Устройство для трансформации координат

 

.ОП ИСАНИ Е

И ЗОВРЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советски к

Социалистических

Республик

„„985765 (89) 137498 ГДР.{ S l ) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 06 06.79(21) 7770607/18-24 (23) П риоритет - (32) 28.06.78

{3! ) ЧЧPCP5Dl206322 (ЗЗ) ГДР (53) N. Кл.

GO5D 3 00

Государствекньй кюиитвт

СССР ао девам кзабрв1вккй в еиръпкй

Онубликоване 30.12.82.Бюллетень йв 48 (53) УДК681 32 (O88.8) Дата опубликования описания 30.12.82

@СЙ {)о« „ У я

И ностра нец

Фиркерт Гюнтер (ГДР) (72) Автор изобретения

Иностранное предприятие (Tl) Заявитель ФЕБ Электромат им. ФЕБ Комбинат Мик (ГДР) (54) УСТРОЙСТВО Д,ПЯ ТРАНСФОР ЩЦИИ КООРДИНАТ

3 а

Изобретение относится к автоматике и может применяться в автоматах кон тактирования.

Известны технические решения, для ко торых трансформация аналоговым способом и у которых позиционирование осуществляется в виде дискретных шагов при помощи шаговых электродвигателей.

Аналогичный способ, например, описы.вается в описании изобретения ФРГ }а

9E-GS 24 48 843. Требующиеся для этого цифро-аналоговые преобразователи определяют точность способа. Выбор цифровых концепций улучшает точность.

Кроме того, известно такое решение, 11 при котором обусловленный технологией поворот чипа на определенный угол ком пенснруется тем, что система поворачивается вокруг оси Z на величину обу словленного технологичными операциями 2о

I поворота угла назад, в результате чего оба поворота будут компенсировать друг друга взаимно.

Недостаток данного решения заключается в необходимости дополнительного привода и в результирующих из этого повышенных механических затратах.

Цель изобретения заключается в транс- формации, координат островков соединения смешанного по отношению к идеальному положению на гребенчатой полосе в линейных координатах и углах чипа для as томатического контактирования в машинные координаты.

Поставленная цель достигается тем, что в выбранной схеме, исходя из величин координат смещения и йоворота угла чипа, осуществляется откорректировка машинных координат для каждого островка соединения.

Трансформация координат чипов в машинные координаты осуществляется в раз работанном для этой операции устройстве.

Предлагаемое устройство состоит из ужв известных входных блоков для машинных координат + х; у для чипа, нз ходящвгося в идеальном положении, из входных блоков для линейных координат смещения + Ь х; Ьу и из инкремвнтально. го датчика, который отдает пропорциосмешения у чипа по отношению к у, bÌ поворот чипа под углом по отноше

Cx„; yo)), х . трансформированную координату х чипа у . трансформирован5 Ную координату у чипа.

Блок-.схема предлагаемого устройства (фиг. 2) содержит входной блок 1 машиной координаты х, входной блок 2 машиной координаты у, входной блок 3

1О координаты смещения х, входной блок 4 координаты смещения д у, инкрементальный датчик 5, выходную память 6 транс--. формированной координаты х„, выходную память 7 трансформированной координа»

15 ты у,, блок 8 для оценки знаков, счетчик

9 команд, первое функциональное зацбми- наюшее устройство 10, второе функцио-. нальное запоминающее устройство 11, память 12 для знаков, мультипликатор го 13, блок 14 для корректирования координат, выходы 15 для знаков трансформированных координат чипов, механизм

16 управления.

Наименьший шаг перемещения, дости25 гаемый посредством шагового электродвигателя координатного стола, составляет 10 мкм, так что к разрядным выходам о координатные значения хс, ус привязываются в ступенях от 0 мкм до зо 90 мкм в шагах по 10 мкм. Кроме того, к разрядному выходу х 10" координатные значения причисляются в ступе нях по 100 мкм до значения 900, а к разрядному выходу n > н 10 причисля2 ются координатные значения,до 9000мкмв шагах по 1000 мкм.

Входные блоки 3 и 4 координат смешения + а х; + p у предусматриваются с разрядными выходами m н10 и

1 о

40 РЪ1 lo °

Как вытекает иэ разрядных выходов .

° Х ; д .= в1 х; ун 10", максимаш

К=О ин м нии „,.кД

45 . ьу„„ „990 мкм, что обеспечивается точностью предыдущего технологического .: процесса.

Инкрементальный датчик 5 выдает количество импульсов, пропорциональное значению поворота под углом + ЬЧ чипа по отношению к идеальному положению.

Максимальный угловой поворот, который также обеспечивается прудыдущим технологическим процессом, составляет

55 „„с,„ *=+0,08727 *= +5".

98376 5 нальное повороту под углом + Ч количество импульсов

Кроме того, устройство оснащено уже известными выходными запоминающими устройствами для трансформированных координат чипов х у, а также выхода Ф ми для знаков трансформированных координат чипов. При этом входные блоки для х ; уС непосредственно соединены с выходными запоминающими устройствами для х,.; у, Кроме того, к входным блоI кам для + х; у и к входным блокам для + Ьхс; д ус относятся по одному блоку оценки знаков и по одному операционному счетчику.

K датчику подключены первое функциональное запоминающее устройство для функции 51иьЮ, второе функциональное запоминающее устройство для функции (1-со5дЧ ), а также подпитываемац от первого функционального устройства память знаков. Функциональные запоминающие устройства соединены с мультипликатором, который, в свою очередь, соединен с блоком для корректирования координат. Кроме того, блок для оценки знаков соединен с памятью для знаков, с блоком для корректирования координат и с выходами знаков для трансформированных координат чипав

Блок управления соединен с мультипликатором, с счетчиком команд, блоком для корректирования координат, а также с командным входом Старт и с комаш ным выходом "Конец вычислительной операции, а блок для корректирования координат соединен с выходными памятями.

В случае небольших поворотов углов

+ дч могут реализоваться определенные аппроксимации, так что первое функциональное запоминающее устройство содержит для sindhi между прочим линейный счетчик, а второе функциональное запоминающее устройство содержит для (1 - СО&аЧ) Между прочим управляемый выбранной аппроксимацией функции линейный счетчик. Показание счетчиков функциональных запоминаюполх устройств соответствует функциональному значеншо обеих функций 5л и а Ч или (1 - со з И), На фиг. 1 дана схема расположения

«липов -по отношению к машинным координатам (при этом угол йЧ начерчен большим, чем 5 ); на фиг. 2 - блоксхема предлагаемого устройства.

Схема (фиг. 1) содержит хс машинные координаты х, у машинные координаты у, д х координату смещения М по отношенйю к х, Ьу координату, Входные волоки 1 и 2 непосредственно связаны с выходами разрядности

5 МЬ76Ь 6 и„6 (0 9) в соотве гствии с анпроксиХ мацией. с. Ус- — n X > У х fO,ï е, (0...9) Кроме того, блок 8 оценки анаков

К=1 с соответствуювдьФ входами разрядности инеи с памятью 12 для знаков, с

2 блоком 14 для корректирования коорди10", р„ (0...9). нат и с выходами 15 для знаков транс-.

"г "г о к" У " .4opHpoaa x координат + „;у„ Механизм 16 управления соединен с

КРоме того, к входным блокам l и 2 мультипликатором 13, с счетчиком команд и к входным блокам 3 и 4 подключеыы 0 9, с блоком 14 для корректирования,коблок 8 оценки знаков и счетчик 9 команд. ординат, а также с командным входом

При этом к блоку 8 опенки знаков "Старт и с -командным выходом "ОконпэРедаютсЯ информации о знаках значений чание вычислительной операции а блок хс Ус % «с3 Усе а также K счетчику ко-. 14 для корректирования координат соею динен с выходными памятями 6 и 7.

Маид 9 зиачеНия ., «7 X J х.Щ"

> .> Основой принципа действия Рештага«1ОО не ввод,т, в емого устройст являются еду"щие

Значения р х не вводятся в математические соотношения: в дальнейшем, что соответствует делению " с у ñ

-машинных координат на 10. соэЬV +х МиЬЧ+д

Трансформацией получается циональное запоминаютцее устройство 10 ху =хс - Ус Sin 4 -хс (1- СоЬЬЧ).+ с функцией s i n h Ч, второе функциональное

ФЬх запоминающее устройство 11 с функцией

С (1 -со&4Ч) и память 12 для знаков. >> + ьус (4).

Так как максимальный угловой лова После введения поправочных величин рот составляет + 5э, функция si и 49 К1 "К, получаются . подается линейной аппроксимации ь Ч х ="с-Kq -К2+КЗ, (5) ф Sindhi, s результате чего функциональ- уг ус 4 5 Ь (6) ное запоминающее устройство. 10 между -30 3 и К6 эадаютсЯ как величины паралпрочим может быть реализовано при по- лельного смещениЯ Поправочные коэфмощи линейного счетчика. При е»> целе ф ент 1 К> 4 w К5 mna T функсообразно предусматривать 872 импуль- и"Ями Углового повоРота. са для поворота под углом ЬЧ*= 0,08727*= Как видно нз УРавнений 3 и 4, для

Д5о тт определения поправочных коэффициентов в . функцию (1 - соэьч) можно аппрокси- функциональных запоминающих устройствах

° мировать по участкам при помощи ли«вычисляются функции sk n ьЧ и (1-соэ4М) нейных функций Е . При этом выгодной Мультипликация значений хс или у из оказалась аппроксимация р е. (1; 2; 3) . счетчика 9 команд с аппрокснмационными

Sindl= Ь Ч (l cos49), Фо величинами от бти ДЧ; (1-со549) выгод-.

0,000...0,0223 % = 0,0001 но производить в мультипликаторе 13

0,0224...К2х0,0032 f2 = 0,0002+ непрерывным сложением значений от.

+ К2; K2e(1...5) siп4+, (1-cosьЧ) в функциональных

0,0413."K х0,0016 Е = 0,0008+ запоминающих устройствах 10 и 11. При

+ K>, K> E(l...28). gg этом счетчик 8 команд выполнен как

Эти аппроксимации обеспечивают про- счетчик, работающий в обратном найрав- стую схемную реализацию. фуш циональ- ленни, и величина функционального зало ное запоминающее устройство 10 показы- минающего Устройства 10 и 11 слагается столько Раз, сколько составляла в

«4 д„„gp у начале вычислительной операциИ величи

К=1 на от хс или усе

rnite (0...9). Наряду с цифровой величиной функций необходимо оценивать также TaK Ear. при наимэн и наименьшем применявшем» и знак=углового поворота.

10 мкм и и наибольшем угле

Функциональное запоминающее устрой . скручивания 5 коррекция координат ство 11 при этом показывает разрядные 90 мкм.Ми 5 окаэыва

Я

3 10 мкм, то не требуется указание эна

-Х чений -; у ниже 100 мкм относительно выходы (соэд г)" и „1О

К=2 коррекйии угла. Поэтому не подают счетс? с

Табл и ца 2

Таблица 3

45 2

Е кУ 9 "оманд еНа«апа хс Ус ох ух10Эта аппроксимация обусловливает размножение относящихся к функциональным запоминающим устройствам 10 и 11 зна- 5 чений на множитель 10. Определенное при помощи поправочного коаффициента цифровое изменение координат х; у в величины х,, у осуществляется на ооновании переносимых величин, появляющихся в процессе обработки при сложении в наивысшем десятичном разряде. Пред посылкой является то, что величина первого слагаемого оказалась меньше наималейшей еднннцы откорректИруемого ко-. 5 ординатного значения.

Процесс непрерывного сложения управ- " ляется механизмом 16 управления, причем счетчик 9 команд, предварительно устанавливаемый цифрами вышеуказанных десятичных знаков от х ; у, отсчитыва-, С С ется на нуль. На каждом шагу выполняется операция сложения.

Если единицы координат чипов превышают «5, то результат счета счетчика команд. автоматически увеличивается на "1", чем определяется средняя погрешность аппроксимации.

В табл. 1 даны знаки корректировки., величин при помощи поправочйых коэф- 30 фициентов.

Таблица, 1 2 1 5 40

1 + 4

Параллельное смещение координат для чипов по отношению к машинным координатам определяется на основании + дх

+ p r+ аус + >

Направление параллельного смещения ,55 и квадрант координаты чипа определяют характер корректировки величины координаты чипа, т.е. сложение или вычитание поправочных величин.

5 8

Выходная буферная память 6 и 7 при атом выполнена как реверсивный счетчик, Соответствующие условия приводятся в табл. 2.

B результате обработки блоком 8 оценки знаков откорректировка отличается нижеследующими особенностями.

Если в процессе такой корректировки суммарная величина одной из трансформированных координат становится равной нулю, то для всех остальных корректировок переменяются знаки для коррека тировки величины. Одновременно переменяется знак трансформированной координаты.

В табл. 3 показана вся процедура: расчета откорректированных координат чипа одного островка соединения.

Во время процесса контактирования в каждом случае производится расчет откор ректированных координат чипа для следующего островка соединения. г

Старт вычислительного цикла, схема находится в исходном по« ложении

Ввести в выходную буферную па- мять бн 7и вблок 8оценки эна« ков величины х, ус и их информации о знаке Ввести в советчик 9 команд вели2

К чины М = Е

C,= K1

Если и „)5, то отсчет счетчика

9 команд повышается на "1"

985 765 10

Продолжение табл. 3

5 Выполнить корректировку .посредcTsoM K

6 Если знак корректировки значения становится положительным п1 средр0 ством К., то требуется стирание величин, введенных в вычислитель ную часть

7 Ввести в счетчик 9 команд эначеИ (,1=1. и .1о"

8 Корректировка производится посредством К>

9 . Стирать величины, введенные в

20, вычислительную часть

Ввести в счетчик 9 команд вели2 чины (X =- „„щк. кх"

11 Если п х > 5;- то результат счета счетчика 3 команд увеличивается на 1

12 Выполнение корректировки посредством К

13 Если знак корректировки значения становится положительным за счет

К,, то необходимо "стереть величины, введенные в вычислительную часть

14 Ввести в счетчик 9 команд велий 1HHy (C ) = 4 . И, „Х 4О

КУ

l5 Выполнение корректировки посредством К

16 Ввести в счетчик 9 команд вели» чину (ь Хс )

17 Выполнение корректировки посредством К

"45

18 Ввести в счетчик 9 команд велячину ("с

19 Корректировка выполняется посредством К

20 Выходная команда Окончание вы .

50 числительной операции

Ф о р м у л а и з о;б р е т е н и я1. Устройство для трансформации коорди т ип в. Опредем 1х координ тами смещения и поворотом под углом по отношению к машинным координатам, с входными блоками для ма1пииных коор . динат чипа в идеальном положении, с . входными блоками для координат смещения и с инкрементальным датчиком, который выдает пропорциональное угловому повороту количество импульсов,а также с выходными буферными памятями для транс формированаах координат чипов и выхода» ми знаков трансформированных координат чипов, о т л и ч а ю. щ е е с я тем, что входные блоки машинных координат непосредственно сс единены с выходными буферными памятями, к.входным блокам машинных координат и к входным блокам координат смещения принадлежат блок для оценки знаков и счетчик команд, что к ннкрементальному датчику подклю

:чены первое функциональное запоминающее устройство для функции 51пд Р, второе функциональное запоминающее устройство для функции, (1-Соей Р) и подпитываемая функциональным эапомина . ющим устройством память знаков, что,. функциональные запоминающие устройства соединены с мультипликаторам, который подключен к блоку корректирования Коор динат, что блок для оценки знаков сое» динен с памятью для знаков, с блоком для корректирования координат и с выходами для знаков трансформированных координат чипа, что механизм управления соединен с мультипликатором, со . счетчиком команд, с блоком для корректирования координат, а также с командным входом Старт и командным выходом

Окончание вычислительной операции, и что блок для корректирования координат со ецинен с выходами буферными памятями.

2. Устройство по и. 1 о т л и ч а- ю щ е е с я тем, что функциональное запоминающее устройство оснащено ли нейным счетчиком и что второе функциональное запоминающее устройство содер-. жит управляемый линейный счетчик.

Признано изобретением цо результатам экспертизы, осуществленной ведомс1 вом по изобретательству Германской Де макратической Республики. (985765

Составитель Л. Логачева

Редактор Н. Ковалева Техред М.Надь Корректор Г. Огар

Заказ 10164/68 Тираж 914 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изабретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушсжая наб;, д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4