CN105537186A - 一种石墨舟自动清洗装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种石墨舟自动清洗装置及基于该装置的清洗方法，通过隔膜循环泵将氢氟酸经由管路补充至设备内，加液过程中安全门完全闭合，氢氟酸与外界隔绝，且当安全门被打开时加液自动停止，不会发生液体飞溅，保障了操作人员安全；所用的氢氟酸用量，鼓泡清洗时间、水浴去酸时间等参数可以通过触摸屏进行设置，直观方便，不需要人工监视和操作，节约了人工成本，本发明具有急停装置，在发生意外情况时，可以及时关闭所有工作阀门，防止意外情况扩大。本发明可以通过流量计保证氢氟酸用量稳定，同时可以通过触摸屏更改氢氟酸的加液量，比人工加酸更稳定。清洗去酸过程中通过设置在清洗槽内部的氢氟酸浓度传感器确定清洗程度，更加安全可靠。

Description

一种石墨舟自动清洗装置及方法

技术领域

本发明涉及光伏制造技术领域，尤其涉及一种石墨舟自动清洗装置及方法。

背景技术

太阳能电池生产过程中硅片的镀膜过程是由石墨舟作为载体，在镀膜过程中石墨舟表面会附着上一层氮化硅膜，氮化硅膜会影响硅片的镀膜效果，因此需要定期对石墨舟进行清洗。清洗石墨舟的过程中需要将石墨舟放在耐酸材质的容器中，并向容器中添加一定量的纯水和氢氟酸，经过鼓泡清洗、水浴去酸等过程才能将石墨舟表面的氮化硅去除干净。而在对石墨舟清洗时，诸如加水，加酸，鼓泡清洗，排液等过程全部由人工操作，准确性低，安全性差。

目前的石墨舟清洗装置中，通常由两个或者多个清洗槽组成，石墨舟放入装置内之后，需要操作人员向装置内手动或通过隔膜泵添加定量的氢氟酸，打开加水阀向内添加纯水至一定水位后关闭，再打开压缩空气阀门，通过装置底部的鼓泡管鼓泡，经过一定时间后将酸液排放到其他清洗槽内，通过多次水浴去酸后方可完成石墨舟清洗过程。

现有的石墨舟清洗装置，基本上全部通过人工操作完成加酸、加水、鼓泡清洗、水浴去酸、排酸（排水）等一系列过程，在此过程中存在以下问题：

1.由于氢氟酸具有强烈的腐蚀性，氢氟酸暴露在外环境中存在安全隐患；

2.人工清洗过程中酸和水的用量、某一过程（如鼓泡，水洗）的时间、以及所有的阀门开关全部由人工控制，准确度低，更浪费时间和人工；

3.目前的石墨舟清洗装置无安全门，工作过程中无法锁闭，装置内的酸水混合物直接与外界接触，若发生液体飞溅，容易对附近人员造成危险。

4.当前的石墨舟清洗装置无急停开关，在出现意外情况时无法及时关闭所有加液和通气阀门，存在安全隐患。

5.氢氟酸用量由人工控制，不能保证用量稳定。

所以，如何提供一种石墨舟自动清洗装置及清洗方法，解决现有技术中存在的问题，是目前本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种石墨舟自动清洗装置及基于该装置的清洗方法，具体方案如下：

一种石墨舟自动清洗装置，包括清洗槽、氢氟酸储罐、排废管以及控制中心，其特征在于：

所述清洗槽以及所述氢氟酸储罐之间通过输酸管连接，在所述输酸管上远离氢氟酸储罐的方向上依次串接有隔膜泵、酸流量计、酸阀；

所述清洗槽还连接有输水管，所述输水管上设有水阀以及水流量计；

所述排废管设于所述清洗槽底部，所述排废管上设有排废阀；

所述清洗槽底部还设有鼓泡装置，所述鼓泡装置连接着为输气管，所述输气管上设有气阀；

所述清洗槽的侧壁上还设有低液位传感器、高液位传感器；

所述酸阀、所述酸流量计、所述隔膜泵、所述水阀、所述水流量计、所述排废阀、所述气阀、所述低液位传感器以及所述高液位传感器均与所述控制中心通讯连接。

进一步的，所述清洗槽内还设有氢氟酸浓度传感器，所述氢氟酸浓度传感器与所述控制中心通讯连接。

更进一步的，所述清洗槽上部还设有安全门，所述安全门上设有安全门传感器、所述安全门的顶部设有报警灯，所述安全门传感器以及所述报警灯与所述控制中心通讯连接。

具体的，所述控制中心设于所述清洗槽的侧面，所述控制中心包括控制操作界面以及急停按钮。

一种基于上述石墨舟自动清洗装置的清洗方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：根据石墨舟清洗需要，通过控制中心的操作界面设定氢氟酸加入量以及纯水加入量；

S2：开启隔膜泵以及酸阀开关，当设定氢氟酸加入量与酸流量计检测到的通过量一致时，关闭所述隔膜泵及所述酸阀，完成氢氟酸加入；

S3：完成S2步骤后，水阀开启，当纯水注入量与水流量计检测到的通过量一致时，或高液位传感器检测到液位时，关闭所述水阀，完成纯水的加入步骤；

S4：完成S3步骤后，开启气阀，气体进入清洗槽底部的鼓泡装置，形成持续不断的气泡，加速石墨舟附着物的清除；

S5：完成S4步骤后，开启排废阀，当低液位传感器检测不到液位时，排废液完成；

S6：检查石墨舟清洗效果，如果不符合要求，重复S1-S4步骤，直至达到清洗要求；

S7：完成步骤S6后，开启水浴去酸的过程，所述水浴去酸的过程包括反复执行加水、鼓泡、排废液，直至氢氟酸浓度传感器检测值符合要求为止。

具体的，所述步骤S2-S5以及S7均由控制中心通过既定的程序实现控制。

本发明与现有技术相比，具有的优点是：1、通过隔膜循环泵将氢氟酸经由管路补充至设备内，加液过程中安全门完全闭合，氢氟酸与外界隔绝，且当安全门被打开时加液自动停止，不会发生液体飞溅，保障了操作人员安全；2、所用的氢氟酸用量，鼓泡清洗时间、水浴去酸时间等参数可以通过触摸屏（人机界面）进行设置，直观方便；加酸、加水、鼓泡清洗、水浴去酸，排液等过程自动切换进行，不需要人工监视和操作，节约了人工成本；3、本发明所述装置具有急停装置，在发生意外情况（清洗槽溢液，安全门失效）时，可以及时关闭所有在工作的阀门，防止意外情况扩大。4、本发明可以通过流量计保证氢氟酸用量稳定，同时可以通过触摸屏更改氢氟酸的加液量，比人工加酸更稳定；5、清洗去酸过程中通过设置在清洗槽内部的氢氟酸浓度传感器确定清洗程度，更加安全可靠。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的石墨舟自动清洗装置结构示意图；

图中：10、清洗槽11、低液位传感器12、高液位传感器13、氢氟酸浓度传感器20、氢氟酸储罐21、输酸管22、隔膜泵23、酸流量计24、酸阀30、输水管31、水阀32、水流量计40、排废管41、排废阀50、输气管51、气阀52、鼓泡装置60、控制中心61、操作界面62、急停按钮110、安全门111、安全门传感器112、报警灯

具体实施方式

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。

参照图1，本发明请求保护一种石墨舟自动清洗装置，包括清洗槽10、氢氟酸储罐20、排废管40以及控制中心60，所述清洗槽10以及所述氢氟酸储罐20之间通过输酸管21连接，在所述输酸管21上远离氢氟酸储罐20的方向上依次串接有隔膜泵22、酸流量计23、酸阀24；

所述清洗槽10还连接有输水管30，所述输水管30上设有水阀31以及水流量计32；

所述排废管41设于所述清洗槽10底部，所述排废管41上设有排废阀41；

所述清洗槽10底部还设有鼓泡装置52，所述鼓泡装置52连接着为输气管50，所述输气管50上设有气阀51；

所述清洗槽10的侧壁上还设有低液位传感器11、高液位传感器12；

所述酸阀24、所述酸流量计23、所述隔膜泵22、所述水阀31、所述水流量计32、所述排废阀41、所述气阀51、所述低液位传感器11以及所述高液位传感器12均与所述控制中心60通讯连接。

进一步的，所述清洗槽10内还设有氢氟酸浓度传感器13，所述氢氟酸浓度传感器13与所述控制中心60通讯连接。

更进一步的，所述清洗槽10上部还设有安全门110，所述安全门110上设有安全门传感器111、所述安全门110的顶部设有报警灯112，所述安全门传感器111以及所述报警灯112与所述控制中心60通讯连接。

加液过程中安全门完全闭合，氢氟酸与外界隔绝，且当安全门被打开时加液自动停止，不会发生液体飞溅，保障了操作人员安全。

具体的，所述控制中心60设于所述清洗槽10的侧面，可以单独设立也可以直接设置的清洗槽10的侧壁上，便于使用者的操作，所述控制中心60包括控制操作界面61以及急停按钮62，所述操作界面61可优选为触屏操作界面。

装置处于正常运行时，报警灯112绿灯常亮，当安全门110被打开、安全门传感器111无法检测到安全门处于闭合状态或者急停按钮62被按下时，设备将停止执行自动清洗过程，同时报警灯112的红灯亮起。

本发明还请求保护一种基于上述石墨舟自动清洗装置的清洗方法，包括以下步骤：

S1：根据石墨舟清洗需要，通过控制中心60的操作界面61设定氢氟酸加入量以及纯水加入量；

S2：开启隔膜泵22以及酸阀24开关，当设定氢氟酸加入量与酸流量计23检测到的通过量一致时，关闭所述隔膜泵22及所述酸阀24，完成氢氟酸加入；

S3：完成S2步骤后，水阀31开启，当纯水注入量与水流量计32检测到的通过量一致时，或高液位传感器12检测到液位时，关闭所述水阀31，完成纯水的加入步骤；

S4：完成S3步骤后，开启气阀51，气体进入清洗槽10底部的鼓泡装置52，形成持续不断的气泡，加速石墨舟附着物的清除；

S5：完成S4步骤后，开启排废阀41，当低液位传感器11检测不到液位时，排废液完成；

S6：检查石墨舟清洗效果，如果不符合要求，重复S1-S4步骤，直至达到清洗要求；

S7：完成步骤S6后，开启水浴去酸的过程，所述水浴去酸的过程包括反复执行加水、鼓泡、排废液，直至氢氟酸浓度传感器13检测值符合要求为止。

具体的，所述步骤S2-S5以及S7均由控制中心60通过既定的程序实现控制。

Claims (6)

1.一种石墨舟自动清洗装置，包括清洗槽、氢氟酸储罐、排废管以及控制中心，其特征在于：

所述清洗槽以及所述氢氟酸储罐之间通过输酸管连接，在所述输酸管上远离氢氟酸储罐的方向上依次串接有隔膜泵、酸流量计、酸阀；

所述清洗槽还连接有输水管，所述输水管上设有水阀以及水流量计；

所述排废管设于所述清洗槽底部，所述排废管上设有排废阀；

所述清洗槽底部还设有鼓泡装置，所述鼓泡装置连接着为输气管，所述输气管上设有气阀；

所述清洗槽的侧壁上还设有低液位传感器、高液位传感器；

所述酸阀、所述酸流量计、所述隔膜泵、所述水阀、所述水流量计、所述排废阀、所述气阀、所述低液位传感器以及所述高液位传感器均与所述控制中心通讯连接。

2.根据权利要求1所述的石墨舟自动清洗装置，其特征在于：所述清洗槽内还设有氢氟酸浓度传感器，所述氢氟酸浓度传感器与所述控制中心通讯连接。

3.根据权利要求2所述的石墨舟自动清洗装置，其特征在于：所述清洗槽上部还设有安全门，所述安全门上设有安全门传感器、所述安全门的顶部设有报警灯，所述安全门传感器以及所述报警灯与所述控制中心通讯连接。

4.根据权利要求3所述的石墨舟自动清洗装置，其特征在于：所述控制中心设于所述清洗槽的侧面，所述控制中心包括控制操作界面以及急停按钮。

5.一种基于上述石墨舟自动清洗装置的清洗方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：根据石墨舟清洗需要，通过控制中心的操作界面设定氢氟酸加入量以及纯水加入量；

S2：开启隔膜泵以及酸阀开关，当设定氢氟酸加入量与酸流量计检测到的通过量一致时，关闭所述隔膜泵及所述酸阀，完成氢氟酸加入；

S3：完成S2步骤后，水阀开启，当纯水注入量与水流量计检测到的通过量一致时，或高液位传感器检测到液位时，关闭所述水阀，完成纯水的加入步骤；

S4：完成S3步骤后，开启气阀，气体进入清洗槽底部的鼓泡装置，形成持续不断的气泡，加速石墨舟附着物的清除；

S5：完成S4步骤后，开启排废阀，当低液位传感器检测不到液位时，排废液完成；

S6：检查石墨舟清洗效果，如果不符合要求，重复S1-S4步骤，直至达到清洗要求；

S7：完成步骤S6后，开启水浴去酸的过程，所述水浴去酸的过程包括反复执行加水、鼓泡、排废液，直至氢氟酸浓度传感器检测值符合要求为止。

6.根据权利要求5所述的清洗方法，其特征在于：所述步骤S2-S5以及S7均由控制中心通过既定的程序实现控制。