CN218614812U - 一种清洗装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种清洗装置，清洗装置设置于多线切片机的壳体内，并清洗壳体内的金刚砂线圈组，清洗装置包括：两支座、辅助挡板、超声波振动板、振动组件、喷水管；两支座并排安装在壳体上，金刚砂线圈组位于两支座之间；辅助挡板安装在支座上；振动组件安装在支座上，超声波振动板固接在振动组件的振动端；超声波振动板与辅助挡板之间设有夹缝，金刚砂线圈组穿设于夹缝中；喷水管位于超声波振动板上，喷水管安装在调节板上，喷水管上开设有若干喷水口，若干喷水口朝向夹缝。本实用新型可实现对金刚砂线圈组内的每根金刚砂线进行在线实时、持续地有效清洗，清洗效果良好，提高了硅片的生产质量和生产效率。

Description

一种清洗装置

技术领域

本实用新型涉及超声波清洗技术领域，特别是涉及一种清洗装置。

背景技术

多线切片机是利用带有金刚石颗粒的金刚砂线的高速往复运动，对加工区的硬脆材料产生切割，可以同时切割成数百片薄片，且厚度均一的一种切割加工装置。目前广泛应用于金刚砂线高速切割单晶硅、多晶硅及电子级硅、蓝宝石类等硬脆材料的高速、高效、高精度、多片切割加工领域。

其中，硅片是半导体和光伏领域的主要生产材料，硅片多线切割是世界上较为先进的硅片加工技术，然而在切割硅锭过程中金刚砂线难免会残留少量硅粉及其他杂质，若不及时清理长时间工作会造成硅片崩边、硅片厚度不均一、表面粗糙度高等不良影响，甚至出现金刚砂线断线的问题，严重影响生产效率。

公开号为CN211563881U的中国专利公开了一种用于金钢线切片机金钢线的在线清洗机，将清洗机安装在金钢线切片机的收放线轮处，只能对金刚砂线的单一线条进行清洗，不能对金刚砂线圈组中并排的每根金刚砂线同时清洗，使得金刚砂线残留的硅粉不能及时被清洗干净，容易造成硅片表面粗糙度高、硅片厚度不均一等问题，且收放线轮与切割硅锭的金刚砂线处的距离较远，容易造成金刚砂线二次污染，进一步加大了硅片粗糙度高等质量不稳定的风险。

为此，本实用新型提出了一种清洗装置。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种清洗装置，旨在解决或改善上述技术问题中的至少之一。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：本实用新型提供一种清洗装置，所述的清洗装置设置于多线切片机的壳体内，并且清洗所述壳体内的金刚砂线圈组，所述的清洗装置包括：

两支座，两所述支座并排安装在所述壳体上，所述金刚砂线圈组位于两所述支座之间；

辅助挡板，所述辅助挡板两端固接在两所述支座上；

超声波振动机构，包括超声波振动板、振动组件；所述振动组件通过调节板安装在所述支座上，所述超声波振动板固接在所述振动组件的振动端；所述超声波振动板与所述辅助挡板之间设有夹缝，所述金刚砂线圈组穿设于所述夹缝中；

喷水管，所述喷水管位于所述超声波振动板上，所述喷水管安装在所述调节板上，所述喷水管上开设有若干喷水口，若干所述喷水口朝向所述夹缝。

优选的，所述超声波振动板贴近所述金刚砂线圈组外侧壁，所述辅助挡板贴近所述金刚砂线圈组内侧壁。

优选的，所述振动组件包括：

两超声波变幅杆，两所述超声波变幅杆分别通过所述调节板安装在两所述支座上；两所述超声波变幅杆固接在所述超声波振动板远离所述辅助挡板的端面两侧；

超声波换能器，所述超声波换能器与其中一个所述超声波变幅杆固接。

优选的，所述超声波换能器通过线缆电性连接有超声波电源，所述超声波电源安装在所述壳体上。

优选的，所述辅助挡板的尺寸大于所述超声波振动板的尺寸。

优选的，所述超声波振动板在远离所述辅助挡板的端面上开设有凹槽，两所述超声波变幅杆与所述凹槽固接。

优选的，所述超声波变幅杆通过法兰固定安装在所述调节板上，所述超声波变幅杆与所述法兰之间设有柔性垫圈。

优选的，所述调节板通过顶丝组件安装在所述支座上。

本实用新型公开了以下技术效果：

本实用新型将金刚砂线圈组穿设在夹缝中，通过向喷水管内通入加压的切削液或清水，使得切削液或清水沿喷水口喷出，喷水口对准夹缝，保证喷出的切削液或清水喷入夹缝，使夹缝内的金刚砂线圈组始终接触切削液或清水；振动组件可以产生超声波振动，超声波振动板接收超声波振动，并将其传递到夹缝内的切削液或清水中，进而产生超声空化效应、冲击波和水射流作用，从而能够在线实时、持续地对夹缝内金刚砂线圈组中每根金刚砂线上残留的硅粉及其他杂质进行及时清洗；金刚砂线圈组不断转动，夹缝内的切削液或清水对转动的金刚砂线圈组持续不断清洗，保证金刚砂线圈组在切割硅片前得到有效清洗并保持洁净，避免了二次污染，降低切线时硅片崩边、硅片厚度不均一、表面粗糙度高等产品不稳定现象，切割完毕的硅片洁净度变高，提高了硅片的生产质量；同时降低了金刚砂线的断线率，提高了硅片的生产效率。

本实用新型具有通用性高、适用性广、实用性高、成本低、工艺可控的优点，易于实现工业化生产，具有广泛的应用前景。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的清洗装置与多线切片机的安装示意图；

图2为图1中A的局部放大图；

图3为本实用新型的结构示意图；

图4为本实用新型中喷水管的结构示意图；

其中，1、壳体；2、金刚砂线圈组；3、支座；4、调节板；5、喷水管；6、喷水口；7、超声波振动板；8、辅助挡板；9、超声波变幅杆；10、超声波电源；11、线缆；12、超声波换能器。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

参照图1-4，本实用新型提供一种清洗装置，清洗装置设置于多线切片机的壳体1内，并且清洗壳体1内的金刚砂线圈组2；壳体1内设有若干辊轴、两线轮(图中未示出)，一根金刚砂线的两端分别连接并缠绕在切片机的两线轮处，中间部分的金刚砂线反复缠绕在若干辊轴上，反复缠绕的金刚砂线形成金刚砂线圈组2；辊轴驱动金刚砂线圈组2转动，进而对硅锭进行切割；金刚砂线的参数、辊轴和硅锭作为切片机设备本体或生产所需，不做详细阐述；清洗装置包括：

两支座3，两支座3通过螺栓并排固定安装在壳体1上，金刚砂线圈组2位于两支座3之间；

辅助挡板8，辅助挡板8两端固接在两支座3上；

超声波振动机构，包括超声波振动板7、振动组件；振动组件通过调节板4安装在支座3上，超声波振动板7固接在振动组件的振动端；超声波振动板7与辅助挡板8之间设有夹缝，金刚砂线圈组2穿设于夹缝中；振动组件产生超声波振动，并将超声波振动传递给超声波振动板7，超声波振动板7将超声波振动传递到夹缝中的清水或者切削液中，进而产生空化效应、冲击波和水射流等作用，使得清水或者切削液能够实时、持续的对金刚砂线圈组2进行在线清洗；辅助挡板8对金刚砂线圈组2内侧的清水或者切削液进行阻挡，使其留存在夹缝内对金刚砂线圈组2进行清洗；

喷水管5，喷水管5位于超声波振动板上，喷水管5安装在调节板4上，喷水管5上开设有若干喷水口6，若干喷水口6朝向夹缝；本实施例中的喷水管5两端分别固接有支撑杆，支撑杆固接在调节板4上；喷水管5的截面形状可以根据具体的使用环境进行设定，比如可以为圆形或方形，本实施例中不做具体限定；喷水管5的直径为20mm-100mm，其中一端开设有进水口，进水口处连接有供水箱和水泵(图中未示处)，通过水泵将供水箱中的清水或者切削液泵入喷水管5；喷水管5上等距开设若干喷水口6，若干喷水口6直径为1mm-3mm，喷水管5进水口的截面积大于若干喷水口6截面积之和，确保每个喷水口6均喷出液体；若干喷水口6朝向夹缝，使得喷水口6喷出的清水或者切削液能够进入夹缝，使夹在中间的金刚砂线圈组2始终接触液体；清洗完毕的液体流入切片机下方的液体回收装置(图中未示处)；本发明的其他众所周知的管道、压力表等零件形状、结构在此不加以说明；通过大量生产验证，使用本申请的清洗装置后，硅片成品的良品率提升80％以上，金刚砂线的断线率由20％下降到5％。

进一步优化方案，超声波振动板7贴近金刚砂线圈组2外侧壁，辅助挡板8贴近金刚砂线圈组2内侧壁；辅助挡板8、超声波振动板7与金刚砂线圈组2内外侧端面的距离均小于2mm，优选为1mm，本实施例中的距离均为1mm，距离越近，辅助挡板8、超声波振动板7之间的夹缝越窄，夹缝内能更好的充满清水或者切削液，提高清水或者切削液与金刚砂线圈组2的接触面积，进而提升清洗效果。

进一步优化方案，振动组件包括：

两超声波变幅杆9，两超声波变幅杆9通过调节板4安装在两支座3上，两超声波变幅杆9固接在超声波振动板7远离辅助挡板8的端面两侧；超声波变幅杆9的形状可以根据具体的使用环境进行设定，本实施例中的两超声波变幅杆9形状为变截面长圆柱形，轴向端面中心有用于联接的螺纹孔；两超声波变幅杆9通过双头螺柱固接在超声波振动板7远离辅助挡板8的端面两侧；

超声波换能器12，超声波换能器12与其中一个超声波变幅杆9固接；超声波换能器12通过双头螺柱与其中一个超声波变幅杆9固接，超声波换能器12产生超声波振动并传递给超声波变幅杆9，超声波变幅杆9将超声波振动的质点位移或速度进行放大处理，并传递给超声波振动板7；另一个超声波变幅杆9对超声波振动板7进行固定，并使整个超声波振动板7的振幅更加稳定均匀。

进一步优化方案，超声波换能器12通过线缆11电性连接有超声波电源10，超声波电源10安装在壳体1上；超声波电源10优选的功率为1KW-20KW，频率为15KHz-80KHz，更为优选的功率为3KW-8KW，频率19KHz-28KHz，线缆11选用高频线缆；超声波电源10为执行机构提供超声能量，可以调节控制输出电流、功率等；超声波电源10将交流电转变为超声频振荡电信号，并通过线缆11传递给超声波换能器12，超声波换能器12将超声频振荡电信号转换成机械振动(即超声波)，再传递给超声波变幅杆9。

进一步优化方案，辅助挡板8的尺寸大于超声波振动板7的尺寸；辅助挡板8的形状同超声波振动板7，超声波振动板7的形状可以根据具体的使用环境进行设定，本实施例中超声波振动板7、辅助挡板8的截面形状均为长方形；辅助挡板8比超声波振动板7的宽度大20mm-50mm，辅助挡板8比超声波振动板7的安装高度大20mm-30mm；如此设置，可以对金刚砂线圈组2内侧的清水或者切削液进行遮挡，减少夹缝内的清水或者切削液外流。

进一步优化方案，超声波振动板7在远离辅助挡板8的端面上开设有凹槽，两超声波变幅杆9与凹槽通过双头螺栓固接；本实施例中通过有限元仿真在超声波振动板7端面上开设凹槽，并确定超声波振动板7的最佳尺寸，使超声波振动板7达到最佳振动模态，保证金刚砂线圈组2中的每根金刚砂线对应的超声波振动板7辐射面上均存在振动高点，使每根金刚砂线都能得到有效清洗。

进一步优化方案，超声波变幅杆9通过法兰固定安装在调节板4上，超声波变幅杆9与法兰之间设有柔性垫圈；柔性垫圈的材质可以根据具体的使用环境进行设定，本实施例中柔性垫圈的材质为橡胶，可以减少超声波变幅杆9的振动通过法兰向外传递，减少漏振，提高振动效率和清洗效率。

进一步优化方案，调节板4通过顶丝组件安装在与支座3上；顶丝组件包括螺钉、两螺母；调节板4开设第二通孔；螺钉的一端固接在支座3上，另一端贯穿第二通孔并伸出至调节板4外，两螺母分别位于第二通孔两端并与螺钉螺纹连接；如此设置，可以通过两个螺母对调节板4的位置固定，并可以通过调节两螺母在螺钉上的位置，调节调节板4的位置，进而调节超声波振动板7与金刚砂线圈组2的间距。

工作原理：

本实用新型的清洗装置在使用时，首先将超声波换能器12、超声波变幅杆9、调节板4和超声波振动板7依次连接装配，其次将超声波电源10通过同轴线缆11与超声波换能器12连接，使其组成超声波振动模块；然后将支座3分别与多线切片机和超声波振动模块连接，再安装辅助挡板8和喷水管5，使辅助挡板8与金刚砂线圈组2的间距为1mm；通过调节支座3上螺钉中的螺母位置，使超声波振动板7与金刚砂线圈组2的间距为1mm；打开水泵，水泵将清水或者切削液泵入喷水管5，再通过喷水口6喷出，调节喷水管5，使喷出的切削液或者清水完全进入超声波振动板7和辅助挡板8之间的夹缝；此时可以同时开启多线切片机和超声波电源10，使得硅锭在切片的过程中，超声波能实时、持续的对金刚砂线圈组2进行在线清洗；使用完毕后，关闭切片机、超声波电源10和水泵即可，操作简单便捷。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“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实用新型，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实用新型的限制。

以上所述的实施例仅是对本实用新型的优选方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。

Claims (8)

1.一种清洗装置，所述的清洗装置设置于多线切片机的壳体(1)内，并且清洗所述壳体(1)内的金刚砂线圈组(2)，其特征在于，所述的清洗装置包括：

两支座(3)，两所述支座(3)并排安装在所述壳体(1)上，所述金刚砂线圈组(2)位于两所述支座(3)之间；

辅助挡板(8)，所述辅助挡板(8)两端固接在两所述支座(3)上；

超声波振动机构，所述超声波振动机构包括超声波振动板(7)、振动组件；所述振动组件通过调节板(4)安装在所述支座(3)上，所述超声波振动板(7)固接在所述振动组件的振动端；所述超声波振动板(7)与所述辅助挡板(8)之间设有夹缝，所述金刚砂线圈组(2)穿设于所述夹缝中；

喷水管(5)，所述喷水管(5)位于所述超声波振动板(7)上，所述喷水管(5)安装在所述调节板(4)上，所述喷水管(5)上开设有若干喷水口(6)，若干所述喷水口(6)朝向所述夹缝。

2.根据权利要求1所述的清洗装置，其特征在于：所述超声波振动板(7)贴近所述金刚砂线圈组(2)外侧壁，所述辅助挡板(8)贴近所述金刚砂线圈组(2)内侧壁。

3.根据权利要求1所述的清洗装置，其特征在于：所述振动组件包括：

两超声波变幅杆(9)，两所述超声波变幅杆(9)分别通过所述调节板(4)安装在两所述支座(3)上；两所述超声波变幅杆(9)固接在所述超声波振动板(7)远离所述辅助挡板(8)的端面两侧；

超声波换能器(12)，所述超声波换能器(12)与其中一个所述超声波变幅杆(9)固接。

4.根据权利要求3所述的清洗装置，其特征在于：所述超声波换能器(12)通过线缆(11)电性连接有超声波电源(10)，所述超声波电源(10)安装在所述壳体(1)上。

5.根据权利要求1所述的清洗装置，其特征在于：所述辅助挡板(8)的尺寸大于所述超声波振动板(7)的尺寸。

6.根据权利要求3所述的清洗装置，其特征在于：所述超声波振动板(7)在远离所述辅助挡板(8)的端面上开设有凹槽，两所述超声波变幅杆(9)与所述凹槽固接。

7.根据权利要求3所述的清洗装置，其特征在于：所述超声波变幅杆(9)通过法兰固定安装在所述调节板(4)上，所述超声波变幅杆(9)与所述法兰之间设有柔性垫圈。

8.根据权利要求1所述的清洗装置，其特征在于：所述调节板(4)通过顶丝组件安装在所述支座(3)上。

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