CN110931406B - 升降门及槽式清洗机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及升降门及槽式清洗机。该升降门包括左导向板、右导向板和升降门组件，所述升降门组件位于所述左导向板和所述右导向板之间，其中：所述升降门组件包括前门板、后门板、顶盖和升降机构，所述升降机构夹设于所述前门板和所述后门板之间，所述顶盖设于所述升降机构顶部，所述升降机构与所述前门板、所述后门板和所述顶盖连接；所述升降机构包括气缸，所述前门板、所述后门板和所述顶盖在所述气缸的驱动下随所述升降机构沿所述左导向板和所述右导向板的导向面同步上升或下降。根据本发明的升降门具有成本低、结构紧凑的优势，并且安全可靠，还便于维护。

Description

升降门及槽式清洗机
技术领域
本发明涉及半导体技术领域，特别涉及一种升降门及包括该升降门的槽式清洗机。
背景技术
半导体器件生产中，硅片须经严格清洗，因为往往微量污染就会导致器件失效。清洗的目的在于清除表面污染杂质，包括有机物和无机物。这些杂质有的以原子状态或离子状态，有的以薄膜形式或颗粒形式存在于硅片表面。可采用纯水、酸性、碱性液体等对硅片进行清洗。
槽式清洗机可一次性对多个硅片进行清洗。槽式清洗机还可清洗LED的蓝宝石衬底等。通常，硅片清洗过程可大致分为：上料——清洗——干燥——下料。其中，将上料位和清洗槽(也称为工艺槽)所在区域称为湿区，将甩干机和下料位称称为干燥区。在清洗过程中，物料需要在湿区和干燥区间传递。但在不传递物料的时候，湿区和干燥区需要隔离开，否则湿区的水汽、酸气酸雾等会弥漫到干燥区，造成二次污染。
为了在湿区和干燥区间进行隔离并便于物料传递，槽式清洗机中通常采用可打开的隔离结构。现有的隔离结构通常采用模组或电缸，其成本高、结构复杂且较难维护。因此，期待一种成本低、结构简单且易于维护的隔离装置，以隔离槽式清洗机中的干燥区和湿区。
发明内容
本发明的目的是提供一种隔离装置，以克服现有干燥区/湿区隔离结构成本高、结构复杂且较难维护的缺陷。
本发明一方面提出一种升降门，包括左导向板、右导向板和升降门组件，所述升降门组件位于所述左导向板和所述右导向板之间，其中：
所述升降门组件包括前门板、后门板、顶盖和升降机构，所述升降机构夹设于所述前门板和所述后门板之间，所述顶盖设于所述升降机构顶部，所述升降机构与所述前门板、所述后门板和所述顶盖连接；
所述升降机构包括气缸，所述前门板、所述后门板和所述顶盖在所述气缸的驱动下随所述升降机构沿所述左导向板和所述右导向板的导向面同步上升或下降。
优选地，所述升降机构还包括滑动框架和导轨框架，所述气缸与所述滑动框架连接，所述导轨框架包括导向轴，所述气缸带动所述滑动框架沿着所述导向轴上升或下降，所述滑动框架与所述前门板、所述后门板和所述顶盖连接以同步带动所述前门板、所述后门板、所述顶盖上升或下降。
优选地，所述滑动框架包括前连接板、后连接板、活动连接板、直线轴承、杆、导向套和顶盖连接板，其中：
所述前连接板和后连接板均与所述气缸的滑块连接，所述前连接板与所述前门板连接，所述后连接板与所述后门板连接；
所述活动连接板与所述前连接板和所述后连接板连接，并共拓所述直线轴承套在所述导向轴上；
所述顶盖连接板与所述顶盖连接；
所述杆的两端分别连接所述活动连接板和所述顶盖连接板，所述导向套套在所述杆上。
优选地，所述滑动框架还包括底座和夹持块，所述底座设于所述活动连接板的上表面，所述夹持块设于所述顶盖连接板的下表面，所述杆的上端与所述夹持块连接，所述杆的下端与所述底座连接。
优选地，所述导轨框架还包括上固定板、下固定板，所述导向轴的两端分别连接所述上固定板和所述下固定板，所述气缸两端分别连接所述上固定板和所述下固定板。
优选地，所述导轨框架还包括固定座和固定块，其中还：
所述固定座设于所述上固定板的下表面和所述下固定板的上表面，所述导向轴的两端分别与所述固定座连接；
所述固定块设于所述上固定板的下表面和所述下固定板的上表面，所述气缸两端分别与所述固定块连接。
优选地，所述导轨框架还包括支撑座、盖板和与接头，其中：
盖板设于所述上固定板的的上方，所述支撑座设于所述上固定板的上表面并支撑所述盖板，所述支撑座具有孔以使与所述接头连接的气管穿过；
所述接头的一端与气缸连接，另一端从所述上固定板的孔中伸出，位于所述上固定板与所述盖板之间。
优选地，所述升降门还包括电磁阀、上气管、下气管、上调速阀和下调速阀，所述上调速阀和所述下调速阀安装在所述电磁阀的出口处，所述上调速阀通过上气管与所述接头连接，所述下调速阀通过下气管与所述接头连接，所述电磁阀控制所述气缸的滑块上升或下降。
优选地，所述升降门还包括传感器，所述传感器安装在所述左导向板或所述右导向板上，用于检测所述升降门的开关位置。
优选地，所述左导向板的导向面和所述右导向板的导向面均设有导向槽，所述导向槽的表面具有导向润滑层。
本发明的另一方面还提出了一种槽式清洗机，包括如上所述的升降门，
所述槽式清洗机还包括湿区、干燥区和机械手，所述湿区设有上料位和清洗槽，所述干燥区设有甩干机和下料位，所述机械手在所述槽式清洗机内传递物料，所述升降门位于湿区和干燥区之间，其中：
当机械手在所述湿区和所述干燥区之间传递物料时，所述升降门打开；
当机械手在所述湿区和所述干燥区之间传递物料结束时，所述升降门关闭。
本发明的有益效果在于：
1、根据本申请的升降门采用气缸驱动，相比于现有技术中采用模组、电缸等电驱动方式的隔离装置，具有成本低的优势，而且结构紧凑、安全可靠，还便于维护。
2、槽式清洗机采用该升降门来隔离干燥区和湿区，当需要在干燥区和湿区间传递物料时，该升降门处于打开状态，便于机械手进行物料传递；当不需要传递物料时，该升降门处于关闭状态，以防止湿区的水汽、酸气或酸雾等弥漫到干燥区。
附图说明
通过结合附图对本发明示例性实施例进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本发明示例性实施例中，相同的附图标记通常代表相同部件。
图1显示根据本发明实施例的升降门的结构示意图；
图2显示根据本发明实施例的升降门组件的结构示意图；
图3显示根据本发明实施例的升降机构的结构示意图；
图4显示根据本发明实施例的滑动框架沿导轨框架上升的示意图；
图5显示根据本发明实施例的气缸气动原理图；
图6显示根据本发明实施例的气缸结构示意图；
图7显示根据本发明实施例的左导向板的示意图；
图8显示根据本发明实施例的左导向板的导向槽的示意图。
图9显示根据本发明实施例的槽式清洗机的结构示意图。
附图标记说明：
1左导向板，2右导向板，3升降门组件；
6支撑板，7传感器支架，8下位传感器，9上位传感器；
31升降机构，32顶盖，33前门板，34后门板；
3101气缸，3102下固定板，3103上固定板，3104导向轴，3105固定座，3106固定块，3107直线轴承，3108前连接板，3109后连接板，3110活动连接板，3111底座，3112杆，3113导向套，3114快插接头，3115支撑座，3116盖板，3117夹持块，3118顶盖连接板；
3119电磁阀，3120上气管，3121下气管，3122上调速阀，3123下调速阀；
15导向槽；
C1上料位，C2清洗槽，C3升降门，C4甩干机，C5下料位，C6机械手。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本发明。虽然附图中显示了本发明的优选实施例，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。
本发明一方面提供一种升降门，包括左导向板、右导向板和升降门组件，升降门组件位于左导向板和右导向板之间，其中：升降门组件包括前门板、后门板、顶盖和升降机构，升降机构夹设于前门板和后门板之间，顶盖设于升降机构顶部，升降机构与前门板、后门板和顶盖连接；升降机构包括气缸，前门板、后门板和顶盖在气缸的驱动下随升降机构沿左导向板和右导向板的导向面同步上升或下降。前、后门板用于实现隔离功能，顶盖用于防护升降机构。
为了在湿区和干燥区间进行隔离并便于物料传递，槽式清洗机中通常采用可打开的隔离结构。现有的隔离结构通常采用模组或电缸，其成本高、结构复杂且较难维护。本发明提供了一种升降门，其由气缸驱动，当在湿区和干燥区之间传递物料时，升降门被打开；当传递物料结束时，升降门被关闭。根据本发明的升降门采用气缸驱动，成本价格低，结构紧凑，在运行中更加安全可靠，还便于维护。
在一个示例中，升降机构还包括滑动框架和导轨框架，气缸与滑动框架连接，导轨框架包括导向轴，气缸带动滑动框架沿着导向轴上升或下降，滑动框架与前门板、后门板、顶盖连接以同步带动前门板、后门板、顶盖上升或下降。
顶盖的两侧也可分别与前门板和后门板连接，以使整个结构在运动中更为稳定。
优选地，滑动框架包括前连接板、后连接板、活动连接板、直线轴承、杆、导向套和顶盖连接板，其中：前连接板和后连接板均与气缸的滑块连接，前连接板与前门板连接，后连接板与后门板连接；活动连接板与前连接板和后连接板连接，并通过直线轴承套在导向轴上；顶盖连接板与顶盖连接；杆的两端分别连接活动连接板和顶盖连接板，导向套套在杆上。
具体地，在第一操作下，气缸滑块下降，带动前连接板和后连接板下降，进而带动活动连接板沿着导向轴下滑，杆和顶盖连接板同步下降，并带动与顶盖连接板连接的顶盖、与前连接板和后连接板连接的前门板和后门板随之同步下降，升降门打开，以便机械手在干燥区和湿区间传递物料。
当传递物料结束时，在第二操作下，气缸滑块上升，带动前连接板和后连接板上升，进而带动活动连接板沿着导向轴上滑，杆和顶盖连接板同步上升，并带动与顶盖连接板连接的顶盖、与前连接板和后连接板连接的前门板和后门板随之同步上升，升降门关闭，以实现有效隔离，防止湿区的水汽、酸气酸雾等弥漫到干燥区。
可设两根杆对称分布在左右两侧，以形成稳定的滑动框架。
导向套可以减小杆在运动中的振动，使滑动框架的运动更为平稳。
优选地，滑动框架还包括底座和夹持块，底座设于活动连接板的上表面，夹持块设于顶盖连接板的下表面，杆的上端与夹持块连接，杆的下端与底座连接。
在升降门打开/关闭的过程中，滑动框架在气缸驱动下，带动顶盖、前门板、后门板同步下降/上升。
一个示例中，导轨框架还包括上固定板、下固定板，导向轴的两端分别连接上固定板和下固定板，气缸两端分别连接上固定板和下固定板。可以设置左右两根导向轴分列在气缸两侧。上、下固定板和导向轴共同形成一个稳定的框架。
优选地，导轨框架还包括固定座和固定块，其中：
固定座设于上固定板的下表面和下固定板的上表面，导向轴的两端分别与固定座连接；
固定块设于上固定板的下表面和下固定板的上表面，气缸两端分别与固定块连接。
优选地，导轨框架还包括支撑座、盖板和与接头，其中：
盖板设于上固定板的上方，支撑座设于上固定板的上表面并支撑盖板，支撑座具有孔以使与接头连接的气管穿过；
接头的一端与气缸连接，另一端从上固定板的孔中伸出并位于上固定板与盖板之间。
气缸通过接头与气管连接以充气/放气。接头上端被设于上固定板和盖板之间，从而气管可以从固定板和盖板之间接进来，并穿过支撑座上的孔，从而限定气管的活动范围，能大大减少部件间的磕碰撞击，使气流更为稳定，也确保升降门稳定运行。
优选地，升降门还包括电磁阀、上气管、下气管、上调速阀和下调速阀，上调速阀和下调速阀安装在电磁阀的出口处，上调速阀通过上气管与接头连接，下调速阀通过下气管与接头连接，电磁阀控制气缸的滑块上升或下降。
具体的，在第一操作下，通过电磁阀控制气体经过下调速阀和下气管进入气缸的下腔体，带动气缸滑块上升，并将气缸的上腔体内的气体从上气管经由上调速阀带到电磁阀的排气口排出去。
在第二操作下，通过电磁阀控制气体经过上调速器和上气管进入气缸的上腔体，带动气缸滑块下降，并将气缸的下腔体内的气体从下气管经由下调速阀带到电磁阀的排气口排出去。
气缸可采用无杆双作用气缸，使整体结构尺寸更紧凑，占用的空间更小。电磁阀可采用双电控三位五通中封式电磁阀，可保证升降门机构在意外断电的情况下，不会从上位状态快速下落造成故障或意外伤害。上调速阀和下调速阀可采用排气节流阀，通过调节上调速阀、下调速阀可控制气缸滑块的升降速度。
在一个示例中，升降门还包括传感器，传感器安装在左导向板或右导向板上，用于检测升降门的开关位置。系统可通过传感器采集升降门当前的位置，以确定升降门是否打开到位或者是否已经关闭到位。具体地，可以安装一个上位传感器，用于检测升降门是否关闭到位，以及安装一个下位传感器，用于监测升降门是否打开到位。升降门打开到位后，机械手可以在干燥区和湿区间传递物料。
传感器可以通过传感器支架安装在左导向板或右导向板上。
左导向板和右导向板可通过支撑板固定在设备上。升降门组件的底部(例如下固定板)可固定在设备上。
在一个示例中，左导向板的导向面和右导向板的导向面均设有导向槽。具体地，导向槽的表面具有导向润滑层。导向润滑层可以是PTFE(聚四氟乙烯)塑料贴膜，其不仅可以实现良好的润滑效果，还具有良好的结晶度和抗腐蚀性，非常适用于槽式清洗机。
本发明的另一方面提供了一种槽式清洗机，包括如上所述的升降门，该槽式清洗机还包括湿区、干燥区和机械手，湿区设有上料位和清洗槽，干燥区设有甩干机和下料位，机械手在槽式清洗机内传递物料，升降门位于湿区和干燥区之间，其中：
当机械手在湿区和干燥区之间传递物料时，升降门打开；
当机械手在湿区和干燥区之间传递物料结束时，升降门关闭。
实施例
图1显示根据本发明实施例的升降门的结构示意图；图2显示根据本发明实施例的升降门组件的结构示意图；图3显示根据本发明实施例的升降机构的结构示意图；图4显示根据本发明实施例的滑动框架沿导轨框架上升的示意图；图5显示根据本发明实施例的气缸气动原理图；图6显示根据本发明实施例的气缸结构示意图；图7显示根据本发明实施例的左导向板的示意图；图8显示根据本发明实施例的左导向板的导向槽的示意图。
如图1至图8所示，根据本发明的升降门包括左导向板1、右导向板2、升降门组件3、支撑板6、传感器支架7、下位传感器8、上位传感器9。升降门组件3在气缸3101的驱动下实现门的升降功能，控制一个区域的打开或隔离。前导向板2及后导向板3主要用于辅助升降门组件3沿其导向面做升降直线运动。支撑板6固定于设备上，左导向板1和右导向板2安装在支撑板6上。下位传感器8和上位传感器9通过传感器支架7固定于左导向板1上，用于检测升降门的开关位置。
升降门组件3包括升降机构31、顶盖32、前门板33和后门板34。升降机构31与顶盖32、前门板33和后门板34通过螺钉连接为一体。顶盖32的两侧也通过螺钉与前门板33和后门板34连接。升降机构31实现门的升降动作，前门板33和后门板34实现隔离功能，顶盖32防护升降机构31。
升降机构31包括气缸3101，还包括导轨框架和滑动框架。气缸3101采用无杆双作用气缸，使整体结构尺寸更紧凑，空间使用更小。导轨框架包括下固定板3102、上固定板3103、导向轴3104、固定座3105和固定块3106，还包括快插接头3114、支撑座3115、盖板3116。具体地，固定于下固定板3102和上固定板3103上的4个固定座3105将两侧的两根导向轴3104连接起来，整体形成一个稳固的框架。气缸3101通过上下2个固定块3106固定于下固定板3102和上固定板3103。支撑座3115设于上固定板3103的上表面并支撑盖板3116。盖板3116固定在支撑座3115上。支撑座3115具有孔以使与接头3114连接的上气管3120和下气管3121穿过。快插接头3114的下端与气缸3101连接，快插接头3114的上端从上固定板3103的孔中伸出并位于上固定板3103和盖板3116之间。上气管3120和下气管3121受上固定板3103、盖板3116以及支撑座3115的孔限制，避免了大幅度晃动，使得气流更为稳定，并避免了与其他部件发生磕碰。
滑动框架包括直线轴承3107、前连接板3108、后连接板3109、活动连接板3110、底座3111、杆3112、导向套3113、夹持块3117、顶盖连接板3118。前连接板3108和后连接板3109通过螺钉与气缸3101的滑块相连，并随气缸滑块上下移动。活动连接板3110通过直线轴承3107套在导向轴3104上，可沿导向轴3104上下滑动。活动连接板3111与前连接板3108和后连接板3109通过螺钉固定为一体，并随着气缸3101的滑块一起沿导向轴3104上下运动。底座3111设在活动连接板3111的上表面上。
两侧两根杆3112的上端与夹持块3117连接并固定于顶盖连接板3118，下端固定于底座3111上。气缸的滑块升降时带动杆3112和顶盖连接板3118一同做上下运动。
导向套3113套在杆3112上，以使滑动框架的运动更为平稳。
滑动框架的运动带动顶盖32、前门板33和后门板34同步运动。
电磁阀3119是双电控三位五通中封式电磁阀。使用中封功能电磁阀可保证升降机构在设备意外断电情况下，不会从上位状态快速下落造成意外伤害。电磁阀3119的出口处装有上调速阀3122和下调速阀3123。上调速阀3122和下调速阀3123均为排气节流阀，通过上气管3220和下气管3121分别连接于快插接头的3114。通过调节上调速阀3122和下调速阀3123的旋钮控制气缸3101的滑块的升降速度。
具体地，电磁阀3119的a端得电，气体经过上调速阀3122和上气管3120进入气缸3101的上腔体，带动气缸滑块下降，并将气缸3101的下腔体内的气体从下气管3121经由下调速阀3123到电磁阀3119的排气口排出。
电磁阀3119的b端得电，气体经过下调速阀3123和下气管3121进入气缸3119的下腔体内，带动气缸滑块上升，并将3101气缸的上腔体内的气体从上气管3120经由上调速阀3122到电磁阀3119的排气口排出。
左导向板1和右导向板2的导向面上具有导向槽。图8示出了左导向板1的导向面上凹下的导向槽15。在槽表面粘贴有PTFE塑料贴膜，用以导向润滑。
图9显示根据本发明实施例的槽式清洗机的机构示意图。如图9所示，槽式清洗机内部主要分为湿区和干燥区。湿区内设有上料位C1和多个清洗槽C2，干燥区内设有甩干机C4和下料位C5，根据本申请的升降门C3设在湿区和干燥区之间。机械手C6将置于上料位C1的花篮移动到清洗槽C2中，待清洗物料(通常是硅片)插在花篮中。机械手C6可将花篮依次置于若干个清洗槽C2中进行清洗，具体在哪个/些清洗槽中清洗是具体工艺需求决定的。清洗结束后，升降门C3打开，机械手C6将花篮从湿区移动到干燥区并放置于甩干机C4中。花篮被移动到干燥区后，升降门C3关闭。甩干机C4甩干物料，机械手C6再将甩干后的花篮置于下料台C5。
以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。

Claims (10)

1.一种升降门，其特征在于，包括左导向板、右导向板和升降门组件，所述升降门组件位于所述左导向板和所述右导向板之间，其中：
所述升降门组件包括前门板、后门板、顶盖和升降机构，所述升降机构夹设于所述前门板和所述后门板之间，所述顶盖设于所述升降机构顶部，所述升降机构与所述前门板、所述后门板和所述顶盖连接；
所述升降机构包括气缸，所述前门板、所述后门板和所述顶盖在所述气缸的驱动下随所述升降机构沿所述左导向板和所述右导向板的导向面同步上升或下降；
所述升降机构还包括滑动框架和导轨框架，所述气缸与所述滑动框架连接，所述导轨框架包括导向轴，所述气缸带动所述滑动框架沿着所述导向轴上升或下降，所述滑动框架与所述前门板、所述后门板、所述顶盖连接以同步带动所述前门板、所述后门板、所述顶盖上升或下降。
2.根据权利要求1所述的升降门，其特征在于，所述滑动框架包括前连接板、后连接板、活动连接板、直线轴承、杆、导向套和顶盖连接板，其中：
所述前连接板和后连接板均与所述气缸的滑块连接，所述前连接板与所述前门板连接，所述后连接板与所述后门板连接；
所述活动连接板与所述前连接板和所述后连接板连接，并通过所述直线轴承套在所述导向轴上；
所述顶盖连接板与所述顶盖连接；
所述杆的两端分别连接所述活动连接板和所述顶盖连接板，所述导向套套在所述杆上。
3.根据权利要求2所述的升降门，其特征在于，所述滑动框架还包括底座和夹持块，所述底座设于所述活动连接板的上表面，所述夹持块设于所述顶盖连接板的下表面；
所述杆的上端与所述夹持块连接，所述杆的下端与所述底座连接。
4.根据权利要求1所述的升降门，其特征在于，所述导轨框架还包括上固定板、下固定板，所述导向轴的两端分别连接所述上固定板和所述下固定板，所述气缸两端分别连接所述上固定板和所述下固定板。
5.根据权利要求4所述的升降门，其特征在于，所述导轨框架还包括固定座和固定块，其中：
所述固定座设于所述上固定板的下表面和所述下固定板的上表面，所述导向轴的两端分别与所述固定座连接；
所述固定块设于所述上固定板的下表面和所述下固定板的上表面，所述气缸两端分别与所述固定块连接。
6.根据权利要求5所述的升降门，其特征在于，所述导轨框架还包括支撑座、盖板和接头，其中：
盖板设于所述上固定板的上方，所述支撑座设于所述上固定板的上表面并支撑所述盖板，所述支撑座具有孔以使与所述接头连接的气管穿过；
所述接头的一端与气缸连接，另一端从所述上固定板的孔中伸出并位于所述上固定板与所述盖板之间。
7.根据权利要求6所述的升降门，其特征在于，所述升降门还包括电磁阀、上气管、下气管、上调速阀和下调速阀，所述上调速阀和所述下调速阀安装在所述电磁阀的出口处，所述上调速阀通过上气管与所述接头连接，所述下调速阀通过下气管与所述接头连接，所述电磁阀控制所述气缸的滑块上升或下降。
8.根据权利要求1所述的升降门，其特征在于，所述升降门还包括传感器，所述传感器安装在所述左导向板或所述右导向板上，用于检测所述升降门的开关位置。
9.根据权利要求1所述的升降门，其特征在于，所述左导向板的导向面和所述右导向板的导向面均设有导向槽，所述导向槽的表面具有导向润滑层。
10.一种槽式清洗机，其特征在于，包括如权利要求1-9中任意一者所述的升降门，所述槽式清洗机还包括湿区、干燥区和机械手，所述湿区设有上料位和清洗槽，所述干燥区设有甩干机和下料位，所述机械手在所述槽式清洗机内传递物料，所述升降门位于湿区和干燥区之间，其中：
当机械手在所述湿区和所述干燥区之间传递物料时，所述升降门打开；
当机械手在所述湿区和所述干燥区之间传递物料结束时，所述升降门关闭。
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