Iz3-x2y3zl-x：3ylz 化 x3y2zl。
[0087] 然后，计算该平面方程与圆柱面方程的截交线方程，建立方程式组为：
[0088] aX+bY+cZ+d = 0
[0089] x2+y2 = R
[0090] 由W上两个方程可得:AX+BY+CZ+D = 0，该方程即为截交线方程。
[0091] 步骤S054:根据截交线方程计算截交线与取片过程中的片叉所在XOY平面的夹角， 即取片过程中位于待取娃片的倾斜角；
[0092] 具体的，根据待取娃片下表面的平面方程和片叉所在平面方程构成方程组为：
[0093] AX+BY+CZ+D = 0
[0094] Z = O
[00M]它们的法线矢量分别为{A，B，C}和{0,0，1}，设运两个法线矢量的夹角为a,那么运 两个平面的夹角就是a，于是，
[0096] cosa = C/[^T(A^+B^+C^)]
[0097] a = arc cos(C/[^T(a2+b2+c2)])。
[0098] 步骤S06:根据倾斜角来判断在片叉接触待取娃片时，待取娃片是否会产生滑动； 如果是，则执行步骤S07;如果不是，则执行步骤S08;
[0099] 具体的，此处的滑动包括娃片滑出定位槽或者娃片相对片叉产生滑动，请参阅图 8,为本发明的一个较佳实施例的倾斜娃片受力示意图，其中，a为实际中娃片与水平面的倾 斜角，娃片受到向下的重力mg，支撑部件给娃片的反作用力N，此外，设娃片的滑动摩擦系数 为y，受到最大静摩擦力略大于滑动摩擦力，运里近似为滑动摩擦力，所W娃片的最大静摩 擦力为WIigcosa,当重力和摩擦力的合力为零，刚好使娃片不向下运动时，所对应的娃片倾 斜角即为娃片的理论安全倾斜角阔值S;
[0100] 根据娃片受力情况设定娃片不会产生滑动的理论安全倾斜角阔值：
[0101] mgsin(S)-mg COS(S)U = O,从而得到S = a;rc tan(ji)。
[0102] 将求得的待取娃片的倾斜角a与理论安全倾斜角阔值进行比较；当倾斜角小于或 等于理论安全倾斜角阔值时，执行步骤S08;否则，执行步骤S07;具体为：
[0103] 判断装置判断a ^ S时，说明在片叉接触待取娃片时不会导致待取娃片产生滑动， 可W继续进行取片操作，执行步骤S08;
[0104] 判断装置判断a>S时，说明在片叉接触待取娃片时会导致待取娃片产生滑动，如 果机械手继续进行取片操作会产生触碰娃片的危险，执行步骤S07;
[0105] 步骤S07:机械手停止运行，并且报警等待处理；
[0106] 具体的，控制装置控制机械手停止运行等待处理，判断装置发送信号给报警装置， 报警装置发出警报；
[0107] 步骤S08:根据最新的传感器组中每个传感器与待取娃片的距离的测量值，计算待 取娃片与机械手的片叉所在平面的最大距离和最小距离；
[0108] 具体的，利用截交线方程计算出关于距离的函数，并结合圆柱面方程作为限制条 件，采用微分法求得最大距离和最小距离;具体的，由截交线方程得出Z=(-D-AX-BY)/C，限 制条件为:X化Y2 = R，用微分法可求得Zmin和Zmax。
[0109] 步骤S09:根据最大距离和最小距离结合理论示教数据来判断机械手的片叉是否 能够安全取片;如果是，则执行步骤Sl 1;如果不是，则执行步骤SlO;
[0110] 具体的，步骤S09包括:根据预向上取片位置上的机械手的片叉底部到片叉下方娃 片上表面的距离及预退出取片位置上的机械手的片叉顶部到待取娃片上方的相邻的 支撑部件的距离S3计算待取娃片与机械手的片叉所在平面的最大距离极限值Zmax-Iimit和最 小距罔极限值Zmin-Iimit;
[0111] 最大距离极限值Zmax-Iimit等于预向上取片位置到预退出取片位置之间的距离S3， 用于判断机械手从预向上取片位置到接触待取娃片的上升过程中是否会触碰到待取娃片；
[0112] 最小距离极限值Zmin-Iimit =相邻娃片的间距S-娃片的厚度d-预向上取片位置到待 取娃片下方相邻娃片的距离s2-设备允许的位置变化量丫，用于判断机械手从预取片安全 位置到预向上取片位置的运动过程中是否触碰到待取娃片和待取娃片下方相邻的娃片；
[0113] 判断装置判断上述最小距离Zmin大于最小距离极限值Zmin-Iimit，且最大距离Zmax小 于最大距离极限值Zmax-Iimit时，说明机械手可W安全取片，则执行步骤Sll ;否则，执行步骤 S10；
[0114] 步骤SlO:机械手停止运行，报警并等待处理；
[0115] 具体的，控制装置控制机械手停止运行等待处理，判断装置发送信号给报警装置， 报警装置发出警报；
[0116] 步骤Sll:机械手的片叉按照示教数据接触并且拾取待取娃片，然后机械手升至待 取娃片上方的预退出取片位置；
[0117] 具体的，在机械手升至预退出取片位置后，停止运动，对待取娃片是否在片叉上进 行检测；如果是，则执行步骤S12;如果不是，则机械手停止运动，并且报警等待处理;运里， 控制装置控制机械手停止运动等待处理，判断装置发送信号给报警装置，报警装置发出警 报；
[0118] 步骤S12:机械手由预退出取片位置机向外退出娃片承载装置区域至安全位置，并 且判断娃片承载装置内的全部娃片是否拾取完毕;如果是，则执行步骤S13;如果不是，则执 行步骤S02;
[0119] 具体的，在机械手向外退出的过程中，在P5位置机械手的夹持部件执行对娃片的 夹持动作，确保娃片不会在传输过程中掉落。较佳的，向外退出娃片承载装置区域至安全位 置大于2倍的相邻娃片的间距S。
[0120] 步骤S13:停止取片过程的操作；
[0121] 请参阅表一，为本发明的另一个较佳实施例的在取片过程和放片过程中机械手到 其上下位置的娃片的距离与娃片的安全状态分类表;表一中，取片过程中，片叉在Pl位置、 P5位置、W及P6位置上，均可W通过片叉上的传感器来探测得到结果，Pl位置上的片叉上表 面的传感器探测片叉与娃片承载装置之间的距离，P6位置上亦然;P5位置上，片叉上表面的 传感器探测片叉与放置于支撑部件上的娃片的距离。
[0122]表一
[0124] 综上所述，本发明的半导体设备的娃片承载装置中娃片的安全拾取方法及其安全 拾取系统，通过示教数据设置机械手的运动轨迹和位置，利用机械手片叉上的传感器组来 探测片叉和娃片之间的距离测量值，根据距离测量值来计算判断娃片所在平面与机械手的 片叉所在平面的截交线方程并据此计算出娃片相对于片叉的倾斜角，从而判断娃片是否会 产生滑动，确保娃片不产生滑动的情况下才能取片或者确保娃片放置后不产生滑动。因此， 本发明实现了在取片或放片过程中对娃片的位姿进行了判断，从而避免机械手片叉触碰到 娃片导致娃片受损，提高了取片或放片过程的安全性。
[0125] 虽然本发明已W较佳实施例掲示如上，然所述实施例仅为了便于说明而举例而 已，并非用W限定本发明，本领域的技术人员在不脱离本发明精神和范围的前提下可作若 干的更动与润饰，本发明所主张的保护范围应W权利要求书所述为准。
【主权项】
1. 一种半导体设备的硅片承载装置中硅片的安全拾取方法，所述半导体设备包括用于 放置多个硅片的所述硅片承载装置和用于拾取和运输硅片的机械手，所述硅片承载装置具 有支撑部件，所述硅片水平放置于支撑部件上，多个所述硅片在竖直方向上排列，所述机械 手具有片叉，所述片叉上下表面固定有不在同一条直线上的三个或以上的传感器组，所述 传感器组用于定义一个或多个基准面;硅片的安全拾取方法包括： 步骤SO 1:设置取片理论示教数据，执行取片操作指令； 步骤S02:所述机械手运动至预取片安全位置，预取片安全位置上的机械手还未伸入硅 片承载装置区域； 步骤S03:所述机械