TW399008B - Time optimal trajectory for cluster tool robots - Google Patents

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經濟部智慧財產局貝工消費合作社印製 A7 B7_ 五、發明說明（/ ) 發明之背景 發BH領Μ : 本發明係有關於洌如是工具組機械人等等鉸接臂傳送 裝置，尤關於用於在機械人Κ摩擦力方式握持基片進行作 業之過程中縮短其傳送時間之方法及難' 欲龌決^ S3顆： 材料傳遞襪槭人，例如工具組機械人，通常係被使用 在大氣室或真空室中，用Κ在作業過程期間傳遞各種工件 ，如半導體晶片、平板式顯示屏Κ及其他類Μ之基片。這 些機械人包含有若干Μ可轉動且可傳送方法所安装之伸鎌 臂，每一臂又設有一端部作用器，用於在該費操作期間支 承工#。此種裝置之一些實例可見美國專利案第4666 3 6 6、4730976 '4909701 以及 5180 2 7 6 號。 傳統式工業襪械人係配備有用於在握持與操作期間抓 持有效載荷之Μ，而例茆是工具組樣械人等等基片傳遞 镁械人則與此不同，其典型地偽仰賴負載（即基片）與端 部作用器之間之摩擦力來將基Η握持在端部作用器上。這 像因為Μ機械方法夾緊頂面或邊緣之手段來抓持有效載荷 通常會導致不良徽粒之產生並引起污染，甚至導致基片之 損壞。對於在大氣環境下工作之襪械人，使用真空吸持法 來撕持有效載荷雖可遴免此等間題，但倘若加速度瞬間驟 變（下文將討論），則又會出現其他控制問題。以摩擦力 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -^ n n n n ^ ^ ϋ n n ^ I ^ n I ^ ϋ I I 1 ^ · ·1 ·Γ I n 1 ϋ I I I « t (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁> 經濟部智慧財產局貝工消费合作社印製 A7 _B7 五、發明說明（/ ) 來握持之懕用中所產生的問題係為，如果在負載上之加速 力超過握持該負載之摩擦力，則基片將會滑動，因而該等 機械人臂在其工作動線上之作柰時間或傳送時間將會受制 於此一摩擦力之大小。因此，當試圖藉由縮短該機械人之 傳送時間來增邡基Π之傳送量時，在求算方面便會出現這 樣一個問題，郎在機械人將材料送過一加工工具時所必需 作出之複合蓮動過程中，如何才能使其速度得以提升或最 佳化，而不會導致基片在端部作用器上滑動。 K大多數現有之基>1傳遞機械人而言，一種稱為"梯 形速度分佈圖"之方法係被用來描繪該等機械人之運動。 此方法有兩個問題：

1 )加速度率K及速度在整個運動過程中為固定，因 跎兩者必須被降低，用K防止分佈圖中之任何一點違反一 約束條件，而不管該分佈圖中之其餘點並非為最佳者；K 及 2 )加速度之突然變化（逑度中之過渡點）會在系統 中激勵出振動而限制了邡速度，這偽因為在承載基片時， 操作速度以及操作邡速度在考慮到由振動所產生之附加加 速度的情沅下必須降低，面在不承載基片時，操作加速度 在考慮到用於控制各振動之無用力矩的情況下亦必須予Μ 降低。 〃梯形〃法之一種修正形式係〃 s —曲線動線〃法， 其可以控制加速度中之突然變化，進而可減少振動°然而 -4 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 * 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

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經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 五、發明說明（）） ，由於該"S —曲線"法係如同"梯形〃而無法在整個蓮 動過程中保持最佳之速度，最終將會造成時間的損失。 由第一圖可見"梯形速度分佈僱"K及"s —曲缧分 佈圖"與一使傳送時間為最小之最佳分佈圖之比較，圖中 顯示對於機械人贾驅動馬達之搡作速度而言，其速度相對 於時間之曲線。關於基片上之加速度，其對應之加速度相 對時間之曲線係被顯示在第二圖中。可Μ看出的是，在過 渡點處，亦即在速度圼斜坡狀變化處，採用"梯形"法會 因為邡速度突然改變而出現極度之振動。此些振動會擾亂 基片在端部作兩器上之位置，引起基片位移誤差，進而引 起基片在某些加工工具中遭受損壊。梯形之接近形式，卽 "S_®媒"算法可產生大致上無過渡效應並且不引起振 動之動線，但必須注意到的是，該S—曲縲動線在各過渡 點處將導致一加速度凹陷，而造成從起點開始至終點结束 這段過程中，在速度K及次佳總傳送時間上之損失。 一種可針對有限力矩工桊襪械人而求出其最佳時間動 線之算法係為習知者，並敘逑在下列I E E E論文之中， 該等論文係在此合併作為本案之參考： 1) S.δ . SHIN E T A L, "Minifflui-Tiie Trajectory Planning for Industrial Robots with General Torque Constraints”， IEEE Transactions on Automatic Control, vol.AC-31, no.6, June 1986, pps.412-417; 2) F.PFEIFFER ET AL,"A Concept for Manipulator 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） — — — —— — — — — — — — — ^ ·1111111 « — l· — — — — —— I . - - - (請先《讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 B7 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 五、發明說明（彳） Trajectory Planning", IEEE Journal of Robotics and Autofflation, Vol.8A-3,N0.3,April 1987, pps.115-123; 3) J-J.E.SL0TINE ET AL,"Improving the Efficiency T ime-Opt iiaal Path-Following Algorithms”， IEEE Transactions on Robotics and A y t οia t i ο η , V o 1.5, So.1, Feb.1 989, pps.113-124; K 及 4) Z. SHILLER ET AL, "Robust Computation of Path Constrained Time Optimal Motions”， IEEE Transactions on Robotics and Autonation, 1990, pps. 1 4 4 - 1 4 9 . 然而，懕用此一未修正彤式之算法，當突然改變操作 加速度時，將會在機械人臂中引起共振之激發，而不能限 制有效載荷或基片之加速度，因此若應用於基片傳遞機械 人，則會出現基片滑動之現象。出現在該基片上之加速度 分量會引發此一難K控制之共振K及操作加速度之激勵， 然對於如何控制該共振以避免滑移而言，該萁法卻並未提 出任何建議。 日的： 因此，本發明之一目的係提供一種藉由縮短機械人之 傳送時間，而甩Μ増加例如是工具組機械人等等基片傳遞 工具之傳送量的方法及〇 本發明之另一目的係提供一種用於產生一機械人習最 佳時間動線，而用κ增加基片傳遞工具之傳送量的方法及 -6 * (锖先閲讀背面之注意Ϋ項再填寫本頁)

A m a— · 幻--------線. 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 A7 __B7____ 五、發明說明（<) 部f牛。 本發明之又一目的係提供一種用於產生一襪械人習最 佳時間動線，而用以增加基片傳遞工具傳送量，並且可避 免有效敕荷或基片相對其支承體而產生滑動的方法及 >·ι 本發明之再一目的像提供一種可將饈械人臂中之振動 減至最小，並從而可讓承載或不承載基Μ之時間縮短至最 小的方法及。 發明^ Μ沭 本發明涉及懕用上述之前技算法，用Κ求出有限力矩 工業機械人之最佳時間動媒，Κ達成經由改良之方式來操 作例$0是工具組機械人等等基片傳遞工具，該改良之方法 偽經由加入兩個附加約束條件，即載負所受到之急跳（加 速度之變化率）及邡速度來修正所懕用之算法。因為工具 組機械人在鉸接臂之端部處係設有端部作甩器，其係僅藉 由摩擦力來握持欲加工之基片，因此過度之加速度會造成 問題。本修正法係藉由使得難Μ控制之共振現象成為最小 ，並且避免將會超出摩擦力之搡作加速度，而使得建立一 條行進時閭為最小之機械人臂動線成為可能。 附簡莩銳昍 第一圖針對作用在機械人臂驅動馬達上之操作速度， Κ速度相對於時間曲線之形式顯示"梯形速度分佈圖〃 Κ 及"s —曲線分佈圖〃與一使傳送時間為最小之最佳分佈 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） l.i—.—訂 i—:----線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局貝工消费合作社印製 A7 B7 五、發明說明（k ) 圖相比較之情況。 第二圖針對作用在基ϋ上之加速度，顯示用來產生第 一圖中各曲媒之加速度相對於時間之分佈圖。 第三圖顬示一工具組键械人缕歷六步搡作處理半導體 晶Η之實例，該機械人係為本發明可運用之類型。 第四圖為一流程圖，顯示用來求出對懕本發明之键械 人臂搡作動媒之一種萁法。 第五圖為方塊圖，顯示一組可Μ用來達成本發明之操 作元件，其係經由钦體或硬體形式來執行。 龄住當_例，詳细說__明 本發明包含有一種經由有效之方式來操作例如是工具 組機槭人等等基片傳遞工具之方法（或萁法）及装置，其 中該有效之方式係藉由使全程之平均速度為最大，而能夠 使得由馬達所驅動之绞接臂行進一設定距離所需之時間減 至最小，同時可避免激發出難Κ控制之共振現象，並可避 免激發出超過端部作用器與支承在其上之基片間摩擦力之 搡作加速度。 第三圖以特定之方式顯示一工具組德械人涇歷六步驟 搡作處理半導體基Μ之情形，該機械人係為本發明可予以 蓮兩之類型。在第一步中，已放置好一基片AM供在加工 機件1 2處進行處理之雙臂機械人1 0 ，其一臂上之端部 作用器1 Oa係從輸入盒14獲得另一基HB。繼之，該 機械人1 0如第二步中所示旋轉90° ，而使空的端部作 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格(210 X 297公釐） ......---\---訂 ----.----線 (請先閲讀背面之注意事項再填窝本頁) 經濟部智慧財產局貝工消费合作社印製 A7 B7 五、發明說明（7 ) 用器1 Ob正對邡工機件1 2。在第三步中，該機械人係 K端部作甩器1 0 b而從加工機件1 2處取下已處理好之 基片A。隨後該機械人再旋轉180° >使基HB正對加 工饍件1 2。該機械人隨後可Μ將基片B插入加工儘件1 2中來進行處理，並旦接著旋轉90°至一位置，於此位 置處已處理好之基ΜΑ被送回輸人盒14，從而完成一輪 操作循環。 該操作循環中之各運動可Μ由一驅動系統加以控制， 而該驅動系統中則可合辟有棍據本發明之數位式信號處理 器Κ及最佳時間動線軟體。該軟體將為了使機械人臂組能 夠在滿足特定約束條俘之動線中運動，而特別提供一種搡 炸算法=至於該等約束條浮在此將加以解釋。 該等機械人臂由一馬達傳動，因&懕當被了解的是， 在任河一時間點上*該機械人馬達將處於給定之位置、速 度Κ及掏速度下，亦即處於一特定之〃動態〃。下列方程 式係界定出該馬達在任何動態時之位置、速度以及邡速度 三者間之確切顒係。 、Τ Γ T r Τ 位置（t) = 速度（t) d t = . 〇 加速度 (t)dt dt 由此方程式可K看出位置、速度、加速度以及時間四 者係為梠互關聯者。另外，把焦點放在馬達上之時，應當 了解的是該馬達與機械入臂間之關係及其相反關係各自直 -9- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 幻--------線- A7 B7 五、發明說明（交） 接為運動方程式以及相反之運動方程式所界定，此乃機械 平設 之一 上進 程行 全臂 使人 由械 藉機 ， 得 是使 的而 明從 証並 X 達 可馬 。 得 者使 知而 周， 所大 眾最 中為 藝度 技速 人均 片限 基之 或伴 負娆 載束 足約 滿列 為下 -Μϋ ， 至 而受 然應 ο 率 少速 最邡 至及 減度 可速 間， 時求 之需 需力 所擦 離摩 S之： 定處制 用與 作片 部基及 端於以 起等 ; 引係度 , 度速 是速加 的邡力 明平重 証水Μ Μ之乘 可要數 ο 需係 度既擦 速動摩 邡滑靜 之 片 之 處基間 載或之 負品器 . 樣闱 i 之 作 上部 器端 在 於 肋 有 限 極 跳 急 〇 率 化 。 變發 之激 度 之 ： 速振係 加共件 即止條 ，0 束 率中約 跳置項 急装一 * 臂外 2 入 另 械 機 可 較 求 要 得 不 線 勖 之 循 依 欲 即 亦 限 極 ο 矩矩 力力 達之 馬大 . 為 3 者 rtHJ 至 得 於 -用者 此難 因困 ’ 度 者極 性為 線則 非能 為可 旦不 雜非 複若 為案 係方 ίφ決 條解 束式 約形 度近 速接 加之 該線 動 0 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁>

•5J -線- 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 或動少 法使最 近由至 逼經減 次係間 逐術時 用技動 使一移 ， 此使 衛 。 可 技線而 化動大 式間最 程時為 態佳度 動最速 種出加 1 求之 用可點 使即 一 由法每 藉斷上 ， 推線 而接路 然直線 法 1: 岀點 解起 先回 首返 其始 ， 開 法置 算位 種端 一 止 及终 統或 系 置 is位 一 點 含终 包從 術即 技， 型程 良回 改之 本線 動 該 本紙張尺度適用令國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） A7 B7_ 五、發明說明（ΐ ) 位置或起始端位置之整個路程。該動線踣線如前所提及， 將會受到基片加速度、急跳率以及馬達力矩極限之約束。 然而，此些約束條件係無法在動線之端點處（即起始位置 處）驅使速度為零。 一俟該回程動線得X解出，便解出了動線之去程。接 著，经由將回程動線加入約束條件之列，速度便會在移 動之端點處（即終點位置處）被驅使為零。 下列步驟，如第四圖流程圖中所示，係可用來求算出 該動線： 第一步：確定並儲存不違反任何約束鞣件之最大加速 度值（aCC(W )，以及不違反任何約束條件之最大減速 度值（d e c _ )。 第二步：在動線上求算一點，使用之判別標準為：依 照已儲存之數值 > 若該最大加速度大於最大減速度，則該 點即為一有效動態。 第三步：若求算中之動線點為一有效動態，則跳至第 五步： 第四步：若求算中之動線點並非有效動態，則回到已 求出之各妝態，直至被運用最大加速度之動線點被找到為 止·'繼之，改周最大減速度來代替，並跳至第六步來決定 下一 _態。 第五步：運用最大邡莲度，然後跳至第六步來決定下 一動態。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ^--------訂---------線· 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 經濟部智慧財產局貝工消费合作社印製 A7 —— ___ B7_ 五、發明說明（β) 第六步：若最大加速度或最大減速度已被運用於動線 之後，端點或終點位置尚未抵達，則返回第二步，否則结 束運算。 由此可見，該程序大體上係包含有繪製動線，此係藉 由從動態移動至動態，然後在該等動態動線上選出不違反 前述約束條件之諸點而使平均速度為最大。加速度係被使 用在以上程序中，而加速度又輿速度直接有醖，因&能詾 經由通切之方法將其轉換成逮度。 % m. 第五圈所示為一組操作元件之方塊圈，其可Μ经由硬 體或钦體之形式加Μ實施，並被包含在驅動系統2 0中。 第一元件2 0 1係含有一記惶體，該第一元件偽被使用於 決定與儲存不違反上述任何約東條伴之最大加速度Κ及不 違反該等約束條件之最大減速度。第二元件2 0 2係包含 有一適切之纒輯件，該第二元件係在該動線上求萁出一點 ，所使用之準則為：依照已儲存之數值，若最大加速度 大於最大減速度，則該點具一有效之動態，•並產生一信 號來指示該求算之结果。第三元件2 0 3係包含有一邏輯 件，該第三元件偽葑該求算指示信號作出響應，並且如果 在動線上被求算所得之點處於有效動態，則產生一第一信 號，而若在動線上被求算所得之點並非處於有效動態，則 產生一第二信號。第四元伴2 0 4係對第一信號之產生作 出轚應，該第四元件係將一信號傳送至動線编製元ί牛20 -12- 本紙張尺度適用t國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

Α7 Β7 五、發明說明（丨I ) 7，將最大加速度運用於正在進行求算之點上，並產生一 初始化信號，K致使第二元件2 0 2求算下一動態。第五 元件2 0 5係對第二元件所產生之信號作出響應，該第五 元件係將一信號傳送至元件2 0 7，K回到已求出之各動 態，直至找到被運甩最大加速度之點為止，然後改用最大 減速度來代替，並旦產生一初始化信號，以致使第二元件 202求算下一動態。第六元件206係包含一計數器， 該第六元ί牛係對第二元件2 0 2指示出動態求萁之信號K 及在元件2 0 7中之該點之值作出鸞應，該第六元件係產 生一個信號，若該動線之終端點尚未通過，則產生一可行 信號，以容許該第二元件2 0 2求萁下一動態，但當在元 件2 0 7中該終端點抵達時，則發出一结束信號來阻止求 箕之進行。具有適切動態之各點的组成係可為櫬械人臂提 供一條最佳時間動線，而使得該費之加速度不會導致支承 在該臂之端部作用器上之工件或基片相對於該臂而產生移 動。 關於上述加速度問題，懕當了解的是現存例如是工具 组機械人等基Η薄遲工具係已被強制使用一種梯形之次佳 接近形式或是S -曲線算法來產生動線。然而，本發明經 由直接推斷法或逐次逼近法來產生一條最佳時間動媒’係 改良了前技機械人之操作。此乃對前述I ΕΕΕ論文中之 算法之改良，因為該方法筮未限制負載上之加速度或急跳 ύ若不考盧此等附加約束條件，該方法係無法成功地應用 -13- 本紙張尺度適用+國固家標準（CNS>A4規格（210 X 297公釐） (請先閲婧背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------線— 經濟部智慧財產局貝工消费合作社印製 A7 ____B7___ 五、發明說明（/〆） 於使用摩擦力支承件之基片傳邋機械人。因此使用本發明 ，藉由縮短機械人臂之傳送時間，將使得基片傳遞或工具 組之傳送量成為最大。 儘管本說明論及一種使用工具組機械入處理半導體基 片之狀況，然其他之工件以及基Η亦可容易地加以傳遞， 例如平板式顯示器等。另外，本發明除可用於工具組機械 之外，遙可應用在其他傳遞工具中，如離子植入器中。本 發明之實施可採用多種形式，可遝由軟體形式或是硬體形 式，甚至是兩者之組合，而遘用於特定腥用之特殊形式係 為借肋上述說明而為熟習該項技術者所能輕易完成者。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -SJi--------線·

經濟部智慧財產局員工消费合作社印W 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）

Claims (1)

1. A8B8C8D8 六、申請專利範圍 1·一種操作帶有摩擦型工件握捋器之工件傳遞工具 之方法，該方法藉由令全程上之平均速度為最大，同時避 兔難以控制之共振現象之激發，並且避免可能會超過在該 臂端部上之端部作用器與其所支承之工件間摩擦力之操作 加速度，而使得所述工具之受馬達驅動之鉸接臂行進 一設定距離至終點為止所需時間減至最少，其步驟包括： 決定該臂行進之動線，以下列約束條件限制其行進 速度與邡速度： 作兩在工件上之加速度，使作用在工件上之水平 邡速度等於該工件與端部作用器之間之靜摩擦傷数乘 Μ重力加速度；Μ及 急跳率，使該臂中之共振激勵減至最小；Κ及 求出動線點*此係藉由從動態移動至動態，並且將不 違反所述約束條件且在所設定距離上使贾行進之平均速度 為最大之各動態選出成該動線上之點。 2 ·如申請專利範圔第1項所述之方法，其中求出動 線之步揉包含有決定其最大加速度之點Κ及最大減速度之 點，其步驟包括： 決定並儲存不違反任何所述約束條件之最大加速度之 值，Κ及不違反所述約束條件之最大減速度之值； 在動線上求算一有效動態之點，此係藉由使用所述之 儲存值來決定是否該最大加速度大於該最大減速度，並且 如果係為如ft，便將該最大加速度運用於該點，並然後決 -1- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS〉A4規格（210 X 297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁》 訂----:----線丨 經濟部智慧財產局員工消费合作社印數 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 定岀下一動態； 若求翼所得之點不具有有效之動態，則回到已求出之 各動態，直至被蓮用最大加速度之上一個點被找出為止， 並且改用該最大減速度來代替，遒之決定下一動態；以及 當該動線之终端點已抵達時，停止下一動態之決定。 3 *如申諝專利範圍第1項所述之方法，其中在任何 動態下該晉终端之位置、速度K及加速度三者間之驩係為 Γ Τ Γ τ ρ T 位置（t)= j〇 速度（t)dt= j0 j。加速度（t)c(tdt。 4 ♦如申請專利範圍第1項所述之方法，其中求出該 動媒之步驟包含有，苜先執行對各動媒點之求茸，此係藉 由解岀該動線之回程，卽從終端點返回始端點*然後解出 該動媒之去程，並且將回程動線加入約束條件之列*藉此 其速度便會在終端點被驅至零。 5 *如申諸專利範圍第1項所述之方法，其中所述之 約束條ί牛還包含有馬達力矩極限，K使得欲依循之動線不 得要求較可從該驅動馬達所得者為大之力矩。 6 · —種用於操作帶有摩擦型工件握持器之工件傳遞 工具之装置，該装置藉由令全程上之速度為最大，同時避 免難Κ控制之共振現象之激發，並且避免可能會超遇在該 鹫端部上之端部作用器與其所支承之工件間摩擦力之搡作 加速度，而使得所述工具之受馬達驅動之鉸接臂行進一設 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂i:---,----線— 經濟部智慧財產局員工消f合作社印製 1 n ϋ 1 ϋ ϋ ϋ I n n I n ϋ ϋ n n n n I _ A8B8C8D8 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 六、申請專利範圍 定距離至終點為止所需時間減至最少，該装置像包括： 用於決定該臂行進動媒之部注，其同時可K下列約束 條件限制該行進之速度及加速度： 作用在工件上之加速度，使作用在工伴上之水平 加速度等於該工件與端部作用器之間之靜摩擦係數乘Μ重 力邡速度；Κ及 急跳率，使該臂中之共振激勵減至最小；而且其 中 所述之決定部件包含有用於求出各動線點之部件，其 方法係從動態移動至動態，並且將不違反所述約束條件且 在所設定距離上使蜇行進之平均速度為最大之各動慇選出 成該動媒上之點。 7，如申請專利範圔第6項所述之装置，其中所述用 於找出各動線點之部件包含有： 用於描鑰出在動線上各點處之加速度的部件； 第一部件，Μ於決定並儲存不達反任何約束條伴之最 大邡速度值，Κ及不違反任何約束條件之最大減速度值； 第二部件，诏於在動線上求翼出一點，使用之判別標 準為：依照該已存儲之數值，若該最大加速度大於該最大 減速度，則該點即具有有效動態，隨之產生一指示所述求 萁结果之信號； 第三部件，其係對該求算指示信號作出響懕，並旦如 果在動線上之被求翼所得之點具有效動態，則產生一第— 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） - .. . --------’一 i--------訂 ----.----線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 A8 B8 C8 ____ Ό8 六、申請專利範圍 信號’而若在動線上被求萁所得之點並非具有有效動態， 則產生一第二信號； 第四部件，其偽對該第一信號作出響應，用於將一信 號傳送至該描繪|!3件，將最大加速度運用於正在求箄之點 ’並產生一初姶ib信號，K致使該第二部件求萁下一動態 \ 第五部件j其馀對該第二信號作出響應，用於將一信 號傳送至該描繪部件，K回到已求出之各動態，直至找到 被運用最大加速度之點為止，然後改用最大減速度來代替 ，並且產生一初始化信號，Μ致使該第二部件求萁下一動 態； 第六部件，其像對動態求算指示信號Μ及在該描繪 部泮中之點作出響應，若該動線之终端點尚未抵達，則 產生一可行信號* Μ容許該第二部件求算下一動慇，但當 所述之終端點抵達時，則發岀一结束信號，Κ阻止該第二 部件求算下一動態。 8 ·節串讅專利範圍第6項所述之装置，其中用於求 翼動線之該第二部伴係包含有： 尼於首先對各動線點進行求算之部件，其方法係解出 該動線之回程，即從终端點返回始端點；Μ及 兩於解出該動線之去程，並且將回程動線邡入約束條 阵之列的運_注，藉fe勤線之速度便會在终端點被驅至零。 9 *如申請專利範圍第6項所述之装置，其更包含有 本紙張尺度適用中國困家標準（CNS〉A4規格（210 * 297公釐） --------------'r—-—..—訂·-!---.----線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) A8B8C8D8 六、申請專利範圍 用於驅動該鉸接臂之馬達部件，並且其中該等約束條件更 包含有馬達力矩極限，K使得欲依循之動線不得要求較可 從該驅動馬達所得者為大之力矩。 1 0 * —種搡作帶有摩擦型基片握持器之基片傳遞工 具之方法，該方法藉由令全程上之速度為最大，同時避免 難以控制之共振現象之激發，並旦避免可能會超遇在該臂 端部上之端部作用器與其上所支承之基片間摩擦力之操作 加速度，而使得所述工具之受馬達驅動之鉸接臂行進一設 定距離至終點止所需時間減至最少，其步驟包括： 決定該臂行進之動媒* K下列约束條伴限制其行進 速度與加速度： 作用在基片上之加速度，使作用在基片上之水平 加速度等於該基片與端部作用器之間之猙摩擦係數乘K重 力Μ速度；以及 急跳率，使該臂中之共振激勵減至最小；Μ及 求出動線，其係藉由Κ下步驟來決定動態： 第一步：決定並儲存不違反任何所述約束條件之最大 邡速度值，及不違反任何所逑約束條件之最大減速度值； 第二步：在動線上判別一點，使用之判別標準為：依 照已儲存之數值，若其最大加速度大於最大減速度，則此 種點具有有效動態； 第三步：若求算中之動線點具有有效動態，則跳至第 五步： -5- 本紙張尺度適用尹國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂-'--------線- 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 A8B8C8D8 經濟部智慧財產局具工消f合作杜印製 六、申請專利範圍 胃K步：若求萁之動線點不具有有效動慇，則回到已 求出之各狀戆，直至被運用最大加速度之點被找到為止ί 缠之，改用最大減速度來代替，並跳至第六步來決定下一 動態； 第五步：運兩最大加速度，然後跳至第六步來決定下 一動態； 第六步：若動線之终點尚未抵達，則返回第二步決定 下一動態，否則结束運蓽。 1 1 ·如申請專利範圍第1 0項所述之裝置，其中在 任何動態時該臂终鳙之位置、速度以及加速度三者間之闞 係為： 、τ 〜τ * 了 位置（t)= j〇 速度（t)dt= j〇 jo 加速度（t)dtdt。 1 2 *如申請專利範圍第1 0項所述之方法，其中求 出該動線之步驟包含有苜先執行對各動線點之求算，其 方法係解出該動線之回程，即從終端點返回始端點，然後 解出該動線之去程，並且將回程動線加入約束條件之例， 藉此其速度便會在終端點被驅至零。 1 3 ♦如申請專利範圃第1 0項所述之方法，其中該 等約束條件更包含有馬達力矩極限，以使得欲依循之動線 不得要求較可得者為大之力矩。 -8- 本紙張尺度適用宁國國家標準（CNS)A4規格（210 * 297公釐） — — — — — — — — 訂·—I — Ί I — 線 (請先W讀背面之注意事項再填寫本頁)