【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及半導體設備，尤其涉及一種真空腔室的上蓋驅動裝置的氣動控制系統及其控制方法。
技術介紹
1、半導體設備的真空腔室通常具有上蓋，并通過上蓋驅動裝置驅動上蓋開啟或關閉真空腔室頂部的開口，以便于對真空腔室的內部進行安裝和維護。
2、由于半導體設備需要定期維護和檢修，上蓋頻繁開啟和關閉會對密封圈造成磨損，導致密封圈失效，影響工藝環境的穩定性。目前為了減輕上蓋頻繁開啟和關閉對密封圈的影響，利用提升氣缸頂升上蓋，再向上翻轉打開上蓋，這種開蓋操作的穩定性差，且向上翻轉的動作需要一個較大的操作半徑，導致半導體設備在生產線上占據較大的高度空間；而且在向側面翻轉的過程中，重力導致機械應力集中在上蓋的某一位置，也會增加真空腔室變形和密封界面損壞的風險，特別是質量較大的上蓋。而且提升氣缸的氣動控制系統通常是單一的氣動回路控制，氣源直接連接提升氣缸，利用簡單的開關閥控制氣體的進出，從而實現上蓋的開合。
3、現有系統往往依賴于機械鎖定和簡單的控制邏輯，操作員的手部或身體其他部位可能暴露在危險區域內，尤其在上蓋意外墜落或提升氣缸失控時，可能導致嚴重的人員傷害；無法充分保障操作員的安全，特別是在操作復雜或需要多次重復操作的環境中，安全風險更為突出。
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于提供一種真空腔室的上蓋驅動裝置的氣動控制系統及其控制方法，以實現保證上蓋開合操作的安全性和真空腔室的密封性。
2、為達此目的，本專利技術采用以下技術方案：
3、真空腔室的
4、所述氣動控制系統包括進氣管路、第一驅動回路、第二驅動回路和開合蓋保護回路，所述進氣管路的一端與氣源連接，另一端與所述第一驅動回路、所述第二驅動回路和所述開合蓋保護回路均連通；
5、所述第一驅動回路與所述提升氣缸連接，用于驅動所述提升氣缸的提升氣桿伸縮；所述第一驅動回路上設置有氣控閥，所述氣控閥的進氣口與所述進氣管路連通，所述氣控閥的出氣口與所述提升氣缸的進氣腔連通，所述氣控閥的排氣口與所述提升氣缸的出氣腔連通；
6、所述第二驅動回路與所述鎖緊氣缸連接，用于控制所述鎖緊氣缸的鎖緊氣桿伸縮；
7、所述開合蓋保護回路包括第一隔斷閥和雙手控制閥，所述第二驅動回路通過第一保護氣路與所述第一隔斷閥連通，所述第一保護氣路用于控制所述第一隔斷閥開關；所述進氣管路通過所述第一隔斷閥與所述雙手控制閥連通；所述雙手控制閥控制所述氣控閥的開關。
8、作為所述真空腔室的上蓋驅動裝置的氣動控制系統的一個可選方案，所述第二驅動回路上還設置有第一機控閥，所述第一機控閥的進氣口與所述進氣管路連通，所述第一機控閥的出氣口選擇性地與所述鎖緊氣缸的無桿腔或有桿腔連通，所述第一機控閥的排氣口選擇性地與所述鎖緊氣缸的有桿腔或無桿腔連通；
9、所述第一保護氣路連接于所述第一機控閥和所述鎖緊氣缸的無桿腔之間，在所述第一機控閥的出氣口與所述鎖緊氣缸的無桿腔連通時，所述第一機控閥的出氣口的氣體能進入所述第一保護氣路。
10、作為所述真空腔室的上蓋驅動裝置的氣動控制系統的一個可選方案，所述開合蓋保護回路還包括第二機控閥和第三機控閥，所述第二機控閥的進氣口和所述第三機控閥的進氣口均與所述第一隔斷閥的出氣口連通；所述第二機控閥的出氣口與所述雙手控制閥的第一進氣口連通，所述第三機控閥的出氣口與所述雙手控制閥的第二進氣口連通，所述雙手控制閥的出氣口與所述氣控閥的控制氣口連通。
11、作為所述真空腔室的上蓋驅動裝置的氣動控制系統的一個可選方案，所述雙手控制閥包括開蓋雙手控制閥和合蓋雙手控制閥，所述氣控閥包括開蓋氣控閥和合蓋氣控閥，所述第三機控閥包括開蓋機控閥和合蓋機控閥；
12、所述第二機控閥的出氣口與所述開蓋雙手控制閥的第一進氣口和所述合蓋雙手控制閥的第一進氣口均連通，所述開蓋機控閥的進氣口和所述合蓋機控閥的進氣口均與所述第一隔斷閥的出氣口連通，所述開蓋機控閥的出氣口與所述開蓋雙手控制閥的第二進氣口連通，所述開蓋雙手控制閥的出氣口與所述開蓋氣控閥的控制氣口連通，所述開蓋氣控閥的進氣口與所述進氣管路連通，所述開蓋氣控閥的出氣口與所述提升氣缸的有桿腔連通；
13、所述合蓋機控閥的出氣口與所述合蓋雙手控制閥的第二進氣口連通，所述合蓋雙手控制閥的出氣口與所述合蓋氣控閥的控制氣口連通，所述合蓋氣控閥的進氣口與所述進氣管路連通，所述合蓋氣控閥的出氣口與所述提升氣缸的無桿腔連通。
14、作為所述真空腔室的上蓋驅動裝置的氣動控制系統的一個可選方案，所述第一驅動回路上設置有開蓋隔斷閥和合蓋隔斷閥，所述開蓋隔斷閥設于所述合蓋氣控閥和所述提升氣缸的無桿腔之間，所述開蓋氣控閥的出氣口和所述合蓋雙手控制閥的出氣口均與所述開蓋隔斷閥的控制氣口連通；所述合蓋隔斷閥設于所述提升氣缸的有桿腔和排氣管路之間，所述合蓋隔斷閥的控制氣口與所述合蓋氣控閥的出氣口連通。
15、作為所述真空腔室的上蓋驅動裝置的氣動控制系統的一個可選方案，所述第一驅動回路上還設置有第一梭閥和第二梭閥，所述第一梭閥的第一進氣口與所述開蓋氣控閥的出氣口連通，所述第一梭閥的出氣口與所述提升氣缸的有桿腔和所述第二梭閥的第一進氣口連通；所述第二梭閥的第二進氣口與所述合蓋雙手控制閥的出氣口連通，所述第二梭閥的出氣口與所述開蓋隔斷閥的控制氣口連通；
16、和/或，所述第一驅動回路上還設置有第一速度控制閥和第二速度控制閥，所述第一速度控制閥設于所述提升氣缸的有桿腔處，用于控制氣體進出所述提升氣缸的有桿腔的速度；所述第二速度控制閥設于所述提升氣缸的無桿腔處，用于控制氣體進出所述提升氣缸的無桿腔的速度；
17、所述第一速度控制閥為先導式單向閥調速閥，所述合蓋氣控閥的出氣口與所述先導式單向閥調速閥的控制氣口連通，用于控制所述提升氣缸的有桿腔經所述先導式單向閥調速閥與所述合蓋隔斷閥的進氣口連通。
18、作為所述真空腔室的上蓋驅動裝置的氣動控制系統的一個可選方案，所述開合蓋保護回路還設置有第四機控閥，所述第四機控閥的進氣口與所述進氣管路連通，所述第四機控閥的出氣口與所述第一隔斷閥的進氣口連通；當所述轉動機構帶動所述提升氣缸轉動至設定位置時，所述第四機控閥開啟。
19、真空腔室的上蓋驅動裝置的氣動控制方法，其應用于如以上任一方案所述的真空腔室的上蓋驅動裝置的氣動控制系統，所述氣動控制方法包括以下步驟：
20、所述進氣管路的氣體進入所述第二驅動回路，控制所述鎖緊氣缸的鎖緊氣桿伸長，帶動所述鎖緊件鎖緊所述鎖緊盤，以固定所述轉動機構；同時自所述進氣管路流向所述鎖緊氣缸的無桿腔的部分氣體經所述本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.真空腔室的上蓋驅動裝置的氣動控制系統，其特征在于，所述上蓋驅動裝置包括提升氣缸(101)、轉動機構(200)和鎖緊機構(300)，所述提升氣缸(101)的驅動端與上蓋(401)連接，用于驅動所述上蓋(401)升降；所述鎖緊機構(300)包括鎖緊盤(301)、鎖緊件(302)和鎖緊氣缸(303)，所述轉動機構(200)的一端與所述提升氣缸(101)的固定端連接，另一端連接所述鎖緊盤(301)，所述鎖緊氣缸(303)驅動所述鎖緊件(302)伸縮，所述鎖緊件(302)用于鎖緊所述鎖緊盤(301)；其中，
2.根據權利要求1所述的真空腔室的上蓋驅動裝置的氣動控制系統，其特征在于，所述第二驅動回路(3)上還設置有第一機控閥(31)，所述第一機控閥(31)的進氣口與所述進氣管路(1)連通，所述第一機控閥(31)的出氣口選擇性地與所述鎖緊氣缸(303)的無桿腔或有桿腔連通，所述第一機控閥(31)的排氣口選擇性地與所述鎖緊氣缸(303)的有桿腔或無桿腔連通；
3.根據權利要求1所述的真空腔室的上蓋驅動裝置的氣動控制系統，其特征在于，所述開合蓋保護回路(5)還包括第二機
4.根據權利要求3所述的真空腔室的上蓋驅動裝置的氣動控制系統，其特征在于，所述雙手控制閥包括開蓋雙手控制閥(551)和合蓋雙手控制閥(552)，所述氣控閥包括開蓋氣控閥(21)和合蓋氣控閥(22)，所述第三機控閥包括開蓋機控閥(541)和合蓋機控閥(542)；
5.根據權利要求4所述的真空腔室的上蓋驅動裝置的氣動控制系統，其特征在于，所述第一驅動回路(2)上設置有開蓋隔斷閥(25)和合蓋隔斷閥(26)，所述開蓋隔斷閥(25)設于所述合蓋氣控閥(22)和所述提升氣缸(101)的無桿腔之間，所述開蓋氣控閥(21)的出氣口和所述合蓋雙手控制閥(552)的出氣口均與所述開蓋隔斷閥(25)的控制氣口連通；所述合蓋隔斷閥(26)設于所述提升氣缸(101)的有桿腔和排氣管路(6)之間，所述合蓋隔斷閥(26)的控制氣口與所述合蓋氣控閥(22)的出氣口連通。
6.根據權利要求5所述的真空腔室的上蓋驅動裝置的氣動控制系統，其特征在于，所述第一驅動回路(2)上還設置有第一梭閥(23)和第二梭閥(24)，所述第一梭閥(23)的第一進氣口與所述開蓋氣控閥(21)的出氣口連通，所述第一梭閥(23)的出氣口與所述提升氣缸(101)的有桿腔和所述第二梭閥(24)的第一進氣口連通；所述第二梭閥(24)的第二進氣口與所述合蓋雙手控制閥(552)的出氣口連通，所述第一梭閥(23)的出氣口與所述開蓋隔斷閥(25)的控制氣口連通；
7.根據權利要求1所述的真空腔室的上蓋驅動裝置的氣動控制系統，其特征在于，所述開合蓋保護回路(5)還設置有第四機控閥(51)，所述第四機控閥(51)的進氣口與所述進氣管路(1)連通，所述第四機控閥(51)的出氣口與所述第一隔斷閥(52)的進氣口連通；當所述轉動機構(200)帶動所述提升氣缸(101)轉動至設定位置時，所述第四機控閥(51)開啟。
8.真空腔室的上蓋驅動裝置的氣動控制方法，其特征在于，應用于如權利要求1-7任一項所述的真空腔室的上蓋驅動裝置的氣動控制系統，所述氣動控制方法包括以下步驟：
9.根據權利要求8所述的上蓋驅動裝置的氣動控制方法，其特征在于，所述開合蓋保護回路(5)還設置有第四機控閥(51)，所述第四機控閥(51)的進氣口與所述進氣管路(1)連通，所述第四機控閥(51)的出氣口與所述第一隔斷閥(52)的進氣口連通；在所述進氣管路(1)中的氣體進入所述第二驅動回路(3)之前，所述轉動機構(200)帶動所述提升氣缸(101)轉動至設定位置后，所述第四機控閥(51)開啟；
10.根據權利要求8所述的上蓋驅動裝置的氣動控制方法，其特征在于，所述雙手控制閥包括開蓋雙手控制閥(551)和合蓋雙手控制閥(552)，所述氣控閥包括開蓋氣控閥(21)和合蓋氣控閥(22)，所述第一驅動回路(2)上設置有開蓋隔斷閥(25)和合蓋隔斷閥(26)，所述開蓋氣控閥(21)的出氣口與所述開蓋隔斷閥(25)的控制氣口連通；所述合蓋隔斷閥(26)設于所述提升氣缸(101)的有桿腔和排氣管路(6)之間，所述合蓋隔斷閥(26)的控制氣口與所述合蓋氣控閥(22)的出氣口連通，所述合蓋雙手控制閥(552)的出氣...
【技術特征摘要】
1.真空腔室的上蓋驅動裝置的氣動控制系統，其特征在于，所述上蓋驅動裝置包括提升氣缸(101)、轉動機構(200)和鎖緊機構(300)，所述提升氣缸(101)的驅動端與上蓋(401)連接，用于驅動所述上蓋(401)升降；所述鎖緊機構(300)包括鎖緊盤(301)、鎖緊件(302)和鎖緊氣缸(303)，所述轉動機構(200)的一端與所述提升氣缸(101)的固定端連接，另一端連接所述鎖緊盤(301)，所述鎖緊氣缸(303)驅動所述鎖緊件(302)伸縮，所述鎖緊件(302)用于鎖緊所述鎖緊盤(301)；其中，
2.根據權利要求1所述的真空腔室的上蓋驅動裝置的氣動控制系統，其特征在于，所述第二驅動回路(3)上還設置有第一機控閥(31)，所述第一機控閥(31)的進氣口與所述進氣管路(1)連通，所述第一機控閥(31)的出氣口選擇性地與所述鎖緊氣缸(303)的無桿腔或有桿腔連通，所述第一機控閥(31)的排氣口選擇性地與所述鎖緊氣缸(303)的有桿腔或無桿腔連通；
3.根據權利要求1所述的真空腔室的上蓋驅動裝置的氣動控制系統，其特征在于，所述開合蓋保護回路(5)還包括第二機控閥(53)和第三機控閥，所述第二機控閥(53)的進氣口和所述第三機控閥的進氣口均與所述第一隔斷閥(52)的出氣口連通；所述第二機控閥(53)的出氣口與所述雙手控制閥的第一進氣口連通，所述第三機控閥的出氣口與所述雙手控制閥的第二進氣口連通，所述雙手控制閥的出氣口與所述氣控閥的控制氣口連通。
4.根據權利要求3所述的真空腔室的上蓋驅動裝置的氣動控制系統，其特征在于，所述雙手控制閥包括開蓋雙手控制閥(551)和合蓋雙手控制閥(552)，所述氣控閥包括開蓋氣控閥(21)和合蓋氣控閥(22)，所述第三機控閥包括開蓋機控閥(541)和合蓋機控閥(542)；
5.根據權利要求4所述的真空腔室的上蓋驅動裝置的氣動控制系統，其特征在于，所述第一驅動回路(2)上設置有開蓋隔斷閥(25)和合蓋隔斷閥(26)，所述開蓋隔斷閥(25)設于所述合蓋氣控閥(22)和所述提升氣缸(101)的無桿腔之間，所述開蓋氣控閥(21)的出氣口和所述合蓋雙手控制閥(552)的出氣口均與所述開蓋隔斷閥(25)的控制氣口連通；所述合蓋隔斷閥(26)設于所述提升氣缸(101)的有桿腔和排氣管路(6)之間，所述合蓋隔斷閥(26)的控制氣口與所述合蓋氣...
【專利技術屬性】
技術研發人員：張惠賢，楊國際，王顯亮，孫文彬，
申請(專利權)人：無錫邑文微電子科技股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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