洗衣机毕业设计史上最好Word下载.docx
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上料
机后盖开合
↓
去损伤层
←
制绒面
漂洗
喷淋
HF酸
HCL酸
机后盖开
提料
下料
↓
机后盖合
慢拉
干燥
检测
图2.1清洗工艺流程图
硅片检测:
具有散射光强倍增系统的硅片表面缺陷检测仪,包括激光入射系统和缺陷散射光收集系统,其特点是还有:
散射光强倍增系统,由第一球面反射镜和第二球面反射镜构成;
在第一焦点的第二次反射光路上设有一光陷阱;
所述的缺陷散射光收集系统的光轴与所述的待测硅片的法线之间的夹角为β;
所述的第一球面反射镜和第二球面反射镜位于一光轴调整架上,待测硅片的平动和转动由精密工作台实现,所述的平面反射镜、第一球面反射镜、第二球面反射镜和光陷阱之间的位置满足几何光学的物像关系。
本型解决了光学元件易损伤;
使待测硅片的缺陷散射光强倍增并且两次缺陷散射光比较集中,有利于收集;
避开了硅片表面散射信号的干扰。
图2.2硅片检测的方式
硅片插合.上料.去损伤层.制绒面.漂洗.喷淋是紧密连接的的,因为它们也可以统称为表面清洁,其原因是除杂和形成合适的表面化学态。
洁净平整的表面是键合成功的前提条件,表面清洁有亲水处理和疏水处理两种方式,疏水处理:
H2SO4→RC1(1号液)→RC2(2号液)→HF;
亲水处理:
H2S04→RC1(1号液)→RC2(2号液)。
H2S04和1号、2号液处理表面除去油脂、吸附的杂质和金属,同时形成一层氧化膜,使硅片具有亲水性。
疏水处理中再加入HF则是脱掉表面氧化层,使表面不亲水。
通常由于1号、2号液腐蚀后的表面不平整,使氧化膜呈疏松海绵状结构,容易再玷污,且除杂不彻底,表面还余有CH类杂质,因此有的亲水处理会在HF疏水处理后再用热的浓HN03加热至沸腾一段时间,除去CH类杂质的同时重新形成一层新鲜的亲水性氧化膜层。
由于表面Si-H键的存在,HN03中形成的氧化物穿越Si-H网络的迁移率相比于1号液,2号液更高,HN03腐蚀会更均匀。
经过去离子水清洗后的硅片要在真空炉里旋转甩干,以减少吸附的水分子对键合的影响。
经过表面清洁步骤处理后的硅片表面应该清洁平整且具有疏水或亲水性。
喷淋就是为了降低表面温度,表面质量与冷却温度关系如图2.3所示:
图2.3关系图
下面是用氟酸HF进行进一步表面清洁,是为了除去硅片表面难溶解的杂质,如有机杂质、无机杂质、金属离子、硅粉粉尘等,造成磨片后的硅片易发生变花、发蓝、发黑等现象,清洗工序:
SC-1→DHF→SC-2
1.SC-1清洗去除颗粒:
⑴目的:
主要是去除颗粒沾污(粒子)也能去除部分金属杂质。
⑵去除颗粒的原理:
硅片表面由于H2O2氧化作用生成氧化膜(约6nm呈亲水性),该氧化膜又被NH4OH腐蚀,腐蚀后立即又发生氧化,氧化和腐蚀反复进行,因此附着在硅片表面的颗粒也随腐蚀层而落入清洗液内。
以HF/O3为基础的硅片化学清洗技术。
目前常用H2O2作强氧化剂,选用HCL作为H+的来源用于清除金属离子。
SC-1是H2O2和NH4OH的碱性溶液,通过H2O2的强氧化和NH4OH的溶解作用,使有机物沾污变成水溶性化合物,随去离子水的冲洗而被排除。
由于溶液具有强氧化性和络合性,能氧化Cr、Cu、Zn、Ag、Ni、Co、Ca、Fe、Mg等使其变成高价离子,然后进一步与碱作用,生成可溶性络合物而随去离子水的冲洗而被去除。
为此用SC-1液清洗抛光片既能去除有机沾污,亦能去除某些金属沾污。
2. SC-2是H2O2和HCL的酸性溶液,它具有极强的氧化性和络合性,能与氧以前的金属作用生成盐随去离子水冲洗而被去除。
被氧化的金属离子与CL-作用生成的可溶性络合物亦随去离子水冲洗而被去除。
因为HF清洗不能充分去除Cu,HPM清洗容易残留Al。
所以经过漂洗后还要用HCL(盐酸)进一步清洗,以彻底清除上道工序硅片表面残留的杂质.之后再次用纯化水进行漂洗.
下面就是对包衣机内部进行干燥处理了.
一般用的慢拉干燥的方法进行包衣机内部的干燥处理.慢拉干燥就指在慢慢提升速度的过程中用热纯化水先进行清洗,然后开始用热的压缩空气进行烘干.电阻率大于15MΩ·
M纯水在某一高温下,表面张力能达到最大,漂洗后的硅片浸入其中,表面不被润湿,在倾斜慢提拉离开时,由于极大的表面张力。
纯水迅速在表面收缩成球形离开硅片,脱水后的硅片在过滤的热风下而达到干燥。
所以,水的纯度、温度、慢提拉速度、工件的倾斜度、热风的洁净度对干燥的影响非常大。
硅片干燥后就是检测硅片表面的清洁度的时候了,和硅片清洁前的检测是一样。
2.2PLC的特点
PLC控制的清洗设备有如下的特点:
1、可靠性高,由于采取了一系列的PLC高可靠性的措施,PLC的平均无故障时间(MTBF)一般可达3~5万小时。
而且PLC的环境适应性也很强,它能在工业环境下可靠地工作;
2、编程简单,PLC最常用的编程语言是梯形图语言。
这种编程语言形象直观,容易掌握,不需要专门的计算机知识,便于广大现场工程技术人员掌握。
当工作流程需要改变时,可以现场改变程序,使用方便、灵活;
3、体积小、结构紧凑、安装、维修方便。
PLC的体积小,重量轻,便于安装。
一般PLC都具有自诊断、故障报警、故障种类显示等功能,便于操作和维修人员检查,可以较容易通过更换模块插件来迅速排除故障。
PLC的结构紧凑,它与被控对象的硬件连接方式简单、接线少,便于维护。
第3章糖衣包衣硅片清洗机PLC控制设计
3.1PLC控制清洗机的程序设计
选择日本三菱FX2N系列小型模块按I/O点数分类,一般小于512点为小型PLC,512~2048点为中型,2048点以上为大型PLC。
此清洗机输入输出点小于256点应选小型PLC,即选FX2N-128MR加扩展单元FX2N-48ER。
表1-1FX2N系列PLC技术指标
电源
AC110~120V/220~240V单相50~60Hz
电源波动范围
AC99~132V/198~264V,电源可瞬间失效10ms
环境温度
0~55℃
环境湿度
45~96%(无凝露)
防震性能
10~55Hz,0.5mm(最大:
2G)
抗冲击性能
10G,在x,y,z三个方向定时
抗噪声能力
X504V峰-峰值,1μs,30~100Hz(噪声模拟器)
击穿电压(绝缘耐压)
AC1500V,1min(接地端与其它端子间)
绝缘电阻
5MΩ,500VDC(接地端与其它端子间)
接地电阻
小于100Ω(如接地有困难可不接地)
环境
无腐蚀性气体,无导电粉末,微粒
3.2可编程控制器的输入与输出分配
PLCI/O接口分配表:
X0
臂停止
Y0
X1
自动/手动
Y1
X2
自动起动
Y2
X3
自动停止
Y3
X4
蜂鸣停止
Y4
运行指示
X5
紧急停止
Y5
原点指示
X6
电机过载
Y6
故障指示
X7
变频报警
Y7
蜂鸣器
X10
1槽水位仪
Y10
1槽水泵
X11
2槽水位仪
Y11
2槽水泵
X12
3槽水位仪
Y12
3槽水泵
X13
4槽水位仪
Y13
4槽水泵
X14
5槽水位仪
Y14
5槽循环水泵
X15
7槽水位仪
Y15
5槽补水泵
X16
8槽水位仪
Y16
8槽水泵
X17
9槽水位仪
Y17
10槽循环水泵
X20
1#机上升到位
Y20
1#机横移左行
X21
1#机上减速位
Y21
1#机横移右行
X22
1#机下减速位
Y22
1#机横移慢速
X23
1#机下降到位
Y23
1#机横移快速
X24
1#机上升
Y24
1#机提拉上升
X25
1#机下降
Y25
1#机提拉下降
X26
1#机左移
Y26
1#机提拉慢速
X27
1#机右移
Y27
1#机提拉快速
X30
上料位
Y30
1#后盖开
X31
1#槽位
Y31
1#后盖闭
X32
2#槽位
Y32
2#后盖开
X33
3#槽位
Y33
2#后盖闭
X34
4#槽位
Y34
3#后盖开
X35
5#槽位
Y35
3#后盖闭
X36
6#槽位
Y36
1#机横移刹车
X37
1#机下钩位
Y37
1#机提拉刹车
X40
1#后盖开位
Y40
10槽补水泵
X41
1#后盖闭位
Y41
上料电机
X42
2#后盖开位
Y42
下料电机
X43
2#后盖闭位
Y43
干燥抽风机
X44
3#后盖开位
Y44
酸槽抽风机
X45
3#后盖闭位
Y45
碱槽抽风机
X46
4#后盖开位
Y46
炉1风机
X47
4#后盖闭位
Y47
炉2风机
X50
6#后盖开位
Y50
1槽自动加热
X51
6#后盖闭位
Y51
2槽自动加热
X52
11#后盖开位
Y52
3槽自动加热
X53
11#后盖闭位
Y53
4槽自动加热
X54
13#后盖开位
Y54
予交换槽加热
X55
13#后盖闭位
Y55
热交换槽加热
X56
14#后盖开位
Y56
炉1自动加热
X57
14#后盖闭位
Y57
炉2自动加热
X60
2#机上升到位
Y60
2#机横移左行
X61
2#机上减速位
Y61
2#机横移右行
X62
2#机下减速位
Y62
2#机横移慢速
X63
2#机下降到位
Y63
2#机横移快速
X64
2#机上升
Y64
2#机提拉上升
X65
2#机下降
Y65
2#机提拉下降
X66
2#机左移
Y66
2#机提拉慢速
X67
2#机右移
Y67
2#机提拉快速
X70
空
Y70
4#后盖开
X71
7#槽位
Y71
4#后盖闭
X72
8#槽位
Y72
1#排放阀
X73
9#槽位
Y73
补风机
X74
10#槽位
Y74
2#排放阀
X75
10#槽水位
Y75
11槽喷淋
X76
12#槽水位
Y76
2#机横移刹车
X77
2#下钩位
Y77
2#机提拉刹车
X100
上料位检测1
Y100
6#后盖开
X101
上料位检测2
Y101
6#后盖闭
X102
下料位检测1
Y102
11#后盖开
X103
下料位检测2
Y103
11#后盖闭
X104
预热槽水位
Y104
炉1后盖开
X105
储水槽1水位
Y105
炉1后盖闭
X106
储水槽2水位
Y106
炉2后盖开
X107
热交换槽水位
Y107
炉2后盖闭
X110
3#机上升到位
Y110
3#机横移左行
X111
3#机上减速位
Y111
3#机横移右行
X112
3#机下减速位
Y112
3#机横移慢速
X113
3#机下降到位
Y113
3#机横移快速
X114
3#机上升
Y114
3#机提拉上升
X115
3#机下降
Y115
3#机提拉下降
X116
3#机左移
Y116
3#机提拉慢速
X117
3#机右移
Y117
3#机提拉快速
X120
1-2交错开关
Y120
3#排放阀
X121
3-4交错开关
Y121
4#排放阀
X122
11#槽位
Y122
7#排放阀
X123
12#槽位
Y123
9#排放阀
X124
13#槽位
Y124
6槽喷淋
X125
14#槽位
Y125
超声波
X126
下料位
Y126
3#机横移刹车
X127
3#机下钩位
Y127
3#机提拉刹车
X130
1#臂上保护
Y130
1#补水阀
X131
1#臂下保护
Y131
2#补水阀
X132
1#臂横移保护
Y132
3#补水阀
X133
2#臂上保护
Y133
4#补水阀
X134
2#臂下保护
Y134
7#补水阀
X135
2#臂横移保护
Y135
9#补水阀
X136
3#臂上保护
Y136
X137
3#臂下保护
Y137
X140
3臂#横移保护
Y140
总补水泵
X141
1#手动补水
Y141
X142
2#手动补水
Y142
X143
3#手动补水
Y143
X144
4#手动补水
Y144
X145
7#手动补水
Y145
X146
9#手动补水
Y146
X147
Y147
3.3梯形图与指令表
本设计的糖衣包衣硅片清洗机采用三套独立的电脑控制机械臂自动化作业;
但它所应用的PLC控制的三个机械臂的程序是一样的,所以就只设计了其中1号机械手的子程序
(1)时间设定指令表
序号
指令
数据
LD
M8000
1
MUL
D411
K60
D440
8
MOV
D511
D511=1#设定时间
13
D412
D442
20
D512
D512=2#设定时间
25
D513
D513=3#设定时间
30
D514
D514=4#设定时间
35
D415
D448
42
D515
D515=5#设定时间
47
D416
D450
54
D516
D516=6#设定时间
当PLC执行程序时M8000为ON,数据寄存器D411的内容乘以数值60送D440数据寄存器中,然后执行传送指令将D440的内容传送到D511中(D411为人为设定时间、D511为人机界面显示时间,设定时间以分钟为单位显示时间以秒为单位)。
执行乘法指令,将D412的数值乘以数值60送D442中,然后执行传送指令将D442的内容送到D512中(D512为2槽设定时间)。
再执行传送指令将D512的数值传送到D513中(D513为3槽设定时间)。
执行传送将D512的数值传送到D514中(D514为4槽设定时间,二、三、四槽时间一致)。
执行传送将D415中的数值乘以数值60送D448中,传送将D448的数值送D515中(D515为5槽设定时间)。
执行乘法指令将D416的数值乘以数值60送D450中,传送将D450的数值送D516中(D516为6槽设定时间)。
(2)提料、放料框图和梯形图
图2.4提料、放料梯形图
X101(上料位检测)得电,即辅助继电器R510得电,R510触点闭合,时间继电器T10开始计时(时间数值DT510为人为设定时间)。
T10时间到1号槽内无料(R511常闭时为1#槽无料)、1号、2号、3号、4号、5号槽没有料要提的情况下上料有货开始提篮,1号机械手在上料位提料完毕上升到位时,上料位有货复位。
1号机械手移动到1号槽位开始下降,下降到位时放料完成1号槽R511置位显示1号槽有料同时时间继电器对1槽设定的时间开始计时。
执行下一步指令,在2、3、4#槽只要有一个槽无料时同时2、3、4、5槽没有料要提的情况下,1号槽设定时间到机械手开始在1号位处提篮。
机械手在1号槽位X31得电,升降马达运行到X20上升到位点,1号槽有料复位,机械手将提取的料放到2号槽内,同时T12开始计时。
2号槽设定时间到,在5号槽没有料的情况下同时其他各槽没有提篮请求,机械手提取花篮运行到5号槽放料。
其他各槽提放料的具体动作同上料位提篮运行到1号槽放料的过程一样。
开始运行
辅助继电器(得电)
时间继电器(开始计时)(人为设定)
1号无料
2号无料
3号无料
4号无料
5号无料
机械手提料(到1号槽位)
1号有料
时间继电器(开始计时)(1号)
机械手得电,马达运行到2号
1号运行
2号得料
时间继电器(开始计时)(2号)
(如此循环)(如果其他槽时间到,但无取料要求,进入5号)
(3)取料、放料、开盖框图和梯形图
机械臂移动时
1号有货提(保持开盖)
2号无料(取料放入,开盖)
2号有料(保持开盖)
3号有料(保持开盖)
4号无料(取料放入,开盖)
(执行下一步指令)
(几号有货,提几号)
2号有货提(保持开盖)
3号有货提(保持开盖)
4号有货提(保持开盖)
图2.5取料、放料、开盖梯形图
L110或L120得电,即1号机械臂在左移或右移状态时,1号槽有货提R411得电,取1号开盖保持。
2号槽无料时取料放2号槽,2号槽开盖保持;
2号槽有料、3号槽无料时取料放3号槽,3号槽开盖保持;
2号、3号槽有料、4号槽无料时取料放4号槽,4号槽开盖保持。
执行下一步指令,1号机
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