CN223149613U - 上料装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及半导体生产设备技术领域，具体而言，涉及一种上料装置。上料装置，包括：第一传送机构，用于传送装有治具的料盒；第二传送机构，位于第一传送机构的一侧，用于传送治具；物料转移机构，包括推杆，推杆位于第一传送机构的远离第二传送机构的一侧，用于推动治具使其转移至第二传送机构；检测机构，包括相机和数据处理器，相机位于第二传送机构的上方，相机用于获取治具中的物料的图像信息，并将图像信息传输至数据处理器。根据上述方案，可以改善现有技术中上料装置出现物料异常不能及时发现的问题，避免不合格产品被动流入后段制程造成的治具和机器的损坏，减少返修成本和重工工时。

Description

上料装置

技术领域

本申请涉及半导体生产设备技术领域，具体而言，涉及一种上料装置。

背景技术

随着半导体行业的发展越来越快，工艺也不断发生变化，对半导体生产的设备的自动化也提出了更高的要求。

目前使用的上料装置，通常只是在生产线上渐次传输作业，自动化和智能化程度低，卡料情况严重，并且出现物料异常不能及时发现。这会导致不合格产品被动流入后段制程，增加了返修成本和重工工时，也增加了治具报废率，成为良率提升改善的重大障碍。

实用新型内容

本申请实施例至少提供一种上料装置，用以改善现有技术中上料装置出现物料异常不能及时发现的问题，避免不合格产品被动流入后段制程造成的治具和机器的损坏，减少返修成本和重工工时。

根据本申请实施例，提供了一种上料装置，包括：

第一传送机构，所述第一传送机构用于传送装有治具的料盒；

第二传送机构，所述第二传送机构位于所述第一传送机构的一侧，所述第二传送机构用于传送所述治具；

物料转移机构，所述物料转移机构包括推杆，所述推杆位于所述第一传送机构的远离所述第二传送机构的一侧，所述推杆用于推动所述治具使其转移至所述第二传送机构；

检测机构，所述检测机构包括相机和数据处理器，所述相机位于所述第二传送机构的上方，所述相机用于获取所述治具中的物料的图像信息，并将所述图像信息传输至所述数据处理器。

在一些可选地实施方式中，所述第一传送机构上设置有第一承台和固定结构，所述第一承台用于承载装有治具的料盒，所述固定结构能够相对所述第一承台活动，并具有相对所述第一承台的第一高度和第二高度，在所述第一高度时，所述固定结构限制所述料盒相对所述第一承台移动，在所述第二高度时，所述固定结构允许所述料盒相对所述第一承台移动。

在一些可选地实施方式中，所述第一承台上设置有横向平移组件，所述横向平移组件用于平移所述料盒以将其移入或移出。

在一些可选地实施方式中，所述第一传送机构上设置有第一感应器，所述第一感应器用于检测所述料盒是否被移出。

在一些可选地实施方式中，所述上料装置还包括：

进料机构，所述进料机构用于将装有治具的料盒送至所述第一承台；

回收机构，所述回收机构用于将空置的所述料盒送至回收端。

在一些可选地实施方式中，所述第二传送机构上设置有限位结构，所述限位结构能够相对所述第二传送机构活动，并具有相对所述第二传送机构的第一位置和第二位置，在所述第一位置时，所述限位结构限制所述治具继续移动，在所述第二位置时，所述限位结构解除对所述治具的限位。

在一些可选地实施方式中，所述第二传送机构上设置有第二感应器，所述第二感应器用于感应所述治具是否被转移至所述第二传送机构。

在一些可选地实施方式中，所述第二传送机构上设置有振动组件，所述振动组件用于振动以调节所述物料的姿态。

在一些可选地实施方式中，所述物料转移机构还包括第三感应器，所述第三感应器设置于所述推杆，所述第三感应器用于感应所述料盒是否达到指定位置。

在一些可选地实施方式中，所述数据处理器被设置为能够利用正则二值化算法对所述图像信息进行处理。

本申请的上述技术方案具有如下有益的技术效果：

本申请实施例的上料装置，不仅能够实现物料上料，还能够实现对物料的自动化异常检测。相对于人工目视检测的方式，这样，能够降低工人的劳动强度，节省相关人力配置。此外，由于采用自动化异常检测的方式，还可以避免人工检测时出现疏漏的问题，有利于提高检测效率和质量，避免不合格产品被动流入后段制程造成的治具和机器的损坏，减少返修成本和重工工时。

为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，此处的附图被并入说明书中并构成本说明书中的一部分，这些附图示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于说明本申请的技术方案。应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本申请实施例所提供的一种上料装置的结构示意图；

图2示出了本申请实施例所提供的一种第一传送机构的结构示意图；

图3示出了本申请实施例所提供的一种第二传送机构的结构示意图；

图4示出了本申请实施例所提供的一种检测机构的装配示意图；

附图标记：

100、第一传送机构；110、第一承台；120、第一传送组件；121、底座；122、立柱；123、驱动马达；130、固定结构；140、横向平移组件；150、第一感应器；200、第二传送机构；210、第二承台；220、第二传送组件；230、限位结构；240、第二感应器；250、振动组件；300、物料转移机构；310、驱动结构；320、推杆；330、第三感应器；400、检测机构；410、相机；420、光源；421、通孔；500、进料机构；510、第一传送带；520、进料平台；600、回收机构；610、第二传送带；620、回收平台。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本申请的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。

下面将详细描述本申请的实施例，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，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“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；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。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申请中的具体含义。

本申请实施例提供的上料装置，传送单元和检测机构400。其中，传送单元用于传送物料。检测机构400用于获取物料的图像信息，以根据该图像信息检测物料是否存在异常。

在一些实施例中，传送单元可以包括第一传送机构100、第二传送机构200、物料转移机构300和控制器。第一传送机构100用于传送装有治具的料盒。第二传送机构200位于第一传送机构100的一侧，第二传送机构200用于传送治具。物料转移机构300用于将料盒中的治具转移至第二传送机构200。控制器分别与第一传送机构100、第二传送机构200和物料转移机构300电性连接，控制器用于进行系统控制。

在一些实施例中，第一传送机构100可以包括第一承台110和第一传送组件120。其中，第一承台110用于承载装有治具的料盒，第一传送组件120用于沿第一方向传送第一承台110。具体来说，第一承台110可以是第一传送机构100的装载料盒的结构，在沿第一方向传送第一承台110时，即可以实现对料盒的传送。

可选地，第一承台110可以包括两个相互平行的横梁以及连接在横梁之间的连接板。在使用过程中，两个横梁通过其顶面承载料盒。

应理解，第一承台110的构造并不限于上述讨论的方式。例如，第一承台110还可以是平板结构、网格状结构等。

可选地，第一传送组件120可以包括底座121、立柱122和驱动马达123。其中，底座121固定设置，立柱122上设置有第一承台110，立柱122设置在底座121上并能够相对底座121沿第一方向滑动，驱动马达123设置在底座121上，并且驱动马达123与立柱122之间通过传动组件传动。例如，传动组件可以是齿轮和齿条。在驱动马达123启动时，齿轮和齿条相互配合，带动立柱122沿第一方向滑动。

应理解，在具体实施中，第一方向可以是水平方向、竖直方向或倾斜方向。在本申请实施例中，第一方向优选为竖直方向。

在一些实施例中，第一传送机构100还可以包括固定结构130，固定结构130用于对第一承台110上的料盒进行固定，以避免料盒在传送及转移治具时发生位移或偏转，从而影响治具转移。

可选地，固定结构130能够相对第一承台110活动，并具有相对第一承台110的第一高度和第二高度，在第一高度时，固定结构130限制料盒相对第一承台110移动，在第二高度时，固定结构130允许料盒相对第一承台110移动。例如，固定结构130可以是压板，并且压板可以由气缸进行驱动，在气缸的作用下，压板可以相对第一承台110上下移动。

应理解，固定结构130的构造并不限于上述讨论的方式。例如，固定结构130还可以是气动夹爪、吸盘等。

在一些实施例中，第一承台110上可以设置有横向平移组件140，横向平移组件140用于平移料盒以将其移入或移出。具体来说，在将送达第一承台110的料盒移动至目标位置或者将空置的料盒送出第一承台110时，可以通过横向平移组件140移动料盒来实现。

可选地，横向平移组件140可以采用链条式传送带，其设置第一承台110(横梁)的外侧面。

在一些实施例中，传送单元还可以包括进料机构500，进料机构500用于将装有治具的料盒送至第一承台110。

可选地，进料机构500可以包括第一传送带510和进料平台520，第一传送带510设置在进料端和第一传送机构100之间，第一传送带510可以是链条式传送带，进料平台520设置在第一传送带510上，并用于装载装有治具的料盒。在使用过程中，第一传送带510带动进料平台520在进料端和第一传送机构100之间往复移动，以实现进料。

在一些实施例中，传送单元还可以包括回收机构600，回收机构600用于将空置的料盒送至回收端。

可选地，回收机构600可以包括第二传送带610和回收平台620，第二传送带610设置在回收端和第一传送机构100之间，第一传送带510可以是链条式传送带，回收平台620设置在第二传送带610上，并用于装载空置的料盒。在使用过程中，第二传送带610带动回收平台620在回收端和第一传送机构100之间往复移动，以实现回收。

在一些实施例中，第一传送带510和第二传送带610可以上下平行设置。在本申请实施例中，第一传送带510位于第二传送带610的下方。

在一些实施例中，第一传送机构100还可以包括第一感应器150，第一感应器150用于感应料盒是否被移出。在具体使用时，第一感应器150可以用于检测料盒的移出数量，从而可以用于判断回收平台620上的料盒的数量，以便于进行后续的回收处理。也即，第一感应器150和控制器电信号连接，当第一感应器150感应到设定数量的料盒被移出时，控制器则控制第二传送带610将回收平台620传送至回收端。

可选地，第一感应器150可以包括红外发射模块和红外接收模块，红外发射模块和红外接收模块相对设置且分别设置在两个横梁上，红外发射模块用于发出红外光线，红外接收模块用于接收红外光线。当没有料盒经过时，红外接收模块始终能够接收红外光线，当有料盒经过时，光路被阻挡而导致红外接收模块无法接收红外光线。

在一些实施例中，第二传送机构200可以包括第二承台210和第二传送组件220。其中，第二承台210固定设置，第二传送组件220设置在第二承台210上，第二传送组件220用于沿第二方向传送治具。在具体设置时，第二传送组件220可以是链条式传送带。

在一些实施例中，第二传送机构200还可以包括限位结构230，限位结构230设置在第二承台210上，用于选择性地限制治具继续移动。在具体使用时，限位结构230可以用于实现对治具位置的限定，以便于检测机构400进行检测。

可选地，限位结构230能够相对第二传送机构200活动，并具有相对第二传送机构200的第一位置和第二位置，在第一位置时，限位结构230限制治具继续移动，在第二位置时，限位结构230解除对治具的限位。例如，限位结构230可以是气缸驱动的挡块，该挡块可以相对第二承台210的高度方向移动。当向上移动预设高度时，挡块处于第一位置，能够限制治具继续移动。

应理解，在具体实施中，第二方向可以是水平方向、竖直方向或倾斜方向。在本申请实施例中，第二方向优选为水平方向，且与第一传送带510和第二传送带610的传送方向相互垂直。

在一些实施例中，第二传送机构200还可以包括第二感应器240，第二感应器240设置在第二承台210上，第二感应器240用于感应治具是否被转移至第二传送机构200。在具体使用时，第二感应器240可以用于检测治具是否送达，以便于控制器控制限位结构230移动至第一位置。也即，第二感应器240与控制器电信号连接，当第一感应器150感应到治具到达指定位置时，控制器控制限位结构230的气缸动作，以限制治具继续随第二传送组件220移动。

可选地，第二感应器240可以是接近开关。

在一些实施例中，第二传送机构200还可以包括振动组件250，振动组件250设置在第二承台210上，振动组件250用于振动以调节物料的姿态。具体来说，在传送过程中，治具中的物料可能会出现侧倾的情况，因此，利用振动组件250振动，可以减少物料侧倾。

可选地，振动组件250可以包括多个振动电机，多个振动电机分别设置在第二承台210的两侧。

在一些实施例中，物料转移机构300可以包括驱动结构310和推杆320。其中，驱动结构310和推杆320设置在第一传送机构100的远离第二传送机构200的一侧，驱动结构310可对推杆320施加推力，以使推杆320推动治具使其转移至第二传送机构200。

可选地，驱动结构310可以是气缸、液压缸等。对此，本申请实施例不做具体限定。

在一些实施例中，物料转移机构300还可以包括第三感应器330，第三感应器330设置于推杆320，第三感应器330用于感应料盒是否达到指定位置。在具体使用时，第三感应器330可以与控制器电信号连接，当第三感应器330检测到料盒到达指定高度时，控制器可以控制驱动结构310启停。

可选地，第三感应器330可以是压力传感器，压力传感器设置在推杆320的朝向料盒的一端，在推杆320推动治具的过程中，当压力传感器检测到的压力超过压力阈值时，则可以确定料盒为达到指定高度，则控制器可以控制驱动结构310停止工作。

在一些实施例中，检测机构400可以包括相机410和数据处理器。相机410位于第二传送机构200的上方，相机410用于获取治具中的物料的图像信息，并将图像信息传输至数据处理器，以使数据处理器对图像信息进行处理并输出检测结果。

可选地，数据处理器可以利用正则二值化算法对图像信息进行处理。具体来说，正则二值化时，软件自动计算求和每个像素点的灰度值并除以检测框包含的像素点个数，得到灰度的平均值。当原图中的像素点的灰度值大于或等于平均值，二值化图中显示为白色亮点，当原图中的像素点的灰度值小于该平均值，二值化图中显示为黑色暗点。将正则自动二值化图和颜色区间二值化图比对后，根据提前设置的算法，比对二值化后的物料与治具的间隙与样品尺寸，从而确定该物料是否存在异常，如物料是否缺失、平面度是否满足要求等。

在一些实施例中，检测组件还可以包括光源420，光源420用于对物料进行补光。在具体设置时，光源420可以沿相机410的周向设置，并与相机410连接固定。

可选地，光源420设置有通孔421，光源420沿通孔421周向均匀设置多个灯珠，相机410安装在通孔421内。

本申请实施例的上料装置的上料过程为：将装有物料的治具放入料盒；将料盒放置在进料机构500上，控制器控制进料结构将料盒传送至第一传送机构100的第一承台110上；待料盒到达承台的指定位置时，控制器控制第一传送机构100将料盒传送至指定高度；根据第三感应器330感应到的信息，控制器控制物料转移机构300将料盒中的治具转移至第二传送机构200；根据第二感应器240感应到的信息，控制器控制限位结构230对治具进行限位，以及控制检测机构400的相机410对治具中的物料进行拍照；待拍照结束后，控制器控制限位结构230解除限制，以使第二传送机构200将治具传送至加工工位；在上述过程中，控制器还控制第一承台110的横向平移组件140将空置的料盒送出至回收机构600上；根据第一感应器150感应的信息，控制器控制控制回收机构600将控制的料盒传送至回收端。

本申请实施例的上料装置，不仅能够实现物料上料，还能够实现对物料的自动化异常检测。相对于人工目视检测的方式，这样，能够降低工人的劳动强度，节省相关人力配置。此外，由于采用自动化异常检测的方式，还可以避免人工检测时出现疏漏的问题，有利于提高检测效率和质量，避免不合格产品被动流入后段制程造成的治具和机器的损坏，减少返修成本和重工工时。

本说明书一个或多个实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本说明书一个或多个实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

以上，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种上料装置，其特征在于，包括：

第一传送机构，所述第一传送机构用于传送装有治具的料盒；

第二传送机构，所述第二传送机构位于所述第一传送机构的一侧，所述第二传送机构用于传送所述治具；

物料转移机构，所述物料转移机构包括推杆，所述推杆位于所述第一传送机构的远离所述第二传送机构的一侧，所述推杆用于推动所述治具使其转移至所述第二传送机构；

检测机构，所述检测机构包括相机和数据处理器，所述相机位于所述第二传送机构的上方，所述相机用于获取所述治具中的物料的图像信息，并将所述图像信息传输至所述数据处理器。

2.根据权利要求1所述的上料装置，其特征在于，所述第一传送机构上设置有第一承台和固定结构，所述第一承台用于承载装有治具的料盒，所述固定结构能够相对所述第一承台活动，并具有相对所述第一承台的第一高度和第二高度，在所述第一高度时，所述固定结构限制所述料盒相对所述第一承台移动，在所述第二高度时，所述固定结构允许所述料盒相对所述第一承台移动。

3.根据权利要求2所述的上料装置，其特征在于，所述第一承台上设置有横向平移组件，所述横向平移组件用于平移所述料盒以将其移入或移出。

4.根据权利要求3所述的上料装置，其特征在于，所述第一传送机构上设置有第一感应器，所述第一感应器用于检测所述料盒是否被移出。

5.根据权利要求2所述的上料装置，其特征在于，还包括：

进料机构，所述进料机构用于将装有治具的料盒送至所述第一承台；

回收机构，所述回收机构用于将空置的所述料盒送至回收端。

6.根据权利要求1所述的上料装置，其特征在于，所述第二传送机构上设置有限位结构，所述限位结构能够相对所述第二传送机构活动，并具有相对所述第二传送机构的第一位置和第二位置，在所述第一位置时，所述限位结构限制所述治具继续移动，在所述第二位置时，所述限位结构解除对所述治具的限位。

7.根据权利要求6所述的上料装置，其特征在于，所述第二传送机构上设置有第二感应器，所述第二感应器用于感应所述治具是否被转移至所述第二传送机构。

8.根据权利要求1所述的上料装置，其特征在于，所述第二传送机构上设置有振动组件，所述振动组件用于振动以调节所述物料的姿态。

9.根据权利要求1所述的上料装置，其特征在于，所述物料转移机构还包括第三感应器，所述第三感应器设置于所述推杆，所述第三感应器用于感应所述料盒是否达到指定位置。

10.根据权利要求1所述的上料装置，其特征在于，所述数据处理器被设置为能够利用正则二值化算法对所述图像信息进行处理。