專利名稱：一種電動氣缸的位置控制裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及半導體制造設備，具體地說是一種電動氣缸的位置控 制裝置。
背景技術：
在半導體制造技術領域中，半導體制造設備如涂膠顯影機中的電動氣 缸，當前釆用步進電機加計算機板卡的開環(huán)控制，此種控制方式的缺點是 沒有位置的反饋信號，無法掌握其實際位置，僅靠步進電機自身的記數功 能來確定位置.。為了保證位置的精度，每次都對步進電機進行找零動作， 保證其初始位置的準確性，但是在執(zhí)行過程中如果遇到脈沖丟失或者其它 人為的原因將無法確定當前位置，給設備的安全性和可靠性帶來不穩(wěn)定因 素，基于當前步進電機的使用技術與機械的精密加工技術越來越成熟的現
況，引用PLC控制技術是再好不過的方式。眾所周知，目前PLC技術發(fā)展
越來越穩(wěn)定，功能越來越強大。在不同的領域中都有廣泛的應用，并且深 受各個業(yè)界認可，而在半導體制造設備領域中利用PLC控制電動氣缸方面
仍是空白

實用新型內容
針對現有技術中存在的不足之處，本實用新型要解決的技術問題是提 供一種控制精度高、性能穩(wěn)定的電動氣缸的位置控制裝置。 為解決上述技術問題，本實用新型釆用的技術方案是 本實用新型電動氣缸的位置控制裝置，電動氣缸由步進電機驅動，以 PLC為控制核心，其輸入端與電動氣缸控制器的輸出端相連，PLC的輸出 端接有電動氣缸位置參數設定點、電動氣缸執(zhí)行點及電動氣缸暫停點，PLC 通過通訊模塊與電動氣缸控制器進行通訊連接；步進電機的位置編碼器將 步進電機位置反饋信號通過電動氣缸控制器轉換成開關量信號送至PLC。
所述PLC的輸入端分別接有來自電動氣缸控制器的電動氣缸位置到達 反饋信號、電動氣缸初始化位置反饋信號、電動氣缸原點位置輸出信號以 及電動氣缸動作報警信號；所述PLC通過PROFIBUS現場總線與上位機進 行通訊連接。
本實用新型具有以下有益效果及優(yōu)點
1. 控制精度高。本實用新型采用PLC作為控制核心，利用編碼器計數 對電動氣缸的位置進行精確設定及反饋，形成閉環(huán)控制，提高了本實用新 型的控制精度；
2. 穩(wěn)定性好。本實用新型釆用PLC和電動氣缸控制器配合工作，利用PLC的開關量輸入輸出模塊以及通訊模塊對電動氣缸控制器進行有效的控 制，提高了本裝置控制的穩(wěn)定性，并具有控制靈活的特點；
3. 操作簡單，便于維護，減少故障環(huán)節(jié)，提高生產效率。本實用新型 具有位置反饋功能，無須每次操作前對步進電機進行找零步驟，氣缸位置
的設定也簡單易行，減少了故障環(huán)節(jié)，減少了維護次數，生產效率高；
4. 節(jié)約成本，性價比高。

圖l為本實用新型電氣原理圖。
具體實施方式

本實用新型電動氣缸的位置控制裝置，電動氣缸由步進電機驅動，以 PLC為控制核心，其輸入端與電動氣缸控制器的輸出端相連，PLC的輸出 端接有電動氣缸的位置設定點、開始執(zhí)行點及暫停點，PLC通過通訊模塊 與電動氣缸控制器進行通訊連接；步進電機的位置編碼器將步進電機位置 反饋信號通過電動氣缸控制器轉換成開關量信號送至PLC。 PLC的輸入端 分別接有來自電動氣缸控制器的電動氣缸位置到達反饋信號(通過14.3輸 入)、電動氣缸初始化位置反饋信號(通過14.4輸入)、電動氣缸原點位置 輸出信號(通過14.5輸入)以及電動氣缸動作報警號(通過14.6輸入)。PLC 的通訊模塊還通過PROFIBUS現場總線與上位機進行通訊連接。
本實施例以涂膠顯影機為例。如圖1所示，涂膠顯影機有1個多點位 置、功能不同的膠臂。此膠臂由IAI廠商生產的電動氣缸驅動，電動氣缸的 位置控制裝置采用西門子S7-300的PLC做為控制核心，受控端是1個電動 氣缸控制器。電動氣缸控制器是電動氣缸的集成控制單元。直接控制氣缸 的各種運動。本實施例中釆用6個開關量輸出點和4個開關量輸入點以及1 個485通訊口。 PLC的第1 4開關量輸出點Q12.0 Q12.3接入電動氣缸的 位置設定點，第5開關量輸出點Q12.4接入電動氣缸的開始執(zhí)行點，第6 開關量輸出點Q12.5接入電動氣缸的暫停點。PLC的第1開關量輸入點14.3 接入來自電動氣缸控制器的電動氣缸位置到達反饋點，第2開關量輸入點 14.4接入來自電動氣缸控制器的電動氣缸初始化位置反饋點，第3開關量輸 入點14.5接入來自電動氣缸控制器的電動氣缸原點位置輸出點，第4開關 量輸入點14.6接入電動氣缸動作報警點。利用PLC的485模塊與電動氣缸 控制器通訊，將此電動氣缸控制模式調整為模式1,即預先設定的標準模式。 電動氣缸控制器的所有參數可由通用模塊即PLC通訊模塊編程完成，也可 由廠商提供的軟件在上位機(本實施例為工控機)上設定或修改完成。
本實施例中，位置控制為16點有效。在這里，首先先將16個位置通 過手動方式示較完成，即手動推動電動氣缸到需要涂膠的指定位置，由位 置編碼器相連，該位置編碼器對步進電機進行計數，該位置反饋信號通過 轉換存儲到自身的控制器中，然后通過PLC的Q12.0 Q12.3 4個輸出點設 定當前氣缸運動需要到達的位置，可完成0 15共16個位置的指定(每個位置由設于驅動電動氣缸的步進電機的編碼器計數實現，以BCD碼的形式
定位，如第1 4電動氣缸位置參數設定輸出端Q12.3 Q12.0的狀態(tài)如果分 別為0、 1、 0、 0,其中Q12.0為最低位，Q12.3為高位，此時的二進制值 為OIOO，十進制數就是4，代表第4個位置，(十進制數O代表O位置。) 這時將電動氣缸執(zhí)行輸出端Q12.4置1，電動氣缸就移動到已設定的位置4。 當到達該位置后，電動氣缸控制器給PLC反饋了 l個位置到達信號，即電 動氣缸位置到達反饋輸入端I4.3置1，代表電動氣缸已到達指定位置，可以 執(zhí)行下一動作。這樣就達到了對電動氣缸位置的控制。要想電動氣缸控制 有效，電動氣缸暫停輸出端Q12.5必須置1， Q12.5為0時氣缸為暫停狀態(tài)。 本實用新型可釆用兩種方式對電動氣缸的位置進行設定， 一是利用 PLC的485通訊模塊與電動氣缸控制器通訊，通過編程對協(xié)議的控制來達 到對電動氣缸各種參數的修改、存儲和位置的設定；二是利用電動氣缸控 制器自帶的軟件，通過人機交互的工控機上的串口通訊，利用廠商提供的 通訊軟件來達到對電動氣缸各種參數的修改、存儲和位置的設定。
權利要求1.一種電動氣缸的位置控制裝置，電動氣缸由步進電機驅動，其特征在于以PLC為控制核心，其輸入端與電動氣缸控制器的輸出端相連，PLC的輸出端接有電動氣缸位置參數設定點、電動氣缸執(zhí)行點及電動氣缸暫停點，PLC通過通訊模塊與電動氣缸控制器進行通訊連接；步進電機的位置編碼器將步進電機位置反饋信號通過電動氣缸控制器轉換成開關量信號送至PLC。
2. 按權利要求1所述的電動氣缸的位置控制裝置，其特征在于所 述PLC的輸入端分別接有來自電動氣缸控制器的電動氣缸位置到達反饋信 號、電動氣缸初始化位置反饋信號、電動氣缸原點位置輸出信號以及電動 氣缸動作報警信號。
3. 按權利要求1所述的電動氣缸的位置控制裝置，其特征在于所述 PLC通過PROFIBUS現場總線與上位機進行通訊連接。
專利摘要本實用新型涉及一種電動氣缸的位置控制裝置，電動氣缸由步進電機驅動，以PLC為控制核心，其輸入端與電動氣缸控制器的輸出端相連，PLC的輸出端接有電動氣缸位置參數設定點、電動氣缸執(zhí)行點及電動氣缸暫停點，PLC通過通訊模塊與電動氣缸控制器進行通訊連接；步進電機的位置編碼器將步進電機位置反饋信號通過電動氣缸控制器轉換成開關量信號送至PLC。本實用新型利用編碼器計數對電動氣缸的位置進行精確設定及反饋，形成閉環(huán)控制，提高了本實用新型的控制精度，并且具有穩(wěn)定性好，操作簡單，便于維護以及提高生產效率等特點。
文檔編號G05B19/418GK201159856SQ20082001118
公開日2008年12月3日 申請日期2008年2月20日 優(yōu)先權日2008年2月20日
發(fā)明者李東海, 李孟鴻 申請人:沈陽芯源微電子設備有限公司