专利名称:制品的传送装置的制作方法本发明涉及在装置方面的一种改进，这种装置安装以移动平板状或薄片状的元件，例如被利用在制造半导体器件的半导体圆片，这些圆片必须从一个工作台被传送到另一个工作台。因为在生产半导体圆片的制造工艺过程中需要维持圆片的清洁，而且需要提高操作的生产率，因此必须使用自动的装置以装卸这些半导体圆片并将它们从一个工作台传送到另一个工作台。曾经使用圆片盒以装卸若干从一操作传送到另一操作的圆片。以前移动圆片进出圆片盒的方法，例如用皮带传动的方法已证明会产生大量不受欢迎的杂质;因此，需要发展其他装卸圆片装置。在采用上述圆片盒的情况下，必须用一种机械传送装置将圆片移进移出圆片盒，这种机械传送装置的圆片支承端很薄，使它能进入相邻圆片间的比较窄的空间。然后，它必须吸住或移动一块圆片进或出圆片盒而不触及(否则会损伤)该圆片或那些相邻的圆片。此外，重要的是这种装置不能包括任何一种能产生可能被沉积在任一圆片表面上的颗粒性沾污物的机构。由于必须小心地将圆片放置在圆片工作台的适当位置，因此也要求这种传送装置能准确地接住一块圆片并准确地将它放下和传送。一种由布鲁克斯自动装置公司(Brooks Automation)制造的传送装置利用一对复合臂，该对臂的一端由马达操作，另一端被连接到吸持圆片的平铲。这种装置的缺点是传送圆片的距离受到限制，只能传送到复合臂的伸展长度。此外，这种装置依靠该臂平铲端处的互相啮合的齿轮以同步复合臂的运作并提供所需的线性运动。现已发现，在圆片传送装置的平铲端处的互相啮合的齿轮由于磨损而产生了不希望有的会沾污圆片表面的颗粒性物质。尤其讨厌的是因为这种磨损直接出现在邻近要装卸的圆片面上。其他的传送装置由美国专利第3，363，474和3，401，568及其引用的参考文献予以说明。这些装置利用单一的由一驱动马达驱动其一端的复合臂，并用一齿轮和两臂间的链条或皮带连结来起动外臂，以便以一般是直线方式来操纵复合臂外端处的制品传送元件。然而，现已发现，采用这些专利中所说明的装置，行程的准确度小于上述公开的用以装卸半导体圆片所需的准确度。也曾发现，在构成这些先有技术的装置的零件公差达到使外臂的外端偏离直线的程度，使得由其传送的制品的路径和最终位置都不能令人满意地加以控制。一个解决这个问题的办法是按照上述专利3，363，474的公开的那种做法，给外臂的外端配置引导装置或导轨。然而，在装卸半导体圆片的装置中，使用这种导轨往往是不方便的和不能接受的。因此，建议过要提供一种制品传送装置，它能在等于二倍整个复合臂长度的距离上以准确的直线运动的方式为其所携带的制品提供直线传送，而不需要使用导轨和不会在和其他制品的迭放中因为任一齿轮的啮合而产生不希望有的颗粒。根据本发明的一个方面，提供了一种移动一制品，例如半导体圆片的制品传送装置，这种装置包括一对复合臂和一个制品支承装置。各个复合臂要安排得使它对其第一端以相反方向转动，并在其第二端携带制品的支承装置。各个复合臂的第一臂要安置成在其第一端驱动地转动，而第二臂的第一端转动地装在第一臂的第二端。各第二臂的第二端被连接到制品的支承装置。驱动装置静止地安放在第一臂的第一端，而从动装置驱动地被连接到第二臂的第一端。连接装置以2∶1的转速比连接从动装置和驱动装置，从而两种装置都以相同的方向成比例地运动。马达装置被安装以驱动复合臂。此外，本发明提供一个沿一给定路径移动一个例如半导体圆片那样的制品传送装置。这个传送装置包括一对在第一端以相反方向围绕各自的隔开的平行轴转动，并在第二端带有一个公共的制品支承装置的复合臂。各个复合臂包括一个在其第一端处安装的第一臂驱动地围绕各自的轴转动，和包括一个具有一个可转动地安装在第一臂的第二端处具有第一端的第二臂。第二臂在复合臂的第二端处可转动地连接到制品支承装置。驱动装置静止地安置在第一臂各自的轴的周围，从动装置可移动地安装在第一臂的第二端处并驱动地被连接到第二臂的第一端。驱动装置配置有以2∶1转速比驱动地连接从动装置用的装置，从而两装置以相同方向成比例地转动。马达装置用以驱动传送装置，并配有连接装置将马达装置同轴地沿各自的轴并延伸通过静止的驱动装置而连接到该对复合臂的第一臂。更准确地说，本发明包括一条驱动皮带作为臂中的连接装置，而驱动装置和从动装置是皮带轮。下面参考附图来对本发明最佳实施例作解释性叙述，就会明白实施本发明的各种装置以及本发明的特性和优点。图1 是本发明传送装置的透视分解图。图2 和3是展示本发明顺序运作的装置的平面图。
图1 以部分分解的透视图解释本发明的制品传送机构，该机构包括一个具有一对向上支承转轴12和14的基座10，主架部分16通过支承块18、20和22安放在转轴上。一个可逆步进马达24被安置在架16的一侧，并具有一个载着延伸入架中央的蜗杆齿轮28的输出转轴26。一对隔开的互相垂直平行的转轴30和32向上伸过主架，轴的下端分别驱动地被连接在驱动齿轮34和36，齿轮34和36啮合蜗杆齿轮28的两相对侧边。转轴的上端伸展在主架上表面之上，并驱动地被连接到复合臂42和44的第一臂38和40的第一端。枢轴安装在第一臂的第二端的是各自的第二臂46和48，它们各都在第二臂的第二端处连接到可能配置有三个等距隔开的制品接合凸台52的制品支承装置或平铲50。
各个第一臂38和40在下表面有一凹口用来容纳第二臂的驱动装置。尽管二个复合臂42和44都装有这种驱动装置，但只叙述臂42用的驱动装置。臂42用的驱动装置包括安置在转轴30附近的一个第一驱动皮带轮54，并配置有允许转轴对皮带轮54自由转动的轴承56。皮带轮54的下表面配置有从其下表面突出的径向伸长的肋片58，此肋片接合装在主架16上表面中的凹槽60。在转轴30和臂38转动时，肋片和凹槽合起来使皮带轮54保持静止。从动皮带轮62被驱动安装在用以在第一臂38的第二端中转动的一根转轴64上。为此在该处装有适用的轴承66和68。转轴64的上端驱动地被连接到第二臂46的第一端。驱动皮带70连接驱动皮带轮54和从动皮带轮62。一盖板72配置在臂38的下侧，并用紧固件74连接到臂38以封闭皮带轮和皮带组件。正如解释过的那样，驱动皮带轮54的直径是从动皮带轮62的二倍，从而从动皮带轮相对于驱动皮带轮的转速比为2∶1，两皮带轮以相对于第一臂38的相同方向移动。这种结构分别提供了第二臂46和48的移动，第二臂与第一臂38和40的移动相反，并以二倍于第一臂的速率沿准确的直线路径移动平铲50。
升举马达76也最好是一台可逆的步进马达，其输出转轴通过偏心轮轴78连接到主架16的下部。转动马达76时，整个传送机构被升举一个可以由偏心轮控制的和由马达转动量预定的高度。
传送机构也配置多个安装在位于复合臂42之一下面的支承板82上的传感器80，复合臂的第一臂38在其下表面配置有一个传感器致动的叶片84。这个叶片结合传感器80一起在传送机构处于三个各相应于传感器方位的位置之一时产生一个信号。这个信号可以用来校准步进马达以控制步进马达，并供应必需的反馈以保证携带制品的平铲50的准确定位。
如上所述，主驱动马达24最好是一台可逆的步进驱动马达，它可以通过马达输出转轴的转动计数或其转动部分准确地确定传输臂的位置，并准确地控制臂相对于总机构的位置和由该机构所携带的制品方位。该马达在相反方向上可逆的驱动各臂和平铲，提供两种传送性能。
现参考用以概括说明传送装置顺序运作的图2和3，如图2虚线所说明的，平铲可以在伸展至最右边的位置处开始运作。由于马达24驱动蜗杆齿轮28，齿轮34和36以相反方向转动。这又依次以相反方向驱动转轴30和32以及分别连接于其上的第一臂38和40。因此，察看蜗杆齿轮28的端部，当驱动马达24反时针方向转动时，齿轮34顺时针方向转动而齿轮36被反时针方向驱动。故第一臂38和40分别被顺时针方向和反时针方向驱动，而第二臂46和48按各自第一臂的相反转动方向转动。这就以直线方式移动平铲50至图2中以实线表示的位置。当第一臂38和40从开始位置转动了90°时，就到达图3中以实线表示的位置，而平铲被安置在主架16中心的上部。当第一臂38和40以先前所说方向继续其运动时，平铲50通过基座中心的上方，如图3中的虚线所说明的，第一臂到达离原来位置的180°的位置，平铲则到达最左的位置。显然，本发明的传送装置为被移动的制品提供了等于第一和第二臂组合长度二倍的行程距离。由于马达24是可逆的，故臂也可以和刚才叙述的相反方向加以驱动。此外，因为驱动马达是步进型的，臂可以准确地停止在由步进机构和控制电路控制在任一所需的位置。
重新参考图1，并注意，因臂38以顺时针方向转动，由隙缝60中肋片的啮合使驱动皮带轮54保持静止，可以理解第一和第二臂的动作。本结构的总效果是驱动皮带轮54虽然是不移动的，但它有效地相对于臂38的移动作反时针的转动。因此，皮带70的反时针方向驱动从动轮62和转轴64以及连接到转轴64的臂46。此外，因为皮带轮的尺寸具有2∶1的比例，而驱动皮带轮是较大的轮，故从动皮带轮以相对于第一臂38的驱动皮带轮相对移动速度的两倍被驱动。因此，由于第一臂对其轴线转动180°，故第二臂46的第一端有效地对其移动轴有效地转动了360°。
本发明传送机构的运作导致平铲所携带的制品沿着精细准确的受控路径作平滑的均匀的直线运行。此外，所提供的移动距离是相似的利用复合臂的先有技术装置的两倍，而且在圆片表面的区域中没有不良的啮合齿轮。只要各有关臂的相对长度保持使第一臂的长度加上驱动转轴30和32间的距离之和基本上等于第二臂的长度加上平铲处第二臂第二端的连接点间的距离之和，这种运动是可能的。这种关系可使圆片顺利经过机构中心的上面而无束缚的或其他不良的效果。
应该注意的是第二臂46和48是简单的条钢，其中并没有复杂的机构，而且是由比较薄而平的材料制成的。同理，臂46和48第二端和平铲50间的连接是一根简单的只需用一个极简单的轴承的枢轴。所得到的结构的总厚度是非常薄的，故可允许平铲和臂的端部进入被载在标准圆片盒中的相邻圆片之间而不会触及两相邻圆片中的任一片圆片。由传送机构提供的升举马达能准确地控制机构的升高，从而可将传送机构准确地插入圆片盒里相邻圆片间的空间，而整个机构被升举小的高度。例如0.030至0.1英寸，需用以从圆片盒的隙缝中升举所需圆片，以便可以将它移动。
因此，显然本发明能提供一种能在准确和预定路径中简单而可靠地运送制品的传送装置。由于两个复合臂的互相作用，用一个公共的驱动源以相反方向的驱动其复合臂，第二端连接到公共的制品输送元件复合臂，任何可能因制造公差或因装置使用时磨损所引起的行程偏差，都能有效地由两个相反方向移动复合臂的相反的力而抵消。为达到这个目的，不需用先前技术用的导件或导轨而能准确地控制正被传送的制品的路径。
尚若驱动和从动件以相对于第一臂的移动相同方向成比例地被驱动，则本发明的其他实施例可以在第一臂包括驱动和从动件用的齿轮和驱动链条。因为这些机构(虽然不如皮带驱动那样清洁)可以不越过任一可能在其附近沾污圆片的表面，故这种做法是可能的。


制品传送装置以准确直线运动的方式在等于二倍的总复合臂的长度上提供由其携带的制品的直线传送而不需使用导轨和不会在和其它制品叠放的情况下因任一齿轮的啮合而产生不希望有的杂质。该制品传送装置包括一对复合臂和一个制品支架。各个复合臂被装成对其第一端以相反方向转动，并在其第二端携带制品支架。各个复合臂包括一个安装成对其第一端驱动地转动的第一臂，一个具有转动地装在第一臂的第二端处的第一端的第二臂。