機器人校正方法

【專利說明】機器人校正方法

[0001]本申請案主張于2012年9月18日申請之美國臨時專利申請案第61/702，377號的優先權，所述專利申請案的揭示完整結合于此以供參考。

技術領域

[0002]本發明涉及一種工件加工，尤其涉及一種用于工件加工的機器人的校正。

【背景技術】

[0003]離子布植是一種標準技術，將改變導電率的雜質引進工件中。所要的雜質材料在離子源中被離子化，離子被加速以形成規定能量的離子束，且離子束被導向工件的表面。離子束中的高能離子穿透進入工件材料的整體(bulk)，且被嵌入到工件材料的晶格，以形成所要導電率的區域。

[0004]太陽能電池制造工業的兩個考量是:生產產量及電池效率。電池效率是測量轉換成電力的能量的數量。在太陽能電池制造工業中，可能需要較高的電池效率以維持競爭力。然而，不能因增加電池效率而犧牲生產產量。

[0005]離子布植已經被證實是對太陽能電池進行摻雜的可行方法。使用離子布植可移除現存技術中所需的制程步驟，如擴散爐。舉例來說，如使用離子布植取代擴散爐，則可移除激光邊緣絕緣步驟，因為離子布植只會摻雜所要表面。除了移除上述制程步驟之外，使用離子布植已證實具有較高的電池效率。離子布植也提供:進行太陽能電池整個表面的全面性布植(blanket implant)的能力，或者對太陽能電池的一部分的選擇性(或圖案化)布植的能力。使用離子布植的高產量選擇性布植，避免了爐管擴散中所使用的:昂貴且費時的微影或圖案化步驟。選擇性布植也能夠進行新的太陽能電池設計。離子布植機的生產量或可靠度的任何改良，對全球的太陽能電池制造商是有利的。可加速采用太陽能電池作為另一種替代能量來源。

【發明內容】

[0006]揭示一種機器人校正方法，將支架模組的坐標系統對準到攝影機系統的坐標系統。所述方法包括:使用對準工具，對準工具允許操作員放置工件在支架模組的已知位置。接著由攝影機系統獲取這些工件的影像。控制器使用從支架模組及攝影機系統得到的信息，以決定兩個坐標系統之間的關系。接著控制器決定一變換方程式，以從一坐標系統轉換到另一個坐標系統。

[0007]根據第一實施例，揭示一種校正機器人的方法。所述方法包括:連接對準工具到機器人的末端作用器，其中末端作用器是支架模組的一部分，其中對準工具包含一個或多個空間，每一空間具有三個分別的指部；移動末端作用器到攝影機的視野內的第一位置；降下末端作用器；當末端作用器位在第一位置時，放置分別的工件在一個或多個空間，且同時推壓每一工件以頂住(against)所述分別的三個指部；使用參照支架模組的坐標系統，對于位在第一位置的每一空間而儲存第一組坐標位置；移動末端作用器，在視野內由第一位置移動到第二位置，而不影響工件的位置；當末端作用器位在第二位置時，放置分別的工件在一個或多個空間，且同時推壓每一工件以頂住所述分別的三個指部；使用參照支架模組的坐標系統，對于位在第二位置的每一空間而儲存第二組坐標位置；移動末端作用器，由第二位置移動到視野外的位置，而不影響工件的位置；在末端作用器移動到視野外的位置之后，使用攝影機獲取工件的影像；使用參照攝影機的坐標系統，對于每一工件而決定第三組坐標位置；以及使用第一組坐標位置、第二組坐標位置及第三組坐標位置來計算一變換方程式，以將參照攝影機的坐標系統中的坐標位置、轉換為參照支架模組的坐標系統中的坐標位置。

[0008]根據第二實施例，揭示一種校正機器人的方法。所述方法包括:進行光學標準化程序，以決定用于攝影機的垂直轉換因子及水平轉換因子，以便將由攝影機所獲取的影像上的像素位置、轉換成攝影機的視野內的物理尺寸(physical dimens1n);連接對準工具到機器人的末端作用器，其中末端作用器是支架模組的一部分，其中對準工具包含一個或多個空間，每一空間具有三個分別的指部；移動末端作用器到攝影機視野內的第一位置；降下末端作用器；當末端作用器位在第一位置時，藉由推壓每一工件以頂住所述分別的三個指部，而在分別空間放置至少兩個工件；使用參照支架模組的坐標系統，對于每一空間而儲存第一組坐標位置；移動末端作用器，由第一位置移動到視野外的位置，而不影響工件的位置；在末端作用器移動到視野外的位置之后，使用攝影機獲取工件的影像；使用參照攝影機的坐標系統，對于每一工件而決定第二組坐標位置；以及基于第一組坐標位置及第二組坐標位置，來計算一變換方程式，以將參照攝影機的坐標系統中的坐標位置、轉換為參照支架模組的坐標系統的坐標位置。

[0009]根據第三實施例，揭示一種工件處理系統。該工件處理系統包括:支架模組，包含末端作用器；對準工具，連接到末端作用器，對準工具包含多個空間，每一空間具有三個分別的指部，且每一空間是設置為接收一工件；一個或多個輸送帶；攝影機，設置在輸送帶的上方；以及控制器，和攝影機及支架模組溝通，控制器包含儲存元件，儲存元件包含指令，當指令執行時，進行校正所述系統的方法，所述方法包括:移動末端作用器到攝影機的視野內的第一輸送帶；降下末端作用器；進行等待，直到使用者藉由推壓每一工件以頂住所述分別的三個指部，而放置至少兩個工件在第一輸送帶上的分別的空間；使用參照支架模組的坐標系統，對于每一空間而儲存第一組坐標位置；移動末端作用器，由第一輸送帶移動到視野外的位置，而不影響工件的位置；在末端作用器移動到視野外的位置之后，使用攝影機獲取工件的影像；使用參照攝影機的坐標系統，對于每一工件而決定第二組坐標位置；以及基于第一組坐標位置及第二組坐標位置，來計算一變換方程式，以將參照攝影機的坐標系統中的坐標位置、轉換為參照支架模組的坐標系統中的坐標位置。

【附圖說明】

[0010]請參考所伴隨的附圖來更好地理解本發明，所述伴隨的附圖在此引入作為參考，其中:

[0011]圖1是工件處理系統的立體圖。

[0012]圖2是用于圖1的支架模組的對準工具的上透視圖。

[0013]圖3是圖2的對準工具的立體圖，圖2的對準工具和圖1的末端作用器連接。

[0014]圖4是第一實施例的校正的立體圖。

[0015]圖5是顯示根據第一實施例的校正方法的流程圖。

[0016]圖6是顯示根據第二實施例的校正方法的流程圖。

【具體實施方式】

[0017]在此描述關于離子布植機的校正方法的實施例。然而，所述校正方法可和其他系統與制程一起使用，所述其他系統與制程牽涉太陽能電池、或半導體制程、或用來處理工件的其他系統。據此，本發明不限于以下所描述的特定實施例。

[0018]圖1是工件處理系統的立體圖。該系統100被連接到一個或多個負載閘107 (loadlocks) ο工件111可以是太陽能電池、半導體晶圓、或所屬技術領域具有通常知識者可知道的其他工件，所述工件111是被放置在輸送帶108、109及110上，且藉由支架模組103 (gantry module)的矩陣末端作用器102 (matrix end effector)，以使所述工件111的任一個被裝載到托架建造站112 (carrier build stat1n)或從托架建造站112被卸載。在一實施例中，矩陣末端作用器102可同步提取四個工件111進行傳送，不過其它數目也是可能的。該支架模組103使用矩陣末端作用器102，從皮帶模組101中的輸送帶108、109、110傳送工件111到托架建造站112。支架模組103也使用矩陣末端作用器102，從托架建造站112傳送工件111到皮帶模組101。矩陣末端作用器102能同步保持多個工件111，且能分別地復位(reposit1n)這些工件111，以使在傳送中能適當進行對準。該交換末端作用器105 (swap end effector)可從負載閘107來裝載或卸載該電池矩陣/托架106。工件111是位在電池矩陣/托架106的上面或里面。攝影機104位在支架模組103的上方或上面或。雖然顯示了三個輸送帶108、109及1