CN110561429A - 机械手碰撞保护检测方法、系统及下位机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种机械手碰撞保护检测方法、系统及下位机，该方法包括以下步骤：S1：判断机械手是否处于上电状态；若是，执行步骤S2；S2：获取碰撞保护开启信号，所述碰撞保护开启信号包括：表示所述机械手的碰撞保护已开启的第一信号与表示所述机械手的碰撞保护未开启的第二信号；当获取所述碰撞保护开启信号为第一信号时，进行步骤S3；当获取所述碰撞保护开启信号为第二信号时，进行步骤S4；S3：基于所述机械手的运动互锁条件判断是否允许所述机械手动作；S4：确定碰撞保护未开启报警，不允许所述机械手动作。通过本发明提高了机械手的安全性。

Description

机械手碰撞保护检测方法、系统及下位机

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保护检测方法、系统及下位机。

背景技术

目前，LED刻蚀机是LED光源生产过程中所需要的非常重要设备，GaN基外延层或蓝宝石衬底是刻蚀的主要对象，刻蚀的效果直接关系到光源芯片质量高低。晶圆传输到腔室后，LED刻蚀机产生等离子体，等离子体和置于腔室并暴露在等离子体下的晶圆之间发生复杂的相互作用，使晶圆发生各种物理和化学反应，从而使晶圆表面性能发生变化，完成晶圆的刻蚀。

在LED刻蚀机中，一般采用机械手进行晶圆传输，机械手的稳定运动是半导体设备长期稳定运行的必要条件，为了保护机械手，一般会为机械手设置一套碰撞保护机制；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会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(设定灵敏度可以根据应用场景进行调整)计算出碰撞保护参数，自学习完成后机械手运行过程中的电流值超过碰撞保护参数时，机械手控制器触发碰撞保护，断开机械手伺服电，使机械手立即停止工作。

机械手在客户端使用过程中，对碰撞保护参数设置流程如下：

1)进行机械手各传送工位的校准。

2)开启机械手碰撞自学习。

3)机械手在传送工位之间互传两次。

4)通过机械手示教盒读取传送过程中机械手自学习的碰撞保护参数。

5)伺服电断电，对自学习的所有参数进行保存。

6)机械手量产，量产过程中不再对机械手碰撞保护参数进行调整，直至出现碰撞报警。

当机械手在客户端出现碰撞报警进行自学习处理后，必须断开伺服电，自学习的所有参数才能保存。机械手在调试或维护阶段均需要进行机械手自学习，在自学习过程中，未断开伺服电进行参数保存，会导致机械手自学习实际未完成即交付量产，量产过程中，机械手实际处于无保护状态。当机械手在量产过程中，出现碰撞报警时，由于机械手处于无保护状态，造成机械手部件或机台相关传输部件损坏。

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保护检测方法、系统及机械手控制系统。

为实现本发明的目的而提供一种机械手碰撞保护检测方法，所述方法包括以下步骤：

S1：判断机械手是否处于上电状态；若是，执行步骤S2；

S2：获取碰撞保护开启信号，所述碰撞保护开启信号包括：表示所述机械手的碰撞保护已开启的第一信号与表示所述机械手的碰撞保护未开启的第二信号；当获取所述碰撞保护开启信号为第一信号时，进行步骤S3；当获取所述碰撞保护开启信号为第二信号时，进行步骤S4；

S3：基于所述机械手的运动互锁条件判断是否允许所述机械手动作；

S4：确定碰撞保护未开启报警，不允许所述机械手动作。

优选地，在所述步骤S1之后，且在所述步骤S2之前，还包括以下步骤：

S11：判断所述上电状态是否从断电状态切换后得到的；若是，执行所述步骤S2；若否，执行步骤S3。

优选地，在所述步骤S1中，若所述机械手未处于上电状态时，执行步骤S5：

S5：上报机械手未上电报警信息。

优选地，所述步骤S3，进一步包括以下步骤：

S31：检测所述机械手是否满足运动互锁条件；若是，执行步骤S32；若否，执行步骤S33；

S32：允许所述机械手动作；

S33：上报运动互锁报警信息。

优选地，在所述步骤S4中，确定碰撞保护未开启报警，上报机械手碰撞保护未开启报警信息。

作为另一个技术方案，本发明还提供了一种下位机，包括：第一判断模块、获取模块、第二判断模块以及控制模块；所述第一判断模块用于判断机械手是否处于上电状态，并将判断结果发送给所述获取模块；

所述获取模块用于在所述机械手处于上电状态时，获取碰撞保护开启信号，所述碰撞保护开启信号包括：表示所述机械手的碰撞保护已开启的第一信号与表示所述机械手的碰撞保护未开启的第二信号，并在所述碰撞保护开启信号为所述第一信号时，触发第二判断模块工作；在所述碰撞保护开启信号为所述第二信号时，触发控制模块工作；

所述第二判断模块用于基于所述机械手的运动互锁条件判断是否允许所述机械手动作；

所述控制模块用于确定碰撞保护未开启报警，不允许所述机械手动作。

优选地，还包括：第三判断模块；

所述第三判断模块用于判断所述上电状态是否从断电状态切换后得到的，若是，触发所述获取模块工作；若否，触发所述第二判断模块工作。

优选地，还包括：报警模块；

所述报警模块用于在所述机械手未处于上电状态时，上报机械手未上电报警信息。

作为另一个技术方案，本发明还提供了一种机械手碰撞保护检测系统，包括：下位机以及机械手控制盒，所述下位机为本申请中所述的下位机，所述机械手控制盒通过串口与所述下位机通信，以向所述下位机提供所述机械手的上电状态以及碰撞保护开启信号，并根据所述下位机中的所述第二判断模块与所述控制模块的信息控制所述机械手动作。

优选地，还包括：上位机；

所述上位机通过串口与所述下位机通信；

所述下位机在所述机械手未处于上电状态时，向所述上位机上报机械手未上电报警信息，以使所述上位机发出机械手未上电报警；

所述下位机在所述碰撞保护开启信号为所述第二信号时，向所述上位机上报机械手碰撞保护未开启报警信息，以使所述上位机发出机械手碰撞保护未开启警报。

本发明具有以下有益效果：

本发明提供的机械手碰撞保护检测方法及下位机的技术方案中，在机械手处于上电状态时，获取碰撞保护开启信号，碰撞保护开启信号包括：表示机械手的碰撞保护已开启第一信号和表示机械手的碰撞保护未开启第二信号，并在碰撞保护开启信号为第一信号时，基于机械手的运动互锁条件判断是否允许机械手动作；在碰撞保护开启信号为第二信号时，确定碰撞保护未开启报警，不允许机械手动作。本技术方案中，在机械手上电后由碰撞保护开启信号检测机械手的碰撞保护是否开启，以确定机械手是否处于碰撞保护状态，在机械手不处于碰撞保护状态时，不允许机械手动作，从而提高了机械手动作的安全性。

本发明提供的机械手碰撞保护检测系统，包括上述技术方案中的下位机，也可以在机械手上电后由碰撞保护开启信号检测机械手的碰撞保护是否开启，以确定机械手是否处于碰撞保护状态，在机械手不处于碰撞保护状态时，不允许机械手动作，提高了机械手动作的安全性。

附图说明

图1为本发明实施例一提供的机械手碰撞保护检测方法的流程框图；

图2为本发明实施例二提供的机械手碰撞保护检测方法的流程框图；

图3为本发明实施例三提供的机械手碰撞保护检测方法的流程框图；

图4为本发明实施例四提供的机械手碰撞保护检测方法的流程框图；

图5为本发明实施例五提供的下位机的结构示意图；

图6为本发明实施例六提供的机械手碰撞保护检测系统的结构示意图。

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保护检测方法、系统及下位机进行详细描述。

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保护检测方法的流程框图，本实施例一中，机械手碰撞保护检测方法包括：

步骤S1：判断机械手是否处于上电状态；若是，执行步骤S2。

具体地，机械手的上电状态是由机械手控制盒发送的，当机械接入伺服电工作时，此时机械手处于上电状态。

本实施例中，通过对机械手是否处于上电状态判断可以在有效判断机械手是否已工作，从而保障了机械手处于工作状态时的安全性。

步骤S2：获取碰撞保护开启信号，碰撞保护开启信号包括：表示机械手的碰撞保护已开启的第一信号与表示机械手的碰撞保护未开启第二信号，并检测碰撞保护开启信号是否为第一信号；若是，执行步骤S3；否则，在碰撞保护开启信号为第二信号时，执行步骤S4。

具体地，碰撞保护开启信号中的第一信号与第二信号是由操作人员赋予机械手控制盒，在当前机械手需要碰撞保护时，操作人员在机械手控制盒中设置第一信号；在当前机械手不需要碰撞保护时，操作人员在机械手控制盒中设置第二信号。

步骤S3：基于机械手的运动互锁条件判断是否允许机械手动作。

步骤S4：确定碰撞保护未开启报警，不允许机械手动作。

本发明实施例一提供的机械手碰撞保护检测方法，在机械手处于上电状态时，获取碰撞保护开启信号，碰撞保护开启信号包括：表示机械手的碰撞保护已开启的第一信号和表示机械手的碰撞保护未开启的第二信号，并在碰撞保护开启信号为第一信号时，基于机械手的运动互锁条件判断是否允许机械手动作；在碰撞保护开启信号为第二信号时，确定碰撞保护未开启报警，不允许机械手动作。本实施例中，在机械手上电后由碰撞保护开启信号检测机械手的碰撞保护是否开启，以确定机械手是否处于碰撞保护状态，在机械手不处于碰撞保护状态时，不允许机械手动作，从而提高了机械手动作的安全性。

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保护检测方法的流程框图，本实施例二中，机械手碰撞保护检测方法包括：

步骤101：判断机械手是否处于上电状态；若是，执行步骤102。

步骤102：判断上电状态是否从断电状态切换后得到的；若是，执行步骤103；若否，执行步骤104。

步骤103：获取碰撞保护开启信号，碰撞保护开启信号包括：表示机械手的碰撞保护已开启的第一信号与表示机械手的碰撞保护未开启的第二信号，并检测碰撞保护开启信号是否为第一信号；若是，执行步骤104；否则，在碰撞保护开启信号为第二信号时，执行步骤105。

步骤104：基于机械手的运动互锁条件判断是否允许机械手动作。

步骤105：确定碰撞保护未开启报警，不允许机械手动作。

本发明实施例二提供的机械手碰撞保护检测方法，在机械手处于上电状态后，若机械手的上电状态从断电状态切换后得到的，则获取碰撞保护开启信号，由碰撞保护开启信号允许机械手动作或不允许机械手动作。本实施例中，仅在机械手由断电状态向上电状态切换后，获取碰撞保护开启信号，避免了每次机械手上电后均执行机械手碰撞保护开启信号测试带来的机台传输效率降低的影响。

实施例三

如图3所示，为本发明实施例三提供的机械手碰撞保护检测方法的流程框图，本实施例三中，机械手碰撞保护检测方法包括：

步骤201：判断机械手是否处于上电状态；若是，执行步骤202；若否，执行步骤205。

步骤202：判断上电状态是否从断电状态切换后得到的；若是，执行步骤203；若否，执行步骤204。

步骤203：获取碰撞保护开启信号，碰撞保护开启信号包括：表示机械手的碰撞保护已开启的第一信号与表示机械手的碰撞保护未开启的第二信号，并检测碰撞保护开启信号是否为第一信号；若是，执行步骤204；否则，在碰撞保护开启信号为第二信号时，执行步骤206。

步骤204：基于机械手的运动互锁条件判断是否允许机械手动作。

步骤205：上报机械手未上电报警信息。

具体地，可以向上位机上报机械手未上电报警信息，以使上位机提示操作人员当前机械手未上电。

步骤206：确定碰撞保护未开启报警，不允许机械手动作，且上报机械手碰撞保护未开启报警信息。

具体地，可以向上位机上报机械手碰撞保护未开启报警信息，以使上位机提示操作人员当前机械手未开启碰撞保护。

本发明实施三提供的机械手碰撞保护检测方法，在机械手未处于上电状态时，上报机械手未上电报警信息，以便于提醒操作人员当前机械手未接通伺服电，请及时为当前机械手接通伺服电；在机械手的碰撞保护未开启时，上报机械手碰撞保护未开启报警信息，以便于提醒操作人员当前机械手处于碰撞不保护状态，不允许机械手动作。通过本实施例三，可以在机械手未开启碰撞保护时，有效提示操作人员，提高了机械手的安全性。

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保护检测方法的流程框图，本实施例四中，机械手碰撞保护检测方法包括：

步骤301：判断机械手是否处于上电状态；若是，执行步骤302；若否，执行步骤306。

步骤302：判断上电状态是否从断电状态切换后得到的；若是，执行步骤303；若否，执行步骤304。

步骤303：获取碰撞保护开启信号，碰撞保护开启信号包括：表示机械手的碰撞保护已开启的第一信号与表示机械手的碰撞保护未开启的第二信号，并检测碰撞保护开启信号是否为第一信号；若是，执行步骤304；否则，在碰撞保护开启信号为第二信号时，执行步骤307。

步骤304：检测机械手是否满足运动互锁条件；若是，执行步骤305；若否，执行步骤308。

具体地，运动互锁条件是指机械手的外部运行条件是否满足，比如，机械手的机台是否有物体阻挡运行，机械手的手指或手臂是否被固定；当机械手的机台未被物体阻挡、机械手的手指或手臂未被固定时，满足运动互锁条件。

步骤305：允许机械手动作。

步骤306：上报机械手未上电报警信息。

步骤307：确定碰撞保护未开启报警，不允许机械手动作，且上报机械手碰撞保护未开启报警信息。

步骤308：上报运动互锁报警信息。

本发明实施例四提供的机械手碰撞保护检测方法，在机械手的碰撞保护已开启后，检测机械手是否满足运动互锁条件，以确定是否允许机械手动作，通过本实施例，进行一步提高了机械手碰撞保护检测的安全性。

实施例五

作为本发明另一个方案，本发明还提供了一种下位机，如图5所示，为本发明实施例五提供的下位机的结构示意图，本实施例五中，下位机包括：第一判断模块1、获取模块2、第二判断模块3以及控制模块4。

第一判断模块1用于判断机械手是否处于上电状态，并将判断结果发送给获取模块2。

获取模块2用于在机械手处于上电状态时，获取碰撞保护开启信号，碰撞保护开启信号包括：表示机械手的碰撞保护已开启的第一信号与表示机械手的碰撞保护未开启的第二信号，并在碰撞保护开启信号为第一信号时，触发第二判断模块3工作；在碰撞保护开启信号为第二信号时，触发控制模块4工作。

第二判断模块3用于基于机械手的运动互锁条件判断是否允许机械手动作。

控制模块4用于确定碰撞保护未开启报警，不允许机械手动作。

本发明实施例五提供的下位机，获取模块在机械手上电后由碰撞保护开启信号检测机械手的碰撞保护是否开启，以使第二判断模块基于机械手的运动互锁条件判断是否允许机械手动作，控制模块确定碰撞保护未开启报警，不允许机械手动作；从而提高了机械手动作的安全性。

进一步，本发明的另一个实施例中，下位机还包括：第三判断模块。本实施例中，

第三判断模块用于判断上电状态是否从断电状态切换后得到的，并在上电状态是从断电状态切换后得到时，触发获取模块工作；在上电状态不是从断电状态切换后得到时，触发第二判断模块工作。

本实施例提供的下位机，通过第三判断模块判断上电状态是否从断电状态切换后得到的，避免了每次机械手上电后均执行机械手碰撞保护开启信号测试带来的机台传输效率降低的影响。

进一步，本发明另一个实施例中，下位机还包括：报警模块。报警模块用于在机械手未处于上电状态时，上报机械手未上电报警信息。本实施例中，报警模块在机械手未处于上电状态时，上报机械手未上电报警信息，以便提醒操作人员当前机械手未接通伺服电，请及时为当前机械手接通伺服电，从而有效地提示了操作人员。

实施例六

作为本发明另一个方案，本发明还提供了一种机械手碰撞保护检测系统，如图6所示，为本发明实施例六提供的机械手碰撞保护检测系统的结构示意图，本实施例六中，机械手碰撞保护检测系统包括：下位机11以及机械手控制盒22，下位机为上述实施例中的下位机11，机械手控制盒22通过串口与下位机11通信，机械手控制盒22用于控制机械手33，机械手控制盒22还用于向下位机11提供机械手的上电状态以及碰撞保护开启信号，并根据下位机11中的第二判断模块与控制模块的信息控制机械手33动作。

本实施例六提供的机械手碰撞保护检测系统，下位机根据机械手控制盒提供的上电状态以及碰撞保护开启信号，确定机械手是否处于碰撞保护状态，在机械手不处于碰撞保护状态时，使机械手控制盒不允许机械手动作，从而提高了机械手动作的安全性。

进一步，本发明的另一个实施例中，机械手碰撞保护检测系统还包括：上位机。

其中，上位机通过串口与下位机通信；下位机在机械手未处于上电状态时，向上位机上报机械手未上电报警信息，以使上位机发出机械手未上电报警。

下位机在碰撞保护开启信号为第二信号时，向上位机上报机械手碰撞保护未开启报警信息，以使上位机发出机械手碰撞保护未开启警报。

本实施例提供的机械手碰撞保护检测系统，在机械手未处于上电状态时，上位机发出机械手未上电报警，以便于提醒操作人员当前机械手未接通伺服电；在机械手的碰撞保护未开启时，上位机发出机械手未上电报警，以便于提醒操作人员当前机械手处于碰撞不保护状态，不允许机械手动作。因此，本实施例可以有效提示操作人员，提高了机械手的安全性。

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 (10)

1.一种机械手碰撞保护检测方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

S1：判断机械手是否处于上电状态；若是，执行步骤S2；

S2：获取碰撞保护开启信号，所述碰撞保护开启信号包括：表示所述机械手的碰撞保护已开启的第一信号与表示所述机械手的碰撞保护未开启的第二信号；当获取所述碰撞保护开启信号为第一信号时，进行步骤S3；当获取所述碰撞保护开启信号为第二信号时，进行步骤S4；

S3：基于所述机械手的运动互锁条件判断是否允许所述机械手动作；

S4：确定碰撞保护未开启报警，不允许所述机械手动作。

2.根据权利要求1所述的机械手碰撞保护检测方法，其特征在于，在所述步骤S1之后，且在所述步骤S2之前，还包括以下步骤：

S11：判断所述上电状态是否从断电状态切换后得到的；若是，执行所述步骤S2；若否，执行步骤S3。

3.根据权利要求1或2所述的机械手碰撞保护检测方法，其特征在于，在所述步骤S1中，若所述机械手未处于上电状态时，执行步骤S5：

S5：上报机械手未上电报警信息。

4.根据权利要求1所述的机械手碰撞保护检测方法，其特征在于，所述步骤S3，进一步包括以下步骤：

S31：检测所述机械手是否满足运动互锁条件；若是，执行步骤S32；若否，执行步骤S33；

S32：允许所述机械手动作；

S33：上报运动互锁报警信息。

5.根据权利要求1所述的机械手碰撞保护检测方法，其特征在于，在所述步骤S4中，确定碰撞保护未开启报警，上报机械手碰撞保护未开启报警信息。

6.一种下位机，其特征在于，包括：第一判断模块、获取模块、第二判断模块以及控制模块；

所述第一判断模块用于判断机械手是否处于上电状态，并将判断结果发送给所述获取模块；

所述获取模块用于在所述机械手处于上电状态时，获取碰撞保护开启信号，所述碰撞保护开启信号包括：表示所述机械手的碰撞保护已开启的第一信号与表示所述机械手的碰撞保护未开启的第二信号，并在所述碰撞保护开启信号为所述第一信号时，触发第二判断模块工作；在所述碰撞保护开启信号为所述第二信号时，触发控制模块工作；

所述第二判断模块用于基于所述机械手的运动互锁条件判断是否允许所述机械手动作；

所述控制模块用于确定碰撞保护未开启报警，不允许所述机械手动作。

7.根据权利要求6所述的下位机，其特征在于，还包括：第三判断模块；

所述第三判断模块用于判断所述上电状态是否从断电状态切换后得到的，若是，触发所述获取模块工作；若否，触发所述第二判断模块工作。

8.根据权利要求6所述的下位机，其特征在于，还包括：报警模块；

所述报警模块用于在所述机械手未处于上电状态时，上报机械手未上电报警信息。

9.一种机械手碰撞保护检测系统，包括：下位机以及机械手控制盒，其特征在于，所述下位机为上述权利要求6-8任一项所述的下位机，所述机械手控制盒通过串口与所述下位机通信，以向所述下位机提供所述机械手的上电状态以及碰撞保护开启信号，并根据所述下位机中的所述第二判断模块与所述控制模块的信息控制所述机械手动作。

10.根据权利要求9所述的机械手碰撞保护检测系统，其特征在于，还包括：上位机；

所述上位机通过串口与所述下位机通信；

所述下位机在所述机械手未处于上电状态时，向所述上位机上报机械手未上电报警信息，以使所述上位机发出机械手未上电报警；

所述下位机在所述碰撞保护开启信号为所述第二信号时，向所述上位机上报机械手碰撞保护未开启报警信息，以使所述上位机发出机械手碰撞保护未开启警报。