CN110340942B - 机械手碰撞参数校准方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种机械手碰撞参数校准方法及系统，该方法包括：以下步骤：S1：在机械手运行过程中，获取碰撞参数、灵敏度以及最大工作电流；S2：在当前碰撞参数下，判断当前最大工作电流是否大于电流阈值；若否，返回执行步骤S1；若是，执行步骤S3；S3：由当前最大工作电流以及所述灵敏度计算新碰撞参数；S4：将当前碰撞参数更新为所述新碰撞参数，返回执行步骤S1。通过本发明，避免了机械手误碰撞报警。

Description

机械手碰撞参数校准方法及系统

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，具体地，涉及一种机械手碰撞参数校准方法及系统。

背景技术

目前，在半导体设备中，一般采用机械手传送托盘。机械手的稳定运行是半导体设备长期稳定运行的必要条件。为了稳定运行，机械手有一套碰撞保护机制：在确定传送工位后进行机械手碰撞自学习，碰撞自学习的过程中根据采集的机械手运行过程中电机最大电流值和设定灵敏度参数计算出碰撞保护参数，自学习完成后机械手运行过程中，当电流值超过碰撞保护参数时，机械手控制器触发碰撞保护，使机械手断电，立即停止工作。

机械手在量产前进行碰撞自学习，自学习完成后碰撞参数确定，量产过程中不再对碰撞参数进行修改，然而机械手在长期量产过程中，由于机械手内部的摩擦，各部件的磨损等原因造成机械手运行一段时间后，机械手正常运行时的电机电流值超过碰撞参数里面的电机电流值，触发机械手碰撞误报警，进一步有可能造成机台宕机。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种机械手碰撞参数校准方法及系统，以避免机械手误碰撞报警。

为实现本发明的目的而提供一种机械手碰撞参数校准方法，所述方法包括以下步骤：

S1：在机械手运行过程中，获取碰撞参数、灵敏度以及最大工作电流；

S2：在当前碰撞参数下，判断当前最大工作电流是否大于电流阈值；若否，返回执行步骤S1；若是，执行步骤S3；

S3：由当前最大工作电流以及所述灵敏度计算新碰撞参数；

S4：将当前碰撞参数更新为所述新碰撞参数，返回执行步骤S1。

优选地，在所述步骤S3之后，以及所述步骤S4之前，还包括：

判断所述新碰撞参数是否大于极限碰撞参数；若是，进行报警；若否，执行步骤S4。

优选地，所述步骤S4，具体包括：

向机械手控制器发送所述新碰撞参数；

所述机械手控制器断开机械手驱动器的供电，以供所述机械手驱动器保存所述新碰撞参数；

所述机械手控制器接通所述机械手驱动器的供电。

优选地，所述极限碰撞参数为当前碰撞参数的4倍。

优选地，所述由当前最大工作电流以及所述灵敏度计算新碰撞参数为：新碰撞参数＝当前最大工作电流×(1+灵敏度)。

优选地，所述电流阈值占当前碰撞参数的设定比例值。

优选地，所述设定比例值为80％～90％。

本发明另一个技术方案中，还提供了一种机械手碰撞参数校准系统，包括：

获取模块、第一判断模块、计算模块以及更新模块；

所述获取模块用于在机械手运行过程中，获取碰撞参数、灵敏度以及最大工作电流；

第一判断模块用于在当前碰撞参数下，判断当前最大工作电流是否大于电流阈值，在当前最大工作电流小于或等于电流阈值时，继续使所述获取模块工作；在当前最大工作电流大于电流阈值时，将判断结果发送给所述计算模块；

所述计算模块用于由当前最大工作电流以及所述灵敏度计算新碰撞参数；

所述更新模块用于将当前碰撞参数更新为所述新碰撞参数，并控制所述获取模块继续工作。

优选地，还包括：

第二判断模块以及报警器。

所述第二判断模块用于在所述计算模块计算得到新碰撞参数之后，判断所述新碰撞参数是否大于极限碰撞参数；在所述新碰撞参数大于所述极限碰撞参数时，控制所述报警器进行报警；在所述新碰撞参数小于或等于所述极限碰撞参数时，将判断结果发送给所述更新模块，以使所述更新模块将当前碰撞参数更新为所述新碰撞参数，并使所述获取模块继续工作。

优选地，所述更新模块包括：机械手控制器、继电器以及机械手驱动器；

所述机械手驱动器用于驱动机械手；

所述机械手控制器将当前碰撞参数更新为所述新碰撞参数，并通过所述继电器断开所述机械手驱动器的供电，以使所述机械手驱动器保存所述新碰撞参数；

所述机械手控制器控制所述继电器接通所述机械手驱动器的供电。

本发明具有以下有益效果：

本发明提供的机械手碰撞参数校准方法及系统的技术方案中，在机械手运行过程中，当前最大工作电流大于电流阈值时，由当前最大工作电流与灵敏度计算新碰撞参数，并将当前碰撞参数更新为新碰撞参数。通过本发明可以在机械手运行过程中，实时对机械手的工作电流进行监控并根据当前最大工作电流调整机械手的碰撞参数，从而在不牺牲灵敏度的情况下，避免机械手误碰撞报警。

附图说明

图1为本发明实施例一提供的机械手碰撞参数校准方法的流程框图；

图2为本发明实施例二提供的机械手碰撞参数校准方法的流程框图；

图3为本发明实施例三提供的机械手碰撞参数校准系统的结构示意图；

图4为本发明实施例四提供的机械手碰撞参数校准系统的结构示意图；

图5为本发明实施例中继电器的连接示意图。

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，下面结合附图来对本发明提供的机械手碰撞参数校准方法及系统进行详细描述。

实施例一

如图1所示，为本发明实施例一提供的机械手碰撞参数校准方法流程框图，本发明实施例一中，机械手碰撞参数校准方法包括：

步骤100：开始。

步骤101：在机械手运行过程中，获取碰撞参数、灵敏度以及最大工作电流。

步骤102：在当前碰撞参数下，判断当前最大工作电流是否大于电流阈值；若是，执行步骤103；否则，返回执行步骤101。

具体地，电流阈值占当前碰撞参数的设定比例值。本发明实施例一中，通过调节设定比例值可以得到不同碰撞参数的调整频次，比如该设定比例值设置较大时，调整碰撞参数的频次较低；该设定比例值设置较小时，调整碰撞参数的频次较高；进一步，设定比例值可为80％～90％之间的值。

步骤103：由当前最大工作电流以及灵敏度计算新碰撞参数。

具体地，由当前最大工作电流以及灵敏度计算新碰撞参数为：新碰撞参数＝当前最大工作电流×(1+灵敏度)。

步骤104：将当前碰撞参数更新为新碰撞参数，返回执行步骤101。

步骤104，具体包括：

向机械手控制器发送新碰撞参数；机械手控制器断开机械手驱动器的供电，以供机械手驱动器保存新碰撞参数；机械手控制器接通机械手驱动器的供电。

进一步，机械手控制器可以通过继电器断开机械手驱动器的供电，也可以通过继电器接通机械手驱动器的供电。

本发明实施例一提供的机械手碰撞参数校准方法，在机械手运行过程中，获取碰撞参数、灵敏度以及最大工作电流；判断当前最大工作电流是否大于电流阈值；若是，由当前最大工作电流以及灵敏度计算新碰撞参数；将当前碰撞参数更新为新碰撞参数。通过本发明可以在机械手运行过程中，实时对机械手的工作电流进行监控并根据当前最大工作电流调整机械手的碰撞参数，从而在不牺牲灵敏度的情况下，避免机械手误碰撞报警。

实施例二

如图2所示，为本发明实施例二提供的机械手碰撞参数校准方法的流程框图，本发明实施例二中，机械手碰撞参数校准方法包括：

步骤200：开始。

步骤201：在机械手运行过程中，获取碰撞参数、灵敏度以及最大工作电流。

步骤202：在当前碰撞参数下，判断当前最大工作电流是否大于电流阈值；若是，执行步骤203；否则，返回执行步骤201。

步骤203：由当前最大工作电流以及灵敏度计算新碰撞参数。

步骤204：判断新碰撞参数是否大于极限碰撞参数；若是，执行步骤205；否则，执行步骤207。

具体地，极限碰撞参数为当前碰撞参数的4倍。

具体地，当新碰撞参数大于极限碰撞参数时，抛出报警，说明机械手各部件磨损较大，提醒设备维护人员对机械手进行维护保养。当新碰撞参数小于极限碰撞参数时，说明碰撞参数在可用范围内，此时需要将新碰撞参数进行存储。

步骤205：进行报警。

步骤206：结束。

步骤207：将当前碰撞参数更新为新碰撞参数，返回执行步骤201。

本发明实施例提供的机械手碰撞参数校准方法，在计算新碰撞参数之后，判断新碰撞参数是否大于极限碰撞参数，在新碰撞参数大于极限碰撞参数时，确定此时机械手无法进行碰撞参数的更新，进行报警；在新碰撞参数小于极限碰撞参数时，机械手控制器控制机械手驱动器将碰撞参数更新为新碰撞参数。通过本发明保障了机械手在更新碰撞参数过程中的安全性。

实施例三

本发明另一个方案中，还提供了一种机械手碰撞参数校准系统，如图3所示为本发明实施例三提供的机械手碰撞参数校准系统的结构示意图，本实施例三中，机械手碰撞参数校准系统包括：

获取模块、第一判断模块、计算模块以及更新模块；

获取模块用于在机械手运行过程中，获取碰撞参数、灵敏度以及最大工作电流。

第一判断模块用于在当前碰撞参数下，判断当前最大工作电流是否大于电流阈值，在当前最大工作电流小于或等于电流阈值时，继续使获取模块工作；在当前最大工作电流大于电流阈值时，将判断结果发送给计算模块。

计算模块用于由当前最大工作电流以及灵敏度计算新碰撞参数。

更新模块用于将当前碰撞参数更新为新碰撞参数，并控制获取模块继续工作。

具体地，电流阈值占当前碰撞参数的设定比例值。本发明实施例中，通过调节设定比例值可以得到不同碰撞参数的调整频次，比如该设定比例值设置较大时，调整碰撞参数的频次较低；该设定比例值设置较小时，调整碰撞参数的频次较高；进一步，设定比例值为80％～90％。

具体地，由当前最大工作电流以及灵敏度计算新碰撞参数为：新碰撞参数＝当前最大工作电流×(1+灵敏度)。

本发明实施例提供的机械手碰撞参数校准系统，获取模块在机械手运行过程中，获取碰撞参数、灵敏度以及最大工作电流；第一判断模块在当前碰撞参数下，判断当前最大工作电流是否大于电流阈值；在当前最大工作电流大于电流阈值时，将判断结果发送给计算模块，计算模块由当前最大工作电流以及灵敏度计算新碰撞参数；更新模块将当前碰撞参数更新为新碰撞参数，并控制获取模块继续工作。通过本发明，可以在机械手运行过程中，实时对机械手的工作电流进行监控并根据当前最大工作电流调整机械手的碰撞参数，从而在不牺牲灵敏度的情况下，避免机械手误碰撞报警。

实施例四

如图4所示，为本发明实施例四提供的机械手碰撞参数校准系统的结构示意图，相对于图3所示的实施例三，本实施例四中，机械手碰撞系统还包括：第二判断模块以及报警器。

第二判断模块用于在计算模块计算得到新碰撞参数之后，判断新碰撞参数是否大于极限碰撞参数；在新碰撞参数大于极限碰撞参数时，控制报警器进行报警；在新碰撞参数小于或等于极限碰撞参数时，将判断结果发送给更新模块，以使更新模块将当前碰撞参数更新为新碰撞参数，并使获取模块继续工作。

具体地，极限碰撞参数为当前碰撞参数的4倍。

具体地，当新碰撞参数大于极限碰撞参数时，抛出报警，说明机械手各部件磨损较大，提醒设备维护人员对机械手进行维护保养。当新碰撞参数小于极限碰撞参数时，说明碰撞参数在可用范围内，此时需要将新碰撞参数进行存储。

本发明实施例提供的机械手参数校准系统，计算模块在计算新碰撞参数之后，第二判断模块判断新碰撞参数是否大于极限碰撞参数，在新碰撞参数大于极限碰撞参数时，确定此时机械手无法进行碰撞参数的更新，控制报警器进行报警；在新碰撞参数小于极限碰撞参数时，控制更新模块将碰撞参数更新为新碰撞参数。通过本发明保障了机械手在更新碰撞参数过程中的安全性。

具体地，更新模块包括：机械手控制器、继电器以及机械手驱动器。

机械手驱动器用于驱动机械手。

机械手控制器将当前碰撞参数更新为新碰撞参数，并通过继电器断开机械手驱动器的供电，以使机械手驱动器保存新碰撞参数。

机械手控制器控制继电器接通机械手驱动器的供电。

进一步，本发明另一个实施例中，机械手碰撞参数校准系统还包括：总线模块；机械手控制器通过总线模块接收新碰撞参数，比如，新碰撞参数由下位机下发，当然，新碰撞参数还可以由其他控制器下发，此处不做限定。具体地，总线模块可以用于电源或数据的分流转换，可以输出多条电流或数据信号的设备。比如，总线模块中具有串口总线与IO接口，下位机通过串口总线向机械手控制器发送新碰撞参数，通过IO接口向继电器的线圈端发出控制信号。

具体地，机械手驱动器用于驱动机械手工作，机械手驱动器的供电，也是机械手的供电，其为机械手伺服电，进一步，机械手驱动器、机械手控制器均位于机械手控制盒中。机械手伺服电进行断电过程中，机械手驱动器保存新碰撞参数，此时机械手也处于断电状态，机械手不进行传输。保存完成后，接通机械手驱动器的供电，使机械手伺服上电，机械手驱动器以及机械手开始执行正常的传输任务。

本发明另一个实施例中，可以由下位机控制继电器通断，下位机通过继电器对机械手的联锁信号(伺服电通断的信号)进行控制，进而实现对机械手伺服电(机械手驱动器的供电)上电和断电，断电后机械手驱动器进行碰撞保护参数的保存，机械手上电后即可正常运行。下位机通过总线模块向机械手控制器下发新碰撞参数，总线模块通过IO接口和继电器K实现对联锁信号通断的控制，下位机通过总线模块与机械手控制器通信。如图5所示，总线模块中IO接口将相关DO下发至继电器K，继电器K导通，使机械手驱动器的Interlock+与Interlock-导通，进而机械手伺服电上电；继电器断开，使Interlock+与Interlock-不导通，进而机械手伺服电断电，其中，Interlock为机械手驱动器上伺服电的控制信号。

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，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，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 (9)

1.一种机械手碰撞参数校准方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

S1：在机械手运行过程中，获取碰撞参数、灵敏度以及最大工作电流；

S2：在当前碰撞参数下，判断当前最大工作电流是否大于电流阈值；若否，返回执行S1；若是，执行步骤S3；

S3：由当前最大工作电流以及所述灵敏度计算新碰撞参数为：新碰撞参数＝当前最大工作电流×(1+灵敏度)；

S4：将当前碰撞参数更新为所述新碰撞参数，返回执行步骤S1。

2.根据权利要求1所述的机械手碰撞参数校准方法，其特征在于，在所述步骤S3之后，以及所述步骤S4之前，还包括：

判断所述新碰撞参数是否大于极限碰撞参数；若是，进行报警；若否，执行步骤S4。

3.根据权利要求1或2所述的机械手碰撞参数校准方法，其特征在于，所述步骤S4，具体包括：

向机械手控制器发送所述新碰撞参数；

所述机械手控制器断开机械手驱动器的供电，以供所述机械手驱动器保存所述新碰撞参数；

所述机械手控制器接通所述机械手驱动器的供电。

4.根据权利要求2所述的机械手碰撞参数校准方法，其特征在于，所述极限碰撞参数为当前碰撞参数的4倍。

5.根据权利要求1所述的机械手碰撞参数校准方法，其特征在于，所述电流阈值占当前碰撞参数的设定比例值。

6.根据权利要求5所述的机械手碰撞参数校准方法，其特征在于，所述设定比例值为80％～90％。

7.一种机械手碰撞参数校准系统，其特征在于，包括：获取模块、第一判断模块、计算模块以及更新模块；

所述获取模块用于在机械手运行过程中，获取碰撞参数、灵敏度以及最大工作电流；

第一判断模块用于在当前碰撞参数下，判断当前最大工作电流是否大于电流阈值，在当前最大工作电流小于或等于电流阈值时，继续使所述获取模块工作；在当前最大工作电流大于电流阈值时，将判断结果发送给所述计算模块；

所述计算模块用于由当前最大工作电流以及所述灵敏度计算新碰撞参数为：新碰撞参数＝当前最大工作电流×(1+灵敏度)；

所述更新模块用于将当前碰撞参数更新为所述新碰撞参数，并控制所述获取模块继续工作。

8.根据权利要求7所述的机械手碰撞参数校准系统，其特征在于，还包括：第二判断模块以及报警器；

所述第二判断模块用于在所述计算模块计算得到新碰撞参数之后，判断所述新碰撞参数是否大于极限碰撞参数；在所述新碰撞参数大于所述极限碰撞参数时，控制所述报警器进行报警；在所述新碰撞参数小于或等于所述极限碰撞参数时，将判断结果发送给所述更新模块，以使所述更新模块将当前碰撞参数更新为所述新碰撞参数，并使所述获取模块继续工作。

9.根据权利要求8所述的机械手碰撞参数校准系统，其特征在于，所述更新模块包括：机械手控制器、继电器以及机械手驱动器；

所述机械手驱动器用于驱动机械手；

所述机械手控制器将当前碰撞参数更新为所述新碰撞参数，并通过所述继电器断开所述机械手驱动器的供电，以使所述机械手驱动器保存所述新碰撞参数；

所述机械手控制器控制所述继电器接通所述机械手驱动器的供电。

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