Загрузочное устройство шиберного типа

СОЮЗ СОВЕТСКИХ 16 К 3/18// Р 16 К 31/44 МИТЕТ СССРИЙ И ОТКРЫТИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕН ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ(21) 3422624/25 - 08, кл, 251-158,ССР по заявке31/44, 1980 99 свидетельств 8, кл, Р 16 РОИСТВО Ши.орпус с соосноиодным патрубказапорный орган 1 РУЗОЧНОЕ УСТ ИПА, содержащее ки входным и вь орого размещен смонти-бн. Ж ТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ 97 .2. АвторскоДа 2950780/25(54) (57) 1. ЗАБЕРНОГО Трасположеннымми, внутри ко с,механнзмом поворота, содержащим шток-ка. ретку, шарнирно соединяющую параллельные рычаги-серьги герметнэирующих тарелей, приво. ды механизма поворота и уплотняющего механизма, снабженного штоком-толкателем;. о тл и ч а ю щ е е. с я тем, что, с целью новы шения быстродействия и надежности, устройст. во нсабжено каруселью и вторым запорным органом, смонтированным на карусели симмет. ; рично первому относительно оси ее вращения, а в корпусе второй входной патрубок, герметик зируемый запорным органом, причем на вход. ном патрубке, расположенном соосно с выходным, закрепленманипулятор перегрузки заготовок, а на втором входном патрубке рован герметизирующий шлюзовой клан10 б 0851 2, Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что шток-каретка запорного орта на 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 опор. ной поверхностью 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 уплотняю.1 щих механизмов, герметизирующей входной патрубок. выполнено гнездо для размещения заготовок.Изобретение относится к трубопроводной арматуре, в частности к устройствам высоко.вакуумной аппаратуры, и предназначено длякомплектования быстродействующих автоматически управляемых вакуумных установок спек. 5трального анализа молекулярно. лучевой эпитак.сии и других производственно технологическихаппаратов крупносерийного,и массового произ.водства полупроводниковых материалов и из.делий в электронной и других отраслях промышленности,Известно устройство шиберного типа, содержащее корпус с входным и выходным патрубками, внутри которого размещены запорньй орган с уплотняющим механизмом, связанный с приводом штоком, и ограничительповорота запорного органа 11,Недостатком известного устройства являетсянизкая производительность технологическихустановок вследствие непосредственного соедннения вакуумных камер с атмосферой при открывании шиберных затворов с целью загрузкии выгрузки обрабатьваемых заготовок, так какпосле окончания операций загрузки и выгрузкичерез существующие устройства необходимы 25большие подготовительные технологическиезатраты времени, энергетических и материальныхресурсов для восстановления вакуума в техно.логических камерах,Наиболее близким к изобретению по техничес- З 0кой супшости является загрузочное устройствошиберного типа, содержащее корпус с сооснорасположенными входным и выходным патруб:ками, внутри которого размещен запорный орган с механизмом поворота и уплотняющиммеханизмом, содержащим шток-каретку, шар . 35вирко соединяющую параллельные рычаги. серь.ги герметизирующих тарелей, приводы механиз.ма поворота и уплотняющего механизма, снаб.женного штоком-толкателем 2,Недостатком шиберного устройства является 40низкая производительность вследствие полнойразгерметизации входного и выходного патруб.ков во время их открывания и отсутствие специализированных механизмов установки и пере.грузки очередных заготовок на позиции техно.логической обработки их в,вакуумной камере,Цель изобретения - повышение быстродействия и надежности работы устройства.Укаэанная цель достигается тем, что загрузочное устройство шиберного типа, содержащее корпус с соосно расположенными входными выходным патрубками, внутри которогоразмещен запорный орган с механизмом поворо.та, содержащим шток каретку, шарнирносоединяющую параллельные рычаги-серьги герметиэирукнцих тарелей, приводы механизма поворота и уплотняющего механизма, снабженного штоком-толкателем, снабжено каруселью и,вторым запорным органом, смонтированным накарусели симметрично первому относительнооси ее вращения, а в корпусе выполнен второйвходной патрубок, герметизируемый запорныморганом, причем на входном патрубке, располо.женном соосно с выходным, закреплен манипу.лятор перегрузки заготовок, а на втором входном патрубке смонтирован герметиэирующийшлюзовой клапан,Кроме того, шток-каретка запорного органа выполнена плавающей с опорной поверхностьюи упбром на торце перпендикулярно оси ее пе ремещения, 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 ме. ханиэмов, 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 запорнъми органами); на фиг. 3 - положение узлов устройства в, начальный момент отвода запорных органов от герметизируемых патрубков; на фиг. 4 - то же, нри отведенных запорных органах в сторо. ну от герметизируемых патрубков; на фиг. 5 -3 106085то же, при переносе манипулятором перегрузкизаготовки в технологическую камеру; нафиг. 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 5фиг. 6; на фиг. 9 - разрез Г-Г на фиг. 3;на фиг. 10 - разрез Д-Д на фиг. 9; на фиг 11 -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 запорныхоргана .5 и 6, смонтированных на карусели 7симметрично оси вращения ее вала 8. Каждыйззпорный орган 5 и 6 имеет две пружины 9и шток-каретку 10, выполненную плавающей 15и соединенную шарнирно посредством параллельно расположенных, несколько пар рычаговсерег 11 с тарелью 12 герметизации наружного2 и 3 и тарелью 13 герметизации внутреннего4 патрубков, 26Каждая шток каретка 10 имеет опорную поверхность 14 и упор 15 на внешнем торце,опорную поверхность 16 и винт регулирования17 на внутреннем торце.Устройство также снабжено механизмом 25вращения 18 карусели 7, соединенным с еевалом 8, двумя приводами 19 Механизмовзадорных органов 5 и 6, на торцах ппоковтолкателей 20, которых закреплены ролики 21и выполнены упоры 22, взаимодействующие 30с опорной поверхностью 14 и упором 15 што.ков-кареток 10, мащшулятором перегрузки 23с захватом 24 подложкодержателей 25, закрепленным на штоке 26 и взаимодействующимс гнездом 27 и держателем 28 подпожкодер.жателей 25, шпюзовым клапаном 29 с меынизмом герметизации 30 входного отверстия3, имеющим, шарнирно соединенные междусобой рычаги 31 и 32, стойку 33, петлю 34и крючок 35; патрубком 36 с крьппкой 37и опорной гайкой 38 для монтажа и ремонтакарусели 7 и ззпорных органов 5 и 6,На подложкодержателе 25 закреплена заготовька подложка 39, на поверхности которой осущществляются операции эпитаксиального роста,технологической обработки, легирования испектрзльного знализа полупроводниковыхструктур,Устройство устанавливается на одном нз входных патрубков 40 вакуумной технологичес 50 кой камеры 41, имеющей источники 42 зпитак. сиальных сред, приборы спектрального знализа, например, анзлизаторы 43 и манипулятор 44 ка. русельного 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 клапаном 29.Устройство работает следующим обрзЭом.В исходном состоянии оператор вручнуюили посторонним механизмом автоматическиперемещает в направлении стрелок К (фиг. 11),рычаг 31 который, освобохцрет петлю 34 пострелке Л, взаимодействующую с крючком 35и открывает вращением на оси стойки 33 кла.пан 29 вместе с рычагом 32 и механизмом 30,на котором клапан 29 закреплен шарнирно.После этого патрубок 3 разгерметизирован свнешней стороны, но корпус 1 устройстваостается герметично закрытым терелями 12и 13 изнутри.Из гнезда 27 тарели 12. врзщением выводятиэ зацепления с зацепами держателя 28 н из, влекают подложкодержатель 25 с подложкой39, прошедшей технологическую обработку в,вакуумной камере 41, а на освободившеесяместо в гнездо 27 устанавливают очереднойподложкодержатель 25 с заготовкой-подлож.кой 39.,Клапан 29 вводят в цатрубок 3 и герметизируют его механизмом 30 и рычагами 32и 31, предварительно введя петлю 34 по стрел.ке Л в зацепление с крючком 35.Затем, средствами предварительной откачкичерез каналы 46 и 47 откачивают воздух иззазора между клапанвм 29 и таредью 12патрубка 3 с одновременным прогревом нодложкодержателя 25 и подложки 39, Одновре.менно манипулятор перегрузки 23 посредствомштока 26 вводит в гнездо 27 другой тарели12 захват 24 и извлекает из гнезда 27 подпожксщержатель 25,Затем включают в работу приводы 19, Штоки-толкатели 20 движутся в сторонуприводов 19, выбирая зазоры а междуупорами 22 и 15 и, увлекая эа собой в нзправлении стрелок д и штока-каретки 10.Запорные органы 5 и 6 выводятся из устой. чивого 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 отводятсядо упора в гнездах и пазах корпусов запорныхорганов 5 и 6 от герметизируемых поверхностей корпуса 1 на расстояние 0,5-1 мм, Послечего, ролики 21 штоков-талкателей 20,отводятсяот опорных поверхностей 14 штоков-кареток10 на венз величину зазора б, а упор 15 под дейстквием пружин .9 отводится от упора 22 штокатолкателя 20 на величину зазора а таким обраэом, что при повороте по стрелке ж каруселй7 детали эапорных оргзнов 5 и 6 не касаются дегзлей привода 19, В результате трение-сколь1060851жение, нежелательное явление в вакууме, отсуте . ствует.Механизм вращения 18 посредством вала 8о поворачивает карусель 7 по стрелке ж на 90 и уводит, в сторону от проходного отверстия патрубков 2 и 4 запорные органы 5 и б,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. 1 О ра 44 технологической камеры 41, возвращает захват 24 в исходе состояние.Последовательность технологической обработки заготовок-подложек 39 показана на фиг, 2.Манипулятор 44 последовательно переносит 15 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 тех. нологической обработки очередной подложки 39 20 устройство выполняет операции выгрузки об. работанной подложки и загрузки очередного освободившегося гнезда 45 в следующей после. довательности.Механизм вращения 18 поворачивает кару сель 7 на 90" йо стрелке ж досовмещения осей тарелей 12 и 13 с осями патрубков 2-4. После чего приводы 19 запорных органов 5 и б 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 шток- каретку 10 по стрелке д, раздвигает тарели 12 и 13 рычагами-серьгами 11 и герметизирует патрубки 2-4.Винт 17 отрегулирован таким образом, что опорная поверхность 16 второго торца штока-каретки 10 достигает и упирается вего торец в тот момент, когда рычагисерьги 11 принимают устойчивое запирающееположение, а разгерметизация патрубков 2 - 4,исключена. После этого операции загрузкиочередного подложкодержателя 25 повторяется.Извлечение подложкодержателей 25 изгнезд 45 манипулятора 44 вакуумной тех.нологической камеры 41, перенос их в гнезда27 тарелей 12 и на позицию выгрузки черезпатрубок 3 устройство выполняет в обратнойпоследовательности,В процессе работы операции, выполняемыеустройством и технологической камерой обработки и транспортировки подложек 39 сподложкодержателями 25 определены в такойдоследовательности, что механизмы совершают3рационально минимальное количество движе.ний, исключая при этом возможность бесполез.ного простоя манипулятора 44.Монтаж и ремонт механизмов устройстваосуществляется через патрубок 36, герметизируемый крышкой 37, а регулирование силыдавления тарелей 12 на герметизируемую поверхность корпуса 1 устройства осуществляет.,ся опорной гайкой 38, на которую опираетсятарель 13.Технико-экономическая эффективность отиспользования изобретения заключается в повышении производительности и качества ра .боты вакуумных технологических установок,укомплектованных предлагаемым устройст.вом, за счет сокращения времени и упорядоче.ния последовательности операций загрузки и. выгрузки подложкодержателей и ликвидацииопераций восстановления вакуума внутритехнологических вакуумных камер.10 б 0851 Е Корректор ПоднисноеСР ППП "Патент", г. Ужгород, ун, Проектная,ВНИ но 1303оставитель С. Нестереехред М Йщь Тираж И Государственн ам изобретении Москва, Ж,925 ого комитета СС н открытий Раушская наб д.