传送物体的装置及其控制方法

文档序号:546762 发布日期:2021-06-04 浏览:1次 >En<

阅读说明:本技术 传送物体的装置及其控制方法 (Apparatus for transferring object and method for controlling the same ) 是由 李俊范 崔永才 于 2020-12-02 设计创作,主要内容包括:一种装置,包括:伺服电动机,其被配置为驱动行进部以沿着行进轨道传送物体;伺服驱动器,其被配置为通过根据负载水平调节伺服电动机的转矩来控制伺服电动机的操作;过载确定单元,其被配置为检查伺服驱动器的过载程度;以及运动控制器,其被配置为根据控制行进部的操作的控制单元向其发送的传递命令来生成速度信号和速度曲线,运动控制器在伺服驱动器不处于过载状态时生成正常速度曲线,或者在伺服驱动器处于过载状态时生成校正速度曲线,并将速度信号和速度曲线传输至伺服驱动器。(An apparatus, comprising: a servo motor configured to drive the traveling section to convey the object along the traveling track; a servo driver configured to control an operation of the servo motor by adjusting a torque of the servo motor according to a load level; an overload determination unit configured to check an overload degree of the servo driver; and a motion controller configured to generate a speed signal and a speed profile according to a transfer command transmitted thereto by a control unit controlling an operation of the traveling part, the motion controller generating a normal speed profile when the servo driver is not in an overload state or generating a corrected speed profile when the servo driver is in the overload state and transmitting the speed signal and the speed profile to the servo driver.)

传送物体的装置及其控制方法

背景技术

通常,串联布置多个半导体制造设备以执行用于制造半导体器件的各种工艺。传送物体的装置可以沿着半导体制造设备传送物体以执行每个半导体制造工艺。

该装置沿着设置在设置有半导体制造设备的空间中的行进轨道行进,并且可以由控制单元控制。

包括在传送物体的装置中的伺服电动机可以为行进部提供动力。伺服驱动器可以控制伺服电动机。

当伺服驱动器产生驱动命令以将驱动命令传送到伺服电动机时,或者当前方障碍物被释放时,伺服电动机可以开始驱动行进部。

伺服驱动器可被限制为仅在预定时间段内以大于额定值的速度运行。即,当伺服驱动器在超过预定时间段内以大于额定值的速度运行时,伺服驱动器会发生过载,并且伺服驱动器可能会停止运行导致意外发生紧急情况。因此,当设计伺服驱动器的运动时,可以确保额定值的足够余量以抑制伺服驱动器发生过载。在此,通过从用于操作伺服电动机的最大值中减去额定值来定义余量。

由于伺服驱动器不能以最大值驱动伺服电动机并且仅以小于额定值的速度驱动,因此,传送物体的装置不能避免以相对较低的移动速度来传送物体。因此,有必要提高物体的装置的传送效率。

发明内容

本发明的实施例提供一种传送物体的装置,该装置能够根据伺服驱动器的过载程度校正用于驱动伺服电动机的正常速度曲线,以产生要提供给伺服电动机的校正速度曲线。

本发明的实施例提供一种控制传送物体的装置的方法,该方法能够根据伺服驱动器的过载程度来校正用于驱动伺服电动机的正常速度曲线,以产生校正速度曲线。

根据本发明的示例实施例,公开了一种传送物体的装置。该装置包括:伺服电动机,其被配置为驱动行进部以沿着行进轨道传送物体;伺服驱动器,其被配置为通过根据负载水平调节伺服电动机的转矩来控制伺服电动机的操作;过载确定单元,其被配置为检查伺服驱动器的过载程度;以及运动控制器,被配置为根据控制行进部的操作的控制单元向其发送的传送命令来生成速度信号和速度曲线,运动控制器在伺服驱动器不处于过载状态时生成正常速度曲线,或者在伺服驱动器处于过载状态时生成校正速度曲线,并将速度信号和速度曲线传输至伺服驱动器。

在示例实施例中,当伺服驱动器处于过载状态时,运动控制器可以生成具有恒定速度区间和加速区间的校正速度曲线。

这里,当伺服驱动器处于过载状态时,运动控制器可以生成校正速度曲线,该校正速度曲线具有具有第一加速度的第一加速区间、恒定速度区间和具有比第一加速度高的第二加速度的第二加速区间。

在示例实施例中,当伺服驱动器处于过载状态时,运动控制器可以生成校正速度曲线,该校正速度曲线具有具有第一加速度的第一加速区间和具有高于第一加速度的第二加速度的第二加速区间。

在示例实施例中,过载确定单元可以基于伺服驱动器的非操作时间来确定伺服驱动器是否处于过载状态。

这里,过载确定单元可以包括被配置为测量伺服驱动器的非操作时间的计时器。

在示例实施例中,过载确定单元可以将正常速度曲线定义为大于伺服驱动器的额定值的最大值。

根据本发明的示例实施例,公开了一种控制传送物体的装置的方法。详细地,根据控制行进部的操作的控制单元发送的传输命令,生成速度信号以从运动控制器提供给伺服驱动器。然后,确定伺服驱动器是否处于过载状态。当伺服驱动器不处于过载状态时,运动控制器将生成正常速度曲线;当伺服驱动器处于过载状态时,将生成与运动控制器的过载状态相对应的校正速度曲线。然后,伺服驱动器根据正常速度曲线或校正速度曲线来驱动伺服电动机。

在示例实施例中,当伺服驱动器处于过载状态时,校正速度曲线可包括恒定速度区间和加速区间。

在示例实施例中,当伺服驱动器处于过载状态时,校正速度曲线可包括具有第一加速度的第一加速区间、恒定速度区间和具有高于第一加速度的第二加速度的第二加速区间。

在示例实施例中,当伺服驱动器处于过载状态时,校正速度曲线可以包括具有第一加速度的第一加速区间和具有高于第一加速度的第二加速度的第二加速区间。

在示例实施例中,可以基于伺服驱动器的非操作时间来执行确定伺服驱动器是否处于过载状态。

在示例实施例中,正常速度曲线可以被定义为具有大于伺服驱动器的额定值的最大值。

根据本发明的示例实施例的装置和控制该装置的方法可以根据伺服驱动器是否过载来生成正常速度曲线或校正速度曲线。由于可以根据伺服驱动器是否处于过载状态来调节速度曲线,因此该装置可以具有改进的传送效率。

本公开的以上概述并非旨在描述本公开的每个示出的实施例或每个实施方式。以下的详细描述和权利要求更具体地举例说明了这些实施例。

附图说明

通过结合附图进行的以下描述,可以更详细地理解示例实施例,其中:

图1是示出根据本发明实施例的传送物体的装置的框图;

图2至图4是分别示出由图1中的运动控制器生成的正常速度曲线和校正速度曲线的视图;和

图5是示出根据本发明示例实施例的控制传送物体的装置的方法的流程图。

具体实施方式

尽管各种实施例可以进行各种修改和替代形式,但是其细节已经在附图中通过示例示出并且将被详细描述。然而,应当理解,目的不是将所要求保护的发明限于所描述的特定实施例。相反,本发明旨在覆盖落入由权利要求书所限定的主题的精神和范围内的所有修改、等同形式和替代形式。

在下文中,将参照附图详细描述关于滚道单元和具有该滚道单元的OHT的具体实施例。然而,本发明可以以不同的形式实施,并且不应被解释为限于这里阐述的实施例。而是,提供这些实施例以使得本公开将是透彻和完整的,并将向本领域技术人员充分传达本发明的范围。贯穿全文,相似的附图标记表示相似的元件。在附图中,为了图示清楚,夸大了层和区域的尺寸。

诸如第一、第二等的术语可以用于描述各种元件,但是上述术语所限定的上述元件不应受到限制。以上术语仅是用于区分一个元件和另一个元件的。例如,在本发明中,在不脱离第一组件到第二组件的范围的情况下,可以类似地命名,第二组件到第一组件也可以被命名。

这里使用的术语仅是出于描述特定示例实施例的目的,并且不旨在限制本发明构思。如本文所使用的,单数形式“一”、“一个”和“该”也旨在包括复数形式,除非上下文另外明确指出。还将理解,术语“包括”和/或“包含”在本说明书中使用时,指定存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件,但不排除一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或其组合的存在或添加。

除非另有定义,否则本文中使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明构思所属领域的普通技术人员通常所理解的含义相同的含义。还将理解的是,诸如在常用词典中定义的那些术语应被解释为具有与其在相关技术的上下文中的含义一致的含义,并且除非在此明确定义,不应被理想化或过度形式化地解释。

图1是示出根据本发明的实施例的传送物体的装置的框图。图2是示出由图1中的运动控制器生成的正常速度曲线和校正速度曲线的示例的图。

参照图1和图2,根据本发明的实施例的传送物体的装置100可以沿着行进轨道行进以传送物体。

传送物体的装置100可以包括移动部、框架部、滑动部、提升部和手部。该物体可以包括前开口统一盒(FOUP)、前开口装运箱(FOSB)、杂志、托盘等。

行进部可以沿着行进轨道移动。滑动部连接至行进部,使得提升部沿水平方向移动。提升部可以固定手部并且在垂直方向上移动手部。手部可以固定物体。滑动部可以在水平方向上移动物体,而提升部可以在垂直方向上移动物体。因此,包括行进部、滑动部、提升部和手部的装置100可以传送物体。

传送物体的装置100包括伺服电动机110、伺服驱动器120、过载确定单元130和运动控制器140。

伺服电动机110、伺服驱动器120、过载判定器130和运动控制器140可以设置在行进部中。

伺服电动机110可以为行进部提供驱动力,以使行进部中包括的驱动轮旋转,从而使得传送物体的装置100在水平方向上操作。

伺服驱动器120连接到伺服电动机110。伺服驱动器120可以控制伺服电动机110的操作。

具体地说,伺服驱动器120可以根据运动控制器140生成的要提供给伺服驱动器120的速度曲线来控制伺服电动机110。

同时,伺服驱动器120可以驱动伺服电动机110。伺服驱动器120可以以预定额定值和比预定额定值大大约10%到大约20%的最大值运行。

即,伺服驱动器120可以以最大值驱动伺服电动机110。通常,当伺服驱动器120以额定值驱动伺服电动机110以具有比最大值低大约10-20%的余量时,由于大约10%到大约20%的余量可以抑制伺服驱动器120过载。然而,由于伺服驱动器120可能不以最大值驱动伺服电动机110,因此伺服驱动器120可能具有较差的效率。

过载确定单元130可以确定伺服驱动器120是否过载。过载确定单元130可以通过测量伺服驱动器120的非操作时间来确定是否存在过载。过载确定单元130可以包括用于测量伺服驱动器120的操作时间的计时器135。

当伺服驱动器120的非操作时间未超过标准值时,过载确定单元130可确定伺服驱动器120处于过载状态。当伺服驱动器120的非操作时间超过标准值时,过载确定单元130可确定伺服驱动器120未过载。

运动控制器140从控制单元10接收操作传送物体的装置100的传送命令,该控制单元10被配置为控制传送物体的装置100的操作。另外,运动控制器140可以根据传送命令为传送物体的装置100生成速度信号和速度曲线,并且可以将速度信号和速度曲线发送到伺服驱动器120。

速度信号可以包括用于为传送物体的装置100计算恒定速度值、加速度值和减速度值的信息。速度曲线可以包括速度信息,该速度信息可以相对于装置100的行进时间而变化。

当伺服驱动器120不处于过载状态时,运动控制器140生成正常速度曲线。

然而,当伺服驱动器120处于过载状态时,运动控制器140产生校正速度曲线。

也就是说,可能需要由于上述伺服驱动器120的操作余量而导致的伺服驱动器120的效率低下。当伺服驱动器120停止等于或大于参考值的非操作时间时,装置100可以以恒定速度运动或者可以保持在静止状态,并且伺服驱动器120可以被充分冷却。

因此,可以将伺服驱动器120设置为以大于额定值的最大值驱动伺服电动机110。因此,伺服电动机110可以使行进部操作到最大加速度值。在这种情况下,运动控制器140可以生成具有最大加速度值的正常速度曲线。结果,伺服驱动器120以最大值驱动伺服电动机110,从而增加伺服电动机110的输出值以提高装置100的效率。

同时,当伺服驱动器120已经停止了比参考值低的非操作时间(tcs)时,伺服驱动器120可能仍处于过载状态。因此,运动控制器140校正正常速度曲线,使得伺服驱动器120可以额外地停止作为非操作时间,即额外的恒定速度时间tcs1。当经过了额外的非操作时间并且伺服驱动器120具有大于或等于参考值的非操作时间时,伺服驱动器120可以以大于额定值的最大值来驱动伺服电动机110。因此,伺服电动机110可以以最大加速度来操作驱动单元。结果,校正了正常速度曲线以产生包括恒定速度区间(tcs1)和最大加速度区间(tacc)的正确速度曲线。在伺服驱动器120被冷却之后,伺服驱动器120可以以最大值驱动伺服电动机110。总之,装置100可以具有改善的效率。

图3是示出由图1中的运动控制器生成的正常速度曲线和校正速度曲线的另一示例的图。

参照图3,当伺服驱动器120处于过载状态时,运动控制器140被配置为生成正确的速度曲线,该速度曲线包括具有第一加速度的第一加速区间tacc1、恒定速度区间tcs1、具有高于第一加速度的第二加速度的第二加速区间tacc2。在第一加速区间tacc1中,伺服驱动器120可以以低于第二加速度的第一加速度,即以相对较低的转矩或电流来驱动伺服电动机100。然后,伺服驱动器120在恒定速度区间tcs1期间停止。因此,伺服驱动器120可以从过载状态释放。然后,伺服驱动器120以大于第二加速度区间tacc2的第一加速度的第二加速度来驱动伺服电动机110。在第二加速区间tacc2中,伺服驱动器120可以以大于额定值的最大值驱动伺服电动机110。因此,伺服电动机110可以以最大加速度来操作驱动单元。

图4是示出由图1中的运动控制器生成的正常速度曲线和校正速度曲线的又一示例的图。

参照图4,当伺服驱动器120处于过载状态时,运动控制器140被配置为生成正确的速度曲线,该速度曲线包括具有第一加速度的第一加速区间tacc1和具有比第一加速度高的第二加速度的第二加速区间tacc2。在第一加速区间tacc1中,伺服驱动器120可以以低于第二加速度的第一加速度,即以相对较低的转矩或电流来驱动伺服电动机100。因此,伺服驱动器120可以从过载状态释放。然后,伺服驱动器120以大于第二加速区间tacc2的第一加速度的第二加速度来驱动伺服电动机110。在第二加速区间tacc2中,伺服驱动器120可以以大于额定值的最大值驱动伺服电动机110。因此,伺服电动机110可以以最大加速度来操作驱动单元。

图5是示出根据本发明示例实施例的控制传送物体的装置的方法的流程图。

参照图1和图5,首先,在S110中产生速度信号。速度信号由运动控制器140提供给伺服驱动器120。运动控制器140根据控制单元10在S110中发送到运动控制器140的传输命令生成速度信号。

速度信号可以包括关于物体传送装置100的恒定速度值、加速度和减速率的信息。

接下来,在S120中确定伺服驱动器120的过载状态。

当伺服驱动器120不在过载状态时,伺服驱动器120可以以正常速度曲线驱动伺服电动机110,该正常速度曲线对应于大于额定值的最大值。因此,可以提高传送物体的装置100的传送效率。

当伺服驱动器120停止的时间长于参考值时,确定伺服驱动器120未处于过载状态或从过载状态释放。在这些情况下,运动控制器140可以通过产生具有大于额定值的最大值的正常速度曲线来将伺服驱动器120驱动至最大值。

当伺服驱动器120停止的时间少于参考值时,确定伺服驱动器120处于过载状态。

在S140中,当伺服驱动器120处于过载状态时,运动控制器140通过校正用于操作伺服驱动器的正常速度曲线来产生校正速度曲线。在这种情况下,校正速度曲线可以具有恒定速度区间或相对较低的第一加速区间。

在恒定速度区间中,可以通过停止伺服电动机的驱动来冷却伺服驱动器120。此外,在第一加速区间中,可以通过以相对较低的加速度驱动电动机来冷却伺服驱动器120。

然后,在S150中,伺服驱动器120根据正常速度曲线和校正速度曲线之一驱动伺服电动机110。

当速度曲线是正常速度曲线时,装置100可以通过操作伺服电动机110以最大加速度行进。在这种情况下,伺服驱动器120可以以大于额定值的最大值工作。

当速度曲线是校正的速度曲线时,伺服电动机110可以在额定值下工作,由于额定值小于最大值,因此装置100可以实现相对较低的效率。例如,校正速度曲线包括恒定速度区间或低加速区间。在冷却伺服驱动器120以从过载状态释放之后,伺服驱动器120可具有大于额定值的最大值。因此,伺服电动机可以最大加速度驱动驱动单元。

如上所述,根据本发明的传送物体的装置和控制该装置的方法可以根据伺服驱动器是否处于过载状态来生成正常速度曲线或校正速度曲线。该装置可以确保改进的运输效率。

尽管已经参考特定实施例描述了本发明的示例实施例,但是它们不限于此。因此,本领域技术人员将容易理解,在不脱离由所附权利要求限定的本公开的精神和范围的情况下,可以对其进行各种修改和改变。

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