CN112808685A - 一种用于硅料的清洗装置及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于硅料的清洗装置及其使用方法，包括驱动机构、用于带动硅料上下移动浸入酸液中的升降机构、机座，所述驱动机构位于所述机座上侧，所述升降机构位于所述机座顶部，还包括清洗机构、联动机构和喷淋机构。本发明通过第二齿圈来带动酸洗筒逆时针转动，同时通过第一齿圈来带动清洗筒进行顺时针转动，从而间接的提高了酸洗液流过清洗筒内的硅料表面的速度，继而来提高清洗效率，利用隔膜泵来将酸洗筒内的酸液泵送到U型管内，利用喷淋管上的喷头来将酸液冲刷到清洗筒内的硅料上，从而可以彻底的对硅料外侧进行冲刷清洗。
Description
技术领域
本发明涉及硅料清洗技术领域，特别是涉及一种用于硅料的清洗装置及其使用方法。
背景技术
在生产单晶棒和多晶块时，使用的硅料的纯度须达到99.9999％以上。酸洗的目的主要是去除金属离子和氧化皮，原生多晶主要是在炸料时产生，头尾埚底及碎片主要是在切割时等情况产生；传统的酸洗过程中，硅料与酸液之间流动性较小，使得清洗效率较低，因此所清洗的时间较长，同时酸液有较强的腐蚀性，若是采用搅拌容易造成酸液飞溅出来，很容易造成其他设备的损坏，十分的危险。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种用于硅料的清洗装置及其使用方法。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
一种用于硅料的清洗装置及其使用方法，包括驱动机构、用于带动硅料上下移动浸入酸液中的升降机构、机座，所述驱动机构位于所述机座上侧，所述升降机构位于所述机座顶部，还包括清洗机构、联动机构和喷淋机构，所述清洗机构包括酸洗筒、清洗筒、支撑架，所述酸洗筒位于所述机座内侧底部，所述清洗筒位于所述酸洗筒内侧，所述支撑架下端安装在所述清洗筒顶部；所述联动机构包括第一齿轮、第一齿圈、蜗杆、涡轮、第二齿轮、第二齿圈、联动轴，所述第一齿圈安装在所述清洗筒上侧，所述第二齿圈安装在所述酸洗筒底侧，所述第一齿圈位于所述第一齿轮一侧，所述蜗杆上端安装在所述第一齿轮中心位置，所述涡轮位于所述蜗杆后侧，所述第二齿轮位于所述第二齿圈下方，所述联动轴两端安装在所述第二齿轮和所述涡轮之间；所述喷淋机构包括隔膜泵、喷淋管、喷头、U型管，所述隔膜泵吸液口安装在所述酸洗筒侧面，所述U型管安装在所述隔膜泵出液口，两个所述喷淋管安装在所述U型管上下两端，所述喷头安装在所述喷淋管内侧。
优选的：所述酸洗筒与所述机座通过转动座连接，所述支撑架与所述清洗筒通过焊接连接。
如此设置，利用所述酸洗筒进行逆时针转动，同时通过所述清洗筒在所述酸洗筒内进行顺时针转动，从而来对所述清洗筒内的硅料进行清洗。
优选的：所述驱动机构包括驱动电机、链轮、链条，所述驱动电机通过螺栓连接在所述机座上，两个链轮键连接在所述驱动电机转动部和所述联动轴中间位置，所述链条设置在两个所述链轮外侧。
如此设置，利用驱动电机转动部带动其一侧的所述链轮进行转动，通过所述链轮和所述链条的传动来带动所述联动轴进行转动。
优选的：所述升降机构包括固定板、升降电机、丝杠，所述固定板位于所述机座内侧且位于所述清洗机构上方，所述升降电机通过螺栓连接在所述机座顶部，所述丝杠上下两端通过轴承连接在所述机座内侧。
如此设置，利用所述升降电机转动部带动其下端的所述丝杠进行转动，通过两个所述丝杠的转动来带动所述固定板进行上下移动。
优选的：所述升降机构包括固定板、第一伸缩杆、第二伸缩杆，所述固定板位于所述机座内侧且位于所述清洗机构上方，所述第一伸缩杆和所述第二伸缩杆的固定部均通过螺栓连接在所述机座顶部，所述第一伸缩杆和所述第二伸缩杆的伸缩部通过螺纹连接在所述固定板前后两侧，所述第二伸缩杆位于所述第一伸缩杆前侧。
如此设置，利用所述第一伸缩杆和所述第二伸缩杆的伸缩部同时伸长或缩短来带动所述固定板在所述机座内侧进行上下移动。
优选的：所述蜗杆中间位置与所述机座通过轴承连接，所述联动轴与所述机座通过轴承连接，所述联动轴与所述所述第二齿轮键连接。
如此设置，利用所述联动轴带动所述涡轮和所述第二齿轮进行转动，利用所述第二齿轮来带动所述第二齿圈进行转动，同时利用涡轮通过蜗杆来带动第一齿轮进行转动，通过所述第一齿轮来带动所述第一齿圈进行转动，从而来带动所述清洗机构进行两个动作。
优选的：所述隔膜泵吸液口与所述酸洗筒通过导管连接，所述喷淋管与所述U型管通过焊接连接，所述喷头与所述喷淋管通过螺纹连接。
如此设置，利用所述隔膜泵将所述酸洗筒内的酸洗液抽送到所述U型管内，通过所述U型管将酸洗液泵送到所述喷淋管内，利用所述喷头将酸洗液冲洗喷射到硅料上对其进行冲刷。
优选的：所述第一齿轮和所述第一齿圈外侧啮合的齿牙均为直齿，而所述第二齿轮和所述第二齿圈为锥形结构的斜齿齿牙。
如此设置，利用所述第一齿轮和所述第一齿圈来带动所述清洗筒进行顺时针转动，同时利用所述第二齿轮和所述第二齿圈来带动所述酸洗筒进行逆时针转动。
优选的：所述喷淋管和所述喷头位于所述酸洗筒和所述清洗筒之间。
如此设置，利用所述喷淋管和所述喷头喷出的酸洗液冲刷到清洗筒内的硅料上，从而来对其进行冲刷清洗。
本发明还提供了一种用于硅料的清洗装置的使用方法，在使用时，将需清洗的硅料放入到清洗筒内侧，此后利用升降机构来带动支撑架向下移动，从而来将清洗筒浸没在装有酸洗液的酸洗筒内侧，当清洗筒外侧的第一齿圈与第一齿轮啮合后，升降机构停止对清洗筒的动作，随后驱动电机转动部带动链轮进行转动，通过链轮和链条的传动来带动联动轴进行转动，利用联动轴来同时带动涡轮和第二齿轮进行转动，通过第二齿轮来带动酸洗筒底部的第二齿圈进行逆时针转动，同时利用涡轮来带动蜗杆进行转动，通过蜗杆的转动来带动第一齿轮进行转动，利用第一齿轮的转动来带动清洗筒上侧的第一齿圈进行顺时针转动，从而来使得清洗筒在酸洗筒内进行顺时针转动，而酸洗筒内的酸洗液随着惯性进行逆时针流动，继而来加大酸洗液流过清洗筒内硅料的速度，从而可以提高清洗硅料的效率，与此同时利用隔膜泵将酸洗筒内的酸洗液抽送到U型管内，通过U型管来将酸洗液泵送到清洗筒上下两侧的喷淋管内，利用喷淋管上的喷头来将酸洗液喷洒到清洗筒内硅料的上下两侧，从而提高硅料的刷洗效率。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
1、通过第二齿圈来带动酸洗筒逆时针转动，同时通过第一齿圈来带动清洗筒进行顺时针转动，从而间接的提高了酸洗液流过清洗筒内的硅料表面的速度，继而来提高清洗效率；
2、利用隔膜泵来将酸洗筒内的酸液泵送到U型管内，利用喷淋管上的喷头来将酸液冲刷到清洗筒内的硅料上，从而可以彻底的对硅料外侧进行冲刷清洗。
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使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明所述一种用于硅料的清洗装置的实施例1结构示意图；
图2是本发明所述一种用于硅料的清洗装置的实施例2结构示意图；
图3是本发明所述一种用于硅料的清洗装置的升降机构实施例1局部零件图；
图4是本发明所述一种用于硅料的清洗装置的升降机构实施例2局部零件图；
图5是本发明所述一种用于硅料的清洗装置的酸洗筒局部零件图；
图6是本发明所述一种用于硅料的清洗装置的喷淋机构局部零件图；
图7是本发明所述一种用于硅料的清洗装置的联动机构局部零件图；
图8是本发明所述一种用于硅料的清洗装置的联动轴局部零件图。
附图标记说明如下：
1、清洗机构；2、联动机构；3、驱动机构；4、升降机构；5、喷淋机构；6、机座；11、酸洗筒；12、清洗筒；13、支撑架；21、第一齿轮；22、第一齿圈；23、蜗杆；24、涡轮；25、第二齿轮；26、第二齿圈；27、联动轴；31、驱动电机；32、链轮；33、链条；41、固定板；42、升降电机；43、丝杠；412、第一伸缩杆；413、第二伸缩杆；51、隔膜泵；52、喷淋管；53、喷头；54、U型管。
具体实施方式
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例
下面结合附图对本发明作进一步说明：
一种用于硅料的清洗装置，包括驱动机构3、用于带动硅料上下移动浸入酸液中的升降机构4、机座6，驱动机构3位于机座6上侧，升降机构4位于机座6顶部，还包括清洗机构1、联动机构2和喷淋机构5，清洗机构1包括酸洗筒11、清洗筒12、支撑架13，酸洗筒11位于机座6内侧底部，清洗筒12位于酸洗筒11内侧，支撑架13下端安装在清洗筒12顶部；联动机构2包括第一齿轮21、第一齿圈22、蜗杆23、涡轮24、第二齿轮25、第二齿圈26、联动轴27，第一齿圈22安装在清洗筒12上侧，第二齿圈26安装在酸洗筒11底侧，第一齿圈22位于第一齿轮21一侧，蜗杆23上端安装在第一齿轮21中心位置，涡轮24位于蜗杆23后侧，第二齿轮25位于第二齿圈26下方，联动轴27两端安装在第二齿轮25和涡轮24之间；喷淋机构5包括隔膜泵51、喷淋管52、喷头53、U型管54，隔膜泵51吸液口安装在酸洗筒11侧面，U型管54安装在隔膜泵51出液口，两个喷淋管52安装在U型管54上下两端，喷头53安装在喷淋管52内侧。
如图1、图3、图5、图6、图7、图8所示，酸洗筒11与机座6通过转动座连接，支撑架13与清洗筒12通过焊接连接，利用酸洗筒11进行逆时针转动，同时通过清洗筒12在酸洗筒11内进行顺时针转动，从而来对清洗筒12内的硅料进行清洗；驱动机构3包括驱动电机31、链轮32、链条33，驱动电机31通过螺栓连接在机座6上，两个链轮32键连接在驱动电机31转动部和联动轴27中间位置，链条33设置在两个链轮32外侧，利用驱动电机31转动部带动其一侧的链轮32进行转动，通过链轮32和链条33的传动来带动联动轴27进行转动；升降机构4包括固定板41、升降电机42、丝杠43，固定板41位于机座6内侧且位于清洗机构1上方，升降电机42通过螺栓连接在机座6顶部，丝杠43上下两端通过轴承连接在机座6内侧，利用升降电机42转动部带动其下端的丝杠43进行转动，通过两个丝杠43的转动来带动固定板41进行上下移动；蜗杆23中间位置与机座6通过轴承连接，联动轴27与机座6通过轴承连接，联动轴27与第二齿轮25键连接，利用联动轴27带动涡轮24和第二齿轮25进行转动，利用第二齿轮25来带动第二齿圈26进行转动，同时利用涡轮24通过蜗杆23来带动第一齿轮21进行转动，通过第一齿轮21来带动第一齿圈22进行转动，从而来带动清洗机构1进行两个动作；隔膜泵51吸液口与酸洗筒11通过导管连接，喷淋管52与U型管54通过焊接连接，喷头53与喷淋管52通过螺纹连接，利用隔膜泵51将酸洗筒11内的酸洗液抽送到U型管54内，通过U型管54将酸洗液泵送到喷淋管52内，利用喷头53将酸洗液冲洗喷射到硅料上对其进行冲刷；第一齿轮21和第一齿圈22外侧啮合的齿牙均为直齿，而第二齿轮25和第二齿圈26为锥形结构的斜齿齿牙，利用第一齿轮21和第一齿圈22来带动清洗筒12进行顺时针转动，同时利用第二齿轮25和第二齿圈26来带动酸洗筒11进行逆时针转动；喷淋管52和喷头53位于酸洗筒11和清洗筒12之间，利用喷淋管52和喷头53喷出的酸洗液冲刷到清洗筒12内的硅料上，从而来对其进行冲刷清洗。
一种用于硅料的清洗装置的使用方法：在使用时，将需清洗的硅料放入到清洗筒12内侧，此后利用升降电机42转动部带动丝杠43进行转动，通过丝杠43的转动来带动固定板41和支撑架13向下移动，从而来将清洗筒12浸没在装有酸洗液的酸洗筒11内侧，当清洗筒12外侧的第一齿圈22与第一齿轮21啮合后，升降机构4停止对清洗筒12的动作，随后驱动电机31转动部带动链轮32进行转动，通过链轮32和链条33的传动来带动联动轴27进行转动，利用联动轴27来同时带动涡轮24和第二齿轮25进行转动，通过第二齿轮25来带动酸洗筒11底部的第二齿圈26进行逆时针转动，同时利用涡轮24来带动蜗杆23进行转动，通过蜗杆23的转动来带动第一齿轮21进行转动，利用第一齿轮21的转动来带动清洗筒12上侧的第一齿圈22进行顺时针转动，从而来使得清洗筒12在酸洗筒11内进行顺时针转动，而酸洗筒11内的酸洗液随着惯性进行逆时针流动，继而来加大酸洗液流过清洗筒12内硅料的速度，从而可以提高清洗硅料的效率，与此同时利用隔膜泵51将酸洗筒11内的酸洗液抽送到U型管54内，通过U型管54来将酸洗液泵送到清洗筒12上下两侧的喷淋管52内，利用喷淋管52上的喷头53来将酸洗液喷洒到清洗筒12内硅料的上下两侧，从而提高硅料的刷洗效率。
实施例2
如图2、图4所示，实施例2和实施例1的区别在于，升降机构4包括固定板41、第一伸缩杆412、第二伸缩杆413，固定板41位于机座6内侧且位于清洗机构1上方，第一伸缩杆412和第二伸缩杆413的固定部均通过螺栓连接在机座6顶部，第一伸缩杆412和第二伸缩杆413的伸缩部通过螺纹连接在固定板41前后两侧，第二伸缩杆413位于第一伸缩杆412前侧，利用第一伸缩杆412和第二伸缩杆413的伸缩部同时伸长或缩短来带动固定板41在机座6内侧进行上下移动。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。
Claims (10)
1.一种用于硅料的清洗装置，包括驱动机构(3)、用于带动硅料上下移动浸入酸液中的升降机构(4)、机座(6)，所述驱动机构(3)位于所述机座(6)上侧，所述升降机构(4)位于所述机座(6)顶部，其特征在于：还包括清洗机构(1)、联动机构(2)和喷淋机构(5)，所述清洗机构(1)包括酸洗筒(11)、清洗筒(12)、支撑架(13)，所述酸洗筒(11)位于所述机座(6)内侧底部，所述清洗筒(12)位于所述酸洗筒(11)内侧，所述支撑架(13)下端安装在所述清洗筒(12)顶部；所述联动机构(2)包括第一齿轮(21)、第一齿圈(22)、蜗杆(23)、涡轮(24)、第二齿轮(25)、第二齿圈(26)、联动轴(27)，所述第一齿圈(22)安装在所述清洗筒(12)上侧，所述第二齿圈(26)安装在所述酸洗筒(11)底侧，所述第一齿圈(22)位于所述第一齿轮(21)一侧，所述蜗杆(23)上端安装在所述第一齿轮(21)中心位置，所述涡轮(24)位于所述蜗杆(23)后侧，所述第二齿轮(25)位于所述第二齿圈(26)下方，所述联动轴(27)两端安装在所述第二齿轮(25)和所述涡轮(24)之间；所述喷淋机构(5)包括隔膜泵(51)、喷淋管(52)、喷头(53)、U型管(54)，所述隔膜泵(51)吸液口安装在所述酸洗筒(11)侧面，所述U型管(54)安装在所述隔膜泵(51)出液口，两个所述喷淋管(52)安装在所述U型管(54)上下两端，所述喷头(53)安装在所述喷淋管(52)内侧。
2.根据权利要求1所述的一种用于硅料的清洗装置，其特征在于：所述酸洗筒(11)与所述机座(6)通过转动座连接，所述支撑架(13)与所述清洗筒(12)通过焊接连接。
3.根据权利要求1所述的一种用于硅料的清洗装置，其特征在于：所述驱动机构(3)包括驱动电机(31)、链轮(32)、链条(33)，所述驱动电机(31)通过螺栓连接在所述机座(6)上，两个链轮(32)键连接在所述驱动电机(31)转动部和所述联动轴(27)中间位置，所述链条(33)设置在两个所述链轮(32)外侧。
4.根据权利要求1所述的一种用于硅料的清洗装置，其特征在于：所述升降机构(4)包括固定板(41)、升降电机(42)、丝杠(43)，所述固定板(41)位于所述机座(6)内侧且位于所述清洗机构(1)上方，所述升降电机(42)通过螺栓连接在所述机座(6)顶部，所述丝杠(43)上下两端通过轴承连接在所述机座(6)内侧。
5.根据权利要求1所述的一种用于硅料的清洗装置，其特征在于：所述升降机构(4)包括固定板(41)、第一伸缩杆(412)、第二伸缩杆(413)，所述固定板(41)位于所述机座(6)内侧且位于所述清洗机构(1)上方，所述第一伸缩杆(412)和所述第二伸缩杆(413)的固定部均通过螺栓连接在所述机座(6)顶部，所述第一伸缩杆(412)和所述第二伸缩杆(413)的伸缩部通过螺纹连接在所述固定板(41)前后两侧，所述第二伸缩杆(413)位于所述第一伸缩杆(412)前侧。
6.根据权利要求1所述的一种用于硅料的清洗装置，其特征在于：所述蜗杆(23)中间位置与所述机座(6)通过轴承连接，所述联动轴(27)与所述机座(6)通过轴承连接，所述联动轴(27)与所述所述第二齿轮(25)键连接。
7.根据权利要求1所述的一种用于硅料的清洗装置，其特征在于：所述隔膜泵(51)吸液口与所述酸洗筒(11)通过导管连接，所述喷淋管(52)与所述U型管(54)通过焊接连接，所述喷头(53)与所述喷淋管(52)通过螺纹连接。
8.根据权利要求1所述的一种用于硅料的清洗装置，其特征在于：所述第一齿轮(21)和所述第一齿圈(22)外侧啮合的齿牙均为直齿，而所述第二齿轮(25)和所述第二齿圈(26)为锥形结构的斜齿齿牙。
9.根据权利要求1所述的一种用于硅料的清洗装置，其特征在于：所述喷淋管(52)和所述喷头(53)位于所述酸洗筒(11)和所述清洗筒(12)之间。
10.一种用于硅料的清洗装置的使用方法，其特征在于：在使用时，将需清洗的硅料放入到清洗筒(12)内侧，此后利用升降机构(4)来带动支撑架(13)向下移动，从而来将清洗筒(12)浸没在装有酸洗液的酸洗筒(11)内侧，当清洗筒(12)外侧的第一齿圈(22)与第一齿轮(21)啮合后，升降机构(4)停止对清洗筒(12)的动作，随后驱动电机(31)转动部带动链轮(32)进行转动，通过链轮(32)和链条(33)的传动来带动联动轴(27)进行转动，利用联动轴(27)来同时带动涡轮(24)和第二齿轮(25)进行转动，通过第二齿轮(25)来带动酸洗筒(11)底部的第二齿圈(26)进行逆时针转动，同时利用涡轮(24)来带动蜗杆(23)进行转动，通过蜗杆(23)的转动来带动第一齿轮(21)进行转动，利用第一齿轮(21)的转动来带动清洗筒(12)上侧的第一齿圈(22)进行顺时针转动，从而来使得清洗筒(12)在酸洗筒(11)内进行顺时针转动，而酸洗筒(11)内的酸洗液随着惯性进行逆时针流动，继而来加大酸洗液流过清洗筒(12)内硅料的速度，从而可以提高清洗硅料的效率，与此同时利用隔膜泵(51)将酸洗筒(11)内的酸洗液抽送到U型管(54)内，通过U型管(54)来将酸洗液泵送到清洗筒(12)上下两侧的喷淋管(52)内，利用喷淋管(52)上的喷头(53)来将酸洗液喷洒到清洗筒(12)内硅料的上下两侧，从而提高硅料的刷洗效率。
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