[发明专利]使用照相机用于机械手校准的方法和系统

说明书

相关申请

本申请要求于2007年8月30日申请，并且名称为“METHOD AND APPARATUS FOR ROBOT CALIBRATION WITH A CAMERA”的美国临 时专利申请No.60/969,124的优先权，于此将其参考结合。

技术领域

本发明的实施例涉及机械手校准，并且更具体地涉及利用照相机来用 于机械手校准。

背景技术

许多工业使用精密的制造设备，该精密的制造设备包括多个传感器、 控制装置、以及机械手元件，其每一个都可在工艺过程中被认真监控来确 保产品质量。机械手元件需要校准来精确地限定机械手系统的机械结构的 预置位置，以便合适地确保系统功能。通过校准机械手的机械机构，在机 械手和制造设备元件(例如装载站、备用室、处理室)之间可以建立目标 的合适转交。由于各种原因需要机械手校准：包括在初始安装之后；在维 护元件、预防性维修、重新启动或重新校准制造设备之后；以及机械手的 绝对位置已经改变的其它任何时间。

对于一些制造设备(例如半导体制备设备、自动推进制造设备)来 说，由于必须用于执行校准的时间而完全关闭设备是昂贵和消耗时间的。 用于执行校准的传统方法通常需要完全或部分关闭设备。例如，通常通过 使设备从正常的制造操作离线来执行用于半导体处理设备的机械手元件的 校准。需要被校准移至处理室和从处理室转移晶片的机械手需要使处理室 离线(例如移走处理气体、改变压力、电压、磁场等)，打开处理室和人 工执行校准。典型地，维修人员亲自将销或夹具对准于处理室的一个元件 中，然后人工执行机械手处理系统和处理室之间的校准。在已经完成校准 之后，物理移走销或夹具，并且封闭处理室的盖子。制造人员然后将在将 该室返回联机之前对处理室进行鉴定。

通过利用类似于晶片成形的盘，其它现有技术方法已经试图将制造设 备离线的时间和费用最小化，以使机械手可以将盘装载进入各种类型的制 备设备和卸载盘。然而该盘需要照相技术以用于执行机械手和各种类型的 制造设备之间的校准。照相技术必须被传授以用于执行机械手校准，以便 对准在制造设备中发现的各种类型的，在时间、成本、操作和/或维护源方 面产生附加的复杂性和花费的目标。

附图说明

在附图的图中，通过例子，并且不通过限制来描述本发明，并且其 中：

图1描述了具有在负载锁定站上被定位的照相机的制造机器的一个实 施例；

图2描述了具有各种照相机位置的制造机器的实施例；

图3描述了与照相机站对准的机械手叶片的一个实施例；

图4描述了被定位进入处理室中的机械手叶片的实施例；

图5描述了用于提供机械手校准的实施例的流程图；

图6描述了以计算机系统为示范形式的机器的图解表示，在其内部可 以执行用于引起机器执行于此讨论的方法的任何一个或多个的一组指令。

具体实施方式

于此描述的是用于对机械手元件执行校准的方法和系统。在一个实施 例中，用于执行机械手校准的方法包括人工校准相对于目标对准的机械手 叶片的中心。该方法进一步包括记录相对于照相机对准的机械手叶片的中 心的第一位置值。该方法进一步包括自动确定相对于照相机对准的机械手 叶片的中心的第二位置值。该方法进一步包括根据第二位置值和第一位置 值之间的偏移量超过第一位置值的容许偏移量来自动重新校准机械手叶 片。在一个实施例中，相对于具有处于关闭位置的盖子的处理室确定机械 手叶片的重新校准。

与先前讨论的现有技术方法相反，在重新校准过程中避免了处理室的 打开，这避免颗粒进入处理室中。相比需要用打开的处理室的人工校准的 现有技术方法，重新校准过程中机器停机时间和劳动时间被显著减小。在 一个实施例中，照相机位置被固定在处理室之外，因此允许相同的重新校 准过程用于具有不同工艺参数(例如温度、处理气体、压力)的各种类型 的制造机器。此外，在重新校准过程中，由于机械手叶片的相同的中心被 用于重新校准，机械手的位置将被确保成与校准过程中相同程度的精确 度。