CN220551333U - 保护系统和检测设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种保护系统和检测设备，保护系统包括：气压监测装置，气压监测装置用于监测平衡气缸的气源数值；以及制动装置，制动装置用于在平衡气缸的气源数值超出设定范围时使平衡气缸的气缸运动部停止运动；其中，设定范围为平衡气缸所需的气源数值范围。上述保护系统实现了在平衡气缸的气源数值超出设定范围时制动装置使平衡气缸运动部保持不动，这样避免了在平衡气缸的气源数值超出设定范围时影响平衡气缸运动部，避免了设备出现运动不精确、卡顿等现象，也避免了设备在重力的作用下下降至最低位置，即避免了气源波动对安全可靠性的影响，提高了安全可靠性。

Description

保护系统和检测设备

技术领域

本实用新型涉及产品检测技术领域，更具体地说，涉及一种保护系统和检测设备。

背景技术

目前，常采用平衡气缸来平衡设备的重力。但是，平衡气缸的气源较易出现波动，导致平衡气缸所提供的平衡力波动，使得设备出现运动不精确、卡顿等现象；在极端情况下也会有气源完全停止，导致平衡气缸失效，使得设备在重力的作用下下降至最低位置。因此，气源波动导致安全可靠性较差。

综上所述，如何避免气源波动对安全可靠性的影响，以提高安全可靠性，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种保护系统和检测设备，避免气源波动对安全可靠性的影响，以提高安全可靠性。

为了达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种保护系统，包括：

气压监测装置，所述气压监测装置用于监测平衡气缸的气源数值；

以及制动装置，所述制动装置用于在所述平衡气缸的气源数值超出设定范围时使所述平衡气缸的气缸运动部停止运动；

其中，所述设定范围为所述平衡气缸所需的气源数值范围。

可选的，所述制动装置包括：制动执行器，所述制动执行器包括制动固定模块和制动运动模块；

其中，所述制动运动模块用于和所述气缸运动部固定连接；

所述制动固定模块具有第一状态和第二状态，所述制动固定模块处于所述第一状态时，所述制动固定模块夹紧固定所述制动运动模块；所述制动固定模块处于所述第二状态时，所述制动固定模块释放所述制动运动模块。

可选的，所述制动装置还包括制动控制器，所述制动控制器和所述制动固定模块电连接。

可选的，所述制动装置还包括制动监控器，所述制动监控器用于监控所述制动运动模块是否停止运动、或者所述制动监控器用于监控所述制动固定模块是否处于所述第一状态。

可选的，所述制动运动模块通过连接构件用于和所述气缸运动部固定连接。

可选的，所述制动装置为气动制动装置，和/或所述气压监测装置用于实时监测所述平衡气缸的气源数值。

可选的，所述保护系统还包括：

判断装置，所述判断装置电连接所述气压监测装置与所述制动装置。

基于上述提供的保护系统，本实用新型还提供了一种检测设备，该检测设备包括上述任一项所述的保护系统。

可选的，所述检测设备还包括：光学系统，运动系统，以及平衡气缸；

其中，所述光学系统设置于所述运动系统，且所述光学系统随所述运动系统沿竖直方向升降以检测半导体；

所述平衡气缸的气缸运动部和所述运动系统固定连接，且所述平衡气缸对所述运动系统施加推力以平衡负载的重力。

可选的，所述检测设备还包括固定基板，所述运动系统沿竖直方向可移动地设置于所述固定基板，所述平衡气缸和所述保护系统均设置于所述固定基板。

本实用新型提供的保护系统，通过气压监测装置来监测平衡气缸的气源数值，在平衡气缸的气源数值超出设定范围时制动装置使平衡气缸的气缸运动部停止运动，即实现了在平衡气缸的气源数值超出设定范围时制动装置使平衡气缸运动部保持不动，这样避免了在平衡气缸的气源数值超出设定范围时影响平衡气缸运动部，避免了设备出现运动不精确、卡顿等现象，也避免了设备在重力的作用下下降至最低位置，即避免了气源波动对安全可靠性的影响，有效提高了安全可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的保护系统的结构示意图。

图1中：

1为气压监测装置，2为制动装置，3为连接构件，4为平衡气缸，5为气缸调压装置，6为光学系统，7为运动系统，8为固定基板，9为半导体；

21为制动执行器，22为制动控制器，23为制动监控器；

211为制动固定模块，212为制动运动模块。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。以下实施例中所使用的术语只是为了描述特定实施例的目的，而并非旨在作为对本申请的限制。如在本申请的说明书和所附权利要求书中所使用的那样，单数表达形式“一个”、“一种”、“所述”、“上述”、“该”和“这一”旨在也包括例如“一个或多个”这种表达形式，除非其上下文中明确地有相反指示。还应当理解，在本申请实施例中，“一个或多个”是指一个、两个或两个以上；“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系；例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B的情况，其中A、B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

在本说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。

本申请实施例涉及的多个，是指大于或等于两个。需要说明的是，在本申请实施例的描述中，“第一”、“第二”等词汇，仅用于区分描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，也不能理解为指示或暗示顺序。

目前，一些设备中会采用负载平衡系统。例如，在半导体工艺制成及检测过程中，需要有光学系统对晶圆进行检测。因为工作距离的限制及不同情况下工作距离不同的限制，需要将光学系统固定在可相对晶圆上下移动的运动系统上，来进行聚焦、工艺检测及相关操作。因为不同光学系统的重量存在差异，为了保证运动系统可以顺畅地上下移动，需要使用负载平衡系统。

目前，通常采用平衡气缸来平衡负载重力。但是，平衡气缸的气源较易出现波动，导致平衡气缸所提供的平衡力波动，使得设备出现运动不精确，卡顿等现象。在极端情况下也会有气源完全停止，导致平衡气缸失效，整个运动系统在重力的作用下下降至最低位置压碎晶圆。因此，气源波动导致安全可靠性较差。

为了解决上述技术问题，本实用新型实施例提供了一种保护系统，监测平衡气缸的气源，且在平衡气缸的气源数值超出设定范围时使平衡气缸的运动部停止运动，保持不动，提高安全可靠性。

如图1所示，本实用新型实施例提供的保护系统包括：气压监测装置1和制动装置2。

气压监测装置1用于监测平衡气缸4的气源数值。对于气压监测装置1的类型，根据实际情况选择，例如气压监测装置1为压力传感器，本实施例对此不做限定。

需要说明的是，平衡气缸4的气源数值可为正压力值，也可负压力值，根据实际情况选择，本实施例对此不做限定。

为了提高监测性能，可选择气压监测装置1用于实时监测平衡气缸4的气源数值。当然，也可选择在某些情况下才监测平衡气缸4的气源数值，例如，在运动系统下方放置有硅晶片的情况下，气压监测装置1才监测平衡气缸4的气源数值。本实施例对此不做限定。

气压监测装置1用于在平衡气缸4的气源入口处检测气源数值、也可在平衡气缸4的缸体内腔中检测气源数值、还可在向平衡气缸4输送气源的气路上检测气源数值。当然，也可选择气压监测装置1在其他位置检测气源数值，本实施例对此不做限定。

制动装置2用于在平衡气缸4的气源数值超出设定范围时使平衡气缸4的气缸运动部停止运动。

需要说明的是，设定范围为平衡气缸4所需的气源数值范围，平衡气缸4所需的气源数值范围是使光学系统正常工作的气压范围。示例性的，设定范围为平衡气缸4的气缸运动部平滑运动所需的气源数值范围。对于设定范围的具体数值，根据实际情况设定，本实施例对此不做限定。

一方面，可以选择人工获取气压检测装置1所监测到的平衡气缸4的气源数值，人工判断气压检测装置1所监测到的平衡气缸4的气源数值是否超出设定范围，若气压检测装置1所监测到的平衡气缸4的气源数值超出设定范围，则人工启动制动装置2(例如人工通过按钮或开关启动制动装置2)，从而实现制动装置2使平衡气缸4的气缸运动部停止运动。

另一方面，上述保护系统还包括判断装置，该判断装置电连接气压监测装置1与制动装置2。可以理解的是，判断装置用于判断平衡气缸4的气源数值是否超出设定范围。

上述判断装置为现有设备，例如判断装置为可编程逻辑控制器，这样，根据设定范围的具体数值来设定判断装置的参数，采用判断装置电连接气压监测装置1与制动装置2即可。

上述保护系统中，制动装置2实现了在平衡气缸4的气源数值超出设定范围时使平衡气缸4的气缸运动部保持不动，即气缸运动部保持在当前位置，避免了在平衡气缸的气源数值超出设定范围时影响平衡气缸运动部，避免了设备出现运动不精确、卡顿等现象，也避免了设备在重力的作用下下降至最低位置，即避免了气源波动对安全可靠性的影响，有效提高了安全可靠性。

因此，上述实施例提供的保护系统，通过气压监测装置1来监测平衡气缸4的气源数值，在平衡气缸4的气源数值超出设定范围时制动装置2使平衡气缸4的气缸运动部停止运动，即实现了在平衡气缸4的气源数值超出设定范围时制动装置2使平衡气缸4的气缸运动部保持不动，避免了气源波动对安全可靠性的影响，有效提高了安全可靠性。

在上述保护系统应用于硅晶片检测时，可避免了光学系统和运动系统因气源波动而压碎硅晶片，保护了硅晶片，提高了硅晶片的良率。

上述保护系统中，对于制动装置2的具体结构，根据实际情况选择。在一些实施例中，制动装置2包括制动执行器21，该制动执行器21包括制动固定模块211和制动运动模块212；其中，制动运动模块212用于和气缸运动部固定连接，且制动固定模块211能够使制动运动模块212停止运动。在实际情况中，在平衡气缸4的气源数值超出设定范围时制动固定模块211使制动运动模块212停止运动从而使平衡气缸4的气缸运动部停止运动。

上述结构中，制动运动模块212和气缸运动部同步运动，例如制动运动模块212和气缸运动部在竖直方向上同步升降。由于制动运动模块212用于和气缸运动部固定连接，制动固定模块211使制动运动模块212停止运动，间接实现了使气缸运动部停止运动。

上述结构中，制动运动模块212通过连接构件3用于和气缸运动部固定连接。其中，连接构件3的一端和制动运动模块212固定连接，连接构件3的另一端和气缸运动部固定连接。

对于连接构件3的具体形状，根据实际情况选择，例如连接构件3呈L型，本实施例对此不做限定。

对于制动固定模块211和制动运动模块212的具体结构，根据实际情况选择。

在一些实施例中，制动固定模块211具有第一状态和第二状态，制动固定模块211处于第一状态时，制动固定模块211夹紧固定制动运动模块212；制动固定模块211处于第二状态时，制动固定模块211释放制动运动模块212。

示例性的，制动固定模块211可以为夹具，具体地，制动固定模块211包括：至少两个配合使用的夹板、以及驱动至少一个夹板移动的驱动装置。其中，驱动装置驱动夹板往复移动以实现制动固定模块211具有第一状态和第二状态两个状态。

上述结构中，制动固定模块211处于第一状态时，所有的夹板夹紧固定制动运动模块212；制动固定模块211处于第二状态时，至少一个夹板和制动运动模块212分离，以释放制动运动模块212。

上述夹板可为两个、三个或四个以上等，本实施例对此不做限定。

平衡气缸4的气源数值在设定范围的情况下，制动固定模块211并未夹紧固定制动运动模块212，制动运动模块212可随气缸运动部同步运动；在平衡气缸4的气源数值超出设定范围的情况下，制动固定模块211夹紧固定制动运动模块212使得制动运动模块212停止运动，从而间接使气缸运动部停止运动。当然，也可选择制动固定模块211为其他结构，本实施例对此不做限定。

制动运动模块212可为运动杆、运动板或其他等，本实施例对此不做限定。

在一些实施例中，为了实现自动控制，制动装置2还包括制动控制器22，制动控制器22和制动固定模块211电连接，这样制动控制器22能够控制制动固定模块211在平衡气缸4的气源数值超出设定范围时使制动运动模块212停止运动。

为了便于制动控制器22获知平衡气缸4的气源数值超出设定范围，可选择制动控制器22和气压监测装置1连接以接收气压监测装置1所监测到的气源数值。此情况下，可选择制动控制器22、气压监测装置1或其他装置来判断平衡气缸4的气源数值是否超出设定范围。

当然，也可以选择人为操作控制器，即在气压监测装置1所监测到的气源数值超出设定范围时，人为操作控制器，从而控制制动固定模块211使制动运动模块212停止运动；还可以选择人为控制上述制动固定模块211在平衡气缸4的气源数值超出设定范围时使制动运动模块212停止运动，并不局限于上述实施例。

在一些实施例中，为了提高可靠性，制动装置2还包括制动监控器23，该制动监控器23用于监控制动运动模块212停止运动、或者制动监控器23用于监控制动固定模块211是否处于第一状态。

对于制动监控器23的具体结构，可根据制动装置2的具体结构进行设计。为了便于监控，可以选择制动监控器23为摄像头，本实施例对此不做限定。

上述保护系统中，制动装置2可为气动制动装置、电动制动装置、或液压制动装置等，根据实际情况选择。由于平衡气缸需要气源，为了简化控制，可选择制动装置2为气动制动装置。

在制动装置2为气动制动装置的情况下，制动固定模块211为气动模块，制动监控器23可通过监控制动固定模块211的气源压力来监控制动固定模块211是否使制动运动模块212停止运动。

基于上述实施例提供的保护系统，本实施例还提供了一种检测设备，该检测设备包括上述实施例所述的保护系统。

由于上述实施例提供的保护系统具有上述技术效果，上述检测设备包括上述保护系统，则上述检测设备也具有相应的技术效果，本文不再赘述。

上述检测设备可用于检测硅晶片等半导体，也可检测其他产品。

上述检测设备可通过光学系统检测产品。上述保护系统特别适用于光学系统距离产品表面距离较短且需要调节的情况。上述检测设备也可通过其他系统检测产品，本实施例对此不做限定。

在一些实施例中，如图1所示，检测设备还包括：光学系统6，运动系统7，以及平衡气缸4。

检测设备中，光学系统6设置于运动系统7，且光学系统6随运动系统7沿竖直方向升降以检测半导体9。可以理解的是，半导体9位于光学系统6的底端，半导体9可为硅晶片，例如圆晶等；运动系统7相对于半导体9沿竖直方向升降。

检测设备中，平衡气缸4的气缸运动部和运动系统7固定连接，且平衡气缸4对运动系统7施加推力以平衡负载的重力。此情况下，平衡气缸4的气源数值为正压力值。

平衡气缸4可为一个或两个以上。为了运动系统7的稳定性以及简化结构，平衡气缸4为两个且分布在运动系统7的两侧。

上述检测设备中，为了保证平衡气缸4所提供的平衡力满足要求，检测设备还包括气缸调压装置5，该气缸调压装置5用于调节平衡气缸4的气源压力以使平衡气缸4提供合适的推力来保证运动系统7平稳运行。

在实际情况中，可根据光学系统6和运动系统7的重力以及其他负载的重力、运动系统7所受到的摩擦力等，来计算平衡气缸4所需要提供的平衡力(推力)，根据平衡气缸4所需要提供的平衡力来确定平衡气缸4所需的气源压力，气缸调压装置5可根据平衡气缸4所需的气源压力来调节平衡气缸4的气源压力。

为了提高集成度，上述检测设备还包括固定基板8，运动系统7沿竖直方向可移动地设置于固定基板8，平衡气缸4和保护系统均设置于固定基板8。

保护系统中，气压监测装置1可设置于固定基板8。在制动装置2包括：制动执行器21、制动控制器22和制动监控器23的情况下，制动执行器21可设置于固定基板8，制动控制器22和制动监控器23可设置于固定基板8、也可不设置于固定基板8。其中，制动执行器21的制动固定模块211可固定于固定基板。

在实际情况中，也可选择保护系统不设置在固定基板8上，本实施例对此不做限定。

上述检测设备中，平衡气缸4的气缸运动部既和运动系统7固定连接，也和制动运动模块212固定连接。为了简化结构，可选择气缸运动部、运动系统7和制动运动模块212通过同一连接构件3固定连接。在实际情况中，也可选择气缸运动部既和运动系统7通过第一连接构件固定连接、气缸运动部和制动运动模块212通过第二连接构件固定连接。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种保护系统，其特征在于，包括：

气压监测装置，所述气压监测装置用于监测平衡气缸的气源数值；

以及制动装置，所述制动装置用于在所述平衡气缸的气源数值超出设定范围时使所述平衡气缸的气缸运动部停止运动；

其中，所述设定范围为所述平衡气缸所需的气源数值范围。

2.根据权利要求1所述的保护系统，其特征在于，所述制动装置包括：制动执行器，所述制动执行器包括制动固定模块和制动运动模块；

其中，所述制动运动模块用于和所述气缸运动部固定连接；

所述制动固定模块具有第一状态和第二状态，所述制动固定模块处于所述第一状态时，所述制动固定模块夹紧固定所述制动运动模块；所述制动固定模块处于所述第二状态时，所述制动固定模块释放所述制动运动模块。

3.根据权利要求2所述的保护系统，其特征在于，所述制动装置还包括制动控制器，所述制动控制器和所述制动固定模块电连接。

4.根据权利要求2所述的保护系统，其特征在于，所述制动装置还包括制动监控器，所述制动监控器用于监控所述制动运动模块是否停止运动、或者所述制动监控器用于监控所述制动固定模块是否处于所述第一状态。

5.根据权利要求2所述的保护系统，其特征在于，所述制动运动模块通过连接构件用于和所述气缸运动部固定连接。

6.根据权利要求1所述的保护系统，其特征在于，所述制动装置为气动制动装置，和/或所述气压监测装置用于实时监测所述平衡气缸的气源数值。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的保护系统，其特征在于，还包括：

判断装置，所述判断装置电连接所述气压监测装置与所述制动装置。

8.一种检测设备，其特征在于，包括如权利要求1-7中任一项所述的保护系统。

9.根据权利要求8所述的检测设备，其特征在于，还包括：光学系统，运动系统，以及平衡气缸；

其中，所述光学系统设置于所述运动系统，且所述光学系统随所述运动系统沿竖直方向升降以检测半导体；

所述平衡气缸的气缸运动部和所述运动系统固定连接，且所述平衡气缸对所述运动系统施加推力以平衡负载的重力。

10.根据权利要求9所述的检测设备，其特征在于，还包括固定基板，所述运动系统沿竖直方向可移动地设置于所述固定基板，所述平衡气缸和所述保护系统均设置于所述固定基板。