Загрузочное устройство шиберного типа

Загрузочное устройство шиберного типа

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. ЗАГРУЗОЧНОЕ УСТРОЙСТВО ШИБЕРНОГО ТИПА, содержащее корпус с соосно расположенными входным и вьЬсодным natpj eiKaf ми, внут которого размещен запорный орган «-.ч ч механизмом поворота, содержащим шток-каретку , шарнирно соеш1няю1цую параллельные рычаги-серьги герметизирующих тарелей, приводы механизма поворота и уплотаяющего механизма , снабженного штоком-толкателем; отлипаю щ е е с я тем, что, с целью повышгашя бьютродействия и надежности, устройство нсабжено каруселью и вторым запорным I органом, смонтированным на карусели симмет; рично первому относительно оси ее вращения, а в корпусе второй входной патрубок, гермети зируемый запорным органом, причем на входном патрубке, расположенном соосно с выходным , закреплен. лант1улятор перегрузки заготовок , а на втором входном патрубке смонтирован герметизирующий шлюзовой клнпйн.

„„SU„„1060851

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

3(511 F 16 К 3/18// F 16 К 31 44

l,с

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 4

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTMA

l(21) 3422624/25 — 08 (22) 14.04.82 (46) 15.12.83. Бюл. У 46 (72) Н. И. Белобоков, А. Г. Денисов и В. А. Макаренко (53) 621.646(088.8) (56) 1. Патент США У 4044993, кл. 251 — 158, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке

У 2950780/25-08, кл. F- 16 K 31/44, 1980 (прототип), (54) (57) 1 ЗАГРУЗОЧНОЕ УСТРОИСТВО 111И.

БЕРНОГО ТИПА, содержащее корпус с соосно расположенными входным и выходным патрубка ми, внутри которого размещен запорный орган с механизмом поворота содержащим шток-ка ретку, шарнирно соединяющую параллельные рычаги-серьги герметиэирующих тарелей, приводы механизма поворота н уплотняющего механизма, снабженного штоком-толкателем;. о тл и ч а ю щ е е. с я тем, что, с целью повышения быстродействия и надежности, устройст1 во нсабжено каруселью и вторым запорным органом, смонтированным на карусели симметрично первому относительно оси ее вращения, а в корпусе второй входной патрубок, гермети зируемый запорным органом, причем на входном патрубке, расположенном соосно с выходным, закреплен..манипулятор перегрузки заготовок, а на втором входном патрубке смонти- . рован герметизирующий шлюзовой клаптон. g

10б0851

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что шток-каретка запорного органа выполнен плавающей с опорной поверхно тью и упором на торце перпендикулярно оси ее перемещения, а шток-толкатель каждого привода уплотняющего механизма снабжен роликом и упором, установленным с возможностью взаимодействия. соответственно с опорной поверхносп ю и упором штока-каретки.

3. Устройство по п, 1, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что в каждой тарели уплотняю1 щих механизмов, герметизирующей входной патрубок. выполнено гнездо для размещения заготовок.

Изобретение относится к трубопроводной арматуре, в частности к устройствам высоковакуумной аппаратуры, и предназначено для комплектования быстродействующих автоматически управляемых вакуумных установок спек- 5 трального анализа молекулярно-лучевой эпитаксии и других. производственно технологических аппаратов крупносерийного .и массового производства полупроводниковых материалов и изделий в электронной и других отраслях про- !О мышленности, Известно устройство шиберного типа, содержащее корпус с входным и выходным патрубками, внутри которого размещены запорньй орган с уплотняющим механизмом, свя- 15 эанный с приводом штоком, и ограничитель поворота запорного органа (11.

Недостатком известного устройства является низкая производительность технологических установок вследствие непосредственного соедн- 20 нения вакуумных камер с атмосферой при открывании шиберных затворов с целью загрузки и выгрузки обрабатьваемых заготовок, так как после окончания операций загрузки и выгрузки через существующие устройства необходимы 25 большие подготовительные технологические затраты времени, энергетических и материальных ресурсов для восстановления вакуума в технологических камерах.

Наиболее близким к изобретению по техничес- З0 кой сущности является загрузочное устройство шиберного типа, содержащее корпус с соосно расположенными входным и выходным патруб:ками, внутри которого размещен запорный орган с механизмом поворота и уплотняющим механизмом, содержащим шток-каретку, шар-нирно соединяющую параллельные рычаги-серьги герметизирующих тарелей, приводы механизма поворота и уплотняющего механизма, снабженного штоком-толкателем (2), Недостатком шиберного устройства является 4О низкая производительность вследствие полной разгерметизации входного и выходного патрубков во время их открывания и отсутствие специализированных механизмов установки и перегрузки очередных заготовок на позиции технологической обработки их в,вакуумной камере.

Цель изобретения — повышение быстродействия и надежности работы устройства.

Укаэанная цель достигается тем, что загрузочное устройство шиберного типа, содерж щее корпус с соосно расположенными входным и выходным патрубками, внутри которого размещен запорный орган с механизмом поворота, содержащим шток-каретку, шарнирно соединяющую параллельные рычаги-серьги герметиэирукнцих тарелей, приводы механизма поворота и уплотняющего механизма, снабженного штоком-толкателем, снабжено каруселью и, вторым запорным органом, смонтированным на карусели симметрично первому относительно оси ее вращения, а в корпусе выполнен второй входной патрубок, герметизируемый запорным органом, причем на входном патрубке, расположенном соосно с выходным, закреплен манипулятор перегрузки заготовок, а на втором входном патрубке смонтирован герметиэирующий шлюзовой клапан.

Кроме того, шток-каретка запорного органа выполнена плавающей с опорной поверхностью и упором на торце перпендикулярно оси ее rleремещения, а шток-толкатель каждого привода уплотняющего механизма снабжен роликом и упором, установленным с возможностью взаимодействия соответственно с опорной поверх. постыл и упором штока-каретки.

Причем в каждой тарели уплотняющих механизмов, герметизирующей входной патрубок, выполнено гнездо для размещения заготовок.

На фиг. 1 изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1 (при герметизации патрубков запорными органами); на фиг. 3 — положение узлов устройства в, начальный момент отвода запорных органов от герметизируемых патрубков; на фиг. 4 — то же, при отведенных запорных органах в сторону от герметизируемых патрубков; на фиг. 5—

3 106085 то-же, при переносе манипулятором перегрузки заготовки в технологическую камеру; на фиг. 6 — то же, при возврате манипулятора.. перегрузки в исходное положение; на фиг. 7— аэрез Б-Б на фиг. 2; на фиг. 8 — разрез В-В. 5 фиг. 6; на фиг. 9 — разрез Г-Г на фиг. 3; на фиг. 10 — разрез Д-Д на фиг. 9; на,: фиг11— разрез Е-Е на фнг. 1.

Устройство содержит корпус 1, с двумя входными 2 и 3 и одним выходным 4 патрубками, ® внутри которого расположены два запорных органа . 5 и 6, смонтированных на карусели 7 симметрично оси вращения ее вала 8. Каждый запорный орган 5 и 6 имеет две пружины 9 и шток-каретку 10, выполненную плавающей 15 и соединенную шарнирно посредством параллельно расположенных, несколько пар рычаговсерег 11 с тарелью 12 герметизации наружного

2 н 3 и тарелью 13 герметизации внутреннего

4 патрубков. 26

Каждая шток-каретка 10 имеет опорную поверхность 14 и упор 15 на внешнем торце, опорную поверхность 16 и винт регулирования

17 на внутреннем торце.

Устройство также снабжено механизмом 25 вращения 18 карусели 7, соединенным с ее валом 8, двумя приводами 19 Механизмов запорных органов 5 и 6, на торцах штоковтолкателей 20, которых закреплены ролики 21 и выполнены упоры 22, взаимодействующие 3О с опорной поверхностью 14 и упором 15 штоков-кареток 10, машшулятором перегрузки 23 с захватом 24 подложкодержателей 25, закреп ленным на штоке 26 и взаимодействующим с гнездом 27 и держателем 28 подложкодержателей 25, шпюзовым клапаном 29 с механизмом герметизации 30 входного отверстия 3, имеющим, шарнирно соединенные между собой рычаги 31 и 32, стойку 33, петлю 34 и крючок 35; патрубком 36 с крьппкой 37 и опорной гайкой 38 для монтажа и ремонта карусели 7 и запорных органов 5 и 6.

На подложкодержателе 25 закреплена заготовь ка подложка 39, на поверхности которой осущ ществляются операции эпитакснального роста, технологической обработки, легирования и спектрального анализа полупроводниковых структур.

Устройство устанавливается на одном нз входных патрубков 40 вакуумной технологичес50 кой камеры 41, имеющей источники 42 эпитак. сиальных сред, приборы спектрального анализа, например, анализаторы 43 и манипулятор 44 карусельного или иного типа с гнездами 45, взаи ; модествующими с захватом 24 манипулятора перегрузки 23.

В корпусе 1 устройства выполнены каналы

46 и 47, по которым осуществляется предвари тельная откачка и напуск газа в загерметизированном промежутке между тарелью 12 и кла« паном 29.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии оператор вручную или посторонним механизмом автоматически перемещает в направлении стрелок К (фиг. 11), рычаг 31 который, освобохцрет петлю 34 по стрелке Л, взаимодействующую с крючком 35 и открывает вращением на оси стойки 33 клапан 29 вместе с рычагом 32 и механизмом 30, на котором клапан 29 закреплен шарнирно.

После этого патрубок 3 разгерметизирован с внешней стороны, но корпус 1 устройства остается герметично закрытым терелями 12 и 13 изнутри.

Из гнезда 27 тарелн 12. вращением выводят иэ зацепления с зацепами держателя 28 н из; влекают подложкодержатель 25 с подложкой 39, прошедшей технологическую обработку в, вакуумной камере 41, а на освободившееся место в гнездо 27 устанавливают очередной подложкодержатель 25 с заготовкой-подлож кой 39..

Клапан 29 вводят в цатрубок 3 и герметизируют его механизмом 30 и рычагами 32 и 31, предварительно введя петлю 34 по стрелке Л в зацепление с крючком 35.

Затем, средствами предварительной откачки через каналы 46 и 47 откачивают воздух из зазора между клапанвм 29 и таредью 12 патрубка 3 с одновременным прогревом нодложкодержателя 25 и подложки 39. Одновременно манипулятор перегрузки 23 посредством штока 26 вводит в гнездо 27 другой тарели

12 захват 24 и извлекает из гнезда 27 подложксщержатель 25.

Затем включают в работу приводы 19.

Щтоки-толкатели 20 движутся в сторону приводов 19, выбирая зазоры а между упорами 22 н 15 и, увлекая эа собой в направлении стрелок д и штока-каретки 10.

Запорные органы 5 и 6 выводятся из устойчивого запирающего состояния, а тарелки 13 и

12 под действием штоков-кареток 10 и пружин

9 сближаются в направлении стрелок 8. Они разгерметизируют патрубки 2-4 и отводятся до упора в гнездах и пазах корпусов запорных органов 5 и 6 от герметизируемых поверхностей корпуса 1 на расстояние 0,5-1 мм, После чего, ролики 21 штоков-талкателей 20,отводятся от опорных поверхностей 14 штоков-кареток

10 на ве на величину зазора б, а упор 15 под действ вием пружин-9 отводится от упора 22 штокатолкателя 20 на величину зазора а таким обра pox, что при повороте по стрелке ж каруселй

7 детали эапорных органов- 5 и 6 не касаются деталей привода 19. В результате трение-сколь-1060851 жение, нежелательное явление в вакууме, отсуте . ствует.

Механизм вращения 18 посредством вала 8 о поворачивает карусель 7 по стрелке ж на 90 и уводит, в сторону от проходного отверстия патрубков 2 и 4 запорные органы 5 и 6.

Манипулятор перегрузки 23 переносит движениями ло стрелкам .г, в посредством штока 26 и захвата 24 подложкодержатель 25 и, закрепив

его в соответствующем гнезде 45 манипулято- 10 ра 44 технологической камеры 41, возвращает захват 24 в нсходИ>е состояние.

Последовательность технологической обработки заготовок-подложек 39 показана на фиг. 2.

Манипулятор 44 последовательно переносит в гнездах 45 по стрелки и подложки 39 на позиции выращивания зпитаксиальных слоев .под действием источников 42, спектрального анализа анализаторами 43 и др. Во время технологической обработки очередной подложки 39 20 устройство выполняет операции выгрузки обработанной подложки и загрузки очередного освободившегося гнезда 45 в следующей последовательности.

Механизм вращения 18 поворачивает кару-. 25 сель 7 на 90" йо стрелке ж до совмещения осей тарелей 12 и 13 с осями патрубков 2-4. После чего приводы 19 запорных органов 5 и 6 перемещают штоки-толкатели 20 в сторону вала 8 карусели 7. При этом выбирается зазор б н ролик 21 давит на опорную поверхность

14 торца штока-каретки 10, перемещает штоккаретку 10 по стрелке д, раздвигает тарели 12 и 13 рычагами-серьгами 11 h герметизирует патрубки 2-4.

Винт 17 отрегулирован таким образом, что опорная поверхность 16 второго торца штока-каретки 10 достигает и упирается в его торец в тот момент, когда рычагисерьги 11 принимают устойчивое запирающее положение, а разгерметизация патрубков 2 — 4 .исключена. После этого операции загрузки очередного подложкодержателя 25 повторяется.

Извлечение подложкодержателей 25 из гнезд 45 манипулятора 44 вакуумной технологической камеры 41, перенос их в гнезда

27 тарелей 12 и на позицию выгрузки через патрубок 3 устройство выполняет в обратной последовательности.

В процессе работы операции, выполняемые устройством и технологической камерой обработки и транспортировки подложек 39 с подложкодержателями 25 определены в такой доследовательности, что механизмы совершают 3 рационально минимальное количество движений, исключая при этом возможность бесполезного простоя манипулятора 44.

Монтаж и ремонт механизмов устройства осуществляется через патрубок 36, герметизируемый крышкой 37, а регулирование силы давления тарелей 12 на герметизируемую по-. верхность корпуса 1 устройства осуществляет,ся опорной гайкой 38, на которую опирается тарель 13.

Технико-экономическая эффективность от использования изобретения заключается в повышении производительности и качества работы вакуумных технологических установок, укомплектованных предлагаемым устройством, за счет сокращения времени и упорядочения последовательности операций загрузки и . выгрузки подложкодержателей и ликвидации операций восстановления вакуума внутри технологических вакуумных камер.

1060851

ФЬг.2

1060851

1060851

Фиг.б

1060851

10б0851

10 иг. h7

F-F

Фиг. 71

Составитель С. Нестеренко

Техред М.Йщь Корректор И, Эрдейн

Редактор М. Товтин

Подписное

Заказ . 10003/37 Тираж 925

ВНИИПИ Государственного комитета СССР но девам изобретении н открьпий ! 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул, Проектная, 4

12

Я