一种机械手自动示教系统及控制方法技术方案

本发明专利技术涉及一种机械手自动示教系统，包括机械手无线通信模块连接机械手控制器，接收机械手控制器发出的控制信号，与机械手控制器进行通信；机械手连接机械手无线通信模块，接收机械手无线通信模块的控制信号，移动到目标位置；自动示教用无线采集通讯模块置于所述机械手的手臂内侧，且连接所述机械手无线通信模块，将采集到的信号反馈给机械手无线通信模块。本发明专利技术可以有效提高作业精度，节约作业时间，降低人为因素造成设备破损风险的目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种机械手(Robot)对晶圆等产品进行传输的半导体生产制造领域，具体地说是一种机械手自动示教系统及控制方法。
技术介绍
在半导体前道工艺晶圆的生产过程中，因为过程复杂成本高昂，对晶圆的产能和合格率要求非常严格，所以尽可能的去避免因调试或器件损坏造成设备停机。在TRACK入厂调试或者进行单元更换时，需要对相关单元进行位置示教以保证机械手能准确无误地把晶圆高精度地传输到指定位置。因为生产停机会对生产方带来较大的经济损失，所以要求示教工作尽可能在短时间内准确完成。在现有模式下，机械手输送单元中心位置示教都是通过操作人员目测或者通过半自动辅助设备进行，存在着耗时同时精度低的问题，很容易因为示教位置不当造成晶圆无法传输到指定位置或者机械手碰撞的现象。而且，现有的自动示教机械手系统必须依赖于无线通信晶圆工具，对图像进行采集和控制。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供一种能够实现输送单元中心位置自动示教功能的机械手及控制方法，解决现有耗时及定位精度易受影响的问题，同时可以降低因人为失误造成设备损坏的风险。本专利技术为实现上述目的所采用的技术方案是：一种机械手自动示教系统，包括机械手无线通信模块连接机械手控制器，接收机械手控制器发出的控制信号，与机械手控制器进行通信；机械手连接机械手无线通信模块，接收机械手无线通信模块的控制信号，移动到目标位置；自动示教用无线采集通讯模块置于所述机械手的手臂内侧，且连接所述机械手无线通信模块，将采集到的信号反馈给机械手无线通信模块。所述自动示教用无线采集通讯模块包括通过电源线相互连接的摄像头和无线通信单元。所述摄像头和无线通信单元固定于机械手手臂内侧的中轴线上，且摄像头略超过机械手手臂中心。所述机械手上设置电源线连接无线通信模块和摄像头，为其供电。一种机械手自动示教控制方法，步骤1：机械手控制器发出控制指令给机械手，驱动自动示教用无线采集通讯模块中的摄像头移动到指定位置；步骤2：自动示教用无线采集通讯模块接收机械手控制器发出的控制指令，控制摄像头对目标对象进行图像采样，并通过机械手无线通信模块将数据发送给机械手控制器；步骤3：机械手控制器对收到的数据进行实时处理和模型识别，并判断示教结果若满足示教条件，则对示教结果进行保存。所述示教结果若不满足示教条件，则返回步骤1。本专利技术具有以下有益效果及优点：1.本专利技术具有结构简单，实现方便，自动便捷等特点；2.本专利技术全自动方式有效地提高了精度，节约位置示教时间，大幅提高产能节省经费；3.本专利技术采用自动方式，可有效防止人为失误，降低机器损坏的风险。附图说明图1是本专利技术的整体结构图；图2是本专利技术的自动示教用无线采集通讯模块图；其中1为自动示教用无线采集通讯模块、2为机械手、3为机械手控制器、4为机械手无线通信模块、5为摄像头、6为无线通信单元、7为电源线。具体实施方式下面结合附图及实施例对本专利技术做进一步的详细说明。本专利技术是一具能实现输送单元中心位置自动示教功能的机械手，通过内置的摄像头和无线通信模块能够实现对晶片的自动对位示教、保存位置信息的功能。同时可实现对设备腔体下部的实时监控。本专利技术主要功能为：机械手控制器驱动机械手手臂上的自动示教用无线采集通讯模块移动到指定位置；通过无线通信方式发送指令，使用自动示教用无线采集通讯模块的内置摄像头对指定位置进行数据采集并通过无线通信发送给机械手控制器；机械手控制器内置图像处理单元对采集的数据进行识别定位，保证机械手的手臂中心与输送位置中心一致；识别定位后所获得的输送单元位置信息作为示教位置自动保存。本专利技术还可以通过机械手控制器驱动机械手进行运动，通过配置在机械手手臂上的内置摄像头可对机械手所在位置的下部进行实时观察。如图1所示为本专利技术的整体结构图，机械手无线通信模块连接机械手控制器，接收机械手控制器发出的控制信号，与机械手控制器进行通信；机械手连接机械手无线通信模块，接收机械手无线通信模块的控制信号，移动到目标位置；自动示教用无线采集通讯模块置于机械手的手臂内侧，且连接机械手无线通信模块，将采集到的信号反馈给机械手无线通信模块。如图2所示为本专利技术的自动示教用无线采集通讯模块图，摄像头和无线通信单元固定于机械手手臂内侧的中轴线上，且摄像头略超过机械手手臂中心。无线通信单元RF和摄像头固定在机械手手臂中轴线上，摄像头略超过机械手手臂中心；无线通信单元RF与摄像头的厚度均为3mm。机械手有电源线与无线通信模块及摄像头连接，提供供电。通过机械手上的摄像头对目标物体(圆孔或突起物)进行数据采集，并通过无线通信将数据发给机械手控制器。机械手上搭载微型摄像头1具，对圆孔、突起物或边框进行图像识别。利用机械手控制器内部的图像处理单元对自动示教用无线通信模块所采集的结果进行识别，进而实现自动位置修正，并对最终认识的正确结果进行记忆保存。机械手上的摄像头可以实时对下方进行监控。摄像头和无线通信模块通过螺丝固定在机械手手臂内侧。机械手自动示教控制方法包括：1.机械手控制器发出指令给机械手，驱动机械手手臂上的摄像头移动到指定位置。2.机械手控制器通过无线通信单元发出指令给机械手手臂上的自动示教用无线通信模块。3.摄像头对目标对象进行图像采样，并通过无线通信模块将数据发送给机械手控制器。4.机械手控制器利用图像处理单元进行实时处理和模型识别。5.机械手控制器对处理结果(图像结果及坐标)进行判断。如果结果满足示教条件，则对结果信息中所包含的位置信息作为机械手输送单元中心位置进行保存；如果结果不满足示教条件，则重复执行1-3直到条件满足。机械手控制器将采集数据发给设备系统作为监控视频使用。机械手上的无线通信模块与机械手控制器的内部无线通信模块遵照SEMI标准进行数据通信。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机械手自动示教系统，其特征在于：包括机械手无线通信模块连接机械手控制器，接收机械手控制器发出的控制信号，与机械手控制器进行通信；机械手连接机械手无线通信模块，接收机械手无线通信模块的控制信号，移动到目标位置；自动示教用无线采集通讯模块置于所述机械手的手臂内侧，且连接所述机械手无线通信模块，将采集到的信号反馈给机械手无线通信模块。

【技术特征摘要】
1.一种机械手自动示教系统，其特征在于：包括机械手无线通信模块连接机械
手控制器，接收机械手控制器发出的控制信号，与机械手控制器进行通信；
机械手连接机械手无线通信模块，接收机械手无线通信模块的控制信号，
移动到目标位置；
自动示教用无线采集通讯模块置于所述机械手的手臂内侧，且连接所述机
械手无线通信模块，将采集到的信号反馈给机械手无线通信模块。
2.根据权利要求1所述的机械手自动示教系统，其特征在于：所述自动示教用
无线采集通讯模块包括通过电源线相互连接的摄像头和无线通信单元。
3.根据权利要求2所述的机械手自动示教系统，其特征在于：所述摄像头和无
线通信单元固定于机械手手臂内侧的中轴线上，且摄像头略超过机械手手臂中
心。
4.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：王继周，张爽，
申请(专利权)人：沈阳芯源微电子设备有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21