Манипулятор

 

О П И С А Н И Е (ii) Союз Советских

Социалистических

Реслублик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 01.06.76 (21) 2366623/18-21 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.

Н 01 L 21/00

Гасударственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (53) УДК 621.328.002 (088.8) Опубликовано 30.06.80. Бюллетень № 24

Дата опубликования описания 10.07.80 (72) Авторы изобретения

В. В. Афанасьев, И. Н. Власенко и С. А. Барташевич (71) Заявитель (54) МАНИПУЛЯТОР

Изобретение относится к области электронного машиностроения, в частности к системам и устройствам, предназначенным для совмещения микрообъектов при производстве полупроводниковых приборов, интегральных и гибридных схем.

Предлагаемое техническое решение может найти применение в тех областях промышленности, где требуется прецизионное совмещение объектов на нескольких рабочих позициях различного технологического назначения-:--Известен манипулятор, содержащий планшайбу, на торцовой поверхности которой установлен плавающий рабочий стол с электромагнитом прихвата, связывающим рабочий стол с поворотной планшайбой. Планшайба размещена в неподвижной опоре корпуса и связана гибкой связью с рукояткой поворота (1).

Недостатком этого микроманипулятора является то, что область его применения ограничивается возможностью совмещения лишь одного объекта, установленного на рабочем столе, относительно второго. Кроме того, известный манипулятор имеет низкую

2 точность углового совмещения из-за того, что при перемещении совмещаемого объекта по координатам увеличивается расстояние от центра вращения планшайбы до центра совмещаемого объекта. Чем больше это расстояние, тем меньше точность углового совмещения и меньше допускаемый угол, на который можно повернуть сов меща ем ый объект.

Конструкция манипулятора содержит два самостоятельных устройства — рабочий

1о стол и поворотное устройство, имеющих каж,.дый свой самостоятельный привод от двух рукояток, что усложняет конструкцию и вызывает неудобство в управлении.

Известен также манипулятор, преимущественно для совмещения двух объектов относительно третьего, содержащий основание, узел перемещения объектов, включающий несущую каретку, взаимодействующую с опорной направляющей, ведомую каретку, связанную с йромежуточными направляющими, два предметных столика, один из которых установлен на ведущей каретке, поворотный шарнир, редуцирующее устройство, закрепленное на опорной направляю744788

j щей, устройства фиксации кареток и по. воротного шарнира (2) .

Недостатком известного манипулятора яв ляется егo сложность, приводящая к потере точности при совмещении. Кроме того, этот манипулятор не обеспечивает возможности

S быстрого перемещения с однои технологической позиции на другую, что снижает его производительность.

Цель изобретения — повышение точности и производительности манипулятора.

Поставленная цель достигается тем, что в-манипуляторе, преимущественно для совмещения двух объектов относительно третьего, содержащем основание, узел перемещения объектов, включающий несущую каретку, связанную с опорной направляющей, ведомую каретку, связанную с промежуточ- 1З ными направляющими, предметные столики, один из которых установлен на ведомой каретке, поворотный шарнир, редуцирующее устройство, закрепленное на опорной направляющей, устройства фиксации кареток и поворотного шарнира, второй предметный столик закреплен на опорной направляющей, выполненной с возможностью перемещения и фиксации на основании.

Манипулятор содержит основание 1, узел перемещения объектов, включающий опорную направляющую 2, выполненную в виде рамы, на которой установлен с возможностью перемещения предметйый столик 3, несущий совмещаемый объект, например контактную рамку с лепестковыми выводами, а также устройство 4 фиксации опорной направляющей, закрепленное на торце опорной направляющей 2 со стороны сопряжения с основанием 1. Внутри опорной направляющей 2 размещена несущая каретка 5, имеющая промежуточные направляю- 40 щие поперечного и продольного перемещений, на которых установлена ведомая каретка 6, несущая другой предметный столик 7 с установленным на нем еще одним совмещаемым объектом, например кристаллом ИС с

4S металлизированными контактными площадками. В центре ведомой каретки 6 установВ

2 о+ где S — величина перемещения рукоятки управления;

S< и S2 — величины перемещений соответственно опорной направляющей и ведомой каретки; а, в — длины плеч рукоятки управления.

По окончании процесса совмещения кон- тактной рамки с кристаллом относительно инструмента 17 включается устройство 4 фиксации опорной направляющей, которое

so закрепляет опорные направляющие 2 на неподвижном основании 1. Если необходимо производить при совмещении объектов коррекцию по углу, то включают устройство 16 фиксации редуцирующего устройства, закрепляющее тяги 11 и 12 между собой и устройство 9 фиксации поворотного шарнира, которое фиксирует поворотный шарнир

8 на основании 1. Затем, отключив устройство 4 фиксации опорной направляющей и

На чертеже показана схема манипулятора для совмещения двух объектов относительно третьего по Х, Y и поворота этих объектов по углу. лен поворотный шарнир 8, внутри которого закреплено устройство 9 фиксации поворотного шарнира.!

Кроме того, ведомая каретка 6 содержит второе устройство !0 фиксации ведомой каретки. Устройство 9 фиксации поворотного шарнира и устройство 10 фиксации ведомой каретки расположейы со стороны сопряжения ведомой каретки 6 с основанием 1.

Опорная направляющая 2 и ведомая каретка 6 посредством тяг 11 и 12 кинематически связаны с редуцирующим устройством, 4 которое содержит .шарнир 13, установленный на тяге 11, и шарнир 14, закрепленный на тяге 12. Через шарниры 13 и 14 редуциру:ощего устройства проходит рукоятка управления 15. На тяге 11 установлено устройство 16 фиксации редуцирующего устройства, подвижно контактирующее с тягой 12.

Манипулятор при отключенных устройствах фиксации опорной направляющей 4, поворотного шарнира 9; ведомой каретки 10, редуцирующего устройства 16, устанавливается на какой-либо технологической позиции, например позиции сварки, относительно св а р очного инструмента 17.

Манипулятор работает следущим бразом.

При включении устройства 4 фиксации опорной направчяющей закрепляют на неподвижном основании 1 опорную направляющую 2, тем самым фиксируют тягу 12 с шарниром 14. Рукояткой управления 15 редуцирующего устройства перемещают ведомую каретку 6 в промежуточных направляющих. При этом предметный столик 7 с кристаллом совмещают со сварочным инструментом 17. После совмещения кристалла с инструментом 17 включают устройство 9 фиксации поворотного шарнира и устройство 10 фиксации ведомой каретки и отключают устройство 4 фиксации опорной направляющей. В результате этого ведомая каретка 6 фиксируется с тягой 11 и шарниром 13, а опорная направляющая 2 с установленным на ней предметным столиком

4 с контактной рамкой перемещается при помощи рукоятки 15 относительно совмещенного кристалла с инструментом 17. Точность перемещения предметного столика 7 с кристаллом достигается за счет разных передаточных отношений редуцирующего устроиства, которые равны соответственно

744788

7г

7т

8- у 70

Составитель Ю. Цветков

Редактор E. Караулова Техред К. Шуфрич Корректор М. Вигула

Заказ 3673/8 Тираж 844 Под пис ное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент» г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 устройство 10 фиксации ведомой каретки, поворачивают манипулятор за рукоятку управления 15 относительно неподвижного поворотного, шарнира 8.

Применение предлагаемого манипулятора обеспечивает по сравнению с существующими конструкциями следующие преимущества: повышается точность совмещения при перемещении по координатам Х и Y и при угловом перемещении благодаря рычажной схеме механизма, имеющей простую кинематическую цепь, и подвижной несущей каретке, позволяющей перемещать ведомую каретку с поворотным шарниром; повышается производительность манипулятора за счет возможности быстрого перемещения с одной технологической позиции на другую (например, сварки и контроля) всего манипулятора при помощи рукоятки.

Кроме тго, управление перемещением по координатам Х, Y и поворот манипулятора по углу осуществляется от одной рукоятки, о что также увеличивает производительность манипулятора.

Формула изобретения

Манипулятор, преимущественно для совмещения двух объектов относительно третьего, содержащий основание, узел перемещения объектов, включающий несущую каретку, связанную с опорной направляющей, ведомую каретку, связанную с промежуточными направляющими, два предметных сто лика, один из которых установлен на ведомой каретке, поворотный шарнир, редуцирующее устройство, закрепленное на опорной направляющей, узлы фиксации кареток и поворотного шарнира, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и произвбдительности манипулятора, второй предметный столик закреплен на опорной направляющей, выполненной с возможностью перемещения и фиксации на основании.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 277515, кл. В 25 J 7/00, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР № 325381, кл. Н 01 1 21/60, 1974 (прототип) .