具有受磁性引导的末端执行器的材料搬运机器人的制作方法

背景技术：

1、示例性和非限制性实施例总体上涉及一种材料搬运机器人并且更特别地，涉及一种例如使用一个或多个磁性引导末端执行器来操纵和传送有效载荷(诸如半导体处理系统中的半导体晶片)的材料搬运机器人。

技术实现思路

1、根据一个方面，一种装置包括：驱动单元；以及臂组件，被连接到驱动单元，其中该臂组件包括横移平台，该横移平台具有被配置为承载位于其上的有效载荷的末端执行器；线性致动系统，被配置为在线性方向上驱动横移平台；以及磁性支撑系统，包括附接到臂组件的框架的至少一个引导件、附接到横移平台的多个竖直致动器、以及附接到横移平台的多个水平致动器，多个竖直致动器被配置为与至少一个引导件一起在相对于线性方向竖直方向上移动横移平台，并且多个水平致动器被配置为与至少一个引导件一起在相对于线性方向水平方向上移动横移平台。

2、根据另一个方面，一种装置包括：至少一个处理器；以及至少一个非暂态存储器，其包括计算机程序代码，该至少一个存储器和该计算机程序代码被配置为利用至少一个处理器使该装置至少：致动三个竖直致动器以控制与机器人的横移平台的竖直位置相关的第一自由度、第二自由度和第三自由度；致动三个水平致动器以控制与机器人的横移平台的水平位置相关的第四自由度和第五自由度；以及致动线性致动器以控制与机器人的横移平台的线性移动相关的第六自由度。

3、在另一个方面，一种调整机器人的横移平台的位置的方法包括：致动三个竖直致动器，以控制与横移平台的竖直位置相关的第一自由度、第二自由度和第三自由度；致动三个水平致动器以控制与横移平台的水平位置相关的第四自由度和第五自由度；以及致动线性致动器以控制与横移平台的线性移动相关的第六自由度。

4、在另一个方面，一种装置包括：驱动单元；以及臂组件，被连接到驱动单元。臂组件包括：第一横移平台，具有被配置为承载位于其上的第一有效载荷的第一末端执行器；第一线性致动系统，其被配置为在第一方向上驱动第一横移平台；以及第一磁性支撑系统，其包括附接到臂组件的框架的至少一个第一引导件、附接到第一横移平台的第一多个竖直致动器和附接到第一横移平台的第一多个水平致动器，第一多个竖直致动器被配置为与至少一个第一引导件一起在竖直方向上移动第一横移平台，并且第一多个水平致动器被配置为与至少一个第一引导件一起在水平方向上移动第一横移平台；以及至少一个第二横移平台，其具有被配置为承载位于其上的第二有效载荷的第二末端执行器；第二线性致动系统，其被配置为在第一方向上驱动第二横移平台；以及第二磁性支撑系统，包括附接到臂组件的框架的至少一个第二引导件、附接到第二横移平台的第二多个竖直致动器、以及附接到第二横移平台的第二多个水平致动器，第二多个竖直致动器被配置为与至少一个第二引导件一起在竖直方向上移动第二横移平台，并且第二多个水平致动器被配置为与至少一个第二引导件一起在水平方向上移动第二横移平台。

技术特征：

1.一种装置，包括：

2.根据权利要求1所述的装置，其中所述线性致动系统包括至少一个线性致动器、至少一个位置传感器和至少一个位置控制系统。

3.根据权利要求1所述的装置，其中所述多个竖直致动器包括三个双向电磁致动器，每个双向电磁致动器附接到所述横移平台并且被配置为在所述横移平台与所述至少一个引导件之间产生电磁力。

4.根据权利要求3所述的装置，其中所述三个双向电磁致动器中的第一双向电磁致动器被附接为接近所述横移平台的一侧，所述三个双向电磁致动器中的第二双向电磁致动器接近所述横移平台的前部，并且所述三个双向电磁致动器中的第三双向电磁致动器被附接为接近所述横移平台的后部。

5.根据权利要求1所述的装置，其中所述多个水平致动器包括三个单向电磁致动器，每个单向电磁致动器附接到所述横移平台并且被配置为在所述横移平台与所述至少一个引导件之间产生电磁力。

6.根据权利要求5所述的装置，其中所述三个单向电磁致动器中的第一单向电磁致动器被附接为接近所述横移平台的一侧，所述三个单向电磁致动器中的第二单向电磁致动器被附接为接近所述横移平台的前部，并且所述三个单向电磁致动器中的第三单向电磁致动器被附接为接近所述横移平台的后部。

7.根据权利要求1所述的装置，还包括多个竖直传感器和多个水平传感器，所述竖直传感器中的每个竖直传感器被配置为当所述横移平台在竖直方向上移动时测量所述横移平台的位置，并且所述水平传感器中的每个水平传感器被配置为当所述横移平台在所述水平方向上移动时测量所述横移平台的位置。

8.根据权利要求7所述的装置，其中所述多个竖直传感器包括三个竖直传感器并且所述多个竖直致动器包括三个竖直致动器，所述三个竖直传感器中的每个竖直传感器被定位为接近所述多个竖直致动器中的对应一个竖直致动器。

9.根据权利要求7所述的装置，其中所述多个水平传感器包括两个水平传感器，所述两个水平传感器中的第一水平传感器被定位为接近所述第一水平致动器并且所述两个水平传感器中的第二水平传感器被定位为接近所述第二水平致动器。

10.根据权利要求7所述的装置，其中所述竖直传感器和所述水平传感器是光学传感器、磁性传感器、电感传感器或电容传感器。

11.根据权利要求1所述的装置，其还包括控制系统，所述控制系统耦合到所述驱动单元或所述臂组件中的一者或多者，所述控制系统包括至少一个处理器和包括计算机程序代码的至少一个非暂态存储器。

12.一种装置，包括：

13.根据权利要求12所述的装置，其中使所述装置致动所述三个竖直致动器以控制所述第一自由度、第二自由度和第三自由度包括控制所述横移平台的z轴线坐标、俯仰角和滚动角。

14.根据权利要求13所述的装置，其中所述横移平台的所述俯仰角被改变以调整所述横移平台的所述竖直位置。

15.根据权利要求13所述的装置，其中所述横移平台的所述俯仰角独立于所述横移平台的所述竖直位置而改变。

16.根据权利要求12所述的装置，其中使所述装置致动所述三个水平致动器以控制所述第四自由度和第五自由度包括控制所述横移平台的y轴线坐标和偏航角。

17.根据权利要求16所述的装置，其中所述横移平台的所述偏航角被改变以调整所述横移平台的所述水平位置。

18.根据权利要求16所述的装置，其中所述横移平台的所述偏航角独立于所述横移平台的所述水平位置而改变。

19.根据权利要求12所述的装置，其中使所述装置致动所述线性致动器以控制所述第六自由度包括控制所述横移平台的x轴线坐标。

20.根据权利要求13所述的装置，其中所述横移平台的所述滚动角被改变以调整所述横移平台沿着z轴线的位置。

21.根据权利要求13所述的装置，其中所述横移平台的所述滚动角独立于所述横移平台的所述竖直位置和所述横移平台的所述水平位置而改变。

22.一种调整机器人的横移平台的位置的方法，所述方法包括：

23.根据权利要求22所述的方法，其中致动所述三个竖直致动器以控制所述第一自由度、所述第二自由度和所述第三自由度包括控制所述横移平台的z轴线坐标、俯仰角和滚动角。

24.根据权利要求23所述的方法，其中控制所述横移平台的所述俯仰角调整所述横移平台的所述竖直位置。

25.根据权利要求23所述的方法，其中控制所述横移平台的所述俯仰角不改变所述横移平台的所述竖直位置。

26.根据权利要求22所述的方法，其中致动所述三个水平致动器以控制所述第四自由度和所述第五自由度包括控制所述横移平台的y轴线坐标和偏航角。

27.根据权利要求26所述的方法，其中控制所述横移平台的所述偏航角调整所述横移平台的所述水平位置。

28.根据权利要求26所述的方法，其中控制所述横移平台的所述偏航角不改变所述横移平台的所述水平位置。

29.根据权利要求22所述的方法，其中致动所述线性致动器以控制所述第六自由度包括控制所述横移平台的x轴线坐标。

30.一种装置，包括：

31.根据权利要求30所述的装置，其中所述第一末端执行器和所述第二末端执行器并排布置。

32.根据权利要求30所述的装置，其中所述第一末端执行器和所述第二末端执行器以堆叠配置布置。

33.根据权利要求30所述的装置，其中所述第一多个竖直致动器包括三个双向电磁致动器，每个双向电磁致动器附接到所述第一横移平台并且被配置为在所述第一横移平台与所述至少一个第一引导件之间产生电磁力；以及

34.根据权利要求33所述的装置，其中所述第一组多个水平致动器包括三个单向电磁致动器，每个单向电磁致动器附接到所述第一横移平台并且被配置为在所述第一横移平台与所述至少一个第一引导件之间产生电磁力，并且其中所述第二组多个水平致动器包括三个单向电磁致动器，每个单向电磁致动器都附接到所述第二横移平台并且被配置为在所述第二横移平台和所述至少一个第二引导件之间产生电磁力。

35.根据权利要求30所述的装置，还包括第一多个竖直传感器和第一多个水平传感器以及第二多个竖直传感器和第二多个水平传感器，所述第一竖直传感器中的每个竖直传感器被配置为测量所述第一横移平台在竖直方向上的位置，并且所述第一水平传感器中的每个水平传感器被配置为测量所述第一横移平台在水平方向上的位置，所述第二竖直传感器中的每个竖直传感器都被配置为测量所述第二横移平台在竖直方向上的位置，并且所述第二水平传感器中的每个水平传感器被配置为测量所述第二横移平台在水平方向上的位置。

36.根据权利要求30所述的装置，还包括控制系统，所述控制系统耦合到所述驱动单元或所述臂组件中的一者或多者，所述控制系统包括至少一个处理器和包括计算机程序代码的至少一个非暂态存储器。

技术总结
一种装置包括：驱动单元；以及臂组件，连接到驱动单元，其中该臂组件包括横移平台，该横移平台具有被配置为承载位于其上的有效载荷的末端执行器；线性致动系统，被配置为在线性方向上驱动该横移平台；以及磁性支撑系统，其包括附接到该臂组件的框架的至少一个引导件、附接到该横移平台的多个竖直致动器、以及附接到该横移平台的多个水平致动器，该多个竖直致动器被配置为与该至少一个引导件一起相对于该线性方向在竖直方向上移动横移平台，并且该多个水平致动器被配置为与该至少一个引导件一起相对于该线性方向在水平方向上移动该横移平台。

技术研发人员：M·霍塞克,D·普尔
受保护的技术使用者：柿子技术公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13