溅射镀膜操作流程(谷风技术)
JGP-560C双室磁控溅射沉积系统操作规范系统的气路图如图:
一、前期准备：
打开循环水（循环水能及时降温，主要是抽水泵能正常工作），打开墙上电源，打开总电源，打开控制电源
注：循环水的有效降温同样是维持实验条件稳定和实验参数进行的有力保障。其主要影响设备是抽水泵。所以在确定水箱充有足够水的前提下还要确保泵的正常工作。
二、抽真空：
1.开机械泵开关；
2.开旁抽阀V1（V7），开复合真空计，对溅射真空室（进样
室）进行抽真空（粗抽真空）；
3.当气压低于20 Pa时，关旁抽阀V1（V7）；
4.开电磁阀DF1（DF2），开闸板阀G2（G3），启动分子泵T1（T2）；
5.开电离真空计（细抽真空）。
磁控溅射镀膜原理和工艺设计
磁控溅射镀膜原理及工艺 摘要：真空镀膜技术作为一种产生特定膜层的技术，在现实生产生活中有着广泛的应用。真空镀膜技术有三种形式，即蒸发镀膜、溅射镀膜和离子镀。这里主要讲一下由溅射镀 膜技术发展来的磁控溅射镀膜的原理及相应工艺的研究。 关键词：溅射；溅射变量；工作气压；沉积率。 绪论 溅射现象于1870年开始用于镀膜技术，1930年以后由于提高了沉积速率而逐渐用于工业生产。常用二极溅射设备如右图。 通常将欲沉积的材料制成板材-靶，固定在阴 极上。基片置于正对靶面的阳极上，距靶一定距 离。系统抽至高真空后充入（10～1）帕的气体（通 常为氩气），在阴极和阳极间加几千伏电压，两极 间即产生辉光放电。放电产生的正离子在电场作 用下飞向阴极，与靶表面原子碰撞，受碰撞从靶 面逸出的靶原子称为溅射原子，其能量在1至几十 电子伏范围内。溅射原子在基片表面沉积成膜。 其中磁控溅射可以被认为是镀膜技术中最突出的 成就之一。它以溅射率高、基片温升低、膜-基结 合力好、装置性能稳定、操作控制方便等优点， 成为镀膜工业应用领域(特别是建筑镀膜玻璃、透 明导电膜玻璃、柔性基材卷绕镀等对大面积的均 匀性有特别苛刻要求的连续镀膜场合)的首选方 案。 1磁控溅射原理 溅射属于PDV（物理气相沉积）三种基本方法：真空蒸发、溅射、离子镀（空心阴极离子镀、热阴极离子镀、电弧离子镀、活性反应离子镀、射频离子镀、直流放电离子镀）中的一种。 磁控溅射的工作原理是指电子在电场E的作用下，在飞向基片过程中与氩原子发生碰撞，使其电离产生出Ar正离子和新的电子；新电子飞向基片，Ar正离子在电场作用下加速飞向阴极靶，并以高能量轰击靶表面，使靶材发生溅射。在溅射粒子中，中性的靶原子或分子沉积在基片上形成薄膜，而产生的二次电子会受到电场和磁场作用，产生E（电场）×B（磁场）所指的方向漂移，简称E×B漂移，其运动轨迹近似于一条摆线。若为环形磁场，则电子就以近似摆线形式在靶表面做圆周运动，它们的运动路径不仅很长，而且被束缚在靠近靶表面的等离子体区
真空蒸发和离子溅射镀膜
实验一真空蒸发和离子溅射镀膜 随着材料科学的发展，近年来薄膜材料作为其中的一个重要分支从过去体材料一统天下的局面中脱赢而出。如过去需要众多材料组合才能实现的功能，现在仅需数几个器件或一块 集成电路板就能完成，薄膜技术正是实现器件和系统微型化的最有效的技术手段。薄膜技术 还可以将各种不同的材料灵活的复合在一起，构成具有优异特性的复杂材料体系，发挥每种 材料各自的优势，避免单一材料的局限性。薄膜的应用范围越来越宽，按其用途可分为光学薄膜、微电子学薄膜、光电子学薄膜、集成光学薄膜、信息存储薄膜、防护功能薄膜等。目前，薄膜材料在科学技术和社会经济各个领域发挥着越来越重要的作用。因此薄膜材料的制 备和研究就显得非常重要。 薄膜的制备方法可分为物理法、化学法和物理化学综合法三大类。物理法主要指物理气 相沉积技术（Physical Vapor Deposition, 简称PVD）,即在真空条件下，采用各种物理方法 将固态的镀膜材料转化为原子、分子或离子态的气相物质后再沉积于基体表面，从而形成固 体薄膜的一类薄膜制备方法。物理气相沉积过程可概括为三个阶段： 1.从源材料中发射出粒 子；2.粒子输运到基片；3.粒子在基片上凝结、成核、长大、成膜。由于粒子发射可以采用不同的方式，因而物理气相沉积技术呈现出各种不同形式，主要有真空蒸发镀膜、溅射镀膜 和离子镀膜三种主要形式。在这三种PVD基本镀膜方法中，气相原子、分子和离子所产生的方式和具有的能量各不相同，由此衍生出种类繁多的薄膜制备技术。本实验主要介绍了真空 蒸发和离子溅射两种镀膜技术。在薄膜生长过程中，膜的质量与真空度、基片温度、基片清 洁度、蒸发器的清洁度、蒸发材料的纯度、蒸发速度等有关。在溅射薄膜的生长过程中，气体流量（压力）也会对形成的薄膜的性质产生影响。通过改变镀膜条件，即可得到性质炯异的薄膜材料。 对制备的薄膜材料，可通过 X射线衍射、电子显微镜（扫描电镜、透射电镜等）、扫描探针（扫描隧道显微镜、原子力显微镜等）以及光电子能谱、红外光谱等技术来进行分析和 表征，还可通过其它现代分析技术测试薄膜的各种相应特性等。 【实验目的】 1?掌握溅射的基本概念，学习直流辉光放电的产生过程和原理； 2?掌握几种主要溅射镀膜法基本原理及其特点，掌握真空镀膜原理； 3.掌握真空镀膜和溅射镀膜的基本方法； 4?熟悉金属和玻璃片的一般清洗技术，学习薄膜厚度的测量方法； 5.了解真空度、基片温度、基片清洁度、蒸发器的清洁度、蒸发材料的纯度、蒸发速度等 因素，在薄膜生长过程中对形成薄膜性质的影响。 【实验原理】 一真空蒸发镀膜原理 任何物质在一定温度下，总有一些分子从凝聚态（固态，液态）变成为气态离开物质表 面，但固体在常温常压下，这种蒸发量是极微小的。如果将固体材料置于真空中加热至此材料蒸发温度时，在气化热作用下材料的分子或原子具有足够的热震动能量去克服固体表面原子间的吸引力，并以一定速度逸出变成气态分子或原子向四周迅速蒸发散射。当真空度高，分子平均自由程—远大于蒸发器到被镀物的距离d时（一般要求2~ 3 d ）,材料的蒸气分子在散射途中才能无阻当地直线达到被镀物和真空室表面。在化学吸附（化学键力引起 的吸附）和物理吸附（靠分子间范德瓦尔斯力产生的吸附）作用下，蒸气分子就吸附在基片
机械手设计全过程
《机械系统设计》 搬运机械手控制系统设计 姓名： 学号： 学科专业：机械设计制造及其自动化
摘要 由于工作的需要，人们经常受到高温、腐蚀及有毒气体等因素的危害，增加了工人的劳动强度，甚至于危机生命。因此机械手就在这样诞生了,机械手是工业机器人系统中传统的任务执行机构，是机器人的关键部件之一。其中的工业机械手是近代自动控制领域中出现的一项新技术，它的发展是由于其积极作用正日益为人们所认识：它能部分地代替人工操作；能按照生产工艺的要求，遵循一定的程序、时间和位置来完成工件的传送和装卸；能显著地提高劳动生产率，加快实现工业生产机械化和自动化的步伐。 关键词：可编程控制器PLC; 机械手; 伺服马达
前言 工业机械手是近几十年发展起来的一种高科技自动化生产设备。工业机械手的是工业机器人的一个重要分支。机械手技术涉及到力学、机械学、电气液压技术、自动控制技术、传感器技术和计算机技术等科学领域，是一门跨学科综合技术。它的特点是可通过编程来完成各种预期的作业任务，在构造和性能上兼有人和机器各自的优点，尤其体现了人的智能和适应性。机械手作业的准确性和各种环境中完成作业的能力，在国民经济各领域有着广阔的发展前景。用机械手可以代替人从事单调﹑重复或繁重的体力劳动﹐实现生產的机械化和自动化﹐代替人在有害环境下的手工操作﹐改善劳动条件﹐保证人身安全。20世纪40年代后期﹐美国在原子能实验中﹐首先采用机械手搬运放射性材料﹐人在安全室操纵机械手进行各种操作和实验。50年代以后﹐机械手逐步推广到工业生產部门﹐用于在高温﹑污染严重的地方取放工件和装卸材料﹐也作为机床的辅助装置在自动机床﹑自动生产线和加工中心中应用﹐完成上下料或从刀库中取放刀具并按固定程序更换刀具等操作。机械手主要由手部机构和运动机构组成。手部机构随使用场合和操作对象而不同﹐常见的有夹持﹑托持和吸附等类型。运动机构一般由液压﹑气动﹑电气装置驱动。机械手能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化保护人身安全，因而广泛应用机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。 1.系统流程图 机械手整个搬运过程要求都能自动控制。下图是机械手控制系统的逻辑流程图。系统启动之前，机械手处于原始位置，条件是机械手在高位﹑左位。
溅射技术及其发展的历程
溅射技术及其发展的历程 1842年格洛夫（Grove）在实验室中发现了阴极溅射现象。他在研究电子管阴极腐蚀问题时，发现阴极材料迁移到真空管壁上来了。但是，真正应用于研究的溅射设备到1877年才初露端倪。迄后70年中，由于实验条件的限制，对溅射机理的认同长期处于模糊不请状态，所以，在1950年之前有关溅射薄膜特性的技术资料，多数是不可*的。19世纪中期，只是在化学活性极强的材料、贵金属材料、介质材料和难熔金属材料的薄膜制备工艺中，采用溅射技术。1970年后出现了磁控溅射技术，1975年前后商品化的磁控溅射设备供应于世，大大地扩展了溅射技术应用的领域。到了80年代，溅射技术才从实验室应用技术真正地进入工业化大量生产的应用领域。最近15年来，进一步发展了一系列新的溅射技术，几乎到了目不暇接的程度。在21世纪来临的时刻，回顾一下溅射技术发展的历程，寻找其中某些规律性的思路，看来是有一定意义的。 1.最初溅射技术改革的原动力主要是围绕着提高辉光等离子体的离化率，增强离化的措施包括： [1]热电子发射增强—由原始的二极溅射演变出三极溅射。三极溅射应用的实际效果对离化率增强的幅度并不大，但是对溅射过程中，特别是在反应溅射过程中，工艺的可控性有明显地改善。 [2]电子束或电子弧柱增强—演变出四极溅射。Balzers一直抓住这条线，形成有其特色的产品系列，最近几年推出在中心设置一个强流热电子弧柱，配合上下两个调制线圈，再加上8对孪生靶，组合成新型纳米涂层工具镀膜机。是一个典型实例。 [3]磁控管模式的增强溅射—磁控溅射。利用磁控管的原理，将等离子体中原来分散的电子约束在特定的轨道内运转，局部强化电离，导致靶材表面局部强化的溅射效果。号称为“高速、低温”溅射技术。磁控溅射得到广泛应用的原因，除了效果明显之外，结构不复杂是一个重要的因数，大面积的溅射镀膜工艺得到推广。应该看到，靶面溅射不均匀导致靶材利用率低是其固有的缺点。 [4]最近有人推出离子束增强溅射模式。采用宽束强流离子源，配合磁场调制，与普通的二极溅射结合组成一种新的溅射模式。他不同于使用窄束高能离子束进行的离子束溅射（这种离子束溅射的溅射速率低），采用宽束强流离子源，配合磁场调制后，既有离子束溅射的效果，更重要的是具有直接向等离子体区域供应离子的增强溅射效果。同时还可以具有离子束辅助镀膜的效果。 2.1985年之后，溅射模式的变革增加了新的目标，除了继续追求高速率之外，追求反应溅射稳定运行的目标、追求离子辅助镀膜—获得高质量膜层的目标、等等综合优越性的追求目标日益增强。例如： [1]捷克人J.Musil在研究低压强溅射的工作中，在磁控溅射的基础上，重复使用各种原来在二极溅射增强溅射中使用过的手段。从“低压强溅射”一直发展到“自溅射”效应。其中大部分工作仍然处于实验室阶段。 [2]针对立体工件获得均匀涂层和色泽，Leybold推出对靶溅射运行模式。在随后不断改进的努力下，对靶溅射工艺仍然具有涂层质量优异的美名。 [3]针对膜层组分可随意调节的目标，推出非对称溅射的运行模式。我国清华大学范毓殿教授采用调节溅射靶磁场强度的方法，进行了类似的工作。 [4]推出非平衡溅射的运行模式最基本的目的是为了改善膜层质量，呈现离子辅助溅射的效果。后来，一些研究工作扩展磁场增强的布局，磁场在真空室内无处不在，看来效果并不理想，“非平衡”的热潮才逐渐降温。 [5]1996年Leybold 推出多年研发的成果：中频交流磁控溅射（孪生靶溅射）技术，消除了阳极”消失”效应和阴极“中毒”问题，大大提高了磁控溅射运行的稳定性，为化合物薄膜的工业化大规模生产奠定了基础。最近在中频电源上又提出短脉冲组合的中频双向供电模式，运行稳定性进一步提高。 [6]最近英国Plasma Quest Limited（PQL）公司推出S400型专利产品，名为“高密度等离子体发送系统”（High Plasma Launch System），属于上面提到的离子束增强二极溅射模式。其特点是：高成膜速率、
用三菱FXN PLC实现机械手的顺序控制
用三菱F X2N P L C实现机械手的顺序控制 一、训练内容 1、项目描述 如图10-7所示是一气动机械手动作示意图，其功能是将工件从A处移送到B处。气动机械手的升降和左右移行分别使用了双线圈的电磁阀，在某方向的驱动线圈失电时能保持在原位，必须驱动反方向的线圈才能反向运动。上升、下降对应的电磁阀线圈分别是YV2、YV1，右行、左行对应的电磁阀线圈分别是YV3、YV4。机械手的夹钳使用单线圈电磁阀YV5，线圈通电时夹紧工件，断电时松开工件。通过设置限位开关SQ1 、SQ2、SQ3、SQ4分别对机械手的下降、上升、右行、左行进行限位，而夹钳不带限位开关，它是通过延时1.7s来表示夹紧、松开动作的完成的。 如图10-8所示为机械手的操作面板，机械手能实现手动、回原位、单步、单周期和连续等五种工作方式。手动工作方式时，用各按钮的点动实现相应的动作；回原位工作方式时，按下“回原位”按钮，则机械手自动返回原位；单步工作方式时，每按一次起动按钮，机械手向前执行一步；选择单周期工作方式时，每按一次起动按钮，机械手只运行一个周期就停下；连续工作方式时，机械手在原位，只要按下起动按钮，机械手就会连续循环动作，直到按下停止按钮，机械手才会最后运行到原位并停下；而在传送工件的过程中，机械手必须升到最高位置才能左右移动，以防止机械手在较低位置运行时碰到其它工件。 2、实训要求 2.1 分配输入/输出点 见表10-4。 表10-4 PLC输入/输出点分配表 2.2 PLC接线图 如图10-9所示。 2.3程序设计 2.3.1 基本指令编程 机械手系统的程序总体结构如图10-10所示，分为公用程序、自动程序、手动程序和回原位程序等四部分。其中自动程序包括单步、单周期和连续运行的程序，因它们的工作顺序相同，所以可将它们合编在一起。CJ（FNC00）是条件跳转应用指令（详情见项目十二），指针标号P□是其操作数。该指令用于某种条件下跳过CJ指令和指针标号之间的程序，从指针标号处继续执行，以减少程序执行时间。如果选择“手动”工作方式，即X0为ON，X1为OFF，则PLC执行完公用程序后，将跳过自动程序到P0处，由于X0动断触点断开，所以直接执行“手动程序”。由于P1处的X1的动断触点闭合，所以又跳过回原位程序到P2处。如果选择“回
注塑车间质量控制流程图
上海金秋塑料制品有限公司 注塑车间质量控制流程 1、目的 为了确保对注塑产品质量有影响的各工序按规范作业，以保证这些检验处于受控状态。保证产品的制造过程满足入库要求。 2、范围 适用于注塑车间产品生产过程中的质量控制。 3、职责 3.1.巡检员负责按订单要求或相应的工艺文件进行注塑过程的产品质量控制. 3.2抽检负责对当班的注塑产品入库前全面检查 3.3检验中如有疑问及争执，须由上级协调处理。 4.1 首检、记录和标识： 4.1.1注塑生产过程中，操作工必须做好自检记录，检验产品的外观，巡检员做好开机前产品的首件签字封样，并填写《首件检验报告》，生产过程中要按巡检员要求进行产品抽检工作，每次检验项目要完整，并同时对打包产品、作业台产品和机台随机产品三个环节进行验证，发现问题，及时纠正和协调处理。 4.1.2抽检员有权要求操作工对自检不合格的产品进行返工，并对返工产品进行记录、标识和复查，直至达到产品质量要求，否则不允许入库，对不合格的产品在交接班时要确保信息完全传达给下班次人员，以防不良品继续产生； 4.1.3检验主管每天要将巡检报表收回并检查巡检记录的情况，对记录有不实或存在疑问则找相关质检员了解确认，如属工作粗心、失误、责任心不足则要求进行通报批评并，对多次未按检验工作指导执行人员将考虑换岗或其它处分； 4.1.4各注塑工段完成品合格后，操作工应在产品外包上作好表示，才能转入下一道工序，注塑的成品、半成品、合格和不合格品等，应按规定的区域整齐放置，并按标识和可追溯性管理原则进行标识，检验员有权对过程进行控制和协调，对标识不规范有权要求员工整改或停机整顿。 4.2 过程再确认： 4.2.1 换料和换模后产品的检验和确认
溅射镀膜
溅射镀膜介绍 一: 溅射镀膜应用: 溅射镀膜主要用于半导体生产的金属薄膜的生长.如下图的金属层1到金属层6都是运用溅射镀膜所生产. 溅射镀膜到形成所需的金属线的过程为： 溅射镀膜--→光照显影--→蚀刻（形成金属连接线） 二: 溅射镀膜原理 溅射淀积（溅射）是另一种老工艺，能够适应现代半导体制造需要。它几乎可以在任何衬底上淀积任何材料，而且广泛应用在人造珠宝涂层，镜头和眼镜的光学涂层的制造。
在真空反应室中，由镀膜所需的金属构成的固态厚板被称为靶材（target）（图1），靶材接阴极，衬底接阳极并接地。首先将氩气充入室内，并且电离成正电荷。带正电荷的氩离子被不带电的靶吸引，加速冲向靶。在加速过程中这些离子受到引力作用，获得动量，轰击靶材。这样在靶上就会出现动量转移现象（momentum transfer）。正如在桌球，球杆把能量传递到其他球，使它们分散一样，氩离子轰击靶，引起其上的原子分散。被氩离子从靶上轰击出的原子和分子进入反应室。这就是溅射过程。从靶上轰击出原材料之后，氩离子、轰击出的原材料、气体原子和溅射工艺所产生的电子在靶前方形成一个等离子区域。等离子区是可见的，呈现紫色。而黑色区域将等离子区和靶分开，我们称之为暗区（dark space）。 图1 溅射工艺的原理 被轰击出的原子或分子散布在反应室中，其中一部分渐渐地停落在晶圆上，形成薄膜，溅射工艺的主要特征是淀积在晶圆上的靶材不发生化学或合成变化。形成薄膜的过程有如下几个过程(图2所示): 1长晶 2 晶粒成长 3 晶粒聚集 4 缝隙填补 5 沉积膜的成长
图2 溅射工艺的原理 三：溅射镀膜相对于真空蒸发优点： 1 靶材的成分不会改变。这种特征的直接益处就是有利于合金膜和绝缘膜的淀积。合金真空蒸发的问题在前一部分已作描述。对于溅射工艺来说，含有2%铜的铝靶材就可以在晶圆上生长出含有2%铜的铝薄膜。 2 阶梯覆盖度也可以通过溅射改良。蒸发来自于点源，而溅射来自平面源。因为金属微粒被从靶材各个点溅射出来的，所以在到达晶圆承载台时，它们可以从各个角度覆盖晶圆表面。阶梯覆盖度还可以通过旋转晶圆和加热晶圆，得到进一步的优化。 3溅射形成的薄膜对晶圆表面的粘附性也比蒸发工艺提高很多。首先，轰击出的原子在到达晶圆表面时的能量越高，因而所形成薄膜的粘附性就越强。其次，反应室中的等离子环境有“清洁”5晶圆表面的作用，从而增强了粘附性。因此在淀积薄膜之前，将晶圆承载台停止运动，对晶圆表面溅射一小段时间，可以提高粘附性和表面洁净度。在这种模式下，溅射系统所起的作用与在第十章介绍的离子刻蚀（溅射刻蚀，反溅射）设备一样。 4溅射最大的贡献恐怕就是对薄膜特性的控制了。这种控制是通过调节溅射参数达到的，包括压力、薄膜淀积速率和靶材。通过多种靶材的排列，一种工艺就可以溅射出像三明治一样的多层结构。 5清洁干燥的氩气（或氖气）可以保持薄膜的成分特征不变，而且低湿度可以阻止薄膜发生不必要的氧化。反应室装载晶圆之后，泵开始抽气（向外），将其压力减小到1×10-9托左右。然后充入氩气，并使其电离。要严格控制进入室内的氩气的量，因为氩气增多会造成室内压力升高。由于氩气和轰击出的原材料存在，室内压力将上升到大约10-3托。 四：溅射分类： 1直流溅射 在反应室中，靶接负电压呈阴极；而衬底呈阳极。带负电的靶驱逐电子，使其加速飞向阳极。在运动过程中，电子与氩原子碰撞，使氩原子电离成氩离子。具有正电性的氩离子加速飞向靶，开始溅射工艺。氩离子（+）和靶（-）形成了两极。
注塑成型工艺流程图
注塑成型工艺流程图 一、注塑成型的基本原理： 注塑机利用塑胶加热到一定温度后,能熔融成液体的性质,把熔融液体用高压注射到密闭的模腔内,经过冷却定型,开模后顶出得到所需的塑体产品。 二、注塑成型的四大要素: 1.塑胶模具 2.注塑机 3.塑胶原料 4.成型条件 三、塑胶模具 大部份使用二板模、三板模，也有部份带滑块的行位模。 基本结构: 1.公模（下模）公模固定板、公模辅助板、顶针板、公模板。2.母模（上模) 母模板、母模固定板、进胶圈、定位圈。3.衡温系统冷却.稳（衡）定模具温度。 四、注塑机 主要由塑化、注射装置，合模装置和传动机构组成；电气带动电机，电机带动油泵，油泵产生油压，油压带动活塞，活塞带动机械，机械产生动作； 1、依注射方式可分为： 1.卧式注塑机 2.立式注塑机 3.角式注塑机 4.多色注塑机 2、依锁模方式可分为： 1.直压式注塑机 2.曲轴式注塑机 3.直压、曲轴复合式 3、依加料方式可分为：
1.柱塞式注塑机 2.单程螺杆注塑机 3.往复式螺杆注塑机4、注塑机四大系统： 1.射出系统 a.多段化、搅拌性及耐腐蚀性。 b.射速、射出、保压、背压、螺杆转速分段控制。 c.搅拌性、寿命长的螺杆装置。 d.料管互换性，自动清洗。 e.油泵之平衡、稳定性。 2.锁模系统 a.高速度、高钢性。 b.自动调模、换模装置。 c.自动润滑系统。 d.平衡、稳定性。 3.油压系统 a.全电子式回馈控制。 b.动作平顺、高稳定性、封闭性。 c.快速、节能性。 d.液压油冷却，自滤系统。 4.电控系统 a.多段化、具记忆、扩充性之微电脑控制。 b.闭环式电路、回路。 c.SSR(比例、积分、微分)温度控制。
机械手的顺序控制系统
沈阳工程学院 课程设计任务书 课程设计题目：机械手控制系统设计 系别自控系班级 学生姓名学号 指导教师张玉艳马阳职称副教授讲师 课程设计进行地点：教学楼F420 任务下达时间： 2013 年 12 月 4 日 起止日期： 2013年12月30日起——至2014年1月12日止教研室主任年月日批准
以下内容根据各专业特点自行确定（如条件、资料、内容、任务、进度安排及要求等）： 1.设计主要内容及要求； 设计主要内容： （1）系统的硬件接线； （2）控制系统PLC程序设计； （3）控制系统画面设计； （4）联机调试。 设计要求： 机械手一个循环周期可分为八步。 第一步是当工作台A上有工件出现时(可以由光电藕合器PH检测到，当检测到有工件时I1.5=1),机械手开始下降。当机械手下降到位时(可以由限位开关检测到，当下降到位时I0.5=1)，机械手停止下降，第一步结束。 第二步是机械手在最低位开始抓紧工件，约10秒钟抓住、抓紧，第二步结束。 第三步是机械手抓紧工件上升。当机械手上升到位时(可以由限位开关检测到，当上升到位时I0.4=1)，机械手停止上升，第三步结束。 第四步是机械手抓紧工件右移。当机械手右移到位时(可以由限位开关检测到，当右移到位时I0.7=1)，机械手停止右移，第四步结束。 第五步是机械手在最右位开始下降。当机械手下降到工作台B到位时(可以由限位开关检测到，当下降到位时I0.5=1)，机械手停止下降，第五步结束。 第六步是机械手开始放松工件，所需时间大约10秒钟。10秒钟之后工件放开，第六步结束。 第七步是机械手开始上升。机械手上升到位时(可以由限位开关检测到，当上升到位时I0.4=1)，停止上升，第七步结束。 第八步是机械手在高位开始左移，当左移到位时(可以由限位开关检测到，左移到位时I0.6=1)，机械手停止左移。第八步结束。 2.对设计说明书、论文撰写内容、格式、字数的要求； （1）课程设计说明书（论文）是体现和总结课程设计成果的载体，一般不应少于5000字。 （2）学生应撰写的内容为：中文摘要和关键词、目录、正文、参考文献等。课程设计说明书（论文）的结构及各部分内容要求可参照《沈阳工程学院毕业设计（论文）撰写规范》执行。应做到文理通顺，内容正确完整，书写工整，装订整齐。 （3）说明书（论文）手写或打印均可。手写要用学校统一的课程设计用纸，用黑或蓝黑墨水工整书写；打印时按《沈阳工程学院毕业设计（论文）撰写规范》的要求进行打印。 （4）课程设计说明书（论文）装订顺序为：封面、任务书、成绩评审意见表、中文摘要和关键词、目录、正文、参考文献。
注塑机岗位操作规程
注塑机共操作规程 为要得到合格的塑料制品，保障人身及设备的安全，特制定本规程： 一、注塑机开机前的准备工作 1、上岗生产前穿戴好车间规定的安全防护服装。 2、清理设备周围环境，不许存放任何与生产无关的物品。 3、清理工作台及设备内外杂物，用干净棉纱擦拭注射座导轨及合模部分拉杆。 4、检查设备各控制开关、按钮、电器线路、操作手柄、手轮有无损坏或失灵现象。各开关、手柄应在“断”的位置上。 5、检查设备各部安全保护装置是否完好、工作灵敏可靠性。检查试验“紧急停止”是否有效可靠，安全门滑动是否灵活，开关时是否能够触动限位开关。 6、设备上的安全防护装置（如机械锁杆、止动板，各安全防护开关等）不准随便移动，更不许改装或故意使其失去作用。 7、检查各部位螺丝是否拧紧，有无松动，发现零部件异常或有损坏现象，应向领班报告，领班自行处理或通知维修人员处理。 8、检查各冷却水管路，试行通水，查看水流是否通畅，是否堵塞或滴漏。 9、检查料斗内是否有异物，料斗上方不许存放任何物品，料斗盖应盖好，防止灰尘、杂物落入料斗内。 二、注塑机开机 1、合上机床总电源开关，检查设备是否漏电，按设定的工艺温度要求给机筒、模具进行预热，在机筒温度达到工艺温度时必须保温20分钟以上，确保机筒各部位温度均匀。 2、打开油冷却器冷却水阀门，对回油及运水喉进行冷却，点动启动油泵，未发现异常现象，方可正式启动油泵，待荧屏上显示“马达开”后才能运转动作，检查安全门的作用是否正常。 3、手动启动螺杆转动，查看螺杆转动声响有无异常及卡死。 4、操作工必须使用安全门，如安全门行程开关失灵时不准开机，严禁不使用安全门（罩）操作。 5、运转设备的电器、液压及转动部分的各种盖板，防护罩等要盖好，固定好。 6、非当班操作者，未经允许任何人都不准按动各按钮、手柄，不许两人或两人以上同时操作同一台注塑机。 7、安放模具、嵌件时要稳准可靠，合模过程中发现异常应立即停车，通知相关人员排除故障。 8、机器修理或较长时间（10分钟以上）清理模具时，一定要先将注射座后退使喷嘴离开模具，关掉马达，维修人员修机时，操作者不准脱岗。
基于PLC的机械手控制系统设计
基于PLC机械手控制系统设计 摘要：工业机械手是近几十年发展起来的一种高科技自动生产设备。工业机械手也是工业机器人的一个重要分支。他的特点是可以通过编程来完成各种预期的作业，在构造和性能上兼有人和机器各自的优点，尤其体现在人的智能和适应性。机械手作业的准确性和环境中完成作业的能力，在国民经济领域有着广泛的发展空间。 机械手是一种能自动控制并可从新编程以变动的多功能机器，他有多个自由度，可以搬运物体以完成在不同环境中的工作。 一、机械手简介 工业机械手是近几十年发展起来的一种高科技自动化生产设备。工业机械手是工业机器人的一个重要分支。它的特点是可通过编程来完成各种预期的作业任务，在构造和性能上兼有人和机器各自的优点，尤其体现了人的智能和适应性。机械手作业的准确性和各种环境中完成作业的能力，在国民经济各领域有着广阔的发展前景。 机械手技术涉及到力学、机械学、电气液压技术、自动控制技术、传感器技术和计算机技术等科学领域，是一门跨学科综合技术。 1、机械手分类 机械手一般分为三类。第一类是不需要人工操作的通用机械手，它是一种独立的不附属于某一主机的装置。它可以根据任务的需要编制程序，以完成各项规定工作。它的特点是除具备普通机械的物理性能外，还具备通用机械、记忆智能的三元机械。第二类是需要人工操作的，称为操作机。它起源于原子、军事工业，先是通过操作机来完成特定的作业，后来发展到用无线电信号操作机械手来进行探测月球、火星等。第三类是专用机械手，主要附属于自动机床或自动线上，用于解决机床上下料和工件传送。这种机械手在国外称为“Mechanical Hand”，它是为主机服务的，由主机驱动，除少数外，工作程序一般是固定的，因此是专用的。 本项目要求设计的机械手模型可归为第一类，即通用机械手。在现代生产企业中，自动化程度较高，大量应用机械手。通过本次设计，可以增强对工业机械手的认识，同时并熟悉掌握PLC技术、位置控制技术、气动技术等工业控制常用的技术。 2、机械手控制系统设计步骤 根据工艺要求确定被控系统必须完成的动作,确定这些动作之间的关系及完成这些动作的顺序。(2)分配输入、输出设备,即确定哪些外围设备是送信号给PLC的,哪些外围设备是接收来自PLC的信号的,同时还要将PLC的输入、输出点与之一一对应,对I/O进行分配。在此基础上确定PLC的选型。(3)根据控制系统的控制要求和所选PLC的I/O点的情况及高功能模块的情况,设计PLC用户程序,此时可采用梯形田、助记符或流程图语言形式的用户程序。PLC的用户程序体现
气动机械手控制系统设计
@ 目录之中。 机电工程学院 、 课程设计说明书设计题目: 气动机械手控制系统设计 学生姓名： 学号： 专业班级：机制F09 、 指导教师：
2012 年 12 月 12 日
内容摘要 在工业生产和其他领域内，由于工作的需要，人们经常受到高温、腐蚀及有毒气体等因素的危害，增加了工人的劳动强度，甚至于危及生命。自从工业机械手问世以来，相应的各种难题迎刃而解。工业机械手是近代自动控制领域中出现的一项新的技术，是现代控制理论与工业生产自动化实践相结合的产物，并已成为现代机械制造生产系统中的一个重要组成部分。在我国，近几年也有较快的发展，并取得了一定的效果，受到机械工业和铁路工业等部门的重视。机械手可在空间抓、放、搬运物体，动作灵活多样，适用于可变换生产品种的中、小批量自动化生产，广泛应用于柔性自动线。机械手一般由耐高温、抗腐蚀的材料制成，以适应现场恶劣的环境，大大降低了工人的劳动强度，提高了工作效率。PLC可以按照所需要求完成机械手的设计，使机械手的设计简单化，大大节省了时间。本文应用西门子S7—200系列PLC来实现气动机械手的搬运控制系统，该系统充分利用了可编程控制器（PLC）的控制功能。利用可编程技术结合相应的硬件装置，控制气动机械手完成各种动作。该系统具有结构简单、可靠稳定、容易控制等优点。 关键词：气动机械手；S7—200系列PLC；CPU226；
目录 第1章引言 (1) 第2章系统总体方案设计 (2) 程序设计的基本思路 (2) 气动机械手的控制要求 (2) 系统的硬件结构与操作功能 (2) 硬件结构 (2) 气动机械手的操作功能 (3) 第3章 PLC控制系统设计 (4) 可编程控制器的CPU选择 (4) 气动机械手的I/O地址分配表 (4) PLC的输入输出设备接线图 (5) 气动机械手控制流程图 (6) 程序设计梯形图 (7) 语句表 (15) PLC程序调试 (23) 结论 (30) 设计总结 (31) 谢辞 (32) 参考文献 (33)
真空蒸发和离子溅射镀膜
实验一 真空蒸发和离子溅射镀膜 随着材料科学的发展，近年来薄膜材料作为其中的一个重要分支从过去体材料一统天下的局面中脱赢而出。如过去需要众多材料组合才能实现的功能，现在仅需数几个器件或一块集成电路板就能完成，薄膜技术正是实现器件和系统微型化的最有效的技术手段。薄膜技术还可以将各种不同的材料灵活的复合在一起，构成具有优异特性的复杂材料体系，发挥每种材料各自的优势，避免单一材料的局限性。薄膜的应用围越来越宽，按其用途可分为光学薄膜、微电子学薄膜、光电子学薄膜、集成光学薄膜、信息存储薄膜、防护功能薄膜等。目前，薄膜材料在科学技术和社会经济各个领域发挥着越来越重要的作用。因此薄膜材料的制备和研究就显得非常重要。 薄膜的制备方法可分为物理法、化学法和物理化学综合法三大类。物理法主要指物理气相沉积技术(Physical Vapor Deposition,简称PVD)，即在真空条件下，采用各种物理方法将固态的镀膜材料转化为原子、分子或离子态的气相物质后再沉积于基体表面，从而形成固体薄膜的一类薄膜制备方法。物理气相沉积过程可概括为三个阶段：1.从源材料中发射出粒子；2.粒子输运到基片；3.粒子在基片上凝结、成核、长大、成膜。由于粒子发射可以采用不同的方式，因而物理气相沉积技术呈现出各种不同形式，主要有真空蒸发镀膜、溅射镀膜和离子镀膜三种主要形式。在这三种PVD 基本镀膜方法中，气相原子、分子和离子所产生的方式和具有的能量各不相同，由此衍生出种类繁多的薄膜制备技术。本实验主要介绍了真空蒸发和离子溅射两种镀膜技术。在薄膜生长过程中，膜的质量与真空度、基片温度、基片清洁度、蒸发器的清洁度、蒸发材料的纯度、蒸发速度等有关。在溅射薄膜的生长过程中，气体流量（压力）也会对形成的薄膜的性质产生影响。通过改变镀膜条件，即可得到性质炯异的薄膜材料。 对制备的薄膜材料，可通过X 射线衍射、电子显微镜（扫描电镜、透射电镜等）、扫描探针（扫描隧道显微镜、原子力显微镜等）以及光电子能谱、红外光谱等技术来进行分析和表征，还可通过其它现代分析技术测试薄膜的各种相应特性等。 【实验目的】 1．掌握溅射的基本概念，学习直流辉光放电的产生过程和原理； 2．掌握几种主要溅射镀膜法基本原理及其特点，掌握真空镀膜原理； 3．掌握真空镀膜和溅射镀膜的基本方法； 4．熟悉金属和玻璃片的一般清洗技术，学习薄膜厚度的测量方法； 5．了解真空度、基片温度、基片清洁度、蒸发器的清洁度、蒸发材料的纯度、蒸发速度等因素，在薄膜生长过程中对形成薄膜性质的影响。 【实验原理】 一 真空蒸发镀膜原理 任何物质在一定温度下，总有一些分子从凝聚态（固态，液态）变成为气态离开物质表面，但固体在常温常压下，这种蒸发量是极微小的。如果将固体材料置于真空中加热至此材料蒸发温度时，在气化热作用下材料的分子或原子具有足够的热震动能量去克服固体表面原子间的吸引力，并以一定速度逸出变成气态分子或原子向四周迅速蒸发散射。当真空度高，分子平均自由程λ远大于蒸发器到被镀物的距离d 时（一般要求()d 3~2λ=），材料的蒸气分子在散射途中才能无阻当地直线达到被镀物和真空室表面。在化学吸附（化学键力引起
注塑机台作业流程图(1)
程台、一注塑机作业流图 领料配料烘干自检 产生产制日两生注塑成型上模调试工艺领模造单计划表 质领嵌件检不合格碎料入库粉碎处理合格 合格半成品入库产品去水口 作业过程一．计划（一），根据车间产能、设（并复印下发到班长）车间主管接到由计划部下发的《生产制造单》备材料以及交货期编制车间《两日生产计划表》。（二）领模、领料、领嵌件，开具领模单到模房领取模具，并由配料操作工开具由班长根据车间《两日生产计划表》 领料单（包括原材料领料单、嵌件领料单）到仓库领取原料以及嵌件。 （三）配料 配料操作工按照《配比表》进行配料并做好相关记录。 1．配料作业流程图 关机调设时间配料领料清理机斗 2．作业过程、领料（1），开领料单到仓库领料配料操作工根据《两日生产计划表》清理机斗2）（配料操作工检查机斗内是否还有上次配料未清理干净的原料，并清理干净。 (3) 调设时间分种左右。—5配料操作工将混合机的搅拌时间调至4 (4)配料 分种搅拌后，开启电源进行1a. 配料操作工将原料先倒一半进机箱内，加适当的色粉后, 另一半原料也倒进机箱内搅拌。 4分种后自动停止搅拌。b. 开启电源，机箱内的原料开始搅拌，打开机箱，取出搅拌好的原料，操作完毕。c. 关机(5) 关掉电源开关，并把时间表调整为零，清理机箱内外表面。] 配料操作保养规程具体参见[ 烘干（四）
作业过程2. 计划(1). 注塑部班长将车间《两日生产计划表》以及相应的《制造订单》下发到配料操作工。 (2).领料 配料操作工根据《两日生产计划表》及《生产制造单》开领料单到仓库领取相应的原料。 （3）. 配料 配料操作工按照《配比表》的比例对原料进行配比。（具体参见[配料作业指导书]） （4）. 烘干 a. 配料操作工将烘干机温度表调至适用该种材料温度范围（80℃--125℃左右），并检查排风口是否正常。 配料操作工将烘干机上盖打开，把配比好的原料倒进机箱内，一次性加满即可盖上上盖。 b.配料操作工顺次开启电源总开关、加热开关、电机开关，进行原料烘干。 c.原料烘干后，配料操作工应该停止加温原料，开启保温状态，方可取出原料。 d.烘干完成后，配料操作工要关掉电源开关，并清理机箱内的剩余原料、检查机内筛网是否结胶块。 (5)加料注塑 配料操作工将烘干好的原料倒入指定的注塑机，调试完成后即可由注塑工进行注塑生产。 具体参见[烘干机操作保养规程] （五）上模 1）班长将领到的模具放置于相应的机台交给上下模员，由上下模员工将模具前后清理干净。 2）上下模员运用天车将模具搬运到指定注塑机（需要上模或换模）的指定位置。（具体参见[天车操作规程]） 3）上下模员测量模具厚度调机容模距离，用标准的管正环套在模具前端定位，模具中心位置与射台中心位置一致，以避免射胶漏胶现象。 4）上下模员根据模具大小上好马铁（每台机不得少于8个），并进行水、油管的安装，并确保通水、通油。 5）模具安装完毕之后，由上下模员对注塑机进行预热（大约40分钟），并将配好的料倒入相应的机台，完成后及时通知工艺师傅。． （六）调试工艺 1）在接到上下模员的通知后，工艺师傅先进行机台，模具的检查，确认OK后方可对机台进行调试。 2）调试工艺过程的调试事项 a. 模具的合模力（根据模具大小，机械大小调节） b.顶钉的顶出位置（根据产品的厚度调节） c. 开锁模压力和速度（根据模具设计，是否抽心结构而定） d.射台前进与后退的压力和速度（根据材料性质，性能） e.模具是否加温或冷却。调注塑压力（根据产品的要求控制1-6段设置）
机械手及控制系统设计Word版
河北工程大学 课程设计指导说明书 课程题目: 机械手及控制系统设计 专业: 机械设计制造及其自动化—机电方向班级: 机制11班 姓名: 唐科 学号 110070118 指导老师: 杨玉敏
目录 第一章绪论 1.1 题目要求。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。3 1.2 题目概况。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。3 1.3 气动机械手。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。3 1.4 气动机械手的发展趋势。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。3 1.5 课题的现实意义。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。4 第二章气动机械手的操作要求及功能 2.1 机械手移动动作示意图。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。5 2.2 机械手操作面板图。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。5 2.3 机械手的输入\输出信号定义图。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。6 2.4 机械手顺序动作的要求。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。6 第三章机械部分设计 3.1 气动搬运机械手的结构。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。8 3.2 机械手的主要部件及运动。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。8 3.3 驱动机构的选择。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。9 3.4 机械手的技术参数列表。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。9 3.5 气动回路的设计。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。9 3.6 末端执行器的设计。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。10 3.7 升降手臂的设计。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。12 3.8 平移手臂的设计。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。14 第四章机械手控制设计 4.1 PLC的简介。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。16 4.2 PLC的应用领域。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。16 4.3 PLC的系统组成。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。16 4.4 PLC的定义及选择。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。17 4.4.1 机械手传送系统输入点和输出点分配表。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。17 4.4.2 原理接线图。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。18 4.4.3 控制程序流程图。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。19 4.5 机械手控制软件设计。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 21 4.5.1 控制系统程序。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。21 4.5.2 手动单步操作程序。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。21 4.5.3 机械手系统梯形图。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。23 4.5.4 语句表程序设计。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。24 第五章课程设计总结
机械手搬运单元控制
机械手搬运单元控制 This manuscript was revised by the office on December 10, 2020.
课程设计说明书（2008 /2009 学年第一学期） 课程名称：可编程控制器课程设计 题目：机械手搬运单元控制 专业班级： 学生姓名： 学号： 指导教师： 设计周数： 2周 设计成绩： 2009年 1月 9日 目录 一﹑课程设计目的 (2) 二、设计技术要求及机械手控制要求 (2) (1).技术要求 (2) (2).机械手搬运控制要求 (2) 三、硬件设计 (2)
(1)机械接线图 (2) (2)内部接线图 (3) 四．软件设计 (5) (1) S7-200的程序设计方法 (5) (2) 设计步骤 (5) 五．机械手搬运单元控制系统 (6) (1)系统开关分类 (6) (2) 用逻辑流程设计程序 (6) (3) 输入/输出地址 (7) (4) 定时器 (7) (5) 控制程序 (7) 六、课程设计总结或结论 (12) 七、参考文献 (12) 一﹑课程设计目的 1、了解PLC控制系统的常用编程思路、程序功能。 2、掌握PLC控制系统中对机械手搬运单元控制方式。
二．设计技术要求及机械手搬运单元控制要求 (1)技术要求 1、机械夹爪上下运动。 2、机械夹爪锁紧后将有信号产生。 3、机械手臂左右摆动（1800）。 4、只有当机械手臂下降到低端时才能作开合动作。 5、完成动作后，发出信号给下一单元。 (2)机械手搬运控制要求 当工件被送到机械手下方后，机械手将向下运动，然后锁紧夹爪，当工 件被夹住后，机械手上升，到达上端后，手臂向右旋转180°。当到达右侧后夹爪向下并释放工件，然后上升，最后机械手臂向左摆动、复位，并发出信号，将控制权交给下一单元。 三、硬件设计 1、机械接线图如下： ①由四个开关组成：启动/停止按钮、复位按钮、单步按钮、自动/手动按钮 ②输出点表示：机械手在左、机械手在右、夹爪在上、夹爪在下、夹爪锁紧、各种开关。具体各点对应的点如下图。 ③输入点表示：机械手向左、机械手向右、机械爪向下、机械爪锁紧。具体各点对应的点如下图。 2、具体内部连线图如下： ①各接线点与外部连接线路 ②各开关与内部接线图 四、软件设计 1、S7-200的程序设计方法 ①图解法编程 ②经验法编程 ③计算机辅助设计编程 2、设计步骤 ①对系统任务分块 ②编程控制系统的逻辑关系图