1.本实用新型涉及半导体硅片生产领域，尤其涉及一种用于对硅片盒中的硅片进行夹取的机械手及系统。


背景技术：

2.直拉法拉制的单晶硅片在被线切割后便可以获得多个硅片，在后续的加工过程中，硅片会被临时存放在硅片盒中以便于运输等操作，在需要使用或加工时从硅片盒中取出。
3.通常利用传送手臂将硅片从硅片盒中取出，在这一过程中，需要硅片以正确的方式承载于硅片盒中，而当硅片以错误方式承载于硅片盒中的情况下，在传送手臂伸入到硅片盒中以夹取硅片时，传送手臂会对硅片产生碰撞或挤压，导致硅片的损伤甚至导致硅片的破碎，对硅片生产过程产生极大影响。


技术实现要素：

4.为解决上述技术问题，本实用新型实施例期望提供一种用于对硅片盒中的硅片进行夹取的机械手及系统，在机械手伸入到硅片盒中以夹取硅片时，能够及时地判断出硅片以错误方式承载于硅片盒中，以便及时中止作业过程，避免硅片损伤或硅片破碎等情况的发生。
5.本实用新型的技术方案是这样实现的：
6.第一方面，本实用新型实施例提供了一种用于对硅片盒中的硅片进行夹取的机械手，其中，所述硅片盒包括由沿竖向排成两列的条状的支承件构成的多个支承件组，每个支承件组包括处于同一水平面中的两个支承件，所述硅片通过抵接不同列的两个支承件被支承，所述机械手包括：
7.用于沿着所述支承件的延伸方向伸入到相邻的两个支承件组之间的间隙以夹取硅片的手部；
8.设置在所述手部上以随所述手部一起伸入到所述间隙中的发射器和接收器，所述发射器用于朝着所述接收器发射信号，所述接收器用于接收所述发射器发射的信号；
9.其中，在所述手部伸入到所述间隙中的过程中，当所述间隙存在有被处于不同水平面中的两个支承件支承的倾斜硅片时，所述发射器和所述接收器位于所述倾斜硅片的不同侧，使得所述发射器发射的信号被所述倾斜硅片遮挡而无法传输至所述接收器。
10.第二方面，本实用新型实施例提供了一种用于对硅片盒中的硅片进行夹取的系统，所述系统包括：
11.根据第一方面所述的机械手；
12.驱动器，所述驱动器用于驱动所述手部移动以伸入和离开所述间隙；
13.控制器，所述控制器用于在所述发射器发射的信号被所述倾斜硅片遮挡使得所述接收器无法接收到信号时向所述驱动器发送中止指令，所述中止指令用于使所述驱动器停
止对所述手部的驱动。
14.本实用新型实施例提供了一种用于对硅片盒中的硅片进行夹取的机械手及系统，当硅片以正确的方式承载于硅片盒中时，间隙不会被硅片占据，因此接收器总是能够接收到发射器发送的信号，而当硅片以错误的方式承载于硅片盒中时，间隙会被硅片占据，因此发射器发送的信号会被占据了间隙的硅片遮挡，导致接收器无法接收到信号，此时便可以判断出硅片以错误的方式被承载，由此中止手部的进一步动作以避免硅片的损伤或破碎。
附图说明
15.图1通过正视图示出了硅片盒以及根据本实用新型实施例的用于对硅片盒中的硅片进行夹取的机械手，其中机械手的手部伸入至不被硅片占据的间隙中；
16.图2同样通过正视图示出了硅片盒以及根据本实用新型实施例的用于对硅片盒中的硅片进行夹取的机械手，其中机械手的手部伸入至被硅片占据的间隙中；
17.图3为根据本实用新型实施例的机械手的示意性俯视图；
18.图4为根据本实用新型另一实施例的机械手的示意性俯视图；
19.图5为根据本实用新型实施例的手部的示意性俯视图；
20.图6为根据本实用新型实施例的用于对硅片盒中的硅片进行夹取的系统的组成部件示意图。
具体实施方式
21.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
22.参见图1和图2，本实用新型实施例提供了一种用于对硅片盒c中的硅片w进行夹取的机械手10，图1和图2中示例性地示出了位于硅片盒c中的6个硅片，其中，所述硅片盒c包括由沿竖向排成两列的条状的支承件b构成的多个支承件组g，其中图1和图2中示例性地示出了10个支承件组g，每个支承件组g包括处于同一水平面中的两个支承件b1和b2，所述硅片w通过抵接不同列的两个支承件b被支承，更详细地，硅片w可能被处于同一水平面中的两个支承件b（即支承件组g中的两个支承件b1和b2）支承，或者说被正确地支承，如在图1和图2中处于硅片盒c中间的4个硅片w，也可能被处于不同水平面中的两个支承件b支承，或者说被错误地支承，如在图1和图2中分别处于硅片盒c顶部和底部的两个硅片w，其中底部硅片w被竖向相邻的两个支承件b支承，而顶部硅片w被竖向间隔有1个支承件组g的两个支承件b支承，或者说顶部硅片w以比底部硅片w更为倾斜的方式被支承，所述机械手10可以包括：
23.用于沿着所述支承件b的延伸方向伸入到相邻的两个支承件组g之间的间隙o以夹取硅片w的手部11，在图1和图2的正视图中，支承件b的延伸方向即为与正视方向相同的方向，可以理解的是，手部11可以伸入到没有被硅片w占据的间隙o中，如在图1中示出的，手部11也可以伸入到被硅片占据的间隙o中，如在图2中示出的，另外参考图1可以理解的是，伸入到间隙o中的手部11可以对间隙o上方的硅片w进行夹取，也可以对间隙o下方的硅片w进
行夹取；
24.设置在所述手部11上以随所述手部11一起伸入到所述间隙o中的发射器12和接收器13，所述发射器12用于朝着所述接收器13发射信号，所述接收器13用于接收所述发射器12发射的信号；
25.其中，在所述手部11伸入到所述间隙o中的过程中，当所述间隙o存在有被处于不同水平面中的两个支承件b支承的倾斜硅片w时，如在图2中示出的，所述发射器12和所述接收器13位于所述倾斜硅片w的不同侧，使得所述发射器12发射的信号被所述倾斜硅片w遮挡而无法传输至所述接收器13。
26.通过以上描述可以看出，当硅片w以正确的方式承载于硅片盒c中时，间隙o不会被硅片w占据，因此接收器13总是能够接收到发射器12发送的信号，而当硅片w以错误的方式承载于硅片盒c中时，间隙o会被硅片w占据，因此发射器12发送的信号会被占据了间隙o的硅片w遮挡，导致接收器13无法接收到信号，此时便可以判断出硅片w以错误的方式被承载，由此中止手部11的进一步动作以避免硅片w的损伤或破碎。
27.对于手部11的具体形状以及发射器12和接收器13相对于手部11的位置而言，在本实用新型的优选实施例中，参见图3，所述手部11可以呈u形，在所述手部11伸入（图3中通过直线箭头示出了伸入方向）到所述间隙o中的过程中，结合图1和图2可以理解的是，所述倾斜硅片w进入所述u形的凹口11r中，而所述发射器12和所述接收器13可以设置在所述凹口11r的不同侧，由此实现倾斜硅片w对发射器12发射的信号进行遮挡，并导致接收器13无法接收到信号。
28.在上述情形下，优选地，仍然参见图3，所述发射器12和所述接收器13可以分别设置在所述u形的两个分支11b的末端处。可以理解的是，在这种情况下，在手部11伸入到间隙o中的过程中，发射器12和接收器13在初始阶段就能够位于倾斜硅片w的不同侧，因此能够实现尽早地对发射器12发射的信号进行遮挡，更有利于避免手部11碰撞或挤压倾斜硅片w。
29.在上述情形下，优选地，所述手部11以所述u形的两个分支11b限定出的平面保持水平的方式伸入到所述间隙o中。这样除了有利于对支承件组g中的两个支承件b1和b2支承的非倾斜硅片w进行夹取之外，参见图3并结合图1和图2可以理解的是，由于倾斜硅片w可能相对于水平面顺时针和逆时针地倾斜，因此还可以最大程度地避免与倾斜硅片w产生碰撞。
30.对于发射器12和接收器13的类型，在本实用新型的优选实施例中，所述发射器12可以用于发射激光信号，并且相应地所述接收器13可以为激光感应器。
31.通过前文的描述可以理解的是，当手部11伸入到不被硅片w占据的间隙o中时，便会夹取硅片以执行后续操作。但在有些情况下，即使硅片w被支承件组g中的两个支承件b1和b2支承，也可能处于倾斜状态，比如有异物存在于支承件b1和/或b2上，因此仍然会导致手部11在夹取硅片w时出现异常。对此，在本实用新型的优选实施例中，参见图4，所述机械手10还包括设置在所述手部11上的三个距离传感器14、15、16，在所述手部11伸入到所述间隙o中后，所述三个距离传感器14、15、16限定出水平的测距平面并且测量自身与待夹取的硅片w之间的距离。由此，当三个距离传感器14、15、16测得的距离相等时，可以判断待夹取的硅片w处于水平状态，由此可以执行后续作业，而当三个距离传感器14、15、16测得的距离不相等时，可以判断待夹取的硅片w处于倾斜状态，由此可以中止后续作业，从而避免手部11夹取硅片w时出现异常。可以理解的是，通过上述方案，还可以判断出尽管处于水平状态
但表面平坦度不满足要求的待夹取硅片w，并由此同样将后续作业停止。
32.对于上述方案，在本实用新型的优选实施例中，仍然参见图4，所述手部11呈u形，所述三个距离传感器中的两个传感器14、15分别设置在所述u形的两个分支11b上，所述三个距离传感器中的另外一个传感器16设置在所述u形的将所述两个分支11b连接的连接部11c上。
33.对于手部11实现对硅片w进行夹取的具体方式，在本实用新型的优选实施例中，参见图5，所述手部11呈u形并且包括：
34.两个止挡部111和112，所述两个止挡部111和112分别设置在所述u形的两个分支11b的末端处；
35.卡舌部113，所述卡舌部113设置在所述u形的将所述两个分支11b连接的连接部11c处，所述卡舌部113构造成能够沿着所述两个分支11b的延伸方向在通过虚线示出的第一位置与通过实线示出的第二位置之间移动，如在图5中通过双向箭头示出的，在所述第一位置中，所述卡舌部113和所述两个止挡部111和112将所述硅片w夹持，在所述第二位置中，所述卡舌部113和所述两个111和112将所述硅片w松开。
36.优选地，所述卡舌部113的移动通过气动驱动实现。
37.参见图6，本实用新型实施例还提供了一种用于对硅片盒c中的硅片w进行夹取的系统1，所述系统1可以包括：
38.根据本实用新型实施例的机械手10；
39.驱动器20，所述驱动器20用于驱动所述手部11移动以伸入和离开所述间隙o；
40.控制器30，所述控制器30用于在所述发射器12发射的信号被所述倾斜硅片w遮挡使得所述接收器13无法接收到信号时向所述驱动器20发送中止指令，所述中止指令用于使所述驱动器20停止对所述手部11的驱动。
41.以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。