CN113381919A - 一种自动硅片存储装置的can总线拓扑结构 - Google Patents

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Abstract

本发明的一种自动硅片存储装置的CAN总线拓扑结构，属于硅片存储技术领域。包括依次串联的CAN卡和若干个CAN分线盒，远离CAN卡的最末端的CAN分线盒并联有终端电阻，若干个CAN分线盒均与不同的硅片自动存储盒连接。通过采用“直线型”和“星型”混合的拓扑结构，方便现场布线，每条分支长度缩短，能够尽保证较高的通讯速率和控制上的实时性，无需增加任何硬件通讯接口。上位机(IPC)这边只需要安装一块PCI_CAN卡，使用CAN通讯线连接到CAN分线盒即可不需要增加额外硬件。该系统结构可以通过串联的方式方便的增加CAN分线盒和硅片自动存储盒，也可以进行方便的拆装，通讯链路简化，减少许多通讯线缆，降低系统成本。

Description

一种自动硅片存储装置的CAN总线拓扑结构
技术领域
本发明属于硅片存储技术领域，具体来说是一种自动硅片存储装置的CAN总线拓扑结构。
背景技术
目前在硅片生产和制造中需要进行各种工艺制程流程或分选过程，机械手经常要将硅片从存储盒中放入和取出，机械手的片叉需移动到硅片存储盒中每一槽中去取或放硅片。而使用自动硅片存储盒时，机械手只需在自动硅片存储盒最上方的槽位取片即可。自动硅片存储盒能够自动升降存储盒中的每一槽，可以始终将需要取放的槽位移动至最上方，方便机械手取放硅片。同时上位机能够实时获取存储盒的状态信息和下发控制每个自动硅片存储盒动作。当自动存储盒数量较多时，使用常规单一的CAN网络的拓扑结构如：线形拓扑、星形拓扑、树形拓扑和环形拓扑时，通讯线缆会比较繁多，且通讯速率会受通讯线过长而降低，实时性不好，整个系统会很繁杂，不方便维修维护，同时拓展硬件设备也不方便。
发明内容
1.发明要解决的技术问题
本发明的目的在于解决现有的自动硅片存储盒总线方式比较繁琐且不便于维修的问题，以及保证较高的通讯速率。
2.技术方案
为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：
本发明的一种自动硅片存储装置的CAN总线拓扑结构，包括依次串联的CAN卡和若干个CAN分线盒，远离CAN卡的最末端的CAN分线盒并联有终端电阻，若干个CAN分线盒均与不同的硅片自动存储盒连接。
优选的，所述CAN卡和CAN分线盒之间的CAN通讯线线长小于200cm，若干个CAN分线盒之间的CAN通讯线线长小于150cm，CAN分线盒与硅片自动存储盒之间的CAN通讯线线长小于30cm，相连接的硅片自动存储盒之间的CAN通讯线线长小于30cm。
优选的，每个CAN分线盒均串联有若干个硅片自动存储盒，每个CAN分线盒串联有若干个硅片自动存储盒的线路上远离CAN分线盒的方向的最后一个硅片自动存储盒并联有1200欧姆的电阻.
优选的，所述CAN卡并联有终端电阻，所述终端电阻为120欧姆的电阻。
优选的，所述CAN卡通讯连接有上位机，所述上位机与硅片自动存储盒均设有对应的ID。
优选的，所述硅片自动存储盒结构如下：
包括对称设置的至少一组输送带，至少一组所述输送带的相对侧面设有相对应的用于支撑晶圆的固定齿，至少一组所述输送带的两端分别设有顶部传感器和底部传感器，所述顶部传感器用于检测输送带的顶部是否有晶圆，所述底部传感器用于检测是否有固定齿经过。
优选的，还包括底座和固定于所述底座上的驱动电机，所述底座上垂直设有固定支架，所述固定支架的上下两侧设有从动轴，所述从动轴上设有用于驱动输送带的转动轮，所述转动轮通过传动皮带与所述驱动电机的传动轮连接。
优选的，包括两组输送带且相互平行设置，每组输送带包括对称设置的两个输送带，两组输送带上的固定齿的数量相同。
优选的，所述固定支架包括下固定支架和上固定支架，所述下固定支架和上固定支架均设有转轴固定孔用于固定所述从动轴，所述顶部传感器与上固定支架固定，所述底部传感器与下固定支架固定。
优选的，所述底座或下固定支架上设有固定装置，所述固定装置用于固定转动轴和所述驱动电机的驱动轴，所述转动轴和驱动轴平行设置且通过齿轮组传动，所述转动轴和驱动轴上均设有传动轮，所述齿轮组为一对规格相同且相互啮合的齿轮；所述驱动电机为一体式伺服驱动电机，所述驱动电机包括编码器、控制板和刹车机构，所述控制板与顶部传感器、底部传感器通讯连接。
3.有益效果
采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：
本发明的一种自动硅片存储装置的CAN总线拓扑结构，包括依次串联的CAN卡和若干个CAN分线盒，远离CAN卡的最末端的CAN分线盒并联有终端电阻，若干个CAN分线盒均与不同的硅片自动存储盒连接。通过采用“直线型”和“星型”混合的拓扑结构，方便现场布线，每条分支长度缩短，能够尽保证较高的通讯速率和控制上的实时性，同时无需增加任何硬件通讯接口。上位机(IPC)这边只需要安装一块PCI_CAN卡，使用CAN通讯线缆连接到CAN分线盒即可，不需要增加额外硬件。该系统结构可以通过串联的方式方便的增加CAN分线盒和硅片自动存储盒，也可以进行方便的拆装，通讯链路简化，减少许多通讯线缆，降低系统成本。
附图说明
图1为本发明的一种自动硅片存储装置的CAN总线拓扑结构的结构示意图；
图2为本发明的硅片自动存储盒的结构示意图；
图3为本发明的硅片自动存储盒的主视图；
图4为本发明的硅片自动存储盒的侧视图；
图5为本发明的驱动电机的局部示意图。
示意图中的标号说明：
100、底座；101、底座固定孔；110、下固定支架；111、转轴固定孔；112、支架固定孔；113、底部传感器；114、驱动轴；115、转动轴；116、固定装置；120、驱动电机；121、传动轮；122、传动皮带；123、从动轮；124、转动轮；125、从动轴；126、输送带；127、固定齿；128、齿轮组；130、上固定支架；131、横向固定杆；132、顶部传感器；140、固定板；150、晶圆。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述，附图中给出了本发明的若干实施例，但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例，相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件；当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件；本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明；本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
实施例1
参照附图1-附图5，本实施例的一种自动硅片存储装置的CAN总线拓扑结构，包括依次串联的CAN卡和若干个CAN分线盒，远离CAN卡的最末端的CAN分线盒并联有终端电阻，若干个CAN分线盒均与不同的硅片自动存储盒连接。
本实施例的PCI_CAN卡，安装在上位机上，作为上位机的CAN通讯接口，与自动硅片存储盒进行通讯。
本实施例的CAN分线盒，将CAN_H、CAN_L、GND信号分为五组信号接口，可用于连接相邻的CAN分线盒以及作为分节点连接。
所述CAN卡和CAN分线盒之间的CAN通讯线线长小于200cm，若干个CAN分线盒之间的CAN通讯线线长小于150cm，CAN分线盒与硅片自动存储盒之间的CAN通讯线线长小于30cm，相连接的硅片自动存储盒之间的CAN通讯线线长小于30cm。
本实施例的带屏蔽的CAN通讯电缆，用于连接相关器件。CAN通讯线缆从CAN分线盒接到伺服电机的CAN通讯接口上。上位机与伺服电机通过CANopen通讯协议实现通讯，CANopen设备间通讯是通过交换通讯对象(对象字典)完成。应用部分由用户根据实际的应用要求编写具体的应用软件，实现相应功能。
本实施例的自动硅片存储盒有CAN通讯接口，可以接收上位机指令执行相应动作或者回馈当前状态。
每个CAN分线盒均串联有若干个硅片自动存储盒，每个CAN分线盒串联有若干个硅片自动存储盒的线路上远离CAN分线盒的方向的最后一个硅片自动存储盒并联有1200欧姆的电阻。
所述CAN卡并联有终端电阻，所述终端电阻为120欧姆的电阻。
CAN卡通讯连接有上位机，所述上位机与硅片自动存储盒均设有对应的ID，上位机通过点对点或者广播的通讯模式对单个或所有的自动硅片存储盒进行通讯。
本实施例通过采用“直线型”和“星型”混合的拓扑结构，无需增加任何硬件通讯接口。上位机(IPC)这边只需要一个CAN接口就可以，不需要增加。且可以通过串联的方式方便的增加CAN分线盒和硅片自动存储盒，也可以进行方便的拆装，通讯链路简化，减少许多通讯线缆，降低系统成本。
硅片自动存储盒结构如下：
包括对称设置的至少一组输送带126，至少一组所述输送带126的相对侧面设有相对应的用于支撑晶圆150的固定齿127，至少一组所述输送带126的两端分别设有顶部传感器132和底部传感器113，所述顶部传感器132用于检测输送带126的顶部是否有晶圆150，所述底部传感器113用于检测是否有固定齿127经过。
设有两组输送带126且相互平行设置，每组输送带126包括对称设置的两个输送带126，两组输送带126上的固定齿127数量、间距相同。通过四个传送带126的固定齿127同时对晶圆150进行支撑，可以保证晶圆150是水平同步上升或者下降，且可以保证处于待夹取位置的晶圆150处于水平状态，便于夹取且保证夹取的稳定性。
还包括底座100和固定于所述底座100上的驱动电机120，所述底座100上垂直设有固定支架，所述固定支架的上下两侧设有从动轴125，所述从动轴125上设有用于驱动输送带126的转动轮124，所述转动轮124通过传动皮带122与所述驱动电机120的传动轮121连接。
所述固定支架包括下固定支架110和上固定支架130，所述下固定支架110和上固定支架130均设有转轴固定孔111用于固定所述从动轴125，所述顶部传感器132与上固定支架130固定，所述底部传感器113与下固定支架110固定。
所述底座100或下固定支架110上设有固定装置116，所述固定装置116用于固定转动轴115和所述驱动电机120的驱动轴114，所述转动轴115和驱动轴114平行设置且通过齿轮组128传动，所述转动轴115和驱动轴114上均设有传动轮121。通过转动轴115和驱动轴114上的两个传动轮121分别对不同的两组输送带126之间的转动轮124进行传动，从而带动从动轴125和输送带126转动。且齿轮组128为一对规格相同且相互啮合的齿轮，使得驱动轴114在转动时，齿轮组128使得转动轴115可以与驱动轴114同步反方向转动，从而使得两组传送带126同步反向运动实现对晶圆150的运输。
所述驱动电机120为一体式伺服驱动电机，所述驱动电机120包括编码器、控制板和刹车机构，所述控制板与顶部传感器132、底部传感器113通讯连接。
以上所述实施例仅表达了本发明的某种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围；因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种自动硅片存储装置的CAN总线拓扑结构，其特征在于：包括依次串联的CAN卡和若干个CAN分线盒，远离CAN卡的最末端的CAN分线盒并联有终端电阻，若干个CAN分线盒均与不同的硅片自动存储盒连接。
2.根据权利要求1所述的一种自动硅片存储装置的CAN总线拓扑结构，其特征在于：所述CAN卡和CAN分线盒之间的CAN通讯线线长小于200cm，若干个CAN分线盒之间的CAN通讯线线长小于150cm，CAN分线盒与硅片自动存储盒之间的CAN通讯线线长小于30cm，相连接的硅片自动存储盒之间的CAN通讯线线长小于30cm。
3.根据权利要求1所述的一种自动硅片存储装置的CAN总线拓扑结构，其特征在于：每个CAN分线盒均串联有若干个硅片自动存储盒，每个CAN分线盒串联有若干个硅片自动存储盒的线路上远离CAN分线盒的方向的最后一个硅片自动存储盒并联有1200欧姆的电阻。
4.根据权利要求1所述的一种自动硅片存储装置的CAN总线拓扑结构，其特征在于：所述CAN卡并联有终端电阻，所述终端电阻为120欧姆的电阻。
5.根据权利要求1所述的一种自动硅片存储装置的CAN总线拓扑结构，其特征在于：所述CAN卡通讯连接有上位机，所述上位机与硅片自动存储盒均设有对应的ID。
6.根据权利要求1所述的一种自动硅片存储装置的CAN总线拓扑结构，其特征在于，所述硅片自动存储盒结构如下：
包括对称设置的至少一组输送带(126)，至少一组所述输送带(126)的相对侧面设有相对应的用于支撑晶圆(150)的固定齿(127)，至少一组所述输送带(126)的两端分别设有顶部传感器(132)和底部传感器(113)，所述顶部传感器(132)用于检测输送带(126)的顶部是否有晶圆(150)，所述底部传感器(113)用于检测是否有固定齿(127)经过。
7.根据权利要求6所述的一种自动硅片存储装置的CAN总线拓扑结构，其特征在于：还包括底座(100)和固定于所述底座(100)上的驱动电机(120)，所述底座(100)上垂直设有固定支架，所述固定支架的上下两侧设有从动轴(125)，所述从动轴(125)上设有用于驱动输送带(126)的转动轮(124)，所述转动轮(124)通过传动皮带(122)与所述驱动电机(120)的传动轮(121)连接。
8.根据权利要求7所述的一种自动硅片存储装置的CAN总线拓扑结构，其特征在于：包括两组输送带(126)且相互平行设置，每组输送带(126)包括对称设置的两个输送带(126)，两组输送带(126)上的固定齿(127)的数量相同。
9.根据权利要求8所述的一种自动硅片存储装置的CAN总线拓扑结构，其特征在于：所述固定支架包括下固定支架(110)和上固定支架(130)，所述下固定支架(110)和上固定支架(130)均设有转轴固定孔(111)用于固定所述从动轴(125)，所述顶部传感器(132)与上固定支架(130)固定，所述底部传感器(113)与下固定支架(110)固定。
10.根据权利要求9所述的一种自动硅片存储装置的CAN总线拓扑结构，其特征在于：所述底座(100)或下固定支架(110)上设有固定装置(116)，所述固定装置(116)用于固定转动轴(115)和所述驱动电机(120)的驱动轴(114)，所述转动轴(115)和驱动轴(114)平行设置且通过齿轮组(128)传动，所述转动轴(115)和驱动轴(114)上均设有传动轮(121)，所述齿轮组(128)为一对规格相同且相互啮合的齿轮；所述驱动电机(120)为一体式伺服驱动电机，所述驱动电机(120)包括编码器、控制板和刹车机构，所述控制板与顶部传感器(132)、底部传感器(113)通讯连接。
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