CN117427596B - 一种用于生产半导体材料的可视化反应釜 - Google Patents

Abstract

本发明涉及反应釜领域，公开了一种用于生产半导体材料的可视化反应釜，包括釜体以及设于釜体上的搅拌机构，所述釜体内设有圆周移动机构、连接在圆周移动机构上的升降式图像数据采集机构和外壁清理机构；本发明采用圆周移动机构、升降式图像数据采集机构和外壁清理机构，通过控制摄像头在密封的底封式透明管道中进行移动，可在不同深度对物料进行图像数据采集，搭配圆周移动机构可以绕釜体中轴线进行转动，可以对釜体内不同区域的物料反应进程进行图像数据采集，并且在移动之后，可以通过外壁清理机构将底封式透明管道外壁上沾附的前一个区域的物料进行清理，从而提高反应进程信息采集的准确性。

Description

一种用于生产半导体材料的可视化反应釜

技术领域

本发明涉及反应釜领域，更具体地说，它涉及一种用于生产半导体材料的可视化反应釜。

背景技术

目前，在化工的的生产过程中，需要用到反应釜，根据反应釜的工作状态不同，其反应釜内部的情况也是不同的，对于一些化工产品在反应釜内进行加工时需要时刻观察内部反应情况，而现有的反应釜都是在侧边直接设置观察窗，而在反应釜工作时，内部的化工产品容易对观察窗污染，导致观察不清楚，观察效果差。

现有采用内置摄像头的反应釜，通过摄像头能够实时的远程观察反应釜内物料反应进程，但是摄像头容易被反应时产生的水汽遮挡，导致无法有效的观察物料的反应进程，且无法进入到反应物质中对不同区域的物质进行图像采集。

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生产半导体材料的可视化反应釜。

本发明提供了一种用于生产半导体材料的可视化反应釜，包括釜体以及设于釜体上的搅拌机构，所述釜体内设有圆周移动机构、连接在圆周移动机构上的升降式图像数据采集机构和外壁清理机构，所述圆周移动机构用于驱使升降式图像数据采集机构和外壁清理机构绕釜体中轴线转动设定角度，所述升降式图像数据采集机构用于采集釜体不同高度处的图像数据，所述外壁清理机构用于清理升降式图像数据采集机构的外壁；

所述圆周移动机构包括贯穿连接釜体上的贯通式管道、连接在贯通式管道一端的环形轨道组件以及设于环形轨道组件上的环形移动组件，环形移动组件沿着环形轨道组件做圆周移动，所述升降式图像数据采集机构连接在环形移动组件上；

所述升降式图像数据采集机构包括连接在环形移动组件上的底封式透明管道、设于底封式透明管道内的升降组件以及连接在升降组件上的摄像头，升降组件用于驱使摄像头沿着底封式透明管道的长度方向移动；

所述外壁清理机构包括连接在环形移动组件上的伸缩式包覆组件、连接在伸缩式包覆组件一端的膨胀式密封组件以及设于环形移动组件和环形轨道组件之间的可调式导液组件，可调式导液组件设有三个输出端，三个输出端分别与伸缩式包覆组件的内部空间、膨胀式密封组件的内部空间以及伸缩式包覆组件和底封式透明管道之间的区域连通。

作为本发明的进一步优化方案，所述环形轨道组件包括C字形上环体以及连接在C字形上环体内壁上的环形齿轮，C字形上环体固定连接在贯通式管道的一端。

作为本发明的进一步优化方案，所述环形移动组件包括与C字形上环体同轴设置的C字形下环体、连接在C字形下环体内壁上的支架、连接在支架上的第一电机以及连接在第一电机输出轴端的行走齿轮，所述C字形下环体与C字形上环体活动连接，行走齿轮与环形齿轮相啮合。

作为本发明的进一步优化方案，所述C字形上环体的内壁上连接有环形供电件，所述支架上连接有控制器和导电件，控制器通过导电件与环形供电件电连接。

作为本发明的进一步优化方案，所述升降组件包括连接在支架上的第二电机和导向杆、连接在第二电机输出轴端的螺杆以及滑动连接在导向杆上的滑块，摄像头连接在滑块上，滑块上设有与螺杆相配合的螺孔，所述C字形下环体上设有与底封式透明管道相配合的穿孔，所述螺杆和导向杆均穿过穿孔并延伸至底封式透明管道内部。

作为本发明的进一步优化方案，所述伸缩式包覆组件包括套设在底封式透明管道外部的清理环、连接在清理环和C字形下环体之间的内伸缩波纹管和外伸缩波纹管，所述清理环、内伸缩波纹管、外伸缩波纹管和C字形下环体之间形成一密封储液腔室。

作为本发明的进一步优化方案，所述膨胀式密封组件包括连接在清理环内圆面上的环形囊体以及设于清理环内部的通液腔道，通液腔道的两端分别与环形囊体内部空间和可调式导液组件的其中一个输出端连通。

作为本发明的进一步优化方案，所述可调式导液组件包括连接在C字形上环体内壁上的第一导液环、连接在C字形下环体内壁上的第二导液环、连接在第一导液环上的进液管、连接在第二导液环上的第一导液管、第二导液管和第三导液管、设于第一导液管上的第一控制阀、设于第二导液管上的第二控制阀以及设于第三导液管上的第三控制阀，所述第一导液管和第二导液管的输出端均与密封储液腔室连通，所述第一导液环和第二导液环上均设有环形导液槽，第一导液环和第二导液环活动连接，且第一导液环和第二导液环之间设有环形密封件，进液管与第一导液环的环形导液槽连通，第一导液管、第二导液管和第三导液管均与第二导液环的环形导液槽连通，第一控制阀、第二控制阀和第三控制阀均与控制器电连接。

作为本发明的进一步优化方案，所述第三导液管的输出端贯穿C字形下环体并延伸至底封式透明管道和内伸缩波纹管之间的区域。

作为本发明的进一步优化方案，所述第二导液管的输出端连接有柔性软管，柔性软管的另一端与通液腔道连接。

本发明的有益效果在于：本发明采用圆周移动机构、升降式图像数据采集机构和外壁清理机构，通过控制摄像头在密封的底封式透明管道中进行移动，可在不同深度对物料进行图像数据采集，搭配圆周移动机构可以绕釜体中轴线进行转动，可以对釜体内不同区域的物料反应进程进行图像数据采集，并且在移动之后，可以通过外壁清理机构将底封式透明管道外壁上沾附的前一个区域的物料进行清理，从而提高反应进程信息采集的准确性。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明的正视图；

图3是本发明的俯视图；

图4是本发明图3的a-a处的剖面图；

图5是本发明的圆周移动机构和外壁清理机构的相配合视图；

图6是本发明图5中A处的放大视图；

图7是本发明图5中B处的放大视图；

图8是本发明图5中C处的放大视图；

图9是本发明图5中D处的放大视图。

图中：1、釜体；2、搅拌机构；3、圆周移动机构；301、贯通式管道；302、C字形上环体；303、C字形下环体；3030、穿孔；304、支架；305、第一电机；306、行走齿轮；307、环形齿轮；308、环形供电件；309、导电件；4、升降式图像数据采集机构；401、底封式透明管道；402、第二电机；403、螺杆；404、导向杆；405、滑块；406、摄像头；5、外壁清理机构；501、清理环；5010、环形囊体；502、内伸缩波纹管；503、外伸缩波纹管；504、第一导液环；505、第二导液环；506、进液管；507、第一导液管；508、第一控制阀；509、第二导液管；510、第二控制阀；511、第三导液管；512、第三控制阀；513、柔性软管；514、通液腔道。

具体实施方式

现在将参考示例实施方式讨论本文描述的主题。应该理解，讨论这些实施方式只是为了使得本领域技术人员能够更好地理解从而实现本文描述的主题。另外，相对一些示例所描述的特征在其他例子中也可以进行组合。

如图1-图5所示，一种用于生产半导体材料的可视化反应釜，包括釜体1以及设于釜体1上的搅拌机构2，釜体1内设有圆周移动机构3、连接在圆周移动机构3上的升降式图像数据采集机构4和外壁清理机构5，圆周移动机构3用于驱使升降式图像数据采集机构4和外壁清理机构5绕釜体1中轴线转动设定角度，升降式图像数据采集机构4用于采集釜体1不同高度处的图像数据，外壁清理机构5用于清理升降式图像数据采集机构4的外壁；

圆周移动机构3包括贯穿连接釜体1上的贯通式管道301、连接在贯通式管道301一端的环形轨道组件以及设于环形轨道组件上的环形移动组件，环形移动组件沿着环形轨道组件做圆周移动，升降式图像数据采集机构4连接在环形移动组件上；

升降式图像数据采集机构4包括连接在环形移动组件上的底封式透明管道401、设于底封式透明管道401内的升降组件以及连接在升降组件上的摄像头406，升降组件用于驱使摄像头406沿着底封式透明管道401的长度方向移动；

外壁清理机构5包括连接在环形移动组件上的伸缩式包覆组件、连接在伸缩式包覆组件一端的膨胀式密封组件以及设于环形移动组件和环形轨道组件之间的可调式导液组件，可调式导液组件设有三个输出端，三个输出端分别与伸缩式包覆组件的内部空间、膨胀式密封组件的内部空间以及伸缩式包覆组件和底封式透明管道401之间的区域连通。

需要说明的是，在对釜体1中物料反应进程进行图像数据采集时，首先从反应物料液面上方对物料反应进程进行图像数据采集，此时，可通过控制环形移动组件绕环形轨道组件转动一周，在此过程中，通过摄像头406透过底封式透明管道401对物料进行图像采集，若在此过程中，底封式透明管道401外壁上存在水汽遮挡，可以通过可调式导液组件控制膨胀式密封组件膨胀鼓起，此时膨胀式密封组件与底封式透明管道401外壁接触，然后控制伸缩式包覆组件伸长至设定长度，并推动膨胀式密封组件对底封式透明管道401外壁进行擦拭，从而将遮挡拍摄的水汽，当水汽量较多而导致无法从上方拍摄时，可通过升降组件驱使摄像头406沿着底封式透明管道401向下移动，移动至物料内部时，可通过底封式透明管道401对外界物料反应进程进行图像采集，并可通过环形移动组件驱使底封式透明管道401绕釜体1中轴线做圆周运动，并在此过程中进行图像数据的采集，同理，为了提高图像采集的精确度，防止底封式透明管道401外壁沾附前一区域的物料而对后一区域的图像采集数据造成影响，在移动后，可以通过伸缩式包覆组件伸长，并推动膨胀式密封组件对底封式透明管道401外壁进行刮擦，使得底封式透明管道401上沾附的前一区域的物料从底封式透明管道401外壁上脱离，伸缩式包覆组件复位后，摄像头406采集的数据即为此时底封式透明管道401所处位置的最新的物料反应进程状态，可有效的提高数据采集准确性，并在反应结束后，也可以便捷的对底封式透明管道401外壁进行便捷且有效的清理，而底封式透明管道401在转动时，也起到一定的搅拌效果，可以提高物料反应速率。

其中，如图6和图9所示，环形轨道组件包括C字形上环体302以及连接在C字形上环体302内壁上的环形齿轮307，C字形上环体302固定连接在贯通式管道301的一端；

环形移动组件包括与C字形上环体302同轴设置的C字形下环体303、连接在C字形下环体303内壁上的支架304、连接在支架304上的第一电机305以及连接在第一电机305输出轴端的行走齿轮306，C字形下环体303与C字形上环体302活动连接，行走齿轮306与环形齿轮307相啮合；

C字形上环体302的内壁上连接有环形供电件308，支架304上连接有控制器和导电件309，控制器通过导电件309与环形供电件308电连接。

需要说明的是，如上述，环形移动组件在环形轨道组件上进行圆周移动时，通过第一电机305驱使行走齿轮306转动，行走齿轮306转动时沿着环形齿轮307进行圆周移动，并带动第一电机305、支架304和C字形下环体303同向、同角度转动，而在此过程中，环形供电件308可持续为第一电机305供电。

其中，如图6、图7和图8所示，升降组件包括连接在支架304上的第二电机402和导向杆404、连接在第二电机402输出轴端的螺杆403以及滑动连接在导向杆404上的滑块405，摄像头406连接在滑块405上，滑块405上设有与螺杆403相配合的螺孔，C字形下环体303上设有与底封式透明管道401相配合的穿孔3030，螺杆403和导向杆404均穿过穿孔3030并延伸至底封式透明管道401内部。

需要说明的是，如上述，升降组件控制摄像头406上下移动时，通过第二电机402驱使螺杆403转动，螺杆403转动后可驱使滑块405沿着螺杆403长度方向进行移动，即沿着底封式透明管道401的长度方向进行移动，滑块405移动时带动摄像头406同向、同距移动，摄像头406在移动过程中，可对底封式透明管道401外部的物料状态进行图像数据采集，并实时传输至外界。

其中，如图6、图7和图8所示，伸缩式包覆组件包括套设在底封式透明管道401外部的清理环501、连接在清理环501和C字形下环体303之间的内伸缩波纹管502和外伸缩波纹管503，清理环501、内伸缩波纹管502、外伸缩波纹管503和C字形下环体303之间形成一密封储液腔室；

膨胀式密封组件包括连接在清理环501内圆面上的环形囊体5010以及设于清理环501内部的通液腔道514，通液腔道514的两端分别与环形囊体5010内部空间和可调式导液组件的其中一个输出端连通。

需要说明的是，如上述，在控制膨胀式密封组件膨胀鼓起时，通过可调式导液组件与通液腔道514连通的输出端打开，然后向通液腔道514内输入设定量的液体，使得环形囊体5010逐渐鼓起直至与底封式透明管道401外壁接触，并对其产生设定数值的压力，环形囊体5010外部可以设置成摩擦力较大的材质，可以使得刮擦效果更佳，当环形囊体5010与底封式透明管道401外壁接触后，可调式导液组件与通液腔道514连通的输出端关闭，环形囊体5010处于稳定状态，此时，控制可调式导液组件与清理环501、内伸缩波纹管502、外伸缩波纹管503和C字形下环体303之间形成的密封储液腔室连通的输出端打开，开始向密封储液腔室内输入设定量的液体，逐渐对清理环501施加推力，从而驱使清理环501朝向底封式透明管道401底部移动，移动距离可调，即输入液体量决定清理环501的移动距离。

其中，如图6、图7和图8所示，可调式导液组件包括连接在C字形上环体302内壁上的第一导液环504、连接在C字形下环体303内壁上的第二导液环505、连接在第一导液环504上的进液管506、连接在第二导液环505上的第一导液管507、第二导液管509和第三导液管511、设于第一导液管507上的第一控制阀508、设于第二导液管509上的第二控制阀510以及设于第三导液管511上的第三控制阀512，第一导液管507和第二导液管509的输出端均与密封储液腔室连通，第一导液环504和第二导液环505上均设有环形导液槽，第一导液环504和第二导液环505活动连接，且第一导液环504和第二导液环505之间设有环形密封件，进液管506与第一导液环504的环形导液槽连通，第一导液管507、第二导液管509和第三导液管511均与第二导液环505的环形导液槽连通，第一控制阀508、第二控制阀510和第三控制阀512均与控制器电连接；

第三导液管511的输出端贯穿C字形下环体303并延伸至底封式透明管道401和内伸缩波纹管502之间的区域；

第二导液管509的输出端连接有柔性软管513，柔性软管513的另一端与通液腔道514连接。

需要说明的是，如上述，在通过可调式导液组件控制液体输出至不同区域时，因第一导液环504和第二导液环505始终处于连通状态，进液管506始终向第一导液环504和第二导液环505之间的环形导液槽中输入设定压强的液体，当需要向环形囊体5010内输入液体时，将第二导液管509上的第二控制阀510打开，第一控制阀508和第三控制阀512均处于关闭状态，此时，环形导液槽中的液体从第二导液管509输出至柔性软管513中，并从柔性软管513中输出至环形囊体5010中，第一控制阀508、第二控制阀510和第三控制阀512均为现有的电控阀门，而当向密封储液腔室中输入液体时，第二控制阀510关闭，第一控制阀508打开，环形导液槽中的液体从第一导液管507输入密封储液腔室中，而在反应结束后，需要对底封式透明管道401外壁进行清洗时，可打开第三控制阀512，使得液体从第三导液管511朝向内伸缩波纹管502、C字形下环体303、底封式透明管道401和环形囊体5010之间的区域喷射，因环形囊体5010和底封式透明管道401之间的间隙较小，可以使得液体逐渐的在内伸缩波纹管502、C字形下环体303、底封式透明管道401和环形囊体5010之间的区域充盈，实现较好的清洗效果，环形囊体5010以及伸缩式包覆组件复位时，通过外界泵体将环形导液槽中的液体回抽，并同时打开相应的阀门即可。

上面对本实施例进行了描述，但是本实施例并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实施例的启示下，还可做出很多形式，均属于本实施例的保护之内。

Claims (3)

1.一种用于生产半导体材料的可视化反应釜，包括釜体（1）以及设于釜体（1）上的搅拌机构（2），其特征在于，所述釜体（1）内设有圆周移动机构（3）、连接在圆周移动机构（3）上的升降式图像数据采集机构（4）和外壁清理机构（5），所述圆周移动机构（3）用于驱使升降式图像数据采集机构（4）和外壁清理机构（5）绕釜体（1）中轴线转动设定角度，所述升降式图像数据采集机构（4）用于采集釜体（1）不同高度处的图像数据，所述外壁清理机构（5）用于清理升降式图像数据采集机构（4）的外壁；

所述圆周移动机构（3）包括贯穿连接釜体（1）上的贯通式管道（301）、连接在贯通式管道（301）一端的环形轨道组件以及设于环形轨道组件上的环形移动组件，环形移动组件沿着环形轨道组件做圆周移动，所述升降式图像数据采集机构（4）连接在环形移动组件上；

所述升降式图像数据采集机构（4）包括连接在环形移动组件上的底封式透明管道（401）、设于底封式透明管道（401）内的升降组件以及连接在升降组件上的摄像头（406），升降组件用于驱使摄像头（406）沿着底封式透明管道（401）的长度方向移动；

所述外壁清理机构（5）包括连接在环形移动组件上的伸缩式包覆组件、连接在伸缩式包覆组件一端的膨胀式密封组件以及设于环形移动组件和环形轨道组件之间的可调式导液组件，可调式导液组件设有三个输出端，三个输出端分别与伸缩式包覆组件的内部空间、膨胀式密封组件的内部空间以及伸缩式包覆组件和底封式透明管道（401）之间的区域连通；

所述环形轨道组件包括C字形上环体（302）以及连接在C字形上环体（302）内壁上的环形齿轮（307），C字形上环体（302）固定连接在贯通式管道（301）的一端；

所述环形移动组件包括与C字形上环体（302）同轴设置的C字形下环体（303）、连接在C字形下环体（303）内壁上的支架（304）、连接在支架（304）上的第一电机（305）以及连接在第一电机（305）输出轴端的行走齿轮（306），所述C字形下环体（303）与C字形上环体（302）活动连接，行走齿轮（306）与环形齿轮（307）相啮合；

所述C字形上环体（302）的内壁上连接有环形供电件（308），所述支架（304）上连接有控制器和导电件（309），控制器通过导电件（309）与环形供电件（308）电连接；

所述升降组件包括连接在支架（304）上的第二电机（402）和导向杆（404）、连接在第二电机（402）输出轴端的螺杆（403）以及滑动连接在导向杆（404）上的滑块（405），摄像头（406）连接在滑块（405）上，滑块（405）上设有与螺杆（403）相配合的螺孔，所述C字形下环体（303）上设有与底封式透明管道（401）相配合的穿孔（3030），所述螺杆（403）和导向杆（404）均穿过穿孔（3030）并延伸至底封式透明管道（401）内部；

所述伸缩式包覆组件包括套设在底封式透明管道（401）外部的清理环（501）、连接在清理环（501）和C字形下环体（303）之间的内伸缩波纹管（502）和外伸缩波纹管（503），所述清理环（501）、内伸缩波纹管（502）、外伸缩波纹管（503）和C字形下环体（303）之间形成一密封储液腔室；

所述膨胀式密封组件包括连接在清理环（501）内圆面上的环形囊体（5010）以及设于清理环（501）内部的通液腔道（514），通液腔道（514）的两端分别与环形囊体（5010）内部空间和可调式导液组件的其中一个输出端连通；

所述可调式导液组件包括连接在C字形上环体（302）内壁上的第一导液环（504）、连接在C字形下环体（303）内壁上的第二导液环（505）、连接在第一导液环（504）上的进液管（506）、连接在第二导液环（505）上的第一导液管（507）、第二导液管（509）和第三导液管（511）、设于第一导液管（507）上的第一控制阀（508）、设于第二导液管（509）上的第二控制阀（510）以及设于第三导液管（511）上的第三控制阀（512），所述第一导液管（507）和第二导液管（509）的输出端均与密封储液腔室连通，所述第一导液环（504）和第二导液环（505）上均设有环形导液槽，第一导液环（504）和第二导液环（505）活动连接，且第一导液环（504）和第二导液环（505）之间设有环形密封件，进液管（506）与第一导液环（504）的环形导液槽连通，第一导液管（507）、第二导液管（509）和第三导液管（511）均与第二导液环（505）的环形导液槽连通，第一控制阀（508）、第二控制阀（510）和第三控制阀（512）均与控制器电连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于生产半导体材料的可视化反应釜，其特征在于，所述第三导液管（511）的输出端贯穿C字形下环体（303）并延伸至底封式透明管道（401）和内伸缩波纹管（502）之间的区域。

3.根据权利要求2所述的一种用于生产半导体材料的可视化反应釜，其特征在于，所述第二导液管（509）的输出端连接有柔性软管（513），柔性软管（513）的另一端与通液腔道（514）连接。