CN104440924A - 一种机械手碰撞保护装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及半导体制造过程中搬运晶圆的机械手，具体地说是一种机械手碰撞保护装置，包括手指部分、检测装置及安装在所述机械手手臂上的手臂连接板，手指部分通过弹簧夹片与手臂连接板夹持连接，受到外力碰撞的手指部分可相对所述手臂连接板移动；在所述手指部分及手臂连接板上安装有检测手指部分与手臂连接板相对移动的检测装置。本发明在机械手与其他物体发生碰撞时，通过传感器检测手指连接板与手臂连接板之间的相对移动，控制机械手紧急停止运动，可以对机械手和与机械碰撞的物体起到保护作用，减少碰撞造成的损失；在机械手手指发生碰撞后，不需更换零部件，拆下弹簧夹片，经调整定位片与定位孔之间的位置后，机械手可恢复正常使用状态。

Description

一种机械手碰撞保护装置

技术领域

本发明涉及半导体制造过程中搬运晶圆的机械手，具体地说是一种机械手碰撞保护装置。

背景技术

在半导体制造过程中，晶圆通过机械手来搬运。在机械手运动过程中，由于某种原因，机械手手指与其他物体发生碰撞时，会造成机械手和与其碰撞物体的损坏，或造成人员伤害，损失较重。一旦机械手手指发生碰撞后，只能更换零部件，既延误了工作，又增加了生产成本。

发明内容

为了解决机械手手指因与其他物体发生碰撞造成的零部件损坏问题，本发明的目的在于提供一种机械手碰撞保护装置。该机械手碰撞保护装置在机械手与其他物体发生碰撞时，可以对机械手和与机械手碰撞的物体起到保护作用；并且机械手手指在发生碰撞后，不需更换零部件，经调整后机械手可恢复正常使用状态。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

本发明包括手指部分、检测装置及安装在所述机械手手臂上的手臂连接板，其中手指部分通过弹簧夹片与手臂连接板夹持连接，受到外力碰撞的手指部分可相对所述手臂连接板移动；在所述手指部分及手臂连接板上安装有检测手指部分与手臂连接板相对移动的检测装置。

其中：所述手指部分包括手指及手指连接板，该手指连接板通过所述弹簧夹片与手臂连接板夹持连接，手指安装在手指连接板上；所述手指在受到外力碰撞时，手指及手指连接板一起相对所述手臂连接板产生相对位移；所述手指连接板及手臂连接板上分别开有多个定位孔，手指连接板上的定位孔与手臂连接板上的定位孔一一对应，且相互对应的手指连接板上的定位孔与手臂连接板上的定位孔之间设有定位片；所述定位孔为锥孔，定位片的两端均为锥形，所述定位片锥形的两端分别插入手指连接板及手臂连接板上相对应的定位孔，对手指连接板及手臂连接板进行定位；所述检测装置包括传感器及磁铁，其中传感器安装在手指连接板或手臂连接板上，所述磁铁安装在手臂连接板或手指连接板上，通过所述传感器检测磁铁相对传感器的相对运动；所述手指连接板上设有容置弹簧夹片的豁口。

本发明的优点与积极效果为：

1．本发明在机械手与其他物体发生碰撞时，通过传感器检测手指连接板与手臂连接板之间的相对移动，控制机械手紧急停止运动，可以对机械手和与机械碰撞的物体起到保护作用，减少碰撞造成的损失。

2．本发明在机械手手指发生碰撞后，不需更换零部件，拆下弹簧夹片，经调整定位片与定位孔之间的位置后，机械手可恢复正常使用状态。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图；

图2为本发明的爆炸图；

其中：1为手臂连接板，2为磁铁，3为定位片，4为传感器，5为弹簧夹片，6为手指连接板，7为螺钉，8为手指，9为连接孔，10为定位孔，11为豁口。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详述。

如图1、图2所示，本发明包括手指部分、检测装置及安装在机械手手臂上的手臂连接板1，其中手指部分包括手指8及手指连接板6，手指连接板6是手指8和机械手的手臂部分连接的衔接部件，手指8的一端搬运晶圆，手指8的另一端通过螺钉7与手指连接板6固接成一体、组成机器手的手指部分。

手臂连接板1上开有多个连接孔9，可以与机器人的手臂连接，属于机械手手臂部分。手指连接板6通过弹簧夹片5与手臂连接板1夹持连接，并可相对手臂连接板1相对移动，弹簧夹片5将手指连接板6和手臂连接板1夹持连接，并提供夹持力，当手指8受到碰撞的外力作用时，手指8连同手指连接板6可以与手臂连接板1产生相对位移。本实施例在手指连接板6的两侧各设置了两个弹簧夹片5，相应地，在手指8的另一端两侧分别开有两个容置弹簧夹片5的豁口11，以避免手指连接板6与手臂连接板1夹持时，手指8对弹簧夹片5造成干涉。

手指连接板6及手臂连接板1上分别开有多个定位孔10，手指连接板6上的定位孔10与手臂连接板1上的定位孔10一一对应，且相互对应的手指连接板6上的定位孔10与手臂连接板1上的定位孔之间设有定位片3。本实施例的定位孔10为锥孔，定位片3的两端均为锥形，定位片3锥形的两端分别插入手指连接板6及手臂连接板1上相对应的定位孔10，对手指连接板6及手臂连接板1进行定位。定位片3的作用是确定手指连接板6和手臂连接板1连接的相对位置，当手指连接板6与手臂连接板1产生相对位移时，定位片3可以滑出与其配合的定位孔10。

在手指连接板6及手臂连接板1上安装有检测手指部分与手臂连接板1相对移动的检测装置，检测装置包括传感器4及磁铁2，其中传感器4安装在手指连接板6或手臂连接板1上，磁铁2安装在手臂连接板1或手指连接板6上；本实施例的传感器4固定在手指连接板6上、并与机械手控制器（现有技术）电连接，圆形的磁铁2固定在手臂连接板1上，通过传感器4检测磁铁2相对传感器4自身是否有相对运动，可以检测机械手的手指8连同手指连接板6和手臂连接板1是否有相对运动，并将检测信号发送给机械手控制器。本发明的传感器4可为非接触式的磁性传感器、光电传感器或电容传感器，也可为接触式传感器。

本发明的工作原理为：

在机械手正常运动和搬运晶片过程中，手指部分与手臂部分有确定的位置关系，并保持不变，传感器4不发送碰撞信号。当机械手发生碰撞时，在碰撞的外力作用下，手指8连同手指连接板6可以与手臂连接板1产生相对位移，传感器4可以检测机械手的手指8连同手指连接板6和手臂连接板1是否有相对运动，并可将检测信号发送给机械手控制器。机械手控制器通过对传感器4的信号处理和分析判断是否发生碰撞。机械手的手指8发生碰撞时，机械手控制器命令机械手紧急停止运动，从而保护机械手和与机械手发生碰撞的物体。

机械手发生碰撞后，手指8连同手指连接板6与手臂连接板1产生相对位移。拆下弹簧夹片5，通过定位片3与手指连接板6和手臂连接板1上定位孔10的配合，可恢复手指8连同手指连接板6与手臂连接板1在机械手碰撞前的相对位置关系。手指8连同手指连接板6与手臂连接板1相对位置关系恢复完成后，夹上弹簧夹片5，机械手可恢复到碰撞前正常工作状态。

Claims (6)

1.一种机械手碰撞保护装置，其特征在于：包括手指部分、检测装置及安装在所述机械手手臂上的手臂连接板（1），其中手指部分通过弹簧夹片（5）与手臂连接板（1）夹持连接，受到外力碰撞的手指部分可相对所述手臂连接板（1）移动；在所述手指部分及手臂连接板（1）上安装有检测手指部分与手臂连接板（1）相对移动的检测装置。

2.按权利要求1所述的机械手碰撞保护装置，其特征在于：所述手指部分包括手指（8）及手指连接板（6），该手指连接板（6）通过所述弹簧夹片（5）与手臂连接板（1）夹持连接，手指（8）安装在手指连接板（6）上；所述手指（8）在受到外力碰撞时，手指（8）及手指连接板（6）一起相对所述手臂连接板（1）产生相对位移。

3.按权利要求2所述的机械手碰撞保护装置，其特征在于：所述手指连接板（6）及手臂连接板（1）上分别开有多个定位孔（10），手指连接板（6）上的定位孔（10）与手臂连接板（1）上的定位孔（10）一一对应，且相互对应的手指连接板（6）上的定位孔（10）与手臂连接板（1）上的定位孔之间设有定位片（3）。

4.按权利要求3所述的机械手碰撞保护装置，其特征在于：所述定位孔（10）为锥孔，定位片（3）的两端均为锥形，所述定位片（3）锥形的两端分别插入手指连接板（6）及手臂连接板（1）上相对应的定位孔（10），对手指连接板（6）及手臂连接板（1）进行定位。

5.按权利要求2或3所述的机械手碰撞保护装置，其特征在于：所述检测装置包括传感器（4）及磁铁（2），其中传感器（4）安装在手指连接板（6）或手臂连接板（1）上，所述磁铁（2）安装在手臂连接板（1）或手指连接板（6）上，通过所述传感器（4）检测磁铁（2）相对传感器（4）的相对运动。

6.按权利要求2或3所述的机械手碰撞保护装置，其特征在于：所述手指连接板（6）上设有容置弹簧夹片（5）的豁口（11）。