CN114951134A - 一种石英制品全自动清洗设备及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种石英制品全自动清洗设备，包括设备外壳，所述设备外壳一侧开有进料口，另一侧开有出料口，靠近进料口处放置有上料台，靠近出料口处放置有下料台，所述设备外壳内部上面安装有移动组件，所述移动组件上安装有机械手，所述设备外壳内且从进料口至出料口依次安装有超声波清洗槽、酸洗槽、浸泡冲淋槽和沥水台，所述沥水台上方处且位于设备外壳内安装有热风烘干结构，所述设备外壳内部上面还安装有顶部照明***。本发明的优点：本设备由PLC***或工控机集中控制，降低人工成本，加快了生产效率；洗净的目的是为了去除产品表面的金属离子、尘埃和指纹等。
Description
技术领域
本发明涉及半导体加工技术领域，具体是指一种石英制品全自动清洗设备及其使用方法。
背景技术
目前，在半导体产品的加工过程中，需要去除产品上的金属离子。
其设备所用酸洗溶液是由盐酸：双氧水：纯水配比组成，盐酸：双氧水：纯水为1:1:3-6，盐酸和双氧水在常温下可以发生反应，生成HCLO、CL2、HCLO3等产物。
目前是由操作人员手工搬运放置，期间会打开设备，接触到酸洗槽，有吸入腐蚀性气体风险，对人体产生危害，对室内环境造成污染。***吹干也会产生大量噪音，影响到人的身体健康，且洗净房内常年潮湿，影响到操作人员的舒适度。吹气时手工频繁取放产品也产生一些不确定性，容易造成产品磕碰。
发明内容
本发明为了解决上述的各种问题，提供了一种石英制品全自动清洗设备及其使用方法，本设备由PLC***或工控机集中控制，降低人工成本，加快了生产效率；洗净的目的是为了去除产品表面的金属离子、尘埃和指纹等。
为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：一种石英制品全自动清洗设备，包括设备外壳，所述设备外壳一侧开有进料口，另一侧开有出料口，靠近进料口处放置有上料台，靠近出料口处放置有下料台，所述设备外壳内部上面安装有移动组件，所述移动组件上安装有机械手，所述设备外壳内且从进料口至出料口依次安装有超声波清洗槽、酸洗槽、浸泡冲淋槽和沥水台，所述沥水台上方处且位于设备外壳内安装有热风烘干结构，所述设备外壳内部上面还安装有顶部照明***；
所述进料口处安装有第一气动升降门，所述出料口处安装有第二气动升降门，所述设备外壳上面连通有负压抽真空管，所述负压抽真空管另一端与外接抽真空泵连通。
优选的，所述超声波清洗槽上面连通有第一进水管，所述酸洗槽上面连通有第二进水管，所述浸泡冲淋槽上面连通有第三进水管，所述第一进水管和第三进水管上均安装有电磁阀，所述第二进水管上安装有第一计量泵，所述第一进水管另一端、第二进水管另一端和第三进水管另一端共同连通有连管，所述连管另一端与外接供水设备连通。
优选的，所述超声波清洗槽和浸泡冲淋槽一侧面上端处均开有第一高位溢流口，所述酸洗槽的侧面上端处开有第二高位溢流口，所述第二高位溢流口外接废液箱，所述超声波清洗槽下面连通有放泄电磁阀，所述第一高位溢流口和放泄电磁阀另一端均外接污水处理站。
优选的，所述酸洗槽内部上端处安装有PH传感器和温度传感器，所述酸洗槽内部底面上安装有耐腐蚀加热器，所述酸洗槽内有浮球液位计，所述酸洗槽下面连通有第一排空泵，所述第一排空泵另一端外接废液箱，所述酸洗槽上的第二高位溢流口连通有连管二，所述连管二另一端外接废液箱，所述设备外壳内安装有与酸洗槽连通的供酸组件，所述温度传感器和耐腐蚀加热器联动控制，保持酸液温度℃，所述浮球液位计低位和第一排空泵联动。
优选的，所述供酸组件包括固定安装在设备外壳内的配酸机，所述配酸机下面连通有第二计量泵，所述第二计量泵另一端与酸洗槽连通，所述PH传感器和所述配酸机联动控制；所述酸洗槽上面铰接于对开盖板，所述对开盖板由驱动电机或旋转气缸驱动旋转开闭。
本发明还包括一种石英制品全自动清洗设备的使用方法，具体步骤如下：
步骤一：将待清洗的石英产品放置在物料篮内，放置在上料台上，或者由AGV小车送至设备旁，机械手顺着移动组件上的轨道移至上料工位，抓取物料篮，移至超声波清洗工位，将物料篮放入超声波清洗槽内，超声波清洗10-20分钟；
步骤二：机械手再将物料篮转移至酸洗槽浸泡10-20分钟，工作期间酸洗槽处于密闭状态；
步骤三：机械手再将物料篮转移至浸泡冲淋槽内浸泡，一段时间后启动排空泵，将槽内的水快速排空，同时打开喷头，启动喷淋；
步骤四：机械手再将产品转移至沥水台，热风烘干5-10分钟；吹出的气体为氮气，确保了吹产品时气体为纯净气体；
步骤五：烘干后的产品，再由机械手转移至下料台或者AGV小车上。
本发明与现有技术相比的优点在于：本设备由PLC或者工控机控制，将物料篮放置在上料台上或由AGV小车运输到设备指定区域等待上料。在带有负压***的密封箱体内安装有：行车机械臂，超声波清洗槽，酸洗槽、浸泡冲淋槽和沥水台等设备。配有酸碱调节***、自动温控吹风烘干***、应急酸碱中和***。实现洗净，吹干全自动，可根据不同产品设置不同参数。本设备减少了操作人员数量，降低了操作人员的劳动强度，提高了生产效率。
附图说明
图1是本发明的主视结构示意图。
图2是本发明的俯视结构示意图。
图3是本发明的对开盖板开闭状态结构示意图。
如图所示：1、设备外壳；2、上料台；3、下料台；4、移动组件；5、机械手；6、超声波清洗槽；7、酸洗槽；8、浸泡冲淋槽；9、沥水台；10、热风烘干结构；11、第一升降气动门；12、第二升降气动门；13、负压抽真空管；14、第一进水管；15、第二进水管；16、第三进水管；17、电磁阀；18、第一计量泵；19、连管；20、第一高位溢流口；21、防泄电磁阀；22、PH传感器；23、温度传感器；24、耐腐蚀加热器；25、浮球液位计；26、第一排空泵；27、连管二；28、供酸组件；2801、配酸机；2802、第二计量泵；29、顶部照明***；30、对开盖板；31、喷淋头；32、第二排空泵；33、第二高位溢流口；34、第二浮球液位计。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步的详细说明。
结合附图1至附图3，一种石英制品全自动清洗设备，包括设备外壳1、升降气动门、PLC控制器或者工控机、从左往右依次设置且带超声波清洗槽6、酸洗槽7、浸泡冲淋槽8和沥水台9，设备外壳1采用pvc或其他耐腐蚀性材料；设备内部有一个机械手5，安装在移动组件4的轨道上；轨道有三种安装方式：第一，可以安装在地面上；第二，可侧装在设备的箱体上；第三，吊装在设备顶部。
工作流程如下：产品由人工放到上料台2上，或由AGV小车送到设备旁边。AGV小车上有定位功能,以及无线通讯***，可以与控制***实时通讯。AGV小车到达设备旁指定区域时，发出信号给控制***，控制***打开气动升降门，安装在设备内部的机械手将AGV小车上的物料篮抓取并移至设备内，关闭气动升降门。
超声波清洗槽6配有超声波发生器、纯水进水口。
酸洗槽7配有对开盖板30，配酸机2801，第二计量泵2802，PH传感器22，浮球液位计25，PH传感器22实时采集PH信号，反馈给控制***后，通过运算，控制第二计量泵2802加入酸液，来调节酸洗槽7的酸碱度。
浸泡冲淋槽8下有第二排空泵32，可以快速将水排空。其上安装有喷淋头31，由电磁阀17控制，在排空阀快速将水排空后喷淋头31启动。
沥水台9带有热风烘干结构10，沥水台9的两侧分别设有进风口和出风口，进风口和热风烘干结构10相连,且有温度控制器；吹出的气体为氮气，确保了吹产品时气体为纯净气体。
超声波清洗槽6里的水和浸泡冲淋槽8里的水均为纯水，纯水每天都需要更换并且水要保持溢流状态，保持溢流状态的因为是让流水带走清洗留下的残留物，使水保持在一个相对干净的状态。
酸洗槽7配有对开盖板30，机械手5取放物料篮时才会打开。
设备顶端有顶部照明***29；机械手5下端悬挂有物料篮，上方外接有真空泵，将挥发的气体收集过滤。
感应门由程序控制，也可手动控制，感应门打开时，酸洗槽7的盖子是封闭的。保证腐蚀性气体不会泄露。
PLC控制器或者工控机控制各装置及电子元器件的工作状态。可接温度传感器23，感应开关、红外线传感器的信号并控制驱动装置、计量泵，PH传感器22、超声波发生器、供水装置、热吹风装置和电动控制阀的工作状态。
超声波清洗槽6和浸泡冲淋槽8侧面上开有第一高位溢流口20，酸洗槽7的侧面上处开有第二高位溢流口33；
每个槽高位均设有纯水入口，并由相应的纯水电磁阀17控制。
超声波清洗槽6中超声波发生器随设备启动。
酸洗槽7中温度传感器感23应到温度低于设定温度40℃时，耐腐蚀加热器24开始启动。温度传感器23感应到温度达到于设定温度时，耐腐蚀加热器24开始停止。保证酸洗处以一个适宜的温度环境中。
酸洗槽7中PH传感器22检测到酸液PH值超标时，PLC启动第二计量泵2802加入酸液或者打开纯水阀加入纯水，自动调节酸洗槽7的酸碱度。
酸洗槽7中浮球液位计25可以提供液位数据给PLC，当酸液低于一定液位时启动配酸机补充酸液。
沥水台9上的热风烘干结构10有单独的温度控制器控制。可控制热风的温度，保持一个稳定的温度区间，高温时自动关闭。
气动升降门由气缸驱动，上部和下部都安装有感应开关。当门到达指定位置时发出信号，停止气缸动作。
每个工位和上下料口，均安装有一个或多个感应开关，用来控制机械手5停留的位置。在轨道的两端还额外安装有两个感应开关用作限位。
本发明还包括一种石英制品全自动清洗设备的使用方法，具体步骤如下：
步骤一：主要加工流程是将待清洗的石英产品放置在物料篮内，放置在上料台上，或者由AGV小车送至设备旁，机械手顺着轨道移至上料工位，抓取物料篮，移至超声波清洗工位，将物料篮放入超声波清洗槽，超声波清洗10-20分钟。
步骤二：机械手再将物料篮转移至酸洗槽浸泡10-20分钟，工作期间酸洗槽处于密闭状态。
步骤三：机械手再将物料篮转移至浸泡&冲淋槽浸泡，一段时间后启动排空泵，将槽内的水快速排空，同时打开喷头，启动喷淋。
步骤四：机械手再将产品转移至沥水架，热风烘干5-10分钟。吹出的气体为氮气，确保了吹产品时气体为纯净气体。
步骤五：烘干后的产品，再由机械手转移至下料台或者AGV小车上。
以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种石英制品全自动清洗设备，包括设备外壳(1)，其特征在于:所述设备外壳(1)一侧开有进料口，另一侧开有出料口，靠近进料口处放置有上料台(2)，靠近出料口处放置有下料台(3)，所述设备外壳(1)内部上面安装有移动组件(4)，所述移动组件(4)上安装有机械手(5)，所述设备外壳(1)内且从进料口至出料口依次安装有超声波清洗槽(6)、酸洗槽(7)、浸泡冲淋槽(8)和沥水台(9)，所述沥水台(9)上方处且位于设备外壳(1)内安装有热风烘干结构(10)，所述设备外壳(1)内部上面还安装有顶部照明***(29)；
所述进料口处安装有第一气动升降门(11)，所述出料口处安装有第二气动升降门(12)，所述设备外壳(1)上面连通有负压抽真空管(13)，所述负压抽真空管(13)另一端与外接抽真空泵连通。
2.根据权利要求1所述的一种石英制品全自动清洗设备，其特征在于：所述超声波清洗槽(6)上面连通有第一进水管(14)，所述酸洗槽(7)上面连通有第二进水管(15)，所述浸泡冲淋槽(8)上面连通有第三进水管(16)，所述第一进水管(14)和第三进水管(16)上均安装有电磁阀(17)，所述第二进水管(15)上安装有第一计量泵(18)，所述第一进水管(14)另一端、第二进水管(15)另一端和第三进水管(16)另一端共同连通有连管(19)，所述连管(19)另一端与外接供水设备连通。
3.根据权利要求1所述的一种石英制品全自动清洗设备，其特征在于：所述超声波清洗槽(6)和浸泡冲淋槽(8)一侧面上端处均开有第一高位溢流口(20)，所述酸洗槽(7)的侧面上端处开有第二高位溢流口(33)，所述第二高位溢流口(33)外接废液箱，所述超声波清洗槽(6)下面连通有放泄电磁阀(21)，所述第一高位溢流口(20)和放泄电磁阀(21)另一端均外接污水处理站。
4.根据权利要求3所述的一种石英制品全自动清洗设备，其特征在于：所述酸洗槽(7)内部上端处安装有PH传感器(22)和温度传感器(23)，所述酸洗槽(7)内部底面上安装有耐腐蚀加热器(24)，所述酸洗槽(7)内有浮球液位计(25)，所述酸洗槽(7)下面连通有第一排空泵(26)，所述第一排空泵(26)另一端外接废液箱，所述酸洗槽(7)上的第二高位溢流口(33)连通有连管二(27)，所述连管二(27)另一端外接废液箱，所述设备外壳(1)内安装有与酸洗槽(7)连通的供酸组件(28)，所述温度传感器(23)和耐腐蚀加热器(24)联动控制，保持酸液温度40℃，所述浮球液位计(25)低位和第一排空泵(26)联动。
5.根据权利要求4所述的一种石英制品全自动清洗设备，其特征在于：所述供酸组件(28)包括固定安装在设备外壳(1)内的配酸机(2801)，所述配酸机(2801)下面连通有第二计量泵(2802)，所述第二计量泵(2802)另一端与酸洗槽(7)连通，所述PH传感器(22)和所述配酸机(2801)联动控制。
6.根据权利要求4所述的一种石英制品全自动清洗设备，其特征在于：所述酸洗槽(7)上面铰接于对开盖板(30)，所述对开盖板(30)由驱动电机或旋转气缸驱动旋转开闭。
7.根据权利要求2所述的一种石英制品全自动清洗设备，其特征在于：所述浸泡冲淋槽(8)内壁上端处安装有喷淋头(31)，下面连通有第二排空泵(32)，所述第二排空泵(32)另一端外接污水处理站，所述浸泡冲淋槽(8)内漂浮安装有第二浮球液位计(34)，所述第二浮球液位计(34)高位与浸泡冲淋槽(8)上的电磁阀(17)联动，所述第二浮球液位计(34)低位和第二排空泵(32)联动。
8.根据权利要求1所述的一种石英制品全自动清洗设备，其特征在于：所述移动组件(4)由滚珠丝杠结构和驱动电机组成，所述滚珠丝杠结构可由齿轮齿条结构或皮带传输机构进行替换。
9.一种石英制品全自动清洗设备的使用方法，其特征在于：具体步骤如下：
步骤一：将待清洗的石英产品放置在物料篮内，放置在上料台上，或者由AGV小车送至设备旁，机械手顺着移动组件上的轨道移至上料工位，抓取物料篮，移至超声波清洗工位，将物料篮放入超声波清洗槽内，超声波清洗10-20分钟；
步骤二：机械手再将物料篮转移至酸洗槽浸泡10-20分钟，工作期间酸洗槽处于密闭状态；
步骤三：机械手再将物料篮转移至浸泡冲淋槽内浸泡，一段时间后启动排空泵，将槽内的水快速排空，同时打开喷头，启动喷淋；
步骤四：机械手再将产品转移至沥水台，热风烘干5-10分钟；吹出的气体为氮气，确保了吹产品时气体为纯净气体；
步骤五：烘干后的产品，再由机械手转移至下料台或者AGV小车上。
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