一种应用于半导体或太阳能电池片生产中高速机械手的控制方法技术

应用于半导体或太阳能电池片生产中高速机械手的控制方法，属于电气控制技术领域。利用PLC可编程逻辑控制器的运算及内存能力和伺服电动机的高速响应能力，结合高速机械手的机械结构特点，用PLC可编程逻辑控制器计算出行程内各个位置阶段的速率和最高速度值，根据当前位置指挥伺服电动机完成高速下稳定的物品搬运。本发明专利技术的技术效果：经设备运行后确定，在上述参数下，机械手搬运的时间缩短到1.9秒，被搬运物由于惯性产生的晃动不大于8mm，满足了设计目标。利用本方法，继续细分速度阶段，机械手的整体性能还能进一步提高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术为应用于半导体或太阳能电池片生产中高速机械手的控制方法。属于电气控制

技术介绍
此机械手为ー轴机械手，机械构造是一个机械臂(500mm)以一端为中心旋转210 度，在另一端悬挂被搬运物，使被搬运物完成提升、落下和水平移位的目的，要求被搬运物稳(由于被搬运物是放在药液反应槽内，要求被搬运物不能碰到药液反应槽壁和尽量减少晃动对其的影响)和搬运时间越短越好。现有技术在电气上基本是用梯形或S形加减速利用伺服电动机的位置控制完成搬运目的。在不加机械同步装置的情况下，搬运时间4秒的时候，被搬运物由于惯性产生的晃动可达到30mm，故搬运时间很难做到4秒内。在加入机械同步装置的情况下，搬运时间也只能缩短到3秒，在这种情况下，由于没有减少惯性カ对机械同步装置的影响，随着机械同步装置的机械磨损，照成机械手的可靠性降低。
技术实现思路
专利技术目的针对上述不足，本专利技术在电气控制上采用ー种应用于半导体或太阳能电池片生产中高速机械手的控制方法，利用PLC可编程逻辑控制器的运算及内存能力和伺服电动机的高速响应能力，结合高速机械手的机械结构特点，用PLC可编程逻辑控制器计算出行程内各个位置阶段的速率和最高速度值，根据当前位置指挥伺服电动机完成高速下稳定的物品搬运。在不加机械同步装置的情况下，缩短搬运时间到2秒，被搬运物由于惯性产生的晃动不大于10mm。，含有以下步骤步骤1 ；确定机械手(伺服电动机)的行程范围；步骤2 ；确定机械手(伺服电动机)的移动时间；步骤3 ；根据机械手(伺服电动机)的行程范围和要求的移动时间，计算各个阶段的速率和最高速度值；步骤4 ；输入计算的数据给PLC可编程控制器；步骤5 ；PLC可编程控制器读取机械手(伺服电动机)的位置数据；步骤6 ；根据机械手(伺服电动机)的位置数据，PLC可编程控制器调用计算的速率和最高速度值；步骤7 ；发送速度指令给机械手(伺服电动机)；步骤8;完成定位。本专利技术就是利用PLC可编程逻辑控制器的运算能力和伺服电动机的高速响应能力，结合高速机械手的机械结构特点，用PLC可编程逻辑控制器计算出被搬运物运行轨迹行程内各个位置阶段的速率和最高速度值，根据当前位置指挥伺服电动机完成高速下稳定的物品搬运。本专利技术的技术效果经设备运行后确定，在上述參数下，机械手搬运的时间缩短到1. 9秒，被搬运物由于惯性产生的晃动不大于8mm，满足了设计目标。利用本方法，继续细分速度阶段，机械手的整体性能还能进ー步提高。附图说明当结合附图考虑吋，通过參照下面的详细描述，能够更完整更好地理解本专利技术以及容易得知其中许多伴随的优点，但此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进ー步理解， 构成本专利技术的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定，其中图1为本专利技术的程序流程图。图2为本专利技术的工作原理图。图3为本专利技术的机械手结构示意图。图4为原技术梯形加减速的速度曲线图。图5为原技术S型加减速的速度曲线图。图6为本专利技术的根据被搬运物的运行轨迹，理想的速度曲线图。具体实施例方式显然，本领域技术人员基于本专利技术的宗旨所做的许多修改和变化属于本专利技术的保护范围。实施例1 如图2的工作原理图所示，由于被搬运物的运行轨迹是ー个大半圆弧线，被搬运物晃动的产生主要是受水平方向的驱动カ照成的(垂直方向的影响，由于重力的作用可以忽略不计)，所以要减少晃动，就要求在単位时间内水平方向的位移量的变化越小越好。由图2可知，由于被搬运物的运行轨迹是ー个大半圆曲线，故即使是伺服电动机恒速驱动，也是在在圆弧曲线的最高点加速度最大。如图4和图5的原技术的两种加减速的速度曲线图所示，速度曲线的最高点都对应在被搬运物运行轨迹的最高点，即搬运物在运行轨迹的最高点単位时间内位移量的变化最大，这就照成了被搬运物的晃动。根据被搬运物的运行轨迹，理想的速度曲线应该是如图6所示分6个速度段，分别是缓启动、急加速、慢减速、慢加速、急减速和缓停止。其中缓启动和缓停止是为了减少对搬运物的冲击。急加速段虽然速度变化快，但由于运行的位置是在半圆弧的两端，所以水平的位移量并不大又能达到很高的速度，在急加速段的顶点，被搬运物产生了一定量的滞后，随后的慢减速段使被搬运物由滞后变成一定量的超前，接着的慢加速和急减速又补偿了前段产生超前量。经过这样的速度变化使被搬运物到达目标时没有了超前和滞后，即减少了晃动。实施例2 优选方案之一如图1所示，高速机械手控制方法中含有以下步骤；步骤1 ；确定机械手(伺服电动机)的行程范围；步骤2 ；确定机械手(伺服电动机)的移动时间；步骤3 ；根据机械手(伺服电动机)的行程范围和要求的移动时间计算各个阶段的速率和最高速度值。本优选方案之一是依据选用的硬件性能和机械手的运行性能要求，把全行程范围划分5个速度阶段，分别是缓启动(加速速率=10，慢速速度=500)/快加速(快加速速率 =30，最高速度=1500)/缓降速(缓减速速率=10，减速下限=800)/缓加速(缓加速速率=9，最高速度=1500)/快降速(快减速速率=30，速度下限=500)和缓停止(缓停止减速速率=10，下限=30)；步骤4 ；输入计算的数据给PLC可编程控制器；步骤5 ；PLC可编程控制器读取机械手(伺服电动机)的位置数据；步骤6 ；根据机械手(伺服电动机)的位置数据PLC可编程控制器调用计算的速率和最高速度值；步骤7 ；发送速度指令给机械手(伺服电动机)；步骤8;完成定位。如上所述，对本专利技术的实施例进行了详细地说明，但是只要实质上没有脱离本专利技术的专利技术点及效果可以有很多的变形，这对本领域的技术人员来说是显而易见的。因此，这样的变形例也全部包含在本专利技术的保护范围之内。权利要求1.，其特征是利用 PLC可编程逻辑控制器的运算及内存能力和伺服电动机的高速响应能力，结合高速机械手的机械结构特点，用PLC可编程逻辑控制器计算出行程内各个位置阶段的速率和最高速度值，根据当前位置指挥伺服电动机完成高速下稳定的物品搬运。2.根据权利要求1所述的ー种应用于半导体或太阳能电池片生产中高速机械手的控制方法，其特征是含有以下步骤步骤1 ；确定机械手(伺服电动机)的行程范围； 步骤2 ；确定机械手(伺服电动机)的移动时间；步骤3 ；根据机械手(伺服电动机)的行程范围和要求的移动时间，计算各个阶段的速率和最高速度值；步骤4 ；输入计算的数据给PLC可编程控制器； 步骤5 ；PLC可编程控制器读取机械手(伺服电动机)的位置数据； 步骤6 ；根据机械手(伺服电动机)的位置数据，PLC可编程控制器调用计算的速率和最高速度值；步骤7 ；发送速度指令给机械手(伺服电动机)； 步骤8;完成定位。3.根据权利要求2所述的ー种应用于半导体或太阳能电池片生产中高速机械手的控制方法，其特征是依据选用的硬件性能和机械手的运行性能要求，把全行程范围划分6个速度阶段，分别是缓启动(加速速率=10，慢速速度=500)/快加速(快加速速率=30，最高速度=1500)/慢降速(缓减速速率=10，减速下限=800)/慢加速(缓加速速率=9， 最高速度=1500)/快减速(快减速速率=30，速度下限=500)和缓停止(缓停止减速速率=10，下限=30)。全文摘要应用于半导体或太阳能电池片生产中高速机械手本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：孙良欣，刘文革，
申请(专利权)人：青岛吉阳新能源有限公司，
类型：发明
国别省市：