一种物料盒上下料搬运机器人的制作方法

1.本实用新型涉及搬运机器人技术领域，特别涉及一种物料盒上下料搬运机器人。


背景技术：

2.在半导体行业中，晶圆加工厂运载晶圆的载具通常有cassette(下称cst)和晶圆盒，cst作为晶圆的第一接触载具在晶圆加工中起着重要作用，它可以有效保护晶圆防止晶圆在加工过程中受到污染和损坏，并且可以有效地提高晶圆的加工效率；晶圆盒作为晶圆的第二载具，作为cst的容器，具有一定的密封性，它可以保护晶圆在运输中免受污染和损坏。
3.在晶圆加工厂中，晶圆装载在cst里，cst装载在晶圆盒里，一般是由操作人员直接搬运晶圆盒到预定位置，再由操作员将cst从晶圆盒内取出放到晶圆加工设备的上下料口。然而，人工搬运晶圆盒速度慢，耗时长，容易出现搬运错误，容易造成晶圆损坏。
4.在一些自动化水平较高的晶圆加工厂中，可利用自动化设备实现晶圆盒的搬运及上下料从而提高搬运及上下料效率。然而，市面上的晶圆搬运机器人无法移动且无法同时实现晶圆盒的搬运、开盖以及从晶圆盒中取出cst并进行上下料。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是提供一种物料盒上下料搬运机器人，旨在解决现有晶圆搬运机器人无法移动且无法同时实现晶圆盒的搬运、开盖取料并进行上下料的问题。
6.为解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：提供一种物料盒上下料搬运机器人，包括：agv底盘，所述agv底盘可移动；机柜，所述机柜安装在所述agv底盘上；至少一物料盒开盖机构，所述物料盒开盖机构安装在所述机柜上；至少一机械臂，所述机械臂一端安装在所述机柜上，另一端安装有抓取机构，所述抓取机构用于抓取物料或物料盒进行上下料。
7.进一步的，所述物料盒开盖机构包括：开盖载台，所述开盖载台安装在所述机柜上；载台底面，所述载台底面设置在所述开盖载台上，所述载台底面与水平面有预定角度的夹角，用于放置物料盒；夹臂组件，所述夹臂组件一端安装在所述载台底面上。
8.进一步的，所述载台底面上设置有第一定位块、第二定位块和第三定位块，所述第一定位块设置有两个且分别位于所述载台底面倾斜方向的两侧，所述第二定位块和所述第三定位块分别设置所述载台底面倾斜方向的前后两端。
9.进一步的，两个所述第一定位块远离所述载台底面一端的间距大于两个所述第一定位块靠近所述载台底面一端的间距。
10.进一步的，所述第二定位块和所述第三定位块远离所述载台底面一端的间距大于所述第二定位块和所述第三定位块靠近所述载台底面一端的间距，所述第三定位块可相对所述第二定位块移动，或者，所述第二定位块可相对所述第三定位块移动。
11.进一步的，所述夹臂组件包括分别设置在所述载台底面倾斜方向的两侧的两个夹
臂，两个所述夹臂可相对移动，且所述夹臂组件可绕其安装在所述载台底面的一端转动。
12.进一步的，所述物料盒开盖机构还包括：至少一对第一检测开关，至少一对所述第一检测开关设置在所述载台底面的任一对角位置，用于检测物料盒的位置；至少一第二检测开关，所述第二检测开关设置在所述载台底面上方，用于检测物料盒的盒盖是否打开；至少一第三检测开关，所述第三检测开关设置在所述载台底面上方，用于检测物料盒的锁扣位置；至少一rfid读取器，所述rfid读取器设置在所述载台底面上方，用于读取物料盒上的rfid标签。
13.进一步的，所述机柜包括：机柜主体；载台安装板，所述载台安装板设置在所述机柜主体上，所述物料盒开盖机构安装在所述载台安装板上；机械臂安装板，所述机械臂安装板设置在所述机柜主体上，所述机械臂安装在所述机械臂安装板上。
14.进一步的，所述机柜两侧面各安装有至少一避障雷达，所述避障雷达用于识别周围环境中的障碍物。
15.进一步的，所述机柜上方四周各装有至少一激光示宽器。
16.本实用新型实施例提供一种物料盒上下料搬运机器人，包括：agv底盘，所述agv底盘可移动；机柜，所述机柜安装在所述agv底盘上；至少一物料盒开盖机构，所述物料盒开盖机构安装在所述机柜上；至少一机械臂，所述机械臂一端安装在所述机柜上，另一端安装有抓取机构，所述抓取机构用于抓取物料或物料盒进行上下料。本实用新型通过agv底盘、物料盒开盖机构和机械臂上安装有抓取机构，使得物料盒上下料搬运机器人可移动且能同时实现物料盒的搬运、开盖取料并进行上下料，一机多用，方便快捷，有助于提高效率并减少生产成本。
附图说明
17.为了更清楚地说明本实用新型实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，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。
18.图1为本实用新型实施例提供的物料盒上下料搬运机器人结构示意图；
19.图2为本实用新型实施例提供的机柜结构示意图；
20.图3为本实用新型实施例提供的第一视角的物料盒开盖机构结构示意图；
21.图4为本实用新型实施例提供的第二视角的物料盒开盖机构结构示意图；
22.图5为本实用新型实施例提供的夹臂组件结构示意图。
23.图中标识说明：
24.10、agv底盘；
25.20、机柜；21、机柜主体；22、载台安装板；23、机械臂安装板；24、避障雷达；25、激光示宽器；
26.30、物料盒开盖机构；31、开盖载台；32、载台底面；33、第一检测开关；34、第二检测开关；35、第三检测开关；36、rfid读取器；37、夹臂组件；371、夹臂；38、第一定位块；39、第二定位块；310、第三定位块；
27.40、机械臂；
28.50、抓取机构。
具体实施方式
29.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
30.应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
31.还应当理解，在此本实用新型说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本实用新型。如在本实用新型说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
32.还应当进一步理解，在本实用新型说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
33.结合图1所示，本实用新型实施例提供一种物料盒上下料搬运机器人，包括：agv底盘10，agv底盘10可移动；机柜20，机柜20安装在agv底盘10上；至少一物料盒开盖机构30，物料盒开盖机构30安装在机柜20上；至少一机械臂40，机械臂40一端安装在机柜20上，另一端安装有抓取机构50，抓取机构50用于抓取物料或物料盒进行上下料。
34.本实用新型实施例中，agv底盘10可移动，进而带动整个物料盒上下料搬运机器人移动，机柜20内部设置有整车控制系统、能量单位以及为其他结构提供安装空间，并为上层装置提供稳固的安装基础，物料盒开盖机构30可实现对物料盒的开盖操作，机械臂40可控制抓取机构50抓取物料或物料盒进行上下料，相比于现有的搬运机器人，本方案提供的物料盒上下料搬运机器人可移动且能同时实现物料盒的搬运、开盖取料并进行上下料，一机多用，方便快捷，有助于提高效率并减少生产成本。
35.结合图1和图3所示，物料盒开盖机构30包括：开盖载台31，开盖载台31安装在机柜20上；载台底面32，载台底面32设置在开盖载台31上，载台底面32与水平面有预定角度的夹角，用于放置物料盒；夹臂组件37，夹臂组件37一端安装在载台底面32上。
36.本实施例中，开盖载台31安装在机柜20上，起到了支撑作用；载台底面32与水平面有预定角度的夹角，即放置物料盒的物料放置面与水平面有预定角度的倾斜，是为了防止物料盒中的物料在物料盒上下料搬运机器人移动过程中因晃动磨损而损坏；夹臂组件37用于物料盒的开盖。具体的，载台底面32下垫设置有缓冲材料，用以减少震动。
37.结合图3-4所示，载台底面32上设置有第一定位块38、第二定位块39和第三定位块310，第一定位块38设置有两个且分别位于载台底面32倾斜方向的两侧，第二定位块39和第三定位块310分别设置载台底面32倾斜方向的前后两端。
38.本实施例中，载台底面32用于放置物料盒，第一定位块38、第二定位块39和第三定位块310均用于对物料盒进行定位，防止物料盒偏离造成不必要的损害。
39.进一步的，两个第一定位块38远离载台底面32一端的间距大于两个第一定位块38靠近载台底面32一端的间距。
40.本实施例中，第一定位块38形状为上小下大，两个第一定位块38相对形成上大下小的空间，使物料盒能顺畅放入并形成约束限位。具体的，两个第一定位块38可为不同形状的定位块，两个定位块分别位于载台底面32倾斜方向的两侧对物料盒进行约束限位，根据实际应用场景选用定位块，结构简单，易于选取。
41.进一步的，第二定位块39和第三定位块310远离载台底面32一端的间距大于第二定位块39和第三定位块310靠近载台底面32一端的间距，第三定位块310可相对第二定位块39移动，或者，第二定位块39可相对第三定位块310移动。
42.本实施例中，第二定位块39和第三定位块310相对形成上大下小的空间，方便物料盒放入并形成约束限位，第三定位块310可相对第二定位块39移动，使第三定位块310相对第二定位块39远离，便于物料盒放入，再使第三定位块310相对第二定位块39接近，便于对物料盒形成约束限位，或者，第二定位块39可相对第三定位块310移动，同理，便于物料盒的放入并形成约束限位。
43.结合图3和图5所示，夹臂组件37包括分别设置在载台底面32倾斜方向的两侧的两个夹臂371，两个夹臂371可相对移动，且夹臂组件37可绕其安装在载台底面32的一端转动。
44.本实施例中，两个夹臂371可相对移动，即夹臂组件37可在载台底面32倾斜方向的两侧来回移动，可调整夹臂组件37的位置至对应载台底面32上物料盒的盒盖位置，可以调节两个夹臂371之间的间距对应物料盒的盒盖尺寸，夹臂组件37可绕其安装在载台底面32的一端转动，即可进一步调节两个夹臂371与盒盖的相对位置，收缩两个夹臂371之间的距离，直至夹臂组件37夹紧物料盒的盒盖，夹臂组件37转动即可带动物料盒的盒盖打开，夹臂组件的结构设计巧妙，方便实用。
45.结合图3所示，物料盒开盖机构30还包括：至少一对第一检测开关33，至少一对第一检测开关33设置在载台底面32的任一对角位置，用于检测物料盒的位置；至少一第二检测开关34，第二检测开关34设置在载台底面32上方，用于检测物料盒的盒盖是否打开；至少一第三检测开关35，第三检测开关35设置在载台底面32上方，用于检测物料盒的锁扣位置；至少一rfid读取器36，rfid读取器36设置在载台底面32上方，用于读取物料盒上的rfid标签。
46.本实施例中，一对第一检测开关33设置在载台底面32的任一对角位置，保证两个第一检测开关33的间距最大，第一检测开关33可以检测放置在载台底面32的物料盒是否放到位或者放平，便于后续开盖操作；第二检测开关34用于检测物料盒的盒盖是否打开便于后续物料的抓取及上下料；第三检测开关35用于检测物料盒的锁扣位置，以判断物料盒盖是否已经解锁或上锁，便于后续开盖操作。具体的，第二检测开关34和第三检测开关35均可设置有多个，使相关检测更加准确有效。更具体的，抓取机构50可根据第二检测开关34和第三检测开关35的检测结果进行抓取物料或开锁操作，抓取机构50具备多重功能。
47.结合图1和图2所示，机柜20包括：机柜主体21；载台安装板22，载台安装板22设置在机柜主体21上，物料盒开盖机构30安装在载台安装板22上；机械臂安装板23，机械臂安装板23设置在机柜主体21上，机械臂40安装在机械臂安装板23上。
48.本实施例中，机柜20内部设置有整车控制系统、能量单位以及为其他结构提供安
装空间，并为上层装置提供稳固的安装基础，其中载台安装板22和机械臂安装板23分别对物料盒开盖机构30和机械臂40起到了支撑作用，使整个设备更加稳固。具体的，机械臂40安装在机柜20的上方靠后的位置，用螺栓紧固在机械臂安装板23上，物料盒开盖机构30用螺栓连接在载台安装板22上，螺栓连接稳固且便于拆卸。
49.进一步的，机柜20两侧面各安装有至少一避障雷达24，避障雷达24用于识别周围环境中的障碍物。本实施例中，避障雷达24可以帮助物料盒上下料搬运机器人识别周围环境中的障碍物，避免物料盒上下料搬运机器人在移动中撞到障碍物产生损失。
50.进一步的，机柜20上方四周各装有至少一激光示宽器25。本实施例中，机柜20上方四周的激光示宽器25可投射红色激光到地面围成一个矩形，提示机器人的运动范围，警示附近工作人员不要靠近。
51.以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

技术特征：
1.一种物料盒上下料搬运机器人，其特征在于，包括：agv底盘，所述agv底盘可移动；机柜，所述机柜安装在所述agv底盘上；至少一物料盒开盖机构，所述物料盒开盖机构安装在所述机柜上；至少一机械臂，所述机械臂一端安装在所述机柜上，另一端安装有抓取机构，所述抓取机构用于抓取物料或物料盒进行上下料。2.根据权利要求1所述的物料盒上下料搬运机器人，其特征在于，所述物料盒开盖机构包括：开盖载台，所述开盖载台安装在所述机柜上；载台底面，所述载台底面设置在所述开盖载台上，所述载台底面与水平面有预定角度的夹角，用于放置物料盒；夹臂组件，所述夹臂组件一端安装在所述载台底面上。3.根据权利要求2所述的物料盒上下料搬运机器人，其特征在于，所述载台底面上设置有第一定位块、第二定位块和第三定位块，所述第一定位块设置有两个且分别位于所述载台底面倾斜方向的两侧，所述第二定位块和所述第三定位块分别设置所述载台底面倾斜方向的前后两端。4.根据权利要求3所述的物料盒上下料搬运机器人，其特征在于，两个所述第一定位块远离所述载台底面一端的间距大于两个所述第一定位块靠近所述载台底面一端的间距。5.根据权利要求3所述的物料盒上下料搬运机器人，其特征在于，所述第二定位块和所述第三定位块远离所述载台底面一端的间距大于所述第二定位块和所述第三定位块靠近所述载台底面一端的间距，所述第三定位块可相对所述第二定位块移动，或者，所述第二定位块可相对所述第三定位块移动。6.根据权利要求2所述的物料盒上下料搬运机器人，其特征在于，所述夹臂组件包括分别设置在所述载台底面倾斜方向的两侧的两个夹臂，两个所述夹臂可相对移动，且所述夹臂组件可绕其安装在所述载台底面的一端转动。7.根据权利要求2所述的物料盒上下料搬运机器人，其特征在于，所述物料盒开盖机构还包括：至少一对第一检测开关，至少一对所述第一检测开关设置在所述载台底面的任一对角位置，用于检测物料盒的位置；至少一第二检测开关，所述第二检测开关设置在所述载台底面上方，用于检测物料盒的盒盖是否打开；至少一第三检测开关，所述第三检测开关设置在所述载台底面上方，用于检测物料盒的锁扣位置；至少一rfid读取器，所述rfid读取器设置在所述载台底面上方，用于读取物料盒上的rfid标签。8.根据权利要求1所述的物料盒上下料搬运机器人，其特征在于，所述机柜包括：机柜主体；载台安装板，所述载台安装板设置在所述机柜主体上，所述物料盒开盖机构安装在所述载台安装板上；
机械臂安装板，所述机械臂安装板设置在所述机柜主体上，所述机械臂安装在所述机械臂安装板上。9.根据权利要求1所述的物料盒上下料搬运机器人，其特征在于，所述机柜两侧面各安装有至少一避障雷达，所述避障雷达用于识别周围环境中的障碍物。10.根据权利要求1所述的物料盒上下料搬运机器人，其特征在于，所述机柜上方四周各装有至少一激光示宽器。

技术总结
本实用新型公开了一种物料盒上下料搬运机器人，包括：AGV底盘，所述AGV底盘可移动；机柜，所述机柜安装在所述AGV底盘上；至少一物料盒开盖机构，所述物料盒开盖机构安装在所述机柜上；至少一机械臂，所述机械臂一端安装在所述机柜上，另一端安装有抓取机构，所述抓取机构用于抓取物料或物料盒进行上下料。本实用新型通过AGV底盘、物料盒开盖机构和机械臂上安装有抓取机构，使得物料盒上下料搬运机器人可移动且能同时实现物料盒的搬运、开盖取料并进行上下料，一机多用，方便快捷，有助于提高效率并减少生产成本。并减少生产成本。并减少生产成本。


技术研发人员：刘吉意 韩笑 李节林 杨帆 胡斌
受保护的技术使用者：斯坦德机器人（深圳）有限公司
技术研发日：2023.03.09
技术公布日：2023/7/19