專利名稱：一種多冗余安全保護的pecvd推舟自動控制系統的制作方法
技術領域：
本實用新型是一種多冗余安全保護的自動推舟控制系統，用于PECVD設備中完成工藝舟自動裝入石英管和從石英管中取出，屬光伏太陽能設備領域。
背景技術：
在現代光伏的生產工藝中，PECVD設備作為單晶硅和多晶硅電池片生產工藝的關鍵設備之一，設備的安全性和可靠性尤為重要。管式PECVD設備使用石英管作為沉積腔室，電阻爐作為加熱體，將一個可以放置 多片硅片的石墨舟插進石英管中進行沉積。由于石英管和石墨舟均為易損易碎部件且造價貴，并且要求石英管的管徑做到越小越節約空間而石墨舟的體積做到越大產能也越大，這樣對自動推舟控制提出了更高的要求。如果槳的運動定位失效或槳發生變形以及在取放舟過程中發生舟與槳脫離，均會發生安全事故，損壞部件影響生產。因此在推舟自動控制系統中亟待開發一種保護系統對石英管和石墨舟進行絕對的安全保護，以防止上述情況發生。

實用新型內容為了防止石英管和石墨舟被損壞，本實用新型旨在提供一種多冗余安全保護的PECVD推舟自動控制系統，該系統可為石英管和石墨舟提供冗余安全保護，保證絕對安全。為實現上述目的，本實用新型采用的技術方案是一種多冗余安全保護的PECVD推舟自動控制系統，包括爐門和用于承載石墨舟的槳，驅動槳水平運動及測量水平坐標值的槳水平運動軸電機與編碼器，驅動槳垂直運動及測量垂直坐標值的槳垂直運動軸電機與編碼器，其結構特點是，還包括槳水平運動左、右極限位傳感器，槳垂直運動上、下極限位，槳傾角檢測傳感器，槳上下舟位置保護傳感器，爐門開、關到位傳感器；所述槳水平運動左、右極限位傳感器，槳垂直運動上、下極限位，槳傾角檢測傳感器，槳上下舟位置保護傳感器，爐門開、關到位傳感器的信號輸出端均與PLC控制系統的信號輸入端相連。進一步地，在爐門處安裝了障礙物檢測傳感器，該爐口障礙物檢測傳感器的信號輸出端均與PLC控制系統的信號輸入端相連。籍由上述結構，承載石墨舟的槳能在水平方向和垂直方向運動，運動的定位方式采用編碼器和位置開關雙重定位方式。其中槳水平運動軸電機與編碼器、水平運動左右極限位傳感器和上下舟位置保護傳感器構成了槳的水平運動和定位；槳垂直運動軸電機與編碼器、槳垂直運動上下極限位和上下舟位置保護傳感器構成了槳的垂直方向運動和定位；槳傾角檢測傳感器實時檢測槳在水平方向的傾角，防止因槳的懸臂變形在推舟過程中舟撞上爐口或壓到石英管。爐門與推舟設計雙重聯鎖保護，爐門的開、關到位傳感器及爐口障礙物檢測傳感器負責推舟和爐門的互鎖保護，防止開關爐門時損壞石墨舟。全套動作由獨立監控PLC控制，各種動作通過電機與導軌配合自動完成，系統通過與管理計算機及到位傳感器進行聯鎖，保護石墨舟及工藝片的安全。[0010]以下對本實用新型做進一步的描述一種多冗余安全保護的PECVD推舟自動控制系統，如圖I所示，包括槳1，槳水平運動軸電機與編碼器2，槳垂直運動軸電機與編碼器3，槳水平運動左、右極限位傳感器4，槳垂直運動上、下極限位5，槳傾角檢測傳感器6，槳上下舟位置保護傳感器7，爐門8，爐門開、關到位傳感器9，爐口障礙物檢測傳感器10。所述的槳I :用于承載石墨舟，能進行兩軸運動，將石墨舟推入石英管或從石英管中取出石墨舟。所述的槳水平方向運動軸電機與編碼器2 :負責槳的水平方向運動驅動和水平坐標值的測量。 所述的槳垂直運動軸電機與編碼器3 :負責槳的垂直方向運動驅動和垂直坐標值的測量。所述的槳水平方向運動左右極限位傳感器4 :左極限位傳感器用于保護推舟過程中撞壞電極桿，右極限防止槳運動過程中脫軌。所述的槳垂直運動上下極限位傳感器5 :上下極限位傳感器用于防止槳的垂直運動過程頂上或壓上石英管，以免損壞石英管。所述的槳傾角檢測傳感器6 :用于實時測量槳的傾角，當傾角超過設定值時，限制槳的運動并報警，從而防止了在推舟時石墨舟撞到爐口或壓到石英管，有效地保護了石墨舟和石英管。所述的槳上下舟位置保護傳感器7 :用于從槳上取舟或放舟時槳該處的位置，與編碼位置構成雙冗余保護，防止自動上下舟時石墨舟不能落在指定位置，導致撞壞石墨舟或機械手。所述的爐口障礙物檢測傳感器10 :與爐門開關到位信號雙冗余保護石墨舟和爐門，以免石墨舟被爐門壓壞。開關爐門時均要檢測此信號，當爐口有障礙物時絕對不允許開關爐I ，防止石墨舟置在爐口時，爐門壓壞石墨舟。與現有技術相比，本實用新型的有益效果是I.槳運動定位采用編碼和位置傳感器雙重定位方式，防止一種定位方法失效發生安全事故，損壞石墨舟和石英管，極大提高了系統安全性和可靠性；2.槳在水平方向設計了傾角傳感器，能實時檢測槳的懸臂變形度，防止推舟時發生撞舟；3.爐口設計了障礙物檢測傳感器，聯鎖爐門的開與關，保護石墨舟因發生異常置于爐口時被爐門壓壞。

圖I為本實用新型一種實施例的結構示意圖。在圖中I-槳；2-槳水平運動軸電機與編碼器；3_槳垂直運動軸電機與編碼器4-槳水平運動左、右極限位傳感器；5_槳垂直運動上、下極限位傳感器；6_槳傾角檢測傳感器；7_槳上下舟位置保護傳感器；8-爐門；9_爐門開、關到位傳感器；10_爐口障礙物檢測傳感器。
具體實施方式

以下結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步的介紹，但不作為對本實用新型型的限定。一種多冗余安全保護的PECVD推舟自動控制系統，如圖I所示，包括爐門8和用于承載石墨舟的槳1，驅動槳I水平運動及測量水平坐標值的槳水平運動軸電機與編碼器2，驅動槳I垂直運動及測量垂直坐標值的槳垂直運動軸電機與編碼器3，其特征是，還包括槳水平運動左、右極限位傳感器4，槳垂直運動上、下極限位5，槳傾角檢測傳感器6，槳上下舟位置保護傳感器7，爐門開、關到位傳感器9，障礙物檢測傳感器10 ;所述槳水平運動左、右極限位傳感器4，槳垂直運動上、下極限位5，槳傾角檢測傳感器6，槳上下舟位置保護傳感器7，爐門開、關到位傳感器9，障礙物檢測傳感器10的信號輸出端均與P LC控制系統的信號輸入端相連。 工作時，首先調節好槳的水平左、右極限位4和垂直運動上、下極限位5。然后將槳I的水平軸運動2和垂直軸運動3進行初始化，找到各自的機械原點，建立坐標系。接著調節槳的水平度和槳的傾角檢測傳感器6的閾值。當槳水平運動軸和垂直運動軸均處在原點和上下舟位置傳感器有效時，推舟自動控制系統會向自動上下料系統發出可以上下舟信號，當槳上有舟時，槳會自動完成整個推舟過程和將石墨舟送入石英管內，當槳退到原點處時，并爐口障礙物檢測傳感器10未檢測到障礙物時，自動關上爐門8，成功地完成了一次推舟。本實用新型的特定實施例已對本實用新型的內容做了詳盡說明。對本領域一般技術人員而言，在不背離本實用新型精神的前提下對它所做的任何顯而易見的改動，都構成對本實用新型專利的侵犯，將承擔相應的法律責任。
權利要求1.一種多冗余安全保護的PECVD推舟自動控制系統，包括爐門(8)和用于承載石墨舟的槳(1)，驅動槳(I)水平運動及測量水平坐標值的槳水平運動軸電機與編碼器(2)，驅動槳(I)垂直運動及測量垂直坐標值的槳垂直運動軸電機與編碼器(3)，其特征是，還包括槳水平運動左、右極限位傳感器(4)，槳垂直運動上、下極限位(5)，槳傾角檢測傳感器￠)，槳上下舟位置保護傳感器(7)，爐門開、關到位傳感器(9)； 所述槳水平運動左、右極限位傳感器(4)，槳垂直運動上、下極限位(5)，槳傾角檢測傳感器(6)，槳上下舟位置保護傳感器(7)，爐門開、關到位傳感器(9)的信號輸出端均與PLC控制系統的信號輸入端相連。
2.根據權利要求I所述的多冗余安全保護的PECVD推舟自動控制系統，其特征是，在爐門⑶處安裝了障礙物檢測傳感器(10)，該爐口障礙物檢測傳感器(10)的信號輸出端均與PLC控制系統的信號輸入端相連。
專利摘要本實用新型公開了一種多冗余安全保護的PECVD推舟自動控制系統，屬于PECVD推舟保護設備領域。為了防止石英管和石墨舟被損壞，本實用新型包括爐門和槳，槳水平運動軸電機與編碼器，槳垂直運動軸電機與編碼器，槳水平運動左、右極限位傳感器，槳垂直運動上、下極限位，槳傾角檢測傳感器，槳上下舟位置保護傳感器，爐門開、關到位傳感器；所述槳水平運動左、右極限位傳感器，槳垂直運動上、下極限位，槳傾角檢測傳感器，槳上下舟位置保護傳感器，爐門開、關到位傳感器的信號輸出端均與PLC控制系統的信號輸入端相連。本實用新型極大地提高了PECVD推舟的安全性和可靠性。
文檔編號C23C16/52GK202576562SQ201220171879
公開日2012年12月5日 申請日期2012年4月21日 優先權日2012年4月21日
發明者鐘新華, 易文杰, 王迪平, 羅宏洋, 孫雪平, 胡振東 申請人:中國電子科技集團公司第四十八研究所