CN110834334A - 机械手的控制方法、装置及处理槽设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种机械手的控制方法、装置及处理槽设备，机械手的控制方法包括：确定机械手的实际运行数据；判断实际运行数据和预设运行数据是否相等；当实际运行数据和预设运行数据相等时，机械手继续移动；当实际运行数据和预设运行数据不相等时，机械手停止移动并发出报警信号。通过判断实际运行数据和预设运行数据是否相等，从而确定机械手的运行轨迹是否发生偏移，当实际运行数据和预设运行数据相等时，表示机械手未发生偏移；当实际运行数据和预设运行数据不相等时，表示机械手发生偏移，从而控制机械手停止移动并发出报警信号，使得机械手始终按照预设运行轨迹移动，因此能够提高机械手在运行过程中的可靠性。

Description

机械手的控制方法、装置及处理槽设备

技术领域

本发明涉及机械手的控制领域，尤其涉及一种机械手的控制方法、装置及处理槽设备。

背景技术

太阳能电池板在生产过程中，硅片需要经过酸性溶液、水槽以及碱性溶液等工序。首先硅片经过酸性溶液后，然后通过水进行清洗，最后再经过碱性溶液。目前，由于酸性处理槽和碱性处理槽之间无隔离装置，并且酸性溶液或者碱性溶液具有挥发性，清洗后的硅片容易被二次污染，导致工艺稳定性较差，同批产品的一致性较差，因此需要增加隔离门。

在现有技术中，上料工位和下料工位位于隔离门的两侧，机械手先到上料工位抓取硅片盒，并依次经过酸性溶液、清洗槽、隔离门以及碱性溶液，再到下料工位放下硅片盒。由于机械手在腐蚀性气体中，零部件容易被腐蚀，一旦腐蚀面积较大，机械手容易出现故障，导致其运动轨迹发生偏移，从而损坏机械手上的硅片。

发明内容

基于此，有必要针对现有技术中因机械手被腐蚀而导致运动轨迹发生偏移的问题，提供了一种机械手的控制方法、装置及处理槽设备。

一种机械手的控制方法，所述机械手包括电机和编码器，所述方法包括：确定机械手的实际运行数据；判断实际运行数据和预设运行数据是否相等；当实际运行数据和预设运行数据相等时，机械手继续移动；当实际运行数据和预设运行数据不相等时，机械手停止移动并发出报警信号。

其中，确定机械手的实际运行数据包括：接收编码器发送的编码值，其中，编码值是根据电机转动的角度、方向生成的；获取电机的运行时间；根据运行时间和编码值，确定机械手的实际运行数据。

其中，判断实际运行数据和预设运行数据是否相等包括：在对应的运行时间上对比编码值和预设编码值；当编码值和预设编码值相同时，表示实际运行数据和预设运行数据相等；当编码值和预设编码值不同时，表示实际运行数据和预设运行数据不相等。

其中，所述方法还包括：在机械手经过隔离门之前，打开隔离门；判断机械手是否经过隔离门；在机械手经过隔离门之后，关闭隔离门。

其中，所述打开隔离门包括：隔离门沿F1方向移动；当接收到第一传感器、第二传感器以及第四传感器分别发送的感应信号时，隔离门停止移动；当接收到第二传感器、第四传感器分别发送的感应信号且未接收到第一传感器发送的感应信号时，隔离门停止移动并发出报警信号；当接收到第一传感器、第二传感器分别发送的感应信号且未接收到第四传感器发送的感应信号时，隔离门停止移动并发出报警信号；其中，第一传感器和隔离门位于同一平面上并且与第二传感器、第四传感器位于不同的平面，第二传感器和第四传感器位于同一直线上并且距离小于隔离门的宽度，隔离门依次到达第四传感器、第二传感器以及第一传感器。

其中，判断机械手是否经过隔离门包括：当实际运行数据和预设运行数据上的过门数据相等时，表示机械手已经过隔离门；当实际运行数据和预设运行数据上的过门数据不相等时，表示机械手未经过隔离门。

其中，关闭隔离门包括：隔离门沿F2方向移动；当接收到第三传感器和第五传感器发送的感应信号时，隔离门停止移动；当接收到第五传感器发送的感应信号且未接收到第三传感器发送的感应信号时，隔离门停止移动并发出报警信号；其中，第三传感器和第五传感器设置的距离小于隔离门的宽度，第三传感器和第五传感器位于同一直线上并且与隔离门位于不同的平面，隔离门依次到达第三传感器和第五传感器。

一种机械手的控制装置，所述机械手的控制装置采用上述的控制方法对机械手进行控制。

其中，所述控制装置包括：机械手，用于夹取待加工物并移动到预设位置；电机，用于驱动机械手移动到预设位置；编码器，用于获取电机转动的角度、方向对应的编码值；控制器，用于根据实际运行数据和预设运行数据控制机械手运行。

一种处理槽设备，其特征在于，包括上述的控制装置。

上述机械手的控制方法、装置及处理槽设备，通过判断实际运行数据和预设运行数据是否相等，从而确定机械手的运行轨迹是否发生偏移，当实际运行数据和预设运行数据相等时，表示机械手未发生偏移；当实际运行数据和预设运行数据不相等时，表示机械手发生偏移，从而控制机械手停止移动并发出报警信号，使得机械手始终按照预设运行轨迹移动，因此能够提高机械手在运行过程中的可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本发明的一个实施例的机械手的控制装置的局部示意图。

图2是根据本发明的一个实施例的机械手的控制方法的流程示意图。

图3是根据本发明的一个实施例的确定实际运行数据的步骤的流程示意图。

图4是根据本发明的一个实施例的判断运行数据是否相等的步骤的流程示意图。

图5是根据本发明的一个实施例的隔离门的控制方法的流程示意图。

图6是根据本发明的一个实施例的打开隔离门的步骤的流程示意图。

图7是根据本发明的一个实施例的关闭隔离门的步骤的流程示意图。

1、隔离门；11、主动门；12、从动门；2、第一传感器；3、第二传感器；4、第三传感器；5、第四传感器；6、第五传感器。

具体实施方式

为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本实施例中，电机采用步进电机，可以了解，在可选的实施例中，也可以采用伺服电机。为了方便理解，以下简单介绍步进电机的工作原理：

控制器发送均匀脉冲信号给驱动器，驱动器每次接收到一个脉冲信号，驱动器都会给步进电机一个脉冲从而使步进电机转过一个固定的角度，从而精确控制步进电机运行。编码器实时检测步进电机转动的角度、方向，并将步进电机转动的角度、方向转换成编码值发送给控制器，控制器根据编码值计算步进电机当前的位置。

在本实施例中，机械手的控制装置可以具有电机、驱动器、编码器、机械手以及控制器，控制器按照预设运行轨迹发送脉冲信号给驱动器，驱动器控制电机转动的角度、方向，从而驱动机械手移动。编码器实时检测电机转动的角度、方向并将对应的编码值发送给控制器，控制器在对应的运行时间上对比编码值和预设编码值，当编码值和预设编码值相同时，表示机械手的实际运行数据和预设运行数据相等，控制器继续发送脉冲信号控制电机驱动机械手移动；当编码值和预设编码值不同时，表示机械手的实际运行数据和预设运行数据不相等，控制器发送脉冲信号控制电机停止驱动机械手移动并发出报警信号，提示用户机械手已偏离预设运行轨迹，及时对设备进行维修，从而防止机械手上硅片被撞坏。

在本实施例中，机械手需要从上料工位夹取承载硅片的花篮，并将夹取的花篮依次浸入多个酸碱溶液槽中，为了防止酸碱溶液槽挥发的气体相互干扰，从而在酸碱溶液槽之间设置隔离门。机械手在经过隔离门之前，需要打开隔离门；在经过隔离门之后，需要关闭隔离门。

如图1所示，机械手的控制装置可以具有隔离门1以及从上往下依次设置的第一传感器2、第二传感器3、第三传感器4、第四传感器5、第五传感器6。其中，第一传感器2和隔离门1位于同一平面上，第二传感器3、第三传感器4、第四传感器5、第五传感器6位于同一直线上并且与隔离门1位于不同的平面。隔离门1包括主动门11、从动门12以及气缸，第二传感器3和第四传感器5设置的距离小于从动门12的宽度，第三传感器4和第五传感器6设置的距离小于从动门12的宽度。在本实施例中，主动门11是固定不动的，从动门12相对主动门11的一侧和气缸的活塞杆连接。开门时，气缸驱动从动门12沿F1方向移动；关门时，气缸驱动从动门12沿F2方向移动，以下所指的隔离门1均为从动门12。

当隔离门1打开时，控制器控制隔离门1向第一传感器2移动，当第一传感器2、第二传感器3以及第四传感器5都检测到隔离门1时，表示隔离门1已完全打开，控制器控制隔离门1停止移动。当隔离门1关闭时，控制器控制隔离门1向第五传感器6移动，当第三传感器4和第五传感器6都检测到隔离门1时，表示隔离门1已完全关闭，控制器控制隔离门1停止移动。

在本实施例中，第一传感器2为电容传感器，第二传感器3、第三传感器4、第四传感器5以及第五传感器6为磁性接近开关。

在一个实施例中，本发明提供了一种处理槽设备。该处理槽设备中可以设置有如前述任一项实施例的控制装置。

在一个实施例中，如图2所示，提供了一种机械手的控制方法，该机械手的控制方法具体包括如下步骤：

S102，确定机械手的实际运行数据。

具体地，控制器根据电机的运行时间和编码器发送的编码值，确定机械手的实际运行数据。

S104，判断所述实际运行数据和预设运行数据是否相等。

其中，预设运行数据是预先储存在数据库或者缓存中的。

具体地，控制器先接收编码器发送的实际运行数据，再从数据库或者缓存中获取预设运行数据，从而判断实际运行数据和预设运行数据是否相等。

S106，当实际运行数据和预设运行数据相等时，机械手继续移动。

具体地，当实际运行数据和预设运行数据相等时，表示机械手的实际运行轨迹处于安全范围内，控制器控制机械手继续移动。

S108，当实际运行数据和预设运行数据不相等时，机械手停止移动并发出报警信号。

具体地，当实际运行数据和预设运行数据不相等时，表示机械手偏离了预设运行轨迹，控制器控制机械手停止移动并发出报警信号，提醒工作人员对设备进行处理，防止机械手发生偏移撞坏机械手上的硅片，或者防止机械手和周围的工位发生碰撞而损坏，或者防止机械手移动到酸碱溶液槽中而发生腐蚀，从而能够提高机械手在运行中可靠性。

在本实施例中，通过判断实际运行数据和预设运行数据是否相等，从而确定机械手的运行轨迹是否发生偏移，当实际运行数据和预设运行数据相等时，表示机械手未发生偏移；当实际运行数据和预设运行数据不相等时，表示机械手发生偏移，从而控制机械手停止移动并发出报警信号，使得机械手始终按照预设运行轨迹移动，因此能够提高机械手在运行过程中的可靠性。

如图3所示，在一个实施例中，S102具体包括确定实际运行数据的步骤，该步骤具体包括以下内容：

S202，接收编码器发送的编码值，其中，编码值是根据电机转动的角度、方向生成的。

具体地，编码器根据电机转动的角度、方向生成编码值，并且将编码值发送给控制器。通过编码器实时对电机的运行数据进行监控，从而提高机械手在运行中的可靠性。

S204，获取电机的运行时间。

具体地，控制器获取电机的运行时间。

S206，根据运行时间和编码值，确定机械手的实际运行数据。

假如，现在电机的运行时间为T，控制器接收到的编码值为000101,则机械手在T处的实际运行数据为（T，000101）。

如图4所示，在一个实施例中，S104具体包括判断运行数据是否相等的步骤，该步骤具体包括以下内容：

S302，在对应的运行时间上对比编码值和预设编码值。

假如，现在电机的运行时间为T₁，控制器在T₁处接收到的编码值为000100，控制器从数据库或者缓存中获取在T₁时间的预设编码值，如果在T₁处的预设编码值为000100，则表示实际运行数据和预设运行数据相等。如果在T₁处的预设编码值为000101，则表示实际运行数据和预设运行数据不相等。

S304，当编码值和预设编码值相同时，表示实际运行数据和预设运行数据相等。

S306，当编码值和预设编码值不同时，表示实际运行数据和预设运行数据不相等。

如图5所示，在一个实施例中，机械手的控制方法具体还包括如下步骤：

S101，在机械手经过隔离门之前，打开隔离门。

在本实施例中，在机械手移动之前，控制器先控制隔离门打开，待隔离门打开之后，控制器再控制机械手按照预设运行轨迹经过隔离门。

S109，判断机械手是否经过隔离门。

具体地，在预设运行数据上设有过门数据，过门数据包括过门时间和过门编码值，当电机的运行时间和过门时间相同时，表示机械手的当前位置已经过隔离门。当控制器接收的编码值和过门编码值相同时，表示机械手按照预设运行轨迹移动，隔离门在关门时不会与机械手发生碰撞。通过过门时间和过门编码值的双重判断，从而提高隔离门在关门过程中的可靠性。

假如，过门时间为T₂，过门编码值为001100，如果控制器在T₂接收到的编码值为001100，表示机械手已经按照预设运行轨迹经过隔离门。如果控制器在T₂接收的编码值为001101，表示机械手未按预设运行轨迹经过隔离门，控制器控制隔离门停止移动并发出报警信号提醒用户。

S110，在机械手经过隔离门之后，关闭隔离门。

具体地，在机械手经过隔离门之后，控制器控制隔离门关闭，从而防止酸碱溶液槽挥发的气体发生化学反应，不利于硅片的工艺流程。

如图6所示，在一个实施例中，S101具体包括打开隔离门的步骤，该步骤具体包括以下内容：

在现有技术中，为了防止隔离门两侧的腐蚀性气体发生干扰，因此在隔离门的两侧设有一定的余量，目前，通常用胶条包裹隔离门的两侧，从而增加一定的余量。但是，胶条容易被腐蚀性气体腐蚀，一旦胶条被腐蚀，腐蚀性气体容易通过被腐蚀的位置进行相互干扰，从而导致清洗后的硅片容易被酸碱气体再次污染。

S402，隔离门沿F1方向移动。

S404，当接收到第一传感器、第二传感器以及第四传感器分别发送的感应信号时，隔离门停止移动。

具体地，当隔离门到达第四传感器时，第四传感器发送感应信号给控制器。当隔离门到达第二传感器时，第二传感器发送感应信号给控制器。当隔离门到达第一传感器时，第一传感器发送感应信号给控制器。当控制器同时接收到第一传感器、第二传感器以及第四传感器发送的感应信号时，表示隔离门已完全打开并且隔离门无损坏。

S406，当接收到第二传感器、第四传感器分别发送的感应信号且未接收到第一传感器发送的感应信号时，隔离门停止移动并发出报警信号。

具体地，当第二传感器和第四传感器感应到隔离门且在预设时间内第一传感器无法感应到隔离门时，表示隔离门位于第一传感器的一侧已发生损坏。控制器控制隔离门停止移动并发出报警信号，提醒工作人员隔离门已损坏，通过及时维修隔离门，从而保证隔离门的隔离效果。

S408，当接收到第一传感器、第二传感器分别发送的感应信号且未接收到第四传感器发送的感应信号时，隔离门停止移动并发出报警信号。

具体地，当第一传感器和第二传感器感应到隔离门且第四传感器无法感应到隔离门时，表示隔离门位于第四传感器的一侧已发生损坏。控制器控制隔离门停止移动并发出报警信号，提醒工作人员隔离门已损坏，通过及时维修隔离门，从而保证隔离门的隔离效果。

在一个实施例中，S109具体包括以下内容：

当实际运行数据和预设运行数据上的过门数据相等时，表示机械手已经过隔离门。

当实际运行数据和预设运行数据上的过门数据不相等时，表示机械手未经过隔离门。

上述两个步骤的具体情况可参考S109步骤，此处不再赘述。

如图7所示，在一个实施例中，S110具体包括关闭隔离门的步骤，该步骤具体包括以下内容：

S502，隔离门沿F2方向移动。

S504，当接收到第三传感器和第五传感器发送的感应信号时，隔离门停止移动。

S506，当接收到第五传感器发送的感应信号且未接收到第三传感器发送的感应信号时，隔离门停止移动并发出报警信号。

上述三个步骤的具体情况可参考S402-S408，此处不再赘述。

应该理解的是，各流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，各流程图中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

以上为对本发明所提供的一种机械手的控制方法、装置及处理槽设备的描述，对于本领域的技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施例及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种机械手的控制方法，所述机械手包括电机和编码器，其特征在于，所述方法包括：

确定机械手的实际运行数据；

判断实际运行数据和预设运行数据是否相等；

当实际运行数据和预设运行数据相等时，机械手继续移动；

当实际运行数据和预设运行数据不相等时，机械手停止移动并发出报警信号。

2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，确定机械手的实际运行数据包括：

接收编码器发送的编码值，其中，编码值是根据电机转动的角度、方向生成的；

获取电机的运行时间；

根据运行时间和编码值，确定机械手的实际运行数据。

3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，判断实际运行数据和预设运行数据是否相等包括：

在对应的运行时间上对比编码值和预设编码值；

当编码值和预设编码值相同时，表示实际运行数据和预设运行数据相等；

当编码值和预设编码值不同时，表示实际运行数据和预设运行数据不相等。

4.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述方法还包括：

在机械手经过隔离门之前，打开隔离门；

判断机械手是否经过隔离门；

在机械手经过隔离门之后，关闭隔离门。

5.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，所述打开隔离门包括：

隔离门沿F1方向移动；

当接收到第一传感器、第二传感器以及第四传感器分别发送的感应信号时，隔离门停止移动；

当接收到第二传感器、第四传感器分别发送的感应信号且未接收到第一传感器发送的感应信号时，隔离门停止移动并发出报警信号；

当接收到第一传感器、第二传感器分别发送的感应信号且未接收到第四传感器发送的感应信号时，隔离门停止移动并发出报警信号；

其中，第一传感器和隔离门位于同一平面上并且与第二传感器、第四传感器位于不同的平面，第二传感器和第四传感器位于同一直线上并且距离小于隔离门的宽度，隔离门依次到达第四传感器、第二传感器以及第一传感器。

6.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，判断机械手是否经过隔离门包括：

当实际运行数据和预设运行数据上的过门数据相等时，表示机械手已经过隔离门；

当实际运行数据和预设运行数据上的过门数据不相等时，表示机械手未经过隔离门。

7.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，关闭隔离门包括：

隔离门沿F2方向移动；

当接收到第三传感器和第五传感器发送的感应信号时，隔离门停止移动；

当接收到第五传感器发送的感应信号且未接收到第三传感器发送的感应信号时，隔离门停止移动并发出报警信号；

其中，第三传感器和第五传感器设置的距离小于隔离门的宽度，第三传感器和第五传感器位于同一直线上并且与隔离门位于不同的平面，隔离门依次到达第三传感器和第五传感器。

8.一种机械手的控制装置，其特征在于，所述机械手的控制装置采用权利要求1-7任一项所述的控制方法对机械手进行控制。

9.根据权利要求8所述的控制装置，其特征在于，所述控制装置包括：

机械手，用于夹取待加工物并移动到预设位置；

电机，用于驱动机械手移动到预设位置；

编码器，用于获取电机转动的角度、方向对应的编码值；

控制器，用于根据实际运行数据和预设运行数据控制机械手运行。

10.一种处理槽设备，其特征在于，包括权利要求8所述的控制装置。

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