【技术实现步骤摘要】
本申请涉及伺服控制，尤其涉及一种伺服系统的碰撞检测方法、伺服系统及其芯片分选设备。
技术介绍
1、随着电力电子技术和交流伺服电机传动技术的发展，由伺服驱动器和交流电机组成的变速传动系统，已广泛应用于半导体、3c、机械加工等领域。交流伺服电机，与交流异步电机相比，具有更高的功率密度、更高的位置、速度、力矩控制精度，已经得到了广泛的应用。
2、在半导体芯片分选领域，芯片从料盘经过振动盘进入分选机各个工位，既需要高速高精度的对芯片进行检测，又不能对芯片造成压伤，对末端芯片表面压力检测及防碰撞控制，就成为提高分选机效率和良品率的关键。目前部分芯片分选设备虽然具备基本的分选功能，但是伺服系统的优化不足，压力控制和防碰撞控制不均匀，分选过程中出现压伤芯片的几率不满足生产需求，需要进一步进行优化。
技术实现思路
1、本申请实施例提供了一种伺服系统的碰撞检测方法、伺服系统及其芯片分选设备，能够优化碰撞检测控制，优化分选过程。
2、第一方面，本申请的实施例提供了一种伺服系统的碰撞检测方法，所述伺服系统包括伺服电机和下压机构，所述伺服电机用于驱动所述下压机构下压接触工件；所述碰撞检测方法包括：
3、获取所述伺服电机的实时位置反馈信息；
4、根据所述实时位置反馈信息确定所述伺服电机的动态转矩，根据所述实时位置反馈信息确定所述下压机构的弹簧的压缩力矩；
5、根据所述伺服电机的电磁转矩、所述动态转矩和所述压缩力矩确定所述工件的表面压力，并基于所述表
6、在一些实施例中，所述根据所述实时位置反馈信息确定所述伺服电机的动态转矩，包括：
7、获取当前采样周期的实时位置反馈信息；
8、根据当前采样周期的实时位置反馈信息和上一采样周期的实时位置反馈信息确定电机加速度；
9、根据所述电机加速度、所述伺服电机的电机转动惯量和负载惯量比确定所述伺服电机的动态转矩。
10、在一些实施例中，所述根据当前采样周期的实时位置反馈信息和上一采样周期的实时位置反馈信息确定电机加速度，包括：
11、根据当前采样周期的实时位置反馈信息、上一采样周期的实时位置反馈信息和采样周期确定所述伺服电机的当前速度；
12、对所述伺服电机的当前速度进行伪微分计算，得到电机加速度。
13、在一些实施例中，所述伺服电机的动态转矩通过下式确定：
14、
15、其中，tacc为所述伺服电机的动态转矩，jm为所述伺服电机的电机转动惯量，rj为所述伺服电机的负载惯量比，afb为所述电机加速度。。
16、在一些实施例中，所述根据所述实时位置反馈信息确定所述下压机构的弹簧的压缩力矩，包括：
17、根据所述实时位置反馈信息和所述弹簧的弹性系数确定第一弹簧力矩；
18、根据所述第一弹簧力矩进行偏置修正，得到所述弹簧的压缩力矩。
19、在一些实施例中，所述弹簧的压缩力矩通过下式确定：
20、tk＝t0+k·pfb(k)
21、其中，tk为所述弹簧的压缩力矩，t0为偏置修正系数，k为所述弹簧的弹性系数，pfb(k)为所述实时位置反馈信息。
22、在一些实施例中，所述偏置修正系数t0和所述弹簧的弹性系数k通过以下方式标定：
23、在所述下压机构不接触所述工件表面、且在所述弹簧的压缩范围内的情况下，控制所述伺服电机分别运动到p1位置和p2位置保持稳定，分别得到p1位置和p2位置对应的电机转矩t1和电机转矩t2；
24、根据联立p1位置对应的压缩力矩公式和p2位置对应的压缩力矩公式，确定所述偏置修正系数t0和所述弹簧的弹性系数k。
25、在一些实施例中，所述根据所述伺服电机的电磁转矩、所述动态转矩和所述压缩力矩确定所述工件的表面压力，包括：
26、基于电机运动方程，用所述伺服电机的电磁转矩减去所述动态转矩和所述压缩力矩，得到所述工件的表面压力。
27、在一些实施例中，所述基于所述表面压力对所述伺服电机进行碰撞检测控制，包括：
28、对所述工件的表面压力进行低通滤波，得到估算压力；
29、将所述估算压力与压力阈值进行比较，并当所述估算压力大于所述压力阈值时控制所述伺服电机减速。
30、第二方面，本申请的实施例还提供了一种伺服系统，包括：
31、伺服电机；
32、下压机构，所述伺服电机用于驱动所述下压机构下压接触工件；
33、电机控制器，与所述伺服电机电连接，所述电机控制器用于获取所述伺服电机的实时位置反馈信息，还用于根据所述实时位置反馈信息确定所述伺服电机的动态转矩，根据所述实时位置反馈信息确定所述下压机构的弹簧的压缩力矩，还用于根据所述伺服电机的电磁转矩、所述动态转矩和所述压缩力矩确定所述工件的表面压力，并基于所述表面压力对所述伺服电机进行碰撞检测控制。
34、第三方面，本申请的实施例还提供了一种芯片分选设备，包括如第一方面所述的伺服系统和用于承载工件的芯片工作台。
35、本申请实施例的伺服系统的碰撞检测方法、伺服系统及其芯片分选设备，至少具有以下有益效果：本申请实施例的伺服系统的伺服电机通过驱动下压机构压缩下压机构的弹簧，并通过下压机构下压接触工件，向工件施加压力，电机控制器根据伺服电机返回的实时位置反馈信息，确定伺服电机的动态转矩和弹簧的压缩力矩，并根据伺服电机的转矩指令的电磁转矩、动态转矩和弹簧的压缩力矩确定作用于工件的表面压力，然后根据表面压力的大小控制伺服电机的动作，能够维持工件表面压力的恒定，优化了芯片分选过程，避免芯片在分选过程中压伤，提高了芯片分选设备的效率和良品率。
36、本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。本申请的目的和其他优点可通过在说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种伺服系统的碰撞检测方法，其特征在于，所述伺服系统包括伺服电机和下压机构，所述伺服电机用于驱动所述下压机构下压接触工件；所述碰撞检测方法包括：
2.根据权利要求1所述的碰撞检测方法，其特征在于，所述根据所述实时位置反馈信息确定所述伺服电机的动态转矩，包括：
3.根据权利要求2所述的碰撞检测方法，其特征在于，所述根据当前采样周期的实时位置反馈信息和上一采样周期的实时位置反馈信息确定电机加速度，包括：
4.根据权利要求2所述的碰撞检测方法，其特征在于，所述伺服电机的动态转矩通过下式确定：
5.根据权利要求1所述的碰撞检测方法，其特征在于，所述根据所述实时位置反馈信息确定所述下压机构的弹簧的压缩力矩，包括：
6.根据权利要求5所述的碰撞检测方法，其特征在于，所述弹簧的压缩力矩通过下式确定：
7.根据权利要求6所述的碰撞检测方法，其特征在于，所述偏置修正系数T0和所述弹簧的弹性系数k通过以下方式标定：
8.根据权利要求1所述的碰撞检测方法，其特征在于，所述根据所述伺服电机的电磁转矩、所述动态转矩和所
9.根据权利要求1所述的碰撞检测方法，其特征在于，所述基于所述表面压力对所述伺服电机进行碰撞检测控制，包括：
10.伺服系统，其特征在于，包括：
11.芯片分选设备，其特征在于，包括如权利要求1至9任一所述的伺服系统和用于承载工件的芯片工作台。
...【技术特征摘要】
1.一种伺服系统的碰撞检测方法，其特征在于，所述伺服系统包括伺服电机和下压机构，所述伺服电机用于驱动所述下压机构下压接触工件；所述碰撞检测方法包括：
2.根据权利要求1所述的碰撞检测方法，其特征在于，所述根据所述实时位置反馈信息确定所述伺服电机的动态转矩，包括：
3.根据权利要求2所述的碰撞检测方法，其特征在于，所述根据当前采样周期的实时位置反馈信息和上一采样周期的实时位置反馈信息确定电机加速度，包括：
4.根据权利要求2所述的碰撞检测方法，其特征在于，所述伺服电机的动态转矩通过下式确定：
5.根据权利要求1所述的碰撞检测方法，其特征在于，所述根据所述实时位置反馈信息确定所述下压机构的弹簧的压缩力矩，包...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈杰，秦向南，管云霞，
申请(专利权)人：广东美的智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。