CN115487973B - 一种多晶硅还原炉壁面喷涂控制方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种多晶硅还原炉壁面喷涂控制方法和系统，该方法包括：应用于喷涂控制系统，喷涂控制系统包括：机械臂装置、升降装置、控制装置和喷枪结构；控制装置用于：向机械臂装置发送第一控制信号，控制喷枪结构与还原炉内壁的第一区域之间保持第一状态；向升降装置发送第二控制信号，控制升降装置在第一方向上滑动，联动机械臂装置在第一方向运动，并控制喷枪结构与还原炉内壁的第二区域之间保持第一状态；在第一状态时，向喷枪结构发送第三控制信号，控制喷枪结构进行涂层喷涂；其中，第一方向为与喷涂系统的底面垂直的方向。本发明的方案解决了现有技术中存在的还原炉内壁喷涂旋转机构结构复杂、控制难度大问题。

Description

一种多晶硅还原炉壁面喷涂控制方法和系统
技术领域
本发明涉及多晶硅生产领域，特别是指一种多晶硅还原炉壁面喷涂控制方法和系统。
背景技术
多晶硅还原炉是光伏上游硅料核心的生产设备，其内壁状态显著影响生产能耗。针对多晶硅还原炉因高温氯腐蚀、壁面结垢、倒棒滑痕等导致的还原炉内壁红外反射率持续衰减，辐射换热耗散大量热量致使能量利用效率降低的问题，国内外开展了大量还原炉内壁修复及涂层技术研究工作。
目前行业内多使用热喷涂或冷喷涂制备还原炉涂层，在还原炉桶内固定喷涂设备，通过传动机构使还原炉桶产生旋转运动，喷涂设备只做升降运动，从而完成还原炉桶内壁全范围内的喷涂。还原炉桶体积大、重量达20吨，同时为非对称结构，旋转易产生偏心倾倒，要实时控制和调整还原炉桶(大尺寸、大惯性的非对称设备)的旋转速度，以保证喷涂质量，因此旋转机构结构复杂、制造成本高、控制难度大。
发明内容
本发明的目的是提供一种多晶硅还原炉壁面喷涂控制方法和系统，以解决现有技术中存在的还原炉内壁喷涂旋转机构结构复杂、制造成本高、控制难度大的问题。
为达到上述目的，本发明的实施例提供一种多晶硅还原炉壁面喷涂控制方法，应用于喷涂控制系统，所述喷涂控制系统包括：机械臂装置、升降装置、控制装置和喷枪结构；
所述控制装置用于：向所述机械臂装置发送第一控制信号，控制所述喷枪结构与还原炉内壁的第一区域之间保持第一状态；
所述控制装置还用于：向所述升降装置发送第二控制信号，控制所述升降装置在第一方向上滑动，联动所述机械臂装置在所述第一方向运动，并控制所述喷枪结构与还原炉内壁的第二区域之间保持所述第一状态；
所述控制装置还用于：在所述第一状态时，向所述喷枪结构发送第三控制信号，控制所述喷枪结构进行涂层喷涂；
其中，所述第一方向为与所述喷涂系统的底面垂直的方向；所述第一区域为所述机械臂装置所伸缩的最大范围区域；所述第二区域为还原炉内壁的非第二区域的区域。
可选地，所述控制装置还用于：
获取还原炉内壁的三维数据，构建三维模型，并确定所述机械臂装置和所述升降装置的参数范围；
获取所述机械臂装置和所述升降装置的实时参数，控制所述机械臂装置和所述升降装置的实时参数满足所述参数范围。
可选地，所述第一状态为：
所述喷枪结构与所述第一区域或所述第二区域上的点位置垂直，且所述喷枪结构与所述第一区域或所述第二区域上的点位置之间的距离处于180mm至200mm之间。
可选地，所述喷涂控制系统还包括与所述控制装置连接的通风降温装置的情况下；
在所述喷枪结构进行涂层喷涂前的第一预设时间，所述控制装置还用于向所述通风降温装置发送第一开启信号，所述通风降温装置根据所述第一开启信号，开启通风降温功能。
可选地，所述喷涂控制系统还包括与所述控制装置连接的除尘装置的情况下；
在所述喷枪结构进行涂层喷涂前的第二预设时间，所述控制装置还用于向所述除尘装置发送第二开启信号，所述除尘装置根据所述第二开启信号，开启除尘功能。
可选地，所述控制装置还用于：
获取还原炉内壁的圆柱部分的第一三维数据；
根据所述第一三维数据，确定奇点数据集合；
根据所述奇点数据集合，确定所述机械臂装置和所述升降装置的避障数据。
可选地，所述控制装置还用于：
获取还原炉内壁的炉顶部分的第二三维数据；
根据所述第二三维数据，确定炉顶弧度离散数据集合；
根据所述炉顶弧度离散数据集合，确定炉顶部分中每一炉顶弧度对应的所述喷枪结构的启停点。
可选地，所述控制装置还用于：
根据所述奇点数据集合，确定所述还原炉内壁的圆柱部分的喷涂参数数据；
所述圆柱部分的喷涂参数数据包括所述圆柱部分对应的喷涂时间、所述圆柱部分对应的喷涂用粉量、所述圆柱部分对应的喷涂用气量、所述圆柱部分对应的喷涂间断次数、所述圆柱部分对应的喷涂间断时间点和所述圆柱部分对应的作业释放能量数据中的至少一项。
可选地，所述控制装置还用于：
根据所述炉顶弧度离散数据集合，确定所述还原炉内壁的炉顶部分的喷涂参数数据；
所述炉顶部分的喷涂参数数据包括所述炉顶部分对应的喷涂时间、所述炉顶部分对应的喷涂用粉量、所述炉顶部分对应的喷涂用气量、所述炉顶部分对应的喷涂间断次数、所述炉顶部分对应的喷涂间断时间点和所述炉顶部分对应的作业释放能量数据中的至少一项。
为达到上述目的，本发明的实施例提供一种多晶硅还原炉壁面喷涂控制系统，包括：机械臂装置、升降装置和控制装置；
所述机械臂装置上设置有喷枪结构；
所述机械臂装置与所述升降装置连接；
所述控制装置与所述机械臂装置和所述升降装置分别连接；
其中，所述控制装置用于：向所述机械臂装置发送第一控制信号，控制所述喷枪结构与还原炉内壁的第一区域之间保持第一状态；
所述控制装置还用于：向所述升降装置发送第二控制信号，控制所述升降装置在第一方向上滑动，联动所述机械臂装置在所述第一方向运动，并控制所述喷枪结构与还原炉内壁的第二区域之间保持所述第一状态；
所述控制装置还用于：在所述第一状态时，向所述喷枪结构发送第三控制信号，控制所述喷枪结构进行涂层喷涂；
其中，所述第一方向为与所述喷涂系统的底面垂直的方向；所述第一区域为所述机械臂装置所伸缩的最大范围区域；所述第二区域为还原炉内壁的非第二区域的区域。
本发明的上述技术方案的有益效果如下：
上述技术方案中，喷涂控制方法应用于喷涂控制系统，所述喷涂控制系统包括：机械臂装置、升降装置、控制装置和喷枪结构；控制装置用于：向所述机械臂装置发送第一控制信号，控制所述喷枪结构与还原炉内壁的第一区域之间保持第一状态；所述控制装置还用于：向所述升降装置发送第二控制信号，控制所述升降装置在第一方向上滑动，联动所述机械臂装置在所述第一方向运动，并控制所述喷枪结构与还原炉内壁的第二区域之间保持所述第一状态；所述控制装置还用于：在所述第一状态时，向所述喷枪结构发送第三控制信号，控制所述喷枪结构进行涂层喷涂，采用该技术方案的控制方法，在还原炉不旋转的情况下，通过小型机械臂装置及升降装置的运动，实现炉桶内壁高质量的喷涂修复，解决了现有技术中存在的还原炉内壁喷涂旋转机构结构复杂、制造成本高、控制难度大的问题。
附图说明
图1为本发明实施例提供的多晶硅还原炉壁面喷涂控制方法的流程图；
图2为本发明实施例提供的多晶硅还原炉壁面喷涂控制系统的结构图。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
应理解，说明书通篇中提到的“一个实施例”或“一实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“在一个实施例中”或“在一实施例中”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。
在本发明的各种实施例中，应理解，下述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
另外，本文中术语“系统”和“网络”在本文中常可互换使用。
在本申请所提供的实施例中，应理解，“与A相应的B”表示B与A相关联，根据A可以确定B。但还应理解，根据A确定B并不意味着仅仅根据A确定B，还可以根据A和/或其它信息确定B。
如图1所示，本发明实施例的一种多晶硅还原炉壁面喷涂控制方法，应用于喷涂控制系统，所述喷涂控制系统包括：机械臂装置、升降装置、控制装置和喷枪结构；
机械臂装置可以为多自由度机械臂，该机械臂装置设备控制惯量小，可实现六自由度空间姿态控制，自轨迹控制精度和重复精度均达到0.001mm，保证了喷枪结构的位置和喷涂轨迹的稳定。
由于还原炉的炉桶工件尺寸达到4.5米高度，本发明在机械臂基础上增加了升降装置(机械臂装置固定在升降装置上)，升降装置动态位置精度为1mm，升降装置和机械臂装置通过机械臂装置外部轴互联，实现两者动态联动，满足4.5米尺寸范围的喷涂作业。
控制装置(升降装置和机械臂装置外部轴连接，成为一体的机械臂)内建智能路径规划、运动轨迹自动寻优、智能奇点排除、动态位置检测等控制技术和方法，实时保证喷涂质量。
所述控制装置的控制方法包括：步骤101，向所述机械臂装置发送第一控制信号，控制所述喷枪结构与还原炉内壁的第一区域之间保持第一状态；
步骤102，向所述升降装置发送第二控制信号，控制所述升降装置在第一方向上滑动，联动所述机械臂装置在所述第一方向运动，并控制所述喷枪结构与还原炉内壁的第二区域之间保持所述第一状态；
步骤103，在所述第一状态时，向所述喷枪结构发送第三控制信号，控制所述喷枪结构进行涂层喷涂；
其中，所述第一方向为与所述喷涂系统的底面垂直的方向；所述第一区域为所述机械臂装置所伸缩的最大范围区域；所述第二区域为还原炉内壁的非第二区域的区域。
本发明的控制方法基于多自由度机械臂装置和自动的升降装置，在还原炉位置固定不变的条件下，向所述机械臂装置发送第一控制信号和第二控制信号，控制喷枪结构与还原炉内壁之间保持第一状态，结合具体炉桶尺寸或3D(三维)模型，通过智能路径规划、运动轨迹自动寻优、智能奇点排除、动态位置检测等控制方法，在第一状态时，向所述喷枪结构发送第三控制信号，控制所述喷枪结构进行动态实时调整喷涂系统的位置及姿态，保证全炉壁面的喷涂质量。
可选地，所述第一状态为：
所述喷枪结构与所述第一区域或所述第二区域上的点位置垂直，且所述喷枪结构与所述第一区域或所述第二区域上的点位置之间的距离处于180mm至200mm之间。
本发明中，首先清洗还原炉内壁，并对喷枪结构进行预加热，原材料粉末通过预设的粉末填充装置导入至高压仓，来自高压仓的原材料粉末在喷枪结构内进行二次加热，喷嘴将气流加速至超音速，机械臂装置姿态控制，根据实现喷枪结构的位置和姿态控制，喷涂方向上保证喷枪结构和还原炉内壁的壁面的垂直，位置上保持喷枪到还原炉内壁的壁面的点位置距离在180mm至200mm之间，控制火焰温度3500度，粉体量5KG/小时，并保证喷枪结构做连续、匀速的圆周运动，在还原炉内壁上沿螺旋线轨迹进行沉积，最终涂满整个表面。通过该喷涂方法可避免喷涂过程中涂层发生氧化，能够最大限度保留涂层材料的本征性能，同时，在喷涂前利用高温保护性气体将钟罩内壁预热，使得在较低的喷涂条件下，获得高结合强度的涂层。
可选地，所述控制装置还用于，即上述的控制方法还包括：
步骤104，获取还原炉内壁的三维数据，构建三维模型，并确定所述机械臂装置和所述升降装置的参数范围；
步骤105，获取所述机械臂装置和所述升降装置的实时参数，控制所述机械臂装置和所述升降装置的实时参数满足所述参数范围。
该实施例中，步骤104，可以用户手动输入还原炉的三维数据，也可以通过用户输入还原炉型号，从云端获取与还原炉型号对应的还原炉三维模型，通过该三维模型，确定机械臂装置、升降装置及控制装置的控制参数，控制装置通过总线下达到以上各控制系统，如机械臂装置和/或升降装置。
在一具体实施方式中，升降装置联动控制和实现机械臂装置的姿态控制的有机联动，根据机械臂装置的姿态点位置信息满足在垂直水平面的方向的位置移动，在还原炉的炉桶圆柱部分保证单步位移3mm，并保证位置精度误差小于0.5mm；控制装置实时调节控制，即根据步骤104确定的机械臂装置和升降装置的参数范围(可以理解为设定参数)，实时调整喷枪结构的喷涂送气、送粉和点火时间，保证喷涂火焰温度和喷射粉体量稳定，火焰温度3500度，粉体量5KG/小时。
可选地，所述喷涂控制系统还包括与所述控制装置连接的通风降温装置的情况下；
在所述喷枪结构进行涂层喷涂前的第一预设时间，所述控制装置还用于向所述通风降温装置发送第一开启信号，所述通风降温装置根据所述第一开启信号，开启通风降温功能。
该实施例中，本发明可以实现通风降温系统控制。根据工艺需求，喷涂前的第一预设时间通风降温装置，如第一预设时间为5分钟；使还原炉的炉桶内气流相对稳定，避免对喷涂气流的影响；喷涂中根据喷枪装置的位置温度实时值，动态调整送风量，保证喷涂过程中炉顶内部温度不高于65摄氏度；喷涂结束时，根据工艺需求，喷涂工作停止后5分钟后关闭通风降温装置。
可选地，所述喷涂控制系统还包括与所述控制装置连接的除尘装置的情况下；
在所述喷枪结构进行涂层喷涂前的第二预设时间，所述控制装置还用于向所述除尘装置发送第二开启信号，所述除尘装置根据所述第二开启信号，开启除尘功能。
该实施例中，本发明的除尘装置控制根据工艺需求，为尽量减小除尘抽风系统对炉桶内气流影响，喷涂开始前第二预设时间(如3分钟)向所述除尘装置发送第二开启信号，除尘装置根据所述第二开启信号启动除尘装置，将对喷涂气流的影响降到最低。
可选地，所述控制装置还用于，即上述的控制方法还包括：
步骤106，获取还原炉内壁的圆柱部分的第一三维数据；
步骤107，根据所述第一三维数据，确定奇点数据集合；
步骤108，根据所述奇点数据集合，确定所述机械臂装置和所述升降装置的避障数据。
该实施例中，上述的第一三维数据包括还原炉内壁的圆柱部分的圆柱三维数据的提取信息，通过对第一三维数据进行奇点辨识数据处理，确定奇点数据集合，也就是x、y、z三维方向的奇点数据归集，根据奇点数据集合，可以确定x和z的维度方向的避障跳转位置信息，还可以确定z方向维度的避障信息，从而确定机械臂装置和升降装置的避障数据，满足喷枪结构在喷涂工作中的自动避障，提高喷涂效率。
具体的，所述控制装置还用于，即上述的控制方法还包括：
步骤109，根据所述奇点数据集合，确定所述还原炉内壁的圆柱部分的喷涂参数数据；
所述圆柱部分的喷涂参数数据包括所述圆柱部分对应的喷涂时间、所述圆柱部分对应的喷涂用粉量、所述圆柱部分对应的喷涂用气量、所述圆柱部分对应的喷涂间断次数、所述圆柱部分对应的喷涂间断时间点和所述圆柱部分对应的作业释放能量数据中的至少一项。
该实施例中，圆柱部分的喷涂参数数据用于反映喷涂工艺的技术指标的工艺参数。喷涂用粉量是控制喷涂涂层是否均匀的一个工艺参数，喷涂用气量和喷涂时间是喷涂涂层生成有关的工艺参数，喷涂间断次数、喷涂间断时间点和作业释放能量是用于控制喷涂过程的稳定性。本发明中，由于还原炉内壁并非是光滑的表面，故通过间断式喷涂可以满足不同的位置点采用不同的喷涂参数数据，保证喷涂涂层的均匀性。
可选地，所述控制装置还用于，即上述的控制方法还包括：
步骤110，获取还原炉内壁的炉顶部分的第二三维数据；
步骤111，根据所述第二三维数据，确定炉顶弧度离散数据集合；
步骤112，根据所述炉顶弧度离散数据集合，确定炉顶部分中每一炉顶弧度对应的所述喷枪结构的启停点。
本发明中，还原炉内壁的炉顶部分并非光滑的圆弧状，其炉顶部分是由多个弧度组合形成的，炉顶弧度离散数据集合是表征炉顶部分中每一炉顶弧度的集合数据，根据步骤112确定炉顶部分中每一炉顶弧度对应的所述喷枪结构的启停点，可以针对不同的炉顶弧度采用不同的喷涂参数(保证喷枪到炉壁位置在工艺要求范围内)，保证喷涂(质量)的稳定。
具体的，所述控制装置还用于，即上述的控制方法还包括：
步骤113，根据所述炉顶弧度离散数据集合，确定所述还原炉内壁的炉顶部分的喷涂参数数据；
所述炉顶部分的喷涂参数数据包括所述炉顶部分对应的喷涂时间、所述炉顶部分对应的喷涂用粉量、所述炉顶部分对应的喷涂用气量、所述炉顶部分对应的喷涂间断次数、所述炉顶部分对应的喷涂间断时间点和所述炉顶部分对应的作业释放能量数据中的至少一项。
在一发明实施例中，根据还原炉内壁的炉顶部分的喷涂参数数据，通过控制装置训练好一个线性回归模型预测效果参数；效果参数为反映喷涂效果(质量)的技术指标的参数；所述效果参数包括结合强度、孔隙率、晶相以及硬度；判断所述效果参数与预设效果参数的误差是否在第一误差阈值范围内；若是，根据还原炉内壁的炉顶部分的喷涂参数数据进行喷涂；若否，更新还原炉内壁的炉顶部分的喷涂参数数据，使所述效果参数与预设效果参数的误差在第一误差阈值范围内。
在另一具体实现方式中，控制装置用于获取还原炉内壁喷涂曲面空间形状的基本参数，根据基本参数规划机械臂装置和喷枪结构的喷涂路径，基于喷涂路径，根据预设的喷涂生产要求数据计算机械臂装置和喷枪结构喷涂工艺参数，根据喷涂工艺参数和喷涂路径控制机械臂装置和喷枪结构对还原炉内壁的内壁进行喷涂。
采用本发明的控制方法，在还原炉不旋转的情况下，通过小型机械臂装置及升降装置的运动，实现炉桶内壁高质量的喷涂修复，解决了现有技术中存在的还原炉内壁喷涂旋转机构结构复杂、制造成本高、控制难度大的问题。
如图2所示，本发明还提供一种多晶硅还原炉壁面喷涂控制系统，包括：机械臂装置21、升降装置22和控制装置23；
所述机械臂装置21上设置有喷枪结构24；
所述机械臂装置21与所述升降装置22连接；
所述控制装置23与所述机械臂装置21和所述升降装置22分别连接；
其中，所述控制装置23用于：向所述机械臂装置21发送第一控制信号，控制所述喷枪结构24与还原炉内壁的第一区域之间保持第一状态；
所述控制装置23还用于：向所述升降装置22发送第二控制信号，控制所述升降装置22在第一方向上滑动，联动所述机械臂装置21在所述第一方向运动，并控制所述喷枪结构24与还原炉内壁的第二区域之间保持所述第一状态；
所述控制装置23还用于：在所述第一状态时，向所述喷枪结构24发送第三控制信号，控制所述喷枪结构24进行涂层喷涂；
其中，所述第一方向为与所述喷涂系统的底面垂直的方向；所述第一区域为所述机械臂装置所伸缩的最大范围区域；所述第二区域为还原炉内壁的非第二区域的区域。
可选地，所述控制装置23还包括：
第一处理模块，用于获取还原炉内壁的三维数据，构建三维模型，并确定所述机械臂装置和所述升降装置的参数范围；
第二处理模块，用于获取所述机械臂装置和所述升降装置的实时参数，控制所述机械臂装置和所述升降装置的实时参数满足所述参数范围。
可选地，所述第一状态为：
所述喷枪结构与所述第一区域或所述第二区域上的点位置垂直，且所述喷枪结构与所述第一区域或所述第二区域上的点位置之间的距离处于180mm至200mm之间。
可选地，上述的多晶硅还原炉壁面喷涂控制系统还包括：
通风降温装置25，与所述控制装置23连接；
在所述喷枪结构24进行涂层喷涂前的第一预设时间，所述控制装置23还用于向所述通风降温装置25发送第一开启信号，所述通风降温装置25根据所述第一开启信号，开启通风降温功能。
可选地，上述的多晶硅还原炉壁面喷涂控制系统还包括：
除尘装置26，与所述控制装置23连接；
在所述喷枪结构24进行涂层喷涂前的第二预设时间，所述控制装置23还用于向所述除尘装置26发送第二开启信号，所述除尘装置26根据所述第二开启信号，开启除尘功能。
可选地，所述控制装置23还包括：
第三处理模块，用于获取还原炉内壁的圆柱部分27的第一三维数据；
第四处理模块，用于根据所述第一三维数据，确定奇点数据集合；
第五处理模块，用于根据所述奇点数据集合，确定所述机械臂装置和所述升降装置的避障数据。
可选地，所述控制装置23还包括：
第六处理模块，用于获取还原炉内壁的炉顶部分28的第二三维数据；
第七处理模块，用于根据所述第二三维数据，确定炉顶弧度离散数据集合；
第八处理模块，用于根据所述炉顶弧度离散数据集合，确定炉顶部分28中每一炉顶弧度对应的所述喷枪结构的启停点。
可选地，所述控制装置23还包括：
第九处理模块，用于根据所述奇点数据集合，确定所述还原炉内壁的圆柱部分27的喷涂参数数据；
所述圆柱部分27的喷涂参数数据包括所述圆柱部分27对应的喷涂时间、所述圆柱部分27对应的喷涂用粉量、所述圆柱部分27对应的喷涂用气量、所述圆柱部分27对应的喷涂间断次数、所述圆柱部分27对应的喷涂间断时间点和所述圆柱部分27对应的作业释放能量数据中的至少一项。
可选地，所述控制装置23还包括：
第十处理模块，用于根据所述炉顶弧度离散数据集合，确定所述还原炉内壁的炉顶部分28的喷涂参数数据；
所述炉顶部分28的喷涂参数数据包括所述炉顶部分28对应的喷涂时间、所述炉顶部分28对应的喷涂用粉量、所述炉顶部分28对应的喷涂用气量、所述炉顶部分28对应的喷涂间断次数、所述炉顶部分28对应的喷涂间断时间点和所述炉顶部分28对应的作业释放能量数据中的至少一项。
其中，上述多晶硅还原炉壁面喷涂控制方法的所述实现实施例均适用于该多晶硅还原炉壁面喷涂控制系统的实施例中，也能达到相同的技术效果，为避免重复，在此不再赘述。
上述范例性实施例是参考该些附图来描述的，许多不同的形式和实施例是可行而不偏离本发明精神及教示，因此，本发明不应被建构成为在此所提出范例性实施例的限制。更确切地说，这些范例性实施例被提供以使得本发明会是完善又完整，且会将本发明范围传达给那些熟知此项技术的人士。在该些图式中，组件尺寸及相对尺寸也许基于清晰起见而被夸大。在此所使用的术语只是基于描述特定范例性实施例目的，并无意成为限制用。如在此所使用地，除非该内文清楚地另有所指，否则该单数形式“一”、“一个”和“该”是意欲将该些多个形式也纳入。会进一步了解到该些术语“包含”及/或“包括”在使用于本说明书时，表示所述特征、整数、步骤、操作、构件及/或组件的存在，但不排除一或更多其它特征、整数、步骤、操作、构件、组件及/或其族群的存在或增加。除非另有所示，陈述时，一值范围包含该范围的上下限及其间的任何子范围。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种多晶硅还原炉壁面喷涂控制方法，其特征在于，应用于喷涂控制系统，所述喷涂控制系统包括：机械臂装置、升降装置、控制装置和喷枪结构；
所述控制装置用于：向所述机械臂装置发送第一控制信号，控制所述喷枪结构与还原炉内壁的第一区域之间保持第一状态；
所述控制装置还用于：向所述升降装置发送第二控制信号，控制所述升降装置在第一方向上滑动，联动所述机械臂装置在所述第一方向运动，并控制所述喷枪结构与还原炉内壁的第二区域之间保持所述第一状态；所述第一状态为：所述喷枪结构与所述第一区域或所述第二区域上的点位置垂直，且所述喷枪结构与所述第一区域或所述第二区域上的点位置之间的距离处于180mm至200mm之间；
所述控制装置还用于：在所述第一状态时，向所述喷枪结构发送第三控制信号，控制所述喷枪结构进行涂层喷涂；
其中，所述第一方向为与所述喷涂控制系统的底面垂直的方向；所述第一区域为所述机械臂装置所伸缩的最大范围区域；所述第二区域为还原炉内壁的非第二区域的区域；
其中，所述方法还包括，所述喷枪结构工作前的准备条件，包括：清洗还原炉内壁，并对喷枪结构进行预加热，原材料粉末通过预设的粉末填充装置导入至高压仓，来自高压仓的原材料粉末在喷枪结构内进行二次加热，喷枪结构的喷嘴将气流加速至超音速；
在控制所述喷枪结构保持第一状态时，所述方法还包括：控制所述喷枪结构控制火焰温度3500度，粉体量5KG/小时，并确保喷枪结构做连续、匀速的圆周运动，在还原炉内壁上沿螺旋线轨迹进行沉积。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制装置还用于：
获取还原炉内壁的三维数据，构建三维模型，并确定所述机械臂装置和所述升降装置的参数范围；
获取所述机械臂装置和所述升降装置的实时参数，控制所述机械臂装置和所述升降装置的实时参数满足所述参数范围。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述喷涂控制系统还包括与所述控制装置连接的通风降温装置的情况下；
在所述喷枪结构进行涂层喷涂前的第一预设时间，所述控制装置还用于向所述通风降温装置发送第一开启信号，所述通风降温装置根据所述第一开启信号，开启通风降温功能。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述喷涂控制系统还包括与所述控制装置连接的除尘装置的情况下；
在所述喷枪结构进行涂层喷涂前的第二预设时间，所述控制装置还用于向所述除尘装置发送第二开启信号，所述除尘装置根据所述第二开启信号，开启除尘功能。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述控制装置还用于：
获取还原炉内壁的圆柱部分的第一三维数据；
根据所述第一三维数据，确定奇点数据集合；
根据所述奇点数据集合，确定所述机械臂装置和所述升降装置的避障数据。
6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述控制装置还用于：
获取还原炉内壁的炉顶部分的第二三维数据；
根据所述第二三维数据，确定炉顶弧度离散数据集合；
根据所述炉顶弧度离散数据集合，确定炉顶部分中每一炉顶弧度对应的所述喷枪结构的启停点。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述控制装置还用于：
根据所述奇点数据集合，确定所述还原炉内壁的圆柱部分的喷涂参数数据；
所述圆柱部分的喷涂参数数据包括所述圆柱部分对应的喷涂时间、所述圆柱部分对应的喷涂用粉量、所述圆柱部分对应的喷涂用气量、所述圆柱部分对应的喷涂间断次数、所述圆柱部分对应的喷涂间断时间点和所述圆柱部分对应的作业释放能量数据中的至少一项。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述控制装置还用于：
根据所述炉顶弧度离散数据集合，确定所述还原炉内壁的炉顶部分的喷涂参数数据；
所述炉顶部分的喷涂参数数据包括所述炉顶部分对应的喷涂时间、所述炉顶部分对应的喷涂用粉量、所述炉顶部分对应的喷涂用气量、所述炉顶部分对应的喷涂间断次数、所述炉顶部分对应的喷涂间断时间点和所述炉顶部分对应的作业释放能量数据中的至少一项。
9.一种多晶硅还原炉壁面喷涂控制系统，其特征在于，包括：机械臂装置、升降装置和控制装置；
所述机械臂装置上设置有喷枪结构；其中，所述喷枪结构工作前的准备条件，包括：清洗还原炉内壁，并对喷枪结构进行预加热，原材料粉末通过预设的粉末填充装置导入至高压仓，来自高压仓的原材料粉末在喷枪结构内进行二次加热，喷枪结构的喷嘴将气流加速至超音速；
所述机械臂装置与所述升降装置连接；
所述控制装置与所述机械臂装置和所述升降装置分别连接；
其中，所述控制装置用于：向所述机械臂装置发送第一控制信号，控制所述喷枪结构与还原炉内壁的第一区域之间保持第一状态；
所述控制装置还用于：向所述升降装置发送第二控制信号，控制所述升降装置在第一方向上滑动，联动所述机械臂装置在所述第一方向运动，并控制所述喷枪结构与还原炉内壁的第二区域之间保持所述第一状态；所述第一状态为：所述喷枪结构与所述第一区域或所述第二区域上的点位置垂直，且所述喷枪结构与所述第一区域或所述第二区域上的点位置之间的距离处于180mm至200mm之间；
所述控制装置还用于：在所述第一状态时，向所述喷枪结构发送第三控制信号，控制所述喷枪结构进行涂层喷涂；
其中，所述第一方向为与所述喷涂控制系统的底面垂直的方向；所述第一区域为所述机械臂装置所伸缩的最大范围区域；所述第二区域为还原炉内壁的非第二区域的区域；
所述控制装置还用于：控制所述喷枪结构控制火焰温度3500度，粉体量5KG/小时，并确保喷枪结构做连续、匀速的圆周运动，在还原炉内壁上沿螺旋线轨迹进行沉积。
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