晶圓傳遞機械臂監控系統的設計與實現

韓碩 陜西國防工業職業技術學院機電工程學院

1 研究背景

晶圓在生產過程中，必須在真空環境下進行，所以會用到傳遞機械臂。對于晶圓傳遞機械臂的研究和性能改進，主要方向是控制系統的速度控制、準確定位控制以及穩定性控制。利用Kingview6.53 制作監控系統，并引入Internet 功能，可實現遠程監控。

2 系統硬件系統搭建

為了保證晶圓傳遞機械臂在工作過程中對于精準定位的要求，首先采用伺服電機并配合伺服電機驅動器共同工作，為了防止在工作中的失步現象，在軸上安裝編碼器進行具體轉動位置的反饋，并將信號傳回伺服電機驅動器。

圖1 晶圓傳遞機械手硬件系統搭建框圖

3 監控系統的設計與搭建

晶圓傳遞機械臂監控系統的主要功能是實現用戶以及設備之間的信息和操作之間的交互，觀測和控制圓晶傳遞機械臂實時工作狀態，能夠實現圓晶傳遞機械臂的手動以及自動工作狀態的切換與控制。

晶圓傳遞機械臂主界面主要功能是實時監控機械臂狀態，完成人機交互功能。用戶點擊“reset”按鈕，可以對機械臂進行復位工作；用戶點擊“run”按鈕，晶圓傳遞機械臂就可以按照預先設定的工藝自動批量處理晶圓，并自動完成計數工作。在系統處于正常工藝過程中時，可以全自動生產，用戶只有在處理完成批產品后可以停止的權限；當系統工藝出現問題時可以實現自動報警并停止。

4 系統調試

只需在調試過程中將動畫中的位置與實際位置進行匹配，兩者就能達到統一。傳遞機械臂狀態由四個數據表示：目標位置、上臂狀態、下臂狀態、上臂位置。在調試過程中要充分利用伺服電機驅動器中的參數信息，能夠使調試過程速度大大提高。

圖2 晶圓傳遞機械手監控系統主界面

5 系統展望

本文主要研究對晶圓傳遞機械臂監控系統設計，完成了系統分析，數據字典構建，主界面以及動作過程動畫設計與制作，動畫界面與實際系統之間對應關系調試，但是對于機械裝置并沒有進行 ，想要提高工作效率以及運行精度，必須從機械結構設計以及伺服電機控制系統及精度上入手，是未來機械手控制系統的研究方向。