一種小型一體化潔凈機器人控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及潔凈機器人領域，具體公開一種小型一體化潔凈機器人控制系統(tǒng)，包括機器人控制器、整流模塊、IO控制模塊、第一軸控制模塊、第二軸控制模塊、第一軸驅動模塊、第二軸驅動模塊、第三軸驅動模塊、第四軸驅動模塊、IO轉接模塊及后面板集成模塊；機器人控制器分別與第一軸驅動模塊、第二軸驅動模塊及IO控制模塊通信；IO控制模塊與IO轉接模塊連接，后面板集成模塊分別與IO控制模塊及機器人控制器通信；第一軸控制模塊控制第一軸驅動模塊和第二軸驅動模塊，第二軸控制模塊控制第三軸驅動模塊和第四軸驅動模塊；第一軸控制模塊及第二軸控制模塊分別與整流模塊進行通信。本發(fā)明可與機器人本體一體化安裝，降低了成本，提高了系統(tǒng)可靠性與效率。
【專利說明】一種小型一體化潔凈機器人控制系統(tǒng)

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及潔凈機器人領域，特別涉及小型一體化潔凈機器人控制系統(tǒng)。

【背景技術】
[0002]凈機器人是IC制造設備的重要組成部分，可實現(xiàn)晶圓的自動化傳輸，晶圓極易破碎，這要求機械手臂連同晶圓托盤實現(xiàn)較高精度的定位，但是由于制造工藝、裝配誤差的原因，機械手臂的長度和初始位置與設定值之間存在差距，使得機械手臂上的晶圓托盤在晶圓位置處不能與晶圓很好的重合，帶來一些潛在的危害。
[0003]現(xiàn)有的潔凈機器人控制系統(tǒng)是由機器人控制器、1板、1接口板、位控板、通用驅動器組成。由于需要位控板和通用驅動器，造成控制柜體積過大，暴露出如下缺點:
[0004](I)占用非常寶貴的潔凈室空間。
[0005](2)位控制模塊與通用驅動器需要專用的多芯線束連接，一方面增加成本，另一方面增加了電氣連接點，降低了系統(tǒng)可靠性。
[0006](3)降低系統(tǒng)響應的實時性，由于指令執(zhí)行及響應環(huán)節(jié)需要由機器人控制器通過CAN總線發(fā)給位控板，由位控板轉換為模擬量輸出給通用驅動器。信號傳輸鏈條過長，無法保證系統(tǒng)響應的實時性。
[0007](4)由于通用驅動器主要針對一般商業(yè)應用，需要照顧各種應用，在參數(shù)調教上沒有針對潔凈機器人的典型應用做更好的優(yōu)化，無法更好的減少定位時間，減小扭矩波動。
[0008](5)由于控制柜體積過大，無法和機器人本體一體化安裝，中間需要互聯(lián)線纜連接，一方面由于線路阻抗造成電能損耗，另一方面由于互聯(lián)線纜需要經(jīng)過很多運動的環(huán)節(jié)，容易產(chǎn)生線纜的磨損，長時間運行影響系統(tǒng)的可靠性。
[0009](6)由于控制柜體積過大，無法和機器人本體一體化安裝，由于互聯(lián)電纜的存在，需要在一些運動的地方加裝拖鏈，拖鏈運動的時候會產(chǎn)生顆粒，污染凈化間的環(huán)境。


【發(fā)明內容】

[0010]本發(fā)明旨在克服現(xiàn)有機器人控制系統(tǒng)沒有專用驅動器和位控器，信號傳輸鏈條過長，無法保證系統(tǒng)響應的實時性的技術缺陷，提供一種小型一體化潔凈機器人控制系統(tǒng)。
[0011]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術方案:本發(fā)明提供的小型一體化潔凈機器人，包括控制系統(tǒng)，機器人控制器、整流模塊、1控制模塊，還包括第一軸控制模塊、第二軸控制模塊、第一軸驅動模塊、第二軸驅動模塊、第三軸驅動模塊、第四軸驅動模塊、1轉接模塊及后面板集成模塊；
[0012]所述機器人控制器分別與所述第一軸驅動模塊、所述第二軸驅動模塊及所述1控制模塊通信；所述1控制模塊與1轉接模塊連接，所述后面板集成模塊分別與所述1控制模塊、所述1轉接模塊及所述機器人控制器通信；所述第一軸控制模塊控制所述第一軸驅動模塊和所述第二軸驅動模塊，所述第二軸控制模塊控制所述第三軸驅動模塊和第四軸驅動模塊；所述第一軸控制模塊及所述第二軸控制模塊分別與所述整流模塊進行通信。
[0013]一些實施例中，所述機器人控制器、所述第一軸控制模塊及所述第二軸控制模塊通過CAN總線進行通信。
[0014]一些實施例中，所述第一軸控制模塊、所述第二軸控制模塊分別通過CAN總線與所述整流模塊通信。
[0015]一些實施例中，所述機器人控制器與示教盒連接。
[0016]一些實施例中，所述小型一體化潔凈機器人控制系統(tǒng)通過電機動力線及制動器、電機編碼器線及系統(tǒng)1線與潔凈機器人本體的電機連接。
[0017]一些實施例中，所述潔凈機器人本體的電機包括Z軸電機、旋轉軸電機、Rl伸縮軸電機、R2伸縮軸電機。
[0018]本發(fā)明的有益效果在于:本發(fā)明采用專用的小型一體化驅動器和控制器，有效的減少了控制柜安裝體積，從而可以與機器人本體一體化安裝，降低了成本，提高了系統(tǒng)可靠性與效率；本體和控制柜能一體化安裝減少互聯(lián)電纜，消除運動的互聯(lián)電纜，從而消除了由于拖鏈運動產(chǎn)生的顆粒污染，提高了晶圓的成品率；采用CANOPEN板卡互聯(lián)的小型一體化控制系統(tǒng)，在實現(xiàn)精確定位的基礎上，有效的降低了系統(tǒng)連接和后期維護成本。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為本發(fā)明小型一體化潔凈機器人控制系統(tǒng)的模塊圖；
[0020]圖2為本發(fā)明小型一體化潔凈機器人控制系統(tǒng)一個具體實施例的電路圖；
[0021]圖3為本發(fā)明小型一體化潔凈機器人系統(tǒng)架構圖。

【具體實施方式】
[0022]為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及具體實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明，而不構成對本發(fā)明的限制。
[0023]本發(fā)明的思路為:通過在控制系統(tǒng)中使用專用的驅動控制器和驅動器，使信號傳輸線路變短，保證系統(tǒng)響應的實時性；另一方面，采用CANOPEN(架構在控制局域網(wǎng)CAN上的高層通訊協(xié)定)板卡互聯(lián)，使本體和控制柜可以一體化安裝，從而減少了互聯(lián)電纜，不需要拖鏈，消除了由于拖鏈運動產(chǎn)生的顆粒污染，提高晶圓的成品率。
[0024]請參閱圖1，為本發(fā)明小型一體化潔凈機器人控制系統(tǒng)的模塊圖。包括機器人控制器1、整流模塊5、1控制模塊6、第一軸控制模塊2、第二軸控制模塊3、第一軸驅動模塊41、第二軸驅動模塊42、第三軸驅動模塊43、第四軸驅動模塊44、1轉接模塊7及后面板集成模塊8。機器人控制器I與第一軸驅動模塊2、第二軸驅動模塊3及1控制模塊6相互之間通過CAN總線進行通信；10控制模塊6與1轉接模塊7連接，后面板集成模塊8分別與1控制模塊6、1轉接模塊7及機器人控制器I連接；第一軸控制模塊2控制第一軸驅動模塊41和第二軸驅動模塊42，第二軸控制模塊3控制第三軸驅動模塊43和第四軸驅動模塊44 ;第一軸控制模塊2及第二軸控制模塊3分別與整流模塊5連接，用于對信號進行整流。
[0025]請參閱圖2，為本發(fā)明小型一體化潔凈機器人控制系統(tǒng)一個具體實施例的電路圖。其中機器人控制器通過CANl總線與第一軸控制板連接，第一軸控制板的P2端口通過CAN2總線與第二軸控制板連接，第二軸控制板的P2端口通過CAN3總線與1控制板連接，從而實現(xiàn)了機器人控制器、第一軸控制板、第二軸控制板及1控制板之間的CAN通信。第一軸控制板的P4端口與第一軸驅動板Jl連接，用于控制第一軸驅動板，P5端口與第二軸驅動板J2連接，用于控制第二軸驅動板。第二軸控制板的P4端口與第三軸驅動板J3的Pl端口連接，P5端口與第四軸驅動板J4的Pl端口連接，分別用于控制第三軸驅動板J3和第四軸驅動板J4。第二軸控制板的P7B端口與整流器連接，第一軸控制板的P7A端口與第二軸控制板的P7B端口連接，用于對第一軸控制板及第二軸控制板的信號進行整流。1控制板與1轉接板及后面板集成板連接。1轉接板與后面板集成板連接。機器人控制器通過網(wǎng)絡接口 LAN及串行通信端口 COMl與后面板集成板進行通信。
[0026]本發(fā)明小型一體化潔凈機器人控制系統(tǒng)采用專用驅動器和控制板，減少了多芯線束連接及電氣連接點，提高了系統(tǒng)可靠性。
[0027]請參閱圖3，為本發(fā)明小型一體化潔凈機器人系統(tǒng)架構圖。主電柜側為本發(fā)明所述的控制系統(tǒng)，其通過電機動力線及制動器、電機編碼器線分別連接本體的Z軸電機、旋轉軸電機、Rl伸縮軸電機及R2伸縮軸電機。系統(tǒng)1線連接本體內的風扇。通過板卡互聯(lián)，將控制系統(tǒng)和本體一體化安裝，有效的減少了控制柜安裝體積。
[0028]以上所述本發(fā)明的【具體實施方式】，并不構成對本發(fā)明保護范圍的限定。任何根據(jù)本發(fā)明的技術構思所作出的各種其他相應的改變與變形，均應包含在本發(fā)明權利要求的保護范圍內。
【權利要求】
1.一種小型一體化潔凈機器人控制系統(tǒng)，包括機器人控制器、整流模塊、1控制模塊，其特征在于，還包括第一軸控制模塊、第二軸控制模塊、第一軸驅動模塊、第二軸驅動模塊、第三軸驅動模塊、第四軸驅動模塊、1轉接模塊及后面板集成模塊； 所述機器人控制器分別與所述第一軸驅動模塊、所述第二軸驅動模塊及所述1控制模塊通信；所述1控制模塊與1轉接模塊連接，所述后面板集成模塊分別與所述1控制模塊、所述1轉接模塊及所述機器人控制器通信；所述第一軸控制模塊控制所述第一軸驅動模塊和所述第二軸驅動模塊，所述第二軸控制模塊控制所述第三軸驅動模塊和第四軸驅動模塊；所述第一軸控制模塊及所述第二軸控制模塊分別與所述整流模塊進行通信。
2.如權利要求1所述的小型一體化潔凈機器人控制系統(tǒng)，其特征在于，所述機器人控制器、所述第一軸控制模塊及所述第二軸控制模塊通過CAN總線進行通信。
3.如權利要求1所述的小型一體化潔凈機器人控制系統(tǒng)，其特征在于，所述第一軸控制模塊、所述第二軸控制模塊分別通過CAN總線與所述整流模塊通信。
4.如權利要求1所述的小型一體化潔凈機器人控制系統(tǒng)，其特征在于，所述機器人控制器與示教盒連接。
5.如權利要求1所述的小型一體化潔凈機器人控制系統(tǒng)，其特征在于，所述小型一體化潔凈機器人控制系統(tǒng)通過電機動力線及制動器、電機編碼器線及系統(tǒng)1線與潔凈機器人本體的電機連接。
6.如權利要求5所述的小型一體化潔凈機器人控制系統(tǒng)，其特征在于，所述潔凈機器人本體的電機包括Z軸電機、旋轉軸電機、Rl伸縮軸電機、R2伸縮軸電機。
【文檔編號】B25J9/18GK104440911SQ201410637593
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年11月12日 優(yōu)先權日:2014年11月12日
【發(fā)明者】曲道奎, 鄒風山, 陳睿, 陳廷輝, 周楠, 鄧德智 申請人:沈陽新松機器人自動化股份有限公司