中国拥有庞大的制造业,是世界弟一工业机器人市场,有着1000多家与工业机器人相关的企业。但是现阶段中国在机械臂制造领域处于大而不强的状态。拥有自主品牌的工业机械臂的数量和市场占有份额偏低。现在国内很多机器人企业有很多都不是在真心实意地在做技术,很多都是跟着国家提出的中国未来制造的政策与支持来进行获利的。而且很多符合精度要求的关键零部件很大程度上依赖于进口。所以,中国的机械臂在技术方面远远落后于国外,占有的只是低端市场的份额。不过,在非民用机器人与航天机械臂领域,中国的技术也不逊色于美国。所以说只要经过技术的积累,中国的机械臂技术也会不比国外的差多少。 在工业制造、医学***、娱乐服务、***、半导体制造以及太空探索等领域都能见到它的身影。广东新款晶圆运送机械吸臂
晶圆运送机械吸臂主要由以下几个部分组成:
吸盘:用于吸附晶圆,通常采用真空吸附原理。吸盘材料应具有耐磨、耐腐蚀、低粒子产生等特性,以保证晶圆表面不受污染。
机械臂:用于支撑和移动吸盘,实现晶圆在不同工艺设备间的传送。机械臂应具有高精度、高稳定性和高刚性等特点,以确保晶圆在传送过程中的精确定位和平稳运输。
传动系统:为机械臂提供动力,实现吸臂的伸缩、旋转等动作。传动系统通常采用电机、减速器、传动带等部件组成,确保吸臂运动的准确性和稳定性。
控制系统:负责控制机械臂的运动轨迹、速度和加速度等参数。控制系统一般采用先进的伺服控制技术和高精度传感器,实现吸臂的高精度定位和稳定运行。 广东新款晶圆运送机械吸臂单轴机械手臂作为一个组件在工业中应用***。
本发明针对现有技术中的不足,提供了一种晶圆搬运机械手,本发明的机械手在传送过程中晶片中心始终保证直线运动,且角度不会发生改变。从而提高机械手整体刚度和承重能力,同时提高了重复定位精度。本发明结构合理性能稳定,维护方便,多功能集一身,可满足多种工艺设备要求,适用于各种半导体设备。
为了解决上述技术问题,本发明通过下述技术方案得以解决:一种晶圆搬运机械手,包括升降轴、旋转轴和伸展轴,其特征为,所述的伸展轴包括伸展电机、一级伸展臂、二级伸展臂和手指固定座,所述的一级伸展臂与所述伸展电机之间设置有一级关节,所述的一级伸展臂与所述的二级伸展臂之间设置有二级关节,所述的二级伸展臂和所述的手指固定座之间设置有三级关节,所述的伸展电机、所述的一级关节、所述的二级关节和所述的三级关节依次传动,所述的手指固定座始终保持直线运动。
出了通用二自由度空间模块(TODOM)的概念,并以通用TODOM作为空间机械臂的构造模块。TO-DOM由两个旋转模块及一个连接模块共三个基本模块组成。根据空间机械臂的具体构型需要,将TODOM的三个基本模块之间的机械接口进行专门设计,即可配置成确定构型的二自由度关节。由这样数个不同构型的二自由度关节可以组装出具有偶数个自由度的空间机器臂。采用一体化概念设计的TODOM减小了关节的质量与体积,提高了系统的可靠性。通过对由TODOM构成的一套二自由度关节进行的试验初步验证了TODOM设计概念的合理性及可行性。机械手臂应用场景多在制造业。
控制策略对柔性机械臂的控制一般有如下方式,1)刚性化处理。完全忽略结构的弹性变形对结构刚体运动的影响。例如为了避免过大的弹性变形破坏柔性机械臂的稳定性和末端定位精度NASA的遥控太空手运动的比较大角速度为。2)前馈补偿法。将机械臂柔性变形形成的机械振动看成是对刚性运动的确定性干扰而采用前馈补偿的办法来抵消这种干扰。德国的BerndGebler研究了具有弹性杆和弹性关节的工业机器人的前馈控制。张铁民研究了基于利用增加零点来消除系统的主导极点和系统不稳定的方法设计了具有时间延时的前馈控制器和PID控制器比较起来可以更加明显的消除系统的残余振动。SeeringWarrenP。等学者对前馈补偿技术进行了深入的研究。 科学家已经研制出了橡胶机器手臂,可以抓起蚂蚁而不是捏死。广东官方晶圆运送机械吸臂维修电话
因此,在设计手臂时,须根据机械手抓取重量、自由度数、工作范围、运动速度及机械手的整体布局。广东新款晶圆运送机械吸臂
6)自适应控制。采用组合自适应控制将系统划分成关节子系统和柔性子系统。利用参数线性化的方法设计自适应控制规则来辨识柔性机械臂的不确定性参数。对具有非线性和参数不确定性的柔性机械臂进行了**控制器的设计。控制器的设计是依据Lyapunov方法的鲁棒和自适应控制设计。通过状态转换将系统分成两个子系统。用自适应控制和鲁棒控制分别对两个子系统进行控制。7)PID控制。PID控制器作为很受欢迎和**广泛应用的控制器,由于其简单、有效、实用,被普遍地用于刚性机械臂控制,常通过调整控制器增益构成自校正PID控制器或与其它控制方法结合构成复合控制系统以改善PID控制器性能。8)变结构控制。变结构控制系统是一种不连续的反馈控制系统,其中滑模控制是**普遍的变结构控制。其特点;在切换面上,具有所谓的滑动方式,在滑动方式中系统对参数变化和扰动保持不敏感,同时,它的轨迹位于切换面上,滑动现象并不依赖于系统参数,具有稳定的性质。变结构控制器的设计,不需要机械臂精确的动态模型,模型参数的边界就足以构造一个控制器。 广东新款晶圆运送机械吸臂
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