CN113548443B - 一种用于机械手交接的检测方法及检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于机械手交接的检测方法及检测装置。检测方法包括:多次将机械手移动至硅片传输框架上的第一检测工位,获得多次位置之间的第一误差,若第一误差大于预定值,则调整或更换机械手;机械手工作一段时间后,多次将机械手移动至第一检测工位,获得多次所测量位置之间的第二误差,若第二误差大于预定值,则判断机械手漂移,并校正机械手在各工位的位置;多次将机械手移动至整机框架上的第二检测工位,获得多次所测量位置之间的第三误差,若第三误差大于预设值,则判断硅片传输框架与整机框架之间存在相对漂移。本发明有助于全方位、高效率地解决机械手硅片交接失败的问题。
Description
技术领域
本发明涉及机械手技术领域,尤其涉及一种用于机械手交接的检测方法及检测装置。
背景技术
对于光刻设备的硅片传输系统来说,机械手10作为主要执行部件,主要负责在片库工位300、预对准工位201及工件台101之间传输硅片。参考图1,机械手10将硅片400由片库工位300中取出,首先放置于预对准工位201,校准硅片400的摆放位置,然后机械手10再将摆放完成的硅片400传输至工件台工位101上。由于机械手10是由同步带、丝杠、轴承等各轴系运动机构驱动的,因此在长期使用之后难免会发生磨损,进而影响机械手10传输的精确性,造成硅片400交接失败、撞片或是在工件台工位101的放置位置超出对准视场等现象,以下统称为硅片400交接失败。再者,由于工件台工位101是固定于整机框架100上的,机械手10是设置在硅片传输框架200上的(片库工位300和预对准工位201也是设置在硅片传输框架200上),长时间工作后,若工件台工位101的位置发生改变,或是硅片传输框架200与整机框架100之间发生相对漂移,此时即使机械手10自身的传输精度有保证,还是无法避免硅片400交接失败的问题。
当发生硅片400交接失败的现象时,其原因可能涉及多个设备,这无疑增加了检修难度和复杂程度,延长了停机时间,降低了生产效率。
因此,急需提供一种用于机械手交接的检测方法及检测装置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于机械手交接的检测方法及检测装置,有助于快速寻找硅片交接失败的原因,提高问题解决速度,缩短停机时间,提高生产效率。
为实现上述目的,提供以下技术方案:
一种用于机械手交接的检测方法,包括如下步骤:
S1:多次将机械手移动至硅片传输框架上的第一检测工位,并检测所述机械手的位置,获得多次位置之间的第一误差,若所述第一误差大于预定值,则调整或更换所述机械手;
S2:所述机械手工作一段时间后,多次将所述机械手移动至所述第一检测工位,并检测所述机械手的位置,获得多次所测量位置之间的第二误差,若所述第二误差大于预定值,则判断所述机械手漂移,并校正所述机械手在片库工位、预对准工位和工件台工位上的位置;
S3:多次将所述机械手移动至整机框架上的第二检测工位,并检测所述机械手的位置,获得多次所测量位置之间的第三误差,若所述第三误差大于预设值,则判断所述硅片传输框架与所述整机框架之间存在相对漂移,并校正所述机械手在所述工件台工位上的位置。
作为优选,步骤S1包括以下步骤:
S11:所述机械手由初始位置运动至所述第一检测工位,系统采集并记录所述机械手在X、Y和Z三个方向的位置数据X1、Y1和Z1后,所述机械手回到初始位置;
S12:步骤S11重复N-1次;获得所述机械手的N-1组位置数据:X2、Y2、Z2;X3、Y3、Z3;……XN、YN、ZN;
S13:计算得到所述机械手在X、Y和Z三个方向的所述第一误差ΔX、ΔY和ΔZ,所述第一误差能够表征所述机械手到达所述第一检测工位的N次位置之间的离散程度。
作为优选,步骤S2包括以下步骤:
S21:所述机械手第一次运动至所述第一检测工位时,系统采集并记录所述机械手在X、Y和Z三个方向的位置数据a1、b1和c1;
S22:所述机械手工作一段时间后,所述机械手再M-1次运动至所述第一检测工位,系统读取并采集M-1组位置数据a2、b2、c2;a3、b3、c3;……aM、bM、cM;
S23:计算得到所述机械手在X、Y和Z三个方向的所述第二误差Δa、Δb和Δc,所述第二误差能够表征所述机械手后M-1次到达所述第一检测工位时的位置相对于第一次到达所述第一检测工位时的位置的平均偏移程度。
作为优选,步骤S3包括以下步骤:
S31:所述机械手第一次运动至所述第二检测工位时,系统采集并记录所述机械手在X、Y和Z三个方向的位置数据α1、β1和γ1;
S32:所述机械手工作一段时间后,所述机械手再Q-1次运动至所述第二检测工位,系统采集并记录Q-1组位置数据α2、β2、γ2;α3、β3、γ3;…αQ、βQ、γQ;
S33:计算得到所述机械手在X、Y、Z三个方向上的所述第三误差Δα、Δβ和Δγ,所述第三误差能够表征所述机械手后Q-1次到达所述第二检测工位时的位置相对于第一次到达所述第二检测工位时的位置的平均偏移程度。
一种用于实现上述任一所述检测方法的检测装置,包括设于硅片传输框架上的第一检测工位和设于整机框架上的第二检测工位,所述第一检测工位和所述第二检测工位上各设置一个检测机构,分别用于检测到达相应检测工位处的机械手的位置;
还包括控制单元,所述机械手与所述检测机构均与所述控制单元电连接,所述控制单元用于控制所述机械手动作和所述检测机构进行位置检测,并根据所检测位置数据完成所述第一误差、所述第二误差和所述第三误差的计算。
作为优选,所述第一检测工位和所述第二检测工位位于以所述机械手的安装位置为圆心的同心圆上。
作为优选,所述检测机构包括底座和设于所述底座上的三个传感器,三个所述传感器分别从X向、Y向和Z向检测所述机械手的位置。
作为优选,所述传感器为测距传感器,所述测距传感器用于检测相应方向上所述传感器与所述机械手之间的距离,并用该距离表征所述机械手在相应检测工位上的位置。
作为优选,所述底座包括底板和设于所述底板上的调节板,所述传感器设于调节板上;所述调节板与所述底板之间设置调平件,所述调平件用于调整所述传感器的水平。
作为优选,所述调平件设置有三个,三个所述调平件在所述底座上呈等边三角形分布,且所述等边三角形的几何中心与所述底座的几何中心相重合。
与现有技术相比,本发明的有益效果:
1)本发明所提供的检测方法,首先通过对机械手在同一检测工位进行多次检测,确保机械手到达同一位置的稳定性,使机械手能够正常使用;其次,再通过机械手的漂移检测和在各工位的位置校正,排除由于机械手漂移导致的硅片交接失败;最后,进行框架的漂移检测,判断硅片传输框架与整机框架之间是否存在相对漂移,进而得以充分排查可能影响硅片交接的多个环节,有助于全面寻找硅片交接失败的根本原因,提高解决问题的速度和问题定位的准确性。
2)本发明所提供的检测装置通过设置第一检测工位,能够检测机械手是否存在到达同一位置的稳定性较差的问题和漂移的问题;在整机框架上设置第二检测工位,能够实现框架的漂移检测;同时,还通过设置控制单元,控制机械手动作和检测机构完成位置检测,以计算误差,全方位、高效率地寻找硅片交接失败的原因,提高问题解决速度,缩短停机时间,提高生产效率。
附图说明
图1为本发明实施例中检测装置的整体结构示意图;
图2为本发明实施例中机械手位于检测工位上的示意图;
图3为本发明实施例中检测机构在正向安装方式下的结构示意图;
图4为本发明实施例中检测机构在反向安装方式下的结构示意图;
图5为本发明实施例中机械手到达同一位置的稳定性检测流程图;
图6为本发明实施例中机械手的漂移检测流程图;
图7为本发明实施例中框架的漂移检测流程图。
附图标记:
100-整机框架;101-工件台工位;102-第二检测工位;200-硅片传输框架;201-预对准工位;202-第一检测工位;300-片库工位;400-硅片;
10-机械手;11-片叉;
20-检测机构;21-底座;211-底板;212-调节板;213-调平件;22-传感器;221-第一传感器;222-第二传感器;223-第三传感器;23-支座;24-紧固件。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此,以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
图1为本发明实施例中检测装置的整体结构示意图;图2为本发明实施例中机械手位于检测工位上的示意图;参考图1和图2,本实施例在于提供一种用于机械手交接的检测装置,具体包括设于硅片传输框架200上的第一检测工位202和设于整机框架100上的第二检测工位102,第一检测工位202和第二检测工位102上各设置一个检测机构20,分别用于检测到达相应检测工位处的机械手10的位置。具体地,参考图2,检测机构20包括底座21和设于底座21上的三个传感器22,三个传感器22分别从第一方向、第二方向和第三方向检测机械手10的位置;其中,第一方向、第二方向和第三方向两两垂直,这里可以理解为直角坐标系的X向、Y向和Z向。机械手10是一个复杂的系统,一般用于与硅片400直接接触的是机械手10最前端的执行部件,即片叉11,因此,本申请中所述的机械手10的位置检测实质上是针对机械手10的片叉11的位置检测,为了方便叙述,即称为对机械手10的位置检测。优选地,两个检测工位均位于以机械手10的安装位置为圆心的同心圆上。进一步优选地,片库工位300、第一检测工位202、预对准工位201、第二检测工位102和工件台工位101沿着机械手10的传输方向依次设置。
本实施例中,传感器22为测距传感器,用于检测相应方向上传感器22与机械手10之间的距离,并用该距离表征机械手10在该检测工位的位置;可选地,传感器22上设置显示面板,用于显示所获得的数据。参考图2,三个传感器22包括设于底座21外边缘的第一传感器221和第二传感器222和设于底座21中心的第三传感器223;当机械手10到达检测工位时,第一传感器221用于测量与机械手10在Z向的间距,获得Z向的位置数据,第二传感器222用于测量与机械手10在X向的间距,获得X向的位置数据,第三传感器223用于测量与机械手10在Y向的间距,获得Y向的位置数据。具体可选地,对于机械手10的片叉11结构来说,待其移动至检测工位时,第一传感器221可以位于其下方,第二传感器222位于其旁侧,第三传感器223位于片叉11的凹槽内,因此传感器22所测量的与机械手10的间距以该传感器22在相应方向上与片叉11最近处侧壁之间的间距为准。
图3为本发明实施例中检测机构在正向安装方式下的结构示意图;图4为本发明实施例中检测机构在反向安装方式下的结构示意图;进一步地,参考图3,底座21包括底板211和设于底板211上的调节板212,传感器22均设于调节板212上,且调节板212与底板211之间设置调平件213,用于调整调节板212上的传感器22的水平,以使传感器22与机械手10保持相对水平,保证机械手10位置测量的精准性。可选地,调平件213为调整螺栓。进一步优选地,调平件213设置有三个,三个调平件213在底座21上呈等边三角形分布,且等边三角形的几何中心与底座21的几何中心相重合。可选地,调节板212与底板211为同轴线的圆形结构。可选地,传感器22与调节板212之间通过L型的支座23连接,以提高传感器22安装的灵活性。参考图4,进一步可选地,底板211与硅片传输框架200或整机框架100之间通过螺钉或螺栓等紧固件24紧固。进一步地,检测机构20具有两种安装方式,一种是图3所示的正向安装,即调节板212位于底板211上方,此时片叉11运动至调节板212上方完成位置检测;另一种是图4所示的反向安装,即整个检测机构20相对于片叉11的位置反置,调节板212位于底板211的下方,此时片叉11运动至调节板212下方完成位置检测。检测机构20具体采用哪种安装方式可根据相应的检测工位所能提供的安装位置进行适应性改变,并不影响对机械手10进行位置检测。
本实施例还在于提供一种用于机械手交接的检测方法,其通过上述检测装置实现,具体包括如下步骤:
S1:多次将机械手10移动至硅片传输框架200上的第一检测工位202,并检测机械手10的位置,获得多次位置之间的第一误差,若第一误差大于预定值,则调整或更换机械手10;
S2:机械手10工作一段时间后,多次将机械手10移动至第一检测工位202,并检测机械手10的位置,获得多次所测量位置之间的第二误差,若第二误差大于预定值,则判断机械手10漂移,并校正机械手10在片库工位300、预对准工位201和工件台工位101上的位置;
S3:多次将机械手10移动至整机框架100的第二检测工位102,并检测机械手10的位置,获得多次所测量位置之间的第三误差,若第三误差大于预设值,则判断硅片传输框架200与整机框架100之间存在相对漂移,并校正机械手10在工件台工位101上的位置。
本实施例所提供的检测方法,首先通过对机械手10在同一检测工位进行多次检测,确保机械手10到达同一位置的稳定性,即确保机械手10能够正常使用,排除是由于机械手10自身问题导致的硅片400交接失败;其次,再对机械手10进行漂移检测,若机械手10存在漂移,则校正机械手10在片库工位300、预对准工位201和工件台工位101上的位置,排除是由于机械手10的漂移导致的硅片400交接失败;最后,进行框架的漂移检测,若硅片传输框架200与整机框架100之间存在相对漂移,则校正机械手10在工件台工位101的位置,进而再排除由于框架漂移造成的硅片400交接失败;在排除了机械手10自身问题、机械手10漂移问题和框架漂移问题后,工作人员可以继续从其他设备上寻找交接失败的原因;该检测方法充分排查了可能影响硅片400交接的多个环节,有助于全面寻找硅片400交接失败的根本原因,提高解决问题的速度和问题定位的准确性,缩短停机时间,提高生产效率。检测方法中所提到的对机械手10在各工位的位置进行校正,是指机械手10根据其漂移量或框架的相对漂移量进行的运动位移的补偿修正,使得在存在机械手10漂移或框架相对漂移的时候,机械手10仍能在理论上确保到达各工位的位置是准确的,不会对后续硅片400交接失败原因的排查过程存在干扰。
进一步地,图5为本发明实施例中机械手到达同一位置的稳定性检测流程图;参考图5,步骤S1具体包括以下步骤:
S10:初始化检测机构20,机械手10回到初始位置;
S11:机械手10由初始位置运动至第一检测工位202,系统采集并记录机械手10在X、Y和Z三个方向的位置数据X1、Y1和Z1后,机械手10回到初始位置;
S12:步骤S11重复N-1次;获得机械手10的N-1组位置数据:X2、Y2、Z2;X3、Y3、Z3;……XN、YN、ZN;
S13:计算得到机械手10在X、Y和Z三个方向的第一误差ΔX、ΔY和ΔZ,第一误差能够表征机械手10到达第一检测工位202的N次位置之间的离散程度。
具体地,若机械手10的上述第一误差ΔX、ΔY和ΔZ均小于等于预定值,则机械手10到达同一位置的稳定性较好,满足使用要求,机械手10能够正常使用;若机械手10的上述任一第一误差大于预定值,则说明机械手10到达同一位置的稳定性较差,显著影响机械手10传输的精准性,需调整或更换机械手10。上述对机械手10进行到达同一位置的稳定性的检测有利于排除机械手10是由于自身问题导致的硅片400交接失败。
其中,优选地,步骤S12中,N大于等于30。
可选地,本实施例中,机械手10在X、Y和Z三个方向的第一误差可以分别采用如下公式计算:和其中,和在一些其他的实施例中,ΔX、ΔY和ΔZ也可以采用其他公式进行计算,这里不做具体限制,只要能够表征机械手10到达第一检测工位202的N次位置之间的离散程度即可,进而完成机械手10到达同一位置的稳定性的检测。
进一步地,即使机械手10自身能够正常使用,即机械手10到达同一位置的稳定性能够得到保证,但对于机械手系统来说,机械手10的各轴系在长期使用过程中会相对于硅片传输框架200存在一定的漂移,该漂移的产生是机械手的驱动机构、传动机构及运动副等执行机构执行动作时不可避免的;同时,机械手10每次停机的位置不同,各执行机构的停止位置也不同,下次重新启动时整个系统所产生的漂移可能发生变化,这是机械手系统的固有性质,通过调整和更换机械手10是无法消除的,若漂移超出所允许的范围时,只需要对机械手10在片库工位300、预对准工位201和工件台工位101上的位置进行重新校正,仍可正常传输硅片400。图6为本发明实施例中机械手的漂移检测流程图;参考图6,针对步骤S2,具体可以包括以下步骤:
S20:初始化检测机构20,机械手10回到初始位置;
S21:机械手10第一次运动至第一检测工位202时,系统采集并记录机械手10在X、Y和Z三个方向的位置数据a1、b1和c1;
S22:机械手10工作一段时间后,机械手10再M-1次运动至第一检测工位202,系统读取并采集M-1组位置数据a2、b2、c2;a3、b3、c3;……aM、bM、cM;
S23:计算得到机械手10在X、Y和Z三个方向的第二误差Δa、Δb和Δc,第二误差能够表征机械手10后M-1次到达第一检测工位202时的位置相对于第一次到达第一检测工位202时的位置的平均偏移程度。
其中,优选地,步骤S22中,M大于等于30。
具体地,若第二误差Δa、Δb和Δc中任意一个超过预定值,则判断机械手10漂移,需要及时校正机械手10在各工位的位置,若第二误差Δa、Δb和Δc均未超过预定值,则判断机械手10不存在偏移;对机械手10进行漂移的检测有利于排除机械手10漂移是导致的硅片400交接失败的原因。
可选地,本实施例中,机械手10在X、Y和Z三个方向的第二误差可以分别采用如下公式计算:和在一些其他的实施例中,Δa、Δb和Δc也可以采用其他公式进行计算,这里不做具体限制,只要能够表征机械手10后M-1次到达第一检测工位202时的位置相对于第一次到达第一检测工位202时的位置的平均偏移程度即可;同时通过第二误差还能够获得机械手10的具体漂移量,进而为机械手10在各工位的校正提供参考。
注意,由于机械手10能够正常使用是进行硅片400传输的必要条件,因此步骤S2的实施必然是在完成步骤S1的前提下进行的,即步骤S21中的机械手10第一次运动到第一检测工位202与步骤S12中机械手10由初始位置运动到第一检测工位202并不指的同一次。
由于上述对于机械手10到达同一位置的稳定性检测和漂移的检测均是在第一检测工位202实现的,而第一检测工位202与机械手10均是设置在硅片传输框架200上的,因此若发生硅片传输框架200与整机框架100之间的相对漂移,仍可能发生硅片400的交接失败,因此,还需要进行框架的漂移检测。具体地,上述两个框架之间的相对漂移,既包括硅片传输框架200相对于整机框架100发生漂移,也包括整机框架100相对于硅片传输框架200发生漂移,还包括整机框架100和硅片传输框架200均有漂移发生的情况,但无论哪种情况都会影响机械手10到达工件台工位101的准确性;为了叙述方便,上述情况统称为硅片传输框架200与整机框架100之间发生相对漂移。
图7为本发明实施例中框架的漂移检测流程图,参考图7,步骤S3具体包括如下步骤:
S30:初始化检测机构20,机械手10回到初始位置;
S31:机械手10第一次运动至第二检测工位102时,系统采集并记录机械手10在X、Y和Z三个方向的位置数据α1、β1和γ1;
S32:机械手10工作一段时间后,机械手10再Q-1次运动至第二检测工位102,系统采集并记录Q-1组位置数据α2、β2、γ2;α3、β3、γ3;…αQ、βQ、γQ;
S33:计算得到机械手10在X、Y、Z三个方向上的第三误差Δα、Δβ和Δγ,第三误差能够表征机械手10后Q-1次到达第二检测工位102时的位置相对于第一次到达第二检测工位102时的位置的平均偏移程度。
其中,优选地,步骤S32中,Q大于等于30。
若第三误差Δα、Δβ和Δγ中任意一个超过预定值,则判断硅片传输框架200与整机框架100之间存在相对漂移,但是由于片库工位300和预对准工位201与硅片传输框架200相对固定,因此只需要校正机械手10在工件台工位101上的位置即可,若第三误差Δα、Δβ和Δγ均未超过预定值,则判断硅片传输框架200与整机框架100之间不存在相对漂移;对框架进行漂移检测有利于排除框架漂移是导致的硅片400交接失败的原因。
可选地,本实施例中,机械手10在X、Y和Z三个方向的第三误差可以分别采用如下公式计算:和在一些其他的实施例中,Δα、Δβ和Δγ也可以采用其他公式进行计算,这里不做具体限制,只要能够表征机械手10后Q-1次到达第二检测工位102时的位置相对于第一次到达第二检测工位102时的位置的平均偏移程度即可;同时通过第三误差还能够获得硅片传输框架200和整机框架100之间的相对漂移量,进而为机械手10在工件台工位101的校正提供参考。
进一步地,检测装置还包括控制单元,传感器22和机械手10均与控制单元电连接,控制单元用于控制机械手10按照相应的步骤动作,同时还能控制检测机构20对机械手10的位置进行检测,并在获取位置检测数据后进行第一误差、第二误差和第三误差的计算,进而实现上述用于机械手交接的检测方法,有助于工作人员全方位地寻找硅片400交接失败的原因。
注意,上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解,本发明不限于这里所述的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明,但是本发明不仅仅限于以上实施例,在不脱离本发明构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (10)
1.一种用于机械手交接的检测方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1:多次将机械手(10)移动至硅片传输框架(200)上的第一检测工位(202),并检测所述机械手(10)的位置,获得多次位置之间的第一误差,若所述第一误差大于预定值,则调整或更换所述机械手(10);
S2:所述机械手(10)工作一段时间后,多次将所述机械手(10)移动至所述第一检测工位(202),并检测所述机械手(10)的位置,获得多次所测量位置之间的第二误差,若所述第二误差大于预定值,则判断所述机械手(10)漂移,并校正所述机械手(10)在片库工位(300)、预对准工位(201)和工件台工位(101)上的位置;
S3:多次将所述机械手(10)移动至整机框架(100)上的第二检测工位(102),并检测所述机械手(10)的位置,获得多次所测量位置之间的第三误差,若所述第三误差大于预设值,则判断所述硅片传输框架(200)与所述整机框架(100)之间存在相对漂移,并校正所述机械手(10)在所述工件台工位(101)上的位置。
2.根据权利要求1所述的检测方法,其特征在于,步骤S1包括以下步骤:
S11:所述机械手(10)由初始位置运动至所述第一检测工位(202),系统采集并记录所述机械手(10)在X、Y和Z三个方向的位置数据X1、Y1和Z1后,所述机械手(10)回到初始位置;
S12:步骤S11重复N-1次;获得所述机械手(10)的N-1组位置数据:X2、Y2、Z2;X3、Y3、Z3;……XN、YN、ZN;
S13:计算得到所述机械手(10)在X、Y和Z三个方向的所述第一误差ΔX、ΔY和ΔZ,所述第一误差能够表征所述机械手(10)到达所述第一检测工位(202)的N次位置之间的离散程度。
3.根据权利要求1所述的检测方法,其特征在于,步骤S2包括以下步骤:
S21:所述机械手(10)第一次运动至所述第一检测工位(202)时,系统采集并记录所述机械手(10)在X、Y和Z三个方向的位置数据a1、b1和c1;
S22:所述机械手(10)工作一段时间后,所述机械手(10)再M-1次运动至所述第一检测工位(202),系统读取并采集M-1组位置数据a2、b2、c2;a3、b3、c3;……aM、bM、cM;
S23:计算得到所述机械手(10)在X、Y和Z三个方向的所述第二误差Δa、Δb和Δc,所述第二误差能够表征所述机械手(10)后M-1次到达所述第一检测工位(202)时的位置相对于第一次到达所述第一检测工位(202)时的位置的平均偏移程度。
4.根据权利要求1所述的检测方法,其特征在于,步骤S3包括以下步骤:
S31:所述机械手(10)第一次运动至所述第二检测工位(102)时,系统采集并记录所述机械手(10)在X、Y和Z三个方向的位置数据α1、β1和γ1;
S32:所述机械手(10)工作一段时间后,所述机械手(10)再Q-1次运动至所述第二检测工位(102),系统采集并记录Q-1组位置数据α2、β2、γ2;α3、β3、γ3;…αQ、βQ、γQ;
S33:计算得到所述机械手(10)在X、Y、Z三个方向上的所述第三误差Δα、Δβ和Δγ,所述第三误差能够表征所述机械手(10)后Q-1次到达所述第二检测工位(102)时的位置相对于第一次到达所述第二检测工位(102)时的位置的平均偏移程度。
5.一种用于实现权利要求1-4任一项所述检测方法的检测装置,其特征在于,包括设于硅片传输框架(200)上的第一检测工位(202)和设于整机框架(100)上的第二检测工位(102),所述第一检测工位(202)和所述第二检测工位(102)上各设置一个检测机构(20),分别用于检测到达相应检测工位处的机械手(10)的位置;
还包括控制单元,所述机械手(10)与所述检测机构(20)均与所述控制单元电连接,所述控制单元用于控制所述机械手(10)动作和所述检测机构(20)进行位置检测,并根据所检测位置数据完成所述第一误差、所述第二误差和所述第三误差的计算。
6.根据权利要求5所述的检测装置,其特征在于,所述第一检测工位(202)和所述第二检测工位(102)位于以所述机械手(10)的安装位置为圆心的同心圆上。
7.根据权利要求5所述的检测装置,其特征在于,所述检测机构(20)包括底座(21)和设于所述底座(21)上的三个传感器(22),三个所述传感器(22)分别从X向、Y向和Z向检测所述机械手(10)的位置。
8.根据权利要求7所述的检测装置,其特征在于,所述传感器(22)为测距传感器,所述测距传感器用于检测相应方向上所述传感器(22)与所述机械手(10)之间的距离,并用该距离表征所述机械手(10)在相应检测工位上的位置。
9.根据权利要求7所述的检测装置,其特征在于,所述底座(21)包括底板(211)和设于所述底板(211)上的调节板(212),所述传感器(22)设于调节板(212)上;所述调节板(212)与所述底板(211)之间设置调平件(213),所述调平件(213)用于调整所述传感器(22)的水平。
10.根据权利要求9所述的检测装置,其特征在于,所述调平件(213)设置有三个,三个所述调平件(213)在所述底座(21)上呈等边三角形分布,且所述等边三角形的几何中心与所述底座(21)的几何中心相重合。
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Citations (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62262426A (ja) * | 1986-05-09 | 1987-11-14 | Canon Inc | 露光装置 |
TW200403179A (en) * | 2002-08-12 | 2004-03-01 | Chi Mei Optoelectronics Corp | Robot system for transferring substrates and substrate transferring container used by the same |
CN101088717A (zh) * | 2006-06-16 | 2007-12-19 | 力晶半导体股份有限公司 | 机械手臂的无线三维位移校正系统 |
JP2009054732A (ja) * | 2007-08-24 | 2009-03-12 | Nikon Corp | マーク検出方法及び装置、位置制御方法及び装置、露光方法及び装置、並びにデバイス製造方法 |
CN102017121A (zh) * | 2008-05-07 | 2011-04-13 | 朗姆研究公司 | 使用通过系列晶片运动获得的补偿值的晶片动态对准 |
CN103512694A (zh) * | 2012-06-29 | 2014-01-15 | 佳能株式会社 | 力传感器和包括力传感器的机器人臂 |
CN103972137A (zh) * | 2013-02-04 | 2014-08-06 | 大日本网屏制造株式会社 | 交接位置示教方法、交接位置示教装置及基板处理装置 |
TW201502733A (zh) * | 2013-07-04 | 2015-01-16 | 鴻海精密工業股份有限公司 | 視覺對位元裝置、視覺對位元系統及方法 |
CN105514010A (zh) * | 2015-12-31 | 2016-04-20 | 北京七星华创电子股份有限公司 | 一种硅片安全运输方法 |
CN106783712A (zh) * | 2015-11-24 | 2017-05-31 | 沈阳新松机器人自动化股份有限公司 | 在awc系统中验证动态晶圆中心偏差位置的方法 |
CN107000224A (zh) * | 2014-12-22 | 2017-08-01 | 川崎重工业株式会社 | 机械手系统及末端执行器的变形检测方法 |
CN208655581U (zh) * | 2018-07-11 | 2019-03-26 | 上海微电子装备(集团)股份有限公司 | 硅片状态检测机构和硅片传输系统 |
CN209022080U (zh) * | 2018-10-31 | 2019-06-25 | 上海微电子装备(集团)股份有限公司 | 一种机械手定位装置 |
CN110978059A (zh) * | 2019-12-23 | 2020-04-10 | 芜湖哈特机器人产业技术研究院有限公司 | 一种便携式六轴机械手标定装置及其标定方法 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3783011B2 (ja) * | 2003-10-02 | 2006-06-07 | 株式会社日立製作所 | 操作入力装置および遠隔操作システムおよび遠隔操作方法 |
-
2020
- 2020-04-23 CN CN202010328543.1A patent/CN113548443B/zh active Active
Patent Citations (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62262426A (ja) * | 1986-05-09 | 1987-11-14 | Canon Inc | 露光装置 |
TW200403179A (en) * | 2002-08-12 | 2004-03-01 | Chi Mei Optoelectronics Corp | Robot system for transferring substrates and substrate transferring container used by the same |
CN101088717A (zh) * | 2006-06-16 | 2007-12-19 | 力晶半导体股份有限公司 | 机械手臂的无线三维位移校正系统 |
JP2009054732A (ja) * | 2007-08-24 | 2009-03-12 | Nikon Corp | マーク検出方法及び装置、位置制御方法及び装置、露光方法及び装置、並びにデバイス製造方法 |
CN102017121A (zh) * | 2008-05-07 | 2011-04-13 | 朗姆研究公司 | 使用通过系列晶片运动获得的补偿值的晶片动态对准 |
CN103512694A (zh) * | 2012-06-29 | 2014-01-15 | 佳能株式会社 | 力传感器和包括力传感器的机器人臂 |
CN103972137A (zh) * | 2013-02-04 | 2014-08-06 | 大日本网屏制造株式会社 | 交接位置示教方法、交接位置示教装置及基板处理装置 |
TW201502733A (zh) * | 2013-07-04 | 2015-01-16 | 鴻海精密工業股份有限公司 | 視覺對位元裝置、視覺對位元系統及方法 |
CN107000224A (zh) * | 2014-12-22 | 2017-08-01 | 川崎重工业株式会社 | 机械手系统及末端执行器的变形检测方法 |
CN106783712A (zh) * | 2015-11-24 | 2017-05-31 | 沈阳新松机器人自动化股份有限公司 | 在awc系统中验证动态晶圆中心偏差位置的方法 |
CN105514010A (zh) * | 2015-12-31 | 2016-04-20 | 北京七星华创电子股份有限公司 | 一种硅片安全运输方法 |
CN208655581U (zh) * | 2018-07-11 | 2019-03-26 | 上海微电子装备(集团)股份有限公司 | 硅片状态检测机构和硅片传输系统 |
CN209022080U (zh) * | 2018-10-31 | 2019-06-25 | 上海微电子装备(集团)股份有限公司 | 一种机械手定位装置 |
CN110978059A (zh) * | 2019-12-23 | 2020-04-10 | 芜湖哈特机器人产业技术研究院有限公司 | 一种便携式六轴机械手标定装置及其标定方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
硅片传输机械手的改进及其定位精度分析;牟瑞平;《全文数据库信息科技辑》;20071208;全文 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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