機(jī)器人在智慧工廠中的應(yīng)用
Date：2019-11-08
激光加工機(jī)器人是一種將機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用于激光加工的激光加法工業(yè)，在高精度工業(yè)機(jī)器人之后更加靈活。該系統(tǒng)可以通過(guò)教學(xué)設(shè)備在線(xiàn)操作，也可以離線(xiàn)編程。對(duì)加工工件進(jìn)行主動(dòng)檢測(cè)后，生成工件模型，生成加工曲線(xiàn)，并利用CAD數(shù)據(jù)直接對(duì)工件進(jìn)行加工。可用于工件的激光表面處理、鉆孔、焊接及模具校正。
關(guān)鍵技能包括：
主要研究結(jié)果如下：(1)激光加工機(jī)器人的結(jié)構(gòu)優(yōu)化規(guī)劃技巧如下：在增加操作計(jì)劃的同時(shí)，選擇了大型規(guī)劃框架體結(jié)構(gòu)，以保證機(jī)器人的精度；
(2)機(jī)器人系統(tǒng)的誤差補(bǔ)償技巧：根據(jù)集成加工機(jī)器人工作空間大、精度高的要求，結(jié)合其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，選擇了非模型法與模型法相結(jié)合的混合機(jī)器人補(bǔ)償方法，完成了多參數(shù)誤差和非多參數(shù)誤差的補(bǔ)償。
(3)高精度機(jī)器人檢測(cè)技術(shù)：將三坐標(biāo)測(cè)量技術(shù)與機(jī)器人技術(shù)相結(jié)合，完成機(jī)器人高精度在線(xiàn)測(cè)量。
(4)激光加工機(jī)器人的特殊語(yǔ)音完成技術(shù)：根據(jù)激光加工和機(jī)器人操作的特點(diǎn)，完成激光加工機(jī)器人的專(zhuān)用語(yǔ)音。
網(wǎng)絡(luò)通信和離線(xiàn)編程技巧：具有串口、CAN等網(wǎng)絡(luò)通信功能，完成機(jī)器人生產(chǎn)線(xiàn)的監(jiān)控和處理；由上位機(jī)完成機(jī)器人離線(xiàn)編程控制。
真空機(jī)器人
真空機(jī)器人是一種工作在真空環(huán)境中的機(jī)器人，主要用于半導(dǎo)體工業(yè)，完成了硅片在真空腔中的傳輸。真空機(jī)械手具有進(jìn)口難、裝訂困難、用量大、通用性強(qiáng)等特點(diǎn)，已成為半導(dǎo)體整機(jī)研發(fā)和整機(jī)產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵部分。而國(guó)外采購(gòu)商嚴(yán)格檢查我國(guó)，屬于禁運(yùn)產(chǎn)品目錄，真空機(jī)械手已成為我國(guó)半導(dǎo)體設(shè)備設(shè)備生產(chǎn)中嚴(yán)重的卡頸問(wèn)題。直接驅(qū)動(dòng)真空機(jī)器人的技術(shù)來(lái)源于原有的創(chuàng)新技術(shù)。
關(guān)鍵技能包括：
主要成果如下：(1)真空機(jī)器人新的結(jié)構(gòu)規(guī)劃技巧：通過(guò)結(jié)構(gòu)分析和優(yōu)化規(guī)劃，避免世界專(zhuān)利，規(guī)劃新的結(jié)構(gòu)以滿(mǎn)足真空機(jī)器人剛度和彈性比的要求；
(2)大空位真空直接驅(qū)動(dòng)電機(jī)的技術(shù)：觸控大空位真空直驅(qū)電機(jī)和高清潔直驅(qū)電機(jī)開(kāi)路電機(jī)的理論分析、結(jié)構(gòu)規(guī)劃、制造工藝、電機(jī)數(shù)據(jù)外觀處理、低速高轉(zhuǎn)矩控制、小多軸驅(qū)動(dòng)器等。
(3)真空環(huán)境下多軸精密軸系的規(guī)劃，選擇軸內(nèi)軸的規(guī)劃方法，以減少軸與慣性不對(duì)稱(chēng)的不一致。
(4)動(dòng)態(tài)軌道修正技術(shù)：將傳感器信息與機(jī)器人運(yùn)動(dòng)信息融合后，檢測(cè)晶片與手指之間參考方位的偏移，并動(dòng)態(tài)修改移動(dòng)軌道，以確保機(jī)器人從真空室的一個(gè)站準(zhǔn)確地將晶片傳送到另一個(gè)位置。
(5)符合半規(guī)范的真空機(jī)器人語(yǔ)音：根據(jù)真空機(jī)器人轉(zhuǎn)移的要求、機(jī)器人的操作特點(diǎn)和半規(guī)范，完成了真空機(jī)器人語(yǔ)音。
可靠性系統(tǒng)工程技能：在集成電路生產(chǎn)中，設(shè)備缺陷會(huì)造成巨大損失。根據(jù)半導(dǎo)體設(shè)備對(duì)MCBF的高要求，對(duì)各部件的可靠性進(jìn)行檢查、評(píng)價(jià)和操作，對(duì)機(jī)械手的各個(gè)部件的可靠性進(jìn)行測(cè)試，從而使機(jī)械手滿(mǎn)足IC生產(chǎn)的高要求。
關(guān)鍵技能包括：
主要研究結(jié)果如下：(1)激光加工機(jī)器人的結(jié)構(gòu)優(yōu)化規(guī)劃技巧如下：在增加操作計(jì)劃的同時(shí)，選擇了大型規(guī)劃框架體結(jié)構(gòu)，以保證機(jī)器人的精度；
(2)機(jī)器人系統(tǒng)的誤差補(bǔ)償技巧：根據(jù)集成加工機(jī)器人工作空間大、精度高的要求，結(jié)合其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，選擇了非模型法與模型法相結(jié)合的混合機(jī)器人補(bǔ)償方法，完成了多參數(shù)誤差和非多參數(shù)誤差的補(bǔ)償。
(3)高精度機(jī)器人檢測(cè)技術(shù)：將三坐標(biāo)測(cè)量技術(shù)與機(jī)器人技術(shù)相結(jié)合，完成機(jī)器人高精度在線(xiàn)測(cè)量。
(4)激光加工機(jī)器人的特殊語(yǔ)音完成技術(shù)：根據(jù)激光加工和機(jī)器人操作的特點(diǎn)，完成激光加工機(jī)器人的專(zhuān)用語(yǔ)音。
網(wǎng)絡(luò)通信和離線(xiàn)編程技巧：具有串口、CAN等網(wǎng)絡(luò)通信功能，完成機(jī)器人生產(chǎn)線(xiàn)的監(jiān)控和處理；由上位機(jī)完成機(jī)器人離線(xiàn)編程控制。
真空機(jī)器人是一種工作在真空環(huán)境中的機(jī)器人，主要用于半導(dǎo)體工業(yè)，完成了硅片在真空腔中的傳輸。真空機(jī)械手具有進(jìn)口難、裝訂困難、用量大、通用性強(qiáng)等特點(diǎn)，已成為半導(dǎo)體整機(jī)研發(fā)和整機(jī)產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵部分。而國(guó)外采購(gòu)商嚴(yán)格檢查我國(guó)，屬于禁運(yùn)產(chǎn)品目錄，真空機(jī)械手已成為我國(guó)半導(dǎo)體設(shè)備設(shè)備生產(chǎn)中嚴(yán)重的卡頸問(wèn)題。直接驅(qū)動(dòng)真空機(jī)器人的技術(shù)來(lái)源于原有的創(chuàng)新技術(shù)。
關(guān)鍵技能包括：
主要成果如下：(1)真空機(jī)器人新的結(jié)構(gòu)規(guī)劃技巧：通過(guò)結(jié)構(gòu)分析和優(yōu)化規(guī)劃，避免世界專(zhuān)利，規(guī)劃新的結(jié)構(gòu)以滿(mǎn)足真空機(jī)器人剛度和彈性比的要求；
(2)大空位真空直接驅(qū)動(dòng)電機(jī)的技術(shù)：觸控大空位真空直驅(qū)電機(jī)和高清潔直驅(qū)電機(jī)開(kāi)路電機(jī)的理論分析、結(jié)構(gòu)規(guī)劃、制造工藝、電機(jī)數(shù)據(jù)外觀處理、低速高轉(zhuǎn)矩控制、小多軸驅(qū)動(dòng)器等。
(3)真空環(huán)境下多軸精密軸系的規(guī)劃，選擇軸內(nèi)軸的規(guī)劃方法，以減少軸與慣性不對(duì)稱(chēng)的不一致。
(4)動(dòng)態(tài)軌道修正技術(shù)：將傳感器信息與機(jī)器人運(yùn)動(dòng)信息融合后，檢測(cè)晶片與手指之間參考方位的偏移，并動(dòng)態(tài)修改移動(dòng)軌道，以確保機(jī)器人從真空室的一個(gè)站準(zhǔn)確地將晶片傳送到另一個(gè)位置。
(5)符合半規(guī)范的真空機(jī)器人語(yǔ)音：根據(jù)真空機(jī)器人轉(zhuǎn)移的要求、機(jī)器人的操作特點(diǎn)和半規(guī)范，完成了真空機(jī)器人語(yǔ)音。
可靠性系統(tǒng)工程技能：在集成電路生產(chǎn)中，設(shè)備缺陷會(huì)造成巨大損失。根據(jù)半導(dǎo)體設(shè)備對(duì)MCBF的高要求，對(duì)各部件的可靠性進(jìn)行檢查、評(píng)價(jià)和操作，對(duì)機(jī)械手的各個(gè)部件的可靠性進(jìn)行測(cè)試，從而使機(jī)械手滿(mǎn)足IC生產(chǎn)的高要求。