CN208622678U - 物体特征标记点识别装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种物体特征标记点识别装置，包括：旋转机构，具有一放置待识别物体的转盘、连接于所述转盘下方用于带动所述转盘转动的旋转控制组件；导正固定机构，包括一控制所述待识别物体导正的导正机构和控制所述导正机构运动的导正驱动机构；激光测距传感器，悬置于待识别物体上方，用于测量待识别物体的距离并根据距离的变化确定所述待识别物体上的特征标记点，并且生成用于控制所述旋转机构运行的识别信号。本实用新型中，机器人将石墨盘放到旋转机构上，激光测距传感器识别mark点后旋转机构停止，此时可确保石墨盘特征标记点（mark）点朝向的一致性，有效解决现有技术中通过人工识别特征标记点容易出现误差，而且耗费人力的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及半导体技术领域，特别是涉及晶圆控制设备技术领域，具体为一种物体特征标记点识别装置。
背景技术
石墨盘本身存在特征标记(Mark)点，7片石墨盘在上表面有一个三角形下沉平面，5片石墨盘在边缘处有一个三角形缺口。由于半导体行业要求，石墨盘摆放到foup中，mark点必须朝向指定位置。在晶圆倒片机中，机器人抓取晶圆摆放到石墨盘缺口中，对石墨盘的角度有一定的需求，才能防止晶圆不放偏。
现有半导体行业的石墨盘都是通过人工进行上下料进行mark点的识别，容易长时间人工作业容易导致视觉疲劳从而增加错误率的产生。
实用新型内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种物体特征标记点识别装置，用于解决现有技术中通过人工识别石墨盘的特征标记点，容易出现识误差，出错率高而且耗费人力的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种物体特征标记点识别装置，所述物体特征标记点识别装置包括：旋转机构，具有一放置待识别物体的转盘、连接于所述转盘下方用于带动所述转盘转动的旋转控制组件；导正固定机构，包括一控制所述待识别物体导正的导正机构和控制所述导正机构运动的导正驱动机构；激光测距传感器，悬置于所述待识别物体上方，与所述旋转控制组件相连，用于测量所述待识别物体的距离并根据距离的变化确定所述待识别物体上的特征标记点，并且生成用于控制所述旋转机构运行的识别信号。
于本实用新型的一实施例中，所述物体特征标记点识别装置还包括：摄像机构，位于所述激光测距传感器上方并对准所述待识别物体，与所述旋转机构相连，用于获取所述待识别物体的图像、通过所述图像识别所述待识别物体的特征标记点位置并根据所述特征标记点位置控制所述旋转机构旋转。
于本实用新型的一实施例中，所述摄像模块包括一摄像头和与所述摄像头相连的图像处理芯片。
于本实用新型的一实施例中，所述摄像机构连接有为摄像提供光源的照明灯。
于本实用新型的一实施例中，所述物体特征标记点识别装置还包括：第一支架，用于固定所述激光测距传感器和所述摄像机构。
于本实用新型的一实施例中，所述导正机构包括：沿所述转盘边沿均匀分布的多个用于将所述待识别物体导正的导正夹爪和分别对应将各所述导正夹爪连接至所述导正驱动机构的连接臂。
于本实用新型的一实施例中，所述导正驱动机构包括分别对应与各所述连接臂连接并带动所述连接臂移动的多个连接块，与多个所述连接块连接用于驱动各所述连接块移动的气缸。
于本实用新型的一实施例中，所述激光测距传感器的数量与所述待识别物体的特征种类匹配。
于本实用新型的一实施例中，所述旋转控制组件包括：连接所述转盘下方带动所述转盘转动的转轴和驱动所述转轴转动的伺服电机。
于本实用新型的一实施例中，所述物体特征标记点识别装置还包括：用于支撑所述旋转机构的第二支架。
如上所述，本实用新型的一种物体特征标记点识别装置，具有以下有益技术效果：
1、本实用新型中，机器人将石墨盘放到旋转机构上，机器人摆放完毕后，由于摆放位置可能存在误差，首先通过气缸将石墨盘导中后夹紧，旋转机构开始旋转，激光测距传感器识别mark点后旋转机构停止，此时可确保石墨盘mark点朝向的一致性，有效解决现有技术中通过人工识别特征标记点容易出现误差，而且耗费人力的问题。
2、本实用新型结构简单，经济方便，具有较高的实用性。
附图说明
图1显示为本实用新型公开的一种物体特征标记点识别装置的整体结构示意图。
图2显示为本实用新型公开的一种物体特征标记点识别装置中旋转机构和导正固定机构的安装结构示意图。
图3显示为本实用新型公开的一种物体特征标记点识别装置中的气缸的放大结构示意图。
元件标号说明
100 物体特征标记点识别装置
110 旋转机构
111 转盘
112 转轴
113 伺服电机
120 导正固定机构
121 导正夹爪
122 连接臂
123 连接块
124 气缸
130 激光测距传感器
140 摄像机构
150 第一支架
160 照明灯
170 第二支架
200 石墨盘
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
请参阅附图1至图3。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，遂图式中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
本实施例提供一种物体特征标记点识别装置，用于解决现有技术中通过人工识别石墨盘的特征标记点，容易出现识误差，出错率高而且耗费人力的问题。以下将详细说明本实施例中物体特征标记点识别装置的原理及实施方式，使本领域技术人员不需要创造性劳动即可理解本实施例中的一种物体特征标记点识别装置。
如图1所示，本实施例提供一种特征标记点物体特征标记点识别装置100，所述特征标记点物体特征标记点识别装置100包括：旋转机构110，导正固定机构120以及激光测距传感器130。
以下对本实施例中所述特征标记点物体特征标记点识别装置100进行详细说明。
于本实施例中，所述旋转机构110具有一放置待识别物体的转盘111、连接于所述转盘111下方用于带动所述转盘111转动的旋转控制组件。
其中，本实施例中，所述待识别物体的表面为平面，所述待识别物体的表面具有凹槽或缺口或凸起等一个特征标记点，本实施例中，以所述待识别物体为石墨盘200为例进行说明。其中，石墨盘200有的表面具有一个三角形下沉平面，或者边缘处具有一个三角形缺口。
具体地，于本实施例中，如图1和图2所示，所述旋转控制组件包括：连接所述转盘111下方带动所述转盘111转动的转轴112和驱动所述转轴112转动的伺服电机113。
体地，于本实施例中，所述转盘111例如为一真空吸盘。通过机器人抓取待识别物体，将所述待识别物体放在转盘111上，真空吸盘吸住所述石墨盘200。
于本实施例中，所述导正固定机构120包括一控制所述待识别物体导正的导正机构和控制所述导正机构运动的导正驱动机构。
具体地，于本实施例中，如图2所示，所述导正机构包括：沿所述转盘111边沿均匀分布的多个用于将所述待识别物体导正的导正夹爪121和分别对应将各所述导正夹爪121连接至所述导正驱动机构的连接臂122。例如，所述导正夹爪121的数量为三个，沿所述转盘111的圆周均匀分布，相对应地，所述连接臂122的数量为三个，分别连接并带动所述导正夹爪121运动。
于本实施例中，如图3所示，所述导正驱动机构包括分别对应与各所述连接臂122连接并带动所述连接臂122移动的多个连接块123，与多个所述连接块123连接用于驱动各所述连接块123移动的气缸124。所述气缸124驱动其上的连接块123移动，所述连接块123带动所述导正夹爪121移动，从而实现将所述石墨盘200进行夹紧和松开。
于本实施例中，所述激光测距传感器130悬置于所述待识别物体上方，与所述旋转控制组件相连，用于测量所述待识别物体的距离并根据所述距离的变化确定所述待识别物体上的特征标记点，并且生成用于控制所述旋转机构110运行的识别信号，并将所述识别信号发送至所述旋转机构110。
其中，于本实施例中，所述激光测距传感器130的数量与所述待识别物体的特征种类匹配。例如所述待识别物为石墨盘200，有的石墨盘200在上表面有一个三角形下沉平面，有的石墨盘200在边缘处有一个三角形缺口。为识别不同种类的石墨盘200，相对应地，所述激光测距传感器130的数量为两个，分别用于识别不同种类的石墨盘200。每一种石墨盘200放入时，控制所述激光测距传感器130工作的控制器生成对应的控制信号以控制对应的激光测距传感器130工作。
于本实施例中，所述激光测距传感器130测量测量所述待识别物体的距离并根据所述距离的变化确定所述待识别物体上的特征标记点，若所述待识别物体的表面为同一平面，则所述激光测距传感器130测量检测的距离信号相同，不会发生变化，一旦所述激光测距传感器130测量到所述待识别物体的表面有凹陷或凸起，则所述激光测距传感器130测量的距离信号发生变化，此时，所述激光测距传感器130生成一识别信号，并发送至所述旋转机构110，所述旋转机构110即停止转动。
此外，于本实施例中，为提高检测的准确度，所述激光测距传感器130测量的距离信号发生变化是，生成一识别信号，所述旋转机构110根据所述识别信号进行反转，当所述贾光传感器的距离信号再次发生变化时，说明又检测到所述待识别物体的表面有特征标记点，所述旋转机构110即停止转动。
于本实施例中，如图1所示，所述特征标记点物体特征标记点识别装置100还包括：摄像机构140，位于所述激光测距传感器130上方并对准所述待识别物体，与所述旋转机构110相连，用于获取所述待识别物体的图像、通过所述图像识别所述待识别物体的特征标记点位置并根据所述特征标记点位置控制所述旋转机构110旋转，以进一步通过图像确定所述特征标记点的位置。
具体地，于本实施例中，所述摄像模块包括一摄像头和与所述摄像头相连的图像处理芯片。所述摄像头面向所述石墨盘200，优选竖直对准所述石墨盘200上方，并获取整个石墨盘200的图像。通过图像处理芯片识别获取所述石墨盘200的特征标记点，并判断所述特征标记点位置是否与预设的特征标记点位置相同，若不相同，确定所述石墨盘200的旋转角度，并将所述旋转角度发送至旋转机构110，控制所述旋转机构110带动所述石墨盘200转动至预设位置。其中，所述图像处理芯片中判断所述特征标记点位置是否与预设的特征标记点位置相同，确定旋转角度是现有技术中成熟的图像测距控制算法，在此不再赘述。
于本实施例中，为防止光线不足导致获取的石墨盘200的图像不清晰，所述摄像机构140连接有为摄像提供光源的照明灯160。其中，所述照明灯160优选为套设于所述摄像头周围的环形灯。
于本实施例中，所述特征标记点物体特征标记点识别装置100还包括：第一支架150，用于固定所述激光测距传感器130和所述摄像机构140。其中，所述第一支架150上装设有用户固定所述激光测距传感器130的第一悬臂和用于固定所述摄像装置的第二悬臂。
所述第一悬臂的高度优选但不限于为0.2米～0.5米。
所述第二悬臂的高度使得所述摄像头可以对准拍摄所述石墨盘200，所述摄像头与所述石墨盘200的距离优选但不限于为0.5米～1米，能保证所述摄像头可以获取所述石墨盘200的整个表面图像并确保清晰度的距离即可。
于本实施例中，所述特征标记点物体特征标记点识别装置100还包括：用于支撑所述旋转机构110的第二支架170。所述第一支架150包括一支撑架和位于所述支撑架上支撑所述旋转机构110和所述导正固定机构120的支撑板。
为使本领域技术人员进一步理解本实施例中特征标记点物体特征标记点识别装置100的原理，以下对本实施例中特征标记点物体特征标记点识别装置100的工作过程进行说明。
机器人将石墨盘200摆放到旋转机构110的转盘111上，气缸124带动夹爪将石墨盘200导中并加紧，伺服电机113驱动旋转机构110顺时针旋转，当激光测距传感器130的数值产生变化后即代表已找到石墨盘200的特征标记点(mark)点，此时伺服电机113驱动旋转机构110逆时针旋转，激光测距传感器130数值产生变化后进行二次确认，此时旋转机构110停止旋转。
此外，为了突出本实用新型的创新部分，本实施例中并没有将与解决本实用新型所提出的技术问题关系不太密切的特征引入，但这并不表明本实施例中不存在其它的结构和功能特征。
需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，遂图式中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
综上所述，机器人将石墨盘放到旋转机构上，机器人摆放完毕后，由于摆放位置可能存在误差，首先通过气缸将石墨盘导中后夹紧，旋转机构开始旋转，激光测距传感器识别mark点后旋转机构停止，此时可确保石墨盘mark点朝向的一致性，有效解决现有技术中通过人工识别特征标记点容易出现误差，而且耗费人力的问题；本实用新型结构简单，经济方便，具有较高的实用性。所以，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。
Claims (10)
1.一种物体特征标记点识别装置，其特征在于：所述物体特征标记点识别装置包括：
旋转机构，具有一放置待识别物体的转盘、连接于所述转盘下方用于带动所述转盘转动的旋转控制组件；
导正固定机构，包括一控制所述待识别物体导正的导正机构和控制所述导正机构运动的导正驱动机构；
激光测距传感器，悬置于所述待识别物体上方，与所述旋转控制组件相连，用于测量所述待识别物体的距离并根据距离的变化确定所述待识别物体上的特征标记点，并且生成用于控制所述旋转机构运行的识别信号。
2.根据权利要求1所述的物体特征标记点识别装置，其特征在于：所述物体特征标记点识别装置还包括：摄像机构，位于所述激光测距传感器上方并对准所述待识别物体，与所述旋转机构相连，用于获取所述待识别物体的图像、通过所述图像识别所述待识别物体的特征标记点位置并根据所述特征标记点位置控制所述旋转机构旋转。
3.根据权利要求2所述的物体特征标记点识别装置，其特征在于：所述摄像机构包括一摄像头和与所述摄像头相连的图像处理芯片。
4.根据权利要求2所述的物体特征标记点识别装置，其特征在于：所述摄像机构连接有为摄像提供光源的照明灯。
5.根据权利要求2所述的物体特征标记点识别装置，其特征在于：所述物体特征标记点识别装置还包括：
第一支架，用于固定所述激光测距传感器和所述摄像机构。
6.根据权利要求1所述的物体特征标记点识别装置，其特征在于：所述导正机构包括：沿所述转盘边沿均匀分布的多个用于将所述待识别物体导正的导正夹爪和分别对应将各所述导正夹爪连接至所述导正驱动机构的连接臂。
7.根据权利要求6所述的物体特征标记点识别装置，其特征在于：所述导正驱动机构包括分别对应与各所述连接臂连接并带动所述连接臂移动的多个连接块，与多个所述连接块连接用于驱动各所述连接块移动的气缸。
8.根据权利要求1所述的物体特征标记点识别装置，其特征在于：所述激光测距传感器的数量与所述待识别物体的特征种类匹配。
9.根据权利要求1所述的物体特征标记点识别装置，其特征在于：所述旋转控制组件包括：连接所述转盘下方带动所述转盘转动的转轴和驱动所述转轴转动的伺服电机。
10.根据权利要求1所述的物体特征标记点识别装置，其特征在于：所述物体特征标记点识别装置还包括：用于支撑所述旋转机构的第二支架。
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Cited By (2)
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| CN110767587A (zh) * | 2019-10-21 | 2020-02-07 | 西安奕斯伟硅片技术有限公司 | 一种晶圆处理装置和上下料方法 |
| CN117253835A (zh) * | 2023-11-20 | 2023-12-19 | 北京锐洁机器人科技有限公司 | 一种装载晶圆的石墨圆盘定位机构 |
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