CN104517878B - 托盘原点定位系统及托盘原点定位方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种托盘原点定位系统及托盘原点定位方法，托盘原点定位方法包括步骤：S1，驱动托盘旋转，在预设检测点处朝向托盘发射检测信号，并接收由托盘上表面在旋转至与该预设检测点相对应的位置时反射的反射信号；S2，根据由托盘上表面反射的反射信号确定第一个到达与预设检测点对应位置处的反射部，并根据预设检测点与该反射部具有预设位置关系确定托盘的旋转方向，再根据该反射部在托盘上的位置与原点位置之间的对应关系，判断原点位置是否位于托盘旋转方向的正方向，若是，控制驱动单元驱动托盘继续旋转至原点位置；若否，控制驱动单元驱动托盘反向旋转至原点位置。该托盘原点定位方法可以提高托盘原点定位的速率，从而提高工作效率。
Description
技术领域
本发明属于半导体设备制造领域，具体涉及一种托盘原点定位
系统及托盘原点定位方法。
背景技术
金属有机化学气相沉积（Metal-organic Chemical Vapor Deposition，以下简称MOCVD）是在气相外延生长的基础上发展起来的一种新型气相生长技术。具体地，MOCVD技术的基本原理是以Ⅲ族、Ⅱ族元素的有机化合物和V、Ⅵ族元素的氢化物等作为晶体生长原材料，以热分解反应方式在被加工工件上进行气相外延，从而在被加工工件的表面生成各种Ⅲ-V族、Ⅱ-Ⅵ族化合物薄膜。在工艺完成之后，通常采用自动控制的机械手对被加工工件进行装卸载工序，在进行装卸载工序之前需要对托盘进行定位，以保证托盘和机械手之间的相对位置准确，从而保证装卸载的准确性。
目前存在一种托盘原点定位系统，如图1所示，在托盘10上表面上设置有缺口11，预设托盘的原点位置为托盘10的上表面上与缺口11所在位置存在对应关系的位置处，该托盘原点定位系统包括控制单元、驱动单元和检测单元，其中，驱动单元用于驱动托盘旋转；检测单元包括激光位移传感器12，其设置在缺口11位置处的上方，用于在托盘10旋转的过程中向托盘10发送检测信号，并接受由托盘10上表面反射的信号，且将其发送至控制单元；控制单元根据该反射信号判断检测的托盘10的当前位置是否为缺口11所在位置，若是，根据原点位置与该缺口11所在位置的对应关系确定原点位置，并控制驱动单元驱动托盘10旋转至原点位置，从而实现准确地定位托盘原点位置。
然而，虽然采用上述托盘原点定位系统可以实现准确地定位托盘原点位置，但是，其不可避免地存在以下问题：如图2所示，当缺口11位于激光位移传感器12在托盘10相对应位置处顺时针方向，且托盘10顺时针旋转时，则托盘10需要旋转较大角度（360度-A度）才能检测到缺口11所在位置，并且，在整个托盘原点定位的过程中托盘10的转速很低，这就需要浪费很长时间定位托盘原点位置，造成托盘原定定位的速度太慢，从而导致工作效率低。
发明内容
本发明旨在解决现有技术中存在的技术问题，提供了一种托盘原点定位系统及托盘原点定位方法，其可以提高托盘原点定位的速率，从而可以提高工作效率，进而可以提高经济效益。
本发明提供一种托盘原点定位系统，包括托盘、检测单元、控制单元和驱动单元，其中所述托盘为圆形结构，且在所述托盘的上表面上沿其周向设置至少两个与所述托盘上表面的反射率不同的反射部；所述托盘的原点位置与所述反射部在所述托盘上的位置具有对应关系；所述驱动单元用于驱动所述托盘旋转；所述检测单元设置在所述托盘上方的各个所述反射部经过的预设检测点处，用以在所述托盘旋转时朝向所述托盘发射检测信号，并接收由所述托盘上表面在旋转至与该预设检测点对应的位置时反射的反射信号，且将其发送至所述控制单元；所述预设检测点在所述托盘的上表面的对应位置与所述至少两个反射部在所述托盘上表面的位置具有预设位置关系，且所述至少两个反射部中至少沿所述托盘的旋转方向和其反向的第一个旋转到达所述预设检测点对应位置处的反射部沿托盘周向上的尺寸不同和/或反射率不同；所述控制单元用于根据由所述托盘上表面反射的反射信号确定第一个到达与所述预设检测点对应位置处的所述反射部，并根据所述预设检测点与该反射部在托盘上表面上具有的预设位置关系确定所述托盘的旋转方向，再根据该反射部在所述托盘上的位置与所述原点位置之间的对应关系，判断所述原点位置是否位于所述托盘旋转方向的正方向，若是，控制所述驱动单元驱动所述托盘继续旋转至原点位置；若否，控制所述驱动单元驱动所述托盘反向旋转至原点位置。
其中，所述至少两个反射部中至少沿所述托盘的旋转方向和其反向的第一个旋转到达所述预设检测点对应位置处的反射部的反射率不同具体设置为：每个所述反射部与所述托盘上表面之间存在高度差，且高度差不同。
其中，每个所述反射部为其在所述托盘的上表面上的位置处设置的凹槽或者凸台。
其中，所述至少两个反射部中至少沿所述托盘的旋转方向和其反向的第一个旋转到达所述预设检测点对应位置处的反射部沿托盘周向上的尺寸不同，且所述反射部为其在所述托盘的上表面上的位置处设置的缺口。
其中，所述检测单元包括距离传感器。
优选地，所述至少两个反射部在所述托盘上表面上的位置相邻近，并且所述至少两个反射部中的其中一个反射部在所述托盘上表面上的位置预设为所述原点位置。
本发明还提供一种托盘原点定位方法，其采用本发明提供的上述托盘原点定位系统定位托盘的原点位置，具体包括以下步骤：S1，驱动所述托盘旋转，并在所述预设检测点处朝向所述托盘发射检测信号，并接收由所述托盘上表面在旋转至与该预设检测点相对应的位置时反射的反射信号；S2，根据由所述托盘上表面反射的反射信号确定第一个到达与所述预设检测点对应位置处的所述反射部，并根据所述预设检测点与该反射部在所述托盘上表面上具有的预设位置关系确定所述托盘的旋转方向，再根据该反射部在所述托盘上的位置与所述原点位置之间的对应关系，判断所述原点位置是否位于所述托盘旋转方向的正方向，若是，控制所述驱动单元驱动所述托盘继续旋转至原点位置；若否，控制所述驱动单元驱动所述托盘反向旋转至原点位置。
其中，在所述托盘的上表面上沿其周向且逆时针依次间隔设置第一反射部、第二反射部和第三反射部，且沿所述托盘周向上的尺寸不同，所述预设检测点在所述托盘的上表面的对应位置位于所述第一反射部和所述第三反射部之间，定义所述第一反射部经过所述预设检测点所需时间为标准第一时长，定义所述第三反射部经过所述预设检测点所需时间为标准第三时长；所述步骤S2包括以下步骤：S21，根据所述托盘上表面反射的反射信号判断当前反射信号是否与所述托盘上表面的反射信号相对应，若否，进入步骤S22；S22，监测该反射信号的持续时间，并判断所述持续时间是否等于所述标准第一时长或者所述标准第三时长，若等于所述标准第一时长，则确定所述第一反射部为第一个到达与所述预设检测点对应位置处，并进入步骤S23，若等于所述标准第三时长，则确定所述第三反射部为第一个到达与所述预设检测点对应位置处，并进入步骤S24；S23，确定所述托盘顺时针旋转，并判断所述原点位置沿顺时针方向到达所述预设检测点对应位置处的时间是否小于沿逆时针方向到达所述预设检测点对应位置处的时间，若是，则确定所述原点位置位于所述托盘旋转方向的正方向，并进入步骤S25，若否，则确定所述原点位置位于所述托盘旋转方向的反方向，并进入步骤S26；S24，确定所述托盘逆时针旋转，并判断所述原点位置沿逆时针方向到达所述预设检测点对应位置处的时间是否小于沿顺时针方向到达所述预设检测点对应位置处的时间，若是，则确定所述原点位置位于所述托盘旋转方向的正方向，并进入步骤S25，若否，则确定所述原点位置位于所述托盘旋转方向的反方向，并进入步骤S26；S25，控制所述驱动单元驱动所述托盘继续旋转至原点位置；S26，控制所述驱动单元驱动所述托盘反向旋转至原点位置。
其中，在所述托盘的上表面上沿其周向且逆时针依次间隔设置第一反射部、第二反射部和第三反射部，且所述第一反射部、第二反射部和第三反射部的反射率不同，所述预设检测点在所述托盘的上表面的对应位置位于所述第一反射部和第三反射部之间，定义所述第一反射部反射的反射信号为第一反射信号，定义所述第三反射部反射的反射信号为第三反射信号；所述步骤S2包括以下步骤：S21，根据所述托盘上表面反射的反射信号判断当前反射信号是否与所述托盘上表面的反射信号相对应，若否，则进入步骤S22；S22，判断该反射信号是否与所述第一反射信号或所述第三反射信号相对应，若与所述第一反射信号相对应，则确定所述第一反射部为第一个到达与所述预设检测点对应位置处，并进入步骤S23，若与所述第三反射信号相对应，则确定所述第三反射部为第一个到达与所述预设检测点对应位置处，并进入步骤S24；S23，确定所述托盘顺时针旋转，并判断所述原点位置沿顺时针方向到达所述预设检测点对应位置处的时间是否小于沿逆时针方向到达所述预设检测点对应位置处的时间，若是，则确定所述原点位置位于所述托盘旋转方向的正方向，并进入步骤S25，若否，则确定所述原点位置位于所述托盘旋转方向的反方向，并进入步骤S26；S24，确定所述托盘逆时针旋转，并判断所述原点位置沿逆时针方向到达所述预设检测点对应位置处的时间是否小于沿顺时针方向到达所述预设检测点对应位置处的时间，若是，则确定所述原点位置位于所述托盘旋转方向的正方向，并进入步骤S25，若否，则确定所述原点位置位于所述托盘旋转方向的反方向，并进入步骤S26；S25，控制所述驱动单元驱动所述托盘继续旋转至原点位置；S26，控制所述驱动单元驱动所述托盘反向旋转至原点位置。
其中，所述第一反射部、所述第二反射部和所述第三反射部与所述托盘上表面之间存在高度差，且高度差不同。
优选地，在所述步骤S1中，驱动所述托盘高速旋转，并且，在所述步骤S2中，控制所述驱动单元驱动所述托盘减速继续旋转至原点位置，或者，控制所述驱动单元驱动所述托盘减速反向旋转至原点位置。
本发明具有下述有益效果：
本发明提供的托盘原点定位系统，其在托盘的上表面上沿其周向设置至少两个与托盘上表面的反射率不同的反射部，且至少两个反射部中至少沿托盘的旋转方向和其反向的第一个旋转到达预设检测点对应位置处的反射部在托盘周向上的尺寸不同和/或反射率不同；借助控制单元根据由检测单元向托盘上表面发射的检测信号并反射的反射信号先确定托盘的旋转方向，再判断原点位置位于托盘旋转方向的正方向或反方向，并控制驱动单元驱动托盘继续旋转或反向旋转至原点位置，这与现有技术驱动托盘沿其旋转方向持续旋转直至原点位置相比，可以根据实际情况判断托盘应该沿在其旋转方向的正方向或者反方向旋转，以减少托盘旋转的角位移，因而可以提高托盘原点定位的速率，从而可以提高工作效率，进而可以提高经济效益。
本发明提供的托盘原点定位方法，其采用本发明提供的托盘原点定位系统定位托盘的原点位置，可以提高托盘原点定位的速率，从而可以提高工作效率，进而可以提高经济效益。
附图说明
图1为现有的托盘的结构简图；
图2为本发明第一实施例提供的托盘原点定位系统的原理框图；
图3为本发明第一实施例提供的托盘原点定位系统的托盘的结构简图；
图4为本发明第一实施例提供的托盘原点定位系统的托盘的另一种结构简图；
图5本发明第二实施例提供的托盘原点定位系统的托盘的结构简图；以及
图6为本发明提供的托盘原点定位方法的流程框图。
具体实施方式
为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明提供的托盘原点定位系统及托盘原点定位方法进行详细描述。
图2为本发明第一实施例提供的托盘原点定位系统的原理框图。图3为本发明第一实施例提供的托盘原点定位系统的托盘的结构简图。请一并参阅图2和图3，本实施例提供的托盘原点定位系统包括托盘20、检测单元21、控制单元22和驱动单元23。其中，托盘20为圆形结构，且在托盘20的上表面上沿其周向设置至少两个与托盘20上表面的反射率不同的反射部24；托盘20的原点位置与反射部24在托盘20上的位置具有对应关系；驱动单元23用于驱动托盘20旋转；检测单元21设置在托盘20上方的各个反射部24经过的预设检测点25处，用以在托盘20旋转时朝向托盘20发射检测信号，并接收由托盘20上表面在旋转至与该预设检测点25对应的位置时反射的反射信号，且将其发送至控制单元22；预设检测点25在托盘20的上表面的对应位置与至少两个反射部24在托盘20的上表面上的位置具有预设位置关系，且至少两个反射部24中至少沿托盘20的旋转方向和其反向的第一个旋转到达预设检测点25对应位置处的反射部24沿托盘20周向上的尺寸不同和/或反射率不同；控制单元22用于根据由托盘20上表面反射的反射信号确定第一个到达与预设检测点25对应位置处的反射部24，并根据预设检测点25与该反射部24在托盘20上表面上具有的预设位置关系判断托盘20的旋转方向，再根据该反射部24在托盘20上的位置与原点位置之间的对应关系，判断原点位置是否位于托盘20旋转方向的正方向，若是，控制驱动单元23驱动托盘20继续旋转至原点位置；若否，控制驱动单元23驱动托盘20反向旋转至原点位置。容易理解，检测单元21在预设检测点25向托盘20上表面的与该预设检测点25相对应的位置发射检测信号，并接收该检测信号从托盘20上表面的与该预设检测点25相对应的位置处反射的反射信号。
在本实施例中，在托盘20的上表面上沿其周向且逆时针依次间隔设置三个与托盘20上表面的反射率不同的第一反射部24a、第二反射部24b和第三反射部24c，且沿托盘20周向上的尺寸不同，并且，第一反射部24a、第二反射部24b和第三反射部24c的反射率相同。由于第一反射部24a、第二反射部24b和第三反射部24c与托盘20上表面的反射率不同可以具体设置为：第一反射部24a、第二反射部24b和第三反射部24c与托盘20上表面之间存在高度差，且高度差不同，具体地，每个反射部24可以为在托盘20的上表面上的位置处设置的凹槽、凸台或者缺口。因此，第一反射部24a、第二反射部24b和第三反射部24c的反射率相同，则第一反射部24a、第二反射部24b和第三反射部24c与托盘20上表面之间的高度差相同。
检测单元21包括距离传感器，距离传感器包括激光位移传感器或者光电传感器，检测单元21向托盘20发送检测信号（例如，光信号），由于每个反射部24与托盘20的上表面之间存在高度差，且高度差相同，这使得在托盘20上表面和托盘20上表面上各个反射部24在旋转至预设检测点25相对应位置处时反射的反射信号不同，且每个反射部24在旋转至于预设检测点25相对应位置处时反射的反射信号相同，但是，由于每个反射部24沿托盘20周向上的尺寸不同，这使得每个反射部24经过预设检测点25所需的时间不同。
在实际应用中，三个反射部24与托盘20上表面的反射率不同也可以具体设置为：托盘20上表面的材料与各个反射部24的材料不同。在本实施例中，三个反射部24的反射率相同，则各个反射部24的材料相同，在这种情况下，光电传感器向托盘20上表面发送光信号，且各个反射部24反射的光信号与托盘20上表面反射光信号不同，各个反射部24反射的光信号相同。
下面详细地描述采用本实施例提供的托盘原点定位系统如何实现对托盘20进行原点定位：具体地，预设检测点25在托盘20的上表面的对应位置与至少两个反射部24在托盘20的上表面的位置之间的预设位置关系为：预设检测点25在托盘20上表面的对应位置位于第一反射部24a和第三反射部24c之间；并且，定义第一反射部24a经过预设检测点25所需时间为标准第一时长T1，定义第三反射部24c经过预设检测点25所需时间为标准第三时长T3；包括以下步骤：
S10，驱动单元23驱动托盘20旋转，检测单元21在托盘20旋转时朝向托盘20发射检测信号，并接收由托盘20上表面在旋转至与该预设检测点25对应的位置时反射的反射信号，且将其发送至控制单元22；
S20，控制单元22根据托盘20上表面反射的反射信号判断当前反射信号是否与托盘20上表面的反射信号相对应，若否，则进入步骤S30；
S30，控制单元22监测该反射信号的持续时间，并判断该持续时间预是否等于标准第一时长T1或者标准第三时长T3，若等于标准第一时长T1，则确定第一反射部24a为第一个到达与预设检测点25对应位置处，并进入步骤S40，若等于标准第三时长T3，则确定第三反射部24c为第一个到达与预设检测点25对应位置处，并进入步骤S50；
S40，控制单元22确定托盘20顺时针旋转，并判断原点位置沿顺时针方向到达预设检测点25对应位置处的时间是否小于沿逆时针方向到达预设检测点25对应位置处的时间，若是，则确定原点位置位于托盘20旋转方向的正方向，并进入步骤S60，若否，则确定原点位置位于托盘20旋转方向的反方向，并进入步骤S70；
S50，控制单元22确定托盘20逆时针旋转，并判断原点位置沿逆时针方向到达预设检测点25对应位置处的时间是否小于沿顺时针方向到达预设检测点25对应位置处的时间，若是，则确定原点位置位于托盘20旋转方向的正方向，并进入步骤S60，若否，则确定原点位置位于托盘20旋转方向的反方向，并进入步骤S70；
S60，控制单元22控制驱动单元23驱动托盘20继续旋转至原点位置；
S70，控制单元22控制驱动单元23驱动托盘20反向旋转至原点位置。
在步骤S60～S70中，为了防止托盘20旋转至原点位置时托盘20侧滑，来保证托盘20原点定位的准确，驱动单元23驱动托盘20低速旋转；但由于在步骤S10～S50中用于确定托盘20的旋转方向，驱动单元23可以驱动托盘20高速旋转，因此，在步骤S60～S70中，驱动单元23驱动托盘20减速旋转直至旋转至原点位置，这样可以在保证托盘20原点定位准确的前提下进一步提高托盘20原点定位的速率。
在本实施例中，将第二反射部24b在托盘20上表面的位置预设为原点位置，则在步骤S40中，第二反射部24b沿顺时针方向到达预设检测点25对应位置处的时间小于沿逆时针方向到达预设检测点25对应位置处的时间，则确定原点位置位于托盘20旋转方向的正方向；在步骤S50中，第二反射部24b沿逆时针方向到达预设检测点25对应位置处的时间小于沿顺时针方向到达预设检测点25对应位置处的时间，则确定原点位置位于托盘20旋转方向的正方向。
优选地，在本实施例中，至少两个反射部24在托盘20上表面上的位置相邻近，即，相邻两个反射部24在托盘20上的中心夹角较小；并且，至少两个反射部24中的其中一个反射部24在托盘20上表面上的位置预设为原点位置，这使得在控制单元22确定托盘20的旋转方向之后托盘20仅需要旋转较小角度就可以快速到达原点位置，因而仅需要较短时间就可以快速到达原点位置，从而可以进一步提高托盘20原点定位的速率。
需要说明的是，在本实施例中，预设检测点25在托盘20上表面的对应位置位于第一反射部24a和第三反射部24c之间，但是，本发明并不局限于此，在实际应用中，定义第二反射部24b经过预设检测点25所需时间为标准第二时长T2，且当预设检测点25在托盘20上表面的对应位置位于第一反射部24a和第二反射部24b之间时，在这种情况下，托盘原点定位系统同样包括步骤S1～S7，且在步骤S1～S7中将第一反射部24a替换为第二反射部24b，将标准第一时长T1替换为标准第二时长T2，将第三反射部24c替换为第一反射部24a，将标准第三时长T3替换为标准第一时长T1；当预设检测点25在托盘20上表面的对应位置位于第二反射部24b和第三反射部24c之间时，在这种情况下，托盘原点定位系统也同样包括步骤S1～S7，且在步骤S1～S7中将将第一反射部24a替换为第三反射部24c，将标准第一时长T1替换为标准第三时长T3，将第三反射部24c替换为第二反射部24b，将标准第三时长T3替换为标准第二时长T2。
还需要说明的是，在本实施例中，第一反射部24a、第二反射部24b和第三反射部24c沿托盘20周向上的尺寸不同，但是，本发明并不局限于此，在实际应用中，如图4所示，为本发明第一实施例提供的托盘原点定位系统的托盘的另一种结构简图，也可以仅使沿托盘20的旋转方向和其反向的第一个旋转到达预设检测点25对应位置处的第一反射部24a和第三反射部24c沿托盘20周向上的尺寸不同，第二反射部24b沿托盘20周向上的尺寸可以与第一反射部24a沿托盘20周向上的尺寸相同，在这种情况下，预设检测点25的托盘20上表面的对应位置可以位于第一反射部24a和第三反射部24c之间，或者第二反射部24b和第三反射部24c之间。
综上所述，本实施例提供的托盘原点定位系统，其在托盘20的上表面上沿其周向设置至少两个与托盘20上表面的反射率不同的反射部24，且至少两个反射部24中至少沿托盘20的旋转方向和其反向的第一个旋转到达预设检测点25对应位置处的反射部24沿托盘周向上的尺寸不同和/或反射率不同；借助控制单元22根据由检测单元21向托盘20上表面发射的检测信号并反射的反射信号先确定托盘20的旋转方向，再判断原点位置位于托盘20旋转方向的正方向或反方向，并控制驱动单元23驱动托盘20继续旋转或反向旋转至原点位置，这与现有技术驱动托盘20沿其旋转方向持续旋转直至原点位置相比，可以根据实际情况判断托盘20应该沿其旋转方向的正方向或者反方向旋转，以减少托盘20旋转的角位移，因而可以提高托盘原点定位的速率，从而可以提高工作效率，进而可以提高经济效益。
图5为本发明第二实施例提供的托盘原点定位系统的托盘的结构简图。请参阅图5，本实施例提供的托盘原点定位系统与上述第一实施例提供的原点定位系统相比，同样包括托盘20、检测单元21、控制单元22和驱动单元23，由于托盘20、检测单元21、控制单元22和驱动单元23之间的关系和功能在上述第一实施例中已有了详细的描述，在此不再赘述。
下面仅对本实施例提供的托盘原点定位系统与上述第一实施例提供的托盘原点定位系统的不同点进行详细描述：具体地，在本实施例中，第一反射部24a、第二反射部24b和第三反射部24c沿托盘20周向上的尺寸相同，且第一反射部24a、第二反射部24b和第三反射部24c的反射率不同，各个反射部24反射率不同具体设置为：每个反射部24与托盘20上表面之间存在高度差，且高度差不同。具体地，每个反射部24在托盘20的上表面上的位置处设置的凹槽的深度不同或者凸台的高度不同，或者，三个反射部24分别为凹槽、凸台和缺口。
下面详细地描述采用本实施例提供的托盘原点定位系统如何实现对托盘进行原点定位：具体地，预设检测点25在托盘20的上表面的对应位置与至少两个反射部24在托盘20的上表面的位置之间的预设位置关系为：预设检测点25在托盘20上表面的对应位置位于第一反射部24a和第三反射部24c之间；并且，定义第一反射部24a反射的反射信号为第一反射信号，定义第三反射部24b反射的反射信号为第三反射信号，包括以下步骤：
S10，驱动单元23驱动托盘20旋转，检测单元21在托盘20旋转时朝向托盘20发射检测信号，并接收由托盘20上表面在旋转至与该预设检测点25对应的位置时反射的反射信号，且将其发送至控制单元22；
S20，控制单元22根据托盘20上表面反射的反射信号判断当前反射信号是否与托盘20上表面的反射信号相对应，若否，则进入步骤S30；
S30，控制单元22判断该反射信号是否与第一反射信号或第三反射信号相对应，若与第一反射部信号相对应，则确定第一反射部24a为第一个到达与预设检测点25对应位置处，并进入步骤S40，若与第三反射信号相对应，则确定第三反射部24c为第一个到达与预设检测点25对应位置处，并进入步骤S50；
S40，控制单元22确定托盘20顺时针旋转，并判断原点位置沿顺时针方向到达预设检测点25对应位置处的时间是否小于沿逆时针方向到达预设检测点25对应位置处的时间，若是，则确定原点位置位于托盘20旋转方向的正方向，并进入步骤S60，若否，则确定原点位置位于托盘20旋转方向的反方向，并进入步骤S70；
S50，控制单元22确定托盘20逆时针旋转，并判断原点位置沿逆时针方向到达预设检测点25对应位置处的时间是否小于沿顺时针方向到达预设检测点25对应位置处的时间，若是，则确定原点位置位于托盘20旋转方向的正方向，并进入步骤S60，若否，则确定原点位置位于托盘20旋转方向的反方向，并进入步骤S70；
S60，控制单元22控制驱动单元23驱动托盘20继续旋转至原点位置；
S70，控制单元22控制驱动单元23驱动托盘20反向旋转至原点位置。
在实际应用中，也可以第一反射部24a、第二反射部24b和第三反射部24c沿托盘20周向上的尺寸不同，且第一反射部24a、第二反射部24b和第三反射部24c的反射率不同，在这种情况下，托盘原点定位系统的具体过程不仅可以采用本实施例提供的托盘原点定位系统的具体过程，也可以采用上述第一实施例中的提供的托盘原点定位系统的具体过程。
需要说明的是，在本实施例中，第一反射部24a、第二反射部24b和第三反射部24c的反射率不同，但是，本发明并不局限于此，在实际应用中，也可以仅使沿托盘20的旋转方向和其反向的第一个旋转到达预设检测点25对应位置处的第一反射部24a和第三反射部24c的反射率不同，第二反射部24b的反射率可以与第一反射部24a或者第三反射部24c的反射率相同。
作为另一个技术方案，图6为本发明提供的托盘原点定位方法的流程框图。请参阅图6，本实施例提供的托盘原点定位方法采用上述实施例提供的托盘原点定位系统定位托盘的原点位置，具体包括以下步骤：
S1，驱动托盘20旋转，并在预设检测点25处朝向托盘20发射检测信号，并接收由托盘20上表面在旋转至与该预设检测点25相对应的位置时反射的反射信号；
S2，根据由托盘20上表面反射的反射信号确定第一个到达与预设检测点25对应位置处的反射部24，并根据预设检测点25与该反射部24在托盘20上表面上具有的预设位置关系判断托盘20的旋转方向，再根据该反射部24在托盘20上的位置与原点位置之间的对应关系，判断原点位置是否位于托盘20旋转方向的正方向，若是，控制驱动单元23驱动托盘20继续旋转至原点位置；若否，控制驱动单元23驱动托盘20反向旋转至原点位置。
在本实施例中，在托盘20的上表面上沿其周向且逆时针依次间隔设置第一反射部24a、第二反射部24b和第三反射部24c，且沿托盘20周向上的尺寸不同，预设检测点25在托盘20上表面的对应位置位于第一反射部24a和第三反射部24c之间，定义第一反射部24a经过预设检测点25所需时间为标准第一时长T1，定义第三反射部24c经过预设检测点25所需时间为标准第三时长T3；步骤S2包括以下步骤：
S21，根据托盘20上表面反射的反射信号判断当前反射信号是否与托盘20上表面的反射信号相对应，若否，进入步骤S22；
S22，监测该反射信号的持续时间，并判断持续时间是否等于标准第一时长T1或者标准第三时长T3，若等于标准第一时长T1，则确定第一反射部24a为第一个到达与预设检测点25对应位置处，并进入步骤S23，若等于标准第三时长T3，则确定第三反射部24c为第一个到达与预设检测点25对应位置处，并进入步骤S24；
S23，确定托盘20顺时针旋转，并判断原点位置沿顺时针方向到达预设检测点25对应位置处的时间是否小于沿逆时针方向到达预设检测点25对应位置处的时间，若是，则确定原点位置位于托盘20旋转方向的正方向，并进入步骤S25，若否，则确定原点位置位于托盘20旋转方向的反方向，并进入步骤S26；
S24，确定托盘20逆时针旋转，并判断原点位置沿逆时针方向到达预设检测点25对应位置处的时间是否小于沿顺时针方向到达预设检测点25对应位置处的时间，若是，则确定原点位置位于托盘20旋转方向的正方向，并进入步骤S25，若否，则确定原点位置位于托盘20旋转方向的反方向，并进入步骤S26；
S25，控制驱动单元23驱动托盘20继续旋转至原点位置；
S26，控制驱动单元23驱动托盘20反向旋转至原点位置。
在本实施例中，在步骤S1中，驱动托盘20高速旋转，并且，在步骤S2中，控制驱动单元23驱动托盘20减速继续旋转至原点位置，或者，控制驱动单元23驱动托盘20减速反向旋转至原点位置。容易理解，由于在托盘20原点定位过程的步骤S21～S24中用于确定托盘20的旋转方向，驱动单元23可以驱动托盘20高速旋转，在步骤S25～S26中，为了防止托盘20旋转至原点位置时托盘20侧滑，来保证托盘20原点定位的准确，驱动单元23驱动托盘20减速旋转直至旋转至原点位置，这样可以在保证托盘原点定位准确的前提下进一步提高托盘原点定位的速率。
在实际应用中，也可以第一反射部24a、第二反射部24b和第三反射部24c的反射率不同，具体地，第一反射部24a、第二反射部24b和第三反射部24c与托盘20上表面之间存在高度差，且高度差不同，定义第一反射部24a反射的反射信号为第一反射信号，定义第三反射部24c反射的反射信号为第三反射信号，在这种情况下，步骤S2包括以下步骤：
S21，根据托盘20上表面反射的反射信号判断当前反射信号是否与托盘20上表面的反射信号相对应，若否，则进入步骤S22；
S22，判断该反射信号是否与第一反射部信号或第三反射信号相对应，若与第一反射部信号相对应，则确定第一反射部24a为第一个到达与预设检测点25对应位置处，并进入步骤S23，若与第三反射部信号相对应，则确定第三反射部24c为第一个到达与预设检测点25对应位置处，并进入步骤S24；
S23，确定托盘20顺时针旋转，并判断原点位置沿顺时针方向到达预设检测点25对应位置处的时间是否小于沿逆时针方向到达预设检测点25对应位置处的时间，若是，则确定原点位置位于托盘20旋转方向的正方向，并进入步骤S25，若否，则确定原点位置位于托盘20旋转方向的反方向，并进入步骤S26；
S24，确定托盘20逆时针旋转，并判断原点位置沿逆时针方向到达预设检测点25对应位置处的时间是否小于沿顺时针方向到达预设检测点25对应位置处的时间，若是，则确定原点位置位于托盘20旋转方向的正方向，并进入步骤S25，若否，则确定原点位置位于托盘20旋转方向的反方向，并进入步骤S26；
S25，控制驱动单元23驱动托盘20继续旋转至原点位置；
S26，控制驱动单元23驱动托盘20反向旋转至原点位置。
另外，在实际应用中，也可以第一反射部24a、第二反射部24b和第三反射部24c沿托盘20周向上的尺寸不同，且第一反射部24a、第二反射部24b和第三反射部24c反射率不同。在这种情况下，托盘原点定位过程可以采用本实施例提供的上述两个工作过程中的任意一个。
本实施例提供的托盘原点定位方法，其采用了上述实施例提供的托盘原点定位系统定位托盘的原点位置，可以提高托盘原点定位的速率，从而可以提高工作效率，进而可以提高经济效益。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的原理和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。
Claims (11)
1.一种托盘原点定位系统，其特征在于，包括托盘、检测单元、控制单元和驱动单元，其中
所述托盘为圆形结构，且在所述托盘的上表面上沿其周向设置至少两个与所述托盘上表面的反射率不同的反射部；所述托盘的原点位置与所述反射部在所述托盘上的位置具有对应关系；
所述驱动单元用于驱动所述托盘旋转；
所述检测单元设置在所述托盘上方的各个所述反射部经过的预设检测点处，用以在所述托盘旋转时朝向所述托盘发射检测信号，并接收由所述托盘上表面在旋转至与该预设检测点对应的位置时反射的反射信号，且将其发送至所述控制单元；
所述预设检测点在所述托盘的上表面的对应位置与至少两个所述反射部在所述托盘上表面的位置具有预设位置关系，且至少两个所述反射部中至少沿所述托盘的旋转方向和其反向的第一个旋转到达所述预设检测点对应位置处的反射部沿托盘周向上的尺寸不同和/或反射率不同；
所述控制单元用于根据由所述托盘上表面反射的反射信号确定第一个到达与所述预设检测点对应位置处的所述反射部，并根据所述预设检测点与该反射部在托盘上表面上具有的预设位置关系确定所述托盘的旋转方向，再根据该反射部在所述托盘上的位置与所述原点位置之间的对应关系，判断所述原点位置是否位于所述托盘旋转方向的正方向，若是，控制所述驱动单元驱动所述托盘继续旋转至原点位置；若否，控制所述驱动单元驱动所述托盘反向旋转至原点位置。
2.根据权利要求1所述的托盘原点定位系统，其特征在于，至少两个所述反射部中至少沿所述托盘的旋转方向和其反向的第一个旋转到达所述预设检测点对应位置处的反射部的反射率不同具体设置为：每个所述反射部与所述托盘上表面之间存在高度差，且高度差不同。
3.根据权利要求1或2所述的托盘原点定位系统，其特征在于，每个所述反射部为其在所述托盘的上表面上的位置处设置的凹槽或者凸台。
4.根据权利要求1所述的托盘原点定位系统，其特征在于，至少两个所述反射部中至少沿所述托盘的旋转方向和其反向的第一个旋转到达所述预设检测点对应位置处的反射部沿托盘周向上的尺寸不同，且所述反射部为其在所述托盘的上表面上的位置处设置的缺口。
5.根据权利要求1所述的托盘原点定位系统，其特征在于，所述检测单元包括距离传感器。
6.根据权利要求1所述的托盘原点定位系统，其特征在于，至少两个所述反射部在所述托盘上表面上的位置相邻近，并且
至少两个所述反射部中的其中一个反射部在所述托盘上表面上的位置预设为所述原点位置。
7.一种托盘原点定位方法，其特征在于，其采用上述权利要求1-6中的任意一项所述的托盘原点定位系统定位托盘的原点位置，包括以下步骤：
S1，驱动所述托盘旋转，并在所述预设检测点处朝向所述托盘发射检测信号，并接收由所述托盘上表面在旋转至与该预设检测点相对应的位置时反射的反射信号；
S2，根据由所述托盘上表面反射的反射信号确定第一个到达与所述预设检测点对应位置处的所述反射部，并根据所述预设检测点与该反射部在所述托盘上表面上具有的预设位置关系确定所述托盘的旋转方向，再根据该反射部在所述托盘上的位置与所述原点位置之间的对应关系，判断所述原点位置是否位于所述托盘旋转方向的正方向，若是，控制所述驱动单元驱动所述托盘继续旋转至原点位置；若否，控制所述驱动单元驱动所述托盘反向旋转至原点位置。
8.根据权利要求7所述的托盘原点定位方法，其特征在于，在所述托盘的上表面上沿其周向且逆时针依次间隔设置第一反射部、第二反射部和第三反射部，且沿所述托盘周向上的尺寸不同，所述预设检测点在所述托盘的上表面的对应位置位于所述第一反射部和所述第三反射部之间，定义所述第一反射部经过所述预设检测点所需时间为标准第一时长，定义所述第三反射部经过所述预设检测点所需时间为标准第三时长；
所述步骤S2包括以下步骤：
S21，根据所述托盘上表面反射的反射信号判断当前反射信号是否与所述托盘上表面的反射信号相对应，若否，进入步骤S22；
S22，监测该反射信号的持续时间，并判断所述持续时间是否等于所述标准第一时长或者所述标准第三时长，若等于所述标准第一时长，则确定所述第一反射部为第一个到达与所述预设检测点对应位置处，并进入步骤S23，若等于所述标准第三时长，则确定所述第三反射部为第一个到达与所述预设检测点对应位置处，并进入步骤S24；
S23，确定所述托盘顺时针旋转，并判断所述原点位置沿顺时针方向到达所述预设检测点对应位置处的时间是否小于沿逆时针方向到达所述预设检测点对应位置处的时间，若是，则确定所述原点位置位于所述托盘旋转方向的正方向，并进入步骤S25，若否，则确定所述原点位置位于所述托盘旋转方向的反方向，并进入步骤S26；
S24，确定所述托盘逆时针旋转，并判断所述原点位置沿逆时针方向到达所述预设检测点对应位置处的时间是否小于沿顺时针方向到达所述预设检测点对应位置处的时间，若是，则确定所述原点位置位于所述托盘旋转方向的正方向，并进入步骤S25，若否，则确定所述原点位置位于所述托盘旋转方向的反方向，并进入步骤S26；
S25，控制所述驱动单元驱动所述托盘继续旋转至原点位置；
S26，控制所述驱动单元驱动所述托盘反向旋转至原点位置。
9.根据权利要求7所述的托盘原点定位方法，其特征在于，在所述托盘的上表面上沿其周向且逆时针依次间隔设置第一反射部、第二反射部和第三反射部，且所述第一反射部、第二反射部和第三反射部的反射率不同，所述预设检测点在所述托盘的上表面的对应位置位于所述第一反射部和第三反射部之间，定义所述第一反射部反射的反射信号为第一反射信号，定义所述第三反射部反射的反射信号为第三反射信号；
所述步骤S2包括以下步骤：
S21，根据所述托盘上表面反射的反射信号判断当前反射信号是否与所述托盘上表面的反射信号相对应，若否，则进入步骤S22；
S22，判断该反射信号是否与所述第一反射信号或所述第三反射信号相对应，若与所述第一反射信号相对应，则确定所述第一反射部为第一个到达与所述预设检测点对应位置处，并进入步骤S23，若与所述第三反射信号相对应，则确定所述第三反射部为第一个到达与所述预设检测点对应位置处，并进入步骤S24；
S23，确定所述托盘顺时针旋转，并判断所述原点位置沿顺时针方向到达所述预设检测点对应位置处的时间是否小于沿逆时针方向到达所述预设检测点对应位置处的时间，若是，则确定所述原点位置位于所述托盘旋转方向的正方向，并进入步骤S25，若否，则确定所述原点位置位于所述托盘旋转方向的反方向，并进入步骤S26；
S24，确定所述托盘逆时针旋转，并判断所述原点位置沿逆时针方向到达所述预设检测点对应位置处的时间是否小于沿顺时针方向到达所述预设检测点对应位置处的时间，若是，则确定所述原点位置位于所述托盘旋转方向的正方向，并进入步骤S25，若否，则确定所述原点位置位于所述托盘旋转方向的反方向，并进入步骤S26；
S25，控制所述驱动单元驱动所述托盘继续旋转至原点位置；
S26，控制所述驱动单元驱动所述托盘反向旋转至原点位置。
10.根据权利要求9所述的托盘原点定位方法，其特征在于，所述第一反射部、所述第二反射部和所述第三反射部与所述托盘上表面之间存在高度差，且高度差不同。
11.根据权利要求7所述的托盘原点定位方法，其特征在于，在所述步骤S1中，驱动所述托盘高速旋转，并且，在所述步骤S2中，控制所述驱动单元驱动所述托盘减速继续旋转至原点位置，或者，控制所述驱动单元驱动所述托盘减速反向旋转至原点位置。
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