«Установка металлизации алмазных дисков методом вакуумного дугового плазменного нанесения»

Москва 2015

Техническое задание

Реферат

Графическая часть проекта содержит 5 листов, выполненных в программе «KOMPAS-3D V15.1»: «Комплексная принципиальная схема», «Процессная модель», «Система энергообеспечения и управления», «Электрическая принципиальная схема», «Интерфейс». Расчётно-пояснительная записка создана в программе «Microsoft Word 2014», содержит 36 страниц, 19 таблиц, 33 рисунка.

Целью проекта является автоматизация модернизированной установки «ВУП-М», предназначенной для металлизации алмазных дисков трехслойной тонкоплёночной структурой.

В ходе проекта описаны основные технологические единицы установки и подобраны элементы, с помощью которых реализуется требуемый процесс. Описаны сигналы, поступающие на эти устройства, их целевой, механический, энергетический и информационный интерфейсы. Построена комплексная принципиальная схема с описанием потоков и их уровней.

На основании выбранных элементов и цели техпроцесса проработана процессная модель установки. Приведены схемы каждого процесса, последовательности действий и событий.

Создана электрическая схема установки, описана связь элементов между собой. В результате возможна физическая сборка устройств и организация их взаимодействия.

На заключительном этапе спроектирован интерфейс для взаимодействия оператора с оборудованием. Управление установкой подразумевает ручной и автоматический режим. К тому же оператор может изменять базовые программные параметры, что делает систему максимально адаптивной для пользователя.

Содержание

Техническое задание..................................................................................................................... 2

Реферат........................................................................................................................................... 3

Введение......................................................................................................................................... 6

1 Устройство и функционирование установки «ВУП-М»........................................................ 7

2 Назначение, описание работы систем и их элементов........................................................... 8

2.1 Камера технологическая..................................................................................................... 8

2.1.1 Датчик вакуума «WRG »............................................................................................... 8

2.1.2 Натекатель атмосферный «Edwards VENT ».............................................................. 9

2.2 Вакуумная система.............................................................................................................. 9

2.2.1 Механический насос «Edwards E2M40»..................................................................... 9

2.2.2 Турбомолекулярный насос «Edwards Next400D ».................................................... 10

2.2.3 Затвор тарельчатый «VAT 651 AG ».......................................................................... 11

2.2.4 Электромагнитные клапаны «VAT KE61»............................................................... 12

2.2.5 Датчик вакуума «APG ».............................................................................................. 13

2.3 Система охлаждения......................................................................................................... 14

2.3.1 Клапан «SMC VX22».................................................................................................. 14

2.3.2 Датчик расхода жидкости «SMC PF2D5»................................................................. 14

2.4 Система подачи рабочего газа.......................................................................................... 15

2.4.1 Регулятор давления «РД6-1-250-17-Н-И-2-0-М-Л4»............................................... 15

2.4.2 Электромагнитный клапан «SMC XSA 1»............................................................... 16

2.4.3 Регулятор расхода газа «Элточприбор РРГ10»........................................................ 17

2.5 Привод вращения............................................................................................................... 17

2.5.1 Шаговый электродвигатель «FL20STH ».................................................................. 17

2.5.2 Блок управления «SMSD-1,5»................................................................................... 18

2.6 Система технологических источников............................................................................ 19

2.6.1 Источник питания «ELA-300/40(-R)»....................................................................... 19

2.6.2 Реле электромагнитное «G2RV-SL700-24VDC »...................................................... 20

2.7 Система подачи потенциала смещения........................................................................... 20

2.8 Система электропитания и управления........................................................................... 21

2.8.1 Рубильник «ABB OT25F4N2».................................................................................... 21

2.8.2 Автоматические выключатели.................................................................................. 22

2.8.3 Моторный миниконтактор «J7KNA »........................................................................ 22

2.8.4 Клеммы «Conta-Clip ZSRK »...................................................................................... 23

2.8.5 Контроллер «ADAM 5510/TCP »................................................................................ 24

2.8.6 Блок питания «RS-75-24» и «RS-75-15»................................................................... 25

3 Процессная модель системы................................................................................................... 27

3.1 Процесс « Форвакуумная откачка»................................................................................. 28

3.2 Процесс «Высоковакуумная откачка»............................................................................. 30

3.3 Процесс «Очистка детали»............................................................................................... 31

3.4 Процесс «Нанесение покрытия»...................................................................................... 31

4 Электрическая принципиальная схема.................................................................................. 33

5 Интерфейс................................................................................................................................. 34

Заключение.................................................................................................................................. 35

Приложение. Перечень файлов документации на комплектующие...................................... 36

Введение

Модернизированная установка «ВУП-М» кафедры МТ11 (рис. 1) предназначена для нанесения тонкоплёночных покрытий вакуумным дуговым методом. Три технологических источника позволяют последовательно осаждать различные материалы без разгерметизации рабочей камеры, что обеспечивает отсутствие окислов между слоями получаемой структуры.

Рисунок 1 - Общий вид установки «ВУП»

Все дуговые источники (поз. 2) имеют водяное охлаждение. Достижение требуемого вакуума обеспечивается пластинчато-роторным (поз. 3) и турбомолекулярным (поз. 6) насосами. Рабочая камера (поз. 4) в сборе с приводом движения в вакууме (поз. 8) токовводом (поз. 9) установлена на раме (поз. 5) с колесами, что позволяет без труда перемещать установку. Около рамы находится баллон (поз. 1) с аргоном, соединённый газовой линейкой с камерой. Рядом стоит шкаф управления (поз. 7), в котором расположены блоки питания и контроллеры.

Управление установкой при выходе на стационарный режим осуществляется оператором. На мониторе отображается состояние ее подсистем и элементов. Оператор при автоматическом проведении техпроцесса следит за отсутствием аварий, а в ручном режиме запускает процессы откачки, ионной очистки, дугового нанесения, вращения заслонки и образца. Он имеет возможность задавать значения основных параметров реализуемых процессов.