轨道小车的物料夹持装置.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010850408.3 (22)申请日 2020.08.21 (71)申请人 上海新创达半导体设备技术有限公 司 地址 201306 上海市浦东新区南汇新城镇 海基六路218弄14号楼 (72)发明人 白富强邱海洲李耀孟 (74)专利代理机构 北京同辉知识产权代理事务 所(普通合伙) 11357 代理人 王依 (51)Int.Cl. B65G 35/00(2006.01) B65G 47/24(2006.01) (54)发明名称 一种轨道小车的物料夹持装置 (57)摘要 本。

2、发明公开一种轨道小车的物料夹持装置， 其中夹持装置包括壳体、 第一传感器、 第二传感 器、 第三传感器、 第四传感器、 圆柱体、 顶板、 第一 挡片、 左夹板、 右夹板、 第二挡片、 行程开关、 圆锥 体。 本发明具备有效的安全保护措施， 在夹持后 能够从各个方位限制FOUP的移动； 采用左夹板和 右夹板相向运动的方式， 位于蘑菇头的下方， 蘑 菇头的上方有顶板， 并且顶板在弹簧力的作用 下， 始终与蘑菇头紧密接触， 不会产生夹不紧的 问题， 且弹簧力经过精确计算和试验， 在保证可 靠夹持FOUP的同时不会损坏FOUP， 这样避免了夹 得过紧的问题。 解决了现有技术中FOUP夹持装置 夹持转运。

3、FOUP过程中容易导致夹持过紧、 夹持偏 移、 容易脱落以及位置有误无法识别的问题。 权利要求书1页 说明书4页 附图3页 CN 112027542 A 2020.12.04 CN 112027542 A 1.一种轨道小车的物料夹持装置， 包括壳体(1)， 其特征在于， 所述壳体(1)的下端设有 对称设置的第一传感器(2)， 所述壳体(1)的下端设有对称设置的第二传感器(12)， 所述壳 体(1)的下端设有第三传感器(3)， 所述第三传感器(3)的下方设有第四传感器(8)； 所述壳体(1)的下端与圆柱体(5)的上端固定连接， 所述圆柱体(5)的下端与顶板(10) 固定连接， 所述顶板(10)上。

4、设有第一挡片(4)， 所述壳体(1)的下端设有对称设置的左夹板 (9)和右夹板(13)， 所述左夹板(9)和右夹板(13)均与壳体(1)滑动连接； FOUP(15)的上端设有蘑菇头夹持件(14)， 所述FOUP(15)的下端设有阵列分布的定位槽 (16)， 所述壳体(1)的下端设有对称设置， 且控制左夹板(9)和右夹板(13)移动的电机(17)， 所述壳体(1)通过左夹板(9)和右夹板(13)对蘑菇头夹持件(14)的夹持作用， 进而达到夹持 FOUP(15)的目的。 2.根据权利要求1所述的一种轨道小车的物料夹持装置， 其特征在于， 所述左夹板(9) 和右夹板(13)上竖直设有第二挡片(6)，。

5、 所述左夹板(9)和右夹板(13)上设有行程开关(7)， 所述顶板(10)的下端设有圆锥体(11)。 3.根据权利要求2所述的一种轨道小车的物料夹持装置， 其特征在于， 所述圆锥体(11) 与蘑菇头夹持件(14)的圆孔配合。 4.根据权利要求1所述的一种轨道小车的物料夹持装置， 其特征在于， 所述圆柱体(5) 内部安装有弹簧。 5.根据权利要求1所述的一种轨道小车的物料夹持装置， 其特征在于， 所述定位槽(16) 与机台的定位销配合。 权利要求书 1/1 页 2 CN 112027542 A 2 一种轨道小车的物料夹持装置 技术领域 0001 本发明属于半导体生产领域， 具体涉及一种轨道小车的。

6、物料夹持装置。 背景技术 0002 在半导体制造技术高度发达的今天， 300mm的半导体工厂已经成为全球半导体行 业的主流。 由于300mm半导体生产线的巨额投入， 人们不得不尽可能地挖掘300mm工厂的生 产效率， 以期得到更大的晶圆产出。 一个功能强大且性能稳定的Automatic Material Handling System(AMHS自动物料搬运系统)在300mm工厂里扮演了一个非常重要的角 色。 0003 AMHS系统中文译作自动物料搬送系统。 该搬送系统的应用广泛， 包括机场的货物 运输、 自动化工厂的物料运输等。 其中， 应用最为成功的领域是半导体晶圆厂。 晶圆厂大规 模地采用。

7、AMHS是基于它可以快速准确地将300mm晶圆盒(FOUP)搬送到目的地， 从而减少晶 圆的空闲时间， 提高生产效率。 0004 在AMHS系统中， 一个关键技术是物料(FOUP)夹持技术， 如何快速、 准确、 安全地夹 持物料是研究的重点之一。 0005 现有技术采用上卡爪和下卡爪夹取FOUP， 其中， 下卡爪是固定的， 上卡爪靠气缸驱 动上下运动。 其运动方式是： 先是装置整体运动， 使得下卡爪与FOUP的蘑菇头下表面接触， 然后上卡爪在气缸的驱动下向下运动， 直到上卡爪与FOUP的蘑菇头上表面接触后停止， 通 过传感器来确定上卡爪的位置， 以确保夹紧FOUP的蘑菇头。 最后， 整个装置向。

8、上运动， 以将 FOUP提离机台并运送到其它位置。 0006 其中现有技术存在以下不足， 气缸驱动存在定位精度不足的问题， 上卡爪靠气缸 驱动移动到夹紧位置， 因为气缸定位精度不足， 导致上卡爪运动后的位置可能偏上或者偏 下， 造成FOUP未夹紧或者夹得过紧。 0007 传感器的安装位置如果有偏差， 则上卡爪的最终夹取位置也会有偏差， 如果上卡 爪位置偏上， 此时上卡爪与蘑菇头之间有间隙， FOUP处于未夹紧状态， 在运输过程中有可能 掉下来。 如果上卡爪位置偏下， 此时上卡爪和下卡爪可能把FOUP夹得过紧， 可能会损坏 FOUP。 0008 现有技术缺乏安全保护措施， 可能出现FOUP未夹紧。

9、的情况， 严重会导致FOUP掉落。 FOUP在设备上没有放在正确的位置， 例如高度位置不对、 倾斜放置、 FOUP上面有异物等， 该 装置无法识别和处理。 发明内容 0009 针对现有技术的不足， 本发明的目的在于提供一种轨道小车的物料夹持装置， 解 决了现有技术中FOUP夹持装置夹持转运FOUP过程中容易导致夹持过紧、 夹持偏移、 容易脱 落以及位置有误无法识别的问题。 0010 本发明的目的可以通过以下技术方案实现： 说明书 1/4 页 3 CN 112027542 A 3 0011 一种轨道小车的物料夹持装置， 包括壳体， 所述壳体的下端设有对称设置的第一 传感器， 所述壳体的下端设有对。

10、称设置的第二传感器， 所述壳体的下端设有第三传感器， 所 述第三传感器的下方设有第四传感器。 0012 进一步的， 所述壳体的下端与圆柱体的上端固定连接， 所述圆柱体的下端与顶板 固定连接， 所述顶板上设有第一挡片， 所述壳体的下端设有对称设置的左夹板和右夹板， 所 述左夹板和右夹板均与壳体滑动连接。 0013 进一步的， FOUP的上端设有蘑菇头夹持件， 所述FOUP的下端设有阵列分布的定位 槽， 所述壳体的下端设有对称设置， 且控制左夹板和右夹板移动的电机， 所述壳体通过左夹 板和右夹板对蘑菇头夹持件的夹持作用， 进而达到夹持FOUP的目的。 0014 进一步的， 所述左夹板和右夹板上竖直。

11、设有第二挡片， 所述左夹板和右夹板上设 有行程开关， 所述顶板的下端设有圆锥体。 0015 进一步的， 所述圆锥体与蘑菇头夹持件的圆孔配合。 0016 进一步的， 所述圆柱体内部安装有弹簧。 0017 进一步的， 所述定位槽与机台的定位销配合。 0018 本发明的有益效果： 0019 1、 本发明和现有技术相比， 现有技术是采用上卡爪和下卡爪上下夹持夹持FOUP的 方式， 下卡爪固定， 上卡爪向下运动到传感器的位置， 这样可能产生上卡爪与蘑菇头之间有 间隙导致的夹持不紧或者夹持过紧的问题， 而本申请处采用左夹板和右夹板相向运动的方 式， 位于蘑菇头的下方， 蘑菇头的上方有顶板， 并且顶板在弹簧。

12、力的作用下， 始终与蘑菇头 紧密接触， 这样， 蘑菇头与上面的顶板以及下面的左夹板和右夹板之间紧密贴合， 没有间 隙， 不会产生夹不紧的问题， 且弹簧力经过精确计算和试验， 在保证可靠夹持FOUP的同时不 会损坏FOUP， 这样避免了夹得过紧的问题； 0020 2、 本发明具备有效的安全保护措施， 在夹持后能够从各个方位限制FOUP的移动。 在弹簧力的作用下， 顶板和左夹板、 右夹板始终与蘑菇头紧密接触， 把蘑菇头夹在中间， 限 制了FOUP的上下位移。 其次， 本装置还对称设有楔形块， 两个楔形块分别固定在左夹板和右 夹板上， 并且蘑菇头的四个侧面带有V型槽， 当左夹板和右夹板向中间运动夹持。

13、住FOUP之 后， 这时， 楔形块中间的V型凸台插入蘑菇头的V型槽内， 从而限制了FOUP各个方位的水平位 移。 这样的设计确保了FOUP在搬运过程中不会意外掉落。 附图说明 0021 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案， 下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍， 显而易见地， 对于本领域普通技术人员来 讲， 在不付出创造性劳动的前提下， 还可以根据这些附图获得其他的附图。 0022 图1是本发明实施例的夹持机构整体结构示意图； 0023 图2是本发明实施例的FOUP整体结构示意图； 0024 图3是本发明实施例的FOUP整体另一视角结构示意图； 0025。

14、 图4是本发明实施例的夹持状态示意图。 说明书 2/4 页 4 CN 112027542 A 4 具体实施方式 0026 下面将结合本发明实施例中的附图， 对本发明实施例中的技术方案进行清楚、 完 整地描述， 显然， 所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例， 而不是全部的实施例。 基于 本发明中的实施例， 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它 实施例， 都属于本发明保护的范围。 0027 在本发明的描述中， 需要理解的是， 术语 “开孔” 、“上” 、“下” 、“厚度” 、“顶” 、“中” 、 “长度” 、“内” 、“四周” 等指示方位或位置关系， 仅是为了便于描述本发。

15、明和简化描述， 而不 是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位， 以特定的方位构造和操作， 因此不 能理解为对本发明的限制。 0028 如图1所示， 一种轨道小车的物料夹持装置， 包括壳体1， 所述壳体1的下端设有对 称设置的第一传感器2， 所述壳体1的下端设有对称设置的第二传感器12， 所述壳体1的下端 设有第三传感器3， 所述第三传感器3的下方设有第四传感器8。 所述壳体1的下端与圆柱体5 的上端固定连接， 所述圆柱体5的下端与顶板10固定连接， 所述顶板10上设有第一挡片4。 所 述壳体1的下端设有对称设置的左夹板9和右夹板13， 所述左夹板9和右夹板13均与壳体1滑 动连接。 所。

16、述左夹板9和右夹板13上竖直设有第二挡片6， 所述左夹板9和右夹板13上设有行 程开关7。 所述顶板10的下端设有圆锥体11。 0029 如图2、 图3所示， 本发明具体夹持的物料FOUP15的上端设有蘑菇头夹持件14， 所述 FOUP15的下端设有阵列分布的定位槽16。 所述圆锥体11与蘑菇头夹持件14的圆孔配合。 0030 如图4所示， 所述壳体1的下端设有对称设置， 且控制左夹板9和右夹板13移动的电 机17， 所述壳体1通过左夹板9和右夹板13对蘑菇头夹持件14的夹持作用， 进而达到夹持 FOUP15的目的。 0031 需要注意的是， 本发明连接在轨道小车(OHT)上。 当轨道小车需要。

17、从某机台抓取 FOUP15时， 首先轨道小车行驶到该机台的FOUP15正上方， 轨道小车与本装置依靠皮带连接， 且皮带可以上下伸缩。 其次， 本装置在皮带的带动下向下运动， 此时第四传感器8被第一挡 片4遮挡， 第一传感器2被第二挡片6遮挡， 行程开关未触发， 左夹板9和右夹板13处于打开状 态。 0032 每个机台的FOUP15的离地高度都是固定的， 这个离地高度已经事先存储于系统 中， 因此轨道小车需要下降到每个机台的距离也是事先确定好的。 当本装置下降到指定位 置时(即下降了一个指定的距离)， 此时， 圆锥体11插入至FOUP15上的蘑菇头夹持件14的圆 孔内， 起到定位的作用， 同时，。

18、 顶板10被蘑菇头夹持件14向上顶起(圆柱体5内部安装有弹 簧)， 因为第一挡片4固定在顶板10上， 因此第一挡片4也跟随顶板10向上运动， 此时第四传 感器8和第三传感器3都未遮挡， 行程开关7未触发。 接着， 电机17运转， 带动左夹板9和右夹 板13向中间运动， 当第二传感器12被遮挡时， 电机17停止运转， 左夹板9和右夹板13停止在 夹持位置。 此时左夹板9和右夹板13距离蘑菇头夹持件14还有一定的间隙， 并且两个行程开 关7被触发。 然后， 本装置向上运动， 左夹板9和右夹板13接触蘑菇头夹持件14， 带动FOUP15 一起向上运动， 需要说明的是， 由于圆柱体5内部安装有弹簧， 。

19、所以本装置夹持FOUP15在向 上运动过程中， 顶板10与蘑菇头夹持件14始终紧密接触。 并且左夹板9和右夹板13起到托举 FOUP15的作用， 所以此时左夹板9和右夹板13与蘑菇头夹持件14也是紧密接触的。 0033 当本装置夹持FOUP15向上运动时， 此时第一传感器2未遮挡， 第二传感器12被遮 说明书 3/4 页 5 CN 112027542 A 5 挡， 第四传感器8和第三传感器3均未遮挡， 两个行程开关7都被触发。 0034 当本装置夹持FOUP15向上运动到轨道小车内部时， 轨道小车开始行走， 到达指定 机台的上方时， 轨道小车停止行走， 本装置开始向下运动， 运动到指定高度时，。

20、 此时左夹板9 和右夹板13与蘑菇头夹持件14脱离， 电机17开始运转， 带动左夹板9和右夹板13向两侧运 动， 当第一传感器2被第二挡片6遮挡时， 电机17停止运转， 左夹板9和右夹板13停止在松开 的位置， 此时FOUP15处于未夹持状态， 两个行程开关7都未触发， 然后本装置向上运动， 顶板 10因为脱离了蘑菇头夹持件14而在弹簧力的作用下向下运动， 第四传感器8被遮挡， 最后本 装置继续向上运动， 并收回到轨道小车内部， 运动结束。 0035 需要注意的是， 当本装置夹持住FOUP15时， 正常情况是第四传感器8和第三传感器 3均未遮挡。 如果第四传感器8被遮挡， 说明机台没有FOUP。

21、15或者有FOUP15但FOUP15的高度 偏低。 如果第三传感器3被遮挡， 说明FOUP15高度偏高， 一种可能原因是： 机台的三个定位销 未进入FOUP15下面的三个定位槽16内； 或者FOUP15的蘑菇头夹持件14上面有异物。 这两种 情况下， 本装置都会认为异常并报警。 0036 当本装置夹持住FOUP15时， 正常情况是两个行程开关7都被触发。 如果只有一个行 程开关7被触发， 说明FOUP15未夹持牢靠， 一种可能是FOUP15处于倾斜状态， 导致蘑菇头夹 持件14的一边被夹持住， 而蘑菇头夹持件14的另一边未被夹持住。 如果两个行程开关7都未 触发， 说明FOUP15未被夹持住。。

22、 0037 在本说明书的描述中， 参考术语 “一个实施例” 、“示例” 、“具体示例” 等的描述意指 结合该实施例或示例描述的具体特征、 结构、 材料或者特点包含于本发明的至少一个实施 例或示例中。 在本说明书中， 对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。 而且， 描述的具体特征、 结构、 材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合 适的方式结合。 0038 以上显示和描述了本发明的基本原理、 主要特征和本发明的优点。 本行业的技术 人员应该了解， 本发明不受上述实施例的限制， 上述实施例和说明书中描述的只是说明本 发明的原理， 在不脱离本发明精神和范围的前提下， 本发明还会有各种变化和改进， 这些变 化和改进都落入要求保护的本发明范围内。 说明书 4/4 页 6 CN 112027542 A 6 图1 图2 说明书附图 1/3 页 7 CN 112027542 A 7 图3 说明书附图 2/3 页 8 CN 112027542 A 8 图4 说明书附图 3/3 页 9 CN 112027542 A 9 。