[发明专利]蓝宝石泡生法生长车间的无人化生产系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种蓝宝石泡生法生长车间的无人化生产系统，属于工业控制技术领域。

背景技术

蓝宝石晶体的组成为氧化铝(Al₂O₃)，是由三个氧原子和两个铝原子以共价键型式结合而成，其晶体结构为六方晶格结构。由于蓝宝石晶体的光学穿透带很宽，从近紫外光(190nm)到中红外线都具有很好的透光性，因此被大量用在光学元件、红外装置、高强度激光镜片材料及掩模材料上。同时，蓝宝石晶体具有高声速、耐高温、抗腐蚀、高硬度、高透光性、熔点高（2045℃）等特点，是一种相当难加工的材料，因此常被用来作为光电元件的材料。

目前超高亮度白/蓝光LED的品质取决于氮化镓外延（GaN）的材料品质，而氮化镓外延品质则与所使用的蓝宝石基板表面加工品质息息相关，蓝宝石（单晶Al₂O₃）C面Ⅲ-Ⅴ和Ⅱ-Ⅵ族沉积薄膜之间的晶格常数失配率小，同时符合GaN 外延工艺中耐高温的要求，使得蓝宝石晶片成为制作白/蓝/绿光LED的关键材料。

目前蓝宝石的生产方法以热交换法和泡生法为主，而随着主推热交换法的GTAT公司宣布破产，也预示着热交换法将走向没落。而泡生法生长出来的蓝宝石具有品质高，成本低的优点，但是目前还采用小规模的生产方式，长晶炉生产状况需要频繁观测，并且在长晶过程中需要24小时守候，导致蓝宝石产量不高，长晶工程师劳动强度大的现状。

发明内容

（一）要解决的技术问题

本发明的目的是为了克服现有技术中的不足之处，提供一种蓝宝石泡生法生长车间的无人化生产系统。实施该专利，在蓝宝石长晶过程中，无需操作员经常性查看长晶炉，操作员只需通过操作站或者远程的移动通讯终端观测长晶的过程，如有需要，也可进行控制操作。

（二）技术方案

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

蓝宝石泡生法生长车间的无人化生产系统，包括进行数据通讯的工业以太网，以及一台具有路由功能的路由器和一台具有端口网络转发功能的交换机，至少一台进行蓝宝石生长的长晶炉，进行生产监控的主服务器，以及为所述的主服务器提供紧急后备服务的备份服务器，以及至少一台具有多种权限、可进行查询或操作功能的操作站，还包括至少一台进行文件输出的打印机和至少一台具有接收数据和实时查询功能的移动通迅终端，所述的工业以太网连接所述的长晶炉、主服务器、备份服务器、操作站、打印机、路由器、交换机、移动通讯终端；

所述的长晶炉内部设置主控器，所述的主控器设置控制晶体生长的长晶工艺程序、提供长晶工程师进行操作和查看数据信息的人机操作程序、进行数据发送和控制指令接收的长晶炉通讯程序；

所述的主服务器设置监控程序，图像显示程序、服务器通讯程序和远程服务程序，所述的服务器通讯程序负责与所述的长晶炉和操作站，以及打印机、备份服务器建立连接并进行数据传输，所述的远程服务程序负责与所述的移动通讯终端进行连接，并提供数据服务，所述的监控程序负责所述的无人化生产系统的控制职能，进行权限审核、数据流向控制等功能，所述的图像显示程序负责将实时的长晶数据通过图形方式显示出来；

所述的操作站设置浏览程序、紧急处理程序和操作站通讯程序，所述的浏览程序负责将所述的主服务器传送的长晶数据以图像及表格形式显示出来，所述的紧急处理程序用于接收具有管理员权限的长晶工程师指令，对长晶炉进行紧急控制，所述的操作站通讯程序负责在所述的操作站与所述的主服务器之间建立通讯连接。

所述的备份服务器定期与所述的主服务器连接，请求数据，并进行存储。

所述的主服务器通过所述的路由器桥接至因特网，与所述的移动通讯终端建立连接，并输出数据。

（三）有益效果

本发明的有益效果主要表现在：

1、长晶过程中，长晶工程师无需频繁观测长晶炉；

2、长晶工程师可以实时通过操作站观察并操作长晶炉；

3、长晶工程师可以通过远程的移动通讯终端观察观察长晶过程。

附图说明

图1是本专利的网络结构图；

图2是本专利的控制逻辑结构；

图3是长晶炉的程序框图；

图4是主服务器的程序框图；

图5是操作站的程序框图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述：