半導體機器人末端執行機構的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及機器人執行機構領域，特別是涉及一種用于夾取產品的半導體機器人末端執行機構。
【背景技術】
[0002]現今在半導體行業內，利用潔凈機器手傳輸晶圓片體類產品的做法非常廣泛，作為機器手執行機構的末端執行器則用量更為龐大。而現在使用的末端執行器多為較薄的陶瓷、金屬等板材制造。由于板材自有的特性，其在受到應力時各方向的表現并不一致，按照手指的形狀區分方向，在一定條件下，手指長方向與寬方向具有良好的耐沖擊和耐壓性，但厚度方向在耐沖擊和耐壓性方面卻較為薄弱。撞碎末端執行器的力也是沖擊力與壓力共同作用的結果。而且末端執行器本身成本并不低廉，一旦在生產時發生問題，會對整個生產進度造成不良影響。現有技術中如中國發明專利CN 202232196 U中公開的一種獼猴桃采摘末端執行器，包括機械裝置和傳感系統，通過機械裝置中的手指進行夾持動作，傳感系統中的紅外位置開關、壓力傳感器、霍爾位置傳感器和碰撞傳感器對手指和獼猴桃的位置進行定位，指導手指安全的完成動作。上述幾種傳感器的作用僅是保證了末端執行器的動作能夠正常進行，包括末端執行器的伸出、夾持、旋擰和復位，并沒有在與末端執行器工作面垂直的方向即厚度方向上進行保護，一旦末端執行器在厚度方向受到沖擊，很容易造成末端執行器的損壞。
【發明內容】
[0003]本發明要解決的技術問題是提供一種能夠對工作面垂直方向上的受力提供預警、降低維護成本、結構簡單的半導體機器人末端執行機構。
[0004]本發明半導體機器人末端執行機構，包括控制系統和安裝件，安裝件內安裝有第一壓力傳感器和第二壓力傳感器，第一壓力傳感器和第二壓力傳感器之間安裝有鉸鏈軸，鉸鏈軸的兩端活動安裝在安裝件兩個側壁的軸孔上，鉸鏈軸上固定有壓板，壓板能夠隨鉸鏈軸共同轉動，壓板的內側面能夠與第一壓力傳感器和第二壓力傳感器相接觸，壓板上安裝有蓋板，蓋板將末端執行器的連接端與壓板的外側面固定連接，且連接端在壓板上安裝的方向與鉸鏈軸垂直，控制系統用于將第一壓力傳感器和第二壓力傳感器的壓力差值與設定壓力差值比較，并發出預警信號。
[0005]本發明半導體機器人末端執行機構，其中所述末端執行器包括板體，板體上具有連接端，板體上還并列加工有第一氣孔和第二氣孔，板體的正反兩面上各安裝有一個吸附面，板體內部加工有兩條氣道，第一氣孔和第二氣孔各通過一條氣道與其中一個吸附面相連通。
[0006]本發明半導體機器人末端執行機構，其中所述板體正反兩面各設置有一對支持面。
[0007]本發明半導體機器人末端執行機構，其中所述第一氣孔和第二氣孔貫穿板體表面。
[0008]本發明半導體機器人末端執行機構，其中所述控制系統包括用于接收第一壓力傳感器和第二壓力傳感器壓力信號的信號接收模塊、用于計算第一壓力信號傳感器和第二壓力信號傳感器壓力差的信號運算模塊、用于將信號運算模塊得到的壓力差與設定壓力差做比較并判斷是否滿足報警條件的信號處理模塊和用于向上位機發出報警的預警模塊。
[0009]本發明半導體機器人末端執行機構與現有技術不同之處在于本發明半導體機器人末端執行機構在安裝件上安裝了兩個壓力傳感器，在兩個壓力傳感器中間設置了能夠帶動壓板一起轉動的鉸鏈軸，壓板還和末端執行器連接，這樣當末端執行器受到垂直其板體方向向上或向下的合力時，末端執行器會和壓板一同轉動一定角度，此時壓板下方的第一壓力傳感器和第二壓力傳感器受到的壓力就會有所變化，當其變化所產生的差值大于設定值時，控制系統就會向上位機發出報警信號，要求末端執行器停止工作，從而起到保護末端執行器的作用。本發明可以對末端執行機構中的末端執行器在垂直于其板體方向的受力做出預警，有效保護末端執行器，減少末端執行器更換的次數，延長末端執行器的使用壽命，從而降低半導體機器人末端執行機構的運營和維護成本。
[0010]下面結合附圖對本發明的半導體機器人末端執行機構作進一步說明。
【附圖說明】
[0011]圖1為本發明半導體機器人末端執行機構的立體圖；
[0012]圖2為本發明半導體機器人末端執行機構的主視圖；
[0013]圖3為圖2中A-A向剖視圖；
[0014]圖4為本發明半導體機器人末端執行機構中末端執行器的主視圖；
[0015]圖5為圖4中B-B向剖視圖；
[0016]圖6為圖3中C處局部放大圖；
[0017]圖7為圖3中D處局部放大圖；
[0018]圖8為本發明半導體機器人末端執行機構中控制系統的工作原理圖。
【具體實施方式】
[0019]如圖1-3所示，本發明半導體機器人末端執行機構包括控制系統和安裝件I。安裝件I用于與機器人本體進行連接，安裝件I內安裝有第一壓力傳感器7和第二壓力傳感器9，第一壓力傳感器7和第二壓力傳感器9之間安裝有鉸鏈軸8，鉸鏈軸8的兩端活動安裝在安裝件I兩個側壁的軸孔上。鉸鏈軸8上固定有壓板2，壓板2可以隨鉸鏈軸8共同轉動。壓板2的內側面能夠與第一壓力傳感器7和第二壓力傳感器9相接觸，當壓板2在隨鉸鏈軸8轉動時，對第一壓力傳感器7和第二壓力傳感器9的壓力會有所不同。壓板2上安裝有蓋板3，蓋板3將末端執行器的板體4上的連接端與壓板2的外側面固定連接，且連接端在壓板2上安裝的方向與鉸鏈軸8垂直，以保證末端執行器可以同壓板2和鉸鏈軸8共同轉動。如圖4和圖5所示，末端執行器的板體4具有正反兩個工作面，板體4上還并列加工有第一氣孔11和第二氣孔12，板體4的正反兩面上各安裝有一個吸附面5，如圖6和圖7所示，板體4內部加工有兩條氣道10，第一氣孔11和第二氣孔12各通過一條氣道10與其中一個吸附面5相連通。其中第一氣孔11和第二氣孔12貫穿板體4表面，這樣可以保證板體4在任意一個面工作時，第一氣孔11和第二氣孔12與機器人本體的連接方式都完全相同，便于末端執行器的安裝使用。板體4正反兩面各設置有一對支持面6。
[0020]如圖8所示，控制系統用于將第一壓力傳感器7和第二壓力傳感器9的壓力差值與設定壓力差值比較，并在必要時發出預警信號。控制系統包括信號接收模塊15、信號運算模塊16、信號處理模塊17和預警模塊18。其中信號接收模塊15用于接收第一壓力傳感器7和第二壓力傳感器9壓力信號，信號運算模塊16用于信號接收模塊15接收到的兩個壓力信號的差值，信號處理模塊17用于將信號運算模塊16得到的壓力差與設定壓力差做比較，判斷是否滿足報警條件，當所得壓力差大于設定壓力差時滿足報警條件，此時預警模塊18將向上位機發出報警信號，要求末端執行器停止工作，保護末端執行機構。
[0021 ]本發明半導體機器人末端執行機構的工作原理如下:末端執行機構在工作開始前首先需要校正兩傳感器壓力差值為0，然后使用末端執行器的吸附面5吸取產品，當末端執行器受到豎直方向的壓力時，末端執行器帶動蓋板3和鉸鏈軸8轉動，此時第一傳感器和第二傳感器受到的壓力將會發生變化，壓力差值不再為O。同時控制系統中的信號接收模塊15不斷接收第一壓力傳感器7和第二壓力傳感器9發出的壓力信號，經過信號運算模塊16和信號處理模塊17處理后，得出結果:若所得第一壓力傳感器7和第二壓力傳感器9的壓力差值小于設定差值，則設備仍會正常工作，若所得第一壓力傳感器7和第二壓力傳感器9的壓力差值大于設定差值，則預警模塊18將向上位機發出報警信號，要求末端執行器停止工作，保護末端執行機構。
[0022]以上所述的實施例僅僅是對本發明的優選實施方式進行描述，并非對本發明的范圍進行限定，在不脫離本發明設計精神的前提下，本領域普通技術人員對本發明的技術方案作出的各種變形和改進，均應落入本發明權利要求書確定的保護范圍內。
【主權項】
1.一種半導體機器人末端執行機構，其特征在于:包括控制系統和安裝件，安裝件內安裝有第一壓力傳感器和第二壓力傳感器，第一壓力傳感器和第二壓力傳感器之間安裝有鉸鏈軸，鉸鏈軸的兩端活動安裝在安裝件兩個側壁的軸孔上，鉸鏈軸上固定有壓板，壓板能夠隨鉸鏈軸共同轉動，壓板的內側面能夠與第一壓力傳感器和第二壓力傳感器相接觸，壓板上安裝有蓋板，蓋板將末端執行器的連接端與壓板的外側面固定連接，且連接端在壓板上安裝的方向與鉸鏈軸垂直，控制系統用于將第一壓力傳感器和第二壓力傳感器的壓力差值與設定壓力差值比較，并發出預警信號。2.根據權利要求1所述的半導體機器人末端執行機構，其特征在于:所述末端執行器包括板體，板體上具有連接端，板體上還并列加工有第一氣孔和第二氣孔，板體的正反兩面上各安裝有一個吸附面，板體內部加工有兩條氣道，第一氣孔和第二氣孔各通過一條氣道與其中一個吸附面相連通。3.根據權利要求2所述的半導體機器人末端執行機構，其特征在于:所述板體正反兩面各設置有一對支持面。4.根據權利要求2所述的半導體機器人末端執行機構，其特征在于:所述第一氣孔和第二氣孔貫穿板體表面。5.根據權利要求1所述的半導體機器人末端執行機構，其特征在于:所述控制系統包括用于接收第一壓力傳感器和第二壓力傳感器壓力信號的信號接收模塊、用于計算第一壓力信號傳感器和第二壓力信號傳感器壓力差的信號運算模塊、用于將信號運算模塊得到的壓力差與設定壓力差做比較并判斷是否滿足報警條件的信號處理模塊和用于向上位機發出報警的預警模塊。
【專利摘要】本發明半導體機器人末端執行機構涉及機器人執行機構領域。其目的是為了提供一種能夠對工作面垂直方向上的受力提供預警、降低維護成本、結構簡單的半導體機器人末端執行機構。本發明半導體機器人末端執行機構包括控制系統和安裝件，安裝件內安裝有第一壓力傳感器和第二壓力傳感器，第一壓力傳感器和第二壓力傳感器之間安裝有鉸鏈軸，鉸鏈軸上固定有壓板，壓板的內側面能夠與第一壓力傳感器和第二壓力傳感器相接觸，壓板上安裝有蓋板，蓋板將末端執行器的連接端與壓板的外側面固定連接，且連接端在壓板上安裝的方向與鉸鏈軸垂直，控制系統用于將第一壓力傳感器和第二壓力傳感器的壓力差值與設定壓力差值比較，并發出預警信號。
【IPC分類】B25J19/06, B25J15/00, B25J19/02, B25J15/06
【公開號】CN105522586
【申請號】CN201610095101
【發明人】孫金召, 周衛國, 劉冬梅
【申請人】北京銳潔機器人科技有限公司
【公開日】2016年4月27日
【申請日】2016年2月22日