多轴超精密同步运动控制系统中的数据交互机制
VCII驱动器操作手册

VCII系列精密伺服驱动器Accurate servo driver安装手册目录1简介 (1)2.主要特性 (1)3.信号&功率范围 (15)4.电气特性 (15)5.通信 (15)5.1.MCK软件 (15)5.2.RS-232 (15)5.3.RS-232多点通信 (15)5.4.ASCII通信 (16)5.5.CANopen (16)5.6.CANopen通信 (16)5.7.CANopen连接器 (16)5.8.APX-NK CAN连接器套件 (17)5.9.CAN状态指示灯 (17)5.10.驱动器状态指示灯 (18)6.命令输入 (15)6.1.模拟量参考输入 (15)6.2.数字位置 (15)6.3.数字转矩/速度 (16)6.4.数字输入 (16)6.5.上拉/下拉控制 (17)6.6.HP数字输入 (17)7.命令输出 (18)7.1.数字输出 (18)7.2.制动输出[OUT4] (18)8.电机连接 (19)8.1.电机相连接 (19)8.2.数字霍尔信号 (19)8.3.数字编码器 (19)8.4.模拟编码器(-S模式) (20)8.5.模拟量霍尔(-S模式)+数字编码器 (20)8.6.旋转变压器(-R模式) (20)8.7.电机温度传感器 (20)8.8.电机制动器[OUT4] (21)8.9.多模式编码器端口 (21)8.9.1.作为数字正交反馈编码器的缓存输出 (21)8.9.2.作为模拟的Sin/Cos编码器输出的数字正交A/B/X信号 (22)8.9.3.作为数字正交编码器输出的主编码器或者齿轮编码器输入 (22)8.9.4.作为脉冲/方向、脉冲上升/脉冲下降、数字正交编码器格式的数字命令输入 (22)9.驱动器连接 (15)9.1.正交A/B编码器连接 (15)9.2.Sin/Cos编码器连接 (15)9.3.旋转变压器连接 (15)10.电源和接地 (16)10.1.驱动器电源 (16)10.2.外部+24VDC (16)10.3.内部信号电源 (16)10.4.干线电源 (17)10.5.接地 (17)10.6.再生 (17)10.7.符合CE标准的接地&屏蔽 (15)11.驱动器端口 (15)12.CANopen位置控制的单个驱动器设置 (15)13.CANopen位置控制的多个驱动器设置 (15)14.Stand-alone操作 (16)15.经典控制系统 (16)16.尺寸 (17)1.简介系列可编程精密伺服驱动器具有紧凑的平板结构,拥有连续功率输出达5KW的单相或者三相离线电源机动组,纯数字CANopen网络控制直线,DDR,音圈或者有刷,无刷旋转电机。
WEE系统的设计与应用

WEE系统的设计与应用作者:苗涛张军邹春太来源:《中国高新科技·上半月》2020年第01期摘要:文章设计了WEE系统,用于晶圆的边缘曝光工艺需求。
首先进行了WEE系统的硬件设计;运用最小二乘法计算得到晶圆的圆心,运用几何旋转-平移变换获得晶圆切口位置角度;构建运动控制器的正逆解运动学方程,实现曝光轨迹的圆弧、直线运动控制;通过对晶圆涂胶、曝光、烘烤、显影等工艺过程,验证晶圆边缘曝光工艺,实验结果验证了本WEE系统设计达到了标准工艺指标。
关键词:边缘曝光;最小二乘法;运动控制;工艺文献标识码:A 中图分类号:TN98文章编号:2096-4137(2020)02-53-03 DOI:10.13535/ki.10-1507/n.2020.02.14Design and application of WEE systemMIAO Tao, ZHANG Jun, ZOU Chuntai(KingSemi Co., Ltd, ;Shengyang 110168, China)Abstract: This paper designs a WEE system ;for wafer edge exposure process requirements. Firstly, the hardware design of WEE system is carried out, the center of wafer is calculated by least square method, and the position angle of wafer incision is obtained by geometric rotation-translation transformation, the forward and inverse kinematics equation of motion controller is constructed to realize the control of arc and straight line motion of exposure trajectory. Through the process of wafer gluing, exposure, baking and developing, the wafer edge exposure process is verified. The experimental results verify that the WEE system design meets the standard process parameters.Keywords: edge exposure; least square method; motion control; technology0 引言晶圆边缘曝光(Wafer Edge Exposure,WEE)主要应用于半导体涂胶显影工艺过程中,目的是为了去除残留在晶圆边缘的光刻胶。
超精密加工机床的关键部件技术

超精密加工机床的关键部件技术哈尔滨工业大学盖玉先董申1 引言超精密加工机床的研制开发始于20世纪60年代。
当时在美国因开发激光核聚变实验装置和红外线实验装置需要大型金属反射镜,因而急需开发制作反射镜的超精密加工技术。
以单点金刚石车刀镜面切削铝合金和无氧铜的超精密加工机床应运而生。
1980年美国在世界上首次开发了三坐标控制的M-18AG非球面加工机床,它标志着亚微米级超精密加工机床技术的成熟。
日本的超精密加工机床的研制开发滞后于美国20年。
从1981~1982年首先开发的是多棱体反射镜加工机床,随后是磁头微细加工机床、磁盘端面车床,近来则是以非球面加工机床和短波长X线反射镜面加工机床为主。
德国、荷兰以及中国台湾的超精密加工机床技术也都处于世界先进水平。
我国的超精密加工机床的研制开发工作虽起步比较晚,但经过广大精密工程研究人员的不懈努力,已取得了可喜的成绩。
哈尔滨工业大学精密工程研究所研制开发的HCM-Ⅰ超精密加工机床,主要技术指标达到了国际水平。
国外部分超精密加工机床和HCM-Ⅰ超精密加工机床的性能指标如表1所示。
本文主要论述超精密加工机床的关键部件技术。
2 主轴系统超精密加工机床的主轴在加工过程中直接支持工件或刀具的运动,故主轴的回转精度直接影响到工件的加工精度。
因此可以说主轴是超精密加工机床中最重要的一个部件,通过机床主轴的精度和特性可以评价机床本身的精度。
目前研制开发的超精密加工机床的主轴中精度最高的是静压空气轴承主轴(磁悬浮轴承主轴也越来越受到人们的重视,其精度在迅速得到提高)。
空气轴承主轴具有良好的振摆回转精度。
主轴振摆回转精度是除去轴的圆度误差和加工粗糙度影响之外的轴心线振摆,即非重复径向振摆,属于静态精度。
目前高精度空气轴承主轴回转精度可达0.05μm,最高可达0.03μm,由于轴承中支承回转轴的压力膜的均化作用,空气轴承主轴能够得到高于轴承零件本身的精度。
例如主轴的回转精度大约可以达到轴和轴套等轴承部件圆度的1/15~1/20。
伺服系统在工业机器人的应用

伺服系统在工业机器人的应用工业机器人有4大组成部分,分别为本体、伺服、减速器和控制器。
而其中,工业机器人电动伺服系统的一般结构为三个闭环控制,即电流环、速度环和位置环。
一般情况下,对于交流伺服驱动器,可通过对其内部功能参数进行人工设定而实现位置控制、速度控制、转矩控制等多种功能。
伺服系统(servomechanism)又称随动系统,是用来精确地跟随或复现某个过程的反馈控制系统。
伺服系统使物体的位置、方位、状态等输出被控量能够跟随输入目标(或给定值)的任意变化的自动控制系统。
伺服系统是以变频技术为基础发展起来的产品,是一种以机械位置或角度作为控制对象的自动控制系统。
伺服系统除了可以进行速度与转矩控制外,还可以进行精确、快速、稳定的位置控制。
广义的伺服系统是精确地跟踪或复现某个给定过程的控制系统,也可称作随动系统。
狭义伺服系统又称位置随动系统,其被控制量(输出量)是负载机械空间位置的线位移或角位移,当位置给定量(输入量)作任意变化时,系统的主要任务是使输出量快速而准确地复现给定量的变化。
伺服系统的结构组成机电一体化的伺服控制系统的结构、类型繁多,但从自动控制理论的角度来分析,伺服控制系统一般包括控制器、被控对象、执行环节、检测环节、比较环节等五部分。
伺服系统组成原理框图1、比较环节比较环节是将输入的指令信号与系统的反馈信号进行比较,以获得输出与输入间的偏差信号的环节,通常由专门的电路或计算机来实现。
2、控制器控制器通常是计算机或PID(比例、积分和微分)控制电路,其主要任务是对比较元件输出的偏差信号进行变换处理,以控制执行元件按要求动作。
3、执行环节执行环节的作用是按控制信号的要求,将输入的各种形式的能量转化成机械能,驱动被控对象工作。
机电一体化系统中的执行元件一般指各种电机或液压、气动伺服机构等。
4、被控对象被控对象指被控制的物件,例如一个机械手臂,或是一个机械工作平台。
5、检测环节检测环节是指能够对输出进行测量并转换成比较环节所需要的量纲的装置,一般包括传感器和转换电路。
Infranor介绍

BL28V BL48V
真空伺服电机 BL‐VA
BL-VA系列为真空环境下运行的同步伺服电 机,继承BL系列的所有特点
‐ 可在真空度为10-5Pa的真空环境下运行 ‐ 特殊结构设计,轴头轴封、接头件采用特种封闭技术 ‐ 特殊散热设计,保证真空环境下充分传导辐射散热 ‐ 特殊材料使用,采用特殊材质油脂和轴承,保证电机 内外存在强压差情况下正常运行
BL-VA
‐ 基于精密交流伺服BL系列,保持所有BL系列军工级 标准和特点
防核辐射伺服电机 NR
NR系列为应用在核反应堆、医疗放射、射 线辐射等高危环境下的同步伺服电机
‐ 1985年获得法国原子能委员会(CEA)核能应用认 证(官方) - 可在辐射强度为106Gray的强核辐射条件下运行 ‐ 特殊结构设计,电机各部件均采用特种抗辐射技术 ‐ 特殊防护设计,保证核辐射环境下长期运行
模拟器操纵载荷系统
本载荷加载系统可适应从A到D级等各个级 别及多种类别飞行模拟器的加载要求. 飞行载荷加载系统数学模型,包含载荷力 矩曲线加载模型、非线性阻尼系统模型、 摩擦力矩模型、惯性系统模型等多个分系 统。 适合多种常用加载机械结构 灵活的飞行模拟器类别选择和多种载荷参 数配置 先进模型控制及补偿算法 客户化底层载荷函数库再开发能力 开放的外部数据接口能力
BL
高动态超精密伺服电机 FP
FP系列为长条形三相永磁同步伺服电机, 适合超高动态超精密应用场合
‐ 特殊专利结构设计,无定子间隙力矩 ‐ 高效率,几乎无电磁损耗 ‐ 实现真正无间隙转矩,确保低速段精确运行 ‐ 大力矩,最大峰值力矩能达到450Nm ‐ 高动态响应,峰值力矩为堵转力矩6倍 ‐ 波纹转矩降低到最小 ‐ 超高转速(30000rpm)
FASTWare专用多轴控制系统
深圳市众为兴数控技术 ADT-TP104 多轴触摸屏控制器 说明书

ADT-TP104 多轴触摸屏控制器用户手册深圳市众为兴数控技术有限公司ADT-TP104多轴触摸屏运动控制器目 录第一章 简介----------------------------------------2 第二章 型号定义------------------------------------4 第三章 外形尺寸------------------------------------5 第四章 电气连接------------------------------------9 第五章 软件编程-----------------------------------13 第一节 显示编程-------------------------------13 第二节 开关量输入输出编程---------------------13 第三节 位置反馈脉冲输入编程-------------------14 第四节 运动控制编程---------------------------15 附录一 程序下载方法-------------------------------171ADT-TP104多轴触摸屏运动控制器第一章 简介一、功能简述ADT-TP104是一台高性能的现场多轴步进/伺服触摸屏运动控制器。
TP104控制器内置586级PC工控机主板,配DOM电子硬盘,运行DOS 操作系统,PC/104总线,可配各种PC/104总线接口的控制卡,实现多轴运动控制。
PC/104总线卡可多块迭加在一起使用,因此,TP104控制器可控制的运动轴数是由其所配卡的种类和数量决定的,受TP104控制器的外壳厚度所限,配ADT-833三轴控制卡时,可以用2块卡,还可以另迭加一块ADT-841模拟量控制卡;配ADT-834四轴控制卡或ADT-836六轴控制卡时,则不能将两块卡迭加使用,但可以另外迭加一块ADT-841卡。
TP104控制器采用10.4寸彩色图形液晶显示屏,640×480点阵。
《物联网应用技术》试卷及答案2套
9. ()移动通信是指通信双方处于运动中的通信。
10. ()云计算主要分为三种服务模式:软件即服务(software as a service ,SaaS)、平台即服务(platform as a service, PaaS)和基础设施即服务。
11. ()二填空(每空1分,共30分)1.物联网目前为止还没有一个精确且被公认的定义,之前国内外普遍公认的是() Auto-ID中心Ashton教授()年在研究()时最早提出来的物联网概念。
在2005年国际电信联盟发布的报告中,物联网的定义和范围已经发生了变化,覆盖范围有了较大的拓展,不再只是指基于()技术的物联网。
2.物联网定义是将与人类活动相关的事物赋予()或()的能力,通过信息的()、()、()并服务于人类的网络系统,使人类生产和生活更加智能高效。
物联网技术具有()、()、()、()等几个趋势特性。
3.除传感技术和RFID技术外,()、()、()、()、扫描等所有能够实现自动识别与物物通信的技术都可以成为物联网的信息采集技术。
4.传感器按照工作原理可分为电阻式、()、电感式、( )、()、()、()传感器等。
5.自动识别技术的任务和目的是提供关于人、动物、货物和商品的信息,从广义范围讲包括()、磁卡技术、()、生物识别(声音识别及视觉识别)和()等技术。
6.根据物联网目前主流体系架构, 安全威胁分别来自()、()和()。
7.智能交通系统包括以下一些子系统:(1)交通信息服务系统(ATIS);(2)交通管理系统(ATMS); (3) ();(4)先进的车辆控制系统(AVCS); (5)货运管理系统;(6) ();(7)紧急救援系统(EMS)。
名字解释(每题5分,共20分)1.车联网:2.RFID系统:3.云计算:4.信息安全:问答题(每题5分,共20分)1.智慧地球、感知中国、U-Korea、I-Japan的共同点和区别是什么?2.我国物联网发展的主要任务是什么?3.讨论物联网和传感网的区别是什么?4.试述嵌入式系统的应用领域是什么?五论述题(10分)移动通信网由哪几部分组成?试画出数字蜂窝移动通信系统结构,并说说移动通信与物联网业务间的关系。
第1章 数控机床概论
第1章数控机床概述学习目标:数控机床是典型的机电一体化产品,是现代制造业的关键设备。
本章主要讲述数控机床的基本概念、数控机床的分类以及数控机床的技术与发展水平等。
本章要求理解并掌握数控机床的基本概念和分类,了解数控技术的发展趋势以及以数控机床为基础的自动化生产系统的发展。
1.1 数控机床的基本概念1.1.1 数控机床及其特点数控(Numerical Control,NC)——数字控制,用数字和符号构成的数字化信息自动控制机床运转的技术。
数控机床(Numerically Controlled Machine Tool )——采用了数控技术的机床。
数控机床是一种高效、新型的自动化机床,具有广泛的应用前景。
它与普通机床相比具有以下特点:(1)适应性、灵活性好(2)精度高、质量稳定(3)生产效率高(4)劳动强度低、劳动条件好(5)有利于现代化生产和管理(6)使用、维护技术要求高1.1.2 数控机床的组成数控机床的种类很多,但任何一种数控机床主要由控制介质、数控系统、伺服系统和机床主体四部分组成,如图1-1所示。
此外数控机床还有许多辅助装置,如自动换刀装置,自动工作台交换装置自动对刀仪,自动排屑装置及电、液、气、冷却、润滑、防护等装置。
图1-1 数控机床的组成(1)控制介质是指将零件加工信息传送到控制装置中去的程序载体。
(2)数控系统是数控机床的核心。
(3)伺服系统是数控系统的执行机构之一,执行由CNC装置输出的运动指令。
(4)机床主体也称主机,它包括机床的主运动部件、进给运动部件、执行部件和基础部件。
(5)辅助装置是数控机床在实现整机的自动化控制中,为了提高生产效率、加工精度、还需要配备许多辅助装置,如液压和气动装置、自动换刀装置、自动工作台交换装置、自动对刀装置、自动排屑装置等。
1.1.3 数控机床的工作过程如图1-2所示,数控机床的加工,首先要将被加工零件图样上的几何信息和工艺信息用规定的代码和格式编写成加工程序,然后将加工程序输入到数控系统,在数控系统控制软件的支持下,经过处理与计算后,发出相应的控制命令,再通过伺服系统使机床按预定的轨迹运动,从而完成零件的加工。
运用于超精密加工上的开放式数控系统
t pa h r DSP。 式 :( )全开放 系统 ,即基 于微机 的数控 系统 ,以微机 作 为平 台 , 1 Ul a t TM 采 用实 时操 作系 统 ,开发 数控 系统 的 各种 功 能,通 过 伺服 卡传 送 与 N n fr 3 0 Na oom 5 a oom 0 、 n fr 2 0相 同 , a o C 3 O P N n t h 5 u L采 用 e 数 据 ,控制坐 标轴 电动机 的运 动 。( )嵌入 系统 , 即 C C P , 2 N + C 的是 美 国 D L A T U 公 司的 P C控制 器 ,而 N n tc l A E T A MA a oe h 0 G 5 eoe c ND X 0 C NC控制 坐标 轴 电动机 的运 动 ,C作 为人 机界 面和 网络通 信 。3 采用 的是 A rt h公 司 U I E 6 0控 制器 。 同其它 开放 式数 控 P () 融合系 统 ,在 C C 的基础 上增 加 P N C主板 ,提 供键 盘操 作 ,提 高 系统 一 样 ,也具 有很 强 的灵活 性 ,提供 了丰富 的支 持软件 。 ( ) 二 国内开 放 式数控 系统 的状 况及 在超 精 密加 工 中的应用 。 人 机界 面功 能 ,如 Se n 8 0 i F n c 1 i i me s4 D 和 a u 2 0 。 二 、超 精密加 工 近年 来 , 国内对 开放 式 数控 系统 的研 究 也在 不断 深入 ,为 数众 多 2 0世纪 6 0年 代为 了适 应核 能 、大规 模集 成 电路 、激光 和 航 的高 校科 研 院所 开发 了 自己的开 放式 数控 系 统。较 典 型 的有华 中 天 等尖 端技术 的需要 而发 展起 来 的精度 极 高 的一种 加 工技 术 。到 理工 大 学的华 中 I 数控 系 统 ,北京 航 空航 天 大学 的 中华 I 数 型 型 8 年代后 ,其 最高加 工 尺寸 精度 已可达 1 0 0纳 米 ( 1纳米 = . 1 控系 统 , 中国科 学 院沈 阳计 算技 术研 究所 的 蓝天 系列 高档 数控 系 0 0 0 微 米 )级 ,表 面粗 糙度 达 1纳 米 ,加 工的最 小 尺寸达 l微米 ,正 统 、西 安交通 大 学 的五轴 五联 动数 控系 统等 。 在 向纳 米级 加工 尺寸 精度 的 目标前 进 。纳 米级 的超 精 密加 工也 称 但 由于 超精 密加 工 的独特 性 ,这 些 数控 系统 都还 不能 直接 用 为纳 米工 艺 ( a otc n lg 。 n n — h oo y) e 于超精 密 加工 。通 常 的系 统采用 的是 P 总 线结构 ,上位机 为工 C 超精 密加 工是 处 于发 展 中的跨 学科 综合 技 术 。超精 密加 工对 控机 , 通过 系 统总 线与 P C通讯 , 可通 过双 口 R M 与 P C MA 也 A MA S 工件 材质 、加 工设 备 、工具 、测量 和环 境等 条件 都 有特殊 的 要求 , 进行 高速 数据 交换 ;控 制器 上有 高速 的 D P处理 加工数 据 :用 高 需 要综合 应用 精密 机械 、精密 测量 、精 密伺 服 系统 、计 算机 控制 精度 的 L D V T测头对 刀 ;通 过 1 的 D C 驱动 主轴 电机和 伺服 6位 A 以及 其他 先进 技术 。超 精 密加 工 的精度 比传 统 的精 密加 工提 高 了 电机 :用 高 分辨 率 、高精 度 的编码 器和 光 栅 实现 系统 的 闭环 双位 个 以上 的数 量级 ,除需要 采用 新 的加工 方 法或 新 的加工 机 理之 置反馈 控制 。控 制 系统 框 图如下 图所 示 。 外 ,对工 件材 质 ,加工 设备 、工 具 、测量 和 环境 条件 等都 有特 殊 的要 求 。工件 材质 必须 极 为细致 均匀 ,并经 适 当处理 以消除 内部 残余 应力 ,保 证高 度 的尺寸 稳 定性 , 防止 加 工后 发 生变形 。这 些 条件 是靠 综合 应用 精密 机械 、精 密测 量 、精 密伺 服 系统和 计 算机 控制等 各种 先进 技术 获得 的 。 三 、开放式 数控 系统 的特 点 目前 的专用 数控 系统 ( 括 软件 和硬 件 ) 基 本 不具 备可移 植 包 , 性 ,都是 为特 定的机 床 或设 备专 门开 发 的 ,从而 使得 其成 本十 分 昂贵 。随 着制造 技 术 的发展 ,要 求整 个制 造 系统 具有 更多 的 开放 性 ,集 成 为~个 具有 更大 柔性 的 系统 。在 九十 年代 初 就出 现 了开 放 式数 控系统 的概 念 ,目前 的开放式 数控 系统 多 以 P C机 为基础 , 配 上各 种控 制卡 。与 以往 的专 用 数控 系统 相 比, 开放 式数 控系 统 般具 有如 下特 点 :一是 格较 低 ,性 能价 格 比极 高; 二是 模块 化 五 、结 束语 的设计 ;三 是丰 富友 好 的人机 界 面; 四足优 良的 开放 性能 ;五 足 可 以预 见 ,开放 式 数控 系统 以其 自身的 优越 性将会 成 为未 来 支 持多种 操作 平 台等 。 先进 数控 系统 的主流 ,在 超精 密加 工 中 的应用 也会 更加 广泛 ,我 四、开放 式数 控系 统在 超精 密D - 中的应 用 nT - 们应 该抓 紧 时间采 取措 施 ,投 入 大量人 力 、财 力进 行研 究开 发 , 开放 式数 控 系统 由于其 1身 的优越 性 , 目前 在 超精 密加 工 中 推动 我 国数控 技术 的发 展 。 9 也得 到 了较广 泛 的应用 。 参考 文献 : ( )国 外 开放 式 数 控 系 统 在超 精 密 加 工 中的 应 用 。 英 国 [] 明 娟 . 谈 数 控 机 床 的 故 障 分 析 与 维 修 【] 职 一 1王 浅 J . R n nu a kP emo公 司在 八 十年 代末开 发 了 Na oom3 0机床 。该机 业 , 01 , 2 1 9 1 0 n fr 0 2 01 :3 —4 床不 仅能 够进 行切 削加 工 ,还可 以用 金 刚石 砂轮 进行 磨 削 ,能加 [] 智, 军, 志颖 . 高数 控机 床 系统 工 作稳 定性 的方 法 【 . 2郑 郭 周 提 J 科 】 工直 径为 3 0 0 mm 的非 球面 金属 反射 镜 。 机床 的控 制 系统采 用 的是 技 资讯 , 1 ,: 2 0 9 0 6 4 美 国 D L AT U 公司 的可编 程 多轴运 动控 制 器 ( MA 。该控 [] 明琳 , ET A P C) 3游 丁旭, 阳.P 神 经 网络 在数 控 系统 故 障诊 断 中应 用【】 潘 B J_ 制器 采用 了先进 的数字信 号 处理 技术 。 机 电技 术 ,0 0 12 —2 2 1 ,:02
纳米运动精度光刻机超精密双工件台技术与应用
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