一种阀门动作控制阀组的制作方法

1.本发明属于阀门控制技术领域，具体为一种阀门动作控制阀组。


背景技术：

2.半导体、光伏行业在晶圆片的生产过程中，生产环境、生产设备中产生的颗粒对晶圆片的质量有直接影响。因此晶圆片的生产过程对环境和设备都有极高的要求。半导体、光伏行业生产设备中，传输阀是连接反应腔和传输腔的真空阀，对阀门本身洁净度和工作运动中产生的颗粒度均有严格要求。真空阀是通过压缩橡胶圈实现密封，隔断两端的腔体，而当橡胶圈走l-motion运动轨迹时，橡胶圈与真空阀的密封面基本没有摩擦，阀门运动过程中产生的颗粒度是最少的。
3.现有技术中，要实现橡胶圈走l-motion运动轨迹，需要使用多个控制阀配合来完成真空阀的气路控制，这样使用会导致真空阀的整体体积变大，并且控制不方便。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种阀门动作控制阀组，以解决背景技术中提出的现有技术中，使用多组控制阀控制气路会增大真空阀体积，并且不方便控制的问题。
5.为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
6.一种阀门动作控制阀组，包括壳体、气动控制阀、机械控制阀、调速阀和连接结构；其中，气动控制阀和连接结构设置在壳体的内部，机械控制阀的一端设置在壳体内，另一端延伸至壳体外部；气动控制阀通过连接结构与机械控制阀连接；气动控制阀包括第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀和第四控制阀；机械控制阀包括机械控制阀a和机械控制阀b；
7.壳体上设置有主气孔和分气孔，主气孔通过连接结构分别与气动控制阀和机械控制阀连接，主气孔包括第一主气孔和第二主气孔；分气孔通过连接结构分别与气动控制阀、机械控制阀和主气孔连接，分气孔与气动控制阀、机械控制阀和主气孔组成气动回路；
8.调速阀的一端设置在壳体的内部，调速阀的另一端延伸至壳体的外部，调速阀通过连接结构分别与气动控制阀、机械控制阀和主气孔连接，调速阀用于调节壳体内部的气体流动速度。
9.根据上述技术方案，气动控制阀的内部设置有三个通气空腔，分别为第一通气空腔、第二通气空腔和第三通气空腔；其中，第一通气空腔和第二通气空腔的侧壁上均设置有通孔，在第三通气空腔的端部设置有圆孔，通孔和圆孔均用于与连接结构连接。
10.根据上述技术方案，在第一通气空腔的内部设置有活动板，在活动板的下方设置有推杆，推杆从第一通气空腔延伸至第三通气空腔。
11.根据上述技术方案，第二通气空腔与第三通气空腔连通，且在第三通气空腔的内部设置有密封活塞，密封活塞用于使第二通气空腔与第三通气空腔单向导通。
12.根据上述技术方案，在推杆上设置有第一弹簧，在密封活塞的下方设置有第二弹簧，第一弹簧用于推杆的复位，第二弹簧用于密封活塞的复位。
13.一种阀门动作控制阀组的控制方法，控制阀组的内部包括4个控制过程，分别为控制过程1、控制过程2、控制过程3和控制过程4.
14.根据上述技术方案，控制过程1为：
15.进气：气体从第一主气孔进入，通过连接结构分别经过第二控制阀和第一分气孔，通过第一分气孔排出；
16.出气：气体从第二分气孔计入壳体内，通过连接结构分别经过机械控制阀b和第二主气孔，从第二主气孔离开。
17.根据上述技术方案，控制过程2为：
18.进气：气体从第一主气孔进入，通过连接结构分别经过机械控制阀a、第三控制阀、调速阀、第一控制阀和第四分气孔，从第四分气孔排出；
19.出气：气体从第三分气孔进入壳体内，通过连接结构分别经过第四控制阀和第二主气孔，从第二主气孔排出。
20.根据上述技术方案，控制过程3：
21.进气：气体从第二主气孔进入，通过连接结构分别经过第四控制阀、第三控制阀、一控制阀和第三分气孔，气体从第三分气孔排出；
22.出气：气体从第四分气孔进入，通过连接结构分别经过第一控制阀、调速阀、机械控制阀a和第一主气孔，从第一主气孔排出。
23.根据上述技术方案，控制过程4：
24.进气：气体从第二主气孔进入，通过连接结构分别经过第四控制阀、第二控制阀、机械控制阀b和第二分气孔，气体从第二分气孔排出；
25.出气：气体从第一分气孔进入，通过连接结构分别经过第二控制阀和第一主气孔，气体从第一主气孔离开。
26.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
27.在本发明中，通过在壳体的内部设置气动控制阀和机械控制阀，并且在壳体上设置有主气孔和分气孔，通过主气孔向控制阀组内供气，气体通过连接结构和气动控制阀进入到分气孔内，通过分气孔进入到真空阀，气体经过真空阀后再从分气孔回到控制阀组的内部，最终在从主气孔排出，形成完整的气动回路。
28.通过气动控制阀和机械控制阀，使气体能快速完成换向，方便了对真空阀的控制，并且将机械控制和气动控制阀集成在壳体内，减小了控制阀组的整体体积，使得控制阀组的占用空间更少，方便安装。
附图说明
29.图1为本发明立体结构示意图一；
30.图2为本发明气路示意图一；
31.图3为本发明气路示意图二；
32.图4为本发明导气槽示意图；
33.图5为本发明气动控制阀结构示意图；
34.图6为本发明立体结构示意图二；
35.图7为本发明立体结构示意图三；
36.图8为本发明分气孔示意图；
37.图9为本发明气动控制阀剖视图。
38.图中标记：1-壳体，2-第一控制阀，3-第二控制阀，4-第三控制阀，5-第四控制阀，6-机械控制阀a，7-机械控制阀b，8-第一主气孔，9-第二主气孔，10-第一分气孔，11-第二分气孔，12-第三分气孔，13-第四分气孔，14-调速阀，15-第一通气空腔，1501-活动板，1502-推杆，16-第二通气空腔，17-第三通气空腔，1701-密封活塞；
39.气路：
40.1801-第一气路，1802-第二气路，1803-第三气路，1804-第四气路，1805-第五气路，1806-第六气路，1807-第七气路，1808-第八气路，1809-第九气路，1810-第十气路，1811-第十一气路，1812-第十二气路，1813-第十三气路，1814-第十四气路，1815-第十五气路，1816-第十六气路，1817-第十七气路，1818-第十八气路，1819-第十九气路；
41.导气槽：
42.1901-第一导气槽，1902-第二导气槽，1903-第三导气槽，1904-第四导气槽，1905-第五导气槽。
具体实施方式
43.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
44.实施例一
45.如图1至图9所示，一种阀门动作控制阀组，包括壳体1、气动控制阀、机械控制阀、调速阀14和连接结构；其中，气动控制阀和连接结构设置在壳体1的内部，机械控制阀的一端设置在壳体1内，另一端延伸至壳体1外部；气动控制阀通过连接结构与机械控制阀连接；气动控制阀包括第一控制阀2、第二控制阀3、第三控制阀4和第四控制阀5；机械控制阀包括机械控制阀a6和机械控制阀b7；通过机械控制阀的开启或者关闭改变气体的流动轨迹。
46.壳体1上设置有主气孔和分气孔，主气孔通过连接结构分别与气动控制阀和机械控制阀连接，主气孔包括第一主气孔8和第二主气孔9；分气孔通过连接结构分别与气动控制阀、机械控制阀和主气孔连接，分气孔与气动控制阀、机械控制阀和主气孔组成气动回路；
47.调速阀14的一端设置在壳体1的内部，调速阀14的另一端延伸至壳体1的外部，调速阀14通过连接结构分别与气动控制阀、机械控制阀和主气孔连接，调速阀14用于调节壳体1内部的气体流动速度。
48.在本发明中，通过在壳体1的内部设置气动控制阀和机械控制阀，并且在壳体1上设置有主气孔和分气孔，通过主气孔向控制阀组内供气，气体经过气动控制阀和机械控制阀进入到分气孔内，通过分气孔进入到真空阀，气体经过真空阀后再从分气孔回到控制阀组的内部，最终在从主气孔排出，形成完整的气动回路。
49.通过控制机械控制阀a6和机械控制阀b7，使气体能快速完成换向，方便了对真空阀的控制，并且将机械控制和气动控制阀集成在壳体1内，减小了控制阀组的整体体积，使
得控制阀组的占用空间更少，方便安装。
50.实施例二
51.本实施例为实施例一的进一步细化。如图2、图3、图4和图5所示，气动控制阀的内部设置有三个通气空腔，分别为第一通气空腔15、第二通气空腔16和第三通气空腔17；其中，第一通气空腔15和第二通气空腔16的侧壁上均设置有通孔，在第三通气空腔17的端部设置有圆孔，通孔和圆孔均用于与气路连接。
52.在第一通气空腔15的内部设置有活动板1501，在活动板1501的下方设置有推杆1502，推杆1502从第一通气空腔15延伸至第三通气空腔17。
53.第二通气空腔16与第三通气空腔17连通，且在第三通气空腔17的内部设置有密封活塞1701，密封活塞1701用于使第二通气空腔16与第三通气空腔17单向导通。
54.在推杆1502上设置有第一弹簧，在密封活塞1701的下方设置有第二弹簧，第一弹簧用于推杆1502的复位，第二弹簧用于密封活塞1701的复位。
55.进一步的，第一主气孔8和第二主气孔9均通过螺纹与壳体1连接。
56.进一步的，分气孔包括第一分气孔10、第二分气孔11、第三分气孔12和第四分气孔13。
57.进一步的，气动控制阀的工作原理为：气动控制阀中的第一通气空腔15为气动控制阀的控制端。当第一通气空腔15的内部没有通入气体时，第二通气空腔16和第三空腔为单向导通，具体为，当第二通气空腔16的内部有气体进入时，会将设置在第三空腔内的密封活塞1701压下，使得第二通气空腔16与第三通气空腔17；在第二通气空腔16停止通气时，密封活塞1701在弹簧的作用下复位，堵住第二通气空腔16与第三空腔的连接结，使第三空腔的气体不能进入到第二通气空腔16，保持第二通气空腔16与第三空腔的单向导通。
58.当第一通气空腔15的内部通入气体时，第一通气空腔15内的气体会将活动板1501向下压，使安装在活动板1501下方的推杆1502一起向下移动，并且，推杆1502会推动设置在第三空腔内的密封活塞1701，使得第二通气空腔16和第三空腔连通，也就使第二通气空腔16可以作为进气端，也可以作为出气端，第三空腔也可以作为进气端或出气端，即实现气动控制阀的双向导通。
59.进一步的，调速阀14采用现有装置，例如，亚德客的psl601a调速阀14。
60.进一步的，机械控制阀采用现有装置，例如，亚德客的m3系列机械阀m3pm210-06r。
61.一种阀门动作控制阀组的控制方法，控制阀组的内部包括4个控制过程，分别为控制过程1、控制过程2、控制过程3和控制过程4。
62.控制过程1为：
63.进气：气体从第一主气孔8进入，通过连接结构分别经过第二控制阀3和第一分气孔10，通过第一分气孔10排出；
64.出气：气体从第二分气孔11计入壳体(1)内，通过连接结构分别经过机械控制阀b7和第二主气孔9，从第二主气孔9离开。
65.控制过程2为：
66.进气：气体从第一主气孔8进入，通过连接结构分别经过机械控制阀a6、第三控制阀4、调速阀14、第一控制阀2和第四分气孔13，从第四分气孔13排出；
67.出气：气体从第三分气孔12进入壳体1内，通过连接结构分别经过第四控制阀5和
第二主气孔9，从第二主气孔9排出。
68.控制过程3：
69.进气：气体从第二主气孔9进入，通过连接结构分别经过第四控制阀5、第三控制阀4、第一控制阀2和第三分气孔12，气体从第三分气孔12排出；
70.出气：气体从第四分气孔13进入，通过连接结构分别经过第一控制阀2、调速阀14、机械控制阀a6和第一主气孔8，从第一主气孔8排出。
71.控制过程4：
72.进气：气体从第二主气孔9进入，通过连接结构分别经过第四控制阀5、第二控制阀3、机械控制阀b7和第二分气孔11，气体从第二分气孔11排出；
73.出气：气体从第一分气孔10进入，通过连接结构分别经过第二控制阀3和第一主气孔8，气体从第一主气孔8离开。
74.实施例三
75.本实施例为实施例一的进一步细化。控制阀组的具体运动过程为：在真空阀的内部设置有两个气缸，分别为第一气缸和第二气缸，通过第一气缸的动作和第二气缸的动作，使真空阀完成封闭。
76.控制过程1逻辑说明：
77.当第一主气孔8进气，第二主气孔9出气时；
78.气体进气走向：从第一主气孔8进入，并通过第一主气孔8进入到第三气路1803，通过第三气路1803进入到第二控制阀3，从第二控制阀3进入到第二气路1802和第一气路1801(第一气路1801和第二气路1802是连通的。第一气路1801接通第一分气孔10和第二控制阀3；第二气路1802接通第二控制阀3和第四控制阀5)，再从第一气路1801和第一导气槽进入到第一分气孔10，从第一分气孔10进入到真空阀内，使第一气缸完成第一阶段动作。第一阶段动作即为第一气缸的活塞杆向前推动，使真空阀内的密封橡胶处于阀口的正下方。第一阶段动作过程中，机械控制阀a6始终保持关闭(第一阶段完成时，机械控制阀a6会被触发(真空阀部件撞到机械控制阀a6的开关)，才能导通)。
79.其中，第二气路1802接第四控制阀5的控制端，使第四控制阀5双向导通，即第四控制阀5可以正向进气也可以反向进气。但并不能从第四控制阀5出气。
80.气体出气走向：气体从第一气缸排出后进入第二分气孔11，从第二分气孔11依次进入第三导气槽1903、第十一气路1811、第十二气路1812、第十三气路1813和第十四气路1814，进入机械控制阀b7(此时机械控制阀b7是触发状态，机械控制阀b7触发，其内部气路导通，才能使气体进入导气槽1904)，再从机械控制阀b7进入到第四导气槽1904，气体从第四导气槽1904进入到第十五气路1815，再从第十五气路1815进入到第十七气路1817，最后从第十七气路1817进入第二主气孔9，从第二主气孔9离开。
81.此过程中还包括第一控制阀2的导通：气体进入到第十五气路1815后，由于第十五气路1815与第十六气路1816连通，气体通过第十六气路1816进入到第一控制阀2的控制端，使第一控制阀2双向导通。
82.实施例四
83.本实施例为实施例一的进一步细化。控制过程2逻辑说明：
84.内部气路发生换向后，第一主气孔8依然进气，第二主气孔9依然出气。
85.气体进气走向：气体通过第一主气孔8进入到第三气路1803；再依次经过第四气路1804，第五气路1805、第二导气槽1902和第六气路1806进入到机械控制阀a6。再通过机械控制阀a6依次通过第七气路1807和第八气路1808，进入到第三控制阀4的控制端(使第三控制阀4触发)。
86.气体进入机械控制阀a6后，还包括另一条气路：从机械控制阀a6进入到第十九气路1819，通过第十九气路1819进入到调速阀14，再通过第十八气路1818进入到第一控制阀2内(第一控制阀2在控制过程1中被触发，此时气体才能正常流通)，从第一控制阀2通过第五导气槽1905进入第四分气孔13，从第四分气孔13进入到真空阀的第二气缸，使第二气缸完成第二阶段的动作(第二阶段的动作即为第二阀门气缸的活塞杆动作，将真空阀的密封橡胶抬起，使真空阀的阀口挤压密封橡胶，完成密封。在这一阶段开始前机械控制阀b7保持触发，即机械控制阀b7的内部气路导通；这一阶段动作开始后机械控制阀b7保持断开，即机械控制阀b7的内部气路关闭)
87.气体出气走向：气体从第二气缸内被排出后，进入第三分气孔12，从第三分气孔12进入到第四导气槽1904，从第四导气槽1904依次通过第十五气路1815和第十七气路1817进入到第四控制阀5，从第四控制阀5进入第二主气孔9。
88.实施例五
89.本实施例为实施例一的进一步细化。控制过程3逻辑说明：
90.第一主气孔8出气，第二主气孔9进气。
91.气体进气走向：气体从第二主气孔9进入，经过第二主气孔9进入第四控制阀5；气体从第十七气路1817离开，包括两条分气路；
92.第一分气路：气体从第四控制阀5通过第十七气路1817进入第三控制阀4，从第三控制阀4通过第三分气孔12进入真空阀内的第二气缸，使第二气缸完成第三阶段的动作(第三阶段的动作即为第二气缸的活塞杆动作，将真空阀的密封橡胶放下，使真空阀的阀口密封橡胶复位，完成阀门开启。在这一阶段完成后，机械控制阀b7复位，机械控制阀b7变成导通状态)。
93.第二分气路：从第四控制阀5进入第十六气路1816，通过第十六气路1816进入第一控制阀2的控制端，使第一控制阀2被触发，第一控制阀2能够双向导通。
94.气体出气走向：气体从第二气缸内被排出，进入第四分气孔13，通过第四分气孔13进入第一控制阀2，从第一控制阀2(第二分气路使第一控制阀2触发)经过第十八气路1818进入调速阀14，再从调速阀14经过第十九气路1819进入机械控制阀a6，通过机械控制阀a6(机械控制阀a6在控制1动作后一直在触发状态)依次经过第六气路1806、第二导气槽1902、第五气路1805、第四气路1804和第三气路1803，进入第一主气孔8，从第一主气孔8离开。
95.实施例六
96.本实施例为实施例一的进一步细化。控制过程4：第一主气孔8出气，第二主气孔9进气；
97.气体进气走向：气体从第二主气孔9进入到第四控制阀5，从第四控制阀5依次经过第十七气路1817、第十五气路1815和第四导气槽1904进入到机械控制阀b7。在第一分气路动作完成前，机械控制阀b7是关闭状态，气体流到机械控制阀b7时不能继续流通。当第一分气路动作到位后机械控制阀b7触发导通，再从机械控制阀b7依次经过第十四气路1814、第
十三气路1813、第十二气路1812、第十一气路1811和第三导气槽1903进入第二分气孔11，从第二分气孔11进入真空阀第一气缸，使第一气缸完成第四阶段的动作。第四阶段动作即为第一气缸的活塞杆向后移动，使真空阀内的密封橡胶远离阀口。
98.在气体经过第三导气槽1903时，还存在第三分气路，第三分气路为：气体从第三导气槽1903经过第十气路1810进入第二控制阀3的控制端，使第二控制阀3被触发，第二控制阀3能够双向导通。(这里使第二控制阀3导通，到第二控制阀3气体才能正常从主气孔8出气。因为后面气体是从第二控制阀3下面进入，必须导通状态才可以向上流通，正常流出，否则气路不通。)
99.气体出气走向：气体从第一气缸内排出，气体从第一分气孔10进入第二控制阀3(上一步使第二控制阀3导通后次气路才能正常流通)，再从第二控制阀3进入第三气路1803，从第三气路1803进入第一主气孔8，从第一主气孔8离开。
100.通过控制过程1、控制过程2、控制过程3和控制过程4，完成一次真空阀的密封和复位过程。
101.初始状态机械控制阀a6关闭状态(未触发)，机械控制阀b7为导通状态(已触发)。第一阶段完成时，机械控制阀a6被真空阀部件触发，使其内部气路导通。在第二阶段开始时，机械控制阀b7复位关闭。第三阶段完成时，机械控制阀b7触发开启，第四阶段开始时机械控制阀a6复位关闭。(真空阀中有对应结构，在第一阶段完成时，真空阀部件会撞到机械控制阀的开关，使机械控制阀触发。当真空阀部件离开后，机械控制阀内有弹簧，使机械控制阀复位断开)。
102.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
103.最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。