一种用于自适应调整靶材燃烧面位置的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于自适应调整靶材燃烧面位置的方法，包括将靶材安装在升降调节装置上，敲击探头安装在敲击杆的一端，敲击杆转动安装，采用检测装置对敲击探头有效敲击靶材时转动的角度进行检测，检测装置将信号输送至控制装置，控制装置对检测信号进行分析处理判断转动角度是否超过预设的阈值，控制装置依据分析判断的结果调整升降调节装置的运行状态。本发明专利技术提供的上述方案，可以通过调整靶材燃烧面位置使靶材燃烧面与靶材敲击杆夹角始终稳定在合理范围，既提升靶材的燃烧效果与使用寿命，同时也节省了手动换靶、调整靶材位置的额外时间，使靶材燃烧面一直处于有利有效的工作位置，从而保证镀膜工艺的高效稳定进行。从而保证镀膜工艺的高效稳定进行。从而保证镀膜工艺的高效稳定进行。

【技术实现步骤摘要】
一种用于自适应调整靶材燃烧面位置的方法


[0001]本专利技术涉及离子真空镀膜领域，具体涉及一种用于自适应调整靶材燃烧面位置的方法。

技术介绍

[0002]离子真空镀膜中，随着镀膜的进行、靶材逐渐被消耗，使得靶材上的燃烧面的高度发生变化。靶材燃烧面的高低对镀膜工艺性能的影响很大，特别是在做厚膜工艺时显得更加重要，因此需要对靶材燃烧面的高度进行调节。传统靶材燃烧面高度的调节主要通过手动调节的方式实现，这种操作方式存在调节精度不够、调节不及时、调节时间长的缺陷，极大的影响真空镀膜性能，因此有必要针对该问题进行解决。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种用于自适应调整靶材燃烧面位置的方法，其可以用于解决上述技术问题。
[0004]本专利技术采取的技术方案具体如下。
[0005]一种用于自适应调整靶材燃烧面位置的方法，其特征在于：包括将靶材安装在升降调节装置上，敲击探头安装在敲击杆的一端，敲击杆转动安装，采用检测装置对敲击探头有效敲击靶材时转动的角度进行检测，检测装置将信号输送至控制装置，控制装置对检测信号进行分析处理判断转动角度是否超过预设的阈值，控制装置依据分析判断的结果调整升降调节装置的运行状态。
[0006]进一步的方案为：控制装置为PLC控制装置，控制装置采用PID调控法对检测信号进行分析处理。
[0007]升降调节装置为丝杆螺母升降调节装置。
[0008]敲击杆的另一端装配在转轴的一端，转轴的另一端设置有圆形的角度检测件，检测装置包括A、B检测件，A检测件对角度检测件的初始状态和复位状态进行检测，B检测件对敲击探头有效敲击靶材时的状态进行检测。
[0009]PID调控法的参数获取前，先将靶材的靶材面高度调整至合理位置，在敲击探头不通电的情况下进行靶材敲击，调整敲击探头的敲击力度，直至敲击力度合适为止，然后接通敲击探头电源进行带电敲击，观察靶材燃烧面弧光强弱是否合适，运行一段时间，记录靶材消耗量，靶材敲击稳定后进行PID调控法的参数获取。
[0010]PID调控法的参数获取包括：设定采样周期和比例参数，调节时先设定一个较大的积分时间常数的初值，逐渐减小积分时间常数，待系统出现波动时反过来，逐渐加大积分时间常数，直至系统波动消失，记录此时的积分时间常数，设定PID的积分时间常数为当前值的150％～180％；然后设置微分时间常数，设置微分时间常数与确定积分时间常数的方法相同，取系统不波动时的30％。
[0011]采用临界比例参数法对获取PID调控法的参数进行优化。
[0012]采用临界比例参数法优化PID参数的具体操作为：
[0013]先把积分时间常数放至最大、微分时间常数放至零、比例参数放至较大的适当值，然后慢慢地减少比例参数，在外界干扰的作用下，细心观察控制装置的输出信号和被调参数的变化情况；如果控制过程的曲线波动是衰减的，则把比例参数继续调小，如果控制过程的曲线波动是发散的，则应把比例参数调大，直到曲线波动呈等幅振荡为止，以此得到临界振荡过程，从而得到临界比例参数δk和临界周期Tk值；
[0014]按照下表中的计算公式计算控制装置的各参数值；调节规律比例参数δk(％)积分时间Ti(min)微分时间Td(min)P2δk00PI2.3δk0.85Tk0PID1.78δk0.5Tk0.125Tk
[0015]求得具体的参数值后，将比例参数调整在比计算数值大一些的刻度上，然后把积分时间常数放至计算值上，然后从大到小地调整积分时间常数，最后把微分时间常数放至计算值上，从小到大地调整微分时间常数；最后把比例参数减小到计算值上，通过观察PID参数调整输出曲线图，适当地对各参数的进行微调，确定满意的参数值。
[0016]在转轴的旁侧设置传动轴，传动轴和转轴之间通过齿轮传动组件相连接，传动轴与气动驱动组件相连接。角度检测件的周边设置有缺口部，A、B检测件为光电传感器，A、B检测件对缺口部进行检测。
[0017]本专利技术提供的上述方案，可以通过调整靶材燃烧面位置使靶材燃烧面与靶材敲击杆夹角始终稳定在合理范围，既提升靶材的燃烧效果与使用寿命，同时也节省了手动换靶、调整靶材位置的额外时间，使靶材燃烧面一直处于有利有效的工作位置，从而保证镀膜工艺的高效稳定进行。
附图说明
[0018]图1为本专利技术的流程图。
[0019]图2为PID控制程序流程图。
[0020]图3为PID参数调整输出曲线图。
[0021]图4为靶材敲击装置的结构示意图。
[0022]标号和部件的对应关系为：
[0023]01
‑
靶材、02
‑
敲击探头、03
‑
敲击杆、04
‑
角度检测件、05
‑
A检测件、06
‑
B检测件、07
‑
气动驱动组件。
具体实施方式
[0024]为了使本专利技术的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本专利技术进行具体说明。应当理解，以下文字仅仅用以描述本专利技术的一种或几种具体的实施方式，并不对本专利技术具体请求的保护范围进行严格限定。如在本文中所使用，术语“平行”和“垂直”不限于其严格的几何定义，而是包括对于机加工或人类误差合理和不一致性的容限。
[0025]如图1、2、3所示，一种用于自适应调整靶材燃烧面位置的方法，包括将靶材01安装在升降调节装置上，敲击探头02安装在敲击杆03的一端，敲击杆03转动安装，采用检测装置
对敲击探头02有效敲击靶材01时转动的角度进行检测，检测装置将信号输送至控制装置，控制装置对检测信号进行分析处理判断转动角度是否超过预设的阈值，控制装置依据分析判断的结果调整升降调节装置的运行状态。控制装置为PLC控制装置，控制装置采用PID调控法对检测信号进行分析处理。升降调节装置为丝杆螺母升降调节装置。敲击杆03的另一端装配在转轴的一端，转轴的另一端设置有圆形的角度检测件04，检测装置包括A、B检测件05、06，A检测件05对角度检测件04的初始状态和复位状态进行检测，B检测件06对敲击探头02有效敲击靶材01时的状态进行检测。在转轴的旁侧设置传动轴，传动轴和转轴之间通过齿轮传动组件相连接，传动轴与气动驱动组件07相连接。角度检测件04的周边设置有缺口部，A、B检测件05、06为光电传感器，A、B检测件05、06对缺口部进行检测。
[0026]本专利技术主要运用A、B检测件检测的角度变化来测量靶材01高度的变化，当靶材01敲击消耗掉一定量靶材01时，靶材01燃烧面(上表面)位置便会发生细微变化，此时A、B检测件05、06检测到靶材01面高度发生变化时可将靶材01当前位置信息传送至控制装置(PLC)，控制装置内进行PLC编程，如图2、3所示的流程，进行逻辑判断以及计算靶材01升降行程的控制脉冲数量，通过PLC编程可以做到随着靶材01消耗量的多少进行靶材01升降的自适应调节。运用PID控制法可以在控制靶材01升降时，将靶材0本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于自适应调整靶材燃烧面位置的方法，其特征在于：包括将靶材安装在升降调节装置上，敲击探头安装在敲击杆的一端，敲击杆转动安装，采用检测装置对敲击探头有效敲击靶材时转动的角度进行检测，检测装置将信号输送至控制装置，控制装置对检测信号进行分析处理判断转动角度是否超过预设的阈值，控制装置依据分析判断的结果调整升降调节装置的运行状态。2.根据权利要求1所述的用于自适应调整靶材燃烧面位置的方法，其特征在于：控制装置为PLC控制装置，控制装置采用PID调控法对检测信号进行分析处理。3.根据权利要求1或2所述的用于自适应调整靶材燃烧面位置的方法，其特征在于：升降调节装置为丝杆螺母升降调节装置。4.根据权利要求3所述的用于自适应调整靶材燃烧面位置的方法，其特征在于：敲击杆的另一端装配在转轴的一端，转轴的另一端设置有圆形的角度检测件，检测装置包括A、B检测件，A检测件对角度检测件的初始状态和复位状态进行检测，B检测件对敲击探头有效敲击靶材时的状态进行检测。5.根据权利要求2所述的用于自适应调整靶材燃烧面位置的方法，其特征在于：PID调控法的参数获取前，先将靶材的靶材面高度调整至合理位置，在敲击探头不通电的情况下进行靶材敲击，调整敲击探头的敲击力度，直至敲击力度合适为止，然后接通敲击探头电源进行带电敲击，观察靶材燃烧面弧光强弱是否合适，运行一段时间，记录靶材消耗量，靶材敲击稳定后进行PID调控法的参数获取。6.根据权利要求2所述的用于自适应调整靶材燃烧面位置的方法，其特征在于：PID调控法的参数获取包括：设定采样周期和比例参数，调节时先设定一个较大的积分时间常数的初值，逐渐减小积分时间常数，待系统出现波动时反过来，逐渐加大积分时间常数，直至系统波动消失，记录此时的积分时间常数，设定PID的积分时间常数为当前值的150％～180％...

【专利技术属性】
技术研发人员：张心凤，夏正卫，周健健，
申请(专利权)人：安徽纯源镀膜科技有限公司，
类型：发明
国别省市：