物料检测设备的制作方法

1.本说明书实施例涉及机械制造技术领域，尤其涉及一种物料检测设备。


背景技术：

2.在机械制造过程中，在对物料进行加工时，通常需要将载有物料的承载装置运送至对应的加工装置，由加工装置对物料进行加工。在实际操作过程中，通常是在完成物料所有的加工工序后，对物料进行检测。
3.然而，其中任何一个工序加工后的物料的质量都有可能达不到要求，需要将质量不佳物料挑选出来，以避免流转到下一加工工序中。由于现有方案是在完成所有的工序后，才对物料进行检测，如果某一或某些中间加工工序的一部分物料的质量达不到加工要求，但后续工艺仍对质量不佳的物料进行加工，易造成资源浪费，且难以确定问题是在哪一工序产生的，给问题排查带来很大难度。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本说明书实施例提供一种物料检测设备，能够在物料传输过程中进行自动检测，对物料质量进行及时检测，进而能够避免资源浪费。
5.首先，本说明书实施例提供了一种物料检测设备，适于对经加工设备加工处理的物料进行检测，其中，所述物料检测设备包括：固定装置、设置于所述固定装置上的承载装置、第一采集装置、工控装置、抓取装置，检测装置，其中：
6.所述承载装置，适于放置经加工设备加工处理的物料；
7.所述第一采集装置，与所述工控装置电连接，适于检测所述承载装置上是否放置有物料，并在检测到所述承载装置上放置有物料时，输出物料采集信号；
8.所述工控装置，与所述抓取装置电连接，适于基于所述物料采集信号，输出相应的第一抓取信号至所述抓取装置；
9.所述抓取装置，适于基于所述第一抓取信号，抓取所述物料至所述检测装置；
10.所述检测装置，适于采集所述物料的图像，并基于所述物料的图像的灰度值范围是否在所述物料预设的灰度值范围，输出判断结果。
11.可选地，所述检测装置包括：第一固定框架、位于所述第一固定框架上方的第一安装模块、以及设置于所述第一安装模块上的第一采集模块、位于所述第一固定框架底部的数控模块，其中：
12.所述第一采集模块，与所述数控模块电连接，适于采集所述物料的图像，并输出至所述数控模块；
13.所述数控模块，适于计算所述物料的图像的灰度值范围，并在所述物料的图像的灰度值范围在所述物料预设的灰度值范围时，输出第一判断结果；以及在所述物料的图像的灰度值范围超出所述物料预设的灰度值范围时，输出第二判断结果。
14.可选地，物料上设置有标识点；
15.所述检测装置还包括设置于所述第一安装模块上的悬梁和运动模块，以及设置于所述悬梁上的第二采集模块，其中：
16.所述第一采集模块，还适于采集所述物料的标识点的位置，并将相应的图像输出至所述数控模块；
17.所述第二采集模块，与数控模块电连接，适于在所述物料运动过程中，采集所述物料标识点和预设位置的位姿关系，并输出第一位姿采集信号至所述数控模块；
18.所述数控模块，与所述运动模块电连接，还适于计算所述物料标识点位置与所述预设位置的偏移参数，并基于所述偏移参数，输出相应的运动控制信号至所述运动模块；以及适于基于所述第一位姿采集信号，确定所述物料标识点和所述预设位置的位姿关系与预先存储的位姿信息一致时，控制所述运动模块停止运动；
19.所述运动模块，适于响应于所述运动控制信号，驱动所述物料运动。
20.可选地，所述运动控制信号包括第一运动控制信号和第二运动控制信号；
21.所述运动模块包括：驱动组件、与所述驱动组件连接的第一位移组件和第二位移组件，以及分别与所述第一位移组件和所述第二位移组件连接的转动组件其中：
22.所述驱动组件，与所述数控模块电连接，适于根据所述第一运动控制信号，生成沿预设方向的驱动力；
23.第一位移组件，适于在所述驱动力的驱动下，带动所述物料沿第一预设方向运动；
24.第二位移组件，适于在所述驱动力的驱动下，带动所述物料沿第二预设方向运动；
25.所述转动组件，与所述数控模块电连接，适于在所述物料到达预设位置时，根据所述第二运动控制信号，驱动所述物料转动，直至所述物料标识点和所述预设位置的位姿关系与预先存储的位姿信息一致；
26.其中，所述第一预设方向与第二预设方向相互垂直。
27.可选地，所述检测装置还包括：物料盛放模块，设置于所述转动组件上，适于盛放经加工设备加工处理的物料。
28.可选地，所述检测装置还包括：光源模块，设置于所述第一固定框架的底部，用于提供环境照明。
29.可选地，所述承载装置包括：第二固定框架，与所述固定装置可移动连接，包括多层支撑结构；
30.多层承载模块，分别设置于相应层的支撑结构上，且每层承载模块包括：载板以及位于所述载板上的载台组件。
31.可选地，所述物料检测设备还包括：升降装置，与所述固定装置和所述工控装置连接，且与所述承载装置可移动连接；第二采集装置，设置于所述固定装置上的第二采集装置，且与所述工控装置电连接，其中：
32.所述升降装置，适于响应于所述工控装置输出的第一位移控制信号，驱动所述承载模块上下移动；以及响应于所述工控装置输出的第二位移控制信号，停止驱动所述承载模块移动，并输出第二抓取信号至所述抓取装置；
33.所述第二采集装置，适于采集所述抓取装置与相应载台组件的相对位姿，输出第二位姿采集信号至所述工控装置；
34.所述工控装置，还适于基于所述第二位姿采集信号，在确定相应载台组件和所述
抓取装置的相对位姿与预先存储的位姿信息不一致时，输出第一位移控制信号至升降装置，驱动所述承载模块上下移动；在确定相应承载模块和所述抓取装置的相对位姿与预先存储的位姿信息一致时，输出第二位移控制信号控制所述升降装置停止驱动所述承载模块移动，并输出相应的第二抓取信号至所述抓取装置；
35.所述抓取装置，还适于响应于所述第二抓取信号，抓取相应载台组件上的物料至所述检测装置。
36.可选地，每层承载模块包括多个尺寸的载台组件或者不同层承载模块包括不同尺寸的载台组件。
37.可选地，所述固定装置包括：框架结构；安装板，位于所述框架结构上；升降装置固定部，设置于所述安装板内侧。
38.可选地，升降装置包括：
39.导轨模块，固定于所述升降装置固定部，用于提供所述承载模块的移动路径；
40.驱动模块，位于所述框架结构的底部，且分别与所述工控装置和所述承载模块连接，用于为所述承载模块提供驱动力，以带动所述承载模块移动；
41.限位模块，固定于所述安装板上，用于限制所述承载模块的移动距离。
42.可选地，所述驱动模块包括驱动组件和传动组件，其中：
43.所述驱动组件，其第一端与所述工控装置电连接，其第二端与所述传动组件的第一端连接，用于为所述承载模块提供驱动力；
44.所述传动组件，其第二端与所述承载模块连接，用于将所述驱动力传递至所述承载模块，以带动所述承载模块移动。
45.可选地，所述导轨模块包括：
46.升降组件，用于承接所述承载模块；
47.导轨组件，设置于所述安装板上，且与所述升降组件连接，用于提供所述承载模块的移动路径。
48.可选地，所述抓取装置包括：
49.安装模块，位于所述框架结构上；
50.支撑柱，位于所述安装模块上；
51.旋转模块，其一端与所述支撑柱可旋转连接；
52.抓取模块，其一端与所述旋转模块的另一端连接，另一端可端持所述物料。
53.可选地，所述抓取模块可以包括：平行设置的第一抓取组件和第二抓取组件。
54.采用本说明书实施例中的物料检测设备，可以对经加工设备加工处理的物料进行检测，其中，第一采集装置可以检测承载装置上是否放置有物料，并在检测到所述承载装置上放置有物料时，输出物料采集信号至工控装置，所述工控装置可以基于所述物料采集信号，并输出相应的第一抓取信号至所述抓取装置，并控制所述抓取装置抓取经加工设备加工处理的物料至检测装置，所述检测装置可以采集所述物料的图像，并根据所述物料的图像的灰度值范围是否在所述物料预设的灰度值范围，通过输出的判断结果，即可对物料质量进行及时检测，从而能够去除将质量不佳的物料。由此采用本说明书实施例提供的物料检测设备，能够在物料传输过程中进行自动检测，对物料质量进行及时检测，进而能够避免资源浪费。
55.进一步地，所述物料上设置有标识点，相应地，所述检测装置还包括设置于第一安装模块上的悬梁和运动模块，以及设置于所述悬梁上的第二采集模块，通过所述第一采集模块能够将采集到的所述物料的标识点位置的图像输出至数控模块，所述数控模块可以计算所述物料标识点位置与预设位置的偏移参数，并基于所述偏移参数，输出相应的运动控制信号至运动模块，所述运动模块可以驱动所述物料运动，且在所述物料运动过程中，所述第二采集模块可以采集所述物料标识点和所述预设位置的位姿关系，并输出第一位姿采集信号至所述数控模块，所述数控模块可以基于所述第一位姿采集信号，确定所述物料标识点和所述预设位置的位姿关系与预先存储的位姿信息一致时，控制所述运动模块停止运动，从而使得所述物料位于预设位置，便于第一采集模块对所述物料进行采样。
56.进一步地，所述检测装置还包括物料盛放模块，设置于所述第一位移组件和所述第二组件上，且物料盛放模块可以用于盛放经加工设备加工处理的物料，避免运动模块直接与物料接触，从而能够保护物料表面不受损伤，提高计算得到的物料的灰度值范围的精度。
附图说明
57.为了更清楚地说明本说明书实施例的技术方案，下面将对本说明书实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本说明书的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
58.图1示出了本说明书实施例中一种物料检测设备的结构示意图；
59.图2示出了本说明书实施例中一种运动模块和物料盛放模块的相对位置的结构示意图；
60.图3示出了本说明书实施例中一种承载装置的结构示意图；
61.图4示出了本说明书实施例中一种固定装置与升降装置、抓取装置相对位置的结构示意图；
62.图5a至5c示出了本说明书实施例中一种承载模块和抓取装置的位姿关系示意图。
具体实施方式
63.由背景技术可知，由于现有方案是在完成所有的工序后，才对物料进行检测，如果某一或某些中间加工工序的一部分物料的质量达不到加工要求，但后续工艺仍对质量不佳的物料进行加工，易造成资源浪费，且难以确定问题是在哪一工序产生的，给问题排查带来很大难。
64.为解决上述技术问题，本说明书实施例提供一种物料检测设备，根据物料的图像的灰度值范围是否在所述物料预设的灰度值范围，通过输出的判断结果，即可对物料质量进行及时检测，从而能够去除将质量不佳的物料，避免资源浪费。
65.在具体实施中，本说明书实施例提供的物料检测设备可广泛应用于各种加工制造场景，例如，半导体相关的各种加工制造场景、绝缘体相关的各种加工制造场景和导体相关的各种加工制造场景，以及半导体、绝缘体和导体其中至少两种类型的物料的加工制造场景。相应地，本说明书实施例提供的物料检测设备可以对多种物料进行检测，例如，晶圆、金
属等物料。本说明书实施例对物料检测设备的应用场景及检测的物料的种类等具体参数不做任何限制。
66.为使本领域技术人员更好地理解和实施本说明书实施例，以下参照附图，并通过具体应用示例进行详细描述。
67.参照图1所示的本说明书实施例中一种物料检测设备的结构示意图，物料运输设备m可以对经加工设备(图1未示出)加工处理的物料a进行检测，其中，所述物料检测设备m可以包括：固定装置100、以及设置于所述固定装置100上的承载装置110、第一采集装置(图1未示出)、工控装置120、抓取装置130，检测装置140，其中：
68.所述承载装置110，适于放置经加工设备加工处理的物料a；
69.所述第一采集装置，与所述工控装置120电连接，适于检测所述承载装置110上是否放置有物料a，并在检测到所述承载装置110上放置有物料a时，输出物料采集信号；
70.所述工控装置120，与所述抓取装置130电连接，适于基于所述物料采集信号，输出相应的第一抓取信号至所述抓取装置130；
71.所述抓取装置130，适于基于所述第一抓取信号，抓取所述物料a至所述检测装置140；
72.所述检测装置140，适于采集所述物料a的图像，并基于所述物料a的图像的灰度值范围是否在所述物料预设的灰度值范围，输出判断结果。
73.以下简述上述实施例中物料检测设备m的工作原理：
74.在具体实施中，当加工设备完成对物料a的加工处理后，可以将加工后的物料a放置在承载装置110上。当如需要对物料进行检测时，第一采集装置可以检测所述承载装置110上是否放置有物料a，并在检测到所述承载装置110上放置有物料a时，输出对应的物料采集信号至所述工控装置120，所述工控装置120可以基于所述物料采集信号，输出相应的第一抓取信号至所述抓取装置130，此时，所述抓取装置130可以响应于所述第一抓取信号，抓取所述物料a至检测装置140，所述检测装置140可以采集所述物料a的图像，并基于所述物料a的图像的灰度值范围是否在所述物料预设的灰度值范围，输出判断结果。
75.由上述内容可知，根据物料的图像的灰度值范围是否在所述物料预设的灰度值范围，能够输出相应的判断结果，通过输出的判断结果，即可对物料质量进行及时检测，从而能够去除将质量不佳的物料。因此，采用本说明书实施例提供的物料检测设备，能够在物料传输过程中进行自动检测，对物料质量进行及时检测，进而能够避免资源浪费。
76.为使本领域技术人员更好地理解和实施本说明书实施例，以下对本说明书实施例的构思、方案、原理及优点等结合附图，并通过具体应用示例对本说明书实施例中的物料检测设备进行详细描述。
77.在具体的加工生产过程中，加工后的物料不同区域的灰度值差异较大，而对于同一加工物料而言，基于加工要求，加工后的物料都存在对应的预设的灰度值范围，因此，根据物料表面实际的灰度值与预设的灰度值范围，即可判断加工后的物料是否合格。
78.基于此，继续参照图1，如图1所示，检测装置140可以包括第一固定框架141、位于所述第一固定框架141上方的第一安装模块142、以及设置于所述第一安装模块上142的第一采集模块143、位于第一固定框架141底部的所述数控模块144，其中：
79.所述第一采集模块143，与所述数控模块144电连接，适于采集所述物料a的图像，
并输出至所述数控模块144；所述数控模块144，适于计算所述物料a的图像的灰度值范围，并在所述物料a的图像的灰度值范围在所述物料预设的灰度值范围时，输出第一判断结果；以及在所述物料的图像的灰度值范围超出所述物料预设的灰度值范围时，输出第二判断结果。
80.具体而言，当抓取装置将物料a放置于检测装置140时，第一采集模块143可以采集经加工设备加工后物料a表面的图像，并输出至数控模块144，所述数控模块144可以计算得到物料a的图像的灰度值范围，并判断该灰度值范围是否在预设的灰度值范围内，当判断所述物料的图像的灰度值范围在所述物料预设的灰度值范围时，输出第一判断结果，即加工后的物料合格；当判断所述物料的图像的灰度值范围超出所述物料预设的灰度值范围时，输出第二判断结果，即加工后的物料不合格。由此，通过判断物料加工后的实际灰度值范围是否在预设的灰度值范围内，即可对加工后的物料进行检测。
81.需要说明的是，在一些检测精度要求较低的应用场景中，当加工后的物料的一些灰度值超出预设的灰度值范围，也可以认为该物料是合格的。
82.例如，当物料为晶圆时，在其进行光刻工艺后，假设加工后的晶圆表面预设的灰度值范围为30-90，而实际计算得到的晶圆的灰度值主要集中在40-80、但少许区域的灰度值95超出预设的灰度值范围30-90，但由于加工后的物料的灰度值范围大多在集中在40-80，故可以认为经光刻后的晶圆是合格的。
83.在本说明书实施例中，所述第一采集模块可以通过多种方式实现，作为一些可选示例，所述采集模块可以为相机、扫描仪中的至少一种。在另一些实施例中，所述第一采集模块还可以是摄像头，通过采集物料的图像，并上传至工数控模块，或者是平板、手机等其他具备摄像功能的装置。
84.在本说明书一些实施例中，所述数控模块可以是工控机，其内部可以集成数据处理器和控制器。作为一具体示例，所述数控模块可以通过中央处理器(central processing unit，cpu)、现场可编程逻辑门阵列(field programmable gate array，fpga)等处理芯片实现，也可以通过特定集成电路(application specific integrated circuit，asic)或者是被配置成实施本发明实施例的一个或多个集成电路实现。
85.在具体实施中，所述数控模块可以采用通用的计算机设备与第一采集模块进行数据通信及数据运算，本说明书实施例中并不涉及对所述计算机设备具体工作方法的改进。计算机设备获取数据的过程和比较过程均可以采用本领域现有技术或常规技术手段实施。
86.在具体应用中，可以将第一采集模块和数控模块集成设计，一方面，能够避免第一采集模块和数控模块在工作过程中与其他设备发生干涉，影响输出的判断结果；另一方面，能够减小物料检测设备的体积。
87.继续参照图1，如图1所示，第一固定框架141的整体呈方形结构，在其他实施例中，所述支架还可以是其他形状，只要能够起到支撑和固定作用即可。
88.相应地，如图1所示，第一安装模块142整体为方块状，在其他实施例中，第一安装模块142还可以为圆盘状或者其他形状，本说明书实施例不限制第一安装模块142的具体形状，只要其与第一固定框架相适配即可。
89.在实际操作过程中，由于第一采集模块的采集视场有限，可能出现物料未位于采集视场内的情况，从而无法对物料进行采样以及后续的检测过程。因此，在具体实施中，需
要将物料放置在第一采集模块的采集视场内。
90.其中，为了便于确认物料已位于第一采集模块的采集视场内，可以在物料上设置标识点，当采集到标识点，即可认为物料已处于第一采集模块的采集视场。
91.相应地，继续参照图1，所述检测装置140还可以包括还设置于所述第一安装模块142上的悬梁145和运动模块147，以及设置于所述悬梁145上的第二采集模块146，其中：
92.所述第一采集模块143，还适于采集所述物料a的标识点的位置，并将相应的图像输出至所述数控模块144；
93.所述第二采集模块146，与数控模块144电连接，适于在所述物料a运动过程中，采集所述物料标识点和预设位置的位姿关系，并输出第一位姿采集信号至所述数控模块144；
94.所述数控模块144，与所述运动模块147电连接，还适于计算所述物料标识点位置与所述预设位置的偏移参数，并基于所述偏移参数，输出相应的运动控制信号至所述运动模块147；以及适于基于所述第一位姿采集信号，确定所述物料标识点和所述预设位置的位姿关系与预先存储的位姿信息一致时，控制所述运动模块147停止运动；
95.所述运动模块147，适于响应于所述运动控制信号，驱动所述物料a运动。
96.在具体实施中，第一采集模块143可以采集物料a上标识点在检测装置上的位置(也可以理解为物料a在运动控制模块147上的位置)，并将相应的图像输出至数控模块144，所述数控模块144可以计算所述物料标识点位置与所述预设位置的偏移参数(例如，偏移角度、偏移距离等)，并基于所述偏移参数，输出相应的运动控制信号至所述运动模块147，所述运动模块147可以驱动所述物料a运动，在物料a运动过程中，第二采集模块146可以采集所述物料标识点和预设位置的位姿关系，并输出第一位姿采集信号至所述数控模块144，当所述数控模块144基于所述第一位姿采集信号，确定所述物料标识点和所述预设位置的位姿关系与预先存储的位姿信息一致时，控制所述运动模块147停止运动，从而使得物料位于预设位置处，便于第一采集模块对所述物料进行采样。
97.而且，由上可知，在调整物料标识点与预设位置的相对位姿过程中，数控模块只需要通过第一位姿采集信号，就能够实现调整过程，且整个过程无需人工控制，控制精度更高。
98.可以理解的是，当数控模块144计算得到的偏移参数为0时，说明物料已经位于预设位置处，此时，无需控制运动模块147运动。
99.在具体实施中，根据不同的应用场景和实际需求，所述运动控制信号包括第一运动控制信号和第二运动控制信号，以控制运动模块在不同方向上的运动。相应地，可以在所述运动模块设置一个或多个驱动组件，并设置与所述驱动组件相对应的一个或多个位移组件。在一个或多个驱动组件和一个或多个位移组件的配合下，分别驱动物料在不同方向运动。
100.结合图1，并参照图2，所述运动模块147可以包括驱动组件1471、与所述驱动组件1471连接的第一位移组件1472和第二位移组件1473，以及分别与所述第一位移组件1472和所述第二位移组件1473连接的转动组件1474，其中：
101.所述驱动组件1471，与所述数控模块144电连接，适于根据所述第一运动控制信号，生成沿预设方向的驱动力；
102.第一位移组件1472，适于在所述驱动力的驱动下，带动所述转动组件1474沿第一
预设方向运动；
103.第二位移组件1473，适于在所述驱动力的驱动下，带动所述物转动组件1474沿第二预设方向运动；
104.所述转动组件1474，与所述数控模块144电连接，适于在所述物料a到达预设位置时，根据所述第二运动控制信号，驱动所述物料a转动，直至所述物料标识点和所述预设位置的位姿关系与预先存储的位姿信息一致；
105.其中，所述第一预设方向与第二预设方向相互垂直。
106.具体而言，所述驱动组件1471可以根据数控模块144输出的第一运动控制信号，产生沿第一预设方向的驱动力，与所述驱动组件1471连接的第一位移组件1472可以在所述沿第一预设方向的驱动力的驱动下移动，并在移动的过程中，带动所述转动组件1474沿第一预设方向运动；与此同时，所述驱动组件1471还可以根据数控模块144输出的第一运动控制信号，产生沿第二预设方向的驱动力，与所述驱动组件1471连接的第二位移组件1473可以在所述沿第二预设方向的驱动力的驱动下移动，并在移动的过程中，带动所述转动组件沿第二预设方向运动。也即，在所述第一运动控制信号的作用下，第一位移组件1472沿第一预设方向运动、第二位移组件1473沿第二预设方向运动，当第一位移组件1472和第二位移组件1473均移动至与预设位置时，物料a才能被放置于第一采集模块143的视场内，此时，转动组件1474可以根据数控模块144输出的第二控制信号，驱动所述物料a转动，直至所述物料a标识点和所述预设位置的位姿关系与预先存储的位姿信息一致。
107.简而言之，本说明书实施例中的第一位移组件和第二位移组件用于控制物料a在第一方向和第二预设方向上的位移，转动组件1474用于控制物料a的转动(也可以认为是第三预设方向上的位移)。
108.在具体实施中，所述第一预设方向和第二预设方向可以不同。更具体地，所述第一预设方向可以与第二预设方向相互垂直，即在第一位移组件1472和第二位移组件1473移动过程中，同一时刻的移动轨迹间的夹角可以为90度。
109.需要说明的是，本说明书实施例对物料的移动过程不做要求，在具体实施中，可以先调整转动组件沿第一预设方向的位置，再调整转动组件沿第二预设方向的位置；或者先调整转动组件沿第二预设方向的位置，再调整转动组件沿第一预设方向的位置，由于物料放置在转动组件上，当转动组件达到预设位置时，物料也相应达到预设位置。。
110.在本说明书另一些实施例中，运动模块可以只包括一个驱动组件和一个位移组件，通过所述一个驱动组件和所述一个位移组件，分步完成对物料位置的调整。进一步而言，所述驱动组件可以先根据运动控制信号，产生沿第一预设方向的驱动力，并由位移组件带动所述转动组件沿第一预设方向移动，待所述转动组件移动至所述第一预设方向相对应的位置时，再根据所述运动控制信号，产生沿第二预设方向的驱动力，并由位移组件带动所述转动组件沿第二预设方向移动，直至所述转动组件移动至所述第二预设方向相对应的位置，再由转动组件驱动所述物料转动，直至所述物料标识点和所述预设位置的位姿关系与预先存储的位姿信息一致，从而完成物料位置的调整过程。
111.可以理解的是，上述位移模块的结构仅为示例说明。在具体实施中，可以根据实际需要，灵活的调整位移模块的结构，或者使用其他能够调整物料位置的器件结构，本说明书实施例并不限制位移模块的具体结构。
112.在具体实施中，若驱动组件产生的驱动力较大，还可以在驱动组件与相应地位移组件(第一位移组件和第二位移组件)间设置传动组件。
113.在本说明书实施例中，对于一些易碎物料，例如晶圆，若直接将晶圆放置在运动模块上，在驱动晶圆运动的过程中，晶圆和运动模块可能会产生相对移动，导致晶圆表面出现裂痕，或者由于晶圆与运动模块直接接触，对晶圆表面造成污染，进而导致计算得到的晶圆表面的灰度值范围不准确。因此，在具体实施中，结合图1，参照图2，所述检测装置140还可以包括物料盛放模块148，设置于所述转动组件1474上，适于盛放经加工设备加工处理的物料a。由此，通过将物料放置在物料盛放模块，能够避免运动模块直接与物料接触，从而能够保护物料表面不受损伤，提高计算得到的物料的灰度值范围的精度。
114.如前所述，本说明书实施例是通过判断加工后的物料实际的灰度值范围是否在预设的灰度值范围内，因此，第一采集模块采集到的物料的图像需要显示出物料表面的细节，进而能够计算得到相应的灰度值范围。在一些应用场景中，由于光照不足，采集到的图像的亮度不足，导致计算得到的灰度值范围不准确，将质量合格的物料误判为不合格的，从而造成资源浪费。
115.基于此，继续参照图1，本说明书实施例中的检测装置140还以包括光源模块(图1未示出)，设置于所述第一采集模块上，用于提供环境照明。
116.在具体实施中，为方便检测装置的移动，继续参照图1，本说明书实施例中的检测装置140还可以包括第一可旋转组件149，安装于所述第一固定框架141的底部，使所述检测装置140水平运动。
117.在具体实施中，第一可旋转组件149可以为滚轮或万向轮。作为具体示例，继续参照图4，可以分别安装在第一固定框架141底部的四个角的下方，使得固定装置能够在各个方向移动。
118.可以理解的是，上述对检测装置的描述示例仅为示意说明，在实际应用中，本领域技术人员可以根据实际需求和应用场景，可以对上述示例中的第一固定框架、第一安装模块、第一采集模块、和数控模块的结构和连接关系进行适应性地选取和/或变形。从而能够延伸出更多的实施方案，本说明书实施例并不对这些延伸方案进行限制。
119.例如，在实际操作过程中，基于不同的检测要求，本说明书实施例中提供的检测装置还可以包括光源控制器，用于控制提供的光照大小。
120.在具体实施中，基于不同的生产要求，承载装置可以盛放不同尺寸的物料，相应地，承载装置可以包括多个承载模块，用于盛放不同尺寸的物料。
121.作为一具体示例，结合图1，参照图3所示的本说明书实施例中一种承载装置的结构示意图，如图3所示，所述承载装置110可以包括第二固定框架112和多层承载模块(例如，图3中的三层承载模块111)，其中，所述第二固定框架112可以与所述固定装置100可移动连接，包括多层支撑结构(例如，图3中的三层支撑架构1121)；所述多层承载模块分别设置于相应层的支撑结构1121上，且每层承载模块111包括：载板1112以及位于所述载板1112上的载台组件(例如，图3中的3个载台组件1111)。
122.由此，通过使用具有多层承载模块111，且多层承载模块111包括多个尺寸的载台组件111的承载装置110，能够在承载装置110上放置多种尺寸不同的物料a，提高单次运输的物料a的尺寸和数量。
123.需要说明的是，上述承载装置的结构仅为示例说明。在具体实施中，可以根据实际生产需求，灵活的设置承载装置中承载模块的层数，以及承载模块上的载台组件的数量。在本说明书实施例中不限制承载装置的结构，只要其能够放置不同尺寸的物料即可。
124.如前所述，承载装置可以包括多层承载模块，且每层承载模块可以包括多个尺寸的载台组件，根据载台组件的尺寸大小，可以确定放置的物料的尺寸。在具体实施中，每层承载模块可以采用具有不同尺寸大小和数量的载台组件，用于放置不同尺寸的物料，以满足生产需求。
125.在实际应用过程中，每层承载模块111可以包括多个尺寸的载台组件1111，继续参照图3，例如，位于第一层、第二层、第三层(从上至下的顺序)的每个载台组件1111承载物料的尺寸可以不相同。
126.作为一具体示例，位于第一层的承载模块111的三个载台组件1111中其中至少两个载台组件1111的尺寸不同。例如，位于第一层承载模块111中从左向右的载台组件承载的晶圆的直径的尺寸依次可以为4英寸、6英寸和8英寸。
127.不同层承载模块111可以包括不同尺寸的载台组件1111，继续参照图3，例如，位于同一层的载台组件1111承载物料的尺寸大小相同，位于不同层的载台组件1111承载物料的尺寸大小不相同。例如，第一层承载模块111中的载台组件承载的晶圆的直径的尺寸均为4寸、第二层承载模块111中的载台组件承载的晶圆的直径的尺寸均为6寸、第三层承载模块111中的载台组件承载的晶圆的直径的尺寸均为8寸。
128.需要说明的是，上述对各载台组件承载物料的尺寸的描述仅为示例说明。本说明书实施例不限制载台组件承载物料的尺寸承载物料的尺寸大小，只要与物料尺寸与载台组件的尺寸大小相适配即可。
129.在具体实施中，对于具有多层承载模块的承载装置，为使抓取装置能够抓取到各层承载模块上放置的物料，需要对承载装置进行移动。
130.结合图1，参照图4所示的本说明书实施例中一种固定装置与升降装置、抓取装置相对位置的结构示意图，所述物料检测设备m还可以包括升降装置150和第二采集装置(图4和图1均未示出)，其中：
131.所述升降装置150，与所述固定装置100和所述工控装置120连接，且与所述承载装置110可移动连接，适于响应于所述工控装置120输出的第一位移控制信号，驱动所述承载模块(例如图3中的承载模块111)上下移动；以及响应于所述工控装置120输出的第二位移控制信号，停止驱动所述承载模块移动，并输出第二抓取信号至所述抓取装置130；
132.所述第二采集装置，适于采集所述抓取装置130与相应载台组件(例如图3中的载台组件1111)的相对位姿，输出第二位姿采集信号至所述工控装置120；
133.所述工控装置120，还适于基于所述第二位姿采集信号，在确定相应载台组件1111和所述抓取装置130的相对位姿与预先存储的位姿信息不一致时，输出第一位移控制信号至升降装置150，驱动所述承载模块1111上下移动；在确定相应承载模块1111和所述抓取装置130的相对位姿与预先存储的位姿信息一致时，输出第二位移控制信号控制所述升降装置150停止驱动所述承载模块1111移动，并输出相应的第二抓取信号至所述抓取装置130；
134.所述抓取装置130，还适于响应于所述第二抓取信号，抓取相应载台组件1111上的物料a至所述检测装置。
135.具体而言，对于具有多层承载模块的承载装置110，当需要将物料a运输至检测装置时，响应于启动信号，工控装置120可以输出相应的第一位移控制信号至所述升降装置150，所述升降装置150可以响应于所述第一位移控制信号，驱动所述承载模块111上下移动，在所述承载模块111上下移动的过程中，第二采集装置可以时刻采集相应承载模块111和所述抓取装置130的位姿关系，并输出第二位姿采集信号至所述工控装置120，所述工控装置120可以基于所述第二位姿采集信号，在确定相应承载模块111和所述抓取装置130的相对位姿与预先存储的位姿信息不一致时，输出第一位移控制信号至所升降装置，驱动所述承载模块111上下移动；在确定相应承载模块111和所述抓取装置120的相对位姿与预先存储的位姿信息一致时，输出第二位移控制信号控制所述升降装置120停止驱动所述承载模块111移动，并输出相应的第二抓取信号至所述抓取装置130，此时，所述抓取装置130可以响应于所述第二抓取信号，抓取相应载台组件上的物料a至所述检测装置。
136.在承载装置移动过程中，采集各承载模块与抓取装置的相对位姿，并在二者的相对位姿与预先存储的位姿信息一致时，抓取装置才能够抓取相应承载模块上的物料。
137.基于此，在本说明书实施例中，承载模块与抓取装置的相对位姿具体可以包括位置信息，因此，为了得到承载模块与抓取装置的位置信息，所述采集模块可以采集承载模块与抓取装置的相对位置，并将位置采集信号至所述工控模块；相应地，所述工控装置可以基于所述位置采集信号，在确定相应承载模块和所述抓取装置的相对位置与预先存储的位置信息不一致时，输出第一位置控制信号至所升降装置，驱动所述承载装置上下移动；在确定相应承载模块和所述抓取装置的相对位置与预先存储的位置信息一致时，输出第二位置控制信号控制所述升降装置停止驱动所述承载装置移动，并输出相应的第一抓取信号至所述抓取装置。
138.结合图1、图3和图4，参照图5a至图5c所示的承载模块和抓取装置的位姿关系示意图，其中，如图5a所示，当工控装置120根据第二采集装置输出的第二位姿采集信号，判断第一层承载模块111与抓取装置130的相对位置与预先存储的位置信息一致时，控制升降装置150停止驱动所述承载装置110移动，此时，抓取装置130可以依次抓取承载模块111上放置的物料a，并将其放到检测装置，直至将第一层承载模块111中放置的物料a全部抓取完。
139.当抓取装置130将第一层承载模块111中放置的物料a全部抓取时，升降装置150继续驱动所述承载装置110上下移动，第二采集装置继续采集第二层承载模块111与抓取装置130的相对位置。参照图5b，当工控装置120根据第二采集装置再次输出的第二位姿采集信号，判断第二层承载模块111与抓取装置130的相对位置与预先存储的位置信息一致时，控制升降装置150停止驱动所述承载装置110移动，此时，抓取装置150可以依次抓取第二层承载模块111上放置的物料a，并将其放到检测装置，直至将第二层承载模块111中放置的物料a全部抓取。
140.依次类推，参照图5c，直至最后一层(例如，第三层)承载模块111与抓取装置130的相对位置与预先存储的位置信息一致时，抓取装置130可以抓取最后一层承载模块111上放置的所有的物料a。
141.作为一具体示例，当相应层的承载模块所在平面的位置与抓取装置所在平面的位置满足预设条件时，即可认为二者的相对位置与预先存储的位置信息一致。
142.在具体实施，对于不同的机械加工场景，承载模块上放置的物料不同。在与半导体
相关的机械制造场景，所述物料a可以是晶圆，相应地，晶圆可以盛放于花篮(cassette)b内。
143.在抓取物料的过程中，对于每层承载模块具有多个载台组件(例如，图3中每层承载模块具有3个载台组件)，在实际取料过程中，还需要确定具体要从哪个载台组件抓取物料。
144.继续参照图1，物料检测设备m还可以包括设置于所述固定装置100上的第三采集装置(图1未示出)，且与所述工控装置120电连接，适于采集所述抓取装置130与相应载台组件111的相对位姿，输出第三位姿采集信号至所述工控装置120。相应地，所述工控装置120可以基于所述第三位姿采集信号，在确定相应载台组件1111和所述抓取装置130的相对位姿与预先存储的位姿信息一致时，输出第三抓取信号至所述抓取装置130；所述抓取装置130还可以响应于所述第三抓取信号，抓取相应载台组件1111上的物料。
145.由此，通过第三采集装置采集抓取装置与相应载台组件的相对位姿，并在二者位姿与预先存储的位姿信息一致，使得抓取装置能够从相应载台组件抓取物料，提升物料运输过程的连续性，进一步提高生产效率。
146.通过上述方式，能够在确定承载模块和抓取装置的相对位姿的基础上，进一步确定抓取装置与相应载台组件的相对位姿，即确定抓取装置从那个载台组件抓取物料。
147.在本说明书一些实施例中，检测装置可以在完成所述物料检测时，输出相应的检测完成信号至所述工控装置。相应地，工控装置还可以响应于所述检测完成信号，输出对应的第四抓取信号至所述抓取装置；所述抓取装置，还适于基于所述第四抓取信号，将检测后的物料放置于对应的载台组件上。
148.在本说明书一些实施例中，所述控装置可以是工控机。其可以通过中央处理器(central processing unit，cpu)、现场可编程逻辑门阵列(field programmable gate array，fpga)等处理芯片实现，也可以通过特定集成电路(application specific integrated circuit，asic)或者是被配置成实施本发明实施例的一个或多个集成电路实现。
149.在本说明书实施例中，第二采集装置可以通过多种方式实现，作为一些可选示例，所述第二采集装置可以为传感器。在另一些实施例中，第二采集装置还可以是摄像头，通过实时监控承载模块和所述抓取装置的位姿关系，或者是平板、手机等其他具备摄像功能的装置。
150.在具体实施中，如前所述，承载装置可以包括多层承载模块，在承载装置上下移动过程中，若相邻承载模块间的间隔较大，相应地，各承载模块对应的移动的行程过长。在此过程中，各装置或者各组件间之间的连线可能缠绕在一起，又或者本设备的连线到其他设备，从而导致连线断开，影响物料的运输过程，因此，本说明书实施例中的物料运输设备还可以包括线束装置，用于容置各装置或者各组件间之间的连线，且所述线束装置具有一定的伸展性，以在所述承载模块上下移动过程中，线束装置哪个跟随所述承载模块上下移动。
151.在具体实施中，对于不同的应用场景，可以采用具有不同结构、组成的固定装置，以固定承载装置、升降装置、第一采集装置、第一工控装置和抓取装置。
152.结合图1，继续参照图4，如图4所示，固定装置100可以包括：框架结构101、安装板102和升降装置固定部103，其中，所述安装板102位于所述框架结构101上，所述升降装置固
定部103，设置于所述安装板102内侧。
153.通过所述升降装置固定部103，能够将升降装置卡接固定在固定装置100上。作为一具体示例，所述升降装置固定部可以包括安装槽、安装柱等形式的固定部。
154.在具体实施中，如图1和图4所示，固定装置100的整体呈方形结构，在其他实施例中，所述固定装置100还可以是其他形状，只要能够起到支撑和固定作用即可。
155.相应地，继续参考图4，所述升降装置(图4未示出)可以包括：导轨模块151，固定于所述升降装置固定部102，用于提供所述承载模块的移动路径；驱动模块152，位于所述框架结构101的底部，且分别与所述工控装置和所述承载模块连接，用于为所述承载模块提供驱动力，以带动所述承载模块移动；限位模块153，固定于所述安装板102上，用于限制所述承载模块的移动距离。
156.具体而言，当升降装置响应于第一位移控制信号时，驱动模块152生成相应的驱动力，并带动承载模块沿着导轨模块151提供的移动路径沿着预设方向上下移动，当响应于第二位移控制信号，驱动模块152停止工作，在限位模块153的作用下，停止驱动所述承载装置移动，进而能够限制承载装置的进一步运动。
157.继续参照图4，驱动模块152包括驱动组件1521和传动组件1522，其中：所述驱动组件1521，其第一端与所述工控装置电连接，其第二端与所述传动组件的第一端连接，用于为所述承载模块提供驱动力；所述传动组件1522，其第二端与所述承载模块连接，用于将所述驱动力传递至所述承载模块，以带动所述承载模块移动。
158.在具体实施中，当升降装置接收到第一位移控制信号时，驱动组件1521可以根据所述第一位移控制信号，产生相应的驱动力，并通过传动组件1522将驱动力传递至所述承载模块，承载模块可以沿着导轨模块提供的移动路径移动。
159.在本说明书的一些实施例，传动组件可以是链轮减速组件、带轮减速组件等减速组件。
160.在本说明书一些实施例中，驱动组件可以是步进电机，由于步进电机控制性能好且有较大的转速调节范围，能够提高承载装置运动过程中的稳定性度。在其他实施例中，驱动组件还可以是其他动力装置，例如，电动马达。
161.在具体实施中，若驱动组件产生的驱动力较小时，可以直接将驱动组件与承载装置连接。
162.需要说明的是，本说明书实施例中所描述的“较小”仅是用来描述相对驱动力大小的比较关系，并不对驱动力的大小进行限制。
163.继续参照图4，导轨模块151包括：升降组件1511，用于承接所述承载模块；导轨组件1512，设置于所述安装板102上，且与所述升降组件1511连接，用于提供所述承载模块的移动路径。
164.具体而言，当驱动组件产生的驱动力传递到承载装置时，位于所述升降组件1511上的承载模块可以沿着导轨组件1512提供的移动路径上下移动，以使相应承载模块与抓取机构的位姿达到预先存储的位姿。
165.继续参考图4，由图4可知，在本说明书实施例中，导轨组件1512与升降装置固定部103相契合，通过二者间的相互配合，实现固定装置与承载装置的固定连接。
166.可以理解的是，上述导轨模块的结构仅为示例说明。在本说明书实施例中是以导
轨组件为方形为例，在其他实施例中，还可以是其他形状，例如圆柱形。本说明书实施例不限制导轨模块的具体结构，只要其能够与升降装置固定部相契合，并为承载装置的移动提供路径即可。
167.继续参照图4，限位模块153包括固定于所述安装板102上的限位安装组件1531和设置于所述限位安装组件1531上方的限位组件1532，所述限位组件1532用于限制所述承载模块的移动距离。
168.在具体实施中，限位组件可以为块状结构。
169.在实际操作过程中，抓取装置可以采用多种方式抓取物料。作为一具体示例，抓取装置可以直接端持物料，也可以对物料进行吸附。在本说明书一些实施例中，抓取装置是直接端持物料。
170.继续参照图4，抓取装置130可以包括安装模块131、支撑柱132、旋转模块133和抓取模块134，其中，所述安装模块131，位于所述框架结构101上；所述支撑柱132，位于所述安装模块131上；所述旋转模块133，其一端与所述支撑可旋转连接；抓取模块134，其一端与所述旋转模块133的另一端连接，另一端可夹持所述物料。
171.继续按照图4，所述抓取模块134可以包括：平行设置的第一抓取组件1341和第二抓取组件1342。当所述抓取装置130响应第一工控装置输出的第一抓取信号，旋转模块133可以以支撑模块132为中心进行展开和旋转，进而带动抓取模块134移动，当抓取模块134移动到相应地载台组件时，第一抓取组件1341和第二抓取组件1342可以分别运动至相应物料的下方，以端持夹持载台组件中的物料，并将其转运至加工设备或者。
172.可以理解的是，基于实际需求，抓取模块可以设置多个抓取组件，以提高同时端持的物料的数量。
173.作为一具体示例，如图4所示，第一抓取模块和第二抓取模块可以是抓手。
174.在具体实施中，若承载装置和抓取装置的距离较远，导致抓取装置无法抓取到物料，因此，继续参照图4，旋转模块133可以包括至少两个可旋转的旋转臂，其中，至少一个旋转臂以支撑柱为圆心进行圆周运动，至少一个旋转臂用于进行伸展，以增大抓取装置的活动范围。
175.在实际应用中，载台组件上可能盛放有多个不同加工设备的物料，因此需要将物料运输至不同的物料检测设备，为方便移动，继续参照图4，固定装置100还可以包括第二可旋转组件104，安装于所述框架结构101的底部，使所述固定装置100水平运动。
176.在具体实施中，第二可旋转组件可以为滚轮或万向轮。作为具体示例，继续参照图4可以分别安装在框架结构101底部的四个角的下方，使得固定装置能够在各个方向移动。
177.在具体实施中，可以将上述实施例中的固定装置，以及设置在固定装置上的升降装置、承载装置、工控装置等集成设计，共同作为物料运输设备，通过彼此协作，将经加工设备加工后的物料运输至检测装置。
178.需要说明的是，在本说明书的描述中，“第一”、“第二”、“第三”等术语仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”等术语的特征可以明示或者隐含的包括一个或者多个该特征。而且，“第一”、“第二”、“第三”等术语是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或表示重要性。可以理解的是，这样使用的术语在适当情况下可以互换，以使这里描述的
本说明书实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
179.虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本说明书实施例的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。
180.虽然本说明书实施例披露如上，但本说明书实施例并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本说明书实施例的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。