机器人校正方法

【专利说明】机器人校正方法

[0001]本申请案主张于2012年9月18日申请之美国临时专利申请案第61/702，377号的优先权，所述专利申请案的揭示完整结合于此以供参考。

技术领域

[0002]本发明涉及一种工件加工，尤其涉及一种用于工件加工的机器人的校正。

【背景技术】

[0003]离子布植是一种标准技术，将改变导电率的杂质引进工件中。所要的杂质材料在离子源中被离子化，离子被加速以形成规定能量的离子束，且离子束被导向工件的表面。离子束中的高能离子穿透进入工件材料的整体(bulk)，且被嵌入到工件材料的晶格，以形成所要导电率的区域。

[0004]太阳能电池制造工业的两个考量是:生产产量及电池效率。电池效率是测量转换成电力的能量的数量。在太阳能电池制造工业中，可能需要较高的电池效率以维持竞争力。然而，不能因增加电池效率而牺牲生产产量。

[0005]离子布植已经被证实是对太阳能电池进行掺杂的可行方法。使用离子布植可移除现存技术中所需的制程步骤，如扩散炉。举例来说，如使用离子布植取代扩散炉，则可移除激光边缘绝缘步骤，因为离子布植只会掺杂所要表面。除了移除上述制程步骤之外，使用离子布植已证实具有较高的电池效率。离子布植也提供:进行太阳能电池整个表面的全面性布植(blanket implant)的能力，或者对太阳能电池的一部分的选择性(或图案化)布植的能力。使用离子布植的高产量选择性布植，避免了炉管扩散中所使用的:昂贵且费时的微影或图案化步骤。选择性布植也能够进行新的太阳能电池设计。离子布植机的生产量或可靠度的任何改良，对全球的太阳能电池制造商是有利的。可加速采用太阳能电池作为另一种替代能量来源。

【发明内容】

[0006]揭示一种机器人校正方法，将支架模组的坐标系统对准到摄影机系统的坐标系统。所述方法包括:使用对准工具，对准工具允许操作员放置工件在支架模组的已知位置。接着由摄影机系统获取这些工件的影像。控制器使用从支架模组及摄影机系统得到的信息，以决定两个坐标系统之间的关系。接着控制器决定一变换方程式，以从一坐标系统转换到另一个坐标系统。

[0007]根据第一实施例，揭示一种校正机器人的方法。所述方法包括:连接对准工具到机器人的末端作用器，其中末端作用器是支架模组的一部分，其中对准工具包含一个或多个空间，每一空间具有三个分别的指部；移动末端作用器到摄影机的视野内的第一位置；降下末端作用器；当末端作用器位在第一位置时，放置分别的工件在一个或多个空间，且同时推压每一工件以顶住(against)所述分别的三个指部；使用参照支架模组的坐标系统，对于位在第一位置的每一空间而储存第一组坐标位置；移动末端作用器，在视野内由第一位置移动到第二位置，而不影响工件的位置；当末端作用器位在第二位置时，放置分别的工件在一个或多个空间，且同时推压每一工件以顶住所述分别的三个指部；使用参照支架模组的坐标系统，对于位在第二位置的每一空间而储存第二组坐标位置；移动末端作用器，由第二位置移动到视野外的位置，而不影响工件的位置；在末端作用器移动到视野外的位置之后，使用摄影机获取工件的影像；使用参照摄影机的坐标系统，对于每一工件而决定第三组坐标位置；以及使用第一组坐标位置、第二组坐标位置及第三组坐标位置来计算一变换方程式，以将参照摄影机的坐标系统中的坐标位置、转换为参照支架模组的坐标系统中的坐标位置。

[0008]根据第二实施例，揭示一种校正机器人的方法。所述方法包括:进行光学标准化程序，以决定用于摄影机的垂直转换因子及水平转换因子，以便将由摄影机所获取的影像上的像素位置、转换成摄影机的视野内的物理尺寸(physical dimens1n);连接对准工具到机器人的末端作用器，其中末端作用器是支架模组的一部分，其中对准工具包含一个或多个空间，每一空间具有三个分别的指部；移动末端作用器到摄影机视野内的第一位置；降下末端作用器；当末端作用器位在第一位置时，藉由推压每一工件以顶住所述分别的三个指部，而在分别空间放置至少两个工件；使用参照支架模组的坐标系统，对于每一空间而储存第一组坐标位置；移动末端作用器，由第一位置移动到视野外的位置，而不影响工件的位置；在末端作用器移动到视野外的位置之后，使用摄影机获取工件的影像；使用参照摄影机的坐标系统，对于每一工件而决定第二组坐标位置；以及基于第一组坐标位置及第二组坐标位置，来计算一变换方程式，以将参照摄影机的坐标系统中的坐标位置、转换为参照支架模组的坐标系统的坐标位置。

[0009]根据第三实施例，揭示一种工件处理系统。该工件处理系统包括:支架模组，包含末端作用器；对准工具，连接到末端作用器，对准工具包含多个空间，每一空间具有三个分别的指部，且每一空间是设置为接收一工件；一个或多个输送带；摄影机，设置在输送带的上方；以及控制器，和摄影机及支架模组沟通，控制器包含储存元件，储存元件包含指令，当指令执行时，进行校正所述系统的方法，所述方法包括:移动末端作用器到摄影机的视野内的第一输送带；降下末端作用器；进行等待，直到使用者藉由推压每一工件以顶住所述分别的三个指部，而放置至少两个工件在第一输送带上的分别的空间；使用参照支架模组的坐标系统，对于每一空间而储存第一组坐标位置；移动末端作用器，由第一输送带移动到视野外的位置，而不影响工件的位置；在末端作用器移动到视野外的位置之后，使用摄影机获取工件的影像；使用参照摄影机的坐标系统，对于每一工件而决定第二组坐标位置；以及基于第一组坐标位置及第二组坐标位置，来计算一变换方程式，以将参照摄影机的坐标系统中的坐标位置、转换为参照支架模组的坐标系统中的坐标位置。

【附图说明】

[0010]请参考所伴随的附图来更好地理解本发明，所述伴随的附图在此引入作为参考，其中:

[0011]图1是工件处理系统的立体图。

[0012]图2是用于图1的支架模组的对准工具的上透视图。

[0013]图3是图2的对准工具的立体图，图2的对准工具和图1的末端作用器连接。

[0014]图4是第一实施例的校正的立体图。

[0015]图5是显示根据第一实施例的校正方法的流程图。

[0016]图6是显示根据第二实施例的校正方法的流程图。

【具体实施方式】

[0017]在此描述关于离子布植机的校正方法的实施例。然而，所述校正方法可和其他系统与制程一起使用，所述其他系统与制程牵涉太阳能电池、或半导体制程、或用来处理工件的其他系统。据此，本发明不限于以下所描述的特定实施例。

[0018]图1是工件处理系统的立体图。该系统100被连接到一个或多个负载闸107 (loadlocks) ο工件111可以是太阳能电池、半导体晶圆、或所属技术领域具有通常知识者可知道的其他工件，所述工件111是被放置在输送带108、109及110上，且藉由支架模组103 (gantry module)的矩阵末端作用器102 (matrix end effector)，以使所述工件111的任一个被装载到托架建造站112 (carrier build stat1n)或从托架建造站112被卸载。在一实施例中，矩阵末端作用器102可同步提取四个工件111进行传送，不过其它数目也是可能的。该支架模组103使用矩阵末端作用器102，从皮带模组101中的输送带108、109、110传送工件111到托架建造站112。支架模组103也使用矩阵末端作用器102，从托架建造站112传送工件111到皮带模组101。矩阵末端作用器102能同步保持多个工件111，且能分别地复位(reposit1n)这些工件111，以使在传送中能适当进行对准。该交换末端作用器105 (swap end effector)可从负载闸107来装载或卸载该电池矩阵/托架106。工件111是位在电池矩阵/托架106的上面或里面。摄影机104位在支架模组103的上方或上面或。虽然显示了三个输送带108、109及1