Проектирование автоматизированного электропривода двухкоординатного модуля для производства интегральных микросхем
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
датчика обратной связи по положению либо для ввода сигналов от 4-х датчиков ускорения; для ввода аналоговых сигналов в процессор используется четырехканальный 12-битовый АЦП; одновременная работа АЦП по всем каналам делает возможным использование данных входов для прямого ввода квадратурных синусоидального и косинусоидального сигналов с оптического датчика положения);
) 2 синхронных канала для управления выходными драйверами или для подключения дополнительных каналов АЦП. Каждый синхронный канал
имеет мультиплексор на 4 линии выбора, общее число линий с разделением по времени - 8.
) 16 линий цифрового вывода с нагрузочной способностью до 25 мА для управления приводами с разомкнутой обратной связью по положению (могут использоваться как обычные линии вывода с их установкой от HOST-компьютера).
Ограничения по динамике привода с обратной связью, накладываемые контроллером:
Максимальная скорость привода ограничивается двумя обстоятельствами:
) максимальная частота входных сигналов от инкрементального датчика положения ограничена значением 4 МГц (при необходимости, возможен ввод дополнительных параллельных 3 разрядов для расширения частоты сигналов инкрементального датчика при использовании лазерного интерферометра; в этом случае эффективная тактовая частота датчика обратной связи составит 32 МГц, что достаточно для работы с лазерным интерферометром с дискретностью 0,01 мкм при скорости перемещения до 300 мм/с);
) при одновременной работе всех 4-х координат шагового привода, максимальная скорость каждой из координат не более 5000 Гц основного шага нарезки. Это ограничение вытекает из максимальной частоты программной коммутации фаз обмоток, которая выполняется с периодом 20 мкс, кроме того, скорость не может быть более 3,2 м/с
) максимальное ускорение не более 50 м/c.
) плавность в пределах 30... 65000 м/с.
Основные технические характеристики транспортного модуля с контроллером на основе сигнального микропроцессора ADSP2186 Analog devices:
цифровой сигнальный процессор ADSP2186 Analog devices;
одновременное управление двумя шаговыми двигателями с максимальным током фазы до 5,5 А и дроблением 6400 микрошагов на оборот;
диапазон перемещения 2147483648 дискрет;
максимальное перемещение до8388608 дискрет;
высокоуровневый язык описания движения;
программно-задаваемые скорости и ускорения перемещения;
возможность обработки задач ввода-вывода совместно с движением;
линейная и круговая интерполяция;
драйвер электродвигателя имеет защиту от короткого замыкания нагрузки, замыкания на питание и на общий провод;
независимая настройка максимального тока в фазе для каждого двигателя;
оптоизолированных цифровых входа;
цифровых входов с максимальным напряжением логической единицы до 24 В;
выходов типа открытый коллектор с нагрузочной способностью до 500мА;
интерфейс связи HOST ЭВМ - асинхронный последовательный канал RS232/RS485 (конфигурируется пользователем) до 115200 бит/с с оптической изоляцией;
собственная потребляемая мощность не более 2 Вт;
рабочая температура эксплуатации - от 0 до 40 С;
габариты 135 100 мм.
1.3 Анализ взаимодействия оператор - промышленная установка
Зондовая установка предназначена для маркировки контактных зон пластины, из которой впоследствии будет изготавливаться микросхемы. Пластина разделяется на контактные зоны размером 80х80 мкм которые маркируются специальной краской, для того чтобы отличить бракованную контактную зону от рабочей.
Установка обеспечивает следующие действия:
выгрузку пластины на координатный стол, из подающей кассеты,
перемещение пластины в зону маркировки,
нанесение на контактную зону соответствующей маркировочной метки,
перемещение пластины по заданной программе,
перемещение пластины в зону выгрузки и выгрузку в приёмную кассету,
перемещение приёмной и подающей кассет на шаг.
Существуют следующие режимы работы устройства:
Полуавтомат - рабочий,
Ручная загрузка - рабочий,
Контроль - наладочный,
Диагностика - наладочный.
Выбор режима работы осуществляется вводом соответствующей команды с пульта управления.
Пуск установки осуществляется нажатием клавиши ПУСК на пульте управления.
Работа установки в полуавтоматическом режиме:
Оператор устанавливает кассеты с пластинами и пустую на платформы загрузки и запускает установку нажатием клавиши ПУСК и, манипулируя органами управления пульта, выполняет точную ориентацию пластины по координатам Х и Y, и после этого запускает установку в режим автоматической обработки. Загрузочная кассета перемещается вверх до срабатывания датчика положения и останавливается. Датчик положения расположен на 300 мкм ниже поверхности зондов. После отчёта выдержки времени, пластина перемещается вверх до соприкосновения контактной зоны с зондами с меньшей скоростью. Скорость перемещения понижается для того чтобы не произошло повреждения пластины или наконечников зондов. После маркировки контактной зоны, пластина перемещается вниз на 10 мм, а затем по координате х или у (задаётся в программе) для установки следующей контактной зоны под наконечники зондов и цикл повторяется сначала.
Режим Ручная загрузка предусматривает ручную загрузку пластин на предметный стол. Выход в режим осуществляется нажатием кнопки РУЧН. При нажатии кнопки ЗАГР отключается вакуум на планшайбе стола. Оператор устанавливает пластину на предметный стол и