CN116463715A - 一种自动化直拉单晶炉副室清理装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自动化直拉单晶炉副室清理装置，包括与副室内壁（1）相适配的架体（2），架体（2）包括相连的旋转毛刷桶架（201）和往复毛刷桶架（202），旋转毛刷桶架（201）的内径大于往复毛刷桶架（202）的外径，往复毛刷桶架（202）的上方连有集尘盒（3），旋转毛刷桶架（201）的下方设有吹扫吸尘装置（4）且其底部中轴与第一驱动电机（5）相连，第一驱动电机（5）固定于设备平台（6）上，设备平台（6）的下方与升降装置（7）相连，升降装置（7）的底部固定在行车（8）上，且行车（8）上设有电路控制面板（9）。本发明的优点是提高清洁效果和纯度，避免漏刷，实时观测，减少体力劳动，实现自动化和高效化。
Description
技术领域
本发明涉及单晶硅直拉技术领域，尤其涉及一种自动化直拉单晶炉副室清理装置。
背景技术
在单晶拉制过程中，单晶炉炉体内壁的洁净度是影响晶体成晶的关键因素之一。单晶炉中主室主要用于硅料的加热反应，在主室中形成的晶体通过置于副室中的提升装置被向上提拉。在拉制过程中，氩气从副室中通过，并流入到主室中，氩气携带着反应的挥发物顺着副室向下运动，挥发物的残留物沿炉膛内壁沉积，这些残渣灰尘若不及时清理，会在拉晶过程中落入主室中的硅料中，污染硅液纯度，严重影响晶体成晶质量。
单晶炉副室为圆筒状结构，又高又窄，清理操作困难，于是现有专利中存在较多用于副室清理的装置，但是这些装置的结构普遍是将旋转刷头通过升降装置伸入副室内，通过刷头旋转实现副室内壁的清理。但是，在清理过程中，由于副室是不透明的长筒，不易观察副室内壁情况，清洁效果差，容易出现漏刷且清洗效果不一致的情况。
发明内容
本发明目的就是为了解决现有副室清理装置清洁模式单一、效果不理想和无法观测内壁清理效果的问题，提供了一种自动化直拉单晶炉副室清理装置，提高清洁效果和纯度，避免漏刷和清洗效果不一致的现象，实时观测清理情况，减少体力劳动，实现自动化和高效化。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种自动化直拉单晶炉副室清理装置，包括与副室内壁相适配的架体，架体包括上下相连的旋转毛刷桶架和往复毛刷桶架，旋转毛刷桶架的内径大于往复毛刷桶架的外径，往复毛刷桶架的上方连有集尘盒，旋转毛刷桶架的下方设有吹扫吸尘装置且其底部中轴与第一驱动电机的输出端相连，第一驱动电机固定于设备平台上，设备平台的下方与一个升降装置相连，升降装置的底部固定在行车上，且行车上设有电路控制面板，以便于人员操作；
所述旋转毛刷桶架的外壁设有一组蜂巢网状结构的冲刷孔和一组旋转毛刷，冲刷孔和旋转毛刷间隔交错排列，旋转毛刷桶架内设有一组喷洗装置，喷洗装置的中轴与第一锥齿轮相连，第一锥齿轮连接在往复毛刷桶架的底板上；
所述往复毛刷桶架内设有第二驱动电机，第二驱动电机的输出轴上连有驱动齿轮，驱动齿轮与两侧的传动齿轮相互啮合，传动齿轮的中部与传动轴相连，传动轴的两侧分别连有第二锥齿轮，第二锥齿轮与对应侧的第一锥齿轮相互啮合，且传动轴的两端水平伸出往复毛刷桶架外与往复机构相连，往复机构上连有弧形的毛刷固定片，毛刷固定片上连有往复毛刷；
旋转毛刷和往复毛刷均与副室内壁相接触；
所述集尘盒的外壳设为笼状结构，其顶部连有一组吸尘风机，以用于将往复毛刷清理的灰尘及时吸入盒中，避免二次污染。
进一步地，所述往复机构包括三角回旋镖、往复杆、上限位座和下限位座，上限位座和下限位座分别固定在往复毛刷桶架外壁的上下边沿处，往复杆竖直穿过上限位座和下限位座内的限位孔，往复杆的中部设有竖直的腰型孔，腰型孔的上下方分别连有一个滚轮，三角回旋镖的外轮廓均采用圆弧过渡且与滚轮相贴合，三角回旋镖的旋转轴设于腰型孔内且与传动轴相连，旋转轴与腰型孔形成滑动导向配合，以用于通过滚轮沿着回旋镖外轮廓移动实现往复杆的上下移动。
进一步地，所述旋转毛刷桶架的内壁与往复毛刷桶架的外壁之间设有移动间隙，往复杆的下端伸入移动间隙内运动，毛刷固定片连接在弧形的筋板上，筋板再通过连接杆与往复杆相连，毛刷固定片位于旋转毛刷桶架的外侧，以用于避免桶架阻碍上下移动路径。
进一步地，所述往复机构设为四个，沿着往复毛刷桶架的四周均匀分布，且每个筋板均为四分之一圆弧杆，每个毛刷固定片均为四分之一圆弧板。
进一步地，所述喷洗装置包括竖直的喷洗管，喷洗管的底部通过软管与外部的储气储水泵相连，喷洗管的管壁上开设一组喷洗口，喷洗口正对着旋转毛刷桶架的冲刷孔设置，喷洗管的顶部与第一锥齿轮的中轴相连，以用于实现旋转喷射冲刷的功能。
进一步地，所述集尘仓的顶部连有限位传感器，以用于当设备升到副室顶部时自动停止，防止设备与副室上端摩擦产生金属。
进一步地，所述旋转毛刷桶架的外壁上内嵌***头，***头设于保护罩内，保护罩的上边沿伸出旋转毛刷桶架的外壁且倾斜向下设置，保护罩内还设有LED灯，LED灯设于***头的下方，用于摄像头的补光。
进一步地，所述升降装置为升降气缸或液压缸。
进一步地，所述旋转毛刷桶架与往复毛刷桶架之间通过辐条状的固定杆相连。
与现有技术相比，本发明的技术方案的优点具体在于：
（1）本发明采用旋转毛刷和往复毛刷的组合，既能实现周向的旋转清理，还可以实现上下的二次清理，避免任何漏刷和死角，清洁更加彻底；
（2）本发明的旋转毛刷桶架集刷洗和冲洗为一体，外壁采用蜂巢网状结构的冲刷孔，不仅可以最大程度地均匀分布密集的旋转毛刷，还可以使桶架内喷洗装置喷射出的水流均匀落在旋转毛刷之间，提高冲刷清理的效果；
（3）本发明采用往复机构带动毛刷上下移动，电机驱动齿轮和传动轴旋转，带动三角回旋镖旋转，从而使往复杆上的滚轮沿着三角回旋镖的外轮廓移动，在移动过程中带动往复杆沿着腰型孔上下移动，从而带动往复杆上装配的毛刷固定片上下移动，实现毛刷的往复清理；
（4）本发明的吹扫吸尘装置兼顾吹扫和吸尘功能，设备上升时可吹出压缩氩气进行初步清扫，设备下降喷刷时转换成吸入风，将清扫时的杂物吸入装置内，一举两得；
（5）本发明内嵌***头，且利用倾斜的防护檐防止摄像头被污染，维持摄像头的正常使用，同时防护檐设置在冲刷孔的下方，喷射的流水也可以带走防护檐上的部分杂质，保持镜头干净；
（6）本发明的装置提高了清洁效果和纯度，避免了漏刷，可以实时观测清理情况，减少体力劳动，实现自动化和高效化。
附图说明
图1为本发明的一种自动化直拉单晶炉副室清理装置结构示意图；
图2为本发明的架体的外部结构图；
图3为本发明的往复毛刷桶架的内部结构图；
图4为本发明的旋转毛刷桶架的内部结构图；
图5为本发明的一种自动化直拉单晶炉副室清理装置俯视图；
图6为本发明的往复机构的结构图；
图7为本发明的往复机构移动至最下方时的状态图；
图8为本发明的往复机构在移动中的状态图；
图9为本发明的***头的装配示意图。
实施方式
实施例
为使本发明更加清楚明白，下面结合附图对本发明的一种自动化直拉单晶炉副室清理装置进一步说明，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
一种自动化直拉单晶炉副室清理装置，包括与副室内壁1相适配的架体2，其特征在于：
参见图1、图2和图5，架体2包括上下相连的旋转毛刷桶架201和往复毛刷桶架202，二者通过辐条状的固定杆28相连，旋转毛刷桶架201的内径大于往复毛刷桶架202的外径，且二者之间设有移动间隙2a；
往复毛刷桶架202的上方连有集尘盒3，旋转毛刷桶架201的下方设有吹扫吸尘装置4且其底部中轴与第一驱动电机5的输出端相连，第一驱动电机5固定于设备平台6上，设备平台6的下方与一个升降装置7相连，升降装置7的底部固定在行车8上，且行车8上设有电路控制面板9，以便于人员操作；
参见图2和图4，所述旋转毛刷桶架201的外壁设有一组蜂巢网状结构的冲刷孔10和一组旋转毛刷11，冲刷孔10和旋转毛刷11间隔交错排列，旋转毛刷桶架内设有一组喷洗装置12，喷洗装置12包括竖直的喷洗管121，喷洗管121的底部通过软管122与外部的储气储水泵相连，喷洗管121的管壁上开设一组喷洗口123，喷洗口123正对着旋转毛刷桶架201的冲刷孔10设置，喷洗管121的顶部与第一锥齿轮13的中轴相连，以用于实现旋转喷射冲刷的功能；
参见图3，第一锥齿轮13连接在往复毛刷桶架202的底板上，往复毛刷桶架202内设有第二驱动电机14，第二驱动电机14的输出轴上连有驱动齿轮15，驱动齿轮15与两侧的传动齿轮16相互啮合，传动齿轮16的中部与传动轴17相连，传动轴17的两侧分别连有第二锥齿轮18，第二锥齿轮18与对应侧的第一锥齿轮13相互啮合，且传动轴17的两端水平伸出往复毛刷桶架202外与往复机构19相连，往复机构19上连有弧形的毛刷固定片20，毛刷固定片20上连有往复毛刷21；
参见图5~8，往复机构19包括三角回旋镖191、往复杆192、上限位座193和下限位座194，上限位座193和下限位座194分别固定在往复毛刷桶架202外壁的上下边沿处，往复杆192竖直穿过上限位座193和下限位座194内的限位孔193a，往复杆192的中部设有竖直的腰型孔192a，腰型孔192a的上下方分别连有一个滚轮192b，三角回旋镖191的外轮廓均采用圆弧过渡且与滚轮192b相贴合，三角回旋镖191的旋转轴191a设于腰型孔192a内且与传动轴17相连，旋转轴191a与腰型孔192a形成滑动导向配合；
参见图2、图3和图5，往复杆192的下端伸入移动间隙2a内运动，毛刷固定片20连接在弧形的筋板23上，筋板23再通过连接杆22与往复杆192相连，毛刷固定片20位于旋转毛刷桶架201的外侧，以用于避免桶架阻碍上下移动路径；
旋转毛刷11和往复毛刷21均与副室内壁1相接触；
所述集尘盒3的外壳设为笼状结构31，其顶部连有一组吸尘风机32，以用于将往复毛刷清理的灰尘及时吸入盒中，避免二次污染。
参见图2、图3和图9，旋转毛刷桶架201的外壁上内嵌***头25，***头25设于保护罩26内，保护罩26的上边沿伸出旋转毛刷桶架201的外壁且倾斜向下设置，保护罩26内还设有LED灯27，LED灯27设于***头25的下方，用于摄像头的补光。
使用时，将行车8拉到需要清理副室旁边，使用电路控制面板9上的按钮进行升降，将清理设备投入副室内部，点击一键清理按钮设备会自动清理副室，具体步骤如下：
点击按钮后，设备开始上升，第二驱动电机14开启，带动往复毛刷桶架202上下移动，同时带动旋转毛刷桶架201内的喷洗装置12向副室内壁1四周旋转喷射出清洁剂，往复毛刷21清理的灰尘部分被顶部的集尘盒3吸入，下方的吹扫吸尘装置4也向副室内壁1吹出压缩的氩气，将不牢固的浮尘吹落，完成一次清理；
当上升至副室顶部时，限位传感器24感应停止，防止设备与副室上端摩擦产生金属，然后缓慢下降，此时第一驱动电机5开启，带动吹扫吸尘装置4和旋转毛刷桶架201旋转，旋转毛刷11开始清理副室内壁，同时喷洗装置12内换成清水向副室内壁1四周旋转喷出，吹扫吸尘装置4改变风向，变成吸入风向内吸入清理杂质，同时往复毛刷桶架202边旋转边做往复运动，进行深层清理。
本发明的装置可以实现多方位清理，避免清理死角，配合冲刷和清扫，提高清洗效果，更加高效。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。
Claims (9)
1.一种自动化直拉单晶炉副室清理装置，包括与副室内壁（1）相适配的架体（2），其特征在于：
架体（2）包括上下相连的旋转毛刷桶架（201）和往复毛刷桶架（202），旋转毛刷桶架（201）的内径大于往复毛刷桶架（202）的外径，往复毛刷桶架（202）的上方连有集尘盒（3），旋转毛刷桶架（201）的下方设有吹扫吸尘装置（4）且其底部中轴与第一驱动电机（5）的输出端相连，第一驱动电机（5）固定于设备平台（6）上，设备平台（6）的下方与一个升降装置（7）相连，升降装置（7）的底部固定在行车（8）上，且行车（8）上设有电路控制面板（9）；
所述旋转毛刷桶架（201）的外壁设有一组蜂巢网状结构的冲刷孔（10）和一组旋转毛刷（11），冲刷孔（10）和旋转毛刷（11）间隔交错排列，旋转毛刷桶架（201）内设有一组喷洗装置（12），喷洗装置（12）的中轴与第一锥齿轮（13）相连，第一锥齿轮（13）连接在往复毛刷桶架（202）的底板上；
所述往复毛刷桶架（202）内设有第二驱动电机（14），第二驱动电机（14）的输出轴上连有驱动齿轮（15），驱动齿轮（15）与两侧的传动齿轮（16）相互啮合，传动齿轮（16）的中部与传动轴（17）相连，传动轴（17）的两侧分别连有第二锥齿轮（18），第二锥齿轮（18）与对应侧的第一锥齿轮（13）相互啮合，且传动轴（17）的两端水平伸出往复毛刷桶架（202）外与往复机构（19）相连，往复机构（19）上连有弧形的毛刷固定片（20），毛刷固定片（20）上连有往复毛刷（21），旋转毛刷（11）和往复毛刷（21）均与副室内壁（1）相接触；
所述集尘盒（3）的外壳设为笼状结构（31），其顶部连有一组吸尘风机（32）。
2.根据权利要求1所述的自动化直拉单晶炉副室清理装置，其特征在于：
所述往复机构（19）包括三角回旋镖（191）、往复杆（192）、上限位座（193）和下限位座（194），上限位座（193）和下限位座（194）分别固定在往复毛刷桶架（202）外壁的上下边沿处，往复杆（192）竖直穿过上限位座（193）和下限位座（194）内的限位孔（193a），往复杆（192））的中部设有竖直的腰型孔（192a），腰型孔（192a）的上下方分别连有一个滚轮（192b），三角回旋镖（191）的外轮廓均采用圆弧过渡且与滚轮（192b）相贴合，三角回旋镖（191）的旋转轴（191a）设于腰型孔（192a）内且与传动轴（17）相连，旋转轴（191a）与腰型孔（192a）形成滑动导向配合。
3.根据权利要求2所述的自动化直拉单晶炉副室清理装置，其特征在于：
所述旋转毛刷桶架（201）的内壁与往复毛刷桶架（202）的外壁之间设有移动间隙（2a），往复杆（192）的下端伸入移动间隙（2a）内运动，毛刷固定片（20）连接在弧形的筋板（23）上，筋板（23）再通过连接杆（22）与往复杆（192）相连，毛刷固定片（20）位于旋转毛刷桶架（201）的外侧。
4.根据权利要求3所述的自动化直拉单晶炉副室清理装置，其特征在于：
所述往复机构（19）设为四个，沿着往复毛刷桶架（202）的四周均匀分布，且每个筋板（23）均为四分之一圆弧杆，每个毛刷固定片（20）均为四分之一圆弧板。
5.根据权利要求1~4任一项所述的自动化直拉单晶炉副室清理装置，其特征在于：
所述喷洗装置（12）包括竖直的喷洗管（121），喷洗管（121）的底部通过软管（122）与外部的储气储水泵相连，喷洗管（121）的管壁上开设一组喷洗口（123），喷洗口（123）正对着旋转毛刷桶架（201）的冲刷孔（10）设置，喷洗管（121）的顶部与第一锥齿轮（13）的中轴相连。
6.根据权利要求1~4任一项所述的自动化直拉单晶炉副室清理装置，其特征在于：
所述集尘仓（3）的顶部连有限位传感器（24）。
7.根据权利要求1~4任一项所述的自动化直拉单晶炉副室清理装置，其特征在于：
所述旋转毛刷桶架（201）的外壁上内嵌***头（25），***头（25）设于保护罩（26）内，保护罩（26）的上边沿伸出旋转毛刷桶架（201）的外壁且倾斜向下设置，保护罩（26）内还设有LED灯（27），LED灯（27）设于***头（25）的下方。
8.根据权利要求1~4任一项所述的自动化直拉单晶炉副室清理装置，其特征在于：
所述升降装置（7）为升降气缸或液压缸。
9.根据权利要求1~4任一项所述的自动化直拉单晶炉副室清理装置，其特征在于：
所述旋转毛刷桶架（201）与往复毛刷桶架（202）之间通过辐条状的固定杆（28）相连。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310267801.3A CN116463715A (zh) | 2023-03-20 | 2023-03-20 | 一种自动化直拉单晶炉副室清理装置 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310267801.3A CN116463715A (zh) | 2023-03-20 | 2023-03-20 | 一种自动化直拉单晶炉副室清理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116463715A true CN116463715A (zh) | 2023-07-21 |
Family
ID=87174293
Family Applications (1)
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| CN202310267801.3A Pending CN116463715A (zh) | 2023-03-20 | 2023-03-20 | 一种自动化直拉单晶炉副室清理装置 |
Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN116463715A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117684253A (zh) * | 2023-12-07 | 2024-03-12 | 连城凯克斯科技有限公司 | 一种晶硅制造单晶炉投料设备 |
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2023
- 2023-03-20 CN CN202310267801.3A patent/CN116463715A/zh active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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