一种限速气缸的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种限速气缸，所述限速气缸至少包括：缸体和位于所述缸体内部的双向活塞；分别位于所述缸体上部和下部且纵向间隔的第一、第二气管口；所述第二气管口较第一气管口远离所述缸体的顶部和底部；一端与所述第一气管口连接且由分别安装有限流阀和单向进气阀的气管并行连接形成的第一气管；安装有单向排气阀且一端与所述第二气管口连接的第二气管；所述第一、第二气管的另一端连接于一控制阀；所述控制阀连接于一空压机。本实用新型的限速气缸用于解决现有技术中由于气缸有高速运行过程中造成巨大冲击力而损伤机台的问题。
【专利说明】_种限速气缸
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种气缸，特别是涉及一种双排气口限速气缸。
【背景技术】
[0002]气缸是气压传动中将压缩气体的压力能转换为机械能的气动执行元件。气缸有做往复直线运动的和做往复摆动的两类。做往复直线运动的气缸又可分为单作用、双作用、膜片式和冲击气缸四种。以最常使用的单活塞杆双作用气缸为例来说明，它由封闭缸体、活塞、活塞杆以及气管等组成。
[0003]如图1所示，显示为现有技术中的气缸结构示意图，缸体01内部设有沿缸体壁上下滑动的密封圈02，所述密封圈由活塞杆03连接，当空压机07中的压缩空气从气管04进入缸体中，所述密封圈被推动向下运动，所述活塞杆同步向下移动；同时气体从气管05排出；当气体推动密封圈运动至缸体下部时，控制阀06关闭气体进入气管04，而打开气管05，从而气体从气管05进入，气体推动所述密封圈向上移动，从而活塞杆也向上移动；当所述活塞杆移动至所述缸体上部时，所述控制阀关闭所述气管04进气，并且再次打开气管05，如此反复操作，实现所述活塞杆的往复运动。
[0004]目前上述类型气缸在集成电路制造中被广泛使用，而集成电路制造中对电子元件的精确性要求极高，而目前存在的气缸运行速度精确可调性差，同时气缸运行速度无法精确显示，只能依据人眼和经验来判断。现行的控制汽缸的运行速度的方法是通过调节汽缸的驱动压缩空气的进出压力和流速。目前现有的气缸存在的缺点是:汽缸运行速度不均匀，向一个方向运动时先快后慢然后才稳定。例如:使用汽缸驱动的晶圆底部的支撑柱，如果气缸运行速度过快，会导致晶圆位置抬升时因惯性飞离支撑柱，导致晶圆位置偏离预定位置。再例如:放置晶圆的真空腔体中由汽缸驱动的狭缝阀开关速度过快，会因强烈的撞击和摩擦而产生大量的颗粒污垢，影响真空腔体的洁净度，影响产品良率。
[0005]在集成电路制造中，有必要控制气缸的运行速度，使其更平稳地工作，因此，有必要提出一种新的限速气缸来解决上述存在的问题。
实用新型内容
[0006]鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种限速气缸，用于解决现有技术中由于气缸有高速运行过程中造成巨大冲击力而损伤晶圆或机台的问题。
[0007]为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种限速气缸，其特征在于，所述限速气缸至少包括:缸体和位于所述缸体内部的双向活塞；分别位于所述缸体上部和下部且纵向间隔的第一、第二气管口 ；所述第二气管口较第一气管口远离所述缸体的顶部和底部；所述第一气管口连接于由分别安装有限流阀和单向进气阀的气管并行连接形成的第一气管的一端；安装有单向排气阀且一端与所述第二气管口连接的第二气管；所述第一、第二气管的另一端连接于一控制阀；所述控制阀连接于一空压机。
[0008]作为本实用新型的限速气缸的一种优选方案，所述控制阀为电磁阀，用于自动控制所述各个气管的打开和关闭。
[0009]作为本实用新型的限速气缸的一种优选方案，所述双向活塞由活塞杆和两个粘合在一起的密封圈组成；所述活塞杆穿过所述缸体的顶部和底部。
[0010]作为本实用新型的限速气缸的一种优选方案，所述两个密封圈粘合后的厚度大于位于所述缸体上部或下部的第一、第二气管口之间的距离。
[0011]作为本实用新型的限速气缸的一种优选方案，所述第一气管口位于所述缸体上部和下部的侧壁。
[0012]作为本实用新型的限速气缸的一种优选方案，所述两个密封圈粘合后的厚度大于所述第一气管口与该缸体底面或顶面的距离。
[0013]作为本实用新型的限速气缸的一种优选方案，位于所述缸体上部的第一、第二气管口之间的垂直距离等于位于该缸体下部的第一、第二气管口之间的垂直距离。
[0014]作为本实用新型的限速气缸的一种优选方案，位于所述缸体上部侧壁的第一气管口与该缸体顶面的距离等于位于所述缸体下部侧壁的第一气管口与该缸体底面的距离。
[0015]如上所述，本实用新型的限速气缸，具有以下有益效果:在活塞运动至缸体上部和下部时可以减小气缸由于冲击对机台造成的震动，从而提高机台的利用率以及提高产品的良率。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1为现有技术中的气缸结构示意图。
[0017]图2为本实用新型的限速气缸活塞运动至两个第二气管口之间的示意图。
[0018]图3为本实用新型的限速气缸活塞越过缸体底部的第二气管口的示意图。
[0019]元件标号说明
[0020]01缸体
[0021]02,021 密封圈
[0022]03活塞杆
[0023]04,05 气管
[0024]06控制阀
[0025]07空压机
[0026]08限流阀
[0027]09单向进气阀
[0028]10第一气管
[0029]11第二气管
[0030]110单向排气阀
[0031]A第一气管口
[0032]B第二气管口
【具体实施方式】
[0033]以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的【具体实施方式】加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
[0034]请参阅图2至图3。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
[0035]如图所示，本实用新型提供一种限速气缸，如图2所示，为本实用新型的限速气缸活塞运动至两个第二气管口之间的示意图。本实用新型的所述限速气缸至少包括:如图2所示的缸体01，在所述缸体01内部设有双向活塞，优选地，本实用新型的所述双向活塞是由活塞杆03和两个粘合在一起的密封圈021组成。所述活塞杆穿过所述缸体的顶部和底部；在所述密封圈实现上下往复运动的过程中所述活塞杆也同步实现上下运动，实现对被作用体的双向作用，节省能量的同时，提高工作效率。
[0036]本实用新型的所述限速气缸的缸体01的上部和下部分别设有第一气管口 A和第二气管口 B，所述第一气管口和第二气管口彼此纵向间隔，优选地，所述第一气管口位于所述缸体上部和下部的侧壁。如图2所示，所述两个第一气管口 A分别位于所述缸体上部和下部的侧壁上；本实用新型中，所述第二气管口较第一气管口远离所述缸体的顶部和底部；如图2所示，所述两个第二气管口 B分别位于所述缸体上部的所述第一气管口 A的下方和所述缸体下部的所述第一气管口 A的上方，因此，所述第一气管口 A和第二气管口 B在纵向上彼此形成间隔。优选地，位于所述缸体上部的第一、第二气管口之间的垂直距离等于位于该缸体下部的第一、第二气管口之间的垂直距离(纵向间隔距离)。进一步优选地，位于所述缸体上部侧壁的第一气管口与该缸体顶面的距离等于位于所述缸体下部侧壁的第一气管口与该缸体底面的距离。
[0037]如图2所示，本实用新型的所述限速气缸还包括与一端与所述第一气管口 A连接的第一气管10，所述第一气管10由分别安装有限流阀08的气管和安装有单向进气阀09的气管并行连接形成，亦即所述安装有限流阀08的气管的首尾端分别与安装有单向进气阀09的气管的首尾端对应连接，连接后二者的公共的首尾端分别汇合成为所述第一气管10的两端；所述第一气管10的一端连接于所述第一气管口 A ;本实用新型的所述限速气缸还包括第二气管11，所述第二气管11的一端连接于所述第二气管口 B ;所述第二气管11安装有单向排气阀110，因此，所述第二气管11只能在由缸体内部向缸体外部的气体流动方向导通；所述第一气管10和所述第二气管11的另一端分别连接于一控制阀06 ;优选地，所述控制阀06为电磁阀，该电磁阀可以自动控制所述各个气管的打开和关闭。本实用新型中，所述单向进气阀09只在由缸体外部向缸体内部的气体流动方向导通；而限流阀的作用是调节限制所述气管中气体的流速。本实用新型的所述限速气缸还包括与所述控制阀连接的空压机07，所述空压机向缸体内部提供压缩空气。
[0038]本实用新型的所述限速气缸的工作原理如下(以双向活塞向下运动为例进行说明):
[0039](一 )双向活塞初始位置在所述两个第二气管口 B之间且双向活塞向下运动的阶段:
[0040]在控制阀06 (电磁阀)的控制下，与所述缸体上部的第一气管口 A连接的所述气管上的限流阀打开，同时安装有所述单向进气阀09的所述气管被导通；而所述第二气管11由于安装有单向排气阀110，因此在气体进入缸体的方向不能导通，因此。气体只能从安装有限流阀的气管和安装有单向进气阀09的气管由第一气管口 A进入缸体，因此，压缩空气从所述空压机经由所述第一气管10、所述限流阀所在的气管以及安装有所述单向进气阀09所在的气管进入所述缸体，由于所述缸体被所述密封圈分割为两部分，空气进入位于所述密封圈上方的腔室，在气压的作用下，气体推动所述双向活塞向下运动。
[0041]该过程中，所述控制阀将所述单向排气阀打开，由于所述单向排气阀在气体由缸体内向缸体外流动的方向被打开，因此，气体经由位于所述缸体下部的第二气管口 B、与该第二气管口连接的第二气管流出；同时位于所述缸体下部的所述第一气管口连接的第一气管中，安装有限流阀的气管也处于导通状态，因此，气体可由位于所述缸体下部的所述第一气管口 A经由第一气管中安装有限流阀的气管流向缸体外，同时气体由第二气管口 B流经第二气管后排出；由于第一气管和第二气管的另一端都连接于所述控制阀，而所述控制阀与所述空压机连接，因此，空压机中的气体在进入缸体后又流进空压机，形成循环。
[0042]在上述活塞运动的阶段，由于双向活塞还没有运动至越过位于所述缸体下部的第二气管口，进入所述缸体的气体只能从缸体上部的第一气管口进入，而气体排出则同时从位于所述缸体下部的第一和第二气管口排出，形成了气体的慢进快排，因此，这个过程中，双向活塞向下运动的速度较大。
[0043](二)双向活塞越过位于所述缸体下部的第二气管口 B、而没有越过位于缸体下部的第一气管口 A的状态(如图3所示):
[0044]由于所述双向活塞在所述两个第一气管口之间继续向下运动就会越过缸体下部的第二气管口 B，由于所述第二气管口 B较所述第一气管口 A远离所述缸体底部，因此，所述双向活塞在还没有越过缸体下部的第一气管口 A时(优选地，由于所述双向活塞由于两个粘合在一起的密封圈和活塞杆组成，双向活塞越过位于所述缸体下部的第二气管口 B、而没有越过位于缸体下部的第一气管口 A的状态指的是位于上方的所述密封圈没有越过所述第二气管口 B，位于下方的所述密封圈越过所述第二气管口 B而没有越过所述第一气管口A的状态)，如图3所示，由于该过程还是双向活塞从上向下运动的过程，因此，所述控制阀仍然是将所述限流阀和所述单向排气阀打开，同样是位于所述缸体上部的第一气管口 A进气，由于位于所述缸体下部的第二气管口 B位于所述两个密封圈之间，因此该第二气管口 B不进行排气，这时排气的只有位于所述缸体下部的第一气管口 A，气体经由所述缸体下部的第一气管口A流向安装有限流阀的气管后流回到与控制阀连接的空压机。
[0045]因此，在所述双向活塞运动至接近缸体下部时，由于只有一个进气口进气，同时只有一个排气口排气，与过程(一)的慢进快排相比，该过程属于慢进慢排，因此，双向活塞较过程(一)中的快速向下运动变为接近缸体底部时的慢速向下运动，因此实现了减小活塞对缸体底部的冲击，减小震动。
[0046]优选地，所述两个密封圈粘合后的厚度大于位于所述缸体上部或下部的第一、第二气管口之间的距离。亦即位于上方的密封圈越过所述缸体下部的第二气管口时，位于下方的密封圈也越过位于缸体下部的第一气管口，这样可以使得在双向活塞运动至缸体下部时，缸体下部的第一和第二气管口不再同时进行排气。有利于稳定双向活塞的运动速度。
[0047]进一步优选地，所述两个密封圈粘合后的厚度大于所述第一气管口与该缸体底面或顶面的距离。亦即当所述双向活塞向下运动的过程中，当位于上方的密封圈越过位于缸体下部的第二气管口并且还没有越过位于缸体下部的第一气管口时，该双向活塞已经运动至所述缸体的底部，使得双向活塞在运动至接近缸体底部时，始终保持只有一个气管口(第一气管口或第二气管口)在排气，有助于减小排气速度从而降低双向活塞的运动速度，减小双向活塞对缸体底部的冲击作用，减小震动。
[0048]由于设置于所述缸体上部和下部的第一、第二气管口、第一、第二气管以及各个气管之间的连接关系都相同(对称设置)，因此，双向活塞在运动至缸体下部时，由下向上运动的过程，其速度的控制与该双向活塞由上向下运动过程中的速度控制完全相同，因此该双向活塞在实现上下往复运动的过程中，在运动至缸体上部和缸体下部时速度减小，因为实现了减速缓冲的效果。
[0049]综上所述，本实用新型中的限速气缸在活塞运动至缸体上部和下部时可以减小气缸由于冲击对机台造成的震动，从而提高机台的利用率以及提高产品的良率。所以，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
[0050]上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属【技术领域】中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。
【权利要求】
1.一种限速气缸，其特征在于，所述限速气缸至少包括: 缸体和位于所述缸体内部的双向活塞； 分别位于所述缸体上部和下部的第一、第二气管口 ；所述第二气管口较第一气管口远离所述缸体的顶部和底部； 一端与所述第一气管口连接且由设有限流阀和单向进气阀的气管并行连接形成的第一气管；一端与所述第二气管口连接且设有单向排气阀的第二气管；所述第一、第二气管的另一端连接于一控制阀；所述控制阀连接于一空压机。
2.根据权利要求1所述的限速气缸，其特征在于:所述控制阀为电磁阀，用于自动控制所述各个气管的打开和关闭。
3.根据权利要求1所述的限速气缸，其特征在于:所述双向活塞由两个粘合在一起的密封圈以及连接该密封圈的活塞杆组成；所述活塞杆穿过所述缸体的顶部和底部。
4.根据权利要求3所述的限速气缸，其特征在于:所述两个密封圈粘合后的厚度大于位于所述缸体上部或下部的第一、第二气管口之间的距离。
5.根据权利要求4所述的限速气缸，其特征在于:所述第一气管口位于所述缸体下部和上部的侧壁。
6.根据权利要求5所述的限速气缸，其特征在于:所述两个密封圈粘合后的厚度大于所述第一气管口与该缸体底面或顶面的距离。
7.根据权利要求1所述的限速气缸，其特征在于:位于所述缸体上部的第一、第二气管口之间的垂直距离等于位于该缸体下部的第一、第二气管口之间的垂直距离。
8.根据权利要求5所述的限速气缸，其特征在于:位于所述缸体上部侧壁的第一气管口与该缸体顶面的距离等于位于所述缸体下部侧壁的第一气管口与该缸体底面的距离。
【文档编号】F15B15/20GK204253490SQ201420593693
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年10月14日 优先权日:2014年10月14日
【发明者】苏飞 申请人:中芯国际集成电路制造(北京)有限公司