双滑台同步缓冲机构和密封门装置

文档序号:509306 发布日期:2021-05-28 浏览:5次 >En<

阅读说明:本技术 双滑台同步缓冲机构和密封门装置 (Double-sliding-table synchronous buffer mechanism and sealing door device ) 是由 刘凯 王刚 于 2019-11-27 设计创作,主要内容包括:本发明提供一种双滑台同步缓冲机构和密封门装置,包括:两个滑块和自适应调节结构;两个所述滑台分设于一操作对象相对的两侧,用于驱动所述操作对象往复运动;所述自适应调节结构设于一所述滑台上,并与所述滑台固定连接,所述自适应调节结构具有沿所述往复运动的方向的形变自由度,在滑台驱动所述操作对象做往复运动的过程中,当两个所述滑台因速度不同而导致不同步时,所述自适应调节结构通过往复运动方向上的形变来产生作用力作用于另一所述滑台上,以减小两个所述滑台的速度差,直至两个所述滑台同步,故而可以避免发生因不同步而导致滑台受损的情况。(The invention provides a double-sliding table synchronous buffer mechanism and a sealing door device, which comprise: two sliding blocks and a self-adaptive adjusting structure; the two sliding tables are respectively arranged on two opposite sides of an operation object and used for driving the operation object to reciprocate; the self-adaptive adjusting structure is arranged on the sliding table and is fixedly connected with the sliding table, the self-adaptive adjusting structure has deformation freedom degrees along the direction of the reciprocating motion, the sliding table drives the operation object to do the reciprocating motion, when the two sliding tables are asynchronous due to different speeds, the self-adaptive adjusting structure generates acting force to act on the other sliding table through the deformation in the reciprocating motion direction so as to reduce the two speed difference of the sliding table until the two sliding tables are synchronous, and therefore the condition that the sliding table is damaged due to the asynchronous sliding can be avoided.)

双滑台同步缓冲机构和密封门装置

技术领域

本发明涉及光刻设备技术领域,特别涉及一种双滑台同步缓冲机构和密封门装置。

背景技术

目前产线机械手进入曝光机等设备,需要在整机设备开个窗口,但为了使整机内部环境稳定,密封好,受外界干扰少,故要求设计一个双滑台同步缓冲机构。当机械手进入整机时,密封门下降;机械手出整机时,密封门上升。

当基板尺寸较大时,机械手进出窗口尺寸也会较大,以6代基板为例,机械手进出窗口尺寸2300mm(长)*750mm(高),密封门设计尺寸为2350mm*800mm。由于密封门较大且要求密封门向上向下运动时间需控制在2s以内,设计方案是在密封门左右各放置1个滑台,增大推力,两个滑台同时运行。

但以上设计方案存在以下问题:

(1)两个滑台运动响应时间不同步,存在一侧滑台先运动,另一侧滑台还未开始运动可能,由于两侧滑台跨距大,先运动一侧的滑台将对后运动一侧滑台产生较大弯矩,有损坏滑台的可能;

(2)两个滑台在运动到机械限位停止的过程中,两侧滑台停止运动的时间不同步,存在一侧滑台先停止,另一侧滑台还未停止的可能,由于两侧滑台跨距大,后停止一侧的滑台将对先停止一侧滑台产生较大弯矩,有损坏滑台的可能;

(3)两个滑台在运动过程中,由于负载较大,且行程较长,对于气缸滑台而言,如果两侧气缸压缩空气压力及压缩空气流速有差异,两侧气缸在运动过程就会不同步,会造成第一导轨与滑块之间的磨损,影响滑台使用寿命。

发明内容

本发明的目的在于提供一种双滑台同步缓冲机构和密封门装置,以解决在利用双滑台做往复运动时,双滑台不同步会导致滑台损坏的问题。

为解决上述技术问题,本发明提供一种双滑台同步缓冲机构,包括:

两个滑台,两个所述滑台分设于一操作对象的相对的两侧,用于驱动所述操作对象往复运动;以及,

自适应调节结构,所述自适应调节结构设于一所述滑台上,并与所述滑台固定连接,所述自适应调节结构具有沿所述往复运动的方向的形变自由度,用于通过改变所述往复运动方向上的形变量来减小两个所述滑台的速度差,直至两个所述滑台同步。

可选的,在所述的双滑台同步缓冲机构中,每个所述滑台包括:

第一导轨,所述第一导轨沿所述往复运动的方向布置;以及

滑块,所述滑块设于所述第一导轨上,用于沿所述第一导轨运动以带动所述操作对象往复运动。

可选的,在所述的双滑台同步缓冲机构中,每个所述滑台还包括:

两个第一液压缓冲器,分别固定在所述第一导轨的两端。

可选的,在所述的双滑台同步缓冲机构中,每个所述滑台包括两组所述第一导轨,两组所述第一导轨平行布置。

可选的,在所述的双滑台同步缓冲机构中,所述自适应调节结构包括:

底座,所述底座固定在所述滑块上;

第一挡板和第二挡板,所述第一挡板和所述第二挡板沿所述往复运动的方向固定在所述底座的两端;

转接件,所述转接件沿所述往复运动的方向可移动地设置于所述底座上;以及,

对称分布的第一缓冲件和第二缓冲件,所述第一缓冲件设于所述转接件和所述第一挡板之间,所述第二缓冲件设于所述转接件和所述第二挡板之间,所述第一缓冲件和所述第二缓冲件随所述转接件的运动而产生形变,以改变形变量。

可选的,在所述的双滑台同步缓冲机构中,所述第一缓冲件和所述第二缓冲件为弹性结构或为可伸缩结构。

可选的,在所述的双滑台同步缓冲机构中,所述自适应调节结构还包括第一限位件和第二限位件,所述第一限位件用于限定所述第一缓冲件的径向位移,所述第二限位件用于限定所述第二缓冲件的径向位移。

可选的,在所述的双滑台同步缓冲机构中,所述第一挡板具有第一通孔,所述第一限位件的一端可活动地穿过所述第一通孔和所述第一缓冲件,并与所述转接件连接,所述第一限位件的另一端包括第一扩大部,所述第一扩大部的外轮廓尺寸大于所述第一通孔的内尺寸;第二挡板具有第二通孔,所述第二限位件的一端可活动地穿过所述第二通孔和所述第二缓冲件,并与所述转接件连接,所述第二限位件的另一端包括第二扩大部,所述第二扩大部的外轮廓尺寸大于所述第二通孔的内尺寸。

可选的,在所述的双滑台同步缓冲机构中,所述弹性结构为弹簧,所述第一缓冲件和所述第二缓冲件的内径均为d1,所述第一限位件和所述第二限位件的外尺寸均为d2,其中,d1<1.5d2。

可选的,在所述的双滑台同步缓冲机构中,所述转接件未受到沿所述往复运动的方向的作用力而处于初始状态时,所述第一限位件的扩大部与所述第一挡板之间的距离和所述第二限位件的扩大部与所述第二挡板之间的距离相同,且小于所述第一缓冲件和所述第二缓冲件的最大压缩量。

可选的,在所述的双滑台同步缓冲机构中,所述第一缓冲件和所述第二缓冲件为第二液压缓冲器。

可选的,在所述的双滑台同步缓冲机构中,所述自适应调节结构包括多个所述第一缓冲件和多个所述第二缓冲件,多个所述第一缓冲件和多个所述第二缓冲件分别沿所述往复方向的垂直方向依次均匀排布,所述第一限位件及所述第二限位件的数量与所述第一缓冲件或第二缓冲件的数量相等。

可选的,在所述的双滑台同步缓冲机构中,所述自适应调节结构还包括:

第三挡板,所述第三挡板设于所述第二挡板和所述第二缓冲件之间;以及

调节螺栓,所述调节螺栓可转动地穿设于所述第二挡板,且一端与所述第三挡板相抵靠,用以调节所述第三挡板相对于所述第二挡板的距离。

可选的,在所述的双滑台同步缓冲机构中,所述自适应调节结构还包括第二导轨,所述第二导轨沿所述往复运动的方向设置,所述转接件沿所述第二导轨运动。

本发明还提供一种密封门装置,包括:一密封门和一如上所述的双滑台同步缓冲机构,所述密封门在所述双滑台同步缓冲机构的驱动下做升降运动。

可选的,在所述的密封门装置中,所述密封门包括型材架以及覆盖所述型材架的密封板。

在本发明提供的双滑台同步缓冲机构和密封门装置中,包括:两个滑块和自适应调节结构;两个所述滑台分设于一操作对象相对的两侧,用于驱动所述操作对象往复运动;所述自适应调节结构设于一所述滑台上,并与所述滑台固定连接,所述自适应调节结构具有沿所述往复运动的方向的形变自由度,在滑台驱动所述操作对象做往复运动的过程中,当两个所述滑台因速度不同而导致不同步时,所述自适应调节结构通过所述往复运动的方向上的形变来产生作用力作用于另一所述滑台上,以减小两个所述滑台的速度差,直至两个所述滑台同步,故而可以避免发生因不同步而导致滑台受损的情况。

附图说明

图1所示为本发明实施例提供的密封门装置的结构示意图;

图2所示为本发明实施例提供的滑台的结构示意图;

图3所示为本发明实施例一提供的自适应调节结构的结构示意图;

图4所示为本发明实施例一提供的自适应调节结构的剖面图;

图5所示为本发明实施例提供的密封门的结构示意图;

图6所示为本发明实施例二提供的自适应调节结构的结构示意图;

图7和图8所示为本发明实施例中滑台承受弯矩示意图;

其中,各附图标记说明如下:

1-滑台;100-密封门;2-自适应调节结构;11-第一导轨;12-滑块;13-第一液压缓冲器;21-底座;22-第一挡板;23-第二挡板;24-转接件;25-第一缓冲件;26-第二缓冲件;27-第一限位件;28-第二限位件;29-第三挡板;30-调节螺栓;31-第二导轨;200-支架;101-型材架;102-密封板。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明提出的双滑台同步缓冲机构和密封门装置作进一步详细说明。需说明的是,附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例,仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。此外,附图所展示的结构往往是实际结构的一部分。特别的,各附图需要展示的侧重点不同,有时会采用不同的比例。

【实施例一】

首先,请参考图1,本发明实施例提供的所述双滑台同步缓冲机构包括:

两个滑台1,两个所述滑台1分设于一操作对象(例如密封门)100的相对的两侧,用于驱动所述操作对象100往复运动;以及,

自适应调节结构2,所述自适应调节结构2设于一所述滑台1上,并与所述滑台1固定连接,所述自适应调节结构2具有沿所述往复运动的方向的形变自由度,用于通过改变在所述往复运动方向上的形变量来减小两个所述滑台1的速度差,直至两个所述滑台同步。

如前文所述,现有双滑台机构,当两个滑台运动不同步时,容易导致滑台损环。而本发明实施例提供的所述双滑台同步缓冲机构,在驱动密封门100做往复运动时,若两个所述滑台1因速度不同而导致不同步时,所述自适应调节结构2通过形变来产生作用力作用于另一所述滑台1上,以此来减小两个所述滑台1的速度差,故而可以避免发生因不同步而导致滑台受损的情况。

如图2所示,本发明实施例提供的每个所述滑台1可包括:第一导轨11以及滑块12,所述第一导轨11沿所述往复运动的方向布置;所述滑块12设于所述第一导轨11上,用于沿所述第一导轨11运动以带动所述操作对象100往复运动,其中,所述滑块12可为气缸滑块12,通过气缸驱动,或者为电驱动滑块等;优选的,每个所述滑台1还包括:两个第一液压缓冲器13,两个所述第一液压缓冲器13分别固定在所述第一导轨11的两端。进一步优选的,所述第一导轨11的数量为2,两组所述第一导轨11平行布置,所述滑块12设于两组所述第一导轨11上。当采用两组所述第一导轨11时,可以增加抗弯矩的能力。

如图3及图4所示,本发明实施例提供的所述自适应调节结构2包括:底座21、第一挡板22和第二挡板23、转接件24以及对称分布的第一缓冲件25和第二缓冲件26;其中,所述底座21固定在所述滑块12上;所述第一挡板22和所述第二挡板23沿下降方向固定在所述底座21的两端;所述转接件24沿所述往复运动的方向可移动地设置于所述底座21上;所述第一缓冲件25设于所述转接件24和所述第一挡板22之间,所述第二缓冲件26设于所述转接件24和所述第二挡板23之间,所述第一缓冲件25和所述第二缓冲件26随所述转接件24的运动而发生形变,以改变形变量;所述第一挡板22和所述转接件24限制所述第一缓冲件25的运动空间,所述第二挡板23和所述转接件24限制所述第二缓冲件26的运动空间。

本实施例中,所述第一缓冲件25和所述第二缓冲件26为弹性结构,例如为弹簧、柔性簧片或柔性铰链等,此时,所述第一缓冲件和所述第二缓冲件具体是通过弹性形变量来减小两个所述滑台1的速度差;或者,本实施例中,所述第一缓冲件25和所述第二缓冲件26为可伸缩结构,例如为多段金属管嵌套管等,此时,所述第一缓冲件25和所述第二缓冲件25具体是通过伸缩量来减小两个所述滑台1的速度差。其中,较佳的,所述第一缓冲件25和所述第二缓冲件26为弹性结构,且所述弹性结构为弹簧,以适应于较大行程的操作对象,故而图3及图4是以所述第一缓冲件25和所述第二缓冲件26为弹簧作为示例,但应理解,除了上述所列举的,只要能通过弹簧形变或伸缩形变提冲缓冲力的机构均应在本申请的保护范围之内。

鉴于所述第一缓冲件25和所述第二缓冲件26为弹性结构或可伸缩结构时,可能在径向上产生位移而使导轨产生弯矩,故较佳的,本实施例设置所述自适应调节结构还包括第一限位件27和第二限位件28,所述第一限位件27用于限定所述第一缓冲件25的径向位移,所述第二限位件28用于限定所述第二缓冲件26的径向位移。

进一步的,所述第一挡板22具有第一通孔,所述第一限位件27的一端可活动地穿过所述第一通孔和所述第一缓冲件25,并与所述转接件24连接,所述第一限位件27的另一端包括第一扩大部,所述第一扩大部的外轮廓尺寸大于所述第一通孔的内尺寸;第二挡板23具有第二通孔,所述第二限位件28的一端可活动地穿过所述第二通孔和所述第二缓冲件26,并与所述转接件24连接,所述第二限位件28的另一端包括第二扩大部,所述第二扩大部的外轮廓尺寸大于所述第二通孔的内尺寸。所述第一限位件27和第二限位件28例如可为限位螺钉,对应的,所述第一扩大部和秘述和第二扩大部为螺帽。

也就是说,本实施例中,第一限位件27和第二限位件28是通过贯穿的主式来限定所述第一缓冲件25和所述第二缓冲件26的径向位移,此时,所述第一缓冲件25和所述第二缓冲件26的两端可不必固定在所述第一挡板22和所述转接件24上,所述第二缓冲件26的两端可不必固定在所述第二挡板23和所述转接件24上,故而便于设置和更换。

本实施例中,所述转接件24未受到沿所述往复运动的方向的作用力而处于初始状态时,所述第一限位件27的扩大部与所述第一挡板22之间的距离和所述第二限位件28的扩大部与所述第二挡板23之间的距离相同,且小于所述第一缓冲件25和所述第二缓冲件26的最大压缩量,从而限定所述转接件24的上行程和下行程均不超过所述第一缓冲件25和所述第二缓冲件26的最大压缩量,以避免所述第一缓冲件25和所述第二缓冲件26因压缩过度受损。

所述第一缓冲件25和所述第二缓冲件26的内径均为d1,所述第一限位件27和所述第二限位件28的外尺寸均为d2,当所述第一缓冲件25和所述第二缓冲件26为弹簧时,满足d1<1.5d2,如此设置,可有效降低弹簧弯曲变形对导轨产生的弯矩。

优选的,所述自适应调节结构2还包括:第三挡板29和调节螺栓30,所述第三挡板29设于所述第二挡板23和所述第二缓冲件26之间;所述调节螺栓30可转动地穿设于所述第二挡板23,且一端与所述第三挡板29相抵靠,用以调节所述第三挡板29相对于所述第二挡板23的距离,进而调节所述第二缓冲件26的预紧力。进一步的,所述第三挡板23具有第三通孔,所述第二限位件28依次穿过所述第二通孔、第三通孔和所述第二缓冲件26与所述转接件24连接。

本发明提供的所述双滑台同步缓冲机构不仅适用于垂向运动工况,也适用于倾斜或水平运动工况,在垂向运动工况或倾斜运动工况下,通过调节所述调节螺栓30,使得所述第三挡板29向靠近所述第二缓冲件26的方向移动,来调节所述第二缓冲件26的预紧力,从而与未设有所述自适应调节结构2的所述滑台1来共同承担所述操作对象100的负载。

进一步优选的,所述自适应调节结构2包括多个所述第一缓冲件25和多个所述第二缓冲件26的数量,例如可为4个、6个或8个等,多个所述第一缓冲件25和多个所述第二缓冲件26分别沿所述往复运动的方向的垂直方依次均匀排布,第一限位件27、所述第二限位件28的数量与所述第一缓冲件25或第二缓冲件26的数量相等,以保证所述转接件24运动的稳定性。较佳的,所述调节螺栓的数量也与所述第一缓冲件25或第二缓冲件26的数量相等,且与所述第二缓冲件26一一对应,用于分别调整每个所述第二缓冲件26的预紧力,以保证每个所述第二缓冲件26的预紧力相等。

另外,所述自适应调节结构2还包括第二导轨31,所述第二导轨31沿所述往复运动的方向设置,所述转接件24沿所述第二导轨31运动。同样的,为增加抗弯矩的能力,所述自适应调节结构2的导轨优选也为两组,可对应于所述第一导轨11设置。

此外,请再次参考图1,本发明实施例还提供一种密封门装置,所述密封门装置包括:一密封门100和一如本实施例所述的双滑台同步缓冲机构。所述密封门100的一侧可通过一支架200与未设置有所述自适应调节结构2的一所述滑台1的滑块12固定连接,所述密封门100的另一侧与所述自适应调节结构2的所述转接件24固定连接,从而使得所述密封门100能够在所述双滑台同步缓冲机构的驱动下做升降运动。

优选的,如图5所示,所述密封门100包括型材架101和覆盖所述型材架101的密封板102,且优选所述型材架101由20X20的型材搭建,可有效减轻密封门的整体重量,同时保证结构强度,便于密封门的安装。

设定行程为S,推力为F,总推力为2F,滑台1向上运动时间为t,密封门的质量为m,负载为G,得到密封门的向上运动加速度a=(2F-G)/m,向上加速过程中,行程s与t的关系满足:s=1/2*a*t2,即s=1/2*(2F-G)/m*t2,故可根据运动时间要求计算出所需推力值,进而选择合适的驱动单元,以及调节所述自适应调节结构2的预紧力。以所述第一缓冲件25和所述第二缓冲件26为弹簧为例,较佳的,在调节预紧力时,弹簧的压缩量应小于1/4弹簧最大压紧长度,同时,为保证弹簧能起到缓冲减速作用,要求密封门往下运动时,弹簧压缩量应至少达到1/2弹簧最大压紧长度,故可以此为据,在推力为F、负载为G已知的情况下,进行所述自适应调节机构弹簧的选型。

【实施例二】

与实施例一不同的是,如图6所示,本实施例中,所述第一缓冲件25和所述第二缓冲件26为第二液压缓冲器,所述第一缓冲件25和所述第二缓冲件26通过液压压缩变形适应速度差,而非弹簧形变或伸缩变形。

在本实施例中,所述第一缓冲件25固定在所述第一挡板22上,将所述第二缓冲件26固定在所述第二挡板23上即可,而当进一步采用第三挡板29调节预紧力时,所述第二缓冲件26相应的固定在所述第三挡板29上即可,此时,所述第二缓冲件26、所述第二挡板23和所述第三挡板29的相对位置关系与实施例一保持一致,在此不再赘述。

例如,如图6所示,所述第一缓冲件25和所述第二缓冲件26可分别包括一固定部,分别贯穿所述第一挡板22和所述第二挡板23,固定部上具有螺纹,故而可通过螺帽将其固定在所述第一挡板22和所述第二挡板23上。

以下以气缸滑块沿下降方向运动为例,比较在没有所述自适应调节结构和有所述自适应调节结构的情况下的所述双滑台同步缓冲机构的运动状态,以此来说明,通过所述自适应调节结构可解决在利用双滑台做往复运动时,双滑台不同步会导致滑台损坏的问题。为了描述方便,所述密封门升降结构的两个滑台分别命令为左侧滑台和右侧滑台,对应的两个滑块、分别命令为左侧滑块和右侧滑块。其中,滑台间距为L,所述自适应调节结构固定在所述右侧滑台上。

1)没有所述自适应调节结构的情况

(11)滑块往下运动,左侧滑块启动快于右侧滑块时,即右侧气缸速度为0,右侧滑台第一液压缓冲器对滑块反作用力为Fn(Fn=F),由动量定理F*Δt=m*Δv,可知在Δt很小的情况下,Δv会很大,左侧滑块会产生一个速度,由于两侧滑块跨距较大,左侧滑台将对右侧滑台产生弯矩,如图7所示,该工况下左侧滑台对右侧滑台产生的弯矩M最大,其中M=F*L+G*1/2*L。

(12)滑块往下运动到机械限位,左侧滑块速度降到0的时间比右侧滑块慢时,即右侧气缸速度为0时,左侧气缸速度为v,左侧滑台第一液压缓冲器对滑块反作用力为Ft,右侧滑台第一液压缓冲器对滑块反作用力为Fn(Fn=F),如图8所示,左侧滑台将对右侧滑台产生弯矩M,其中M=(F-Ft)*L+G*1/2*L。

(13)在运动过程中,两侧气缸运动速度不一致时,会产生相对运动,两侧气缸在运动不同步,会造成导轨与滑块之间的磨损,影响滑台使用寿命。

2)有所述自适应调节结构的情况

(21)滑块往下运动,左侧滑块启动快于右侧滑块时,所述第二缓冲件26压缩量越来越大,左侧滑块缓慢减速到V1,此时右侧滑块开始运动,速度为V2。

如果V1>V2,则第二缓冲件26继续压缩,使左侧滑块继续减速,而右侧滑块继续加速,最终两侧气缸以同样的速度加速运动。

如果V1<V2,则所述第一缓冲件25会压缩,使左侧滑块继续加速,而右侧滑块减速,最终两侧气缸以同样的速度加速运动。

整个过程不会产生弯矩,可以有效保护气缸导轨,提高使用寿命。

(22)滑块往下运动,左侧滑块停止时间比右侧滑块慢时,第二缓冲件26压缩量越来越大,最终在左侧气缸第一液压缓冲器的作用下,左侧滑块速度减到0。整个过程不会产生弯矩,可以有效保护气缸导轨,提高使用寿命。

(23)在运动过程中,两侧气缸运动速度不一致时,通过所述自适应调节结构的缓冲件可以适应两侧气缸运动速度差,保证运动过程平稳,无冲击,可以有效防止导轨磨损,提高使用寿命。

综上所述,本发明提供的所述双滑台同步缓冲机构和密封门装置,解决了在利用双滑台做往复运动时,双滑台不同步会导致滑台损坏的问题。

上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述,并非对本发明范围的任何限定,本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰,均属于权利要求书的保护范围。

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