发明名称 工件处理机械装置
摘要 在此揭示一种晶圆处理机械装置,其用以将工件如半导体晶圆和平板显示器在加工工具及,或晶圆制程内之工件存放处间传送。该机械装置包括一底座,该底座包含一刚性脊梁以对该机械装置提供大部分结构稳定度。该底座更包含一立柱、一线性传动系统以平移该立柱、及一肩座传动装置以转动该立柱。该肩座传动装置包括一谐和传动减弱系统以提供该立柱段之一刚性、平顺且精确输出转动。该机械装置更包括一基部连杆和一末梢连杆,该基部连杆固定地安装于该立柱以与该立柱一同转动,该末梢连杆可旋转地安装于该基部连杆。用以支撑各种工件之一端效应器旋转安装于该末梢连杆之末梢端。一肘形传动件安装于该基部连杆,向下延伸至该立柱段内,用以驱动该末梢连杆相对于设基部连杆的转动。力矩藉由自该肘形传动件之一传动滑轮绕行至在该末梢连杆内之一从动滑轮的钢带从该肘形传动件传递到访末梢连杆。相似地,力矩藉由绕行分别位在该末梢连杆和端效应器内之滑轮的第二组钢带自该末梢连杆传递到该端效应器。
申请公布号 TW483807 申请公布日期 2002.04.21
申请号 TW089100615 申请日期 2000.03.27
申请人 艾塞特工业公司 发明人 安东尼 C. 博洛拉;罗杰 G. 嗨尼;麦克 克罗拉;强 F. 格瑞黎
分类号 B25J18/00 主分类号 B25J18/00
代理机构 代理人 陈长文 台北巿敦化北路二○一号七楼
主权项 1.一种工件处理机械装置,其包含:一底座,其包括:一刚性脊梁,其用以对该底座赋予结构刚度,及一盖板,其与该脊梁配合以在该底座内定义一围蔽空间;一刚性立柱,其具有能赋予结构刚度之厚度,该立柱能够旋转且能在一第一位置与一第二位置间移动,其中在该第一位置时该立柱为缩入该底座内,在该第二位置时该立柱之一主要部分垂直向上伸出该底座外;一线性传动系统,其位在该底座内,用以使该立柱在该第一位置与第二位置间移动;一第一旋转传动系统,其位在该立柱之一底部,用以使该立柱相对于该底座旋转;一基部连杆,其固定地安装于该立柱;一末梢连杆,其可旋转地与该基部连杆耦接;及一第二旋转传动系统,其位在该立柱之一顶部,用以使该末梢连杆相对于该基部连杆旋转。2.如申请专利范围第1项之工件处理机械装置,其更包含一端效应器,该端效应器可旋转地与该末梢连杆耦接。3.如申请专利范围第1项之工件处理机械装置,其中该底座可缩尺为不同高度。4.如申请专利范围第1项之工件处理机械装置,其中该脊梁之结构刚度让该底座可缩尺为不同高度。5.如申请专利范围第1项之工件处理机械装置,其更包含一浮动密封,该浮动密封介于该底座之一顶部与该立柱间以避免流体在该立柱移动时自该底座顶部与立柱间进入,该浮动密封能于一水平平面内经向移动。6.如申请专利范围第5项之工件处理机械装置,其中该浮动密封包含:一低摩擦系数、低磨损率材料围绕该立柱,该立柱能在该低摩擦系数、低磨损率材料内平移;及一柔性材料,其固定于该底座顶部之一中央部分且围绕该低摩擦系数、低磨损率材料,该柔性材料许可该低摩擦系数、低磨损率材料因来自该立柱之一后向负载而径向移动。7.如申请专利范围第5项之工件处理机械装置,其更包含一密封,该密封介于该基部连杆与末梢连杆间以避免流体在该末梢连杆相对于该基部连杆运动时进入该基部连杆与末梢连杆间。8.如申请专利范围第7项之工件处理机械装置,其中该浮动密封和该密封藉由避免腐蚀性成分进入该机械装置之能力许可该机械装置在不利环境中运作。9.如申请专利范围第7项之工件处理机械装置,其中该浮动密封和该密封许可该机械装置之一内部环境维持在与该机械装置之一外部环境不同的压力。10.如申请专利范围第1项之工件处理机械装置,其中该立柱可缩尺为不同长度。11.如申请专利范围第1项之工件处理机械装置,其中该立柱之结构刚度让该立柱可缩尺为不同长度。12.如申请专利范围第1项之工件处理机械装置,其中该第二旋转传动系统在该立柱顶部之定位让该立柱可缩尺为不同长度。13.如申请专利范围第1项之工件处理机械装置,其中该基部连杆为可缩尺。14.如申请专利范围第1项之工件处理机械装置,其中该基部连杆包含:一管,其具有一单件式单元化构造;及一对套节,该对套节分别位在该管之两端。15.如申请专利范围第14项之工件处理机械装置,其中该管之单件式单元化构造让该基部连杆为可缩尺。16.如申请专利范围第1项之工件处理机械装置,其中该基部连杆藉由可拆解螺钉固定地附加于该立柱。17.如申请专利范围第1项之工件处理机械装置,其中该基部连杆以熔接方式固定地附加于该立柱。18.如申请专利范围第1项之工件处理机械装置,其中该末梢连杆为可缩尺。19.如申请专利范围第1项之工件处理机械装置,其中该末梢连杆包含:一管,其具有一单件式单元化构造;及一对套节,该对套节分别位在该管之两端。20.如申请专利范围第19项之工件处理机械装置,其中该管之单件式单元化构造让该末梢连杆为可缩尺。21.如申请专利范围第1项之工件处理机械装置,其更包含:一第一滑轮,其位在该基部连杆之一第一端,该第一滑轮固定于该第二旋转传动系统且由该传动系统带动转动;一第二滑轮,其位在该基部连杆与该第一端相向之一第二端,该第二滑轮固定于该末梢连杆;及至少一带,其固定于该第一和第二滑轮以自该第一滑轮传输一力矩至该第二滑轮。22.如申请专利范围第21项之工件处理机械装置,其中该至少一带包含:一第一金属带,其有一第一端固定于沿该第一滑轮之一边缘的一第一位置,且有一第二端固定于沿该第二滑轮之一边缘的一第一位置;及一第二金属带,其有一第一端固定于沿该第一滑轮边缘之一第二位置,且有一第二端固定于沿该第二滑轮边缘之一第二位置;其中该第一滑轮之一第一方向转动增加该第一金属带内的张力,且该第一滑轮之一反向第二方向转动增加该第二金属带内的张力。23.如申请专利范围第21项之工件处理机械装置,其中该第一滑轮包含一第一上部区段和一第一下部区段,该第二滑轮包含一第二上部区段和一第二下部区段,且该至少一带包含:一第一金属带,其有一第一端固定于沿该第一上部区段之一边缘的一第一位置,且有一第二端固定于沿该第二上部区段之一边缘的一第一位置;及一第二金属带,其有一第一端固定于沿该第一下部区段之边缘的一第二位置,且有一第二端固定于沿该第二下部区段之边缘的一第二位置;其中该第一滑轮之一第一方向转动增加该第一金属带内的张力,且该第一滑轮之一反向第二方向转动增加该第二金属带内的张力。24.如申请专利范围第23.26和27项中任一项之工件处理机械装置,其中该第一滑轮之第一上部区段能够可调整地相对于该第一滑轮之第一下部区段转动以调整该第一和第二金属带间之张力。25.如申请专利范围第23.36和27项中任一项之工件处理机械装置,其中该第二滑轮之第二上部区段能够可调整地相对于该第二滑轮之第二下部区段转动以调整该第一和第二金属带间之张力。26.如申请专利范围第21项之工件处理机械装置,其中该至少一带为以金属构成。27.如申请专利范围第21项之工件处理机械装置,其中该至少一带为以合成聚合物构成。28.一种用以转动及移动一工件处理机械装置之传动系统,该机械装置包含一底座、一立柱、一第一连杆和一第二连杆,该传动系统包含:一旋转传动件,其用以使该立柱相对于该底座转动,该旋转传动件包括:一电动机,其包括一转动部分,一输出轴,其自该电动机伸出且与该转动部分有一共同旋转轴线,及一谐和传动件,其包括一固定于该输出轴之内波产生器及一输出键槽,该输出键槽与该立柱耦接且转动该立柱。29.如申请专利范围第28项之传动系统,其中该内波产生器和该输出键槽与该转动部分共享该共同旋转轴线。30.如申请专利范围第28项之传动系统,其更包含:一第二旋转传动件,其用以使该第二连杆相对于该第一连杆转动,该第二旋转传动件包括:一第二电动机,其包括一第二转动部分,一第二输出轴,其自该第二电动机伸出且与该第二转动部分有一共同旋转轴线,及一第二谐和传动件,其包括一固定于该第二输出轴之第二内波产生器及一第二输出键槽,该第二输出键槽与该第二连杆藉接且使该第二连杆相对于该第一连杆转动。31.如申请专利范围第30项之传动系统,其中该第二内波产生器和该第二输出键槽与该第二转动部分共享该共同旋转轴线。32.如申请专利范围第30项之传动系统,其更包含:一线性传动件,其用以使该立柱相对于该底座平移,该线性传动件包括:一第三电动机,其包括一第三转动部分,一滚珠螺杆,其自该第三电动机伸出上与该第三转动部分有一共同旋转轴线,一载架,其与该滚珠螺杆接合且支撑该立柱,该滚珠螺杆能使该载架平移,及至少一轨道,其固定于该底座,该载架进一步可平移地固定于该至少一轨道。33.一种工件处理机械装置,其包含:一底座;一立柱,其能够旋转且能在一第一位置与一第二位置间移动,其中在该第一位置时该立柱为缩入该底座内,在该第二位置时该立柱大致垂直向上伸出该底座外;一线性传动系统,其用以使该立柱在该第一位置与第二位置间移动;一第一旋转传动系统,其用以使该立柱相对于该底座旋转;一基部连杆,其固定地安装于该立柱;一末梢连杆,其可旋转地与该基部连杆耦接;一第二旋转传动系统,其用以使该末梢连杆相对于该基部连杆旋转;电连接件,其用以穿过该机械装置传送电流;及一中继接头,其位在该机械装置内,该中继接头包括:一第一解耦板,其具有第一组复数个电接点,来自该机械装置之一第一部分的电连接件端接于该第一组复数个电接点,一第二解耦板,其具有第二组复数个电接点,来自该机械装置之一第二部分的电连接件端接于该第二组复数个电接点,该第一和第二解耦板能够安装于该机械装置内以电耦接该第一组和第二组复数个电接点,其中该中继接头许可来自该机械装置第一部分之电连接件拆离该机械装置而无须拆离来自该机械装置第二部分之电连接件。34.如申请专利范围第33项之工件处理机械装置,其更包含:真空管,其用以穿过该机械装置传送一低压;其中该第一解耦板更包括一第一真空接头,来自该机械装置第一部分之真空管端接于该第一真空接头,且该第二解耦板更包括一第二真空接头,来自该机械装置第二部分之真空管端接于该第二真空接头,且其中该中继接头许可来自该机械装置第一部分之真空管拆离该机械装置而无须拆离来自该机械装置第二部分之真空管。35.如申请专利范围第33项之工件处理机械装置,其中该中继接头让该机械装置为可缩尺。36.如申请专利范围第33项之工件处理机械装置,其中该第一和第二解耦板为安置于该立柱内。37.如申请专利范围第35或36项之工件处理机械装置,其中该第一和第二解耦板紧贴于该立柱内以使在该立柱内处于该第一和第二解耦板上方之环境与该立柱内处于该第一和第二解耦板下方之环境隔绝。38.如申请专利范围第37项之工件处理机械装置,其中在该立柱内处于该第一和第二解耦板上方之环境与该立柱内处于该第一和第二解耦板下方之环境具有不同压力。39.一种工件处理机械装置,其包含:一底座;一立柱,其能够旋转且能在一第一位置与一第二位置间移动,其中在该第一位置时该立柱为缩入该底座内,在该第二位置时该立柱大致垂直向上伸出该底座外;一线性传动系统,其用以使该立柱在该第一位置与第二位置间移动;一第一旋转传动系统,其用以使该立柱一相对于该底座旋转;一基部连杆,其固定地安装于该立柱;一末梢连杆,其可旋转地与该基部连杆耦接;一第二旋转传动系统,其用以使该末梢连杆相对于该基部连杆旋转;一端效应器,其可旋转地与该末梢连杆藉接;电连接件,其用以穿过该机械装置传送电流;及一中继接头,其位在该机械装置内,该中继接头包括:一第一解耦板,其具有第一组复数个电接点,来自该机械装置之底座和立柱的电连接件端接于该第一组复数个电接点,一第二解耦板,其具有第二组复数个电接点,来自该机械装置基部连杆、末梢连杆和端效应器之电连接件端接于该第二组复数个电接点,该第一和第二解耦板能够安装于该机械装置内以电耦接该第一组和第二组复数个电接点,其中该中继接头许可来自该机械装置基部连杆、未梢连杆和端效应器之电连接件拆离该机械装置而无须拆离来自该机械装置底座和立柱之电连接件。40.如申请专利范围第39项之工件处理机械装置,其中该中继接头许可来自该机械装置底座和立柱之电连接件拆离该机械装置而无须拆离来自该机械装置基部连杆、末梢连杆和端效应器之电连接件。41.如申请专利范围第39项之工件处理机械装置,其更包含:真空管,其用以穿过该机械装置传送一低压,其中该第一解耦板更包括一第一真空接头,来自该机械装置底座和立柱之真空管端接于该第一真空接头,且该第二解耦板更包括一第二真空接头,来自该机械装置基部连杆、末梢连杆和端效应器之真空管端接于该第二真空接头,且其中该中继接头许可来自该机械装置基部连杆、末梢连杆和端效应器之真空管拆离该机械装置而无须拆离来自该机械装置底座和立柱之真空管。42.如申请专利范围第41项之工件处理机械装置,其中该中继接头许可来自该机械装置底座和立柱之真空管拆离该机械装置而无须拆离来自该机械装置基部连杆、末梢连杆和端效应器之真空管。43.如申请专利范围第39项之工件处理机械装置,其中该中继接头让该机械装置为可缩尺。44.如申请专利范围第39项之工件处理机械装置,其中该第一和第二解耦板为安置于该立柱内。45.如申请专利范围第43或44项之工件处理机械装置,其中该第一和第二解耦板紧贴于该立柱以使在该立柱内处于该第一和第二解耦板上方之环境与该立柱内处于该第一和第二解耦板下方之环境隔绝。46.如申请专利范围第45项之工件处理机械装置,其中在该立柱内处于该第一和第二解耦板上方之环境与该立柱内处于该第一和第二解耦板下方之环境具有不同压力。图式简单说明:图1为一依据本发明之晶圆处理机械装置的透视图;图2为图1所示晶圆处理机械装置之透视图,其中立柱和连杆大致拉伸;图3为该机械装置之一底座的透视图,图中去掉该机械装置之一盖板;图4为一习知技艺图,图中显示主柱倾斜一角度离开底座:图5绘出一立柱倾斜一角度离开底座且依据本发明包含一浮动密封;图6A为一依据本发明之线性传动电动机的剖面图;图6B为一依据本发明之线性传动电动机的透视图;图7为一依据本发明之立柱及肩座传动件的剖面图;图7A为一依据本发明之立柱及肩座传动件的透视图;图7B为依据本发明之立柱的顶部部分放大透视图;图8为一依据本发明之立柱及肩座传动件的剖面图;图9A为一依据本发明之基部连杆的透视图;图9B为一依据本发明之末梢连杆的透视图;图10为依据本发明之基部连杆和末梢连杆的侧视图;图11为依据本发明之基部连杆和末梢连杆的分解透视图;图12为依据本发明之连杆和一肘形传动件之剖面图;图12A为依据本发明之连杆和一肘形传动件之透视图;图13为旋转安装基部连杆和末梢连杆之另一实施例的剖面图;图14A和14B为旋转安装基部连杆和末梢连杆之另一实施例的剖面图;且图15为依据本发明之末梢连杆和端效应器的侧视图。
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