3. Раздел автоматизации

   1. Постановка задачи

Как ранее заявлялось, вакуумная установка ВУ-1А предназначена для нанесения покрытий на оптические детали методом резистивного и электронно-лучевого испарения диэлектриков, полупроводниковых материалов и металлов (см. рисунок 1.19).

Установка обеспечивает возможность нанесения многослойных ахроматических покрытий на деталях серийной продукции, а также металлических, однослойных просветляющих, интерференционных зеркальных, фильтрующих и других для различных областей спектра.

Процесс откачки вакуумной камеры происходит следующим образом (см. рисунок 3.1). После включения форвакуумного агрегата А5, в состав которого входят пластинчато-роторный NV1 и двухроторный NZ1 насосы, открывается форвакуумный клапан VP2 и клапан VE2, производится удаление основной массы воздуха из паромасляного диффузионного насоса ND1. При этом высоковакуумный затвор VT1 и байпасный клапан VP1 закрыты. При достижении в диффузионном насосе давления 4 Па (3∙10^-2 мм. рт. ст.), измеряемого датчиком PT3, включается нагрев диффузионного насоса. При достижении в диффузионном насосе давления 6∙10^-4 Па (4∙10^-6 мм. рт. ст.), измеряемого датчиком PM2, форвакуумный клапан VP2 закрывается.

Рисунок 3.1 – Вакуумная схема установки ВУ-1А

После этого байпасный клапан VP1 открывается. При достижении в рабочей камере CV1 давления 2,66 Па (2∙10^-2 мм. рт. ст.), измеряемого датчиком PT1, байпасный клапан VP1 закрывается. Открывается форвакуумный клапан VP2 и высоковакуумный затвор VT1. Дальше проводится откачка рабочей камеры до требуемого давления диффузионным насосом, высокий вакуум в рабочей камере замеряется датчиком PM1.

После процесса откачки происходит прогрев подложек нагревателем и очистка их поверхности при помощи ионного источника. Затем производится процесс нанесения покрытий при помощи резистивных и электронно-лучевых испарителей.

В случае аварийного обесточивания форвакуумного агрегата для запирания вакуумной системы и напуска воздуха в форвакуумный агрегат служит аварийный клапан VE2.

Для предотвращения попадания в вакуумную систему масла из форвакуумного агрегата во время его работы на форвакуумной линии предусмотрена заливная азотная ловушка BL3, соединенная с питателем A4.

При откачке воздуха из рабочей камеры через байпасную магистраль (клапан VP1 открыт и клапан VP2 закрыт) диффузионный насос работает на форвакуумный баллон CN1.

Над диффузионным насосом установлена азотная ловушка BL2 с питателем A3 для предотвращения попадания масла из диффузионного насоса в рабочую среду.

Для улучшения вакуума в рабочей камере в ней установлена азотная вымораживающая ловушка BL1 (криопанель) с питателем A2. Вакуумная камера снабжена следующими вводами: клапаном напуска воздуха в камеру VF и ручным клапаном-натекателем VF1 для поддержания в камере необходимого давления во время процесса ионизации и для напуска технологического газа.

К вакуумной камере прикреплено устройство A1, служащее для защиты смотрового окна при помощи газа, поступающего через электромагнитный клапан VE1.

Открытие и закрытие форвакуумного и байпасного клапанов VP2 и VP1 производится при помощи пневмопривода. Воздух давлением от 39∙10⁴ до 59∙10⁴ Па от цеховой сети через электропневматические клапаны КЭП1 и КЭП2 поступает в пневмоприводы клапанов VP1 и VP2.

Целью данного раздела является разработка системы управления установкой в автоматическом режиме по заданному алгоритму, а также обеспечить возможность управлять защитным устройством с пульта управления.