藍(lán)寶石泡生法生長車間的無人化生產(chǎn)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種藍(lán)寶石泡生法生長車間的無人化生產(chǎn)系統(tǒng)，包括工業(yè)以太網(wǎng)，路由器和交換機(jī)，至少一臺的長晶爐，進(jìn)行生產(chǎn)監(jiān)控的主服務(wù)器，以及備份服務(wù)器，至少一臺可進(jìn)行查詢或操作功能的操作站，還包括至少一臺打印機(jī)和移動通迅終端，所述的工業(yè)以太網(wǎng)連接所述的長晶爐、主服務(wù)器、備份服務(wù)器、操作站、打印機(jī)、路由器、交換機(jī)、移動通訊終端。本發(fā)明的目的是解決目前藍(lán)寶石泡生法生產(chǎn)自動化程度低的現(xiàn)狀，實(shí)現(xiàn)在藍(lán)寶石長晶過程中，無需操作員經(jīng)常性查看長晶爐，操作員只需通過操作站或者遠(yuǎn)程的移動通訊終端觀測長晶的過程，如有需要，也可進(jìn)行控制操作。
【專利說明】藍(lán)寶石泡生法生長車間的無人化生產(chǎn)系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種藍(lán)寶石泡生法生長車間的無人化生產(chǎn)系統(tǒng)，屬于工業(yè)控制【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]藍(lán)寶石晶體的組成為氧化鋁(Al2O3),是由三個氧原子和兩個鋁原子以共價鍵型式結(jié)合而成，其晶體結(jié)構(gòu)為六方晶格結(jié)構(gòu)。由于藍(lán)寶石晶體的光學(xué)穿透帶很寬，從近紫外光(190nm)到中紅外線都具有很好的透光性，因此被大量用在光學(xué)元件、紅外裝置、高強(qiáng)度激光鏡片材料及掩模材料上。同時，藍(lán)寶石晶體具有高聲速、耐高溫、抗腐蝕、高硬度、高透光性、熔點(diǎn)高(2045 V )等特點(diǎn)，是一種相當(dāng)難加工的材料，因此常被用來作為光電元件的材料。
[0003]目前超高亮度白/藍(lán)光LED的品質(zhì)取決于氮化鎵外延(GaN)的材料品質(zhì)，而氮化鎵外延品質(zhì)則與所使用的藍(lán)寶石基板表面加工品質(zhì)息息相關(guān)，藍(lán)寶石(單晶Al2O3) C面II1- V和I1-VI族沉積薄膜之間的晶格常數(shù)失配率小，同時符合GaN外延工藝中耐高溫的要求，使得藍(lán)寶石晶片成為制作白/藍(lán)/綠光LED的關(guān)鍵材料。
[0004]目前藍(lán)寶石的生產(chǎn)方法以熱交換法和泡生法為主，而隨著主推熱交換法的GTAT公司宣布破產(chǎn)，也預(yù)示著熱交換法將走向沒落。而泡生法生長出來的藍(lán)寶石具有品質(zhì)高，成本低的優(yōu)點(diǎn)，但是目前還采用小規(guī)模的生產(chǎn)方式，長晶爐生產(chǎn)狀況需要頻繁觀測，并且在長晶過程中需要24小時守候，導(dǎo)致藍(lán)寶石產(chǎn)量不高，長晶工程師勞動強(qiáng)度大的現(xiàn)狀。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005](一)要解決的技術(shù)問題
本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，提供一種藍(lán)寶石泡生法生長車間的無人化生產(chǎn)系統(tǒng)。實(shí)施該專利，在藍(lán)寶石長晶過程中，無需操作員經(jīng)常性查看長晶爐，操作員只需通過操作站或者遠(yuǎn)程的移動通訊終端觀測長晶的過程，如有需要，也可進(jìn)行控制操作。
[0006](二)技術(shù)方案
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
藍(lán)寶石泡生法生長車間的無人化生產(chǎn)系統(tǒng)，包括進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊的工業(yè)以太網(wǎng)，以及一臺具有路由功能的路由器和一臺具有端口網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)功能的交換機(jī)，至少一臺進(jìn)行藍(lán)寶石生長的長晶爐，進(jìn)行生產(chǎn)監(jiān)控的主服務(wù)器，以及為所述的主服務(wù)器提供緊急后備服務(wù)的備份服務(wù)器，以及至少一臺具有多種權(quán)限、可進(jìn)行查詢或操作功能的操作站，還包括至少一臺進(jìn)行文件輸出的打印機(jī)和至少一臺具有接收數(shù)據(jù)和實(shí)時查詢功能的移動通迅終端，所述的工業(yè)以太網(wǎng)連接所述的長晶爐、主服務(wù)器、備份服務(wù)器、操作站、打印機(jī)、路由器、交換機(jī)、移動通訊終端；
所述的長晶爐內(nèi)部設(shè)置主控器，所述的主控器設(shè)置控制晶體生長的長晶工藝程序、提供長晶工程師進(jìn)行操作和查看數(shù)據(jù)信息的人機(jī)操作程序、進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送和控制指令接收的長晶爐通訊程序；
所述的主服務(wù)器設(shè)置監(jiān)控程序，圖像顯示程序、服務(wù)器通訊程序和遠(yuǎn)程服務(wù)程序，所述的服務(wù)器通訊程序負(fù)責(zé)與所述的長晶爐和操作站，以及打印機(jī)、備份服務(wù)器建立連接并進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，所述的遠(yuǎn)程服務(wù)程序負(fù)責(zé)與所述的移動通訊終端進(jìn)行連接，并提供數(shù)據(jù)服務(wù)，所述的監(jiān)控程序負(fù)責(zé)所述的無人化生產(chǎn)系統(tǒng)的控制職能，進(jìn)行權(quán)限審核、數(shù)據(jù)流向控制等功能，所述的圖像顯示程序負(fù)責(zé)將實(shí)時的長晶數(shù)據(jù)通過圖形方式顯示出來；
所述的操作站設(shè)置瀏覽程序、緊急處理程序和操作站通訊程序，所述的瀏覽程序負(fù)責(zé)將所述的主服務(wù)器傳送的長晶數(shù)據(jù)以圖像及表格形式顯示出來，所述的緊急處理程序用于接收具有管理員權(quán)限的長晶工程師指令，對長晶爐進(jìn)行緊急控制，所述的操作站通訊程序負(fù)責(zé)在所述的操作站與所述的主服務(wù)器之間建立通訊連接。
[0007]所述的備份服務(wù)器定期與所述的主服務(wù)器連接，請求數(shù)據(jù)，并進(jìn)行存儲。
[0008]所述的主服務(wù)器通過所述的路由器橋接至因特網(wǎng)，與所述的移動通訊終端建立連接，并輸出數(shù)據(jù)。
[0009](三)有益效果
本發(fā)明的有益效果主要表現(xiàn)在:
1、長晶過程中，長晶工程師無需頻繁觀測長晶爐；
2、長晶工程師可以實(shí)時通過操作站觀察并操作長晶爐；
3、長晶工程師可以通過遠(yuǎn)程的移動通訊終端觀察觀察長晶過程。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1是本專利的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖；
圖2是本專利的控制邏輯結(jié)構(gòu)；
圖3是長晶爐的程序框圖；
圖4是主服務(wù)器的程序框圖；
圖5是操作站的程序框圖。

【具體實(shí)施方式】
[0011]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步描述:
參照圖1-5，藍(lán)寶石泡生法生長車間的無人化生產(chǎn)系統(tǒng)，包括進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊的工業(yè)以太網(wǎng)，以及一臺具有路由功能的路由器7和一臺具有端口網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)功能的交換機(jī)8，這三部分構(gòu)成了所述的無人化生產(chǎn)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)。
[0012]還包括至少一臺進(jìn)行藍(lán)寶石生長的長晶爐1，進(jìn)行生產(chǎn)監(jiān)控的主服務(wù)器2，以及為所述的主服務(wù)器2提供緊急數(shù)據(jù)備份服務(wù)的備份服務(wù)器3，以及至少一臺具有多種權(quán)限、可進(jìn)行查詢或操作功能的操作站4，還包括至少一臺進(jìn)行文件輸出的打印機(jī)5和至少一臺具有接收數(shù)據(jù)和實(shí)時查詢功能的移動通迅終端6，所述的工業(yè)以太網(wǎng)連接所述的長晶爐1、主服務(wù)器2、備份服務(wù)器3、操作站4、打印機(jī)5、路由器7、交換機(jī)8、移動通迅終端6，從而組成一個完整的控制網(wǎng)絡(luò)。
[0013]所述的長晶爐I是負(fù)責(zé)藍(lán)寶石晶體生長的設(shè)備，內(nèi)部設(shè)置主控器，所述的主控器設(shè)置控制晶體生長的長晶工藝程序9、提供長晶工程師進(jìn)行操作和查看數(shù)據(jù)信息的人機(jī)操作程序10、進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送和控制指令接收的長晶爐通訊程序11。通過所述的人機(jī)操作程序10和長晶工藝程序9，長晶工程師就可以操作進(jìn)行長晶；同時所述的長晶爐通訊程序11將所述的長晶爐I的數(shù)據(jù)傳送給所述的主服務(wù)器2，也可以接收操作指令，實(shí)現(xiàn)非現(xiàn)場觀察與操作。
[0014]所述的主服務(wù)器2設(shè)置監(jiān)控程序12，圖像顯示程序13、服務(wù)器通訊程序14和遠(yuǎn)程服務(wù)程序15。所述的服務(wù)器通訊程序14負(fù)責(zé)與所述的長晶爐I和操作站4，以及打印機(jī)5、備份服務(wù)器3建立連接并進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，所述的遠(yuǎn)程服務(wù)程序15負(fù)責(zé)與所述的移動通訊終端6進(jìn)行連接，并提供數(shù)據(jù)服務(wù)，因此所述的主服務(wù)器2在所述的無人化生產(chǎn)系統(tǒng)中處于中心樞紐的地位，起到重要的控制職能，進(jìn)行權(quán)限審核、數(shù)據(jù)流向控制等功能，而所述的圖像顯示程序13負(fù)責(zé)將實(shí)時的長晶數(shù)據(jù)通過圖形方式顯示出來。
[0015]所述的備份服務(wù)器3定期與所述的主服務(wù)器2連接，請求數(shù)據(jù)，并進(jìn)行存儲，在所述的主服務(wù)器2發(fā)生故障，而造成數(shù)據(jù)丟失的情況下，承擔(dān)數(shù)據(jù)恢復(fù)的職責(zé)。
[0016]所述的操作站4設(shè)置瀏覽程序16、緊急處理程序18和操作站通訊程序17。所述的操作站通訊程序17負(fù)責(zé)在所述的操作站4與所述的主服務(wù)器2之間建立通訊連接，而所述的瀏覽程序16負(fù)責(zé)將所述的主服務(wù)器2傳送的長晶數(shù)據(jù)以圖像及表格形式顯示出來，所述的緊急處理程序18用于接收具有管理員權(quán)限的長晶工程師指令，對長晶爐I進(jìn)行緊急控制，比如異常情況下對所述的長晶爐I的斷電操作。
[0017]對于出差在外地的長晶工程師，可以通過所述的移動通訊終端6查看長晶數(shù)據(jù)，比如手機(jī)、平板電腦等。所述的主服務(wù)器2通過所述的路由器7橋接至因特網(wǎng)，與所述的移動通訊終端6建立連接，并輸出數(shù)據(jù)，以實(shí)現(xiàn)長晶工程師遠(yuǎn)程觀察。
[0018]綜上所述，實(shí)施本發(fā)明以后，藍(lán)寶石泡生法生產(chǎn)過程最大限度實(shí)現(xiàn)了自動化:在長晶過程中，長晶工程師無需頻繁觀測長晶爐，可以實(shí)時通過操作站觀察并操作長晶爐，也可以通過遠(yuǎn)程的移動通訊終端觀察觀察長晶過程。
【權(quán)利要求】
1.藍(lán)寶石泡生法生長車間的無人化生產(chǎn)系統(tǒng)，包括進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊的工業(yè)以太網(wǎng)，以及一臺具有路由功能的路由器和一臺具有端口網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)功能的交換機(jī)，其特征在于:至少一臺進(jìn)行藍(lán)寶石生長的長晶爐，進(jìn)行生產(chǎn)監(jiān)控的主服務(wù)器，以及為所述的主服務(wù)器提供緊急后備服務(wù)的備份服務(wù)器，以及至少一臺具有多種權(quán)限、可進(jìn)行查詢或操作功能的操作站，還包括至少一臺進(jìn)行文件輸出的打印機(jī)和至少一臺具有接收數(shù)據(jù)和實(shí)時查詢功能的移動通迅終端，所述的工業(yè)以太網(wǎng)連接所述的長晶爐、主服務(wù)器、備份服務(wù)器、操作站、打印機(jī)、路由器、交換機(jī)、移動通訊終端； 所述的長晶爐內(nèi)部設(shè)置主控器，所述的主控器設(shè)置控制晶體生長的長晶工藝程序、提供操作人員進(jìn)行操作和查看數(shù)據(jù)信息的人機(jī)操作程序、進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送和控制指令接收的長晶爐通訊程序； 所述的主服務(wù)器設(shè)置監(jiān)控程序，圖像顯示程序、服務(wù)器通訊程序和遠(yuǎn)程服務(wù)程序，所述的服務(wù)器通訊程序負(fù)責(zé)與所述的長晶爐和操作站，以及打印機(jī)、備份服務(wù)器建立連接并進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，所述的遠(yuǎn)程服務(wù)程序負(fù)責(zé)與所述的移動通訊終端進(jìn)行連接，并提供數(shù)據(jù)服務(wù)，所述的監(jiān)控程序負(fù)責(zé)所述的無人化生產(chǎn)系統(tǒng)的控制職能，進(jìn)行權(quán)限審核、數(shù)據(jù)流向控制等功能，所述的圖像顯示程序負(fù)責(zé)將實(shí)時的長晶數(shù)據(jù)通過圖形方式顯示出來； 所述的操作站設(shè)置瀏覽程序、緊急處理程序和操作站通訊程序，所述的瀏覽程序負(fù)責(zé)將所述的主服務(wù)器傳送的長晶數(shù)據(jù)以圖像及表格形式顯示出來，所述的緊急處理程序用于接收具有管理員權(quán)限的操作人員指令，對長晶爐進(jìn)行緊急控制，所述的操作站通訊程序負(fù)責(zé)在所述的操作站與所述的主服務(wù)器之間建立通訊連接。
2.如權(quán)利要求1所述的藍(lán)寶石泡生法生長車間的無人化生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于:所述的備份服務(wù)器定期與所述的主服務(wù)器連接，請求數(shù)據(jù)，并進(jìn)行存儲。
3.如權(quán)利要求1所述的藍(lán)寶石泡生法生長車間的無人化生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于:所述的主服務(wù)器通過所述的路由器橋接至因特網(wǎng)，與所述的移動通訊終端建立連接，并輸出數(shù)據(jù)。
【文檔編號】G06Q10/06GK104342755SQ201410552213
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2014年10月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月19日
【發(fā)明者】劉瑜, 杜慧江 申請人:劉瑜