CN211044036U - 用于硅片清洗机的温度监控设备及硅片清洗机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种用于硅片清洗机的温度监控设备及硅片清洗机。该温度监控设备，包括：温度探头器件，设置在硅片清洗机的多个溶液槽的每个溶液槽内，用于监测每个溶液槽内的液体温度；温度采集器件，与温度探头器件连接，用于采集温度探头器件通过监测所得到的每个溶液槽内的液体温度；温度监控器件，与温度采集器件连接，用于获取每个溶液槽内的液体温度，生成温度显示指令和/或报警界面显示指令；显示器件，与温度监控器件连接，用于根据温度显示指令和/或报警界面显示指令，显示每个溶液槽内的液体温度和/或显示与每个溶液槽对应的报警界面。该温度监控设备能够自动监控溶液槽内的温度，降低了硅片清洗机的人工巡检强度。

Description

用于硅片清洗机的温度监控设备及硅片清洗机

技术领域

本实用新型涉及硅片制造技术领域，具体涉及一种用于硅片清洗机的温度监控设备及硅片清洗机。

背景技术

太阳能是未来最清洁、安全和可靠的能源，光伏行业的成本快速下降会越来越加快光伏发电取代火力发电的进度。在硅片的制造过程中，关键的一步就是要对***溶液槽中的硅片进行清洗操作，这时所使用的关键设备就是硅片清洗机。

一般的硅片清洗机包括8个溶液槽，为增强清洗效果会对各溶液槽进行加热。具体地，每个溶液槽内的液体温度都有预先设定的温度标准和温度范围。若未及时发现某个溶液槽内的液体温度异常而使得硅片在较长时间浸没在超过规定的温度范围内的液体内，则可能导致清洗异常，出现硅片质量事故。

现有的硅片清洗机的温度监控方式主要是人为巡检为主，质量控制人员或者设备巡视人员定时使用温度计对各溶液槽内的液体温度进行测量并记录，以此来监控温度曲线及发现温度异常现象。人为巡检效率低下且占用大量的人员工作时间，并易造成质量事故，严重地影响了硅片的品质及人员的工作效率。

实用新型内容

本实用新型提供一种用于硅片清洗机的温度监控设备及硅片清洗机，旨在解决现有的硅片清洗机巡检强度大、不能及时发现温度、不能保证硅片的品质及人员工作效率低下等问题。

第一方面，本实用新型提供一种用于硅片清洗机的温度监控设备，包括：

温度探头器件，设置在硅片清洗机的多个溶液槽的每个溶液槽内，用于监测每个溶液槽内的液体温度；

温度采集器件，与温度探头器件连接，用于采集温度探头器件通过监测所得到的每个溶液槽内的液体温度；

温度监控器件，与温度采集器件连接，用于获取每个溶液槽内的液体温度，生成温度显示指令和/或报警界面显示指令；

显示器件，与温度监控器件连接，用于根据温度显示指令和/或报警界面显示指令，显示每个溶液槽内的液体温度和/或显示与每个溶

第二方面，本实用新型提供一种硅片清洗机，包括：

多个溶液槽；

在第一方面中说明的用于硅片清洗机的温度监控设备。

本实用新型提供的用于硅片清洗机的温度监控设备，在生产车间内的硅片清洗机每个溶液槽内设置温度探头器件，监测每个溶液槽内的液体温度；设置与温度探头器件连接的温度采集器件，采集每个溶液槽内的液体温度；设置与温度采集器件连接的温度监控器件，获取每个溶液槽内的液体温度，生成温度显示指令和/或报警界面显示指令；设置与温度监控器件连接的显示器件，显示每个溶液槽内的液体温度和与每个溶液槽对应的报警界面。

该用于硅片清洗机的温度监控设备能够实时地监控设置硅片清洗机各溶液槽内的液体温度，并结合当前的液体温度显示报警信息。该用于硅片清洗机的温度监控设备自动监控溶液槽内的温度，降低了硅片清洗机的人工巡检强度，保证了硅片的品质，提高了设备巡检人员的工作效率。

设置有该温度监控设备的硅片清洗机能够自动检测溶液槽内的温度，降低了硅片清洗机的人工巡检强度，保证了硅片的品质，提高了设备巡检人员的工作效率。

附图说明

通过参考下面的附图，可以更为完整地理解本实用新型的示例性实施方式：

图1为本实用新型优选实施方式的用于硅片清洗机的温度监控设备的组成示意图；

图2为本实用新型另一优选实施方式的用于硅片清洗机的温度监控设备的结构示意图；

图3是本实用新型优选实施方式的温度监控设备的组成及应用示意图。

具体实施方式

现在参考附图介绍本实用新型的示例性实施方式，然而，本实用新型可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本实用新型，并且向所属技术领域的技术人员充分传达本实用新型的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本实用新型的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。

除非另有说明，此处使用的术语(包括科技术语)对所属技术领域的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。

如图1所示，本实用新型实施例的用于硅片清洗机的温度监控设备，包括：

温度探头器件10，设置在该硅片清洗机的多个溶液槽的每个溶液槽1000内，用于监测每个溶液槽内的液体温度；

温度采集器件20，与该温度探头器件连接，用于采集该温度探头器件通过监测所得到的每个溶液槽内的液体温度；

温度监控器件30，与该温度采集器件连接，用于获取每个溶液槽内的液体温度，生成温度显示指令和/或报警界面显示指令；

显示器件40，与该温度监控器件连接，用于根据该温度显示指令和/或该报警界面显示指令，显示每个溶液槽内的液体温度和/或显示与每个溶液槽对应的报警界面。

该用于硅片清洗机的温度监控设备，在生产车间内的硅片清洗机每个溶液槽内设置温度探头器件，监测每个溶液槽内的液体温度；设置与温度探头器件连接的温度采集器件，采集每个溶液槽内的液体温度；设置与温度采集器件连接的温度监控器件，获取每个溶液槽内的液体温度，生成温度显示指令和/或报警界面显示指令；设置与温度监控器件连接的显示器件，显示每个溶液槽内的液体温度和与每个溶液槽对应的报警界面。

该用于硅片清洗机的温度监控设备能够实时地监控设置硅片清洗机各溶液槽内的液体温度，并结合当前的液体温度显示报警信息。该用于硅片清洗机的温度监控设备自动监控溶液槽内的温度，降低了硅片清洗机的人工巡检强度，保证了硅片的品质，提高了设备巡检人员的工作效率。

具体地，显示器件40根据温度显示指令，在屏幕上按照与不同温度区间对应的相应颜色显示每个溶液槽内的液体温度。

优选地，该用于硅片清洗机的温度监控设备还包括：

加热器件50，设置在该硅片清洗机的多个溶液槽的每个溶液槽内；

冷水阀门，设置在将冷水输送到该硅片清洗机的每个溶液槽的管路上；

该显示器件还用于获取通过键盘器件拾取的升温指令或降温指令并发送至该温度监控器件；

该温度监控器件还用于根据获取的升温指令，控制对应的溶液槽内的加热器件启停；

该温度监控器件还用于根据获取的降温指令，控制与对应的溶液槽相应地设置的冷水阀门启闭。

该用于硅片清洗机的温度监控设备，在硅片清洗机的每个溶液槽内设置加热器件，在将冷水输送到每个溶液槽的管路上设置冷水阀门，该显示器件获取通过键盘器件拾取的升温指令或降温指令并发送至该温度监控器件；该温度监控器件根据获取的升温指令，控制对应的溶液槽内的加热器件启停；该温度监控器件根据获取的降温指令，控制与对应的溶液槽相应地设置的冷水阀门启闭。结合当前的液体温度，通过加热或先清洗槽内提供冷却液体的方式对溶液槽内的液体温度进行调整，从而在自动监控溶液槽内的温度的同时，将液体温度控制在预先设定的温度区间内，进一步降低了硅片清洗机的人工巡检强度，保证了硅片的品质，提高了设备巡检人员的工作效率。

具体实施时，该温度监控器件根据获取的升温指令，控制对应的溶液槽内的加热器件启动，以使得该加热器件加热该溶液槽内的液体；根据获取的降温指令，控制与对应的溶液槽相应地设置的冷水阀打开，以使得冷水流入该溶液槽内；根据获取的溶液槽内的液体温度，生成加热器件关闭指令，以控制对应的溶液槽内的加热器件关闭；根据获取的溶液槽内的液体温度，生成冷水阀关闭指令，以控制对应的溶液槽相应地设置的冷水阀关闭。

具体实施时，键盘器件可以是显示器件上显示的虚拟键盘或软键盘，也可以是与显示器件一体式设置的物理键盘，或与显示器件通过线缆连接的物理键盘。

优选地，该用于硅片清洗机的温度监控设备还包括：

报警器件，设置在该硅片清洗机的各溶液槽附近或该温度监控器件附近，与该温度监控器件连接；

该温度监控器件还用于根据该温度显示指令，控制相应的报警器件点亮。

该用于硅片清洗机的温度监控设备，在各溶液槽附近或该温度监控器件附近设置与该温度监控器件连接的报警器件，该温度监控器件根据该温度显示指令，控制相应的报警器件点亮。点亮的报警器件可以吸引巡逻人员的注意力，而采取主动干预液体温度的措施，而在自动监控溶液槽内的温度的同时，实现对不在预先设定的温度区间的液体温度报警，进一步降低了硅片清洗机的人工巡检强度，保证了硅片的品质，提高了设备巡检人员的工作效率。

具体实施时，该温度监控器件根据该温度展示指令，控制对应的报警器件点亮，以按照与不同温度区间对应的相应颜色显示对应的溶液槽内的液体温度低于正常温度范围、位于正常温度范围内、或高于正常温度范围。

优选地，该温度监控器件包括依次连接的上位机和可编程控制器；

该上位机还与该温度采集器件连接；

该可编程控制器还与该加热器件连接。

优选地，该冷水阀门包括电磁阀；

该可编程控制器还与该电磁阀连接。

该用于硅片清洗机的温度监控设备，将温度监控器件分别部署在上位机和可编程控制器上，分别实现功率级信号和指令级信号的生成和发送接收，使得控制器件和执行及驱动器件的分离，进一步提高了设备的独立性、和可靠性。

优选地，还包括：

交流接触器；

该可编程控制器与该交流接触器连接，通过该交流接触器控制该加热器件的启停。

该用于硅片清洗机的温度监控设备，设置与可编程控制器连接的交流接触器，通过该交流接触器控制该加热器件的启停，使得驱动器件与指令器件的分离，进一步提高了设备的独立性和可靠性。

优选地，该加热器件为加热管，以法兰式安装在每个溶液槽内；

该加热管包括不锈钢管和电热组件，该电热组件位于该不锈钢管的内部。

该用于硅片清洗机的温度监控设备，选择以法兰式安装的加热管作为加热器件，便于实现溶液槽的密封；该加热管包括不锈钢管和位于该不锈钢管的内部的电热组件，通过浸没在溶液内，增加了与溶液的接触面积，使得热量与溶液充分接触，增加热传导的效率。

优选地，该温度探头器件为PT100材质；

该温度探头器件通过屏蔽双绞线与该温度采集器件连接。

该用于硅片清洗机的温度监控设备，选择PT100材质的温度探头器件，对温度变化敏感，获取的环境温度精度高，准确性好；该温度探头器件通过屏蔽双绞线与该温度采集器件连接，降低了信号传递过程向供电线路或敏感信号中引入的噪声，有利于减少周围电磁环境和电气环境的干扰，提高了温度信号的精度和准确性。

PT100材质是线性的负温度系数热敏电阻，在零度时的电阻是100欧姆。

优选地，该温度探头器件以螺纹密封方式安装于每个溶液槽的侧壁的中部。

该用于硅片清洗机的温度监控设备，将温度探头器件以螺纹密封方式安装于每个溶液槽的侧壁的中部，从而使得获得的溶液温度能够更准确地反映整个溶液槽内的温度，提高了温度测量的准确性。

本实用新型一个实施例的硅片清洗机，包括：

多个溶液槽；

在前文中说明的用于硅片清洗机的温度监控设备。

该硅片清洗机设置有温度监控设备，能够自动检测溶液槽内的温度，降低了硅片清洗机的人工巡检强度，保证了硅片的品质，提高了设备巡检人员的工作效率。

如图2所示，本实用新型一个实施例的清洗机温度监控设备包括：温度探头，温度采集模块，上位机，可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller，简称PLC)，加热器和冷水阀。其中温度探头、温度采集模块和上位机依次相连；上位机运行时，在显示显示屏上显示多种人机交互界面；上位机中存储并运行组态软件，并通过显示屏上显示的人机交互界面用于温度的显示和监控。加热器、冷水阀、三色报警灯均分别与PLC相连。在PLC内存储及运行程序来分别控制三色报警灯、加热器和冷水阀工作。PLC与上位机之间采用RS485通信方式，上位机通过PLC来控制相应的执行机构工作，这里PLC控制的执行机构包括红蓝白三色报警灯、加热器和冷水阀。

图3以一个溶液槽为例，示出了温度监控设备的组成及应用场景。如图3所示加热器为加热管，加热管法兰式安装于溶液槽内部的底部。具体地，加热管包括不锈钢管和电热丝，电热丝位于不锈钢管的内部，PLC通过交流接触器控制加热管的启停。

具体地，冷水阀包括电磁阀，PLC通过继电器控制电磁阀的启停。而电磁阀启停则控制冷水流入溶液槽的流量。

具体地，温度探头采用PT材质。温度探头的阻值会随着温度上升而成近似匀速的增长，通过测量温度探头的阻值就可以等效地地确定温度探头所在的环境温度。这里，是溶液槽内的液体温度。温度探头通过屏蔽双绞线和温度采集模块电气地连接。为更准确地获得溶液槽内的液体温度，温度探头的有效工作部分应位于溶液槽内的液体的中部，图3中温度探头采用螺纹密封方式安装于溶液槽的侧壁的中部，以防止溶液槽内的液体泄漏。

具体实施时，针对包括8个溶液槽的硅片清洗机而设置的温度采集模块拥有8个通道，可将8路温度探头的输出信号转换为温度测量值，并通过RS485通信方式传输至上位机，并通过运行的组态软件在显示屏上以预先设置的显示策略显示温度测量值。优选地，可显示出每个溶液槽的实时测量的温度值和历史温度曲线，同步地实时监控8个溶液槽内的液体温度。

具体地，预先设置的显示策略如下：在组态软件内预先设置了每个溶液槽内液体的正常的温度范围。当实时测量的温度值在正常的温度范围内，则用黑色字体表示实时测量的温度值。当某个溶液槽内液体的实时测量的温度值超过设定的正常的温度范围时，用红色字体表示实时测量的温度值。这时，组态软件控制在显示屏上显示报警界面，同时组态软件通过PLC控制该溶液槽相应的报警灯闪烁(如闪烁红光，或交替地显示蓝色光和红色光)，以提醒设备巡视人员去排查超温的原因。若经排查，温度监控设备及清洗机无异常，则设备巡视人员可在显示屏上显示的报警界面上点击“加冷水”，随后，冷水阀打开，添加预先设定流量或体积好的冷水，用以中和该溶液槽内的液体的温度至正常的温度范围。

应该理解为，这里的“冷水”可以是自来水，或工业用自来水，或预先配置好的溶液。

同样地，当某个溶液槽内液体的实时测量的温度值低于设定的正常的温度范围时，用蓝色字体表示实时测量的温度值。这时，组态软件控制在显示屏上显示报警界面，同时组态软件通过PLC控制该溶液槽相应的报警灯闪烁(如闪烁红光，或交替地显示蓝色光和红色光)，以提醒设备巡视人员去排查温度不足的原因。若经排查，温度监控设备及清洗机等设备无异常，则设备巡视人员可在显示屏上显示的报警界面上点击“加热开”，随后，PLC控制交流接触器控制位于溶液槽内底部的加热管开始加热；当上位机检测到该溶液槽内液体的实时测量的温度值位于设定的正常的温度范围时，通过PLC控制交流接触器控制加热管停止工作。

采用温度探头、加热器和冷水阀等测控器件，利用上位机与PLC向结合的方式，监控设置在生产车间内的硅片清洗机的多个溶液槽内的液体温度，降低了硅片清洗机的巡检强度，在发现温度异常时及时采取控制措施，使得溶液槽内的液体温度长时间保持在正常的温度范围内，保证了硅片的品质，提高了设备巡检人员的工作效率。

以上已经通过参考少量实施方式描述了本实用新型。然而，本领域技术人员所公知的，正如附带的专利权利要求所限定的，除了本实用新型以上公开的其他的实施例等同地落在本实用新型的范围内。

通常地，在权利要求中使用的所有术语都根据他们在技术领域的通常含义被解释，除非在其中被另外明确地定义。所有的参考“一个//该[装置、组件等]”都被开放地解释为装置、组件等中的至少一个实例，除非另外明确地说明。这里公开的任何方法的步骤都没必要以公开的准确的顺序运行，除非明确地说明。

Claims (10)

1.一种用于硅片清洗机的温度监控设备，其特征在于，包括：

温度探头器件，设置在所述硅片清洗机的多个溶液槽的每个溶液槽内，用于监测每个溶液槽内的液体温度；

温度采集器件，与所述温度探头器件连接，用于采集所述温度探头器件通过监测所得到的每个溶液槽内的液体温度；

温度监控器件，与所述温度采集器件连接，用于获取每个溶液槽内的液体温度，生成温度显示指令和/或报警界面显示指令；

显示器件，与所述温度监控器件连接，用于根据所述温度显示指令和/或所述报警界面显示指令，显示每个溶液槽内的液体温度和/或显示与每个溶液槽对应的报警界面。

2.根据权利要求1所述的用于硅片清洗机的温度监控设备，其特征在于，还包括：

加热器件，设置在所述硅片清洗机的多个溶液槽的每个溶液槽内；

冷水阀门，设置在将冷水输送到所述硅片清洗机的每个溶液槽的管路上；

所述显示器件还用于获取通过键盘器件拾取的升温指令或降温指令并发送至所述温度监控器件；

所述温度监控器件还用于根据获取的升温指令，控制对应的溶液槽内的加热器件启停；

所述温度监控器件还用于根据获取的降温指令，控制与对应的溶液槽相应地设置的冷水阀门启闭。

3.根据权利要求1所述的用于硅片清洗机的温度监控设备，其特征在于，还包括：

报警器件，设置在所述硅片清洗机的各溶液槽附近或所述温度监控器件附近，与所述温度监控器件连接；

所述温度监控器件还用于根据所述温度显示指令，控制相应的报警器件点亮。

4.根据权利要求2所述的用于硅片清洗机的温度监控设备，其特征在于，

所述温度监控器件包括依次连接的上位机和可编程控制器；

所述上位机还与所述温度采集器件连接；

所述可编程控制器还与所述加热器件连接。

5.根据权利要求4所述的用于硅片清洗机的温度监控设备，其特征在于，

所述冷水阀门包括电磁阀；

所述可编程控制器还与所述电磁阀连接。

6.根据权利要求4所述的用于硅片清洗机的温度监控设备，其特征在于，还包括：

交流接触器；

所述可编程控制器与所述交流接触器连接，通过所述交流接触器控制所述加热器件的启停。

7.根据权利要求5所述的用于硅片清洗机的温度监控设备，其特征在于，

所述加热器件为加热管，以法兰式安装在每个溶液槽内；

所述加热管包括不锈钢管和电热组件，所述电热组件位于所述不锈钢管的内部。

8.根据权利要求1所述的用于硅片清洗机的温度监控设备，其特征在于，

所述温度探头器件为PT100材质；

所述温度探头器件通过屏蔽双绞线与所述温度采集器件连接。

9.根据权利要求8所述的用于硅片清洗机的温度监控设备，其特征在于，

所述温度探头器件以螺纹密封方式安装于每个溶液槽的侧壁的中部。

10.一种硅片清洗机，其特征在于，包括：

多个溶液槽；

如权利要求1-9中任一项所述的用于硅片清洗机的温度监控设备。

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