本實(shí)用新型涉及一種校準(zhǔn)模具，特別是涉及一種用于半導(dǎo)體機(jī)械手與機(jī)械臂垂直度的校準(zhǔn)模具。

背景技術(shù)：

晶片的高速自動化生產(chǎn)要求在晶片的各個(gè)制造工序之間對晶片進(jìn)行高效、高精度和高穩(wěn)定性傳輸和定位。這種晶片在各個(gè)工序之間的傳輸和定位通常是由機(jī)器人(Robot)來完成，其中，機(jī)器人(Robot)包括機(jī)械臂(Arm)和機(jī)械手(Blade)，也就是說，機(jī)器人通過配置于其上的機(jī)械手從盛放晶片的卡盒中取出晶片，并送入處理室(Chamber)進(jìn)行相應(yīng)處理。然后，又通過機(jī)械手將處理后的晶片從該處理室中取出來傳送到下一個(gè)處理室進(jìn)行下一道工序處理。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前半導(dǎo)體行業(yè)多數(shù)機(jī)臺均使用Pri Robot，其各種型號種類繁多，使用量巨大。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，因Robot問題需要更換而造成的停機(jī)時(shí)間至復(fù)機(jī)需要6-8小時(shí)，其中包括拆裝和重復(fù)調(diào)試過程。如何縮短停機(jī)時(shí)間，很大程度上取決于安裝調(diào)試時(shí)機(jī)械臂的垂直度是否良好。機(jī)械臂垂直度有問題直接影響換手(Handoff)的位置，造成停機(jī)時(shí)間延長。

首先，垂直度沒調(diào)好直接影響設(shè)備工程師示教(Teach)的進(jìn)度；第二，造成晶圓(wafer)傳送時(shí)出現(xiàn)擦傷現(xiàn)象，晶圓刮到晶盒(cassette)兩邊；第三，反復(fù)拆裝機(jī)械手，進(jìn)行機(jī)械臂垂直度調(diào)節(jié)，容易影響其水平和損耗，因?yàn)闄C(jī)械手多為陶瓷材料制成；第四，由于在制造晶圓的生產(chǎn)過程中，設(shè)備工程師需要定期對機(jī)械手傳送位置進(jìn)行檢修及校正，現(xiàn)有的檢測方法是維護(hù)人員用肉眼來判斷機(jī)械手是否移位，由于采用肉眼來判斷該位置，很大程度上依賴于維護(hù)人員的個(gè)人經(jīng)驗(yàn)，達(dá)不到一次成型的標(biāo)準(zhǔn)，需要做重復(fù)動作，處理這種情況至少要1小時(shí)時(shí)間。

綜上所述，如何提供一種能夠快速有效地校準(zhǔn)機(jī)械手與機(jī)械臂垂直度的校準(zhǔn)模具是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本實(shí)用新型的目的在于提供一種校準(zhǔn)模具，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中因重復(fù)調(diào)節(jié)機(jī)械臂垂直度而導(dǎo)致機(jī)械手的損壞和停機(jī)時(shí)間長的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供一種校準(zhǔn)模具，用于校準(zhǔn)機(jī)械手與機(jī)械臂的垂直度，所述校準(zhǔn)模具至少包括：手持部；安裝部，所述安裝部位于所述手持部的一端，所述安裝部為開口朝外的U形結(jié)構(gòu)，適于安裝于所述機(jī)械臂上；校準(zhǔn)部，所述校準(zhǔn)部位于所述手持部靠近所述安裝部的一側(cè)面，且所述校準(zhǔn)部靠近所述安裝部的一側(cè)邊與所述安裝部靠近所述校準(zhǔn)部的一側(cè)邊形成一直角。

于本實(shí)用新型的一實(shí)施方式中，所述手持部、所述安裝部和所述校準(zhǔn)部為一體成型結(jié)構(gòu)且表面均平滑，所述手持部和所述安裝部的厚度相同。

于本實(shí)用新型的一實(shí)施方式中，所述手持部和所述校準(zhǔn)部均為條狀結(jié)構(gòu)。

于本實(shí)用新型的一實(shí)施方式中，所述機(jī)械臂包括疊置的上手臂、下手臂以及位于所述上手臂表面的角度調(diào)節(jié)盤，所述上手臂位于所述下手臂的中間位置；所述角度調(diào)節(jié)盤表面的兩側(cè)設(shè)有角度調(diào)節(jié)槽，所述角度調(diào)節(jié)槽內(nèi)設(shè)有調(diào)節(jié)螺絲，所述調(diào)節(jié)螺絲連接所述上手臂；所述角度調(diào)節(jié)盤的表面還設(shè)置有用于安裝所述機(jī)械手的安裝孔；所述安裝部設(shè)有通孔，所述通孔對應(yīng)于所述安裝孔的位置。

于本實(shí)用新型的一實(shí)施方式中，所述通孔和所述安裝孔的個(gè)數(shù)均為4個(gè)。

于本實(shí)用新型的一實(shí)施方式中，所述安裝部通過螺絲固定于所述角度調(diào)節(jié)盤的表面，且所述校準(zhǔn)部靠近所述上手臂的一側(cè)邊與所述上手臂靠近所述校準(zhǔn)部的一側(cè)邊重合。

于本實(shí)用新型的一實(shí)施方式中，所述調(diào)節(jié)螺絲設(shè)有兩個(gè)，所述調(diào)節(jié)螺絲位于所述安裝部的U形開口內(nèi)。

于本實(shí)用新型的一實(shí)施方式中，所述角度調(diào)節(jié)盤正時(shí)針和逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)角度范圍為0-45度。

于本實(shí)用新型的一實(shí)施方式中，所述校準(zhǔn)模具還包括水平儀，所述水平儀設(shè)置于所述校準(zhǔn)模具上，適于測量所述機(jī)械臂的水平度。

如上所述，本實(shí)用新型的校準(zhǔn)模具，具有以下有益效果：

1、一次性調(diào)節(jié)機(jī)械臂與機(jī)械手的垂直度，避免重復(fù)調(diào)節(jié)而導(dǎo)致機(jī)械手的二次損壞；

2、極大程度減少工程師看換手時(shí)間和機(jī)臺的停機(jī)時(shí)間，同時(shí)，節(jié)約了人力；

3、使用該校準(zhǔn)模具簡單方便，相對設(shè)備工程師肉眼判斷，校準(zhǔn)效率高，精度高。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型校準(zhǔn)模具的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實(shí)用新型機(jī)械臂的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本實(shí)用新型校準(zhǔn)模具固定于機(jī)械臂并呈90度狀態(tài)的示意圖。

圖4為本實(shí)用新型校準(zhǔn)模具于一實(shí)施例中的尺寸比例。

元件標(biāo)號說明

1 校準(zhǔn)模具

11 手持部

12 安裝部

121 通孔

13 校準(zhǔn)部

2 機(jī)械臂

21 上手臂

22 下手臂

23 角度調(diào)節(jié)盤

231 安裝孔

24 調(diào)節(jié)螺絲

25 角度調(diào)節(jié)槽

具體實(shí)施方式

以下由特定的具體實(shí)施例說明本實(shí)用新型的實(shí)施方式，熟悉此技術(shù)的人士可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本實(shí)用新型的其他優(yōu)點(diǎn)及功效。

請參閱圖1至圖4。須知，本說明書所附圖式所繪示的結(jié)構(gòu)、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示的內(nèi)容，以供熟悉此技術(shù)的人士了解與閱讀，并非用以限定本實(shí)用新型可實(shí)施的限定條件，故不具技術(shù)上的實(shí)質(zhì)意義，任何結(jié)構(gòu)的修飾、比例關(guān)系的改變或大小的調(diào)整，在不影響本實(shí)用新型所能產(chǎn)生的功效及所能達(dá)成的目的下，均應(yīng)仍落在本實(shí)用新型所揭示的技術(shù)內(nèi)容得能涵蓋的范圍內(nèi)。同時(shí)，本說明書中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中間”及“一”等的用語，亦僅為便于敘述的明了，而非用以限定本實(shí)用新型可實(shí)施的范圍，其相對關(guān)系的改變或調(diào)整，在無實(shí)質(zhì)變更技術(shù)內(nèi)容下，當(dāng)亦視為本實(shí)用新型可實(shí)施的范疇。

請參閱圖1，本實(shí)用新型提供一種校準(zhǔn)模具，用于校準(zhǔn)機(jī)械手與機(jī)械臂2的垂直度，所述校準(zhǔn)模具1至少包括：手持部11；安裝部12，所述安裝部12位于所述手持部11的一端，所述安裝部12為開口朝外的U形結(jié)構(gòu)，適于安裝于所述機(jī)械臂2上；校準(zhǔn)部13，所述校準(zhǔn)部13位于所述手持部11靠近所述安裝部12的一側(cè)面，且所述校準(zhǔn)部13靠近所述安裝部12的一側(cè)邊與所述安裝部12靠近所述校準(zhǔn)部13的一側(cè)邊形成一直角。

作為示例，所述手持部11、所述安裝部12和所述校準(zhǔn)部13為一體成型結(jié)構(gòu)且表面均平滑，所述手持部11和所述安裝部12的厚度相同。

作為示例，所述手持部11和所述校準(zhǔn)部13均為條狀結(jié)構(gòu)。

請參閱圖2，所述機(jī)械臂2包括疊置的上手臂21、下手臂22以及位于所述上手臂21表面的角度調(diào)節(jié)盤23，所述上手臂21位于所述下手臂22的中間位置；所述角度調(diào)節(jié)盤23表面的兩側(cè)設(shè)有角度調(diào)節(jié)槽25，所述角度調(diào)節(jié)槽25內(nèi)設(shè)有調(diào)節(jié)螺絲24，所述調(diào)節(jié)螺絲24連接所述上手臂21；所述角度調(diào)節(jié)盤23的表面還設(shè)置有用于安裝所述機(jī)械手(未示出)的安裝孔231；所述安裝部12設(shè)有通孔121，所述通孔121對應(yīng)于所述安裝孔231的位置。

所述通孔121對應(yīng)于所述安裝孔231的位置，以利于后續(xù)將所述校準(zhǔn)模具1安裝于所述角度調(diào)節(jié)盤23上。

所述上手臂21位于所述下手臂22的中間位置，也即處于R offset(零點(diǎn))位置，這里需要說明的是，每一臺Robot都必須做好R offset，否則機(jī)械臂2在動作時(shí)會撞到機(jī)臺以及影響Teach Handoff(換手)位置。

一般情況下，設(shè)備工程師在調(diào)整所述機(jī)械臂2和所述機(jī)械手的過程中，首先，根據(jù)肉眼目測來判斷大概需要調(diào)節(jié)的角度；然后，裝上所述機(jī)械手，此時(shí)，機(jī)械手是完全覆蓋住所述角度調(diào)節(jié)槽25和所述調(diào)節(jié)螺絲24的；最后，檢測所述機(jī)械手與所述機(jī)械臂2是否垂直。

這里遇到的問題是，當(dāng)最后裝上機(jī)械手時(shí)發(fā)現(xiàn)，機(jī)械手與所述機(jī)械臂2并不垂直，此時(shí)，需要拆下所述機(jī)械手，再次重復(fù)上述的調(diào)整過程，有時(shí)候或許要重復(fù)很多次，由于機(jī)械手多為陶瓷材質(zhì)制成，不同機(jī)臺Robot上的機(jī)械手費(fèi)用一般都在幾千美金一個(gè)，反復(fù)拆裝會導(dǎo)致機(jī)械手的二次損壞，而且影響其水平度，同時(shí)浪費(fèi)了很多時(shí)間。

作為示例，所述通孔121和所述安裝孔231的個(gè)數(shù)均為4個(gè)。

作為示例，所述安裝部12通過螺絲固定于所述角度調(diào)節(jié)盤23的表面，且所述校準(zhǔn)部13靠近所述上手臂21的一側(cè)邊與所述上手臂21靠近所述校準(zhǔn)部13的一側(cè)邊重合。

本實(shí)用新型是利用校準(zhǔn)模具1代替機(jī)械手的反復(fù)拆裝，以此減少對機(jī)械手的二次磨損。請參閱圖3，為本實(shí)用新型校準(zhǔn)模具固定于機(jī)械臂2并呈90度狀態(tài)的示意圖。在使用過程中，首先將所述安裝部12通過螺絲固定于所述角度調(diào)節(jié)盤23的表面，然后將所述校準(zhǔn)部13靠近所述上手臂21的一側(cè)邊與所述上手臂21靠近所述校準(zhǔn)部13的一側(cè)邊重合/貼合，由于所述校準(zhǔn)部13靠近所述安裝部12的一側(cè)邊與所述安裝部12靠近所述校準(zhǔn)部13的一側(cè)邊為一直角，即說明所述校準(zhǔn)模具1與所述機(jī)械臂2垂直，再拆卸下所述校準(zhǔn)模具1，安裝上所述機(jī)械手，此時(shí)所述機(jī)械手也是與所述機(jī)械臂2垂直的。

作為示例，所述調(diào)節(jié)螺絲24設(shè)有兩個(gè)，所述調(diào)節(jié)螺絲24位于所述安裝部12的U形開口內(nèi)。這樣可以避免直接調(diào)整機(jī)械手時(shí)機(jī)械手對所述角度調(diào)節(jié)槽25和所述調(diào)節(jié)螺絲24的遮蓋，可以一邊調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)螺絲24，一邊判斷垂直度，節(jié)約Down機(jī)時(shí)間。

作為示例，所述角度調(diào)節(jié)盤23正時(shí)針和逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)角度范圍為0-45度?？梢赃M(jìn)行角度的微調(diào)。

作為示例，所述校準(zhǔn)模具1還包括水平儀(未示出)，所述水平儀設(shè)置于所述校準(zhǔn)模具1上，適于測量所述機(jī)械臂2的水平度。由于機(jī)械手的水平度在也是很重要的指標(biāo)，可將水平儀放置于所述校準(zhǔn)模具1上，前后推動上手臂21，可以觀察機(jī)械臂2水平度是否良好。

作為示例，請參閱圖4，顯示為本實(shí)用新型校準(zhǔn)模具1設(shè)計(jì)的一種具體的尺寸比例。所述手持部11和所述安裝部12的總長度為200mm，寬度為40mm，厚度均為6.8mm；所述通孔121的間距為24.85mm，且所述通孔121的直徑為5.925mm；所述校準(zhǔn)部13的長度為50mm，寬度為10.2mm，厚度為10mm。

綜上所述，本實(shí)用新型的校準(zhǔn)模具可以一次性調(diào)節(jié)機(jī)械臂與機(jī)械手的垂直度，避免重復(fù)調(diào)節(jié)而導(dǎo)致機(jī)械手的二次損壞；減少工程師看換手時(shí)間和機(jī)臺停機(jī)時(shí)間，同時(shí)減少設(shè)備工程師的工作量；相對于設(shè)備工程師用肉眼判斷憑經(jīng)驗(yàn)調(diào)節(jié)垂直度而言，該校準(zhǔn)模具使用簡單方便，校準(zhǔn)效率高，精度高。

上述實(shí)施例僅例示性說明本實(shí)用新型的原理及其功效，而非用于限制本實(shí)用新型。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本實(shí)用新型的精神及范疇下，對上述實(shí)施例進(jìn)行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者在未脫離本實(shí)用新型所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本實(shí)用新型的權(quán)利要求所涵蓋。