韓碩 陜西國(guó)防工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院

1 研究背景

晶圓在生產(chǎn)過程中，必須在真空環(huán)境下進(jìn)行，所以會(huì)用到傳遞機(jī)械臂。對(duì)于晶圓傳遞機(jī)械臂的研究和性能改進(jìn)，主要方向是控制系統(tǒng)的速度控制、準(zhǔn)確定位控制以及穩(wěn)定性控制。利用Kingview6.53 制作監(jiān)控系統(tǒng)，并引入Internet 功能，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。

2 系統(tǒng)硬件系統(tǒng)搭建

為了保證晶圓傳遞機(jī)械臂在工作過程中對(duì)于精準(zhǔn)定位的要求，首先采用伺服電機(jī)并配合伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器共同工作，為了防止在工作中的失步現(xiàn)象，在軸上安裝編碼器進(jìn)行具體轉(zhuǎn)動(dòng)位置的反饋，并將信號(hào)傳回伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器。

圖1 晶圓傳遞機(jī)械手硬件系統(tǒng)搭建框圖

3 監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與搭建

晶圓傳遞機(jī)械臂監(jiān)控系統(tǒng)的主要功能是實(shí)現(xiàn)用戶以及設(shè)備之間的信息和操作之間的交互，觀測(cè)和控制圓晶傳遞機(jī)械臂實(shí)時(shí)工作狀態(tài)，能夠?qū)崿F(xiàn)圓晶傳遞機(jī)械臂的手動(dòng)以及自動(dòng)工作狀態(tài)的切換與控制。

晶圓傳遞機(jī)械臂主界面主要功能是實(shí)時(shí)監(jiān)控機(jī)械臂狀態(tài)，完成人機(jī)交互功能。用戶點(diǎn)擊“reset”按鈕，可以對(duì)機(jī)械臂進(jìn)行復(fù)位工作；用戶點(diǎn)擊“run”按鈕，晶圓傳遞機(jī)械臂就可以按照預(yù)先設(shè)定的工藝自動(dòng)批量處理晶圓，并自動(dòng)完成計(jì)數(shù)工作。在系統(tǒng)處于正常工藝過程中時(shí)，可以全自動(dòng)生產(chǎn)，用戶只有在處理完成批產(chǎn)品后可以停止的權(quán)限；當(dāng)系統(tǒng)工藝出現(xiàn)問題時(shí)可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)報(bào)警并停止。

4 系統(tǒng)調(diào)試

只需在調(diào)試過程中將動(dòng)畫中的位置與實(shí)際位置進(jìn)行匹配，兩者就能達(dá)到統(tǒng)一。傳遞機(jī)械臂狀態(tài)由四個(gè)數(shù)據(jù)表示：目標(biāo)位置、上臂狀態(tài)、下臂狀態(tài)、上臂位置。在調(diào)試過程中要充分利用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器中的參數(shù)信息，能夠使調(diào)試過程速度大大提高。

圖2 晶圓傳遞機(jī)械手監(jiān)控系統(tǒng)主界面

5 系統(tǒng)展望

本文主要研究對(duì)晶圓傳遞機(jī)械臂監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)，完成了系統(tǒng)分析，數(shù)據(jù)字典構(gòu)建，主界面以及動(dòng)作過程動(dòng)畫設(shè)計(jì)與制作，動(dòng)畫界面與實(shí)際系統(tǒng)之間對(duì)應(yīng)關(guān)系調(diào)試，但是對(duì)于機(jī)械裝置并沒有進(jìn)行 ，想要提高工作效率以及運(yùn)行精度，必須從機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及伺服電機(jī)控制系統(tǒng)及精度上入手，是未來(lái)機(jī)械手控制系統(tǒng)的研究方向。