預對準機與機械手相對坐標系的標定方法
【專利摘要】本發明公開了一種預對準機與機械手相對坐標系的標定方法，所述標定方法包括：第一、設定預對準機所處的坐標系為xoy坐標系，機械手所處的坐標系為x′o′y′坐標系；第二、利用一處于所述xoy坐標系內的晶圓相對于所述x′o′y′坐標系徑向移動，確定所述x′o′y′坐標系在所述xoy坐標系內的姿態；第三、將所述晶圓相對于所述x′o′y′坐標系轉動，確定所述x′o′y′坐標系在所述xoy坐標系內的位置，即得到所述機械手與所述預對準機的相對位置關系。本發明可實現真空吸附式機械手在真空吸附式預對準機坐標系下的準確定位，從而可有效提高對晶圓的預對準精度及傳輸精度。
【專利說明】預對準機與機械手相對坐標系的標定方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及機械手操控【技術領域】，特別涉及一種預對準機與機械手相對坐標系的標定方法，主要用于確定機械手與被操控設備的相對位置，以使操控更加準確。
【背景技術】
[0002]機械手是一種能夠模仿人手和臂的某些動作功能、按照固定程序抓取、搬運物件或者操作工具的自動操作裝置。目前，在集成電路制作技術中，真空吸附式單軸預對準機都需要與機械手共同來完成對晶圓的預對準，即識別晶圓圓心及缺口或切邊位置并使缺口或切邊朝向某一預設的方向，并且大多采用真空吸附式機械手。當預對準機識別出晶圓圓心后，應由機械手調整晶圓位置，使預對準機上真空吸盤的轉軸通過晶圓圓心。若此時不知道預對準機與機械手坐標系的相對位置信息，則系統將無法給機械手指令指其對晶圓做出準確的調整，預對準結束后也無法得知晶圓在機械手上的確切位置，預對準將失去意義。則此時需要進行標定，標定的任務是確定兩坐標系的姿態(即預對準機坐標系與機械手坐標系的相對轉角)和位置(即預對準機坐標系原點與機械手坐標系原點的相對位置)。
[0003]在實現本發明的過程中，發明人發現現有技術至少存在以下問題:現有的確定以及調節機械手與預對準機的位置是使用人工試教，使得機械手與預對準機的相對位置很難確定或者精度很低，從而晶圓的對準精度大大降低。
【發明內容】
[0004]為了解決現有技術的問題，本發明實施例提供了一種預對準機與機械手相對坐標系的標定方法，該方法通過標定獲得預對準機與機械手坐標系的相對位置信息，來實現機械手末端在預對準機坐標系中的準確定位，從而提高對晶圓預對準的精度。所述技術方案如下:
[0005]一種預對準機與機械手相對坐標系的標定方法，所述標定方法包括:
[0006]S1、設定預對準機所處的坐標系為xoy坐標系，機械手所處的坐標系為X' o' y'坐標系；
[0007]S2、利用一處于所述xoy坐標系內的晶圓相對于所述X' o' y'坐標系徑向移動，確定所述X' ο' y'坐標系在所述xoy坐標系內的姿態；
[0008]S3、將所述晶圓相對于所述X' o' y'坐標系轉動，確定所述X' ο丨y'坐標系在所述xoy坐標系內的位置，即得到所述機械手與所述預對準機的相對位置關系。
[0009]進一步地,在步驟S2中,確定所述X' o' y'坐標系在所述xoy坐標系內姿態的方法包括:
[0010]S201、將處于所述xoy坐標系內的所述晶圓的圓心轉移至某一位置B，得出B點相對于所述xoy坐標系原點的偏心量d=B0 ；
[0011]S202、將所述機械手移動至接近B點的某一位置A，再將所述機械手與所述晶圓一起沿O' A方向移動距離d，記下所述機械手新處的位置A'、所述晶圓圓心新處的位置B'；
[0012]S203、測量出B'點的偏心量d' =B' 0，則所述x' o' y'坐標系在所述xoy坐標系內的姿態角t=B' B0,根據余弦定理求得:
【權利要求】
1.一種預對準機與機械手相對坐標系的標定方法，其特征在于，所述標定方法包括: S1、設定預對準機所處的坐標系為xoy坐標系，機械手所處的坐標系為X'O' Y'坐標系; S2、利用一處于所述xoy坐標系內的晶圓相對于所述X'o' J1坐標系徑向移動,確定所述X' o' J1坐標系在所述xoy坐標系內的姿態； S3、將所述晶圓相對于所述X'o' j'坐標系轉動，確定所述X' o' Y'坐標系在所述xoy坐標系內的位置，即得到所述機械手與所述預對準機的相對位置關系。
2.根據權利要求1所述的預對準機與機械手相對坐標系的標定方法，其特征在于，在步驟S2中，確定所述X' o' j'坐標系在所述xoy坐標系內姿態的方法包括: S201、將處于所述xoy坐標系內的所述晶圓的圓心轉移至某一位置B，得出B點相對于所述xoy坐標系原點的偏心量d=B0 ； S202、將所述機械手移動至接近B點的某一位置A，再將所述機械手與所述晶圓一起沿o' A方向移動距離d，記下所述機械手新處的位置A'、所述晶圓圓心新處的位置B'； 5203、測量出B'點的偏心量0-=B' O,則所述X' o' y'坐標系在所述xoy坐標系內的姿態角t=B' BO,根據余弦定理求得:
3.根據權利要求2所述的預對準機與機械手相對坐標系的標定方法，其特征在于，步驟S2還包括修正參數的步驟: S204、在標定所述X,o' j'坐標系在所述xoy坐標系內的姿態角t后，將所述機械手與所述預對準機配合對所述晶圓偏心進行補償，補償后再次計算所述晶圓的偏心量； 若偏心量讀數在要求范圍內，則標定成功；若偏心量讀數在要求范圍之外，則重新進行標定。
4.根據權利要求3所述的預對準機與機械手相對坐標系的標定方法，其特征在于，在步驟S3中，確定所述X, o' j'坐標系在所述xoy坐標系內位置的方法包括: S301、標記所述晶圓圓心在所述xoy坐標系內的初始位置B,標記所述機械手在所述xoy坐標系內的初始位置A ； S302、將所述機械手和所述晶圓一起繞O'轉動角度T，且機械手伸長的長度不變，記下所述機械手新處的位置A,、所述晶圓圓心新處的位置B'； S303、根據B、B'在所述xoy坐標系中的位置，以及等腰三角形BO'B'的頂角ZBO' B' =T，計算出O'在所述xoy坐標系中的位置，即所述X, o' y'坐標系在所述xoy坐標系內的位置。
【文檔編號】B25J19/00GK103808285SQ201210441423
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2012年11月8日 優先權日:2012年11月8日
【發明者】徐方, 呂光, 溫燕修, 張鵬, 周道, 李學威 申請人:沈陽新松機器人自動化股份有限公司