CN202576562U - 一种多冗余安全保护的pecvd推舟自动控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多冗余安全保护的PECVD推舟自动控制系统，属于PECVD推舟保护设备领域。为了防止石英管和石墨舟被损坏，本实用新型包括炉门和桨，桨水平运动轴电机与编码器，桨垂直运动轴电机与编码器，桨水平运动左、右极限位传感器，桨垂直运动上、下极限位，桨倾角检测传感器，桨上下舟位置保护传感器，炉门开、关到位传感器；所述桨水平运动左、右极限位传感器，桨垂直运动上、下极限位，桨倾角检测传感器，桨上下舟位置保护传感器，炉门开、关到位传感器的信号输出端均与PLC控制系统的信号输入端相连。本实用新型极大地提高了PECVD推舟的安全性和可靠性。

Description

一种多冗余安全保护的PECVD推舟自动控制系统

技术领域

本实用新型是一种多冗余安全保护的自动推舟控制系统，用于PECVD设备中完成工艺舟自动装入石英管和从石英管中取出，属光伏太阳能设备领域。

技术背景

在现代光伏的生产工艺中，PECVD设备作为单晶硅和多晶硅电池片生产工艺的关键设备之一，设备的安全性和可靠性尤为重要。

管式PECVD设备使用石英管作为沉积腔室，电阻炉作为加热体，将一个可以放置多片硅片的石墨舟插进石英管中进行沉积。由于石英管和石墨舟均为易损易碎部件且造价贵，并且要求石英管的管径做到越小越节约空间而石墨舟的体积做到越大产能也越大，这样对自动推舟控制提出了更高的要求。如果桨的运动定位失效或桨发生变形以及在取放舟过程中发生舟与桨脱离，均会发生安全事故，损坏部件影响生产。因此在推舟自动控制系统中亟待开发一种保护系统对石英管和石墨舟进行绝对的安全保护，以防止上述情况发生。

实用新型内容

为了防止石英管和石墨舟被损坏，本实用新型旨在提供一种多冗余安全保护的PECVD推舟自动控制系统，该系统可为石英管和石墨舟提供冗余安全保护，保证绝对安全。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种多冗余安全保护的PECVD推舟自动控制系统，包括炉门和用于承载石墨舟的桨，驱动桨水平运动及测量水平坐标值的桨水平运动轴电机与编码器，驱动桨垂直运动及测量垂直坐标值的桨垂直运动轴电机与编码器，其结构特点是，还包括桨水平运动左、右极限位传感器，桨垂直运动上、下极限位，桨倾角检测传感器，桨上下舟位置保护传感器，炉门开、关到位传感器；所述桨水平运动左、右极限位传感器，桨垂直运动上、下极限位，桨倾角检测传感器，桨上下舟位置保护传感器，炉门开、关到位传感器的信号输出端均与PLC控制系统的信号输入端相连。

进一步地，在炉门处安装了障碍物检测传感器，该炉口障碍物检测传感器的信号输出端均与PLC控制系统的信号输入端相连。

籍由上述结构，承载石墨舟的桨能在水平方向和垂直方向运动，运动的定位方式采用编码器和位置开关双重定位方式。其中桨水平运动轴电机与编码器、水平运动左右极限位传感器和上下舟位置保护传感器构成了桨的水平运动和定位；桨垂直运动轴电机与编码器、桨垂直运动上下极限位和上下舟位置保护传感器构成了桨的垂直方向运动和定位；桨倾角检测传感器实时检测桨在水平方向的倾角，防止因桨的悬臂变形在推舟过程中舟撞上炉口或压到石英管。炉门与推舟设计双重联锁保护，炉门的开、关到位传感器及炉口障碍物检测传感器负责推舟和炉门的互锁保护，防止开关炉门时损坏石墨舟。

全套动作由独立监控PLC控制，各种动作通过电机与导轨配合自动完成，系统通过与管理计算机及到位传感器进行联锁，保护石墨舟及工艺片的安全。

以下对本实用新型做进一步的描述：

一种多冗余安全保护的PECVD推舟自动控制系统，如图1所示，包括桨1，桨水平运动轴电机与编码器2，桨垂直运动轴电机与编码器3，桨水平运动左、右极限位传感器4，桨垂直运动上、下极限位5，桨倾角检测传感器6，桨上下舟位置保护传感器7，炉门8，炉门开、关到位传感器9，炉口障碍物检测传感器10。

所述的桨1：用于承载石墨舟，能进行两轴运动，将石墨舟推入石英管或从石英管中取出石墨舟。

所述的桨水平方向运动轴电机与编码器2：负责桨的水平方向运动驱动和水平坐标值的测量。

所述的桨垂直运动轴电机与编码器3：负责桨的垂直方向运动驱动和垂直坐标值的测量。

所述的桨水平方向运动左右极限位传感器4：左极限位传感器用于保护推舟过程中撞坏电极杆，右极限防止桨运动过程中脱轨。

所述的桨垂直运动上下极限位传感器5：上下极限位传感器用于防止桨的垂直运动过程顶上或压上石英管，以免损坏石英管。

所述的桨倾角检测传感器6：用于实时测量桨的倾角，当倾角超过设定值时，限制桨的运动并报警，从而防止了在推舟时石墨舟撞到炉口或压到石英管，有效地保护了石墨舟和石英管。

所述的桨上下舟位置保护传感器7：用于从桨上取舟或放舟时桨该处的位置，与编码位置构成双冗余保护，防止自动上下舟时石墨舟不能落在指定位置，导致撞坏石墨舟或机械手。

所述的炉口障碍物检测传感器10：与炉门开关到位信号双冗余保护石墨舟和炉门，以免石墨舟被炉门压坏。开关炉门时均要检测此信号，当炉口有障碍物时绝对不允许开关炉门，防止石墨舟置在炉口时，炉门压坏石墨舟。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1.桨运动定位采用编码和位置传感器双重定位方式，防止一种定位方法失效发生安全事故，损坏石墨舟和石英管，极大提高了系统安全性和可靠性；

2.桨在水平方向设计了倾角传感器，能实时检测桨的悬臂变形度，防止推舟时发生撞舟；

3.炉口设计了障碍物检测传感器，联锁炉门的开与关，保护石墨舟因发生异常置于炉口时被炉门压坏。

附图说明

图1为本实用新型一种实施例的结构示意图。

在图中：

1-桨；2-桨水平运动轴电机与编码器；3-桨垂直运动轴电机与编码器4-桨水平运动左、右极限位传感器；5-桨垂直运动上、下极限位传感器；6-桨倾角检测传感器；7-桨上下舟位置保护传感器；8-炉门；9-炉门开、关到位传感器；10-炉口障碍物检测传感器。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的介绍，但不作为对本实用新型型的限定。

一种多冗余安全保护的PECVD推舟自动控制系统，如图1所示，包括炉门8和用于承载石墨舟的桨1，驱动桨1水平运动及测量水平坐标值的桨水平运动轴电机与编码器2，驱动桨1垂直运动及测量垂直坐标值的桨垂直运动轴电机与编码器3，其特征是，还包括桨水平运动左、右极限位传感器4，桨垂直运动上、下极限位5，桨倾角检测传感器6，桨上下舟位置保护传感器7，炉门开、关到位传感器9，障碍物检测传感器10；所述桨水平运动左、右极限位传感器4，桨垂直运动上、下极限位5，桨倾角检测传感器6，桨上下舟位置保护传感器7，炉门开、关到位传感器9，障碍物检测传感器10的信号输出端均与P LC控制系统的信号输入端相连。

工作时，首先调节好桨的水平左、右极限位4和垂直运动上、下极限位5。然后将桨1的水平轴运动2和垂直轴运动3进行初始化，找到各自的机械原点，建立坐标系。接着调节桨的水平度和桨的倾角检测传感器6的阈值。当桨水平运动轴和垂直运动轴均处在原点和上下舟位置传感器有效时，推舟自动控制系统会向自动上下料系统发出可以上下舟信号，当桨上有舟时，桨会自动完成整个推舟过程和将石墨舟送入石英管内，当桨退到原点处时，并炉口障碍物检测传感器10未检测到障碍物时，自动关上炉门8，成功地完成了一次推舟。

本实用新型的特定实施例已对本实用新型的内容做了详尽说明。对本领域一般技术人员而言，在不背离本实用新型精神的前提下对它所做的任何显而易见的改动，都构成对本实用新型专利的侵犯，将承担相应的法律责任。

Claims (2)

1.一种多冗余安全保护的PECVD推舟自动控制系统，包括炉门(8)和用于承载石墨舟的桨(1)，驱动桨(1)水平运动及测量水平坐标值的桨水平运动轴电机与编码器(2)，驱动桨(1)垂直运动及测量垂直坐标值的桨垂直运动轴电机与编码器(3)，其特征是，还包括桨水平运动左、右极限位传感器(4)，桨垂直运动上、下极限位(5)，桨倾角检测传感器(6)，桨上下舟位置保护传感器(7)，炉门开、关到位传感器(9)；

所述桨水平运动左、右极限位传感器(4)，桨垂直运动上、下极限位(5)，桨倾角检测传感器(6)，桨上下舟位置保护传感器(7)，炉门开、关到位传感器(9)的信号输出端均与PLC控制系统的信号输入端相连。

2.根据权利要求1所述的多冗余安全保护的PECVD推舟自动控制系统，其特征是，在炉门(8)处安装了障碍物检测传感器(10)，该炉口障碍物检测传感器(10)的信号输出端均与PLC控制系统的信号输入端相连。