CN101619920B - 旋转干燥机转台位置确认装置及方法 - Google Patents

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本发明公开了一种旋转干燥机转台位置确认装置，通过增加硅片取入位置传感器和硅片取出位置传感器，判定旋转干燥机转台位置是否准确。本发明还公开了一种旋转干燥机转台位置确认方法，使用简单的继电器结构组建逻辑电路对设备内部信号进行逻辑判断，实现旋转干燥机转台硅片取入和取出位置确认，当转台位置反转时利用PLC已有程序停止转台工作并报警。

Description

旋转干燥机转台位置确认装置及方法
技术领域
本发明涉及一种旋转干燥机转台位置确认装置，本发明还涉及一种旋转干燥机转台位置确认方法。
背景技术
如图1所示旋转干燥机，包括：转台底盘1，用于控制转台停在取入硅片位置或取出硅片位置，其上有两个凸块2和一个底盘圆孔3，两个凸块2以转台底盘1对称分布在转台底盘1外缘。一个凸块传感器4，设置于旋转干燥机转台初始位置时与一凸块2对应的位置，用于检测转台底盘1的凸块2。一个圆孔传感器5，其与底盘圆孔3距离转台底盘中心等距，且设置在凸块传感器4与转台底盘中心之间的位置，用于检测转台底盘圆孔3。旋转干燥机是通过PLC控制模块，控制旋转干燥机转台工作，判断旋转干燥机转台位置的。
旋转干燥机工作时，圆孔传感器5检测到底盘圆孔3后开始通过凸块传感器4对凸块2计数，单数时机械手臂取出硅片，双数时机械手臂取入硅片。当凸块传感器4受到干扰或发生错误时，常常错误计数而导致取入硅片或取出硅片时转台正好转反，而设备本身报警机制只能判断转台停止的位置是否为180度的整数倍，转反的转台无法被识别出，设备将继续作业。
基于此，有关技术人员提出在转台的转轴上安装一组检测探针6与传感器7(如图2)，通过检测探针6的位置并将传感器7输出信号接入PLC(可编程逻辑电路，对设备内部各种输入输出信号进行逻辑运算的模块)闲置的端口，同时更改该端口的PLC程序，达到判断转台位置正确与否以及报警的功能。但由于更改PLC程序需要请设备供应商的软件工程师实施，费用昂贵。
如何利用旋转干燥机现有的感应信号及PLC模块程序进行操作，达到判断转台停止时位置是否正确，防止转台转反的目的成为本领域技术人员有待研发的一个课题。
本发明的创作者根据旋转干燥机自身的转台固定汽缸顶出传感器、机械臂抓手合拢传感器及机械臂抓手打开传感器产生的感应信号，配合新增的传感器及使用继电器组建逻辑电路对设备内部信号进行逻辑判断实现旋转干燥机转台位置确认，当位置反转时利用PLC根据已有的转台固定汽缸顶出确认信号停止转台工作并报警。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种旋转干燥机转台位置确认装置，它可以使用简单的传感器结构组建逻辑电路对设备内部信号进行逻辑判断实现旋转干燥机转台硅片取入和取出位置确认，当转台位置反转时利用PLC已有程序停止转台工作并报警。为此，本发明还要提供一种旋转干燥机转台位置确认方法。
为了解决以上技术问题，本发明的旋转干燥机转台位置确认装置，用于判定旋转干燥机转台位置是否准确，包括：
机械臂抓手合拢传感器，用于检测机械臂抓手合拢感应信号；
机械臂抓手打开传感器，用于检测机械臂抓手打开感应信号；
转台固定汽缸顶出传感器，用于固定转台的汽缸完全顶出后向PLC控制模块发出的反馈信号；
硅片取入位置传感器，设置于旋转干燥机转台初始位置时底盘圆孔3对应的位置，用于检测取入硅片时位置确认信号；
硅片取出位置传感器，其与硅片取入位置传感器以转台底盘中心对称设置，用于检测取出硅片时位置确认信号；
逻辑运算模块，用于将所述机械臂抓手合拢传感器、机械臂抓手打开传感器、转台固定汽缸顶出传感器、硅片取入位置传感器及硅片取出位置传感器的感应信号经过逻辑运算产生转台位置固定确认信号，接入PLC控制模块；
及PLC控制模块，用于根据转台停止时是否接收到转台位置固定确认信号判断旋转干燥机转台位置是否反转。
本发明基于上述旋转干燥机转台位置确认装置的位置确认方法，包括以下步骤：
(1)通过硅片取入位置传感器、硅片取出位置传感器、机械臂抓手打开传感器、机械臂抓手合拢传感器和转台固定汽缸顶出传感器，分别采集：取入硅片时位置确认信号、取出硅片时位置确认信号、机械臂抓手打开确认信号、机械臂抓手合拢确认信号、及转台固定汽缸顶出确认信号；
(2)将取入硅片时位置确认信号和机械臂抓手打开确认信号进行与门逻辑运算，产生第一运算信号；将取出硅片时位置确认信号和机械臂抓手合拢确认信号进行与门逻辑运算，产生第二运算信号；将第一运算信号与第二运算信号进行或门逻辑运算，产生第三运算信号；将第三运算信号与转台固定汽缸顶出确认信号进行与门逻辑运算，产生第四运算信号；
(3)将步骤(2)所得到的第四运算信号接入PLC控制模块，当PLC控制模块检测到转台停止且未接收到转台位置固定确认信号则判定转台位置反转。
本发明使用简单的传感器结构组建逻辑电路对设备内部信号进行逻辑判断实现旋转干燥机转台硅片取入和取出位置确认，当转台位置反转时利用PLC已有程序停止转台工作并报警。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
图1是现有的旋转干燥机转台结构示意图；
图2是现有改进的旋转干燥机转台结构示意图；
图3是本发明取出硅片时旋转干燥机转台平面示意图；
图4是本发明取入硅片时旋转干燥机转台平面示意图；
图5是本发明电路实现框图；
图6是本发明一种与门逻辑电路结构图；
图7是本发明一种或门逻辑电路结构图；
图8是本发明一个实施例的逻辑控制电路；
图9是本发明接入PLC结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，旋转干燥机包括：转台底盘1，用于控制转台停在取入硅片位置或取出硅片位置，其上有两个凸块2和一个底盘圆孔3，两个凸块2以转台底盘1对称分布在转台底盘1外缘；转台固定汽缸顶出传感器，用来根据转台固定后汽缸顶出产出感应信号；机械臂抓手合拢传感器，用来检测机械臂抓手合拢感应信号；机械臂抓手打开传感器，用来检测机械臂抓手打开感应信号；及PLC控制模块，用于控制旋转干燥机转台工作，判断旋转干燥机转台位置。
如图3和图4所示，本发明在现有结构的基础上增加硅片取入位置传感器8和硅片取出位置传感器9。硅片取入位置传感器8设置于旋转干燥机转台初始位置时底盘圆孔3对应的位置，用于检测取入硅片时位置确认信号。硅片取出位置传感器9则与硅片取入位置传感器8以转台底盘中心对称设置，用于检测取出硅片时位置确认信号。
硅片取入位置传感器8和硅片取出位置传感器9均为对照式光电传感器，可通过支架安装在转台底盘1的上下两侧。
本发明通过增加硅片取入位置传感器8和硅片取出位置传感器9，根据传感器的输出信号就可以用来判断转台停止转动时的实际位置。如图3所示为取入位置，如图4所示为取出位置。另外，设备在自动运行时，当旋转干燥机需要取入硅片时，机械臂的夹具抓手处于打开状态；当旋转干燥机干燥完成后需要取出硅片时，机械臂的夹具抓手处于关闭状态。因此反映机械臂夹具抓手的开闭状态的两根信号线可以用来判断当前旋转干燥机转台逻辑上的位置。
在旋转干燥机转台停止转动后，有一个用于固定转台的汽缸将活塞顶出，卡在转轴上的V形口，固定转台位置。同时汽缸上用于确认活塞是否已完全顶出的传感器将检测到活塞，并发出信号至设备PLC，若PLC始终没收到此信号设备将报警。可以利用这根信号线使设备在转台转反时发出报警。
本发明通过逻辑运算模块处理各传感器信号，产生转台位置固定确认信号，并送入PLC控制模块。本发明的逻辑运算模块包括三个与门逻辑运算器和一个或门逻辑运算器，具体连接如图5所示。
本发明确认旋转干燥机转台位置的方法具体包括以下步骤：
(1)、通过硅片取入位置传感器8、硅片取出位置传感器9、机械臂抓手打开传感器、机械臂抓手合拢传感器和转台固定汽缸顶出传感器，分别采集：取入硅片时位置确认信号(信号1)、取出硅片时位置确认信号(信号2)、机械臂抓手打开确认信号(信号4)、机械臂抓手合拢确认信号(信号5)、及转台固定汽缸顶出确认信号(信号3)。
(2)、将取入硅片时位置确认信号(信号1)和机械臂抓手打开确认信号(信号4)进行与门逻辑运算，产生第一运算信号；将取出硅片时位置确认信号(信号2)和机械臂抓手合拢确认信号(信号5)进行与门逻辑运算，产生第二运算信号；将第一运算信号与第二运算信号进行或门逻辑运算，产生第三运算信号；将第三运算信号与转台固定汽缸顶出确认信号(信号3)进行与门逻辑运算，产生第四运算信号。
两个继电器串联可以实现与门功能，并联可以实现或门功能。
以24V继电器为例，1号接线柱与9号接线柱呈常闭状态，5号接线柱与9号接线柱呈常开状态。当13，14号接线柱间电压差为24V时，5号接线柱与9号导通，同时1号与9号接线柱断开。
与门逻辑运算电路：将继电器A与继电器B如图6连接，并在两个14号接线柱加上24V电压后，只有当两个13号接线柱同时接收到0V信号，继电器A的5号接线柱与继电器B的9号接线柱才能导通。
或门逻辑运算电路：将继电器A与继电器B如图7连接，并在两个14号接线柱加上24V电压后，两个13号接线柱中任意一个接收到0V信号，继电器A的5号接线柱与继电器B的9号接线柱即能导通。
(3)、将PLC控制模块接收转台固定汽缸顶出确认信号的接口断开，接入步骤(2)所得到的第四运算信号。这样，只有在旋转干燥机转台的逻辑位置和实际位置一致时，PLC才能接收到固定汽缸的到位信号
下面以旋转干燥机设备BDWSAJ01为例具体说明本发明的实现过程。
首先，确认转台底部制动盘上小圆孔3在取入硅片状态取出硅片状态时的位置，并在这两处分别使用支架固定一组对照式光电传感器(欧姆龙E3C-S10)，每组光电传感器分别连接到一个放大器(欧姆龙E3C-JC4P)。
然后，将取入硅片时圆孔3位置的放大器输出信号线定义为信号1，取出硅片时圆孔3位置的放大器输出信号线定义为信号2。另外，在设备PLC端口附近找出下列表一的信号线，除信号3之外均用导线引出。
表一
编号  信号描述 设备线号
信号3  转台固定汽缸顶出确认信号 N08-12
信号4  2号机械臂抓手打开确认信号 N06-10
信号5  3号机械臂抓手合拢确认信号 N06-11
信号6  旋转干燥机顶盖打开确认信号 N08-08
准备4个型号为MY2NJ的24V欧姆龙继电器，定义为继电器A、B、C和D，以及1个型号为MY4N的24V欧姆龙继电器，定义为继电器E。使用导线按照图8所示的逻辑控制电路连接5个继电器接线柱及信号线。
其中，继电器E(四路继电器)与旋转干燥机顶盖打开确认信号(信号6)可以使继电器A、B、C、D只有在旋转干燥机顶盖打开，准备搬送硅片后才开始工作，防止继电器B和D在旋转干燥机甩干过程中频繁跳动，影响使用寿命。设置按钮开关用于手动操作设备时临时短路该装置。
最后，断开设备端的转台固定汽缸顶出确认信号(信号3)的信号线，将逻辑控制电路的A端和B端分别与断开信号线的两头连接(如图9)。
安装本发明的旋转干燥机转台位置确认装置后，当旋转干燥机转台停止转动后若转台位置正确(取入硅片位置和取出硅片位置没有颠倒)，则PLC正常接收到来自固定汽缸上顶出确认传感器的信号；若转台没有停在正确的位置，即逻辑位置与实际位置不一致时，即使固定汽缸已完全顶出，PLC仍不会收到信号，随即将发出汽缸动作超时的报警并停止设备作业。

Claims (6)

1.一种旋转干燥机转台位置确认装置，用于判定旋转干燥机转台位置是否准确，包括：机械臂抓手合拢传感器，用于检测机械臂抓手合拢感应信号；机械臂抓手打开传感器，用于检测机械臂抓手打开感应信号；转台固定汽缸顶出传感器，用于固定转台的汽缸完全顶出后向PLC控制模块发出反馈信号；其特征在于，所述旋转干燥机转台位置确认装置还包括：
硅片取入位置传感器，设置于旋转干燥机转台初始位置时转台底盘圆孔对应的位置，用于检测取入硅片时位置确认信号；
硅片取出位置传感器，其与所述硅片取入位置传感器以转台底盘中心对称设置，用于检测取出硅片时位置确认信号；
逻辑运算模块，用于将所述机械臂抓手合拢传感器、机械臂抓手打开传感器、转台固定汽缸顶出传感器、硅片取入位置传感器及硅片取出位置传感器的感应信号经过逻辑运算产生转台位置确认信号，接入PLC控制模块；
所述逻辑运算模块包括：
第一与门逻辑运算器，用于将所述硅片取入位置传感器和所述机械臂抓手打开传感器的感应信号进行与门逻辑运算，产生第一运算信号；
第二与门逻辑运算器，用于将所述硅片取出位置传感器和所述机械臂抓手合拢传感器的感应信号进行与门逻辑运算，产生第二运算信号；
或门逻辑运算器，用于将所述第一运算信号与所述第二运算信号进行或门逻辑运算，产生第三运算信号；
及第三与门逻辑运算器，将所述转台固定汽缸顶出传感器的感应信号 与所述第三运算信号进行与门逻辑运算，产生第四运算信号，即转台位置确认信号；
及PLC控制模块，用于根据转台停止时是否接收到转台位置确认信号判断旋转干燥机转台位置是否反转。
2.如权利要求1所述的旋转干燥机转台位置确认装置，其特征在于，所述的硅片取入位置传感器和硅片取出位置传感器均为对照式光电传感器，所述对照式光电传感器通过支架安装在所述转台底盘的上下两侧。
3.一种旋转干燥机转台位置确认方法，其特征在于，采用权利要求1或2所述的旋转干燥机转台位置确认装置，包括以下步骤：
(1)通过硅片取入位置传感器、硅片取出位置传感器、机械臂抓手打开传感器、机械臂抓手合拢传感器和转台固定汽缸顶出传感器，分别采集：取入硅片时位置确认信号、取出硅片时位置确认信号、机械臂抓手打开确认信号、机械臂抓手合拢确认信号、及转台固定汽缸顶出确认信号；
(2)将取入硅片时位置确认信号和机械臂抓手打开确认信号进行与门逻辑运算，产生第一运算信号；将取出硅片时位置确认信号和机械臂抓手合拢确认信号进行与门逻辑运算，产生第二运算信号；将所述第一运算信号与所述第二运算信号进行或门逻辑运算，产生第三运算信号；将所述第三运算信号与所述转台固定汽缸顶出确认信号进行与门逻辑运算，产生第四运算信号，即转台位置确认信号；
(3)将步骤(2)所得到的第四运算信号接入PLC控制模块，当PLC控制模块检测到转台停止且未接收到转台位置固定确认信号则判定转台 位置反转。
4.如权利要求3所述的旋转干燥机转台位置确认方法，其特征在于，步骤(2)前还包括通过旋转干燥机顶盖打开确认信号判断旋转干燥机顶盖是否打开，如果否则返回步骤(1)。
5.如权利要求3所述的旋转干燥机转台位置确认方法，其特征在于，步骤(2)所述的第四运算信号两端并联接入按钮开关，用于手动操作短路所述的第四运算信号。
6.如权利要求3所述的旋转干燥机转台位置确认方法，其特征在于，步骤(3)判定转台位置反转则进行报警。 
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