CN206048183U - 一种机械手 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种机械手，包括运动模组和与所述运动模组中的运动轴连接的版叉臂，还包括设于所述版叉臂末端的应变传感器，以及分别与所述应变传感器和运动模组中运动轴连接的控制单元。本实用新型通过在版叉臂的末端设置应变传感器，测量版叉臂在加载掩模版或版盒前后的形变量差值，将该形变量差值与允许的最大形变量进行比较，当该形变量差值大于允许的最大形变量时，通过控制单元控制运动模组带动版叉臂和掩模版或版盒向上移动，从而消除了由于版叉臂负载变形带来的掩模版或版盒在传输过程中受碰撞的安全隐患。
Description
技术领域
本实用新型涉及光刻机掩模传输技术领域，具体涉及一种具有安全检测功能的机械手。
背景技术
作为光刻机掩模传输分系统中的一个重要组成部分，交换版机械手和取放版机械手版叉组件对掩模版的安全传输起着至关重要的作用。而在平板显示设备的制备工艺中，随着掩模版尺寸及重量不断增大，对掩模传输机械手版叉的传输安全性的要求也在不断提高。
在掩模传输分系统中，由于受到结构及尺寸的约束，交换版机械手版叉和取放版机械手版叉通常加工成悬臂梁的结构，这种结构形式便于掩模版在不同工位间的传输。然而悬臂梁的结构也造成版叉在传输掩模版的过程中具有受力不均匀，以及版叉自由末端变形量较大的问题，给掩模版传输带来一定的安全隐患。
实用新型内容
本实用新型提供了一种具有安全检测功能的机械手，以解决现有技术中存在的版叉臂自由端变形量较大导致掩模版在传输中具有安全隐患的问题。
为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种机械手，包括运动模组和与所述运动模组中的运动轴连接的版叉臂，还包括设于所述版叉臂末端的应变传感器，以及分别与所述应变传感器和运动模组中运动轴连接的控制单元。
进一步的，所述版叉臂为悬臂梁结构，所述版叉臂上设有用于承载掩模版或版盒的支撑板。
进一步的，所述版叉臂设于所述运动模组下方，所述运动轴包括X向运动轴、Y运动轴和Z向运动轴。
进一步的，所述版叉臂设于所述运动模组上方，所述运动轴包括X向运动轴、Y运动轴和Z向运动轴。
进一步的，所述支撑板设于所述版叉臂上方，所述应变传感器设于所述支撑板和版叉臂之间。
进一步的，所述支撑板设于所述版叉臂下方，所述应变传感器设于所述支撑板和版叉臂之间。
进一步的，所述支撑板和版叉臂之间还设有支撑架，所述应变传感器设于所述支撑架和版叉臂之间。
进一步的，所述应变传感器设有至少1个。
进一步的，所述控制单元包括相互连接的检测单元和反馈控制单元，所述检测单元与所述应变传感器连接，所述反馈控制单元与所述运动模组中的运动轴连接。
本实用新型提供的机械手具有安全检测功能，该机械手包括运动模组和与所述运动模组中的运动轴连接的版叉臂，还包括设于所述版叉臂末端的应变传感器，以及分别与所述应变传感器和运动模组中运动轴连接的控制单元。通过在版叉臂的末端设置应变传感器，测量版叉臂在加载掩模版或版盒前后的形变量差值，将该形变量差值与允许的最大形变量进行比较，当该形变量差值大于允许的最大形变量时，通过控制单元控制运动模组带动版叉臂和掩模版或版盒向上移动，从而消除了由于版叉臂负载变形带来的掩模版或版盒在传输过程中受碰撞的安全隐患。
附图说明
图1是本实用新型实施例1中机械手的结构示意图；
图2a-2d是本实用新型实施例1中机械手的工作原理图；
图3是本实用新型实施例1中机械手进行安全检测的工作流程图；
图4本实用新型实施例2中机械手的结构示意图。
图中所示：1、运动模组；2、版叉臂；21、支撑架；3、应变传感器；4、控制单元；41、检测单元；42、反馈控制单元；5、掩模版或版盒。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作详细描述。
实施例1
如图1所示，本实用新型一种机械手，包括运动模组1和与所述运动模组1中的运动轴(图中未标出)连接的版叉臂2，还包括设于所述版叉臂2末端的应变传感器3，以及分别与所述应变传感器3和运动模组1中运动轴连接的控制单元4。版叉臂2与运动模组1中的运动轴连接，在运动轴的带动下实现运动，所述版叉臂2为悬臂梁结构，所述版叉臂2上设有用于承载掩模版或版盒5的支撑板(图中未标出)，在传输掩模版或版盒5的过程中，运动模组1首先带动版叉臂2运动至掩模版或版盒5的交接工位，接着将掩模版或版盒5加载至支撑板上，并传输至指定工位。版叉臂2的末端(即自由端)至少设有1个应变传感器3，用于检测版叉臂2在加载掩模版或版盒5前后版叉臂2末端的形变量，控制单元4对应变传感器3检测到的加载掩模版或版盒5前后版叉臂2末端的形变量进行做差，并将得到的差值与预先设定的最大允许形变量进行比较，当该差值大于最大允许形变量时，控制运动模组1中的运动轴带动版叉臂2向上移动，避免掩模版或版盒5在传输过程中存在受到碰撞而破碎的风险。
请重点参照图1，所述版叉臂2设于所述运动模组1上方，所述运动轴包括X向运动轴、Y运动轴和Z向运动轴，即运动模组1可带动版叉臂2沿X轴、Y轴和Z轴直线运动以及绕X轴、Y轴、Z轴转动，从而实现对掩模版或版盒5在不同工位间的传输工作。
优选的，所述支撑板设于所述版叉臂2上方，所述应变传感器3设于所述支撑板和版叉臂2之间，可避免与版叉臂2上表面的掩模版或版盒5发生干涉，当然支撑板也可设于所述版叉臂2下方，所述应变传感器设于所述支撑板和版叉臂2之间，所述支撑板和版叉臂2之间还设有支撑架21，所述应变传感器3设于所述支撑架21和版叉臂2之间，以避免与掩模版或版盒5发生干涉，从而影响检测结果。本实施例中支撑架21包括四根两端支撑杆，应变传感器3设于支撑杆与版叉臂2之间。
优选的，所述应变传感器3设有两个，分别与所述版叉臂2末端的侧面对应，采用两个应变传感器3同时进行形变量的检测，提高了检测稳定性和精度。
如图2a-2d所示，所述控制单元4包括相互连接的检测单元41和反馈控制单元42，所述检测单元41与所述应变传感器3连接，所述反馈控制单元42与所述运动模组1中的运动轴连接。具体的，应变传感器3将检测到的加载掩模版或版盒5前后版叉臂2末端的形变量数据上传至检测单元41进行做差，并将得到的差值与预先设定的最大允许形变量进行比较，当该差值大于预先设定的最大允许形变量时，控制运动模组1中的Z向运动轴带动版叉臂2向上移动。
如图3所示，本实施例提供的机械手在承载掩模版或版盒5时进行安全检测的具体过程如下：
S1：设定所述版叉臂2的最大允许形变量δ0。
S2：所述应变传感器3检测版叉臂2末端的形变量δ1，并将该检测数据上传至控制单元4；此时形变量δ1为由版叉臂2的自重引起的形变量，如图2a所示。
S3：在所述版叉臂2上加载掩模版或版盒5，所述应变传感器3再次检测版叉臂2末端的形变量δ2，并将该检测数据上传至控制单元4；此时的形变量δ2为由版叉臂2的自重及掩模版或版盒5的重力引起的形变量，如图2b-2c所示。
S4：所述控制单元4中检测单元41对步骤S3和S2中的检测到的形变量进行做差，即计算△δ＝δ2-δ1，并将该差值△δ与设定的最大允许形变量δ0进行比较，当该差值△δ大于最大允许形变量δ0时，控制运动模组1中的Z向运动轴带动版叉臂2向上移动，上移的距离为△δ，如图2d所示，以避免掩模版或版盒5在传输过程中存在受到碰撞而破碎的风险。反之，当该差值△δ小于最大允许形变量δ0时，此时掩模版或版盒5无碰撞风险，因此版叉臂2继续传输工作。
实施例2
如图4所示，与实施例1不同的是，所述版叉臂2设于所述运动模组1下方，所述运动轴包括X向运动轴、Y运动轴和Z向运动轴，即运动模组1可带动版叉臂2沿X轴、Y轴和Z轴直线运动以及绕X轴、Y轴、Z轴转动，从而实现对掩模版或版盒5在不同工位间的传输工作。
所述支撑板设于所述版叉臂2下方，所述应变传感器3设于所述支撑板和版叉臂2之间，所述支撑板和版叉臂2之间还设有支撑架21，所述应变传感器3设于所述支撑架21和版叉臂2之间，当然所述支撑板也可设于所述版叉臂2上方，所述应变传感器3设于所述支撑板和版叉臂2之间，此时无需设置支撑架21即可避免与版叉臂2上表面的掩模版或版盒5发生干涉。
当然版叉臂2的结构和应变传感器3的位置不限于上述几种，只要掩模版或版盒5不与应变传感器3发生干涉即可。
综上所述，本实用新型提供的机械手包括运动模组1和与所述运动模组1中的运动轴连接的版叉臂2，还包括设于所述版叉臂2末端的应变传感器3，以及分别与所述应变传感器3和运动模组1中运动轴连接的控制单元4。通过在版叉臂2的末端设置应变传感器3，测量版叉臂2在加载掩模版或版盒5前后的形变量差值，将该形变量差值与允许的最大形变量进行比较，当该形变量差值大于允许的最大形变量时，通过控制单元4控制运动模组1带动版叉臂2和掩模版或版盒5向上移动，从而消除了由于版叉臂2负载变形带来的掩模版或版盒5在传输过程中受碰撞的安全隐患。
虽然说明书中对本实用新型的实施方式进行了说明，但这些实施方式只是作为提示，不应限定本实用新型的保护范围。在不脱离本实用新型宗旨的范围内进行各种省略、置换和变更均应包含在本实用新型的保护范围内。
Claims (9)
1.一种机械手，包括运动模组和与所述运动模组中的运动轴连接的版叉臂，其特征在于，还包括设于所述版叉臂末端的应变传感器，以及分别与所述应变传感器和运动模组中运动轴连接的控制单元。
2.根据权利要求1所述的机械手，其特征在于，所述版叉臂为悬臂梁结构，所述版叉臂上设有用于承载掩模版或版盒的支撑板。
3.根据权利要求2所述的机械手，其特征在于，所述版叉臂设于所述运动模组下方，所述运动轴包括X向运动轴、Y运动轴和Z向运动轴。
4.根据权利要求2所述的机械手，其特征在于，所述版叉臂设于所述运动模组上方，所述运动轴包括X向运动轴、Y运动轴和Z向运动轴。
5.根据权利要求3或4所述的机械手，其特征在于，所述支撑板设于所述版叉臂上方，所述应变传感器设于所述支撑板和版叉臂之间。
6.根据权利要求3或4所述的机械手，其特征在于，所述支撑板设于所述版叉臂下方，所述应变传感器设于所述支撑板和版叉臂之间。
7.根据权利要求6所述的机械手，其特征在于，所述支撑板和版叉臂之间还设有支撑架，所述应变传感器设于所述支撑架和版叉臂之间。
8.根据权利要求1所述的机械手，其特征在于，所述应变传感器设有至少1个。
9.根据权利要求1所述的机械手，其特征在于，所述控制单元包括相互连接的检测单元和反馈控制单元，所述检测单元与所述应变传感器连接，所述反馈控制单元与所述运动模组中的运动轴连接。
Priority Applications (1)
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| CN201620992089.9U CN206048183U (zh) | 2016-08-30 | 2016-08-30 | 一种机械手 |
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Publications (1)
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114408518A (zh) * | 2022-04-01 | 2022-04-29 | 深圳市龙图光电有限公司 | 半导体芯片用掩模版传送装置及其传送方法 |
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- 2016-08-30 CN CN201620992089.9U patent/CN206048183U/zh active Active
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