检索结果-南通市图书馆

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

硅片传输机器人多轴运动控制器的研究

硅片传输机器人多轴运动控制器的研究

作者：崔冬梅大连理工大学

学位级别：硕士

硅片传输机器人是在硅片加工生产线中负责硅片传输和定位的关键设备。硅片相关产品市场需求量的增加和硅片尺寸的变大、变薄对硅片传输机器人工作的快速性、平稳性提出了更高的要求。运动控制器作为机器人的重要组成部分,它的控制性能... 详细信息

硅片传输机器人是在硅片加工生产线中负责硅片传输和定位的关键设备。硅片相关产品市场需求量的增加和硅片尺寸的变大、变薄对硅片传输机器人工作的快速性、平稳性提出了更高的要求。运动控制器作为机器人的重要组成部分,它的控制性能的好坏直接影响到机器人的工作性能。在研究了国内外各种运动控制方案的基础上,本文提出了一种应用在硅片传输机器人上的开放式运动控制器设计方案。该控制器以DSP为核心处理元件,CPLD为辅助处理原件,并设计了相应的外围电路,可以同时实现三个电机的位置和速度控制。首先,本文介绍了国内外运动控制系统的发展和研究现状,分析了各系统的特点,探讨了控制系统的发展趋势;其次,介绍了硅片传输机器人的结构及性能指标,在分析了所用伺服电机及驱动器技术性能的基础上,提出了运动控制器总体设计方案。该控制器采用PCI和SCI两种通讯方式,并能实现位置控制和速度控制。再次,分两部分介绍了整个运动控制器的硬件结构设计,并绘制了运动控制器的硬件原理图及PCB图。通讯模块中该控制器可设计为嵌入式,插入到PC机的PCI插槽中与PC机进行PCI通讯;也可设计为单板式,通过SCI接口进行SCI通讯。控制模块中采用DSP+CPLD结构,实现了对三个电机的位置、速度控制及编码器反馈信号处理。最后,对各种轨迹规划方法及控制策略进行分析,确定了时间-冲击综合最优轨迹规划+增量式PID控制的控制方略,并介绍了控制器软件总体结构设计。

关键词：开放式运动控制器硅片传输机器人 DSP PCI

基于有限状态机的集群式硅片传输控制系统设计

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

制造业自动化 2013年第2期35卷 4-7页

作者：王海升穆海华尹文生清华大学摩擦学国家重点实验室北京100084

集群式IC装备硅片传输控制系统是高度复杂的离散事件动态系统,复杂逻辑调度是控制系统设计的核心问题。硅片传输设备的个体行为逻辑和协作行为逻辑都具有严格的时序性,有限状态机模型能够有效描述这一控制特征。利用有限状态机建立了硅... 详细信息

集群式IC装备硅片传输控制系统是高度复杂的离散事件动态系统,复杂逻辑调度是控制系统设计的核心问题。硅片传输设备的个体行为逻辑和协作行为逻辑都具有严格的时序性,有限状态机模型能够有效描述这一控制特征。利用有限状态机建立了硅片传输设备的个体行为分层模型,作为控制系统的基础;同时建立了具有强时序性的逻辑调度任务状态模型;从设备协作的角度讨论了有限状态机之间的同步问题和基于状态机协同的异常处理模式。自上而下的状态机体系成为控制软件系统的主体,使得装备的所有行为都在该体系的约束和引导下进行。应用实例表明,有限状态机在装备行为建模方面有广泛的应用潜力。

关键词：逻辑调度有限状态机硅片传输集群式

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

外延设备硅片传输控制软件研发

外延设备硅片传输控制软件研发

作者：王文博郑州大学

学位级别：硕士

集成电路是电子信息产业的重要基础,IC制造装备作为其技术先导,是信息产业发展的支柱。据统计,硅外延片销量占全球整体硅片市场的份额超过30%,并且其需求量呈现出持续上升的态势,国内对硅外延片的需求增速则更为迅猛,需求迫切。国外,20... 详细信息

集成电路是电子信息产业的重要基础,IC制造装备作为其技术先导,是信息产业发展的支柱。据统计,硅外延片销量占全球整体硅片市场的份额超过30%,并且其需求量呈现出持续上升的态势,国内对硅外延片的需求增速则更为迅猛,需求迫切。国外,200mm、300mm的硅外延片已成主流;而国内能制造的硅外延片主要为100-150mm,对200mm及以上尺寸的硅外延片制造则不具能力,只能依赖进口。硅片传输控制软件是硅外延片生产制造的依托,软件质量的高低直接影响着硅外延片的质量。目前,国内拥有对硅片传输机器人系统或硅片预对准系统的研发,但不管是硅片传输机器人系统还是硅片预对准系统都只是硅片传输控制系统的一个子系统,本文将着重对整个硅片传输控制系统进行研究,开发出符合要求的外研设备硅片传输控制软件。首先,本文采用分层模块化的设计方法对外研设备硅片传输控制软件进行设计,以满足软件的扩展性、易用性,减小软件的出错率,提高软件质量;其次,本文利用有限状态机原理设计软件各层次模块的状态模型,对软件进行逻辑控制,以满足软件在工作时正确的逻辑调度;再次,本文运用面向对象的程序设计语言C#和分层模块化的编程方法,完成了整个硅片传输控制系统的代码编写,并在此基础上进行软件模拟测试。希望本课题的研发能够对国内200mm硅外延片的制造提供帮助。

关键词：传输控制模块设计状态模型硅片传输

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

一种用于电子装备的硅片传输机械手

电子工业专用设备 2012年第9期41卷 21-23,53页

作者：张世强杨志中国电子科技集团公司第四十五研究所北京100176

机械手替代人工完成硅片传输可以大幅提高生产效率,传输精度和降低碎片率,机械手的使用是现代电子装备自动化的重要标志。介绍了适用于硅片传输的具有x、y、z、θ向运动功能的机械手及技术指标,重点从总体效率要求及负载对电机的受力进... 详细信息

机械手替代人工完成硅片传输可以大幅提高生产效率,传输精度和降低碎片率,机械手的使用是现代电子装备自动化的重要标志。介绍了适用于硅片传输的具有x、y、z、θ向运动功能的机械手及技术指标,重点从总体效率要求及负载对电机的受力进行详细计算,并对x、y向底座的设计做了详细描述;该机械手已应用于生产线的设备上,满足设计要求。

关键词：机械手电子装备硅片传输直线电机

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

300mm硅片高精度真空传输系统设计

组合机床与自动化加工技术 2017年第8期 80-84页

作者：李学威何书龙赵治国沈阳新松机器人自动化股份有限公司沈阳110168

文章设计一种300mm硅片真空传输系统,满足市场对硅片传输过程高精度,高洁净度,高效率的需求。其中硅片传输腔室采用真空设计,并优化了真空腔室的结构以适应300mm硅片传输,真空度可达2×10^(-7)Torr。真空机械手采用对称连杆直驱机械手,... 详细信息

文章设计一种300mm硅片真空传输系统,满足市场对硅片传输过程高精度,高洁净度,高效率的需求。其中硅片传输腔室采用真空设计,并优化了真空腔室的结构以适应300mm硅片传输,真空度可达2×10^(-7)Torr。真空机械手采用对称连杆直驱机械手,大气机械手采用R-θ型机械手,其重复精度均为±0.1mm。设计了AWC纠偏检测系统,利用光电对射传感器,实现对硅片的实时检测及位置纠正。通过验证性试验数据分析,得到整个系统的整体精度、洁净度、真空度和真空变化值满足工作要求,验证了设计的合理性。

关键词：硅片传输真空腔室机械手纠偏检测系统

基于OpenCV的硅片盒中硅片层级分布定位检测方法

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

北京工业大学学报 2017年第7期43卷 996-1002页

作者：刘志峰文俊武蔡力钢陈国英王倩蕾杨聪彬北京工业大学先进制造技术北京市重点实验室北京100124 北京工业大学科学发展院北京100124

为了解决硅片厚度在0.1 mm以下时,激光传感器扫描检测容易发生硅片漏扫的问题,提出一种基于OpenCV的硅片层级分布定位检测方法,利用图像预处理技术得到各层级硅片前边缘轮廓样本库,将测试图像的边缘轮廓与样本库中的图像依次做差值运算... 详细信息

为了解决硅片厚度在0.1 mm以下时,激光传感器扫描检测容易发生硅片漏扫的问题,提出一种基于OpenCV的硅片层级分布定位检测方法,利用图像预处理技术得到各层级硅片前边缘轮廓样本库,将测试图像的边缘轮廓与样本库中的图像依次做差值运算,从而通过像素点总和是否达到规定阈值来判定该层是否存在硅片,从而达到硅片层级分布定位检测的目的.结果表明:该方法能够有效提高硅片盒中0.1 mm以下硅片层级分布定位检测的可靠性,且算法简单,实时性及兼容性较好.

关键词： OpenCV 硅片传输定位检测视觉检测

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

EUVL真空实验平台控制逻辑设计

EUVL真空实验平台控制逻辑设计

作者：丁甜田华中科技大学

学位级别：硕士

极紫外(EUV)光刻技术作为下一代光刻技术,面临着光学表面污染、硅片传输效率低等众多难题,为了开展上述技术研究,需要研发EUVL真空实验平台。本文重点开展该实验平台的控制逻辑设计,主要工作与结论如下:分析了EUVL真空实验平台基本结构... 详细信息

极紫外(EUV)光刻技术作为下一代光刻技术,面临着光学表面污染、硅片传输效率低等众多难题,为了开展上述技术研究,需要研发EUVL真空实验平台。本文重点开展该实验平台的控制逻辑设计,主要工作与结论如下:分析了EUVL真空实验平台基本结构及控制需求,从可实现抽真空、硅片传输、故障处理及人际交互的需求出发,综合考虑稳定性、开发周期、设计难度、成本等因素,设计了PLC作为主控制器、触摸屏作为人机交互界面的控制方案,并且绘制了电气原理框图、电气原理图,完成了系统电气硬件详细设计。为提高硅片传输速率,本系统采用了两个载片(LL)腔室,并选用了可一次传输两片硅片的大气机械手。由于硅片传输时序是影响传输速率的主要因素,本文提出了两种解决方案,并对硅片传输时序进行规划,研究了硅片传输路径对速率的影响,分析确定了具有两条传输路线的技术方案,机械手利用率高、硅片传输速率≥125W/h。采用模块化程序设计方法进行控制系统软件设计,按照功能将系统逐层分解成相对独立的7个模块,实现了系统核心功能需求。对于系统的正常逻辑设计,使用有限状态机描述各模块工作逻辑,使系统逻辑清晰、结构规整。对于非正常逻辑设计,采用故障扫描功能块故障检测和各动作子模块故障检测两种类型的故障检测方式,输出故障编码,集中到故障处理模块统一处理,使软件结构清晰,易于扩展。基于该控制系统,EUVL真空实验平台可进行极紫外光刻机DGL污染控制、真空维持、硅片传输、热环境控制等实验,为未来开展EUV光刻机的研发奠定了实验基础。

关键词：极紫外光刻机硅片传输控制逻辑 PLC 模块化

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

半导体晶圆片传输机械手的设计与分析

半导体晶圆片传输机械手的设计与分析

作者：欧阳鑫哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

自上世纪四十年代，贝尔实验室的肖特莱等人制造了人类第一个晶体管。半个世纪以来，半导体产业蓬勃发展，预计到2030年，将会成为世界第一大产业。硅片传输机械手是半导体工艺链中硅片传输和定位的核心设备，直接影响工艺质量和生产效... 详细信息

自上世纪四十年代，贝尔实验室的肖特莱等人制造了人类第一个晶体管。半个世纪以来，半导体产业蓬勃发展，预计到2030年，将会成为世界第一大产业。硅片传输机械手是半导体工艺链中硅片传输和定位的核心设备，直接影响工艺质量和生产效率。然而在先进自动化装备研制方面，市场主要依赖国外进口。因此半导体全自圆片传输机械手的研究对我国半导体产业的发展具有重要意义。本课题旨在研制一种能够做到稳定、高速、高精度定位的硅片传输机械手。在对比了国内外各种类型硅片传系统机械、控制方案后，最终确定机械系统采用R-型机械手，控制系统采嵌入式运动控制器。课题对机械手结构进行设计，并对其运动学建模，并推导其位置逆解，并分析每个关节运动误差对末端执行机构位置的影响。设计了预对准系统，通过线阵图像传感器获取晶圆片轮廓坐标信息，然后采用最小二乘法，定位其圆心位置。给出了切口定位算法，并验证了其可行性。基于以上方案对控制系统要求，课题设计了以ARM+CPLD为主控核心，以FPGA采集编码器信号实现全闭环反馈的嵌入式运动控制器，并完成包括原理图、PCB设计、下位机软件编写，完成硬件调试，做出机械手实物。最后对机械手各功能进行验证，分析误差，并联机验证其最终性能满足设计要求。

关键词：运动控制硅片传输嵌入式 FPGA ARM

支链嵌套并联机器人运动控制系统的设计及末端残余振动的主动抑制

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

支链嵌套并联机器人运动控制系统的设计及末端残余振动的主动抑制

作者：柯辉河北工业大学

学位级别：硕士

随着信息化程度的不断加深,高速度高精度硅片传输机器人已经成为集成电路制造装备的核心组成部分。本文研究的三自由度支链嵌套并联结构硅片传输机器人,克服了传统串并联结构工业传输机器人的不足,采用开放式的运动控制技术,通过优化的... 详细信息

随着信息化程度的不断加深,高速度高精度硅片传输机器人已经成为集成电路制造装备的核心组成部分。本文研究的三自由度支链嵌套并联结构硅片传输机器人,克服了传统串并联结构工业传输机器人的不足,采用开放式的运动控制技术,通过优化的轨迹曲线和输入整形相结合来改变系统驱动器的输入信号,实现硅片在不同工位间的快速搬运和精确定位。首先,采用以PC机作为上位机与运动控制卡构成主从式控制结构,进行运动控制系统硬件平台的搭建。基于LabVIEW软件平台对运动控制卡进行二次开发,设计出图形化的人机交互界面,并通过调用DLL动态链接库函数和LabVIEW混合编程,设计出一个可靠性高、功能完善、可稳定运行的开放式运动控制系统,实现支链嵌套并联机器人在不同工位间的硅片传输工作。其次,针对这种三自由度支链嵌套并联结构硅片传输机器人末端残余振动问题,提出了基于经典正脉冲输入整形和最优S型轨迹曲线相结合的主动控制方法。运用拉格朗日法对刚性杆柔性部件组成的支链嵌套并联机器人进行刚柔耦合动力学建模,并通过动态特性分析确定对末端残余振动影响较大的低阶模态。结合实验分析和仿真获得共振频率和阻尼比,同时根据线性化二阶欠阻尼系统在脉冲序列作用下的残余衰减振动模型,采用前反馈正脉冲输入整形与最优S型轨迹曲线相结合来改变驱动器的输入信号,从而达到对支链嵌套并联结构硅片传输机器人末端残余振动的主动抑制。最后,通过试验调试和数值分析对该方法进行验证。实验结果表明,该支链嵌套并联结构硅片传输机器人末端残余振动的衰减时间缩短了57.14%,最大振幅降低了22%,有效提高了该并联机器人在高速度高精度硅片搬运过程中的定位精度和轨迹精度。并且采用“PC+运动控制卡”这种开放式的运动控制系统,实现了支链嵌套并联机器人在不同工位间高速度、高精度、重复定位精度高的硅片传输工作,达到了安全稳定的大批量生产硅片的要求。

关键词：硅片传输运动控制卡 LabVIEW软件平台残余振动输入整形 S型轨迹曲线