(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202210832761.8 (22)申请日 2022.07.15 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 114888785 A (43)申请公布日 2022.08.12 (73)专利权人 上海果纳半导体技 术有限公司武 汉分公司 地址 430000 湖北省武汉市武汉东湖新 技 术开发区光谷大道特1号国际企业中 心三期1栋4层03号D295室(自贸区武 汉片区) (72)发明人 祝佳辉　张庆　鲍伟成　王旭晨　 王文广　薛增辉　葛敬昌　叶莹　(74)专利代理 机构 苏州汇诚汇智专利代理事务 所(普通合伙) 32623 专利代理师 张聪 (51)Int.Cl. B25J 9/00(2006.01) B25J 9/16(2006.01) (56)对比文件 CN 114664720 A,202 2.06.24 CN 105470184 A,2016.04.0 6 KR 20160088110 A,2016.07.25 CN 113380686 A,2021.09.10 CN 114188254 A,202 2.03.15 CN 103972137 A,2014.08.0 6 审查员 任大林 (54)发明名称 机械手的示教治具和示教方法 (57)摘要 本发明公开了机械手的示教治具和示教方 法， 其中示教治具包括放置壳体和传感器装置， 放置壳体内具有供晶圆放置的示教空间， 机械手 可带动晶圆从放置壳体外部伸入示教空间内。 传 感器装置固定在放置壳体上， 传感器装置能对示 教空间内的晶圆在水平面和垂直面上的位置进 行检测， 并记录和显示检测结果。 根据传感器装 置的检测结果， 控制机械手调节晶圆位置。 示教 治具不与机械手和晶圆之间产生任何接触， 有效 避免了治具与机械手手指以及晶圆之间发生碰 撞和摩擦的技术问题， 在完成示教的同时， 有效 保护了机械手手指和晶圆。 同时变距机构能改变 三组竖直传感器在水平面上位置， 以满足不同尺 寸晶圆的机 械手示教。 权利要求书3页 说明书11页 附图15页 CN 114888785 B 2022.09.20 CN 114888785 B 1.机械手的示教治具， 其特 征在于： 包括 放置壳体， 所述放置壳体内具有供晶圆放置的示教空间， 机械手能带动晶圆从放置壳 体外部伸入所述 示教空间内； 传感器装置， 所述传感器装置固定在放置壳体上， 所述传感器装置能对示教空间内的 晶圆在水平面和垂直面上 的位置进行检测， 并记录和显示检测结果， 所述传感器装置包括 用于确定晶圆在水平 面内水平位置的三组竖直传感器， 三组所述竖直传感器位于晶圆外侧 且形成锐角三角形， 所述锐角三角形 的外接圆能与所述晶圆同心， 且所述外接圆的直径大 于晶圆直径； 变距机构， 所述变距机构能驱动三组所述竖直传感器在水平面上等距离的移动， 三组 所述竖直传感器外 接圆始终同心， 所述变距机构包括 转动盘、 传动装置和固定块， 其中 所述转动盘与外 接圆同心且能在驱动件作用下沿放置壳体旋转； 所述固定块设置有三组， 一组所述竖直传感器固定在对应设置的一组所述固定块上， 每个所述固定块均通过传动装置与转动盘连接； 所述转动盘在转动过程中能带动固定块在水平面上， 等距的在对应的直线上往复移 动。 2.根据权利要求1所述的机 械手的示教治具， 其特 征在于： 所述传动装置包括 与每个所述固定块对应设置的连杆组件， 每个所述连杆组件连接转动盘和一个固定 块； 所述连杆组件包括一个第一连杆， 所述第一连杆的一端与转动盘铰接， 另一端与固定块 铰接； 或与固定块对应设置的柔性片， 所述柔性片一端与转动盘固定， 另一端和一个所述固 定块， 所述柔性片能绕卷在转动盘的外壁， 当转动盘转动时， 柔性片能绕卷在转动盘周向或 从转动盘上放卷， 以推动所述固定块滑动； 或与固定块对应设置的拉绳和复位弹簧， 所述拉绳的一端与转动盘固定， 另一端和一 个所述固定块固定， 所述拉绳能绕卷在转动盘的外壁； 所述复位 弹簧用于固定块的复位， 复 位弹簧的一端与放置壳体固定连接， 另一端与所述固定块固定连接； 或与固定块对应设置的齿条， 所述固定块固定在齿条上并与齿条同步移动， 所述转动 盘的周向设置有与齿条啮合的齿结构； 或与固定块对应设置的传动轮和传动带， 所述传动轮与放置壳体转动连接， 所述传动 带闭环套设在一个传动轮和转动盘外， 所述固定块固定在 传动带上。 3.根据权利要求1所述的机械手的示教治具， 其特征在于： 所述传感器装置还包括一组 水平传感器， 所述水平传感器确定晶圆在垂直 面上的高度位置 。 4.根据权利要求1所述的机械手的示教治具， 其特征在于： 三组所述竖直传感器形成锐 角三角形为 等腰锐角三角形。 5.根据权利要求3所述的机械手的示教治具， 其特征在于： 每组所述水平传感器和竖直 传感器均包括 一对对射光纤传感器。 6.根据权利要求3所述的机械手的示教治具， 其特征在于： 一组所述水平传感器为测量 式传感器。 7.根据权利要求1所述的机械手的示教治具， 其特征在于： 所述放置壳体包括顶板、 底 板和连接两者的间隔块， 所述顶板和底板相互平行且上下间隔设置， 所述间隔块设置有多权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114888785 B 2个且上下两端分别与顶板和底板固定连接， 所述顶板、 底板和间隔块之间限定形成供 晶圆 放置的示教空间。 8.根据权利要求3所述的机械手的示教治具， 其特征在于： 所述传感器装置还包括固定 在放置壳体上 的信号转换器， 所述信号转换器与竖直传感器和水平传感器通信连接， 所述 信号转换器用于接收竖直传感器和水平传感器采集的高度位置和水平位置参数， 并能显示 高度位置和判断水平方向上晶圆是否挡住竖直传感器的对射 光线。 9.机械手的示教方法， 基于权利要求1 ‑8任一所述的机械手示教治具， 其特征在于： 包 括如下步骤， 步骤一、 根据晶圆尺寸， 调节三组竖直传感器子在水平面内的位置； 步骤二、 示教者手动控制机械手带着晶圆伸入示教空间， 直至远离入口处的一组竖直 传感器的对射 光线被挡住； 步骤三、 一组水平传感器采集晶圆在竖直面内的高度位置， 并根据采集的高度位置调 节机械手， 直至晶圆到 达竖直面内指定的高度位置； 步骤四、 三组竖直传感器采集晶圆在水平内的两个垂直方向上的位置， 并根据采集的 水平内的两个垂 直方向上的位置调节机械手， 直至晶圆到达水平面内指定的水平位置完成 示教。 10.根据权利要求9所述的机械手的示教方法， 其特征在于： 每组所述竖直传感器均包 括一对对射光纤传感器， 所述竖直传感器的对射光线垂直设置， 当机械手到达水平面内的 示教位置时， 三组所述竖直传感器的对射 光线均未被遮挡。 11.根据权利要求9所述的机 械手的示教方法， 其特 征在于： 步骤四具体包括： 步骤41、 判断入口处的两组竖直传感器之间的对射光线是否有任意一个被挡住， 若是 则执行步骤42， 若否则执 行步骤46； 步骤42、 在水平面内的X轴移动机械手， 直至入口处的两组竖直传感器之间的对射光线 均未被挡住； 步骤43、 判断最内侧的一组竖直传感器之间的对射光线是否被挡住， 若是则执行步骤 44， 若否则执 行步骤45； 步骤44、 在水平面内的Y轴移动机械手， 直至最内侧的一组竖直传感器之间的对射光线 未被挡住， 返回步骤41； 步骤45、 二次判断入口处的两组竖直传感器之间的对射光线是否有任意一个被挡住， 若是则返回步骤42， 若否则示教完成； 步骤46、 判断远离入口处的一组竖直传感器之间的对射光线是否被挡住， 若否， 则机械 手示教完成， 若是则返回步骤4 4。 12.根据权利要求9所述的机械手的示教方法， 其特征在于： 步骤三中的水平传感器采 用对射光纤传感器， 步骤三具体包括： 步骤31、 判断水平传感器之间的对射光线是否被挡住， 若是， 则执行步骤四， 若否则执 行步骤32； 步骤32、 在Z轴移动机 械手， 直至水平传感器之间的对射 光线被挡住， 返回步骤31。 13.根据权利要求9所述的机械手的示教方法， 其特征在于： 步骤三中的水平传感器采 用测量式传感器， 步骤三具体包括：权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114888785 B 3