硅片承载篮翻转装置的制作方法

本实用新型涉及硅片加工装置领域，更具体的说，它涉及一种硅片承载篮翻转装置。

背景技术：

在硅片生产过程中，硅片表面会面会产生硅料多晶边皮、顶料、片料、埚底料以及原生多晶料，需要清洗设备进行表面清洗。现有的清洗设备多是先使用插片机将硅片插入承载篮中，承载篮再放入清洗设备中进行清洗。在插片过程中，硅片从承载篮侧面的敞口插入，此时硅片呈水平放置，在插片结束后，为保证不影响插片机继续进行对下一个承载篮的插片工作，需要将承载篮从插片机处移开；由于承载篮在清洗设备中时需要使其开口朝上，此时硅片为竖直放置，因此承载篮从插片机处移开后需要进行翻转。

目前，授权公告号为CN205555404U的中国专利公开了一种花篮翻转装置，包括用于传送花篮的传送带、用于移动花篮的花篮夹取装置和用于控制各个部件的控制器，在传送带的一端设有一用于接纳花篮的导向盒，该端为传送带的翻转端，传送带的翻转端呈弧形，花篮夹取装置将花篮放置在传送带上，传送带输送花篮至翻转端，花篮在翻转端沿着圆弧下滑降落并翻转90°落入花篮承载盒内，之后由清洗设备的机械手夹取花篮进行清洗工作。虽然该现有技术实现了对承载硅片的花篮的翻转，但是该翻转是通过花篮从翻转端下滑降落实现的，由于花篮的惯性作用，花篮在滑落到承载盒上时很容易发生晃动，甚至向远离传送带的一侧翻转，这样的晃动或翻转常常会影响清洗设备的机械手对花篮的夹取，影响清洗设备工作的连续性，造成清洗效率降低。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种硅片承载篮翻转装置，其能够对硅片承载篮实现平稳的翻转。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种硅片承载篮翻转装置，包括机架，所述机架上水平固定一导向齿条，所述导向齿条上设置有两个机械手，两个所述机械手之间设置有一翻转机构，所述翻转机构包括翻转架、底座、连接翻转架和底座的水平转轴以及驱动所述水平转轴转动的驱动件，所述翻转架上设置有用于夹紧承载篮的夹紧组件。

通过采用上述技术方案，一个机械手将装满硅片的承载篮从插片机上取下并放到翻转架上，此时承载篮的开口朝向插片机一侧，且承载篮内的硅片呈水平放置，夹紧组件将承载篮夹紧，这里的夹紧组件的结构可以与机械手的结构相同，目的在于夹柱承载篮，防止承载篮在翻转过程中发生晃动，承载篮被夹紧后驱动件驱动水平转轴转动，使翻转架以水平转轴为轴竖直转动90°，使承载篮的开口朝上，此时硅片为竖直放置，夹紧组件松开承载篮，即完成了对承载篮平稳的翻转，另一个机械手将承载篮从翻转架上取下并放入清洗设备中进行清洗，在两个机械手夹持承载篮，承载篮均为平稳不晃动的状态，有利于机械手顺利夹持并移动承载篮，从而保证清洗设备工作的连续性，增加清洗效率。

本实用新型进一步设置为：所述翻转架包括呈“L”型设置的水平板和竖直板，所述夹紧组件包括设置在翻转架两侧的两个相互平行的固定侧板和活动侧板、固定在所述竖直板背离所述水平板的一侧的活动气缸，所述固定侧板垂直固定在所述水平板和竖直板的一侧，所述活动侧板与所述活动气缸的伸缩杆相互垂直固定。

通过采用上述技术方案，承载篮被放置在翻转架上时，底面与竖直板贴合，侧面与水平板贴合，活动气缸带动活动侧板向固定侧板靠近，以将承载篮夹紧在活动侧板与固定侧板之间，这个时候承载篮的四个面均与翻转架和夹紧组件贴合，保证承载篮在翻转过程中始终保持平稳而不容易发生晃动。

本实用新型进一步设置为：所述竖直板背离所述水平板的一侧固定有一导向板，所述导向板上设置有导向孔，所述活动气缸的伸缩杆穿过所述导向孔与所述活动侧板连接。

通过采用上述技术方案，活动气缸的伸缩杆在伸缩过程中在导向孔内来回滑动，导向板对伸缩杆起到一定的支撑作用，避免伸缩杆在伸缩过程中发生晃动而引起承载篮发生晃动，进一步保证承载篮在翻转过程中始终保持平稳。

本实用新型进一步设置为：所述活动侧板上固定有若干个穿过所述导向孔的导向柱，所述导向孔数量和尺寸与所述导向柱和所述活动气缸的伸缩杆一一对应。

通过采用上述技术方案，活动气缸的伸缩杆在伸缩过程中，导向柱在在导向孔内来回滑动，进一步防止伸缩杆在伸缩过程中发生晃动，同时防止伸缩杆发生转动而使活动侧板也发生转动，保证活动侧板平稳的活动，以保证活动侧板顺利的夹紧承载篮。

本实用新型进一步设置为：所述驱动件设置为伸缩气缸，所述伸缩气缸的伸缩杆的一端通过侧板转轴与所述固定侧板转动连接，所述伸缩气缸的另一端通过气缸转轴与所述底座转动连接。

通过采用上述技术方案，伸缩气缸收缩，使翻转架以水平转轴为轴相对于底座翻动，此时相当于伸缩气缸拉动竖直板向底座靠近，使竖直板与底座的夹角逐渐变小，直至竖直板与底座的上面平行，此时承载篮的开口朝上，在这个过程中，伸缩气缸通过侧板转轴相对于固定侧板平行转动，通过气缸转轴相对于底座竖直翻动，伸缩气缸、竖直板和底座的上面形成三角形的结构，该结构较为稳固从而保证翻转架在翻转过程中保持平稳。

本实用新型进一步设置为：所述底座包括旋转板、与地面固定的固定板以及与固定板一体设置底柱，所述底柱内开设一圆柱形空腔，所述旋转板的下表面设置有与所述空腔相互适配的凸台，所述空腔内设置有驱动所述驱动组件，所述驱动组件通过从动转轴与所述凸台连接。

通过采用上述技术方案，驱动组件驱动从动转轴带动旋转板转动，此时凸台的外壁相对于空腔的内壁发生相对滑动，旋转板上的翻转架随旋转板同步转动，使翻转架上的承载篮能够转动到适应机械手夹持的位置，有利于机械手顺利的夹持到承载篮，从而保证清洗设备工作的连续性，增加清洗效率。

本实用新型进一步设置为：所述底座的一侧设置有一支撑架，所述支撑架的上面固定有若干个支撑柱，所述支撑柱的上端面与所述水平板远离所述水平转轴一端的底面贴合。

通过采用上述技术方案，支撑柱对水平板起到支撑作用，在承载篮放到翻转架的过程中，保证水平板保持平稳而不发生晃动，同时当水平板下存在异物时，这些异物可以在支撑柱之间的空隙内，而不会影响到支撑柱对水平板支撑，使水平板保持水平状态，而有利于承载篮顺利平稳的放置在翻转架上。

本实用新型进一步设置为：所述水平板与所述支撑柱接触的位置开设有凹槽，所述支撑柱的上端面伸入所述凹槽内。

通过采用上述技术方案，在承载篮放置在翻转架上时，承载篮会对翻转架造成轻微碰撞，支撑柱的上端面伸入凹槽内，防止水平板与支撑柱发生相对滑动，保证翻转架的稳定性。

本实用新型进一步设置为：所述支撑柱内设有磁铁，所述凹槽内安装有铁片。

通过采用上述技术方案，支撑柱和铁片吸合，承载篮会对翻转架造成轻微碰撞时，防止支撑柱与水平板分离，保证翻转架的稳定性。

本实用新型进一步设置为：所述水平板和所述竖直板均开设有若干个排水孔。

通过采用上述技术方案，插片机向承载篮内进行插片工作往往是在装有液体的清洗槽内进行的，这样装满硅片的承载篮内往往会存在一部分液体，承载篮在随翻转架翻转时这些液体可以通过排水孔排出，避免翻转架内积水而造成其内部承载重量增加。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：能够对硅片承载篮实现平稳的翻转；承载篮能够转动到适应机械手夹持的位置，有利于机械手顺利的夹持到承载篮，从而保证清洗设备工作的连续性，增加清洗效率；避免翻转架内积水而造成其内部承载重量增加。

附图说明

图1为实施例一的结构示意图；

图2为实施例一中翻转机构第一视角的结构示意图；

图3为实施例一中翻转机构第二视角的结构示意图；

图4为图3中的A部放大图；

图5为图3中的B部放大图。

附图标记：100、机架；110、导向齿条；120、输入机械手；130、输出机械手；140、承载篮；150、清洗槽；200、翻转架；210、水平板；211、凹槽；220、竖直板；230、排水孔；240、水平转轴；250、固定侧板；260、活动侧板；261、导向柱；270、活动气缸；280、导向板；281、导向孔；300、底座；310、旋转板；311、凸台；312、从动转轴；313、从动齿轮；320、固定板；330、底柱；331、空腔；340、转动电机；341、驱动齿轮；400、伸缩气缸；410、侧板转轴；420、气缸转轴；500、支撑架；510、水平支撑板；520、支撑腿；530、支撑柱；531、中间支撑柱。

具体实施方式

参照附图对本实用新型做进一步说明。

实施例一：硅片承载篮翻转装置，如图1所示，包括机架100和翻转机构，机架100上水平固定一导向齿条110，导向齿条110上设置有两个机械手（机械手的结构如授权公告号为CN205415620U的中国专利公开的结构），分别为用于将承载篮140从插片机（附图中未视出）移动到翻转机构上的输入机械手120以及用于将承载篮140从翻转机构上移动到清洗槽150内的输出机械手130，输入机械手120、翻转机构、输出机械手130以及清洗槽150依次排列在与导向齿条110平行的直线上。

参照图2和图3，翻转机构包括翻转架200、底座300、伸缩气缸400和支撑架500，翻转架200包括呈“L”型设置的水平板210和竖直板220，水平板210和竖直板220均开设有若干个排水孔230，水平板210和竖直板220的连接处固定有一水平转轴240，翻转架200通过该水平转轴240与底座300转动连接；翻转架200的一侧固定有一与水平板210和竖直板220垂直的固定侧板250，翻转架200的另一侧设有一与固定侧板250平行的活动侧板260，活动侧板260通过固定在竖直板220靠近清洗槽150的侧面的活动气缸270与翻转架200连接，参照图5,另外竖直板220上还固定有一开设有三个导向孔281的导向板280，活动气缸270的伸缩杆穿过一导向孔281与活动侧板260相互垂直固定，同时活动侧板260上还垂直固定有两个导向柱261，这两个导向柱261与活动气缸270的伸缩杆对应穿过三个导向孔281，以防止活动侧板260发生转动；伸缩气缸400作为驱动水平转轴240转动的驱动件与固定侧板250平行设置（这里的驱动件还可以是使水平转轴240旋转电机），伸缩气缸400的另一端通过气缸转轴420与底座300转动连接；支撑架500设置在底座300靠近输入机械手120的一侧，包括水平支撑板510和两个用于支撑水平支撑板510的支撑腿520，水平支撑板510上并排固定有三个支撑柱530，其中位于中间位置的中间支撑柱531内设有磁铁，且其高度高于另外两个支撑柱530；水平板210远离水平转轴240一端的底面与三个支撑柱530上端面贴合，并且水平板210与中间支撑柱531接触的位置开设有一凹槽211，中间支撑柱531的上端面伸入该凹槽211内，凹槽211内安装有能够与磁铁相互吸引的铁片（附图中未视出）。

参照图3和图4，底座300包括与翻转架200同步转动的旋转板310、与地面固定的固定板320以及与固定板320一体设置底柱330，底柱330内开设一圆柱形空腔331，旋转板310的下表面一体设置有一圆柱形凸台311，该凸台311的外壁与空腔331的内壁贴合，凸台311的圆心处一体设置有一从动转轴312，从动转轴312的下端安装有一从动齿轮313；空腔331内设置有一转动电机340，转动电机340的转动端安装有能够水平转动的驱动齿轮341，该驱动齿轮341与从动齿轮313相互咬合，并驱动从动转轴312转动。

工作时，输入机械手120将装满硅片的承载篮140从插片机上取下并放到翻转架200上，此时承载篮140的开口朝向背离清洗槽150的一侧，其底面与竖直板220贴合，侧面与水平板210贴合；活动气缸270带动活动侧板260向固定侧板250靠近，以将承载篮140夹紧在活动侧板260与固定侧板250之间；伸缩气缸400收缩，使翻转架200以水平转轴240为轴相对于旋转板310翻动，翻转过程中承载篮140内的液体从排水孔230流出，此时相当于伸缩气缸400拉动竖直板220向旋转板310靠近，使竖直板220与旋转板310的夹角逐渐变小，直至竖直板220与旋转板310平行，此时承载篮140的开口朝上，在这个过程中，伸缩气缸400通过侧板转轴410相对于固定侧板250平行转动，通过气缸转轴420相对于旋转板310竖直翻动；转动电机340启动，驱动齿轮341带动从动齿轮313转动，使旋转板310带动翻转架200上承载篮140同步转动；当承载篮140转动到适应输出机械手130夹持的位置时，转动电机340关闭，活动气缸270带动活动侧板260向远离固定侧板250的方向运动，以将承载篮140松开，输出机械手130将承载篮140从翻转架200上转移到清洗槽150内；启动转动电机340，使其反向转动，翻转架200转动到起始位置时，转动电机340关闭，伸缩气缸400的伸缩杆向外伸，翻转架200以水平转轴240为轴相对于旋转板310翻动，竖直板220与旋转板310的夹角逐渐变大，直至竖直板220与旋转板310相互垂直，此时水平板210远离水平转轴240一端的底面与三个支撑柱530上端面贴合，中间支撑柱531的上端面伸入该凹槽211内并且与凹槽211内的铁片紧贴。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。