[发明专利]机器人保持物体的基于传感器的校正

说明书

机器人物体搬运系统包括机械手臂、非接触式传感器、第一站和计算装置。计算装置用于使机械手臂将物体拾取在末端执行器上、使机械手臂将物体定位在非接触式传感器的检测区域内、使非接触式传感器生成物体的传感器数据、基于传感器数据确定物体相对于目标取向的旋转误差或物体相对于目标位置的位置误差中的至少一者、使对机械手臂的调整自物体近似消除旋转误差或位置误差中的至少一者，并使机械手臂将物体放置在第一站处，其中所放置的物体没有旋转误差或位置误差中的至少一者。

技术领域

本公开的实施例涉及对由机械手臂拾取的物体的未对准(例如，旋转未对准)的检测和校正。

背景技术

在半导体处理和其他电子器件处理中经常会使用平台，该平台使用机械手臂以在处理腔室之间、从存储区域(例如，前开式晶片传送盒(FOUP))到处理腔室、从处理腔室到存储区域等等传送如晶片之类的物体。在许多情况下，当机械手臂的末端执行器拾取物体时，所述物体没有对准。当末端执行器拾取物体时，物体可包括旋转误差和/或位置误差。传统上，是通过将物体放入对准器站来校正这种未对准，该对准器站旋转物体直到物体具有正确的对准。在将物体移动到物体的目的地之前，机械手臂接着自对准器站拾取回经对准的物体。使用对准器站来校正物体的对准会增加用于在起始位置和目的地之间传送物体的时间时并增加额外(在对准器站和机械手臂之间)的切换，此切换可能会引入其他错误。另外，对准器站在平台和平台所处的制造设施中消耗了宝贵的空间，并增加了平台的额外成本。此外，对于一些物体，末端执行器、用于末端执行器的配接器和/或物体本身的设计被制成适应对准器站。然而，通过设计这些部件以适应对准器站，末端执行器、配接器和/或物体设计对于其他目的可能不太有效。

发明内容

本文所述的一些实施例包括对准物体的方法。方法可包括以下步骤：将物体拾取在机械手臂的末端执行器上。然后可使用机械手臂来将物体定位在非接触式传感器的检测区域内。在将物体保持在机械手臂的末端执行器上的同时，可使用非接触式传感器生成物体的传感器数据。然后可基于传感器数据确定物体相对于目标取向的旋转误差或物体相对于目标位置的位置误差中的至少一者。可调整机械手臂以自物体近似消除旋转误差或位置误差中的至少一者。接着可使用机械手臂来将物体放置在第一站处，其中所放置的物体没有旋转误差或位置误差中的至少一者。

在一些实施例中，机器人物体搬运系统包括：机械手臂，其包括末端执行器；非接触式传感器，其具有在机械手臂的范围内的检测区域；第一站，其在机械手臂的范围内；及可操作地耦接到非接触式传感器和机械手臂的计算装置。计算装置可执行指令以使机械手臂将物体拾取在末端执行器上。计算装置可进一步使机械手臂将物体定位在非接触式传感器的检测区域内。在将物体保持在机械手臂的末端执行器上的同时，计算装置还可使非接触式传感器生成物体的传感器数据。计算装置可进一步基于传感器数据确定物体相对于目标取向的旋转误差或物体相对于目标位置的位置误差中的至少一者。计算装置可进一步使对机械手臂的调整自物体近似消除旋转误差或位置误差中的至少一者。计算装置可进一步使机械手臂将物体放置在第一站处，其中所放置的物体没有旋转误差或位置误差中的至少一者。

在一些实施例中，一种机器人搬运系统包括：机械手臂，其包括末端执行器；在机械手臂的范围内的第一站；在机械手臂的范围内的第二站；非接触式传感器，其具有在第一站中的检测区域；及计算装置，其可操作地耦接至非接触式传感器和机械手臂。计算装置可执行指令，以使非接触式传感器在物体位于第一站处时生成物体的传感器数据。计算装置可进一步基于传感器数据确定物体相对于目标取向的旋转误差。计算装置可进一步确定用于物体的角度校正，该角度校正将近似消除物体的旋转误差。计算装置可进一步执行下列步骤一次或多次直到对物体实现角度校正为止：使机械手臂从第一站拾取物体；重新定位末端执行器；使机械手臂使用该经重新定位的末端执行器将物体放下回到第一站上，该物体具有减小的旋转误差；及再次重新定位该末端执行器。计算装置可进一步使机械手臂再次从第一站拾取物体。计算装置可进一步使机械手臂将物体放置在第二站处，其中被放置在第二站处的物体没有旋转误差。

附图说明