摘 要：隨著臺達(dá)機(jī)電自動化平臺的整體配套集成功能性日益提高，功能越來越全，在給客戶提供產(chǎn)品控制系統(tǒng)功能選擇及使用越來越方便及越來越多樣化。本文主要介紹臺達(dá)產(chǎn)品在超聲波全自動清洗設(shè)備的應(yīng)用。項目結(jié)合工藝分析對于程序空間優(yōu)化設(shè)計給出比較細(xì)致的討論。
關(guān)鍵詞：超聲波清洗 算法思路 程序空間優(yōu)化設(shè)計

1 引言

某超聲波設(shè)備有限公司主要生產(chǎn)應(yīng)用于電子等行業(yè)超聲波清洗設(shè)備。以前使用的進(jìn)口品牌的機(jī)電產(chǎn)品。因為行業(yè)內(nèi)競爭的日趨激烈，運營成本壓力較大，并且原有的控制系統(tǒng)逐漸在安全保護(hù)和控制的便利性上越來越不能滿足客戶的需求，加之在售后服務(wù)方面存在很多問題，導(dǎo)致該公司開始尋找新的合作伙伴。臺達(dá)機(jī)電自動化技術(shù)平臺的多樣化、極高的性價比、優(yōu)質(zhì)完善的售后服務(wù)體系等成為客戶的優(yōu)秀選擇。項目經(jīng)過一個月的時間對其全自動超聲波清洗設(shè)備開發(fā)成功，在其行業(yè)里全自動清洗達(dá)到行業(yè)領(lǐng)先，引起了不小的影響，對臺達(dá)工控產(chǎn)品在超聲波清洗行業(yè)的推廣打下了良好的基礎(chǔ)。

2 系統(tǒng)組成

超聲波清洗設(shè)備是電子行業(yè)必不可少的工藝裝備，廣泛應(yīng)用于硅片清洗等工藝環(huán)節(jié)。本文介紹的全自動超聲波清洗系統(tǒng)解決方案基于臺達(dá)機(jī)電一體化自動化技術(shù)平臺，自動化系統(tǒng)實現(xiàn)了上料、提拉、搬移、下放、下料工藝操作，提高了設(shè)備自動化程度和提高了產(chǎn)品的檔次。超聲波全自動清洗設(shè)備由PLC、伺服、機(jī)械手、超聲波發(fā)生器等部分組成，通過PLC對伺服的控制來達(dá)到對機(jī)械手的高精度控制，使硅片從第一槽一直到第十槽來達(dá)到硅片的清洗。超聲波全自動清洗設(shè)備的臺達(dá)解決方案自動化系統(tǒng)采用PLC技術(shù)。系統(tǒng)由PLC、觸摸屏、運動控制等單元集成，系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計參見框圖1。

圖1 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計
3 自動化清洗工藝設(shè)計

3.1工藝分析

本項目清洗設(shè)備由10個清洗槽組成。設(shè)計采用兩個機(jī)械手操作，第一個機(jī)械手分管1-8槽，第二個機(jī)械手分8-10槽，其中第8槽為公共槽，下放由第一個機(jī)械手完成，提拉由第二個機(jī)械手完成。具體工藝如下：

第一個清洗籃從上料架提出，放至第一槽，經(jīng)過1槽工藝時間，籃子從第一槽放至第二槽等待，然后機(jī)械手從第二槽位置挪到上料架位置，再提一籃放至第第一槽，接著機(jī)械手挪到第二槽位置，把第二槽中的藍(lán)提出放至第三槽，然后退回到第一槽把第一槽中的籃子放至第二槽，在回到上料架，從上料架位置提籃放至第一槽，然后機(jī)械手移至第三槽，把籃子從第三槽放到第四槽，然后在第二槽放至第三槽，第一槽放至第二槽，上料架到第一槽，再移至第四槽，第四槽的籃子移至第五槽，然后第三槽到第四槽。。。。。。，以此來推一直到第八槽，然后第二個機(jī)械手動作把第八槽移至第九槽，第九槽工藝時間到，然后放到第十槽，同時第一個機(jī)械手第7槽放至第八槽，八槽工藝時間到，第八槽放到第九槽，第一個機(jī)械手按照前面步驟，一直到上料架放到第一槽，第十槽工藝時間到，第二個機(jī)械手把第十槽籃子提出放到下料架，完成一個籃子中硅片的清洗，放好后等待第八槽中籃子的工藝時間，第二個機(jī)械手取第八籃放至第九籃……..，第二個機(jī)械手與第一個機(jī)械手動作邏輯獨立，唯一有關(guān)系的就是確保第8槽有籃子的時候，第一個機(jī)械手不能過去放籃子，同理沒有籃子的時候，第二個機(jī)械手不能去取籃子，兩個機(jī)械手不能同時出現(xiàn)在第八籃的上方，否則會出現(xiàn)不可預(yù)知的結(jié)果，損壞部件。

3.2 算法優(yōu)化設(shè)計

可以看出以上如果按平時一般的思路一步一步寫的話，會非常的繁瑣，如果要一步步寫的話，程序量非常的大，而且這只是其中一種模式，如果全都是一步步寫的話，估計程序兩會大于16K，使之出現(xiàn)EH2程序容量不夠?qū)懙那闆r，所以不得不使用更好的思路來寫程序。經(jīng)過考慮采用雙循環(huán)的思路寫程序，外循環(huán)為最前面槽的目標(biāo)位，內(nèi)循環(huán)為當(dāng)前槽的目標(biāo)位，這樣所有邏輯都是以循環(huán)中的目標(biāo)值來確定，這樣程序量大大的減少，程序控制在6000步以內(nèi)。

（1）正常清洗模式：此模式按前面的工藝處理。

（2）下班處理模式：在正常模式中如果按下下班處理模式，上料架不再上籃，等到第1個籃搬到第二個籃，直接搬第七槽搬到第八槽，以此類推，直到所有籃子全部出槽。

（3）故障處理模式：由于電器或機(jī)械出故障發(fā)生時，必須有一個故障處理模式，那故障處理首先機(jī)械手回到原點位置，然后從第八籃搬到第九籃，然后等待九槽工藝時間，時間到搬第九槽到第十槽，同時第一個機(jī)械手第七槽搬到第八槽，然后再調(diào)用下班模式，進(jìn)行故障處理。

（4）數(shù)據(jù)處理：由于槽的尺寸都是不一樣的，那在編寫程序時數(shù)據(jù)處理工作量是很大的，在數(shù)據(jù)處理時相同的依據(jù)就是我雙循環(huán)的數(shù)據(jù)。

4 結(jié)束語

本項目的技術(shù)難點之一就是一些邏輯及數(shù)據(jù)細(xì)節(jié)的處理非常的繁瑣。通過重點的分析和對應(yīng)設(shè)計，對于程序空間優(yōu)化給出比較細(xì)致的討論。(end)