Brooks Atm 100 User manual

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Brooks Automation

Atmospheric Single-Arm Robot

User’s Manual

for the Atmospheric Top Mount

(ATM 100, 200, 300, 400, 500),

the Atmospheric Bottom Mount

(ABM 100, 200, 400, 500),

and the Flat Panel Display

(FPD 400, 500, 700)

Revision 1

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Atmospheric Single-Arm Robot

User’s Manual

BrooksAutomation

Revision 1

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AcuLigner, AcuLine, AcuTran, AcuTrav, AquaTran, Atmospheric Dual Arm Controller, Atmospheric Express,

Atmospheric Pre-aligner, Atmospheric Single-Arm Robot, BiSymmetrik, Dual Controller, ExpressLock, EQT 32,

EQT 200, FabExpress, FrogLeg, Gemini, Gemini Express, Gemini Express Tandem, Hercules, Hercules

Express, InCooler, InLigner, InLine Express, Integrated Front End, Leapfrog, Linear eXchange, Linear Track,

MagnaTran 7, MagnaTran 8 2-Axis, MagnaTran 8 3-Axis, MagnaTran 8 DFR, Marathon, Marathon Express, Mar-

athon Express Tandem, MultiTran, PASIV, PowerPak, Reliance ATR, Reliance DFR, Reliance WCR, Smart Con-

troller, TCM, Time Optimal Trajectory, TopCooler, Ultrasort, VacuTran, VCD, VCE, WAVE, WAVE II, and Z-Bot

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September 12, 2005 Revision 1 Per EC #33327 Part Number 127206

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Atmospheric Single-Arm Robot

User’s Manual

Brooks Automation

Revision 1 i

Contents

Figures. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ix

Tables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xi

Changes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xiii

Introduction

Atmospheric Single-Arm Robot Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1-2

Robot Accessories . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1-4

Robot Systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1-5

User Interfaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1-7

Configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1-8

About This Manual . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1-10

Note, Hazards, andPictograms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1-11

Specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1-12

Robot Specifications. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1-12

Site Requirements for Moving the Atmospheric Single-Arm Robot . . . . .1-12

Environmental Specifications. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1-12

Center of Gravity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1-13

Electrical Specifications. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1-14

Mechanical Specifications. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1-14

Vacuum Specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1-15

Seismic Specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1-15

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Contents Atmospheric Single-Arm Robot

User’s Manual

Brooks Automation

ii Revision 1

Safety

Regulatory Compliance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-2

Safety Considerations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-3

Personnel Safety Guidelines. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-3

Equipment Safety Guidelines. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-4

Robot Safeguards . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-6

Emergency Stop (EMS/MOFF) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-7

EMC and ESD Protection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-9

ESD/EMI Precautions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-9

Safety Labels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-10

Laser Warning Labels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-10

High Voltage Label . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-11

Pinch Point Label for SEMI S2 Systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-11

Fuse Label . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-11

Underwriter Lab Label . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-12

Manufacturing Labels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-12

SEMI S2 Systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-13

Safety Interlocks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-14

Mechanical Hazards . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-15

Electrical Hazards . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-17

Lockout/Tagout. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-17

Electrical Hazard Classifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-18

Laser Hazards. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-20

Gas Hazards . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-21

Chemical Hazards . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-22

Thermal Hazards . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-23

Vacuum Hazards . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-24

Fire and Explosion Hazards . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-25

Environmental Hazards . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-26

Noise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-26

Vibration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-26

Teach Pendant . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-27

Using the EMERGENCY STOP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-27

Using the Dead-Man Switch . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-27

Matrix of Emergency and Corrective Response Actions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-29

Material Safety Information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-30

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Atmospheric Single-Arm Robot Contents

User’s Manual

Brooks Automation

Revision 1 iii

Isopropyl Alcohol Safety Information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-31

MSDSs for C Grease. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-32

MSDS for LG 2 Grease. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-34

MSDS for Braycote 803 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-36

Installation

Site Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-2

Space . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-2

Environmental . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-2

Facilities Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-2

Unpacking and Inspection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-4

Unpacking Instructions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-4

Installation Procedure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-6

Tools and Materials . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-6

Mounting. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-6

Moving the Robot or Robotic system . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-7

Attaching the Robot to the Frame . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-8

Leveling the Robot. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-8

Connecting the Robot and Controller. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-11

Overcurrent Protection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-12

Facilities Connections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-13

Communication Connections. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-14

Connecting the Teach Pendant . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-15

Installing the EQT 32 Interface. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-16

Setup . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-18

Verifing Connections. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-18

Adjusting the Vacuum Sensor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-19

Verifying Vacuum Sensor Connections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-19

Safety Verification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-20

Teaching and Operating . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-21

Robot Axis and Station Naming Conventions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-21

Check-out . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-23

Alignment and Calibration. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-24

Subsystems

System Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4-2

Smart Controller. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4-3

Wafer Pre-Aligner . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4-3

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Contents Atmospheric Single-Arm Robot

User’s Manual

Brooks Automation

iv Revision 1

Linear Track . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4-3

User Interfaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4-4

Robot Accessories . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4-5

End Effectors. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4-5

Laser Scanner . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4-5

Operational Interfaces

Interface Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5-2

Power Connections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5-4

Electrical Connections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5-4

High Voltage Barriers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5-4

Controller Fuses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5-4

Ground Connections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5-4

Robot Cables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5-5

Operation

Theory of Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6-2

Moving and Homing a Robot Axis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6-3

Teaching Stations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6-4

Setting the Optional Z-Axis Brake. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6-5

Teaching a Robot Only . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6-6

Teaching a Robot and Pre-Aligner . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6-7

Scanner Mapping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6-9

Teaching the Scanner Mapping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6-11

Teaching the Scanner in Special Situations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6-13

Robot Parameter File . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6-14

Adjusting Robot Parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6-15

Flipper End Effector. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6-16

Accessing Galil Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6-16

Finding the Home Switch . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6-16

Applying Tension to the Spring. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6-17

Defining the Flip . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6-17

Saving the Positions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6-18

Testing the Flipper. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6-19

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Atmospheric Single-Arm Robot Contents

User’s Manual

Brooks Automation

Revision 1 v

Adjustments and Calibration

Atmospheric Single-Arm Robot Alignment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7-2

Required Tools and Test Equipment. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7-2

Alignment Strategy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7-2

Alignment Process . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7-3

Leveling the Atmospheric Single-Arm Robot . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7-4

Adjusting the Vacuum Sensor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7-4

Flipper Setup . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7-6

Setting up the Flipper . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7-6

Tuning PID Motor Parameters. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7-9

To tune the PID . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7-9

Robot Radial Home Flag, Index, and Offset Adjustments. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7-11

Tools and Equipment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7-11

To Adjust the Physical Position of the Home Flag:. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7-11

To Check and Adjust the Physical Position at the Index Position . . . . . . .7-13

To Set the Home Offset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7-14

Command Reference

Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8-2

Software Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8-2

Macros . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8-2

Coordinate File . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8-3

Robot Parameter File . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8-3

Commands and Macros for Robots. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8-4

Coordinate File . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8-4

Maintenance

Preventive Maintenance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9-2

Parts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9-2

Preventive Maintenance Schedule and Procedures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9-3

Cleaning. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9-4

Robot Leadscrew Lubrication Procedure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9-6

Tools Required Depending on your Robot . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9-6

Removal of the robot to be lubricated. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9-6

Determining which grease to use on your robot. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9-7

Vacuum Hose Replacement for the Outer Arm Link . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9-11

Required Parts and Tools . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9-11

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Procedure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9-11

Checking the Integrity of the Belts in the Robot . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9-14

Tools Required: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9-14

Procedure for the Inspection of the Robot Outer Link . . . . . . . . . . . . . . . . .9-14

Diagnostics for the Single-Arm Robot . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9-16

Using EQT to Run Diagnostics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9-17

Test 1: NVS-Ram Test . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9-18

Test 2: Galil and I/O Test . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9-19

Testing Input G. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9-19

Test 3: Encoder Read . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9-21

Test 4: Limit and Home Test . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9-22

Test 7: Servo Test . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9-23

Test 8: Home Test and Set. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9-24

Adjusting the Distance to Index on an ABM 400 Series with Track. . . . . .9-25

Test 9: R-Home Test and Set. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9-27

Test 10: Scaling Factor Test. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9-28

Test 11: Vacuum Valve and Vacuum Sensor Test. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9-29

Test 13: Scanning Test . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9-30

Using the Teach Pendant to Run Diagnostics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9-31

STEP #1 (NVSRAM Test) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9-31

STEP #2 (GALIL & I/O TEST) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9-32

STEP #3 (ENCODER READ TEST) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9-35

STEP #4 (LIMIT & HOME TEST) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9-35

STEP #5 (AMP. BOARD SETUP). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9-36

STEP #6 (AMP. MODULE SETUP) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9-36

STEP #7 (SERVO TEST) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9-36

STEP #8 (HOME TEST & SET). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9-36

STEP #9 (R-HOME TEST & SET). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9-38

STEP #10 (SCALING FACTOR TEST) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9-41

STEP #11 (VAC. VALVE/SENSOR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9-41

STEP #12 (ROBOT I/O’S) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9-42

STEP #13 (SCANNING) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9-42

Troubleshooting

Troubleshooting Overview. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10-2

Troubleshooting Robot Start up . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10-3

Robot Start Up Procedure. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10-3

Robot Will Not Home Procedure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10-6

Robot Will Not Servo On . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10-8

Using the Teach Pendant and EQT 32 to Troubleshoot . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10-10

Common Problems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10-11

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Frequently Asked Questions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10-12

What do I do if I get a new robot? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10-12

What do I do if I get a new controller? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10-12

Checking Robot Status . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10-14

Using the STAT/STAT2 Command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10-15

Checking NVSRAM with RNCS Command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10-18

Checking Limit Switch Status with the RLS Command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10-19

Using the GLST Command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10-23

Problem Causes and Suggested Actions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10-25

Aftermath Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10-29

Contact Brooks Automation Technical Support . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10-31

Appendices

Appendix A: Factory Default Settings. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11-2

Appendix B: Approved Laser Scanners. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11-3

Available Configurations of the HAMA Laser Sensors . . . . . . . . . . . . . . .11-4

Drawings

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Figures

Figure Title Page

1-1 Atmospheric Single-Arm Robots. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1-2

1-2 Atmospheric Top-Mount and Bottom -Mount Robots. . . . . . . . . . . . . . . . .1-3

1-3 Atmospheric Dual Arm Robot. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1-4

1-4 Atmospheric Wafer Pre-Aligner . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1-6

1-5 Robot Mounted to the Linear Track . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1-6

1-6 Terminal Emulation Window (EQT). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1-8

1-7 Teach Pendant . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1-8

1-8 Note, Caution, Warning, and Danger. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1-11

1-9 Atmospheric Single-Arm Robot Center of Gravity . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1-14

2-1 Robot System Safety Enclosure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-6

2-2 Emergency Stop Circuit and Interconnect Diagram. . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-8

2-3 Teach Pendants Models TTR 200 and TTR 100 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-27

3-1 Lift Points for the Robot . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-8

3-2 Leveling the Robot Arm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-9

3-3 Robot Connections. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-11

3-4 Controller Connections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-15

3-5 Terminal Mode Window. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-17

3-6 Polar Coordinate Positions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-21

4-1 Atmospheric System Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4-2

5-1 Typical Robot Connections. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5-3

5-2 Folding a Cable. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5-5

5-3 Folded Cable Tie-Wrapped . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5-5

7-1 Vacuum Sensor Potentiometer. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7-5

7-2 Center to Center Distance. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7-12

7-3 Center Overlapping Position (COP) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7-13

9-1 Zerk Fittings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9-8

9-2 Hole in Nut Holder . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9-8

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Figures Atmospheric Single-Arm Robot

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9-3 Zerk Fitting being Placed in the Threaded Grease Hole . . . . . . . . . . . . . . .9-9

9-4 Diagnostic Window . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9-17

9-5 NVS-RAM Window. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9-18

9-6 Galil and I/O Test Results Box . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9-19

9-7 Input G Details! Information Box . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9-20

9-8 Encoder Read Test Information Box . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9-21

9-9 Limit and Home Test Dialog Box . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9-22

9-10 Servo Test Dialog Box . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9-23

9-11 Home Test and Set: Waiting for Selection Dialog Box . . . . . . . . . . . . . . . . .9-24

9-12 Homing the Z Axis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9-24

9-13 Home Test and Set Dialog Box. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9-27

9-14 Scaling Factor Test Dialog Box. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9-28

9-15 Vacuum Valve/Sensor Test Dialog Box . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9-29

9-16 Scanning Test Dialog Box . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9-30

9-17 Hojming the Z Axis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9-37

9-18 Center Overlapping Position . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9-38

9-19 Arm Showing Arm Pulley Bolts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9-39

9-20 Axis R Moved to the Index Position . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9-40

10-1 Robot Will Not Start Up Flow Chart. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10-5

10-2 Robot Will Not Home Flow Chart. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10-6

10-3 Robot Will Not Servo On Flow Chart . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10-8

10-4 Information Request Results Box . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10-15

12-1 I/O Version 3 Schematic. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12-2

12-2 TTR-200 Teach Pendant DB37 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12-3

12-3 TTR-200 Teach Pendant DB68 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12-4

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Tables

Table Title Page

1-1 Robot Configuration Matrix. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1-9

2-1 Safety Agencies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-2

2-2 Electrical Hazard Classifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-19

2-3 Emergency Action Matrix. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-29

2-4 Material Safety Information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-30

3-1 Cable Connections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-18

6-1 Teach Pendant Hotkeys . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6-12

6-2 Commands for Changing Robot Parameters. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6-15

6-3 Galil Commands to Find the Edge of the Home Switch for the W Axis . .6-16

6-4 PR Comman to Specify aMove of a Numbe or Steps . . . . . . . . . . . . . . . . . .6-17

7-1 Galil Commands to Find the Home Switch . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7-6

8-1 Short List of Useful Commands and Macros. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8-4

9-1 Preventive Maintenance Schedule. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9-3

9-2 Diagnostic Tests . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9-16

9-3 Galil Commands . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9-25

9-4 Keys Recognized During Diagnostic Mode. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9-31

9-5 Robot Signal Cable Bits for Input Port G . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9-33

10-1 Stat for Robot Will Not Start Up Flow Chart . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10-3

10-2 Input G for Robot Will Not Start Up Flow Chart . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10-4

10-3 Stat for Robot Will Not Home Flow Chart. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10-7

10-4 Input G for Robot Will Not Home Flow Chart . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10-7

10-5 Stat for Robot Will Not Servo On Flow Chart . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10-9

10-6 Commands to Check Connections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10-14

10-7 Problem and Suggested Recovery for the 16 Status Bits . . . . . . . . . . . . . .10-16

10-8 Information in a 16-bit Status Word for Command RNCS . . . . . . . . . . . .10-18

10-9 Bit Comparison Between 6.0+ Firmware and Earlier Versions. . . . . . . . .10-20

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Tables Atmospheric Single-Arm Robot

User’s Manual

Brooks Automation

xii Revision 1

10-10 16 Bit Response to Firmware Earlier that 6.0 to the RLS Command . . . .10-21

10-11 Response to the GLST Command in 6.0+ Compared to Earlier Versions10-23

10-12 GLST Command Response for Firmware Earlier that 6.0. . . . . . . . . . . . .10-24

10-13 Troubleshooting Communication . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10-25

10-14 Troubleshooting Axis Cannot Servo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10-25

10-15 Troubleshooting Axis Cannot HOME . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10-26

10-16 Troubleshooting Robot Stops During Normal Operation . . . . . . . . . . . . .10-27

10-17 Troubleshooting Repeatability Problems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10-27

10-18 Troubleshooting Lost Station Values . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10-28

10-19 Troubleshooting Erratic Movement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10-28

11-1 Operational and Teach Mode. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11-2

11-2 Hana Laser Sensor Model Numbers and Options . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11-4

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Atmospheric Single-Arm Robot

User’s Manual

Brooks Automation

Revision 1 xiii

Changes

Overview

Changes may be made to this manual to ensure that it will continue to provide the

most complete documentation possible for the Brooks Automation Atmospheric Sin-

gle-Arm Robot. This section provides a brief description of each change.

This manual is not a controlled copy. Updates to this manual may be made as Tech-

nical Support Bulletins or as a new revision. To verify this manual is the current revi-

sion, call Brooks Automation Customer Support.

Revision 1

This manual was previously released as PRI Automation OEM Systems Atmospheric

Single-Arm Robot Manual part number 4000-0016 Revision B.

The following Technical Memos were added into the manual:

• 6-0000-0002-TM Flipper Setup Procedure

• 6-0000-0003-TM Procedure for PID Parameter Tuning

• 6-0000-0005-TM Procedure to Set Up Robot Radial Axis

• 6-0000-0007-TM Adjust Distance to Index

• 6-0000-00013-TM Robot Configuration Matrix

• 6-0000-0016 TM Robot Leveling

• 4000-0176 Robot Start-up Troubleshooting

• 4000-0177 Hama Sensors Configurations

• 4000-0918 Vacuum Hose Replacement for ATM Outer ARM LINK

• 4000-0920 Belt Inspection for ATM Robot Outer Link

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Changes Atmospheric Single-Arm Robot

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Brooks Automation

xiv Revision 1

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Atmospheric Single-Arm Robot

User’s Manual

Brooks Automation

Revision 1 1-1

1Introduction

Overview

This Introduction provides a brief overview of Brooks Automation Atmospheric Sin-

gle-Arm Robot, highlighting its features, subsystems, operation, and specifications.

Additionally, the chapter organization and a description of each chapter’s contents is

presented, and notation conventions are explained.

Chapter Contents