜l3，例如l1＝5，l2＝10，l3＝15，其可以根据设计需要合理选取，只要保证夹持时不同高度的夹爪相互不干涉即可；该结构设计能够有效地避免不同夹持部3.2之间的干涉，当需要选取某个高度的夹持部3.2夹持某个特定型号的物料盘时，只需通过外部动力源带动底板1移动，调节该物料盘对应的夹持部3.2的高度保证两者对应，驱动源4工作夹持物料盘即可。
30.实施例2，其包括底板1，底板1上设置有夹取机构2，夹取机构2包括至少两个相对于中心轴5镜像对称布置的夹爪3和用于驱动夹爪3沿第一轴的轴向相互靠近或背离的驱动源4，每个夹爪3包括用于连接驱动源4且沿第一轴的轴向延伸的连接部3.1，连接部3.1上设置沿第一轴的轴向延伸布置的滑动导向组件，滑动导向组件的移动端连接有夹持部3.2，可
以理解是的，滑动导向组件的存在实现了夹持部3.2之间间距的进一步调节，滑动导向组件可以选用导轨滑块或者加工于连接部3.1上的腰型孔配合夹持部3.2上的滑块和压紧螺栓，滑动导向组件属于现有技术，故在此不展开赘述，相对于实施例1，底板1的高度可以始终保持不变，但是需要人工或机械控制滑动导向组件调节两个夹持部3.2之间的间距以适配物料盘的尺寸。
31.在本实用新型的一种优选实施方案中，连接部3.1所在的平面与中心轴5垂直布置，夹持部3.2所在的平面与第一轴垂直布置，中心轴5与第一轴相互垂直布置。
32.在本实用新型的一种优选实施方案中，夹持部3.2包括两个相对于连接部 3.1对称布置的夹持板3.2-1，每个夹持板3.2-1的朝向中心轴5的一侧端面上设置有沿第二轴的轴向延伸的夹持槽3.2-2，第一轴(x轴)、第二轴(y轴)和中心轴5(z轴)三者两两相互垂直布置。
33.在本实用新型的一种优选实施方案中，底板1上连接有沿中心轴5的轴向延伸的弹性浮动单元6，弹性浮动单元6的下端连接有压板单元7，夹取机构2 位于底板1和压板单元7之间。
34.在本实用新型的一种优选实施方案中，弹性浮动单元6包括设置于底板1 上的4个相对于中心轴5对称布置的导向孔和滑动配合安装于导向孔内的4个导向柱6.1，导向柱6.1上套装有弹簧6.2，导向柱6.1的端部连接有压板单元7，弹簧6.2可以位于底板1和安装板7.1之间。
35.在本实用新型的一种优选实施方案中，压板单元7包括用于连接弹性浮动单元6的安装板7.1和用于与物料盘配合的压板7.2，安装板7.1通过螺栓或螺钉与导向柱6.1固接，压板7.2可拆卸地连接于安装板7.1上，压板7.2的尺寸对应于物料盘9的尺寸，压板7.2需要完全压住位于物料盘9的槽格内的晶粒，故从而可以能够消除晶粒在搬运过程中其因为机械抓手振动、碰撞、翻转后其掉落的风险。
36.在本实用新型的一种优选实施方案中，安装板7.1和/或压板7.2上设置有用于实现两者连接的磁性吸附组件，磁性吸附组件可以为磁铁。
37.在本实用新型的一种优选实施方案中，底板1连接有用于调节其空间位置的线性模组8。
38.在本实用新型的一种优选实施方案中，线性模组8包括沿第二轴(y轴)的轴向延伸的第一线性模组和沿中心轴5(z轴)的轴向延伸的第二线性模组，第一线性模组的移动端连接有第二线性模组，第二线性模组的移动端连接有底板1，底板1优选l形。
39.以图1为例，本实用新型的工作原理如下：确定物料盘9的型号后，线性模组8根据物料盘9的型号移动底板1至物料盘9正上方，底板1沿z轴下降，首先压板单元7的压板7.2与物料盘9接触，压板7.2在弹性浮动单元6作用下对物料盘9内的产品的加载，底板1沿z轴继续下降至高度h，在高度h位置可以保证与物料盘9的型号对应的一对夹爪3与物料盘9平齐(例如图1中的位于中间的一对夹持板3.2-1)，驱动源4工作带动夹爪3靠近通过夹持槽3.2-2 稳定夹持住物料盘9，线性模组8完成物料盘9的移位；当需要适配另外一种型号物料盘9时，与前述步骤相同，但是底板1沿z轴继续下降至高度h1(h1 ≠h)，在高度h1位置可以保证与物料盘9的型号对应的另一对夹爪3与物料盘9平齐(例如图1中的位于最外侧的一对夹持板3.2-1)，本实用新型可以根据产品需要提前设置多个高度不同的夹持板3.2-1。
40.需要指出，产品在物料盘9的槽位内，压板7.2是压在物料盘9的上表面，两者接触时，产品在内腔中还有一定的上下空间，所以不用担心有过压现象；同时弹簧6.2先行会设计对应压力，所以下降的幅度在于夹爪3的高度位置。
41.本实用新型还公开了一种移载设备，其包括机械抓手。
42.所属技术领域的技术人员容易理解，以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则下所做的任何修改、组合、替换、改进等均包含在本实用新型的保护范围之内。