CN100526660C - 一种消除双作用气缸换向抖动的控制装置 - Google Patents
一种消除双作用气缸换向抖动的控制装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN100526660C CN100526660C CNB2006101652987A CN200610165298A CN100526660C CN 100526660 C CN100526660 C CN 100526660C CN B2006101652987 A CNB2006101652987 A CN B2006101652987A CN 200610165298 A CN200610165298 A CN 200610165298A CN 100526660 C CN100526660 C CN 100526660C
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- double
- acting cylinder
- valve
- control
- control gear
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Abstract
本发明公开了一种消除双作用气缸换向抖动的控制装置，连接于双作用气缸的两进气端控制其运动，控制装置包括：换向阀、双向调速阀与节流阀，换向阀的进口接气源，换向阀的一个出口通过双向调速阀接双作用气缸的一个进气端，换向阀的另一个出口通过节流阀接双作用气缸的另一个进气端。另外，控制装置中还包括检测单元与自动控制单元，用于检测双作用气缸运行情况，进而控制双作用气缸的工作。通过该控制装置可以消除气缸启动时活塞杆的“急速伸出”现象，也就是消除双作用气缸的换向时的“抖动”现象。提高双作用气缸稳定性与可靠性，同时不影响双作用气缸的运行时间要求。
Description
技术领域
本发明涉及机械设计领域的气动控制技术领域，特别是一种消除双作用气缸换向抖动的控制装置。
背景技术
在机械设计中经常会用到气动控制，气动控制因其设计灵活，控制方便而被广泛应用于自动机械中。但是，气动控制中驱动装置尤其是双作用气缸的换向时的“抖动”现象对气动控制的准确性与可靠性都有很大的影响。下面以气动控制在半导体加工设备中的应用进行具体说明。
在半导体加工过程中，对刻蚀环境的洁净程度要求非常高，机械结构会由于磨损等原因产生对环境污染的杂质颗粒，而液压机构难免有油污渗出对刻蚀环境造成较大的影响。而气动的传送与控制装置几乎不产生环境污染，被广泛地应用于半导体加工过程中。
以半导体加工过程中晶片举升装置为例，对晶片的加工通常是在反应腔室内进行的。通过传输机构如机械手将晶片送至反应腔室的静电卡盘上，静电卡盘内有电极并接入直流电源，加工过程中，晶片被静电卡盘通过静电作用固定于静电卡盘上面，加工完毕后，首先对晶片进行放电，然后通过举升装置把晶片升起，机械手进入反应腔室把晶片取走，然后准备加工下一片晶片。
晶片举升装置的工作结构示意图如图1所示，在半导体加工设备刻蚀机中，晶片6通过机械手放到升针4上，晶片举升装置控制升针4下降，晶片6被置于静电卡盘5上，并通过静电作用夹持住晶片6，此时，晶片6处于最低位置；然后开始刻蚀工艺过程。刻蚀工艺完成后，先消除静电卡盘5与晶片6之间的静电作用，然后晶片举升装置控制升针4升起，晶片6一直升到最高位，再由机械手取走。可见，升针4的上升与下降由晶片6举升装置完成，该装置由气缸3、连接件1、导杆2及升针4构成，图1中气缸3的活塞杆是向下放置的，活塞杆7伸出与缩入带动升针4的下降与上升。晶片6在最高位及最低位时，其中心轴的位置需要不变，而且在上升及下降过程中晶片6需要保持水平，不得抖动，更不能出现滑移，否则晶片6失位会引起刻蚀效果不理想，甚至造成晶片6的报废，所以该晶片举升装置必须运行平稳，气缸的控制尤为重要。
图2是图1所述晶片举升装置的控制装置的气路原理图。通过两位五通电磁阀100来控制双作用气缸300的有杆腔和无杆腔的进气转换，五通电磁阀100和双作用气缸300之间设有排气节流阀210、220，在两个腔进气转换完成后，活塞运行较稳定，低速平稳性好。
此控制装置存在的缺点在于，当该气路在气缸两个腔进气转换时，即气缸活塞杆7伸出或缩入瞬间，活塞会突然加速，也就是所述的“抖动”。在活塞杆7缩入瞬间，因为此时升针4埋在静电卡盘5上表面以下，运行平稳后才顶到晶片6，故不会引起问题；而当无杆腔开始充气瞬间，因为空气的可压缩性，出现活塞杆7的“急速伸出”现象，也就是所述的“抖动”。然后才过渡到平稳运行，这样会造成晶片6因与升针4瞬间脱离而造成晶片6失位，导致不良后果。
发明内容
鉴于上述现有技术所存在的问题，本发明的目的是：提供一种可以消除双作用气缸换向抖动的控制装置。保证气动控制中执行装置平稳，可靠地运行。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
本发明提供了一种消除双作用气缸换向抖动的控制装置，连接于双作用气缸的两进气端控制其运动，所述控制装置包括：换向阀、双向调速阀与节流阀，换向阀的进口接气源，换向阀的一个出口通过双向调速阀接双作用气缸的一个进气端，换向阀的另一个出口通过节流阀接双作用气缸的另一个进气端。
所述的控制装置还包括变速装置，变速装置包括两个两位二通阀，第一两位二通阀安装于设有双向调速阀的进气管路上，与所述双向调速阀串联，第二两位二通阀并联于串联连接的所述双向调速阀与第一两位二通阀的两端。
所述的两位二通阀为两位二通电磁阀。
所述的节流阀为单向节流阀。
所述的换向阀为两位五通电磁阀。
所述的控制装置还包括检测单元与自动控制单元；
检测单元，用于检测双作用气缸的运行位置状态；
自动控制单元，根据检测单元检测到的双作用气缸的运行位置状态参数，控制换向阀及两位二通阀的工作状态，进而控制双作用气缸的工作。
所述的检测单元包括检测双作用气缸的位置传感器。
由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明通过在双作用气缸的气动控制系统中设置一个控制装置，通过该控制装置改变进气管路中气流的流量，实现双作用气缸的平稳运行，消除了双作用气缸启动时活塞杆的“急速伸缩”现象，也就是消除双作用气缸的换向时的“抖动”现象。将其应用于刻蚀机晶片举升装置，可避免气缸启动时活塞杆“急速伸出”现象，提高双作用气缸稳定性与可靠性，同时不影响双作用气缸的运行时间要求，晶片不会出现失位，满足了刻蚀机对晶片举升装置的要求。
附图说明
图1所示现有技术的晶片举升装置的工作结构示意图；
图2所示图1晶片举升装置的控制装置的气路原理图；
图3所示为本发明第一实施例晶片举升装置的控制气路原理图；
图4所示为本发明第二实施例晶片举升装置的控制气路原理图。
具体实施方式
本发明的核心是在双作用气缸的气动控制系统中设置一个控制装置，通过该控制装置改变进气管路中气流的流量，实现双作用气缸的平稳运行，消除了双作用气缸启动时活塞杆的“急速伸缩”现象，也就是消除双作用气缸的换向时的“抖动”现象，同时不影响双作用气缸的运行时间要求。
下面将结合本发明具体实施例附图对本发明作详细说明。
实施例一
本发明提供的消除双作用气缸换向抖动的控制装置是在现有技术上的改进，如图3所示，作为换向阀的两位五通电磁阀10的进气口接气源，在两位五通电磁阀10的一个出口处连接一个双向调速阀30，该双向调速阀30的另一端接双作用气缸50的一个进气端。当晶片由最高位传送至最底位时，气流从两位五通电磁阀10的一个出口流出后通过双向调速阀30进入双作用气缸10的无杆腔，为了防止双作用气缸50在启动时气缸活塞杆“急速伸出”现象，可以通过双向调速阀30调节管路中气流的流速，使双作用气缸50平稳运行，双作用气缸50有杆腔内的气流通过单向节流阀40流入两位五通电磁阀10。此时，单向节流阀40起节流作用，双作用气缸50的无杆腔进气节流，有杆腔排气节流，双作用气缸50的活塞杆平稳伸出。当晶片由最低位传送至最高位时，两位五通电磁阀10控制双作用气缸50的两个腔进排气转换，气流通过单向节流阀40进入双作用气缸50的有杆腔，此时，单向节流阀40不起节流作用，使活塞杆缩入，而无杆腔内的气流通过双向调速阀30流入两位五通电磁阀10。此时，双作用气缸50有杆腔进气，无杆腔排气节流。
为了确保能够准确及可靠的控制双作用气缸的运行，可以在控制装置中增加检测单元和自动控制单元，检测单元通过位置传感器检测双作用气缸的运行位置状态，自动控制单元根据检测单元检测到的双作用气缸的运行位置状态参数，控制换向阀及两位二通阀的工作状态，进而控制双作用气缸的工作。
实施例二
本例作为本发明的一个优选实施例，为了保证双作用气缸的运行过程稳定，运行时间亦可满足要求，在控制装置中增加一个变速装置，如图4所示，在第一实施例晶片举升装置的控制气路中，增加一个变速装置，该变速装置包括两个第一两位二通电磁阀21与第二两位二通电磁阀22，第一两位二通电磁阀21安装于设有双向调速阀30的气管路上，与该双向调速阀30串联，第二两位二通电磁阀22并联于串联连接的双向调速阀30与第一两位二通电磁阀21的两端。当晶片由最高位传送至最低位时，两位五通电磁阀10控制双作用气缸50的两个腔进排气转换，此时，第一两位二通电磁阀21通电导通，而第二两位二通电磁阀22断电断开，双向调速阀30工作，无杆腔进气节流，有杆腔排气节流，双作用气缸50活塞杆平稳伸出，当晶片运行至接近最低位时，第一两位二通电磁阀21断电断开，第二两位二通电磁阀22通电导通，双作用气缸50的无杆腔表现为快速进气，而有杆腔依然排气节流，使双作用气缸50的活塞杆快速平稳运行至完全伸出；当把晶片由最低位传送至最高位时，两位五通电磁阀控制气缸的两个腔进排气转换，第一两位二通电磁阀21通电导通，而第二两位二通电磁阀22断电断开，双向调速阀30工作，无杆腔排气节流，有杆腔进气，双作用气缸50活塞杆运行一段后，升针顶到晶片，并平稳送至最高位。
同样，为了确保能够准确及可靠的控制双作用气缸的运行，可以在控制装置中增加检测单元和自动控制单元，检测单元通过位置传感器检测双作用气缸的运行位置状态，自动控制单元根据检测单元检测到的双作用气缸的运行位置状态参数，控制换向阀及两位二通阀的工作状态，进而控制双作用气缸的工作。
在以上实施例中，双作用气缸活塞杆可以向下放置，也可向上放置，都能取得相同的效果。当然双作用气缸的方向是不受任何限制的，只有在气动控制系统中包括双作用气缸可采用本发明的装置来进行控制，消除双作用气缸的换向时的“抖动”现象。也均是本发明的范围。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (6)
1、一种消除双作用气缸换向抖动的控制装置，连接于双作用气缸的两进气端控制双作用气缸的运动，其特征在于，所述的控制装置包括：换向阀、双向调速阀与节流阀，换向阀的进口接气源，换向阀的一个出口通过双向调速阀接双作用气缸的一个进气端，换向阀的另一个出口通过节流阀接双作用气缸的另一个进气端；
所述双向调速阀包括两个串联的单向节流阀，两个串联的单向节流阀中的单向阀的布置方向相反；
所述的控制装置还包括变速装置，变速装置包括第一两位二通阀和第二两位二通阀，第一两位二通阀安装于设有双向调速阀的进气管路上，与所述双向调速阀串联，第二两位二通阀并联于串联连接的所述双向调速阀与第一两位二通阀的两端。
2、根据权利要求2所述的消除双作用气缸换向抖动的控制装置，其特征在于：所述的第一两位二通阀和第二两位二通阀分别为两位二通电磁阀。
3、根据权利要求1或2所述的消除双作用气缸换向抖动的控制装置，其特征在于：所述的节流阀为单向节流阀。
4、根据权利要求1或2所述的消除双作用气缸换向抖动的控制装置，其特征在于：所述的换向阀为两位五通电磁阀。
5、根据权利要求1或2所述的消除双作用气缸换向抖动的控制装置，其特征在于：所述的控制装置还包括检测单元与自动控制单元；
检测单元，用于检测双作用气缸的运行位置状态；
自动控制单元，根据检测单元检测到的双作用气缸的运行位置状态参数，控制换向阀及第一两位二通阀和第二两位二通阀的工作状态，进而控制双作用气缸的工作。
6、根据权利要求5所述的消除双作用气缸换向抖动的控制装置，其特征在于：所述的检测单元包括检测双作用气缸的位置传感器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNB2006101652987A CN100526660C (zh) | 2006-12-15 | 2006-12-15 | 一种消除双作用气缸换向抖动的控制装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNB2006101652987A CN100526660C (zh) | 2006-12-15 | 2006-12-15 | 一种消除双作用气缸换向抖动的控制装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101201074A CN101201074A (zh) | 2008-06-18 |
| CN100526660C true CN100526660C (zh) | 2009-08-12 |
Family
ID=39516384
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CNB2006101652987A Active CN100526660C (zh) | 2006-12-15 | 2006-12-15 | 一种消除双作用气缸换向抖动的控制装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN100526660C (zh) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102305226A (zh) * | 2011-06-13 | 2012-01-04 | 江铃汽车股份有限公司 | 一种气控延时装置以及采用本装置的震压式造型机 |
| CN103162531A (zh) * | 2011-12-15 | 2013-06-19 | 中核建中核燃料元件有限公司 | 一种回转炉敲击器 |
| CN102518611A (zh) * | 2011-12-21 | 2012-06-27 | 上汽通用五菱汽车股份有限公司 | 气缸的速度调节装置 |
| CN102952937A (zh) * | 2012-11-19 | 2013-03-06 | 苏州新长光热能科技有限公司 | 具有双液压缸随动控制的翻料装置 |
| CN105090139B (zh) * | 2014-05-22 | 2018-01-19 | 北京北方华创微电子装备有限公司 | 上盖控制装置及半导体加工设备 |
| CN105041743B (zh) * | 2015-08-31 | 2017-08-25 | 徐州华东机械有限公司 | 一种气动单轨吊无级调速控制系统 |
| CN106770686A (zh) * | 2016-12-28 | 2017-05-31 | 天津精益铁安机电技术有限公司 | 一种气缸用气动随动系统 |
| JP7137160B2 (ja) * | 2018-06-13 | 2022-09-14 | Smc株式会社 | エアシリンダの流体回路 |
-
2006
- 2006-12-15 CN CNB2006101652987A patent/CN100526660C/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101201074A (zh) | 2008-06-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN100526660C (zh) | 一种消除双作用气缸换向抖动的控制装置 | |
| CN101216058B (zh) | 控制双作用气缸活塞移动速度的装置 | |
| JP4353335B2 (ja) | 複動形エアシリンダの位置決め制御機構 | |
| CN1993557A (zh) | 流体压力机组及流体压力机组的控制方法 | |
| CN201014008Y (zh) | 阀门定位器 | |
| CN105502234A (zh) | 可调速大推力液压升降台 | |
| CN110118208A (zh) | 适用于机械臂的液压系统和机械臂 | |
| CN109854557A (zh) | 一种带节能型压力预紧单元的双泵直驱电静液作动器 | |
| CN102597538A (zh) | 控制方案 | |
| CN202731325U (zh) | 同步顶升平移系统 | |
| CN111535393A (zh) | 挖掘机铲斗控制系统、方法及挖掘机 | |
| CN105114392B (zh) | 一种油缸、使用该油缸的全闭式液压系统及控制方法 | |
| CN110285098A (zh) | 节能电机驱动液压系统及其控制方法 | |
| CN2866921Y (zh) | 电气控换向阀 | |
| CN212297081U (zh) | 一种应急操作液压系统和液压启闭机 | |
| CN204493310U (zh) | 便携式液压自动往复机构 | |
| CN210196160U (zh) | 一种基于负流量控制的液压系统及工程机械 | |
| CN107100909B (zh) | 一种智能控制节能阀 | |
| JP2012194092A (ja) | 材料試験機 | |
| CN209818444U (zh) | 一种基于双向进压调节的液压缸位置控制系统 | |
| CN209510754U (zh) | 一种多油缸举升/下降同步数字液压控制系统 | |
| CN110240067A (zh) | 一种岸桥倾转-挂仓一体化电液控制系统及其控制方法 | |
| CN209195868U (zh) | 一种水平定向钻机液压控制系统 | |
| CN107120323B (zh) | 折弯机双向泵液压控制系统 | |
| CN107620746B (zh) | 一种水平定向钻机回拖力瞬间提升控制系统及控制方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP03 | Change of name, title or address | ||
| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: 100176 Beijing economic and Technological Development Zone, Wenchang Road, No. 8, No. Patentee after: Beijing North China microelectronics equipment Co Ltd Address before: 100016, building 2, block M5, No. 1 East Jiuxianqiao Road, Beijing, Chaoyang District Patentee before: Beifang Microelectronic Base Equipment Proces Research Center Co., Ltd., Beijing |