CN116986599A - 一种硅溶胶生产加工用提纯装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及硅溶胶提纯技术领域，公开了一种硅溶胶生产加工用提纯装置，包括加工台，所述加工台的正下方安装有液压缸，所述安装架的顶部贯穿转盘的中部并延伸至转盘的上方，所述安装架的顶部左侧设有注料机构，所述安装架的顶部前侧设有纯化机构，所述安装架的顶部右侧设有过滤机构，所述安装架的顶部后侧设有清洗机构。本发明通过设置多个工位，使硅溶胶的注料、纯化、过滤和反应槽的清洗过程可以同时进行，大大提高生产加工效率，同时将纯化过程采用搅拌加热的方式进行，过滤过程采用超滤膜组件配合离心运动进行，保证了硅溶胶的提纯质量，整体结构紧凑，操作方便，加工效率高，更好地满足硅溶胶的生产提纯需求。
Description
技术领域
本发明涉及硅溶胶提纯设备技术领域，具体为一种硅溶胶生产加工用提纯装置。
背景技术
硅溶胶属胶体溶液，无臭、无毒。硅溶胶为纳米级的二氧化硅颗粒在水中或溶剂中的分散液。由于硅溶胶中的SiO2含有大量的水及羟基，故硅溶胶也可以表述为SiO2.nH2O，制备硅溶胶有不同的途径。最常用的方法有离子交换法、硅粉一步水解法、硅烷水解法等。
随着集成电路技术的进步，大规模集成电路不断向更细线宽，更高密度的方向发展，而集成电路上所用到的硅溶胶需要较高的纯度，所以硅溶胶在生产出来后通常需要进行提纯，去除其中的金属离子，采用保证后续的正常使用，目前硅溶胶的提纯过程大致为向硅溶胶溶液加入纯化液，去除其中的金属离子，在进行过滤，此过程所需要的设备较多，如离子交换柱、胶液过滤机器等，包括上料过程和清洗过程，都需要专门的机器运作，导致加工成本高，同时提纯过程只能一步一步进行，加工效率低，操作起来也极为麻烦。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种硅溶胶生产加工用提纯装置，解决了现有提纯设备工作效率低，设备多导致的加工成本高，操作繁杂的问题。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种硅溶胶生产加工用提纯装置，包括加工台，所述加工台的顶端中部活动连接有转盘，所述加工台的正下方安装有液压缸，所述液压缸的驱动端安装有安装架，所述安装架的顶部贯穿转盘的中部并延伸至转盘的上方，所述安装架的顶部左侧设有注料机构，所述安装架的顶部前侧设有纯化机构，所述安装架的顶部右侧设有过滤机构，所述安装架的顶部后侧设有清洗机构，所述转盘的中部与注料机构、纯化机构、过滤机构、清洗机构相对应的位置处均设有接料机构。
优选的，所述加工台的底端一侧安装有第一电机，所述第一电机的驱动端安装有第一齿轮，所述转盘的底端外侧固定连接有第一环形齿条板，所述第一齿轮的顶部啮合连接在第一环形齿条板的底端一侧。
优选的，所述注料机构包括第一安装板，所述第一安装板固定连接在转盘的顶部左侧，所述第一安装板的中部固定连接有注料罐，所述注料罐的内部活动连接有压料活塞，所述压料活塞的顶端两侧均通过复位弹簧与注料罐的顶壁相连。
优选的，所述第一安装板的顶端一侧还安装有气泵，所述气泵的输出端通过气管延伸至注料罐的内顶部，所述注料罐的顶端一侧还安装有排气阀，所述注料罐的底端安装有第一开关阀。
优选的，所述纯化机构包括第二安装板，所述第二安装板固定连接在转盘的顶部前侧，所述第二安装板的中部活动连接有第一卡盘，所述第一卡盘的中部设有纯化液注入罐，所述第一卡盘的两侧均安装有电加热器。
优选的，所述第二安装板的顶端后侧安装有第二电机，所述第二电机的驱动端安装有第二齿轮，所述第一卡盘的顶端外侧固定连接有第二环形齿条板，所述第二齿轮的底端啮合连接在第二环形齿条板一侧。
优选的，所述过滤机构包括第三安装板，所述第三安装板固定连接在转盘的顶部右侧，所述第三安装板的顶端安装有第三电机，所述第三电机的驱动端贯穿第三安装板的内部并固定连接在第二卡盘的顶端，所述第二卡盘的底端中部固定连接有密封塞，所述第二卡盘的底端外侧固定连接有上磁环，所述密封塞的底端中部固定连接有螺旋导流板。
优选的，所述清洗机构包括第四安装板，所述第四安装板固定连接在转盘的顶部后侧，所述第四安装板的中部固定连接有注水罐，所述注水罐的外壁上均匀安装有若干个高压喷头，所述清洗机构还包括水箱，所述水箱的顶端安装有水泵，所述水泵的输出端安装有输水管且输水管的末端贯穿注水罐的顶端并延伸至其内部。
优选的，所述接料机构包括接料槽，所述接料槽固定连接在转盘的内部一侧，所述接料槽的内顶部通过轴承座连接有反应槽，所述反应槽的上侧外径安装有超滤膜组件，所述反应槽的顶部外侧固定连接有下磁环，所述接料槽的底端安装有第二开关阀，所述反应槽的底端安装有第三开关阀，所述反应槽的顶端中部设有开口。
工作原理：首先通过液压缸带动安装架下降，使注料罐的底端伸入反应槽内部，随后打开第一开关阀，气泵向注料罐的顶部充入气体，带动压料活塞下降，将注料罐内部的硅溶胶溶液注入反应槽内，完成后关闭第一开关阀，液压缸控制安装架复位，随后第一电机驱动第一齿轮转动，第一齿轮通过与第一环形齿条板的啮合传动，带动转盘旋转九十度，使注料后的反应槽运动到纯化机构下方，随后液压缸再次控制安装架下降，使纯化液注入罐和电加热器伸入反应槽内部，向反应槽内加入纯化液并加热进行硅溶胶的纯化过程，期间第二电机驱动第二齿轮转动，通过与第二环形齿条板的啮合传动，带动第一卡盘旋转，利用电加热器对溶液进行搅拌，加快纯化过程，完成后液压缸控制安装架复位，随后第一电机配合第一齿轮和第一环形齿条板再次控制转盘旋转九十度，使反应槽运动到过滤机构的正下方，随后液压缸再次控制安装架下降，使螺旋导流板伸入反应槽内部，同时上磁环与下磁环会完成吸附，密封塞会将反应槽的开口堵住，随后第三电机驱动第二卡盘快速旋转，带动反应槽和螺旋导流板快速旋转，利用旋转时产生的离心力和螺旋导流板对溶液的向上引导，使溶液转移至反应槽上部，并通过超滤膜组件进行过滤提纯，最终使过滤后的溶液进入接料槽内，此时打开第二开关阀，即可对提纯后的硅溶胶进行收集，完成后液压缸再次控制安装架复位，第一电机配合第一齿轮和第一环形齿条板再次控制转盘旋转九十度，使反应槽运动到清洗机构下方，液压缸控制安装架下降，使注水罐伸入反应槽内部，由水泵将水箱中的清洗液通过输水管输送至注水罐内部，再由高压喷头喷出，对反应槽及接料槽进行清洗，完成后打开第二开关阀和第三开关阀，将废水排出，液压缸控制安装架复位，完成一次提纯工作的循环，设置四组接料机构，可以使上述四个步骤同时进行，提高生产加工效率。
本发明提供了一种硅溶胶生产加工用提纯装置。具备以下有益效果：
本发明通过设置多个工位，使硅溶胶的注料、纯化、过滤和反应槽的清洗过程可以同时进行，大大提高生产加工效率，同时将纯化过程采用搅拌加热的方式进行，过滤过程采用超滤膜组件配合离心运动进行，保证了硅溶胶的提纯质量，整体结构紧凑，操作方便，加工效率高，成本低，更好地满足硅溶胶的生产提纯需求。
附图说明
图1为本发明的立体图；
图2为本发明的后视立体图；
图3为本发明中主料机构的结构示意图；
图4为本发明中纯化机构的结构示意图；
图5为本发明中过滤机构的结构示意图；
图6为本发明中清洗机构的结构示意图；
图7为本发明中接料机构的结构示意图。
其中，1、加工台；2、转盘；3、液压缸；4、安装架；5、注料机构；501、第一安装板；502、注料罐；503、压料活塞；504、复位弹簧；505、气泵；506、气管；507、排气阀；508、第一开关阀；6、纯化机构；601、第二安装板；602、第一卡盘；603、纯化液注入罐；604、电加热器；605、第二电机；606、第二齿轮；607、第二环形齿条板；7、过滤机构；701、第三安装板；702、第三电机；703、第二卡盘；704、密封塞；705、上磁环；706、螺旋导流板；8、清洗机构；801、第四安装板；802、注水罐；803、高压喷头；804、水箱；805、水泵；806、输水管；9、接料机构；901、接料槽；902、反应槽；903、超滤膜组件；904、下磁环；905、第二开关阀；906、第三开关阀；907、开口；10、第一电机；11、第一齿轮；12、第一环形齿条板。
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。
实施例：
请参阅附图1-附图7，本发明实施例提供一种硅溶胶生产加工用提纯装置，如图1所示，包括加工台1，加工台1的顶端中部活动连接有转盘2，加工台1的正下方安装有液压缸3，液压缸3的驱动端安装有安装架4，连接固定安装作用，安装架4的顶部贯穿转盘2的中部并延伸至转盘2的上方，通过液压缸3可以驱动安装架4进行上下移动，安装架4的顶部左侧设有注料机构5，用于上料，安装架4的顶部前侧设有纯化机构6，用于完成对硅溶胶的纯化，安装架4的顶部右侧设有过滤机构7，用于对硅溶胶进行过滤提纯，安装架4的顶部后侧设有清洗机构8，用于完成反应容器的清洗，转盘2的中部与注料机构5、纯化机构6、过滤机构7、清洗机构8相对应的位置处均设有接料机构9。
本实施例中，加工台1的底端一侧安装有第一电机10，第一电机10的驱动端安装有第一齿轮11，转盘2的底端外侧固定连接有第一环形齿条板12，第一齿轮11的顶部啮合连接在第一环形齿条板12的底端一侧，通过第一电机10驱动第一齿轮11转动，利用第一齿轮11与第一环形齿条板12的啮合传动，带动转盘2进行转动，从而使接料机构9进行位置调整。
进一步的，请参阅图3，注料机构5包括第一安装板501，第一安装板501固定连接在转盘2的顶部左侧，连接固定作用，第一安装板501的中部固定连接有注料罐502，内部设有待提纯的硅溶胶溶液，注料罐502的内部活动连接有压料活塞503，压料活塞503的顶端两侧均通过复位弹簧504与注料罐502的顶壁相连，第一安装板501的顶端一侧还安装有气泵505，气泵505的输出端通过气管506延伸至注料罐502的内顶部，通过气泵505配合气管506向注料罐502内部注入气体，可以使压料活塞503下降，从而将原料压，注料罐502的顶端一侧还安装有排气阀507，当注料罐502内部原料用完时，打开排气阀507排出内部气体，利用复位弹簧504可以将压料活塞503进行复位，方便再次填充新的原料，注料罐502的底端安装有第一开关阀508，用于控制注料过程的启停。
具体的，通过液压缸3带动安装架4下降，使注料罐502的底端伸入反应槽902内部，随后打开第一开关阀508，气泵505向注料罐502的顶部充入气体，带动压料活塞503下降，将注料罐502内部的硅溶胶溶液注入反应槽902内，完成后关闭第一开关阀508，液压缸3控制安装架4复位。
进一步的，请参阅图4，纯化机构6包括第二安装板601，第二安装板601固定连接在转盘2的顶部前侧，连接固定作用，第二安装板601的中部活动连接有第一卡盘602，第一卡盘602通过轴承座连接在第二安装板601的中部，可以自由转动，第一卡盘602的中部设有纯化液注入罐603，内部设有纯化液，底部设有开关阀，纯化液由强酸强碱混合树脂、螯合剂、絮凝剂等原料组成，可以有效去除硅溶胶溶液中的金属离子，完成纯化过程，该纯化液为现有技术，也是常用手段，在此不做过多赘述，第一卡盘602的两侧均安装有电加热器604，用于对纯化过程进行加热，加快纯化进度和提高纯化质量，第二安装板601的顶端后侧安装有第二电机605，第二电机605的驱动端安装有第二齿轮606，第一卡盘602的顶端外侧固定连接有第二环形齿条板607，第二齿轮606的底端啮合连接在第二环形齿条板607一侧，第二电机605可以驱动第二齿轮606转的，带动第二环形齿条板607和第一卡盘602转动，利用电加热器604的加热金属棒，可以对溶液进行搅拌，需要控制搅拌速率。
具体的，第一电机10驱动第一齿轮11转动，第一齿轮11通过与第一环形齿条板12的啮合传动，带动转盘2旋转九十度，使注料后的反应槽902运动到纯化机构6下方，随后液压缸3再次控制安装架4下降，使纯化液注入罐603和电加热器604伸入反应槽902内部，向反应槽902内加入纯化液并加热进行硅溶胶的纯化过程，期间第二电机605驱动第二齿轮606转动，通过与第二环形齿条板607的啮合传动，带动第一卡盘602旋转，利用电加热器604的加热棒对溶液进行搅拌，加快纯化过程，完成后液压缸3控制安装架4复位。
进一步的，请参阅图5，过滤机构7包括第三安装板701，第三安装板701固定连接在转盘2的顶部右侧，连接固定作用，第三安装板701的顶端安装有第三电机702，第三电机702的驱动端贯穿第三安装板701的内部并固定连接在第二卡盘703的顶端，第三电机702可以驱动第二卡盘703进行高速旋转，第二卡盘703的底端中部固定连接有密封塞704，用于完成对开口907的密封，第二卡盘703的底端外侧固定连接有上磁环705，上磁环705与反应槽902顶部的下磁环904对接后，可以完成反应槽902的连接固定效果，方便带动其旋转，密封塞704的底端中部固定连接有螺旋导流板706，对溶液进行导流。
具体的，第一电机10配合第一齿轮11和第一环形齿条板12再次控制转盘2旋转九十度，使反应槽902运动到过滤机构7的正下方，随后液压缸3再次控制安装架4下降，使螺旋导流板706伸入反应槽902内部，同时上磁环705与下磁环904会完成吸附，密封塞704会将反应槽902的顶部开口907堵住，随后第三电机702驱动第二卡盘703快速旋转，带动反应槽902和螺旋导流板706快速旋转，利用旋转时产生的离心力和螺旋导流板706对溶液的向上引导，使溶液转移至反应槽902上部，并通过超滤膜组件903进行过滤提纯，最终使过滤后的溶液进入接料槽901内，此时打开第二开关阀905，即可对提纯后的硅溶胶进行收集，完成后液压缸3再次控制安装架4复位。
进一步的，请参阅图6，清洗机构8包括第四安装板801，第四安装板801固定连接在转盘2的顶部后侧，第四安装板801的中部固定连接有注水罐802，注水罐802的外壁上均匀安装有若干个高压喷头803，用于对反应槽902清洗的主要机构，清洗机构8还包括水箱804，内部设有清洗液，水箱804的顶端安装有水泵805，水泵805的输出端安装有输水管806且输水管806的末端贯穿注水罐802的顶端并延伸至其内部，通过水泵805将水箱804中的清洗液抽出，方便后续的清洗工作。
具体的，第一电机10配合第一齿轮11和第一环形齿条板12再次控制转盘2旋转九十度，使反应槽902运动到清洗机构8下方，液压缸3控制安装架4下降，使注水罐802伸入反应槽902内部，由水泵805将水箱804中的清洗液通过输水管806输送至注水罐802内部，再由高压喷头803喷出，对反应槽902及接料槽901进行清洗，完成后打开第二开关阀905和第三开关阀906，将废水排出，液压缸3控制安装架4复位，完成一次提纯工作的循环。
进一步的，请参阅图7，接料机构9包括接料槽901，接料槽901固定连接在转盘2的内部一侧，接料槽901的内顶部通过轴承座连接有反应槽902，反应槽902可以进行旋转，反应槽902的上侧外径安装有超滤膜组件903，用于过滤提纯的主要结构，反应槽902的顶部外侧固定连接有下磁环904，与上磁环705进行对接吸附，完成对反应槽902的连接固定作用，接料槽901的底端安装有第二开关阀905，反应槽902的底端安装有第三开关阀906，方便排料，反应槽902的顶端中部设有开口907，设置四组接料机构9，可以使注料、纯化、过滤和反应槽902的清洗四个步骤同时进行，提高生产加工效率。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (9)
1.一种硅溶胶生产加工用提纯装置，包括加工台（1），其特征在于，所述加工台（1）的顶端中部活动连接有转盘（2），所述加工台（1）的正下方安装有液压缸（3），所述液压缸（3）的驱动端安装有安装架（4），所述安装架（4）的顶部贯穿转盘（2）的中部并延伸至转盘（2）的上方，所述安装架（4）的顶部左侧设有注料机构（5），所述安装架（4）的顶部前侧设有纯化机构（6），所述安装架（4）的顶部右侧设有过滤机构（7），所述安装架（4）的顶部后侧设有清洗机构（8），所述转盘（2）的中部与注料机构（5）、纯化机构（6）、过滤机构（7）、清洗机构（8）相对应的位置处均设有接料机构（9）。
2.根据权利要求1所述的一种硅溶胶生产加工用提纯装置，其特征在于，所述加工台（1）的底端一侧安装有第一电机（10），所述第一电机（10）的驱动端安装有第一齿轮（11），所述转盘（2）的底端外侧固定连接有第一环形齿条板（12），所述第一齿轮（11）的顶部啮合连接在第一环形齿条板（12）的底端一侧。
3.根据权利要求1所述的一种硅溶胶生产加工用提纯装置，其特征在于，所述注料机构（5）包括第一安装板（501），所述第一安装板（501）固定连接在转盘（2）的顶部左侧，所述第一安装板（501）的中部固定连接有注料罐（502），所述注料罐（502）的内部活动连接有压料活塞（503），所述压料活塞（503）的顶端两侧均通过复位弹簧（504）与注料罐（502）的顶壁相连。
4.根据权利要求3所述的一种硅溶胶生产加工用提纯装置，其特征在于，所述第一安装板（501）的顶端一侧还安装有气泵（505），所述气泵（505）的输出端通过气管（506）延伸至注料罐（502）的内顶部，所述注料罐（502）的顶端一侧还安装有排气阀（507），所述注料罐（502）的底端安装有第一开关阀（508）。
5.根据权利要求1所述的一种硅溶胶生产加工用提纯装置，其特征在于，所述纯化机构（6）包括第二安装板（601），所述第二安装板（601）固定连接在转盘（2）的顶部前侧，所述第二安装板（601）的中部活动连接有第一卡盘（602），所述第一卡盘（602）的中部设有纯化液注入罐（603），所述第一卡盘（602）的两侧均安装有电加热器（604）。
6.根据权利要求5所述的一种硅溶胶生产加工用提纯装置，其特征在于，所述第二安装板（601）的顶端后侧安装有第二电机（605），所述第二电机（605）的驱动端安装有第二齿轮（606），所述第一卡盘（602）的顶端外侧固定连接有第二环形齿条板（607），所述第二齿轮（606）的底端啮合连接在第二环形齿条板（607）一侧。
7.根据权利要求1所述的一种硅溶胶生产加工用提纯装置，其特征在于，所述过滤机构（7）包括第三安装板（701），所述第三安装板（701）固定连接在转盘（2）的顶部右侧，所述第三安装板（701）的顶端安装有第三电机（702），所述第三电机（702）的驱动端贯穿第三安装板（701）的内部并固定连接在第二卡盘（703）的顶端，所述第二卡盘（703）的底端中部固定连接有密封塞（704），所述第二卡盘（703）的底端外侧固定连接有上磁环（705），所述密封塞（704）的底端中部固定连接有螺旋导流板（706）。
8.根据权利要求1所述的一种硅溶胶生产加工用提纯装置，其特征在于，所述清洗机构（8）包括第四安装板（801），所述第四安装板（801）固定连接在转盘（2）的顶部后侧，所述第四安装板（801）的中部固定连接有注水罐（802），所述注水罐（802）的外壁上均匀安装有若干个高压喷头（803），所述清洗机构（8）还包括水箱（804），所述水箱（804）的顶端安装有水泵（805），所述水泵（805）的输出端安装有输水管（806）且输水管（806）的末端贯穿注水罐（802）的顶端并延伸至其内部。
9.根据权利要求1所述的一种硅溶胶生产加工用提纯装置，其特征在于，所述接料机构（9）包括接料槽（901），所述接料槽（901）固定连接在转盘（2）的内部一侧，所述接料槽（901）的内顶部通过轴承座连接有反应槽（902），所述反应槽（902）的上侧外径安装有超滤膜组件（903），所述反应槽（902）的顶部外侧固定连接有下磁环（904），所述接料槽（901）的底端安装有第二开关阀（905），所述反应槽（902）的底端安装有第三开关阀（906），所述反应槽（902）的顶端中部设有开口（907）。
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