CN112859727A - 一种外观检pc运动控制操作系统和运动方法 - Google Patents

Abstract

本发明的实施例公开一种外观检PC运动控制操作系统和运动方法，该系统包括：工控机、设置在工控机上的板卡、IO控制模块、驱动器、驱动机构及上位机，其中，上位机向板卡发送控制指令；板卡将控制指令发送给IO控制模块和驱动器；IO控制模块接收控制指令从而进行输入输出信号控制；驱动器接收控制指令从而驱动所述驱动机构运动；驱动器实时反馈驱动机构的运动状态至板卡。本发明的实施例通过将控制装置应用于工控机上，通过工控机及板卡实现对检测设备的运动控制，包括运动控制、与视觉算法检测信息交互、运动板卡的读写与通讯、状态实时监控与管理，达到对各个工位进行合理的运动执行。

Description

一种外观检PC运动控制操作系统和运动方法

技术领域

本发明涉及通信技术领域，更具体地，涉及一种外观检PC运动控制操作系统和利用系统进行运动控制的方法。

背景技术

在产品出厂前为了确保产品的外观、内部性能等满足要求，通常需要对产品进行相关检测。以芯片为例，随着半导体芯片行业的蓬勃发展，与之对应的芯片检测市场的需求也变得越来越大，由于传统的半自动化检测的效率性越来越满足不了需求，对应的全自动化检测设备技术变得越来越重要。

现有半导体芯片检测设备主要以PLC控制为主，存在成本高，控制流程繁琐，操作方式复杂，执行效率低等问题，对于当前市场需求不够满足，后期维护成本过高，不利于产品更换及维护。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种外观检PC运动控制操作系统。

本发明的一个目的在于提供一种利用上述系统进行运动控制的方法。

本发明的一个目的在于提供一种计算机设备。

本发明的另一个目的在于提供一种计算机可读存储介质。

为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：

本发明第一方面提供一种外观检PC运动控制操作系统，包括：

工控机、设置在所述工控机上的板卡、IO控制模块、驱动器、驱动机构及上位机，其中，

所述上位机向所述板卡发送控制指令；

所述板卡将所述控制指令发送给所述IO控制模块和所述驱动器；

所述IO控制模块接收所述控制指令从而进行输入输出信号控制；

所述驱动器接收所述控制指令从而驱动所述驱动机构运动；

所述驱动器实时反馈所述驱动机构的运动状态至所述板卡。

在一个具体实施例中，所述上位机包括：

板卡初始化读取模块、板卡配置文件加载模块、板卡绝对或相对运动执行模块、板卡参数设置模块，其中

板卡初始化读取模块，用于初始化所述板卡的设置参数；

板卡配置文件加载模块，用于加载驱动器、IO控制模块和驱动机构的配置文件；

板卡绝对或相对运动执行模块，用于触发运动指令通过板卡发送至所述驱动器以使所述驱动机构执行绝对或相对运动；

板卡参数设置模块，用于依据驱动机构运动的不同位置进行相关参数实时设置。

在一个具体实施例中，所述设置参数包括：配置参数是否正确、驱动文件是否存在和板卡与驱动器通讯是否连接正常。

在一个具体实施例中，所述配置文件包括：速度、加减速度、运行曲线、最大最小速度和运动模式。

在一个具体实施例中，所述板卡参数设置模块依据驱动机构运动的不同位置进行相关参数实时设置，包括：

将速度、运行模式和运动位置相关参数实时设置至所述驱动器。

在一个具体实施例中，所述上位机还包括板卡状态实时监控模块，所述板卡状态实时监控模块对驱动机构实时状态监控信号进行反馈包括：

驱动机构当前运行状态反馈、驱动机构通讯是否正常状态反馈、驱动机构IO信号的状态反馈和驱动机构异常状态反馈。

在一个具体实施例中，所述上位机还包括板卡JOG运动模块，所述板卡JOG运动模块对驱动机构点动操作包括：

对JOG运动的速度、加减速度和运动曲线参数的配置。

在一个具体实施例中，所述上位机还包括板卡群组运动模块，所述板卡群组运动模块对多个驱动机构同时按照指定距离，速度或角度进行以下一种或多种操作，包括：

直线插补运动、圆弧插补运动和螺旋插补运动。

在一个具体实施例中，所述上位机还包括IO信号操作模块，所述IO信号操作模块接收与所述IO控制模块输入端连接的感应器的状态及发送指令给与所述IO控制模块输出端连接的执行机构，包括：

对感应器触发给IO控制模块的输入信号监控、对IO控制模块发送给执行机构输出信号的获取和设置。

本发明第二方面提供一种利用本发明第一方面所述的系统进行运动控制的方法，包括：

所述上位机向所述板卡发送控制指令；

所述板卡将所述控制指令发送给所述IO控制模块和所述驱动器；

所述IO控制模块接收所述控制指令从而进行输入输出信号控制；

所述驱动器接收所述控制指令从而驱动所述驱动机构运动；

所述驱动器实时反馈所述驱动机构的运动状态至所述板卡。

本发明第三方面提供一种计算机设备，包括：

一个或多个处理器；

存储装置，用于存储一个或多个程序；

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如本发明第二方面所述的方法。

本发明第四方面提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如本发明第二方面所述的方法。

本发明的有益效果如下：

本发明通过将控制装置应用于工控机上，通过工控机及板卡实现对检测设备的运动控制，逻辑流程易于把控，相对于传统PLC控制设备硬件成本降低，更易于上位机开发人员全面掌控设备所有流程设计，相对于PLC省去繁琐的信号交互，软件与硬件可以直接进行交互操作省去第三方程序介入、对于后期维护人员更易于管控与修改。

且本发明针对外观检测设备运动流程控制及感应信号处理，包括设备运动控制、与视觉算法检测信息交互、运动板卡的读写与通讯、设备状态实时监控与管理，达到对设备的各个工位进行合理的运动执行。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

图1示出根据本申请的实施例的IC外观检PC运动控制操作系统的示意图。

图2示出根据本申请的实施例的利用操作系统进行运动控制的方法的流程图。

图3示出适于用来实现本申请实施例的计算机设备的结构示意图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例和附图对本发明做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。

实施例一

如图1所示，本发明的一个实施例提供了一种IC外观检PC运动控制操作系统，包括：工控机10、设置在所述工控机上的板卡板卡102、IO控制模块20、驱动器30、驱动机构40和上位机80，其中，

所述板卡102插在所述工控机10的PCI槽，并通过网线串联所述驱动器30和IO控制模块20，所述驱动器30连接所述驱动机构40，驱动器接收指令驱动所述驱动机构40运动，在一个具体示例中，驱动机构可以为电机，驱动器接收指令驱动电机带动电机的输出轴运动。

所述上位机80向所述板卡102发送控制指令；

所述板卡102将所述控制指令发送给所述IO控制模块20和所述驱动器30；

所述IO控制模块20接收所述控制指令从而进行输入输出信号控制；

所述驱动器30接收所述控制指令从而驱动所述驱动机构40运动，例如所述驱动器30接收所述控制指令从而驱动电机带动电机的输出轴进行运动；

所述驱动器30实时反馈所述驱动机构40的运动状态至所述板卡102。

在一个具体实施例中，所述上位机80包括：

板卡初始化读取模块、板卡配置文件加载模块、板卡绝对或相对运动执行模块、板卡参数设置模块和板卡回零运动模块，其中

板卡初始化读取模块，用于初始化所述板卡的设置参数。

在一个具体实施例中，所述设置参数包括：配置参数是否正确、驱动文件是否存在和板卡与驱动器通讯是否连接正常。

板卡配置文件加载模块，用于加载驱动器、IO控制模块、电机和输出轴的配置文件。

在一个具体实施例中，所述配置文件包括：速度、加减速度、运行曲线、最大最小速度和运动模式。

板卡绝对或相对运动执行模块，用于触发运动指令通过板卡发送至所述驱动器以使所述电机带动所述输出轴执行绝对或相对运动。

板卡参数设置模块，用于依据各轴运动的不同位置进行相关参数实时设置。

在一个具体实施例中，所述板卡参数设置模块依据各轴运动的不同位置进行相关参数实时设置，包括：将速度、运行模式和运动位置相关参数实时设置至所述驱动器。

板卡回零运动模块，用于轴开始运动走位前对各轴对应的驱动器中残留脉冲进行回零运动。

在一个具体实施例中，所述回零运动包括：

原点感应器位置方向触发回零和Z相位信号触发回零。

在一个具体实施例中，所述上位机还包括板卡状态实时监控模块，用于对驱动机构实时状态监控信号进行反馈。

在一个具体实施例中，所述板卡状态实时监控模块对驱动机构实时状态监控信号进行反馈包括：

驱动机构当前运行状态反馈、驱动机构通讯是否正常状态反馈、驱动机构IO信号的状态反馈和驱动机构异常状态反馈。

在一个具体实施例中，所述上位机还包括板卡JOG运动模块，板卡JOG运动模式指板卡点动运动模式，用于提供对驱动机构点动操作。

在一个具体实施例中，所述板卡JOG运动模块对驱动机构点动操作包括：

对JOG运动的速度、加减速度和运动曲线参数的配置。

在一个具体实施例中，所述上位机还包括板卡群组运动模块，所述板卡群组运动模块对多个驱动机构同时按照指定距离，速度或角度进行以下一种或多种操作，包括：

直线插补运动、圆弧插补运动和螺旋插补运动。

在一个具体实施例中，所述上位机还包括IO信号操作模块，所述IO信号操作模块接收与所述IO控制模块输入端连接的感应器的状态及发送指令给与所述IO控制模块输出端连接的执行机构，包括：

对感应器触发IO控制模块的输入信号监控、对IO控制模块发送给执行机构输出信号的获取和设置。

在一个具体实施例中，执行机构可以为气缸组件或其他执行机构，本发明对此不作限定。

在一个具体实施例中，所述系统还包括：

显示器，通过不同的信号量来显示不同的动作状态，监控所述系统内各部件的运行状态。

在一个具体实施例中，例如获取到感应器开关状态，将状态显示在所述显示器上，也可以监控所述轴正在作什么运动，驱动器在执行什么动作，处于什么状态，包括报警、正常、异常、停机或断电等状态，需要说明的是，显示器通过不同的信号量来显示不同的动作状态包括所述系统中的各个部件，如板卡、IO控制模块、驱动器、电机、轴等部件，每个部件的状态均可在显示器上显示，本发明对此不再赘述。

在一个具体实施例中，所述系统还包括：

报警装置，根据异常状态的信号量来进行报警，异常状态的信号量消除后，所述报警装置进行复位来解除报警状态。

需要说明的是，本发明的实施例选择一台研华工控机和一张与之对应的研华板卡，四个IO控制模块、九个松下伺服驱动器和与之对应的伺服电机、三个松下直线伺服驱动器和与之对应的伺服电机、六个步进驱动器和与之对应的步进电机，本发明提供的IC外观检PC运动控制操作系统不仅限于选择研华工控机和研华板卡，还适用于其它工控机和板卡，在此不再赘述，另外本发明对IO控制模块、驱动器和电机的类型和个数可根据具体情况而定，本发明对此不作限定。

本发明针对半导体芯片外观检测设备运动流程控制及感应信号处理，包括设备运动控制、与视觉算法检测信息交互、运动板卡的读写与通讯、设备状态实时监控与管理，达到对设备的各个工位进行合理的运动执行。

实施例二

如图2所示，本发明的一个实施例提供了一种利用实施例一所述的系统进行运动控制的方法，包括：

所述上位机向所述板卡发送控制指令；

所述板卡将所述控制指令发送给所述IO控制模块和所述驱动器；

所述IO控制模块接收所述控制指令从而进行输入输出信号控制；

在一个具体实施例中，IO控制模块接收由所述板卡转发的控制指令后输出感应信号，输出感应信号给其对应的光电感应开关，触发其光电感应开关执行开启或关闭，或者气缸控制阀执行相应动作。

所述驱动器接收所述控制指令从而驱动所述驱动机构运动。

在一个具体实施例中，驱动器接收由板卡转发的控制指令后，加载配置文件及所有轴上使能，发送各轴的运动指令脉冲，同时启动显示器监控所述系统内各部件的运行状态，所述驱动器驱动点击带动轴进行运动，所述驱动器实时反馈各轴的运行状态至所述板卡。

所述驱动器实时反馈所述驱动机构的运动状态至所述板卡。

实施例三

图3示出了本申请的另一个实施例提供的一种计算机设备的结构示意图。图3显示的计算机设备50仅仅是一个示例，不应对本申请实施例的功能和使用范围带来任何限制。

如图3所示，计算机设备50以通用计算设备的形式表现。计算机设备50的组件可以包括但不限于：一个或者多个处理器或者处理单元500，系统存储器516，连接不同系统组件(包括系统存储器516和处理单元500)的总线501。

总线501表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储器总线或者存储器控制器，外围总线，图形加速端口，处理器或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。举例来说，这些体系结构包括但不限于工业标准体系结构(ISA)总线，微通道体系结构(MAC)总线，增强型ISA总线、视频电子标准协会(VESA)局域总线以及外围组件互连(PCI)总线。

计算机设备50典型地包括多种计算机系统可读介质。这些介质可以是任何能够被计算机设备50访问的可用介质，包括易失性和非易失性介质，可移动的和不可移动的介质。

系统存储器516可以包括易失性存储器形式的计算机系统可读介质，例如随机存取存储器(RAM)504和/或高速缓存存储器506。计算机设备50可以进一步包括其它可移动/不可移动的、易失性/非易失性计算机系统存储介质。仅作为举例，存储系统508可以用于读写不可移动的、非易失性磁介质(图3未显示，通常称为“硬盘驱动器”)。尽管图3中未示出，可以提供用于对可移动非易失性磁盘(例如“软盘”)读写的磁盘驱动器，以及对可移动非易失性光盘(例如CD-ROM，DVD-ROM或者其它光介质)读写的光盘驱动器。在这些情况下，每个驱动器可以通过一个或者多个数据介质接口与总线501相连。存储器516可以包括至少一个程序产品，该程序产品具有一组(例如至少一个)程序模块，这些程序模块被配置以执行实施例二的功能。

具有一组(至少一个)程序模块512的程序/实用工具510，可以存储在例如存储器516中，这样的程序模块512包括但不限于操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。程序模块512通常执行本申请所描述的实施例中的功能和/或方法。

计算机设备50也可以与一个或多个外部设备70(例如键盘、指向设备、显示器60等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该计算机设备50交互的设备通信，和/或与使得该计算机设备50能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如网卡，调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口502进行。并且，计算机设备50还可以通过网络适配器514与一个或者多个网络(例如局域网(LAN)，广域网(WAN)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图3所示，网络适配器514通过总线501与计算机设备50的其它模块通信。应当明白，尽管图3中未示出，可以结合计算机设备50使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。

处理器单元500通过运行存储在系统存储器516中的程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，例如实现本申请实施例二所提供的方法。

实施例四

本申请的另一个实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述实施例二所提供的方法。

在实际应用中，所述计算机可读存储介质可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本实施例中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。

计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。

计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。

可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本申请操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (10)

1.一种外观检PC运动控制操作系统，其特征在于，包括：

工控机、设置在所述工控机上的板卡、IO控制模块、驱动器、驱动机构及上位机，其中，

所述上位机向所述板卡发送控制指令；

所述板卡将所述控制指令发送给所述IO控制模块和所述驱动器；

所述IO控制模块接收所述控制指令从而进行输入输出信号控制；

所述驱动器接收所述控制指令从而驱动所述驱动机构运动；

所述驱动器实时反馈所述驱动机构的运动状态至所述板卡。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述上位机包括：

板卡初始化读取模块、板卡配置文件加载模块、板卡绝对或相对运动执行模块、板卡参数设置模块，其中

板卡初始化读取模块，用于初始化所述板卡的设置参数；

板卡配置文件加载模块，用于加载驱动器、IO控制模块和驱动机构的配置文件；

板卡绝对或相对运动执行模块，用于触发运动指令通过板卡发送至所述驱动器以使所述驱动机构执行绝对或相对运动；

板卡参数设置模块，用于依据驱动机构运动的不同位置进行相关参数实时设置。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述设置参数包括：配置参数是否正确、驱动文件是否存在和板卡与驱动器通讯是否连接正常。

4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述配置文件包括：速度、加减速度、运行曲线、最大最小速度和运动模式。

5.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述板卡参数设置模块依据驱动机构运动的不同位置进行相关参数实时设置，包括：

将速度、运行模式和运动位置相关参数实时设置至所述驱动器。

6.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述上位机还包括板卡状态实时监控模块，所述板卡状态实时监控模块对驱动机构实时状态监控信号进行反馈包括：

驱动机构当前运行状态反馈、驱动机构通讯是否正常状态反馈、驱动机构IO信号的状态反馈和驱动机构异常状态反馈。

7.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述上位机还包括板卡JOG运动模块，所述板卡JOG运动模块对驱动机构点动操作包括：

对JOG运动的速度、加减速度和运动曲线参数的配置。

8.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述上位机还包括板卡群组运动模块，所述板卡群组运动模块对多个驱动机构同时按照指定距离，速度或角度进行以下一种或多种操作，包括：

直线插补运动、圆弧插补运动和螺旋插补运动。

9.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述上位机还包括IO信号操作模块，所述IO信号操作模块接收与所述IO控制模块输入端连接的感应器的状态及发送指令给与所述IO控制模块输出端连接的执行机构，包括：

对感应器触发给IO控制模块的输入信号监控、对IO控制模块发送给执行机构输出信号的获取和设置。

10.一种利用权利要求1-9中任一项所述的系统进行运动控制的方法，其特征在于，包括：

所述上位机向所述板卡发送控制指令；

所述板卡将所述控制指令发送给所述IO控制模块和所述驱动器；

所述IO控制模块接收所述控制指令从而进行输入输出信号控制；

所述驱动器接收所述控制指令从而驱动所述驱动机构运动；

所述驱动器实时反馈所述驱动机构的运动状态至所述板卡。

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