本實用新型涉及半導體集成電路制造設備領域，特別涉及一種可換手的機械手裝置。

背景技術：

隨著半導體集成電路制造技術的發(fā)展，對硅片的沾污控制的要求也越來越高。目前通用的設備中，一般采用單手臂機械手裝置來對硅片進行搬運。為了使硅片隔絕沾污傳播，通常硅片的搬運需要至少兩個單手臂機械手裝置來分別對工藝處理前和工藝處理后的硅片進行搬運。該搬運的方式不僅成本較大，而且還需要浪費較大的空間來放置這些單手臂機械手裝置。

此外，雖然可以采用多手臂機械手裝置來替代上述的多個單手臂機械手裝置，但是由于多手臂機械手裝置結構較為復雜，因此，仍然會存在成本高，空間限制等問題。

技術實現要素：

針對現有技術中的缺陷，本實用新型的目的是提供一種機械手裝置。該機械手裝置可以通過對其可更換手進行更換來分別搬運工藝處理前和工藝處理后的硅片，在隔絕搬運沾污傳播同時，降低成本，提高搬運效率。

根據本實用新型的一個方面提供一種機械手裝置，所述機械手裝置包括：基座；機械臂，設置于所述基座上，所述機械臂包括定位臂；至少一個可更換手，可拆卸地連接所述定位臂；以及鎖定機構，用于將所述可更換手與所述定位臂鎖定連接或解鎖拆卸，所述鎖定機構包括：鎖定凹槽，設置于所述定位臂上；鎖定部件，設置于所述可更換手上，通過將所述鎖定部件卡接于所述鎖定凹槽中，以鎖定連接所述可更換手和所述定位臂。

可選地，所述可更換手為單片手或多片手，所述可更換手包括：本體；以及至少一個叉指狀手，設置于所述本體的一側；其中，所述鎖定機構包括兩個鎖定部件和兩個鎖定凹槽，兩個所述鎖定部件分別設置于所述本體的兩端，兩個所述鎖定凹槽設置于所述定位臂的兩端。

可選地，所述可更換手為多片手，所述可更換手包括多個叉指狀手，所述多個叉指狀手堆疊設置于所述本體的一側。

可選地，所述機械手裝置包括至少一存放裝置，用于控制所述鎖定機構鎖定連接或解鎖解鎖所述可更換手、并存放鎖定連接前或解鎖拆卸后的所述可更換手，其中，所述存放裝置包括：一容置空間；一開口部，設置于所述容置空間的一側；接聯控制裝置，設置于所述開口部，且在所述可更換手存放于所述存放裝置內的過程中與所述鎖定部件連接，控制所述鎖定部件卡入或移出所述鎖定凹槽，以鎖定連接或解鎖拆卸所述可更換手和所述定位臂。

可選地，所述存放裝置還包括壓力傳感器，所述壓力傳感器設置于遠離所述開口部一側的內壁，所述壓力傳感器用于偵測放置于所述容置空間內的所述可更換手的位置。

可選地，所述壓力傳感器與所述接聯控制裝置連接，驅動所述接聯控制裝置控制所述鎖定部件卡入或移出所述鎖定凹槽。

可選地，所述機械手裝置包括多個存放裝置，多個所述存放裝置之間平鋪設置或堆疊設置。

可選地，所述機械手裝置包括多個可更換手，多個所述可更換手分別存放于各個所述存放裝置中，其中，至少一個所述可更換手通過所述存放裝置與定位臂鎖定連接。

可選地，所述機械手裝置包括定位機構，對所述可更換手進行定位，所述定位機構包括：定位孔，設置于所述本體的與所述叉指狀手相背的另一側；和定位銷，設置于所述定位臂的與所述可更換手連接的一側。

可選地，所述定位機構包括兩個定位孔以及與兩個所述定位孔相對應的定位銷。

相比于現有技術，本實用新型實施例提供的機械手裝置通過鎖定機構(包括鎖定凹槽和鎖定部件)將可更換手與定位臂鎖定連接或解鎖拆卸，使可更換手可拆卸地連接機械臂，實現了可更換手的更換，進而，通過更換上述可更換手來分別搬運工藝處理前和工藝處理后的硅片，不僅隔絕了搬運過程中的交叉沾污，而且還使單手臂機械手裝置實現了多手臂機械手裝置的功能，拓展了單手臂機械手裝置應用范圍，降低了設備成本。此外，該機械手裝置的存放裝置不僅可以協(xié)助實現可更換手與定位臂之間的鎖定連接或解鎖拆卸，而且還可以存放鎖定連接前或解鎖拆卸后的可更換手，以便于可更換手的使用和存放。并且，該機械手裝置的可更換手還可以具有多個叉指狀手，從而實現一次搬運多片硅片，提高了硅片的搬運效率。

附圖說明

通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本實用新型的其它特征、目的和優(yōu)點將會變得更明顯：

圖1為本實用新型的一種機械手裝置的結構示意圖；

圖2為本實用新型的一種機械手裝置的可更換手的俯視圖；

圖3為圖2中A—A處的截面結構示意圖；

圖4為本實用新型的一種機械手裝置的定位臂的俯視圖；

圖5為本實用新型的一種機械手裝置的定位臂與可更換手鎖定連接后結構示意圖；

圖6為本實用新型的一種機械手裝置的存放裝置的截面結構示意圖；

圖7為圖6中B—B處的截面結構示意圖；

圖8為本實用新型的一種機械手裝置的多個存放裝置的平鋪結構示意圖；

圖9為本實用新型的一種機械手裝置的多個存放裝置的堆疊結構示意圖；

圖10為本實用新型的另一種機械手裝置的可更換手的結構示意圖。

具體實施方式

現在將參考附圖更全面地描述示例實施方式。然而，示例實施方式能夠以多種形式實施，且不應被理解為限于在此闡述的實施方式；相反，提供這些實施方式使得本實用新型將全面和完整，并將示例實施方式的構思全面地傳達給本領域的技術人員。在圖中相同的附圖標記表示相同或類似的結構，因而將省略對它們的重復描述。

所描述的特征、結構或特性可以以任何合適的方式結合在一個或更多實施方式中。在下面的描述中，提供許多具體細節(jié)從而給出對本實用新型的實施方式的充分理解。然而，本領域技術人員應意識到，沒有特定細節(jié)中的一個或更多，或者采用其它的方法、組元、材料等，也可以實踐本實用新型的技術方案。在某些情況下，不詳細示出或描述公知結構、材料或者操作以避免模糊本實用新型。

根據本實用新型的主旨構思，本實用新型的機械手裝置包括：基座；機械臂，設置于所述基座上，所述機械臂包括定位臂；至少一個可更換手，可拆卸地連接所述定位臂；以及鎖定機構，用于將所述可更換手與所述定位臂鎖定連接或解鎖拆卸，所述鎖定機構包括：鎖定凹槽，設置于所述定位臂上；鎖定部件，設置于所述可更換手上，通過將所述鎖定部件卡接于所述鎖定凹槽中，以鎖定連接所述可更換手和所述定位臂。

下面結合附圖和實施例對本實用新型的技術內容進行進一步地說明。

請參見圖1，其示出了本實用新型的一種機械手裝置的結構示意圖。如圖1所示，在本實用新型的實施例中，該機械手裝置包括：基座1、機械臂2、至少一個可更換手3以及鎖定機構。

具體來說，基座1可沿豎直方向升降。機械臂2設置于基座1上(圖1中設置于機械臂2設置于基座1的頂部)。其中，機械臂2可繞基座1旋轉并且可沿水平方向伸縮。如圖1所示，機械臂2包括一用于連接可更換手3的定位臂20。定位臂20遠離基座1設置。

可更換手3可拆卸地連接機械臂2的定位臂20。請一并參見圖2和圖3，其分別示出了本實用新型的一種機械手裝置的可更換手的俯視圖以及截面結構示意圖。其中，圖3為圖2中A—A處的截面結構示意圖。具體來說，可更換手3為單片手或多片手，其包括本體30以及至少一個設置于本體30一側的叉指狀手31。叉指狀手31用于承載硅片4。在圖2和圖3所示的實施例中，可更換手3為包括一個叉指狀手31的單片手。

鎖定機構用于將可更換手3與定位臂20鎖定連接或解鎖拆卸。請一并參見圖4和圖5，其分別示出了本實用新型的一種機械手裝置的定位臂的俯視圖以及定位臂與可更換手鎖定連接后結構示意圖。具體來說，該鎖定機構包括鎖定凹槽以及鎖定部件。其中，鎖定凹槽設置于定位臂20上。鎖定部件設置于可更換手3上。在本實用新型實施例中，鎖定機構包括兩個鎖定凹槽22a、22b以及兩個鎖定部件32a、32b。如圖4和圖5所示，鎖定凹槽22a和22b分別設置于定位臂20的兩端。鎖定部件32a和32b分別設置于本體30的兩端。通過將鎖定部件32a卡接于鎖定凹槽22a中、鎖定部件32b卡接于鎖定凹槽22b中，以鎖定連接可更換手3和定位臂20。其中，在本實用新型的一個實施例中，鎖定部件與鎖定凹槽的鎖定方式具體可以是，鎖定部件32a、32b可轉動地設置于本體30的兩端，當需要鎖定連接可更換手3和定位臂20時，鎖定部件32a、32b繞本體30轉動后分別卡接于鎖定凹槽22a和22b中。需要說明的是，以上僅僅示意性地對將鎖定部件卡接于鎖定凹槽中的一種實現方式進行說明，但并不限于此，在本實用新型其他實施例中，同樣可以采用其他方式來實現將鎖定部件卡接于鎖定凹槽中，在此不予贅述。

進一步地，該機械手裝置包括至少一存放裝置5。存放裝置5用于控制鎖定機構鎖定連接或解鎖可更換手3、并存放鎖定連接前或解鎖拆卸后的可更換手3。請一并參見圖6和圖7，其分別示出了本實用新型的一種機械手裝置的存放裝置的截面結構示意圖。其中，圖7為圖6中B—B處的截面結構示意圖。具體來說，存放裝置5包括：一容置空間51、一開口部52以及接聯控制裝置6a、6b。如圖6和圖7所示，存放裝置5由其多個側壁形成一大致呈長方體的容置空間51。開口部52設置于容置空間51的一側?？筛鼡Q手3可以通過開口部52進入存放裝置5的容置空間51內。接聯控制裝置6a和6b設置于開口部52。如圖7所示，接聯控制裝置6a和6b設置于開口部52的側壁上，當可更換手3存放于存放裝置5內的過程中接聯控制裝置6a和6b分別位于鎖定部件32a和32b的外側，并且與鎖定部件32a和32b連接。接聯控制裝置6a和6b可控制鎖定部件32a和32b卡入或移出鎖定凹槽22a和22b，以鎖定連接或解鎖拆卸可更換手3和定位臂20。例如，在本實用新型的一個實施例中，接聯控制裝置6a和6b可控制鎖定部件32a和32b繞本體30的兩端進行轉動，使鎖定部件32a和32b分別卡接于鎖定凹槽22a和22b中，在此不予贅述。

進一步地，在圖6和圖7所示的實施例中，存放裝置5還包括壓力傳感器7。壓力傳感器7設置于遠離開口部52一側的內壁。壓力傳感器7用于偵測放置于容置空間51內的可更換手3的位置?？蛇x地，在本實用新型的可選實施例中，壓力傳感器7還可以與接聯控制裝置，例如圖6和圖7所示實施例中，壓力傳感器7與接聯控制裝置6a和6b連接，當壓力傳感器7偵測到可更換手3位于容置空間51內時，分別驅動接聯控制裝置6a和6b控制鎖定部件32a和32b卡入或移出鎖定凹槽22a和22b。

進一步地，在本實用新型的可選實施例中，機械手裝置包括多個存放裝置5。其中，多個存放裝置5之間平鋪設置或堆疊設置。請一并參見圖8和圖9，其分別示出了本實用新型的一種機械手裝置的多個存放裝置的平鋪結構示意圖以及堆疊結構示意圖。其中，如圖8所示，多個存放裝置5之間平鋪設置是指多個存放裝置5在同一水平面上，相互之間并排設置。如圖9所示，多個存放裝置5之間堆疊設置是指多個存放裝置5沿同一豎直方向相互堆疊，即在水平面上的投影重合。

在圖8和圖9所示的實施例中，機械手裝置包括多個可更換手3，多個可更換手3分別存放于各個存放裝置中5。其中，至少一個可更換手通過存放裝置5與定位臂20鎖定連接。進而，該機械手裝置在分別搬運工藝處理前和工藝處理后的硅片時，可以選用存放于不同的存放裝置5中的可更換手3來搬運硅片。

進一步地，該機械手裝置包括定位機構。定位機構在可更換手3與定位臂20鎖定連接時對可更換手3進行定位。具體來說，定位機構包括定位孔以及定位銷。其中，定位孔33設置于本體30的與叉指狀手31相背的另一側(即靠近定位臂20的一側)。定位銷21設置于定位臂20的與可更換手3連接的一側，通過定位臂20上的定位銷21插入可更換手3的定位孔33實現定位臂20與可更換手之間的定位。在圖1至圖9所示的實施例中，定位機構包括兩個定位孔33以及與兩個定位孔33相對應的定位銷21，通過兩個定位銷21分別插入兩個定位孔33中可以進一步地保證可更換手3與定位臂20之間的定位精度(尤其是可更換手3的叉指狀手31在水平方向上的定位精度)。

結合上述圖1至圖9所示實施例，本實用新型的機械手裝置具體拆卸和更換的方式如下：

當需要對已鎖定連接定位臂20的可更換手進行拆卸時，首先將可更換手3移動至空置的存放裝置5前。伸展機械臂2，使可更換手3進入空置的存放裝置5的容置空間51內。存放裝置5的壓力傳感器7偵察到叉指狀手31后，驅動接聯控制裝置6a和接聯控制裝置6b，使接聯控制裝置6a和接聯控制裝置6b控制鎖定部件32a和鎖定部件32b由鎖定凹槽22a和鎖定凹槽22b中移出，并將叉指狀手31收入存放裝置5中。進而，收縮機械臂2后，定位臂20和可更換手3之間即完成了解鎖拆卸，拆卸后的可更換手3就存放于存放裝置5中。

當需要更換可更換手時，在完成上述對原可更換手拆卸的步驟基礎上，首先移動未連接可更換手的機械臂2至存放裝置5前。伸展機械臂2，使其定位臂20一側的定位銷21和新的可更換手3的定位孔33相配合(即定位銷21插入定位孔33中)。存放裝置5的壓力傳感器7偵察到叉指狀手31位置移動后，驅動接聯控制裝置6a和接聯控制裝置6b，使接聯控制裝置6a和接聯控制裝置6b控制鎖定部件32a和鎖定部件32b卡接于鎖定定位臂20的鎖定凹槽22a和鎖定凹槽22b中，實現機械臂20與可更換手3的鎖定連接。進而，收縮機械臂2后，機械臂2帶著新的可更換手3一同收回，完成可更換手3的更換。

結合上述圖1至圖9所示實施例，本實用新型的機械手裝置通過鎖定機構(包括鎖定凹槽和鎖定部件)將可更換手與定位臂鎖定連接或解鎖拆卸，使可更換手可拆卸地連接機械臂，實現了可更換手的更換，進而，通過更換上述可更換手來分別搬運工藝處理前和工藝處理后的硅片，不僅隔絕了搬運過程中的交叉沾污，而且還使單手臂機械手裝置實現了多手臂機械手裝置的功能，拓展了單手臂機械手裝置應用范圍，降低了設備成本。此外，該機械手裝置的存放裝置不僅可以協(xié)助實現可更換手與定位臂之間的鎖定連接或解鎖拆卸，而且還可以存放鎖定連接前或解鎖拆卸后的可更換手，以便于可更換手的使用和存放。

圖10為本實用新型的機械手裝置的另外一種實施方式，請參見圖10，其示出了本實用新型的另一種機械手裝置的可更換手的結構示意圖。與上述圖2和圖3所示的機械手裝置不同的是，可更換手為多片手。具體來說，可更換手3包括多個叉指狀手31。在圖10所示的實施例中，可更換手3包括兩個叉指狀手31。兩個叉指狀手31堆疊設置于本體30的一側。在此實施例中，由于可更換手為多片手，其包括兩個叉指狀手，因此，在搬運硅片的過程中可以實現一次搬運兩片硅片，提高硅片的搬運效率，在此不予贅述。

需要說明的是，雖然圖10中以包括兩個叉指狀手的可更換手為例進行說明，并不限于此，在本實用新型的其他實施例中，可更換手可以包括更多的叉指狀手，例如三個或四個。多個叉指狀手可以如圖10中堆疊的方式堆疊設置于本體的一側。從而，可以進一步增加一次搬運硅片的數量，提高硅片的搬運效率，在此不予贅述。

綜上所述，本實用新型實施例提供的機械手裝置通過鎖定機構(包括鎖定凹槽和鎖定部件)將可更換手與定位臂鎖定連接或解鎖拆卸，使可更換手可拆卸地連接機械臂，實現了可更換手的更換，進而，通過更換上述可更換手來分別搬運工藝處理前和工藝處理后的硅片，不僅隔絕了搬運過程中的交叉沾污，而且還使單手臂機械手裝置實現了多手臂機械手裝置的功能，拓展了單手臂機械手裝置應用范圍，降低了設備成本。此外，該機械手裝置的存放裝置不僅可以協(xié)助實現可更換手與定位臂之間的鎖定連接或解鎖拆卸，而且還可以存放鎖定連接前或解鎖拆卸后的可更換手，以便于可更換手的使用和存放。并且，該機械手裝置的可更換手還可以具有多個叉指狀手，從而實現一次搬運多片硅片，提高了硅片的搬運效率。

雖然本實用新型已以可選實施例揭示如上，然而其并非用以限定本實用新型。本實用新型所屬技術領域的技術人員，在不脫離本實用新型的精神和范圍內，當可作各種的更動與修改。因此，本實用新型的保護范圍當視權利要求書所界定的范圍為準。