天通公司双面精密抛光机控制系统的设计及实现

摘要

双面抛光机主要适用于磁性材料、半导体硅片、锗片、光学玻璃、金属材料及其它硬性和脆性材料的两面高精度高效率的抛光。抛光原理为四动模式；两个电机分别拖动上下两个抛盘、太阳轮、内齿圈；设定控制采用 PLC调整；人机界面系统的显示使用彩色 NT。龙门结构为箱形，配置大功率减速系统，软启动、软停止，运转平稳，抛光时间根据计时器可随意设定，采用了自动供给抛光液装置。为了防止抛光过程对零件的破坏，在与抛光液接触的零部件选用了防腐材料或表面进行了特殊处理。通过联合精密型传感器与气动控制的高精密系统，使得压力形成闭环反馈控制，以保证工件压力的准确性。采用了强制集中润滑对主要运动副进行润滑。抛光液系统具有多个辅助功能系统，包括独立搅拌系统、循环水冷却功能、给抛光液升温以及检测抛光液实时温度等功能，我们可选配不同的功能制做。
　　双面抛光加工是晶片超平滑表面加工的有效途径，受到了人们的广泛关注，如何有效的获得晶片超平滑表面成为了各界专家学者研究的热点。双面抛光机气动加载系统能够对晶片超平滑表面加工进行精确的控制，提升晶片超平滑表面加工的质量。
　　加载装置是双面抛光加工的重要组成部分，决定了晶片超平滑表面加工的质量，本文依据实际的需求，对双面抛光加工的控制系统进行了设计与实现。本文首先对双面抛光机的基础理论进行了介绍，对控制理论进行了研究；针对系统的硬件设计与软件设计分别进行了详细的阐述，对系统的功能与任务划分进行了分析；文章以双面抛光机为研究对象，提出了手动和自动控制两种工作模式，设计了软件的总体方案和系统的程序；针对整套系统的抛光机，监控系统尤为重要，对其进行了设计，实现了系统的实时监控与维护；最后对系统的界面进行了设计，确定了画面之间的切换关系。
　　通过对系统的调试之后，验证了系统功能运行正常，满足事先既定的功能目标，系统在运行中具备了较强的稳定性，满足了晶片超平滑表面加工的要求，提升了晶片超平滑表面加工的质量。通过对本系统的设计与实现，希望为今后的双面抛光加工控制系统的研究奠定基础。

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第一章 绪 论

1.1 研究背景及意义

1.2 双面抛光机简介

1.3 国内外研究现状

1.4 软件工程基本内容

1.5 研究内容

1.6 论文组织结构

1.7 本章小结

第二章 需求分析

2.1可行性分析

2.2 功能需求

2.3 非功能需求

2.4 本章小结

第三章 系统总体设计

3.1 系统设计原则

3.2 双面精密抛光机概述

3.3 控制系统的功能和任务

3.4 控制系统硬件结构

3.5控制系统软件结构

3.6 主要功能设计

3.7本章小结

第四章 抛光机加工程序设计与实现

4.1 PLC的工作原理

4.2 手动抛光程序设计

4.3 自动抛光程序设计

4.4 抛光液温度控制

4.5 本章小结

第五章 抛光机实时监控系统设计与实现

5.1实时监控系统设计与功能实现

5.2 维护程序设计与实现

5.3本章小结

第六章 人机界面设计

6.1 人机界面工作原理及应用

6.2 人机界面功能介绍

6.3 人机界面详细设计与功能实现

6.4 触摸屏与PLC的通信

6.5 本章小结

第七章系统测试及实现

7.1 温度测试

7.2 重量测试

7.3 转速测试

7.4抛光实验准备

7.5蓝宝石晶片试验

第八章 总结与展望

8.1 总结

8.2 展望

致谢

参考文献

附录