机械手臂制造技术

本实用新型专利技术提供的机械手臂，包括驱动器、控制器、承载臂和压力传感器；所述承载臂包括相对分布的第一末端和第二末端，所述驱动器与所述第一末端连接，用于驱动所述承载臂做直线运动；所述压力传感器设置于所述承载臂的运动方向上、并与所述第二末端相对，用于检测所述第二末端施加于其上的压力；所述控制器连接所述驱动器与所述压力传感器，用于判断所述压力传感器检测到的实际压力是否等于参考压力，若是，则获取所述承载臂当前运动的实际距离，并以所述实际距离和参考距离之间的差值作为所述承载臂运动的补偿值。本实用新型专利技术降低了机械手臂的校准难度，节省了校准时间。

Manipulator arm

The mechanical arm provided by the utility model comprises a driver, a controller, a bearing arm and a pressure sensor; the bearing arm comprises a first and a second end with relative distribution, and the driver is connected with the first end to drive the bearing arm to move in a straight line; the pressure sensor is set in the direction of the movement of the bearing arm and is in phase with the second end. For detecting the pressure exerted on the second end, the controller connects the driver and the pressure sensor to determine whether the actual pressure detected by the pressure sensor is equal to the reference pressure or, if so, to obtain the actual distance of the current movement of the bearing arm, and takes the difference between the actual distance and the reference distance as the bearing arm. Compensation value of motion. The utility model reduces the calibration difficulty of the mechanical arm and saves the calibration time.

【技术实现步骤摘要】
机械手臂
本技术涉及半导体制造
，尤其涉及一种机械手臂。
技术介绍
随着智能手机、平板电脑等移动终端向小型化、智能化、节能化的方向发展，芯片的高性能、集成化趋势明显，促使芯片制造企业积极采用先进工艺，对制造出更快、更省电的芯片的追求愈演愈烈。尤其是许多无线通讯设备的主要元件需用40nm以下先进半导体技术和工艺，因此对先进工艺产能的需求较之以往显著上升，带动集成电路厂商不断提升工艺技术水平，通过缩小晶圆水平和垂直方向上的特征尺寸以提高芯片性能和可靠性，以及通过3D结构改造等非几何工艺技术和新材料的运用来影响晶圆的电性能等方式，实现硅集成的提高，以迎合市场需求。然而，这些技术的革新或改进都是以晶圆的生成、制造为基础。机械手臂作为半导体制造工艺中主要的传送装置，以其使用方便且稳定性良好的优势，得到了越来越广泛的应用。随着使用时间的延长，机械手臂内部可能发生故障或者是机械手臂的外部耗材出现磨损，因此，需要对机械手臂的零部件进行更换。当完成零部件的更换之后，需要对机械手臂中各种传送部件的传送位置进行重新校准。在校准之后，采用校准值对所述机械手臂后续的运动进行补偿。然而，随着半导体制造工艺集成度的增加、反应腔室数量的增多，维护空间被进一步压缩，使得机械手臂的校准难度增加、校准时间延长，从而严重影响了机台的工作效率，降低了机台产能。因此，如何提高机械手臂的校准效率，从而提高机台产能，是目前亟待解决的技术问题。
技术实现思路
本技术提供一种机械手臂，用于解决现有的机械手臂校准难度大、校准效率低的问题，以提高机台产能，确保半导体的生产效率。为了解决上述问题，本技术提供了一种机械手臂，包括驱动器、控制器、承载臂和压力传感器；其中：所述承载臂包括相对分布的第一末端和第二末端，所述驱动器与所述第一末端连接，用于驱动所述承载臂做直线运动；所述压力传感器设置于所述承载臂的运动方向上、并与所述第二末端相对，用于检测所述第二末端施加于其上的压力；所述控制器连接所述驱动器与所述压力传感器，用于判断所述压力传感器检测到的实际压力是否等于参考压力，若是，则获取所述承载臂当前运动的实际距离，并以所述实际距离和参考距离之间的差值作为所述承载臂运动的补偿值。优选的，所述机械手臂还包括能够沿竖直方向升降运动的基座以及设置于所述基座顶部的支撑台；所述承载臂的所述第一末端与所述支撑台连接；所述驱动器包括与所述支撑台连接的第一驱动器，用于驱动所述支撑台沿第一水平方向运动；所述压力传感器包括设置于所述第一水平方向上的第一压力传感器。优选的，所述机械手臂还包括轨道；所述基座的底部与所述轨道连接；所述驱动器还包括与所述基座连接的第二驱动器，用于驱动所述基座沿与所述第一水平方向垂直的第二水平方向运动；所述压力传感器还包括设置于所述第二水平方向上的第二压力传感器。优选的，所述机械手臂还包括位于所述基座与所述支撑台之间的旋转台；所述驱动器还包括与所述旋转台连接的第三驱动器，用于驱动所述旋转台围绕其轴线自转。优选的，所述承载臂包括相互平行设置的两个承载臂，两个所述承载臂之间具有一间隙。优选的，所述第一驱动器与所述第二驱动器均为伺服马达。优选的，所述参考压力为所述伺服马达的额定负载力的三分之一。本技术提供的机械手臂，通过驱动器驱动承载臂做直线运动，并在所述承载臂的运动方向上、相对于所述承载臂设置一压力传感器，利用控制器获取所述承载臂施加于所述压力传感器上的压力达到参考压力时所述承载臂直线运动的实际距离，并以实际距离与参考距离之间的差值作为所述承载臂运动的补偿值，来实现对所述机械手臂的校准。本技术在校准过程中仅需要相对于所述承载臂设置压力传感器，简化了所述机械手臂的校准操作，降低了所述机械手臂的校准难度，大大节省了机械手臂的校准时间，提高了机台产能，确保了半导体的生产效率。附图说明附图1是本技术具体实施方式中机械手臂的截面结构示意图；附图2是本技术具体实施方式中机械手臂的俯视结构示意图；附图3是本技术具体实施方式中机械手臂的控制框图；附图4是本技术具体实施方式中压力传感器检测到的压力与承载臂运动的实际距离之间的对应关系图。具体实施方式下面结合附图对本技术提供的机械手臂的具体实施方式做详细说明。本具体实施方式提供了一种机械手臂，附图1是本技术具体实施方式中机械手臂的截面结构示意图，附图2是本技术具体实施方式中机械手臂的俯视结构示意图，附图3是本技术具体实施方式中机械手臂的控制框图。如图1、图2和图3所示，本具体实施方式提供的机械手臂包括驱动器31、控制器30、承载臂10和压力传感器32；其中：所述承载臂10包括相对分布的第一末端101和第二末端102，所述驱动器31与所述第一末端101连接，用于驱动所述承载臂10做直线运动；所述压力传感器32设置于所述承载臂10的运动方向上、并与所述第二末端102相对，用于检测所述第二末端102施加于其上的压力；所述控制器30连接所述驱动器31与所述压力传感器32，用于判断所述压力传感器32检测到的实际压力是否等于参考压力，若是，则获取所述承载臂10当前运动的实际距离，并以所述实际距离和参考距离之间的差值作为所述承载臂10运动的补偿值。附图4是本技术具体实施方式中压力传感器检测到的压力与承载臂运动的实际距离之间的对应关系图。具体来说，所述压力传感器32的位置保持固定，所述驱动器31驱动所述承载臂10朝向所述压力传感器32运动。如图4所示，当所述承载臂10未接触到所述压力传感器32时，即所述承载臂10直线运动的距离S小于S0时，所述压力传感器32检测到的压力值F为0。当所述承载臂10运动的距离大于S0时，所述承载臂10的第二末端102开始与所述压力传感器32接触，所述压力传感器32检测到的压力值F大于0。并且随着所述承载臂10的继续运动，所述压力传感器32检测到的压力值F在一预设时间段内呈线性增加。所述参考距离Sr是指，所述承载臂10的位置未发生偏移时，所述承载臂10施加于所述压力传感器32上的压力等于参考压力Fr时所述承载臂直线运动的距离。换句话说，当所述承载臂10的位置未发生偏移时，所述压力传感器32检测到的压力等于参考压力Fr时，所述承载臂10直线运动的距离应等于所述参考距离Sr。因此，当所述压力传感器32检测到的压力值等于所述参考压力Fr时，若所述承载臂10运动的实际距离与所述参考距离Sr不同，则说明所述承载臂10发生了偏移。所述控制器30以所述实际距离与所述参考距离Sr之间的差值作为所述承载臂10运动的补偿值，在所说承载臂10后续运动的过程中，在所述承载臂10理论运动距离的基础上加上所述补偿值，作为所述承载臂10的实际运动距离，实现了所述机械手臂的自动校准。在获得所述补偿值之后，采用所述补偿值对所述机械手臂的后续运动进行补偿的具体方法，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，例如直接在所述机械手臂理论运动距离的基础上加上所述补偿值，作为所述机械手臂实际应该运动的距离。其中，所述压力传感器32的感应材料不同，图4所示的压力变化关系图中线性变化部分的斜率不同。一般来说，感应材料的硬度越大，斜率越大，所述压力传感器32的检测区间W越小；感应材料的硬度过小，则斜率本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机械手臂，其特征在于，包括驱动器、控制器、承载臂和压力传感器；其中：所述承载臂包括相对分布的第一末端和第二末端，所述驱动器与所述第一末端连接，用于驱动所述承载臂做直线运动；所述压力传感器设置于所述承载臂的运动方向上、并与所述第二末端相对，用于检测所述第二末端施加于其上的压力；所述控制器连接所述驱动器与所述压力传感器，用于判断所述压力传感器检测到的实际压力是否等于参考压力，若是，则获取所述承载臂当前运动的实际距离，并以所述实际距离和参考距离之间的差值作为所述承载臂运动的补偿值。

【技术特征摘要】
1.一种机械手臂，其特征在于，包括驱动器、控制器、承载臂和压力传感器；其中：所述承载臂包括相对分布的第一末端和第二末端，所述驱动器与所述第一末端连接，用于驱动所述承载臂做直线运动；所述压力传感器设置于所述承载臂的运动方向上、并与所述第二末端相对，用于检测所述第二末端施加于其上的压力；所述控制器连接所述驱动器与所述压力传感器，用于判断所述压力传感器检测到的实际压力是否等于参考压力，若是，则获取所述承载臂当前运动的实际距离，并以所述实际距离和参考距离之间的差值作为所述承载臂运动的补偿值。2.根据权利要求1所述的机械手臂，其特征在于，所述机械手臂还包括能够沿竖直方向升降运动的基座以及设置于所述基座顶部的支撑台；所述承载臂的所述第一末端与所述支撑台连接；所述驱动器包括与所述支撑台连接的第一驱动器，用于驱动所述支撑台沿第一水平方向运动；所述压力传感器包括设置于所述第一水平...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱小凡，张文福，刘家桦，叶日铨，
申请(专利权)人：德淮半导体有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32