CN111330929A - 一种低接触面积的台板式高压超声波干式清洗机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种低接触面积的台板式高压超声波干式清洗机，包括高压清洗头装置、低接触面积的台板装置、升降支架装置和内组装机架装置，本发明通过高压清洗头出风口气流压力≥20Kpa的高压气流来回清洗玻璃基板，能够有效的提高颗粒去除率，通过阴刻槽减小台板本体与玻璃基板的接触面积，并与台板装置上的的吸附槽的配合，将接触的比例降低到43％，使得清洗过程中产生的静电量少，提高了玻璃基板的清洗能力和清洗效率，整个清洗机结构简单、设计合理，能够实现低接触面积的台板在高压清洗机上的应用。

Description

一种低接触面积的台板式高压超声波干式清洗机

【技术领域】

本发明属于微电子技术领域半导体及平板显示行业，具体公开了一种低接触面积的台板式高压超声波干式清洗机。

【背景技术】

在液晶显示屏生产过程中，为了提高产品的质量，需要对玻璃基板进行清洗，目前常用的清洗设备是超声波干式清洗机，该设备是专门对玻璃基板进行清洗的设备。而待清洗玻璃表面的颗粒去除率是衡量超声波干式清洗机清洗能力的主要因素，随着液晶显示行业的发展，对产品的质量的要求越来越严格，现有的超声波干式清洗机由于气流清洗压力很小，颗粒去除率低，导致玻璃基板存有很多残留颗粒，很难满足现在对于玻璃基板清洗的要求，而且现有的超声波干式清洗机在清洗过程中由于接触面积太大，因此会产生很大的静电量，影响清洗的能力和效率，对玻璃基板清洗非常的不利。

【发明内容】

本发明提供了一种颗粒去除率高、清洗过程中产生的静电量少、提高了玻璃基板清洗能力和清洗效率的一种低接触面积的台板式高压超声波干式清洗机。

本发明采用的技术方案是：

一种低接触面积的台板式高压超声波干式清洗机，包括高压清洗头装置、低接触面积的台板装置、升降支架装置和内组装机架装置，所述的高压清洗头装置和升降支架装置装配在内组装机架装置上，所述的低接触面积的台板装置设置在升降支架装置的上方，所述的高压清洗头装置上有一个高压清洗头，所述的低接触面积的台板装置固定在高压清洗头装置的高压清洗头下方。

进一步的，所述的高压清洗头装置还包括清洗头支撑单元和型材架，所述的高压清洗头架设在清洗头支撑单元上，所述的清洗头支撑单元和型材架设置在内组装机架装置两侧。

进一步的，所述的高压清洗头装置还包括弯管、弯管固定板和同步带连接压板，所述的弯管安装在弯管固定板上，所述的弯管连接气源，所述的气源为清洗头的清洗提供高气压，所述的同步带连接压板安装在型材架上。

进一步的，所述的低接触面积的台板装置与玻璃基板直接接触，用于承载并吸附玻璃，所述的低接触面积的台板装置包括台板主体，所述的台板主体上包含有吸附槽、阴刻槽和玻璃挡块槽，所述的吸附槽提供吸附玻璃的吸力，所述的阴刻槽向下凹陷，所述吸附槽和阴刻槽分布排列，用于减少了玻璃与台板的接触面积，增强台板对玻璃基板的吸附能力，所述的玻璃挡块槽设置在台板主体的四周。

进一步的，所述的台板主体上还设有若干通孔，所述的通孔设置在阴刻槽旁边，所述的玻璃挡块槽上设置有玻璃挡块。

进一步的，所述的玻璃挡块设置在台板主体的四角上，所述台板主体的每个角均设有2个对应的玻璃挡块，所述的玻璃挡块固定于玻璃挡块槽中，所述的玻璃挡块安装后高度高于台板主体平面。

进一步的，所述升降支架装置包含机架本体，所述的机架本体的下方设有升降气缸，控制整个升降支架装置的升降，所述的机架本体上安装有破片检测传感器、光纤传感器和静电检测传感器，所述的破片检测传感器位于机架本体的四周，所述机架本体上还成对设置有限位挡块和缓冲器。

进一步的，所述的机架本体上设置有若干升降PIN，所述的升降PIN数量与低接触面积的台板装置的通孔数量相同，所述的升降PIN的位置与低接触面积的台板装置的通孔对应设置，所述的支架本体上还设有整形PIN，所述的整形PIN固定在整形气缸上，所述的整形PIN的安装位置同样与台板主体上相应的开孔位置对应，所述的整形PIN设置在破片检测传感器相邻的一侧上。

进一步的，所述的内组装机架装置包括焊接架，所述的焊接架的两侧设有导轨，所述的焊接架上还设有导向轴和支撑轴；所述的导向轴在升降支架装置升降过程中起导向作用，所述的支撑轴装配于焊接架上，所述的支撑轴上端与低接触面积的台板装置连接，所述低接触面积的台板装置上有个支撑孔，支撑孔与支撑轴套合连接，所述的焊接架上还安装有电机、减速机和同步带轮，所述的电机连接着减速机，所述的减速机上安装有同步带轮，所述的同步带轮与高压清洗头装置中的同步带连接压板通过同步带连接，所述的高压清洗头装置架设在导轨上，所述的同步带轮与同步带连接压板在同步带的带动下驱动整个高压清洗头装置前后移动。

进一步的，所述的焊接架的一端设有电气柜，用于整台清洗机的电气控制。

本发明的有益效果是：

1、本发明高压清洗头装置在电机作用下能够在低接触面积的台板装置上方前后移动，来进行清洗，而且高压清洗头装置的高压清洗头出风口气流压力≥20Kpa远大于普通的气流清洗压力，通过高压清洗头的来回清洗，能够有效的提高颗粒去除率。

2、通过阴刻槽减小台板本体与玻璃基板的接触面积，并与台板装置上的的吸附槽的配合，将接触的比例降低到43％，使得清洗过程中产生的静电量少，提高了玻璃基板的清洗能力和清洗效率。

3、通过高压清洗头装置、低接触面积的台板装置、升降支架装置和内组装机架装置的结合，使得整个清洗机结构简单、设计合理，能够实现低接触面积的台板在高压清洗机上的应用。

【附图说明】

此处所说明的附图是用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一装置，但并不构成对本发明的不当限定，在附图中：

图1是本发明结构示意图；

图2是本发明中高压清洗头装置的示意图；

图3是本发明中低接触面积的台板装置的示意图；

图4是本发明中升降支架装置的示意图；

图5是本发明中内组装机架装置的示意图。

图中：1、高压清洗头装置；2、低接触面积的台板装置；3、升降支架装置；4、内组装机架装置；1-1、高压清洗头；1-2、清洗头支撑单元；1-3、型材架；1-4、弯管；1-5、弯管固定板；1-6、同步带连接压板；2-1、台板主体；2-2、吸附槽；2-3、阴刻槽；2-4、玻璃挡块槽；2-5、玻璃挡块；2-6、通孔；2-7、整形PIN孔；3-1、机架本体；3-2、升降气缸；3-3、破片检测传感器；3-4、光纤传感器；3-5、静电检测传感器；3-6、限位挡块；3-7、缓冲器；3-8、升降PIN；3-9、整形PIN；3-10、整形气缸；4-1、导轨；4-2、同步带轮；4-3、电机；4-4、减速机；4-5、支撑轴；4-6、焊接架；4-7、导向轴；5-电气柜；

【具体实施方式】

下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本发明，其中的示意性实施例以及说明仅用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

为了解决现有的超声波干式清洗机由于气流清洗压力很小，颗粒去除率低，以及接触面积太大，因此会产生很大的静电量，影响清洗的能力和效率的问题，本申请公开了一种低接触面积的台板式高压超声波干式清洗机。

如图1-2所示，一种低接触面积的台板式高压超声波干式清洗机，包括高压清洗头装置1、低接触面积的台板装置2、升降支架装置3和内组装机架装置4，所述的高压清洗头装置1和升降支架装置3装配在内组装机架装置4上，所述的低接触面积的台板装置2设置在升降支架装置3的上方，所述的高压清洗头装置1上有一个高压清洗头1-1，所述的低接触面积的台板装置2固定在高压清洗头装置1的高压清洗头1-1下方。所述的高压清洗头装置1可以沿低接触面积的台板装置2的表面方向平行移动，高压清洗头装置1高压清洗头1-1的的出风口吹出高压气流清洗低接触面积的台板装置2上的玻璃基板；升降支架装置3可以顶着低接触面积的台板装置2在竖直方向往复运动，升降玻璃，实现玻璃清洗前后的运送。

优选的，如图2、图5所示，所述的高压清洗头装置1还包括清洗头支撑单元1-2和型材架1-3，所述的高压清洗头1-1架设在清洗头支撑单元1-2上，所述的清洗头支撑单元1-2和型材架1-3设置在内组装机架装置4两侧，具体是设置在内组装机架装置4的导轨4-1上，优选的，所述的高压清洗头装置1还包括弯管1-4、弯管固定板1-5和同步带连接压板1-6，所述的弯管1-4安装在弯管固定板1-5上，所述的弯管1-4连接气源，所述的气源为清洗头的清洗提供高气压，所述的弯管固定板1-5用来固定弯管1-4，所述的同步带连接压板1-6安装在型材架1-3上，同步带连接压板1-6通过同步带与内组装机架装置4的同步带轮4-2连接，同步带轮4-2通过内组装机架装置4中的电机4-3传动，再通过内组装机架装置4中的减速机4-4实现同步带轮4-2转动，而同步带轮4-2转动会带动同步带连接压板1-6转动，从而驱动高压清洗头装置1沿导轨4-1方向移动，实现前后清洗。

优选的，如图3所示，所述的低接触面积的台板装置2与玻璃基板直接接触，用于承载并吸附玻璃，所述的低接触面积的台板装置2包括台板主体2-1，所述的台板主体2-1上包含有吸附槽2-2、吸附槽2-3和玻璃挡块槽2-4，所述的吸附槽2-2用于提供吸附玻璃的吸力，所述的吸附槽2-3向下凹陷，用于减少了玻璃与台板的接触面积，所述吸附槽2-2和吸附槽2-3分布排列，吸附槽2-2密布在吸附槽2-3四周，用于增强台板对玻璃基板的吸附能力，通过对台板表面吸附槽2-2和吸附槽2-3的分布排列，从而确保玻璃基板在高压清洗头的清洗下仍被牢牢的吸附住，同时减少台板与玻璃的接触面积，使其接触比例降低至43％，避免玻璃在升降过程中大量静电的产生。所述的玻璃挡块槽2-4设置在台板主体2-1的四周，优选的，所述的玻璃挡块槽2-4上设置有玻璃挡块2-5，用于安放玻璃挡块2-5，从而给玻璃限位，具体的，所述的玻璃挡块2-5设置在台板主体2-1的四角上，所述台板主体2-1的每个角均设有2个对应的玻璃挡块2-5，所述的玻璃挡块2-5固定于玻璃挡块槽2-4中，所述的玻璃挡块2-5安装后高度高于台板主体2-1平面，利用这个高出的部分可以为玻璃基板有效的限位。所述的台板主体2-1上还设有若干通孔2-6，所述的通孔2-6设置在吸附槽2-3旁边。

优选的，如图4所示，所述升降支架装置3包含机架本体3-1，所述的机架本体3-1的下方设有升降气缸3-2，控制整个升降支架装置3的上升和下降，所述的机架本体3-1上安装有破片检测传感器3-3、光纤传感器3-4和静电检测传感器3-5，所述的破片检测传感器3-3位于机架本体3-1的四周，用于检测玻璃基板是否破碎或是否重叠，从而有效控制一次冲洗的玻璃数量，保障安全，破片检测传感器3-3的原理是通过传感器头发射的光投射到玻璃上，再从玻璃表面反射后投射到光电元件上，根据反射光的量用于检测玻璃是否破碎或重叠，保障安全，破片检测传感器3-3可以采用的品牌和型号是KEYENCE的FU-35FZ；整个清洗机共安装四个破片检测传感器3-3，可以对玻璃完整程度与位置进行准确检测。而光纤传感器3-4设在机架本体3-1的中间，光纤传感器3-4用于检测是否有玻璃基板放在低接触面积的台板装置2，从而控制升降气缸3-2，是否升降，光纤传感器3-4的原理是通过传感器头发射的光投射到玻璃上，再从玻璃表面反射后投射到光电元件上，根据反射光的量用于检测玻璃的有无，从而控制升降动作，光纤传感器3-4一般只有一个，光纤传感器3-4可以采用的品牌和型号是KEYENCE的FU-6F。所述的静电检测传感器3-5设置在机架本体3-1上，用于检测静电量的大小，保障静电量处于合理的范围，静电检测传感器3-5的原理是采用的是高精度表面电位传感器头，具有超高测量精度，可以实时检测玻璃表面静电量的大小，所述的静电检测传感器3-5可以采用的品牌和型号是KEYENCE的SK-050。所述机架本体3-1上还成对设置有限位挡块3-6和缓冲器3-7，在升降架体上升的过程中起到限位与缓冲的作用，由于低接触面积的中的台板装置开的是通孔2-6，因此，升降支架装置3的升降PIN3-8是穿过整个台板主体2-1，当有限位挡块3-6和缓冲器3-7的作用，玻璃基板会卡在限位挡块3-6上，由于所述的内组装机架装置4的支撑轴4-5通过低接触面积的台板装置2的支撑孔(位于背面，看不到，因此图中未画出)，实现套和连接，在没有限位挡块3-6的作用下，整个低接触面积的中的台板装置会到达内组装机架装置4的底部，而由于限位挡块3-6的作用，整个玻璃基板和整个低接触面积的台板装置2会卡在限位挡块3-6上。而缓冲器3-7主要是为了让玻璃基板缓慢下降，保证其不与低接触面积的台板装置2发生直接碰撞；其中各传感器的位置与低接触面积的台板装置2上的台板主体2-1的开孔位置相对应，对于不同的加工需求，台板主体2-1上开孔的位置与传感器位置均可调节。优选的，所述的机架本体3-1上设置有若干升降PIN3-8，所述的升降PIN3-8数量与低接触面积的台板装置2的通孔2-6数量相同，所述的升降PIN3-8的位置与低接触面积的台板装置2的通孔2-6对应设置，这样整个低接触面积的台板装置2通过通孔2-6就套在了升降支架装置3上，所述的支架本体上还设有整形PIN3-9和整形气缸3-10，所述的整形3-9固定在整形气缸PIN3-10上，当上游设备ROBOT把玻璃基板放在升降PIN3-8上时，由整形气缸PIN3-10带动整形PIN3-9对玻璃进行整形,确保玻璃落在台板时位置无偏移，所述的整形气缸PIN3-10的安装位置同样与台板主体2-1上相应的开孔位置对应，台板主体上设置有整形PIN孔2-7，用于安装此处的整形PIN，在升降支架装置3升降过程中，低接触面积的台板装置2全程都是固定不动的，通过升降PIN3-8将玻璃基板慢慢放置在低接触面积的台板装置2上。

优选的，如图5所示，所述的内组装机架装置4包括焊接架4-6，所述的焊接架4-6的两侧设有导轨4-1，所述的焊接架4-6上还设有导向轴4-7和支撑轴4-5；所述的导向轴4-7在升降支架装置3升降过程中起导向作用，所述的支撑轴4-5装配于焊接架4-6上，所述的支撑轴4-5上端与低接触面积的台板装置2连接，所述低接触面积的台板装置2上有个支撑孔2-7，支撑孔2-7与支撑轴4-5套合连接，所述的焊接架4-6上还安装有电机4-3、减速机4-4和同步带轮4-2，所述的电机4-3连接着减速机4-4，所述的减速机4-4上安装有同步带轮4-2，所述的同步带轮4-2与高压清洗头装置1中的同步带连接压板1-6通过同步带连接，所述的高压清洗头装置1架设在导轨4-1上，所述的同步带轮4-2与同步带连接压板1-6在同步带的带动下驱动整个高压清洗头装置1左右移动。

优选的，所述的焊接架4-6的一端设有电气柜5，用于整台清洗机的电气控制。

本发明的使用方法是：

首先，通过电气柜控制升降支架装置3的升降气缸3-2，升降气缸3-2会向上移动来控制整个升降支架装置3的升降PIN向上移动，低接触面积的台板装置2全程都是固定不动的；当升降支架装置3升起来后，玻璃基板就可以由上游设备的ROBOT搬送过来，放置在升降PIN3-8上；当玻璃基板搬送过来后，整形PIN3-9对玻璃基板进行整形；整形后，升降支架装置3由升降气缸3-2控制开始下降，最终将玻璃基板落在低接触面积的台板装置2上。在这个过程中，破片检测传感器3-3、光纤传感器3-4分别检测玻璃基板的破碎情况、有无，检测完毕，没有出现异常和影响因素才会将玻璃基板下降到低接触面积的台板装置2上，而静电检测传感器3-5全程都是在工作中的，如有异常，则报警。固定好玻璃基板之后，高压清洗头装置1启动高压清洗头，高压清洗头的出风口吹出高压气流清洗低接触面积的台板装置2上的玻璃基板；然后，启动内组装机架装置4的电机4-3，电机4-3会带动减速机4-4，减速机4-4再带动同步带轮4-2，由于同步带轮4-2与高压清洗头装置1中的同步带连接压板1-6连接，因此，同步带轮4-2与同步带连接压板1-6在同步带的带动下驱动整个高压清洗头装置1沿着内组装机架装置4的导轨4-1前后移动，实现前后清洗，完成玻璃基板的来回清洗。

本发明通过高压清洗头出风口气流压力≥20Kpa的高压气流来回清洗玻璃基板，能够有效的提高颗粒去除率，通过阴刻槽减小台板本体与玻璃基板的接触面积，并与台板装置上的的吸附槽的配合，将接触的比例降低到43％，使得清洗过程中产生的静电量少，提高了玻璃基板的清洗能力和清洗效率，整个清洗机结构简单、设计合理，能够实现低接触面积的台板在高压清洗机上的应用。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，比如调整台板布局、调整接触比例、调整台板格局等，故凡依本发明专利申请范围所述的降低玻璃与台板接触面积低于85％且同时采用高压清洗头(清洗压力高于20KPa)，均应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种低接触面积的台板式高压超声波干式清洗机，其特征在于：包括高压清洗头装置、低接触面积的台板装置、升降支架装置和内组装机架装置，所述的高压清洗头装置和升降支架装置装配在内组装机架装置上，所述的低接触面积的台板装置设置在升降支架装置的上方，所述的高压清洗头装置上有一个高压清洗头，所述的低接触面积的台板装置位于高压清洗头装置的高压清洗头下方。

2.根据权利要求1所述的一种低接触面积的台板式高压超声波干式清洗机，其特征在于：所述的高压清洗头装置还包括清洗头支撑单元和型材架，所述的高压清洗头架设在清洗头支撑单元上，所述的清洗头支撑单元和型材架设置在内组装机架装置两侧。

3.根据权利要求2所述的一种低接触面积的台板式高压超声波干式清洗机，其特征在于：所述的高压清洗头装置还包括弯管、弯管固定板和同步带连接压板，所述的弯管安装在弯管固定板上，所述的弯管连接气源，所述的气源为清洗头的清洗提供高气压，所述的同步带连接压板安装在型材架上。

4.根据权利要求1所述的一种低接触面积的台板式高压超声波干式清洗机，其特征在于：所述的低接触面积的台板装置与玻璃基板直接接触，用于承载并吸附玻璃，所述的低接触面积的台板装置包括台板主体，所述的台板主体上包含有吸附槽、阴刻槽和玻璃挡块槽，所述的吸附槽提供吸附玻璃的吸力，所述的阴刻槽向下凹陷，所述吸附槽和阴刻槽分布排列，用于减少了玻璃与台板的接触面积，增强台板对玻璃基板的吸附能力，所述的玻璃挡块槽设置在台板主体的四周。

5.根据权利要求4所述的一种低接触面积的台板式高压超声波干式清洗机，其特征在于：所述的台板主体上还设有若干通孔，所述的通孔设置在阴刻槽旁边，所述的玻璃挡块槽上设置有玻璃挡块。

6.根据权利要求5所述的一种低接触面积的台板式高压超声波干式清洗机，其特征在于:所述的玻璃挡块设置在台板主体的四角上，所述台板主体的每个角均设有2个对应的玻璃挡块，所述的玻璃挡块固定于玻璃挡块槽中，所述的玻璃挡块安装后高度高于台板主体平面。

7.根据权利要求1所述的一种低接触面积的台板式高压超声波干式清洗机，其特征在于：所述升降支架装置包含机架本体，所述的机架本体的下方设有升降气缸，控制整个升降支架装置的升降，所述的机架本体上安装有破片检测传感器、光纤传感器和静电检测传感器，所述的破片检测传感器位于机架本体的四周，所述机架本体上还成对设置有限位挡块和缓冲器。

8.根据权利要求7所述的一种低接触面积的台板式高压超声波干式清洗机，其特征在于：所述的机架本体上设置有若干升降PIN，所述的升降PIN数量与低接触面积的台板装置的通孔数量相同，所述的升降PIN的位置与低接触面积的台板装置的通孔对应设置，所述的支架本体上还设有整形PIN，所述的整形PIN固定在整形气缸上，所述的整形PIN的安装位置同样与台板主体上相应的开孔位置对应，所述的整形PIN设置在破片检测传感器相邻的一侧上。

9.根据权利要求1所述的一种低接触面积的台板式高压超声波干式清洗机，其特征在于:所述的内组装机架装置包括焊接架，所述的焊接架的两侧设有导轨，所述的焊接架上还设有导向轴和支撑轴；所述的导向轴在升降支架装置升降过程中起导向作用，所述的支撑轴装配于焊接架上，所述的支撑轴上端与低接触面积的台板装置连接，所述低接触面积的台板装置上有个支撑孔，支撑孔与支撑轴套合连接，所述的焊接架上还安装有电机、减速机和同步带轮，所述的电机连接着减速机，所述的减速机上安装有同步带轮，所述的同步带轮与高压清洗头装置中的同步带连接压板通过同步带连接，所述的高压清洗头装置架设在导轨上，所述的同步带轮与同步带连接压板在同步带的带动下驱动整个高压清洗头装置前后移动。

10.根据权利要求1所述的一种低接触面积的台板式高压超声波干式清洗机，其特征在于:所述的焊接架的一端设有电气柜，用于整台清洗机的电气控制。

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