本實(shí)用新型涉及測(cè)試測(cè)量領(lǐng)域，具體涉及一種傳感器的原位校準(zhǔn)裝置及方法。

背景技術(shù)：

在半導(dǎo)體行業(yè)中，集成電路的加工制造離不開(kāi)大量晶圓片的使用，所有集成電路的設(shè)計(jì)和加工最終均需要集成在晶圓片上。晶圓片很薄，通常只有零點(diǎn)幾個(gè)毫米，而且脆性較大，操作上稍有不當(dāng)將可能直接導(dǎo)致晶片破損報(bào)廢，另一方面考慮到晶圓片制備過(guò)程復(fù)雜，價(jià)格昂貴，因而晶圓片的制備和運(yùn)輸時(shí)的安全性和可靠性一直都是各大半導(dǎo)體行業(yè)所關(guān)注的重點(diǎn)。晶圓片在制備過(guò)程中，需要參與多個(gè)不同的工序才能得到最終的成品，而在不同工序之間流轉(zhuǎn)時(shí)，其運(yùn)輸和保管都需要用到晶圓盒，起到防塵防碰的作用。晶圓盒一般是由白色透明、韌性較好的材料(如尼龍)制成，其外部結(jié)構(gòu)設(shè)有晶圓盒把手，以方便對(duì)其搬運(yùn)。對(duì)于晶圓盒的搬運(yùn)，通常的做法是采用人工直接操作的方式，然而手工搬運(yùn)承放有像晶圓片這類(lèi)脆性材料的物件時(shí)，其中包含著較多人為的隨機(jī)不良因素，比如因搬運(yùn)不小心而導(dǎo)致物料滑落、取放時(shí)的人為沖擊等等，因而稍有不當(dāng)極易造成晶圓片的破裂。因此，現(xiàn)階段，在自動(dòng)化程度較高的半導(dǎo)體工廠中，已逐漸開(kāi)始嘗試采用裝載有機(jī)械手的機(jī)械臂來(lái)替代人工進(jìn)行作業(yè)。通過(guò)預(yù)先規(guī)劃好機(jī)械臂的運(yùn)動(dòng)軌跡，使機(jī)械臂末端機(jī)械手能夠到達(dá)晶圓盒的位置并實(shí)施抓取、搬運(yùn)動(dòng)作。相比于人工作業(yè)而言，由于避免了人為不良因素的影響，物料搬運(yùn)時(shí)的可靠性和安全性得到了大幅度的提高。而且，在作業(yè)效率方面，人工也是不能與之相提并論的。雖然隨著半導(dǎo)體工廠的自動(dòng)化程度日益提高，自動(dòng)化產(chǎn)品如機(jī)械臂、機(jī)器人逐漸可以代替人工進(jìn)行作業(yè)，但是機(jī)器代替人工操作有時(shí)并不能完美的如人所愿。采用機(jī)械臂搬運(yùn)晶圓盒時(shí)，對(duì)機(jī)械臂本身的重復(fù)定位精度和運(yùn)動(dòng)時(shí)的平穩(wěn)性要求較高，而且也要求晶圓盒在載物貨臺(tái)上的定位也必須很準(zhǔn)確。如果晶圓盒有所偏離機(jī)械臂末端機(jī)械手抓取時(shí)的空間定位點(diǎn)，機(jī)械手極有可能出現(xiàn)抓空甚至?xí)蛑苯优鲎簿A盒上的非抓取點(diǎn)而造成晶圓盒翻倒或碰碎晶圓片等現(xiàn)象。此外，在機(jī)械臂搬運(yùn)過(guò)程中，由于晶圓盒材料的摩擦系數(shù)較低，也極容易導(dǎo)致因抓取不牢靠造成晶圓盒從機(jī)械手中滑落。以上所述現(xiàn)象，在當(dāng)今半導(dǎo)體領(lǐng)域利用機(jī)械臂搬運(yùn)晶圓盒時(shí)常會(huì)發(fā)生，而該問(wèn)題的解決方案在已有的相關(guān)領(lǐng)域?qū)＠芯苌偬峒啊?/p>

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型的發(fā)明目的在于提供一種用于晶圓盒可靠高效搬運(yùn)的機(jī)械手，該機(jī)械手體積小、結(jié)構(gòu)緊湊、帶視覺(jué)識(shí)別和傳感檢測(cè)功能，并在機(jī)械結(jié)構(gòu)上配置有物料鎖緊機(jī)構(gòu)?？杀ＷC機(jī)械手能夠準(zhǔn)確可靠地抓取晶圓盒，在搬運(yùn)過(guò)程中可避免晶圓盒滑落，有助于實(shí)現(xiàn)高效可靠地作業(yè)。

為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本實(shí)用新型提供以下的技術(shù)方案：一種用于晶圓盒可靠高效搬運(yùn)的機(jī)械手，所述晶圓盒定位于載物臺(tái)上，所述晶圓盒包括盒體和把手，所述把手俯視大體呈U字形，所述把手的兩自由端分別連接在所述盒體的外側(cè)面上，所述機(jī)械手包括：

手爪，所述手爪側(cè)視大體呈J字形；

定位傳感器，所述定位傳感器設(shè)置在所述手爪的非彎鉤一側(cè)并與搬運(yùn)控制器通訊，所述搬運(yùn)控制器分別控制搬運(yùn)驅(qū)動(dòng)單元驅(qū)動(dòng)機(jī)械臂動(dòng)作和控制所述定位傳感器在移動(dòng)過(guò)程中對(duì)設(shè)置在所述載物臺(tái)上的定位件進(jìn)行檢測(cè)以得到檢測(cè)到的反饋，所述搬運(yùn)控制器根據(jù)檢測(cè)到的反饋發(fā)出執(zhí)行抓取動(dòng)作的指令；

鎖緊機(jī)構(gòu)，所述鎖緊機(jī)構(gòu)包括鎖緊塊、鎖緊驅(qū)動(dòng)單元以及鎖緊控制器，所述鎖緊塊設(shè)置在所述手爪的彎鉤一側(cè)，所述鎖緊驅(qū)動(dòng)單元驅(qū)動(dòng)所述鎖緊塊上下運(yùn)動(dòng)并與所述鎖緊控制器通訊，所述鎖緊控制器與所述搬運(yùn)控制器通訊，所述鎖緊塊上行以使其下端遠(yuǎn)離所述手爪的彎鉤自由端或下行以使其下端抵靠在所述手爪的彎鉤自由端。

上述技術(shù)方案中，所述機(jī)械手還包括檢測(cè)傳感器，所述檢測(cè)傳感器設(shè)置在所述手爪的非彎鉤一側(cè)并與所述鎖緊控制器通訊，所述鎖緊控制器控制所述檢測(cè)傳感器對(duì)所述盒體的設(shè)定位置進(jìn)行檢測(cè)已得到檢測(cè)到或未檢測(cè)到的反饋，所述搬運(yùn)控制器根據(jù)檢測(cè)到的反饋發(fā)出執(zhí)行搬運(yùn)動(dòng)作的指令或根據(jù)未檢測(cè)到的反饋重新執(zhí)行抓取動(dòng)作的指令。

上述技術(shù)方案中，所述定位傳感器采用視覺(jué)傳感器，所述檢測(cè)傳感器采用光電傳感器。

上述技術(shù)方案中，所述手爪的非彎鉤部分設(shè)有貫通至所述手爪的彎鉤自由端的釋放槽，所述釋放槽的下端口位置的兩槽壁主視大體呈八字形。

上述技術(shù)方案中，所述手爪的彎鉤自由端和與其相對(duì)的手爪的非彎鉤部分的相對(duì)面分別加工有兩導(dǎo)向斜面，所述兩導(dǎo)向斜面?zhèn)纫暣篌w呈倒置八字形。

上述技術(shù)方案中，所述鎖緊驅(qū)動(dòng)單元包括電機(jī)和減速器，所述電機(jī)設(shè)有一編碼器且其輸出端連接所述減速器，所述電機(jī)與所述鎖緊控制器通訊，所述鎖緊機(jī)構(gòu)還包括鎖緊傳動(dòng)單元和鎖緊導(dǎo)向單元，所述鎖緊傳動(dòng)單元包括絲桿螺母組件和齒輪組件，所述絲桿螺母組件包括絲桿和螺母，所述螺母可轉(zhuǎn)動(dòng)的支撐在一對(duì)軸承上，所述絲桿沿上下方向旋移連接在所述螺母的內(nèi)側(cè)，所述齒輪組件包括第一齒輪和第二齒輪，所述第一齒輪套設(shè)安裝在所述減速器的輸出端上，所述第二齒輪套設(shè)安裝在所述螺母的外側(cè)，所述第一齒輪與所述第二齒輪嚙合傳動(dòng)，所述鎖緊導(dǎo)向單元包括移動(dòng)塊和導(dǎo)向桿，所述移動(dòng)塊連接在所述絲桿的下端并上下可移動(dòng)的設(shè)置，所述移動(dòng)塊的上端連接所述導(dǎo)向桿。

上述技術(shù)方案中，所述絲桿和所述螺母之間為梯形螺牙旋移傳動(dòng)，所述第一齒輪和所述第二齒輪之間為直形齒牙嚙合傳動(dòng)，所述軸承與所述螺母之間還設(shè)置有三波峰墊圈。

上述技術(shù)方案中，所述鎖緊機(jī)構(gòu)還包括接近傳感器，所述接近傳感器設(shè)置在所述導(dǎo)向桿的上方，所述接近傳感器與所述鎖緊控制器通訊，所述鎖緊控制器分別控制所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)導(dǎo)向桿動(dòng)作和控制所述接近傳感器檢測(cè)其與運(yùn)動(dòng)中的所述導(dǎo)向桿的距離以得到二者之間為設(shè)定距離的反饋，當(dāng)接近傳感器發(fā)出反饋信號(hào)時(shí)，此時(shí)導(dǎo)向桿的位置為鎖緊機(jī)構(gòu)上下移動(dòng)的零點(diǎn)位置，機(jī)構(gòu)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的其余位置點(diǎn)都是相對(duì)零點(diǎn)來(lái)確定的。

上述技術(shù)方案中，所述螺母、所述第一齒輪以及所述第二齒輪內(nèi)置在一殼體中，所述絲桿和所述導(dǎo)向桿穿過(guò)所述殼體的通孔并且分別與所述殼體的通孔螺紋連接和滑動(dòng)連接，所述殼體的內(nèi)壁設(shè)有一儲(chǔ)存油脂以為所述第一齒輪和所述第二齒輪供油的儲(chǔ)油槽，所述導(dǎo)向桿和與其配合的通孔之間還過(guò)盈安裝有無(wú)油軸承。

上述技術(shù)方案中，所述機(jī)械手通過(guò)安裝板連接在所述機(jī)械臂的末端，所述手爪的非彎鉤自由端連接在所述安裝板上，所述定位傳感器和所述檢測(cè)傳感器分別裝配在所述安裝板上，所述鎖緊機(jī)構(gòu)裝配在所述手爪的非彎鉤部分，所述機(jī)械手還包括封板，所述封板包括罩設(shè)在所述定位傳感器的上方的第一封罩和罩設(shè)在所述鎖緊機(jī)構(gòu)的外側(cè)的第二封罩，所述第一封罩的下端設(shè)有與所述安裝板連接敞開(kāi)口，所述第二封罩的一側(cè)設(shè)有與手爪的非彎鉤部分連接的第二敞開(kāi)口。

由于上述技術(shù)方案運(yùn)用，本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)：

1)本實(shí)用新型的機(jī)械手通過(guò)設(shè)置定位傳感器，可獲取機(jī)械手相對(duì)于晶圓盒的相對(duì)位置信息，確保機(jī)械手能準(zhǔn)確到達(dá)晶圓盒抓取點(diǎn)位置，減小甚至可消除位置偏差的影響，有效避免了機(jī)械手直接碰撞到晶圓盒上的非抓取點(diǎn)而造成晶圓盒翻倒或碰碎晶圓片等現(xiàn)象的發(fā)生；

2)本實(shí)用新型的機(jī)械手通過(guò)設(shè)置鎖緊機(jī)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)把手的閉合連接，避免晶圓盒從手爪的鉤槽中滑落，確保了晶圓盒在搬運(yùn)過(guò)程中的安全性；

3)本實(shí)用新型的機(jī)械手通過(guò)設(shè)置鎖緊機(jī)構(gòu)，采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)的方式，通過(guò)利用編碼器的反饋，可實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的轉(zhuǎn)速和角位移進(jìn)行精確調(diào)節(jié)。經(jīng)齒輪機(jī)構(gòu)和絲桿螺母機(jī)構(gòu)最終轉(zhuǎn)化成鎖緊塊的往復(fù)移動(dòng)，該移動(dòng)行程的精度進(jìn)而也可以得到保證；

4)本實(shí)用新型的機(jī)械手通過(guò)設(shè)置檢測(cè)傳感器，檢測(cè)晶圓盒的有無(wú)，可避免機(jī)械手遇到抓空情況時(shí)繼續(xù)執(zhí)行下一步的搬運(yùn)操作，提高了機(jī)械臂的工作效率和可靠性；

5)本實(shí)用新型的機(jī)械手的手爪通過(guò)設(shè)置釋放槽和導(dǎo)向斜面，與晶圓盒的接觸面均打磨光滑，晶圓盒抓取點(diǎn)與機(jī)械臂定位點(diǎn)之間即便存在著位置偏差，在偏差不是很大的情況下，均能夠引導(dǎo)手爪順利抓住晶圓盒把手；

6)本實(shí)用新型的機(jī)械手的鎖緊機(jī)構(gòu)通過(guò)利用梯形絲桿螺母機(jī)構(gòu)所具備的自鎖性可使晶圓盒把手可靠地被鎖緊在手爪的鉤形槽中，即使機(jī)構(gòu)失電也不會(huì)發(fā)生松動(dòng)，可避免晶圓盒從鉤槽中滑落，確保了晶圓盒在搬運(yùn)過(guò)程中的安全性。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型公開(kāi)的用于晶圓盒可靠高效搬運(yùn)的機(jī)械手在機(jī)械臂的帶動(dòng)下搬運(yùn)晶圓盒的示意圖；

圖2為本實(shí)用新型公開(kāi)的用于晶圓盒可靠高效搬運(yùn)的機(jī)械手的整體外觀示意圖；

圖3為本實(shí)用新型公開(kāi)的用于晶圓盒可靠高效搬運(yùn)的機(jī)械手的整體結(jié)構(gòu)爆炸圖；

圖4為本實(shí)用新型公開(kāi)的用于晶圓盒可靠高效搬運(yùn)的機(jī)械手的鎖緊機(jī)構(gòu)和手爪的爆炸圖；

圖5為本實(shí)用新型公開(kāi)的用于晶圓盒可靠高效搬運(yùn)的機(jī)械手的鎖緊機(jī)構(gòu)和手爪的主視圖；

圖6為本實(shí)用新型公開(kāi)的用于晶圓盒可靠高效搬運(yùn)的機(jī)械手的鎖緊機(jī)構(gòu)和手爪的側(cè)視剖視圖；

圖7為本實(shí)用新型公開(kāi)的用于晶圓盒可靠高效搬運(yùn)的機(jī)械手的固定塊的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為本實(shí)用新型公開(kāi)的用于晶圓盒可靠高效搬運(yùn)的機(jī)械手抓取晶圓盒時(shí)的動(dòng)作流程圖；

圖9為本實(shí)用新型公開(kāi)的用于晶圓盒可靠高效搬運(yùn)的機(jī)械手的控制原理方框圖。

其中，A、晶圓盒；B、機(jī)械手；C、機(jī)械臂；D、搬運(yùn)控制器；E、搬運(yùn)驅(qū)動(dòng)單元；

11、盒體；12、把手；

21、安裝板；22、固定塊；23、分塊；24、第一封罩；25、第二封罩；

31、手爪；32、釋放槽；33、導(dǎo)向斜面；

41、視覺(jué)傳感器；

51、鎖緊塊；52、鎖緊驅(qū)動(dòng)單元；521、電機(jī)；522、減速器；523、編碼器；53、鎖緊控制器；54、鎖緊傳動(dòng)單元；541、絲桿；542、螺母；543、滾動(dòng)軸承；544、第一齒輪；545、第二齒輪；546、三波峰墊圈；547、無(wú)油軸承；

61、光電傳感器；

71、接近傳感器。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說(shuō)明本實(shí)用新型，但不用來(lái)限制本實(shí)用新型的范圍。

實(shí)施例一

參見(jiàn)圖1至圖9，如其中的圖例所示，一種用于晶圓盒可靠高效搬運(yùn)的機(jī)械手，晶圓盒A定位于載物臺(tái)上，機(jī)械手B通過(guò)機(jī)械臂C帶動(dòng)抓取搬運(yùn)晶圓盒A。

晶圓盒A包括盒體11和把手12，把手12俯視大體呈U字形，把手12的兩自由端分別連接在盒體11的外側(cè)面上。

機(jī)械手B包括：

安裝板21，安裝板21連接在機(jī)械臂C的末端；

手爪31，手爪31側(cè)視大體呈J字形，手爪31的非彎鉤部分的上端連接在安裝板21上；

視覺(jué)傳感器41，視覺(jué)傳感器41設(shè)置在手爪31的非彎鉤一側(cè)并與搬運(yùn)控制器通訊，視覺(jué)傳感器41裝配在安裝板21上，搬運(yùn)控制器D分別控制搬運(yùn)驅(qū)動(dòng)單元E驅(qū)動(dòng)機(jī)械臂C動(dòng)作和控制視覺(jué)傳感器41對(duì)設(shè)置在載物臺(tái)上的定位件(二維碼)進(jìn)行檢測(cè)以得到檢測(cè)到的反饋，搬運(yùn)控制器D根據(jù)上述檢測(cè)到的反饋發(fā)出執(zhí)行抓取動(dòng)作的指令；

鎖緊機(jī)構(gòu)，鎖緊機(jī)構(gòu)裝配在手爪31的非彎鉤部分，包括鎖緊塊51、鎖緊控制器52以及鎖緊驅(qū)動(dòng)單元，鎖緊塊51設(shè)置在手爪31的彎鉤一側(cè)，鎖緊驅(qū)動(dòng)單元驅(qū)動(dòng)鎖緊塊51上下運(yùn)動(dòng)并與鎖緊控制器52通訊，鎖緊控制器52與搬運(yùn)控制器D通訊，鎖緊塊51上行以使其下端遠(yuǎn)離手爪31的彎鉤自由端或下行以使其下端抵靠在手爪31的彎鉤自由端；

光電傳感器61，光電傳感器61設(shè)置在手爪31的非彎鉤一側(cè)并與鎖緊控制器52通訊，光電傳感器61裝配在安裝板21上，鎖緊控制器52控制光電傳感器61對(duì)盒體11的設(shè)定位置進(jìn)行檢測(cè)以得到檢測(cè)到的反饋和未檢測(cè)到的反饋，搬運(yùn)控制器D根據(jù)檢測(cè)到的反饋發(fā)出執(zhí)行搬運(yùn)動(dòng)作的指令或根據(jù)未檢測(cè)到的反饋重新執(zhí)行抓取動(dòng)作的指令。

視覺(jué)傳感器41通過(guò)利用圖像處理技術(shù)對(duì)固定在載物臺(tái)上的定位件(如二維碼)進(jìn)行圖像識(shí)別，經(jīng)計(jì)算處理后，可獲取晶圓盒相對(duì)于機(jī)械手的位置信息。由于視覺(jué)傳感器41的分辨率通常很高，因而可大大降低機(jī)械手的定位誤差，確保機(jī)械手能夠準(zhǔn)確到達(dá)晶圓盒抓取點(diǎn)實(shí)施抓取動(dòng)作。

光電傳感器61用于檢測(cè)機(jī)械手下方有無(wú)晶圓盒；當(dāng)晶圓盒被準(zhǔn)確抓取后，光電傳感器61的光源發(fā)射端能夠正對(duì)著晶圓盒把手的一棱邊，發(fā)射光被反射回傳感器的接收端，引起光電傳感器61持續(xù)觸發(fā)；控制器檢測(cè)到這一觸發(fā)信號(hào)之后才會(huì)通知機(jī)械臂去執(zhí)行接下來(lái)的搬運(yùn)動(dòng)作，否則將重新執(zhí)行一次抓取，有效避免了因抓空但仍然繼續(xù)執(zhí)行下一步工序而降低機(jī)械臂的實(shí)際工作效率。

一種實(shí)施方式中：

手爪31的非彎鉤部分設(shè)有貫通至手爪31的彎鉤自由端的釋放槽32，釋放槽32的下端口位置的兩槽壁主視大體呈八字形。手爪31的彎鉤自由端和與其相對(duì)的手爪的非彎鉤部分的相對(duì)面分別加工有兩導(dǎo)向斜面33，兩導(dǎo)向斜面33側(cè)視大體呈倒置八字形。

與晶圓盒的接觸部分均要求打磨光滑，因此若晶圓盒抓取點(diǎn)與機(jī)械臂定位點(diǎn)之間存在不是很明顯的位置偏差時(shí)，均能夠引導(dǎo)手爪順利插入到晶圓盒把手的槽內(nèi)并鉤住把手外沿。

一種實(shí)施方式中：

鎖緊驅(qū)動(dòng)單元包括電機(jī)531和減速器532，電機(jī)531設(shè)有一編碼器533且其輸出端連接減速器532，電機(jī)531與鎖緊控制器52通訊，鎖緊機(jī)構(gòu)還包括鎖緊傳動(dòng)單元和鎖緊導(dǎo)向單元，鎖緊傳動(dòng)單元包括絲桿螺母組件和齒輪組件，絲桿螺母組件包括絲桿541和螺母542，螺母542可轉(zhuǎn)動(dòng)的支撐連接在一對(duì)固定的軸承543上，絲桿541沿上下方向旋移連接在螺母542的內(nèi)側(cè)，齒輪組件包括第一齒輪544和第二齒輪545，第一齒輪544套設(shè)安裝在減速器532的輸出端上，第二齒輪545套設(shè)安裝在螺母542的外側(cè)，第一齒輪544與第二齒輪545嚙合傳動(dòng)，鎖緊導(dǎo)向單元包括移動(dòng)塊551和導(dǎo)向桿552，移動(dòng)塊551連接在絲桿541的下端并且可上下移動(dòng)的設(shè)置，移動(dòng)塊551的上端連接導(dǎo)向桿552。

絲桿541和螺母542之間為梯形螺牙旋移傳動(dòng)，第一齒輪544和第二齒輪545之間為直形齒牙嚙合傳動(dòng)，軸承543與螺母542之間還設(shè)置有三波峰墊圈546。

在鎖緊控制器52的控制下，動(dòng)力由電機(jī)531輸出，經(jīng)減速器532減速后，得到合適的速度和扭矩，然后傳遞給下一級(jí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，電機(jī)531采用了直流無(wú)刷電機(jī)，工作可靠性高、無(wú)噪聲、工作壽命長(zhǎng)；編碼器533采用的是磁性編碼器，分辨率為512CPR，具有體積小、響應(yīng)速度快、分辨率高、抗干擾能力強(qiáng)以及防塵防油等諸多優(yōu)點(diǎn)，可實(shí)時(shí)反饋電機(jī)531的轉(zhuǎn)速和角位移信息，方便對(duì)其轉(zhuǎn)速和角位移進(jìn)行精確調(diào)控。第二齒輪545與鎖緊驅(qū)動(dòng)單元的減速器532的輸出軸固定連接，第一齒輪544具有大中心孔，可套在絲桿螺母組件的螺母542的外表面上，并通過(guò)緊定螺釘固定；兩齒輪的齒數(shù)相等，因而不改變機(jī)構(gòu)的速度和扭矩，只起傳遞運(yùn)動(dòng)的作用；由于采用了齒輪傳動(dòng)，使得整個(gè)自鎖機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)上變得更加緊湊，且傳動(dòng)精度也得到了較高的保證，螺母542通過(guò)一對(duì)軸承543支撐，三波峰墊圈546可對(duì)裝配后軸承在軸承孔中形成的軸向間隙進(jìn)行調(diào)整，保證軸承543在螺母542上可靠地軸向定位，防止軸承因軸向竄動(dòng)使螺母表面磨損，影響機(jī)構(gòu)的工作壽命；由于采用了螺牙為梯形的滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)，可實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)本身的自鎖；由于滾動(dòng)軸承在軸承孔中的軸向定位限制了螺母542的軸向移動(dòng)，于是當(dāng)螺母542轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，將使絲桿541沿軸線方向作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，移動(dòng)塊551通過(guò)一對(duì)鎖緊螺母軸向固定在絲桿541上；移動(dòng)塊551兩側(cè)分別與一根導(dǎo)向桿552相連并通過(guò)緊定螺釘固定，絲桿541的往復(fù)運(yùn)動(dòng)將帶動(dòng)移動(dòng)塊551作來(lái)回直線移動(dòng)；鎖緊塊51與移動(dòng)塊551固定連接，由于自鎖機(jī)構(gòu)在鎖緊后鎖緊塊51可能會(huì)與晶圓盒把手直接接觸，為了不磨損和劃傷晶圓盒，鎖緊塊51的材料選擇尼龍或POM，這類(lèi)材料的摩擦系數(shù)較低、本身具備良好的自潤(rùn)滑性，因而可對(duì)晶圓盒起到較好的保護(hù)作用。

一種實(shí)施方式中：

螺母542、第一齒輪544以及第二齒輪545內(nèi)置在一殼體中，上述殼體由固定塊22和固定塊23組成，絲桿541和導(dǎo)向桿552穿過(guò)殼體的通孔并且分別與殼體的通孔螺紋連接和滑動(dòng)連接，固定塊22的內(nèi)壁設(shè)有一儲(chǔ)存油脂以為第一齒輪544和第二齒輪545供油的儲(chǔ)油槽26，用于儲(chǔ)存潤(rùn)滑脂，給第一齒輪544和第二齒輪545及時(shí)地補(bǔ)充潤(rùn)滑，導(dǎo)向桿552和與其配合的通孔之間還過(guò)盈安裝有無(wú)油軸承57，以減小導(dǎo)向桿552相對(duì)其作直線運(yùn)動(dòng)時(shí)的摩擦阻力，固定塊23通過(guò)螺釘固定在手爪31上。

一種實(shí)施方式中：

鎖緊機(jī)構(gòu)還包括接近傳感器71，接近導(dǎo)向傳感器設(shè)置在導(dǎo)向桿552的上方，接近傳感器71與鎖緊控制器52通訊，鎖緊控制器52分別控制電機(jī)531驅(qū)動(dòng)導(dǎo)向桿552動(dòng)作和控制接近傳感器71檢測(cè)其與導(dǎo)向桿552的距離以得到二者之間為設(shè)定距離的反饋，鎖緊控制器52根據(jù)二者之間為設(shè)定距離的反饋發(fā)出執(zhí)行鎖緊動(dòng)作指令。

接近傳感器71采用了SICK公司的IM系列電感式微型接近傳感器，通過(guò)傳感器固定塊固定在手爪31上；鎖緊機(jī)構(gòu)動(dòng)作時(shí)，當(dāng)導(dǎo)向桿552與接近傳感器71的距離達(dá)到其檢測(cè)范圍，將引起傳感器發(fā)出觸發(fā)脈沖，此時(shí)機(jī)構(gòu)所在位置即為自鎖機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)時(shí)的零位，以后任意時(shí)刻鎖緊塊51運(yùn)動(dòng)的絕對(duì)位置都將以該零位作為參考基準(zhǔn)。由于鎖緊機(jī)構(gòu)采用了較高分辨率編碼器以便對(duì)電機(jī)的速度和角位移進(jìn)行精確控制，動(dòng)力由電機(jī)輸出，經(jīng)傳動(dòng)比準(zhǔn)確的減速器、齒輪機(jī)構(gòu)和絲桿螺母機(jī)構(gòu)，最終實(shí)現(xiàn)鎖緊塊51的往復(fù)移動(dòng)，使自鎖機(jī)構(gòu)完成鎖緊和松開(kāi)兩個(gè)動(dòng)作，因而可使鎖緊機(jī)構(gòu)在運(yùn)動(dòng)行程上具有較高的定位精度，保證鎖緊機(jī)構(gòu)動(dòng)作上的可靠性。

一種實(shí)施方式中：

上述機(jī)械手還包括封板，上述封板包括罩設(shè)在視覺(jué)傳感器41的上方的第一封罩25和罩設(shè)在鎖緊機(jī)構(gòu)的外側(cè)的第二封罩26，第一封罩25的下端設(shè)有與安裝板21連接的敞開(kāi)口，第二封罩26的一側(cè)設(shè)有與手爪31的非彎鉤部分連接的第二敞開(kāi)口。

為了便于裝配，第一封罩25采用了分離式結(jié)構(gòu)，是由罩殼、后蓋板和下封板組成；第二封罩26的作用是將機(jī)械手的組成零部件保護(hù)起來(lái)，防止灰塵、液滴進(jìn)入以及與外界發(fā)生剛性碰撞。

以上為對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例的描述，通過(guò)對(duì)所公開(kāi)的實(shí)施例的上述說(shuō)明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本實(shí)用新型。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見(jiàn)的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實(shí)用新型的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本實(shí)用新型將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開(kāi)的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。