一种蓝宝石炉提拉控制系统的制作方法

文档序号:14892390发布日期:2018-07-07 19:33阅读:135来源:国知局

本实用新型属于蓝宝石生长设备技术领域,尤其是一种蓝宝石炉提拉控制系统。



背景技术:

蓝宝石炉是蓝宝石晶体的生长设备,蓝宝石长晶工艺方法有焰熔法、热交换法、泡生法、倒模法、坩埚下降法、垂直水平温度梯度冷却法等。其中泡生法主要有如下优点:光学级别高、缺陷密度低、晶体直径大、生长速率快、产量高、成本效率高。

采用泡生法长晶,需要通过上提拉机构控制籽晶运动,在引晶阶段能够快速运动进出液面,达到洗净籽晶表面的效果,在晶体生长阶段要能够极慢速的向上运动,达到晶体缓慢生长的效果。而为了实现不同阶段的提拉效果,需要对控制系统做进一步的改进。



技术实现要素:

实用新型目的:本实用新型的目的在于提供一种蓝宝石炉提拉控制系统,能够达到蓝宝石炉泡生法对提拉机构运动的控制要求,使蓝宝石炉在引晶阶段的提拉速度能够在大跨度范围内运动,且稳定准确。

技术方案:为解决上述问题,本实用新型可采用如下技术方案。

一种蓝宝石炉提拉控制系统,包括现场CPU、连接现场CPU的步进控制功能模块、步进驱动器、步进电机、工控机;所述现场CPU、步进控制功能模块、步进驱动器安装在蓝宝石炉控制柜内,所述步进电机安装在蓝宝石炉提拉机构上;工控机用以输出控制命令给现场CPU;现场CPU用以通过步进控制功能模块输出步进电机的运动方向和脉冲信号给步进驱动器;步进驱动器用以驱动步进电机运动。

本实用新型与现有技术相比,其有益效果是:本实用新型针对泡生法长晶对提拉机构的控制要求,采用了能够既能够慢速运动、也能够快速运动的步进电机作为驱动执行装置,并安装在蓝宝石炉提拉机构以驱动提拉机构运动。在蓝宝石炉在引晶阶段,能够在匀速慢速运动的基础上,进行快速的位置步进,让籽晶快速的进出液面,达到洗净籽晶表面的效果。在晶体生长阶段,能够以极慢的速度匀速向上运动。同时,采用现场CPU用以通过步进控制功能模块输出步进电机的运动方向和脉冲信号给步进驱动器;步进驱动器用以驱动步进电机运动的联系方式,能够使生产人员精确的控制步进电机的移动速度。

附图说明

图1为本实用新型的蓝宝石炉提拉控制系统结构示意图。

具体实施方式

下面对本实用新型技术方案进行详细说明,但是本实用新型的保护范围不局限于所述实施例。

实施例1:

图1中的电机选用步进电机。

蓝宝石炉控制柜内安装西门子CPU 315-2PN/DP,通过U型连接器与FM353功能模块连接。

在CPU内编程定义FM353功能模块的数据存储区,将FM353功能模块的工作模式设置为点动模式。FM353实际接受的速度给定信号为脉冲信号,将速度工程量转换为脉冲给定信号,同时读取FM353功能的位置反馈值,并转换为实际工程量。当给定速度大于1个脉冲每秒时,可直接将脉冲信号给出,当给定速度小于1个脉冲每秒时,需要累积发送一个脉冲的周期时间,这样可以达到极慢速的控制要求。

FM353功能模块上的通讯口通过九针母头电线,取其中的方向、脉冲和公共端三根线连接到步进驱动器对应接线端。

步进电机的A+、A-、B+、B-四根线接在步进驱动器的对应接线端上。

工控机通过网线与CPU315-2PN/DP连接,建立S7通讯。在操作界面上可设定匀速速度、步进距离、步进速度,通过点击按钮控制电机运动。例如设置匀速速度为0.1mm/h,点击了向上按钮,这时籽晶是以0.1mm/h的速度向上运动,如果设置步进距离为5mm,步进速度为2000mm/h,点击向上步进。这时籽晶将以2000mm/h的速度往上运动5mm,然后再回到0.1mm/h的速度向上运动。

如上所述,尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本实用新型,但其不得解释为对本实用新型自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本实用新型的精神和范围前提下,可对其在形式上和细节上做出各种变化。

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