Page 204 - 机械设计制造与自动化技术研究

Research on Mechanical Design, Manufacturing and Automation Technology
机械设计制造与自动化技术研究

网络通信和离线编程技术：具有串口、CAN 等网络通信功能，实现对机器
人生产线的监控和管理，并实现上位机对机器人的离线编程控制。
（五）真空机器人

真空机器人是一种在真空环境下工作的工业机器人，主要应用于半导体工业
中，可帮助人们实现晶圆在真空腔室内的传输。
对于半导体工业来说，真空机器人是一种非常关键的自动化设备，它能够帮
助人们实现超洁净生产，提高晶圆的生产质量。真空机器人通用性强、适用性好，

得到人们的青睐，但其关键组成部分——真空机械手的用量大、价格高、受限制、
难进口，成为制约中国半导体整机装备研发进度和整机产品竞争力的关键部件。
国外对中国买家一向严加审查，将其归属于禁运产品目录，真空机械手已成为制
约国内半导体工业整机装备制造的“卡脖子”问题。近年来，国内一些知名机器

人制造企业在真空机器人开发方面取得了突破，新松机器人自动化股份有限公司
研制的真空机械手已在取得进口产品方面迈出坚实步伐。
真空机器人的关键技术包括：
真空机器人新构型设计技术：通过结构分析和优化设计，避开国际专利，设

计新构型以满足真空机器人对刚度和伸缩比的要求。
大间隙真空直驱电机设计技术：涉及大间隙真空直接驱动电机和高洁净直驱
电机，需要开展电机理论分析、结构设计、制作工艺、电机材料表面处理、低速
大转矩控制、小型多轴驱动器等方面的研究与探索。

真空环境下由多轴组成的精密轴系设计技术。采用套轴设计的思路与方法，
减小不同轴之间的不同心度以及惯量不对称的问题。
动态轨迹修正技术：通过传感器信息和机器人运动信息的融合，检测出晶圆
与机械手手指之间基准位置之间的偏移，通过动态修正运动轨迹，保证机器人准

确地将晶圆从真空腔室中的一个工位传送到另一个工位。
符合国际半导体设备材料产业协会（Semiconductor Equipment and Materials
International，SEMI）标准的真空机器人专用语言生成技术：根据真空机器人搬
运要求、机器人作业特点及 SEMI 标准，完成真空机器人专用语言的设计与生成。

可靠性系统工程技术：在集成电路（IC）制造中，任何设备故障都会带来生
产上的损失。根据半导体设备对平均无故障时间（Mean Time Between Failures，
MTBF）的严格要求，对各个部件的可靠性进行测试、评价和控制，提高真空机

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