[发明专利]一种石英坩埚熔制电极控制装置

说明书

 

技术领域

本发明属于石英坩埚生产设备，尤其涉及石英坩埚熔制电极位置自动控制及调整装置。

背景技术

目前石英坩埚生产工艺流程中，坩埚熔制过程中整体电极需要不断的上升或下降，从而达到最佳熔制效果，目前熔制过程中整体的位置调整由人工操作完成或只进行电极烧损的补偿，熔制过程不上下控制调整。主要缺点：人工操作误差大，位置把握不准，熔制过程中上下操作误动作有可能造成事故，造成设备上很大损失；坩埚熔制过程电极不整体上下动作，可能造成模具底部和壁部的烧结不均匀，效果差，尺寸上也能难保证一致性。

发明内容

发明目的：针对上述现有存在的问题和不足，本发明的目的是提供了一种石英坩埚熔制电极控制装置，从而实现自动控制熔制电极位置，因而更加精确和安全。

技术方案：为实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案：一种石英坩埚熔制电极控制装置，包括熔制电极、电极升降装置、位置传感器、电机和PLC控制系统，所述熔制电极安装在电极升降装置上，而电极升降装置由电机带动，所述位置传感器采集电极位置数据，并将数据传输给PLC控制系统，所述PLC控制系统根据接收到的电极位置数据控制电机从而带动电极升降装置调整电极位置。

作为优选，所述电极升降装置采用丝杆传动机构。

有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下优点：1.全部控制过程由PLC控制完成，提高了效率和安全性。2.整个控制过程中的信号可以通过PLC采集到HMI画面，方便操作控制和设备维护。3.可有效监控熔制过程中电极的上下调整，可以达到最佳烧结效果。4.通过传感器的精确定位，能够准确的把握石英坩埚在熔制过程中的电极整体的位置，使工艺执行精度更高。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

其中，电机1、电极升降装置2、熔制电极3、隔热板4、石英坩埚模具5。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

如图1所示，一种石英坩埚熔制电极3控制装置，包括熔制电极3、电极升降装置2、位置传感器、电机1和PLC控制系统，所述熔制电极3安装在电极升降装置2上，而电极升降装置2由电机1带动，所述位置传感器采集电极位置数据，并将数据传输给PLC控制系统，所述PLC控制系统根据接收到的电极位置数据控制电机1从而带动电极升降装置2调整电极位置。其中电极升降装置2采用丝杆传动机构，从而可以将电机1转轴的转动转化成直线运动，使得位置调整时更加平稳缓慢。另外，在熔制电极3一侧设置隔热板4。

通过PLC自动完成整个设备控制，同时通过人机画面达到人对自动控制过程的监控。设计现场电极位置由位置传感器现场采集，采集的模拟量信号通过PLC模块处理后转化为实时显示，同时控制电机1调节电极整体位置，从而达到熔制过程中电极位置不断变化的效果，传感器将电机1调整到合适位置，并标定过程位置变化的上下限位，最终将位置稳定在要求的范围，整个调节过程为自动控制过程，不需要人为干预，误差范围控制在1mm左右，且全过程监控电极限位、传感器位置、调节电机1状态等信号，各个参数均由WINCC制作的人机画面监控和显示，同时需要手动干预控制过程的也可通过画面直接完成。将设备打到自动控制状态，根据实际设定好上下限位，装置将根据现场采集的实际位置，通过位置传感器反馈，控制调节电机1，最终将熔制过程中电极稳定在相对石英坩埚模具5合适的位置范围内，从而保证电极的上下升降动作。

整个系统PLC控制方面，工控机做服务器，通过以太网建立WINCC画面与西门子s7-300系列PLC的通讯连接；PLC采集现场传感器信号，并控制相应的电机1进行电极位置调节。