晶片光学对中系统设计(CAD,CAXA,零件图,装配图,电路图)

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摘 要
光学对中系统主要应用于匀胶显影机，能不接触的进行偏移量测量，通过高精度定位系统实现高精度对中。
本次设计了一个由单片机控制的光学对中系统，主要完成了对中系统机械结构整体设计；XY工作台的结构设计计算、滚珠丝杠、直线滚动导轨的选择及其强度分析；以步进电机为进给驱动的驱动系统及其传动机构的分析设计计算；以80C51为主控芯片的数控系统硬件电路设计、系统初始化设计及系统软件方案设计和步进电机的控制程序设计。
关键词：XY工作台；单片机；光学对中系统
 
Abstract
The system of optical alignment for Silicon wafer is mainly used in Spin Coater, This system Non-contact measurement of wafer offset center of the circle, and than through high-precision positioning systems alignment.
This system is the design of a microcomputer-controlled optical alignment system, I Completed for the mechanical structure of the optical alignment design of the system; and the XY table of the structural design calculations, ball screws, linear motion guide the choice and strength analysis; Design of Drive and Control System for Stepper Motor and the Transmission System Design and Analysis；To 80C51 as the main chip in the CNC system hardware design, system design and system initialization software design and stepper motor control program design.

Key words：XY table；SCM；optical alignment system
 
设计题目
本次设计使用光学元件进行测量，传统的对中系统采用机械对中，对中系统要与晶片边缘进行接触，这样对晶片进行了二次污染，在要求高洁净的工艺中是不允许的，所以采用光学测量不接触，以实现防止二次污染晶片的目的，机械部分采用丝杠螺母步进电动机高精度定位结构，传统的对中系统没有高精度的定位系统，多数使用气缸，所以对中精度有限，所以采用丝杠螺母步进电动机组合来达到高对中精度要求。另外，对中系统本身为一单元，而根据实际应用要求预增加一个旋转切边的预留模块。这个模块将要与其他单元进行控制。

1.2.1 设计参数
设计主要分为两部分设计，机械传动系统设计，和伺服控制系统设计。机械系统设计要满足一下技术要求。
（1）机械定位精度0.01mm。
（2）小进给量0.005mm。
（3）小测量晶片大小Φ200mm。
（4）完成XY两个方向的定位。
（5）转切边转速大约为800r/min。
  [资料来源：http://think58.com]

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目 录
第1章 绪 论    1
1.1 设计题目    1
1.2 设计总体    1
1.2.1 设计参数    1
1.2.2 方案设计    1
第2章 XY工作台机械结构的设计    6
2.1 主传动运动设计    6
2.1.1 计算选择导轨    6
2.1.2 导轨上移动部件的质量估计    6
2.1.3 直线滚动导轨副的计算与选型    6
2.1.4 丝杠螺母选型与计算    7
2.2 电动机的选择    15
第3章 旋转台机械设计    17
3.1 同步带的设计计算    17
3.1.1 传动比i确定    17
3.1.2 功率的确定    18
3.1.3 选择带型和节距     18
3.1.4 小齿轮的选定    19
3.1.5 大齿轮的选定    19
3.1.6 中心距 的确定    19
3.1.7 效验带与小带轮的齿和数     19
3.1.8 额定功率的确定    19 [资料来源：www.THINK58.com]
3.1.9 确定实际所需同步带宽度     20
3.1.10 带的工作能力验算    20
第4章 气压系统设计    21
4.1 气压系统原理图    21
4.2 气压原件的选择计算    22
4.2.1 气压缸的选择计算    22
4.2.2 气压阀类元件的选用    23
第5章 控制系统设计    25
5.1 芯片的选择与连接    25
5.1.1 芯片的选择    25
5.1.2 初始化指令    31
5.1.3 中断指令    31
5.1.4 PID控制器指令    32
5.1.5 运动指令    33
5.2 控制流程    34
5.2.1 控制流程    34
第6章 结论    38
致谢    40 [来源：http://www.think58.com]