一种用于生产新材料的智能型基片预处理装置的制作方法

文档序号:15085337发布日期:2018-08-04 11:32阅读:91来源:国知局

本发明涉及新材料生产设备领域,特别涉及一种用于生产新材料的智能型基片预处理装置。



背景技术:

cvd是chemicalvapordeposition的简称,是指高温下的气相反应,例如,金属卤化物、有机金属、碳氢化合物的热分解,氢还原或使它的混合气体在高温下发生化学反应以析出金属、氧化物、碳化物等无机材料的方法,随着科学技术的发展,cvd法已应用于高纯度金属的精制、粉末合成、半导体薄膜等,是一种颇具特征的新材料生产设备方法。

cvd法在制备新材料时,需要与基片为底,通入反应气体在基片上进行反应,使新材料粉末附着在基片的表面,但是由于基片上通常有油污、灰尘等其他杂质,影响了新材料在基片表面的附着,现有的清洁装置在对基片进行清洗时,通常利用超声波进行空化作用,使气泡带走气泡表面的污物上浮到清洗液的液面上,这样做虽然暂时实现了对基片的清洁,但是,当人们将基片从清洗液中取出时,基片离开液面,此时,液面上的部分杂质仍会附在基片的表面,导致后序的cvd生产工序中,新材料难以附着在被杂质遮挡的基片上,进而降低了新材料的生产效率,不仅如此,由于超声波信号发生器的位置固定,导致超声波信号的传播位置固定,空化作用的范围有限,难以对大面积的基片进行彻底的清洁。



技术实现要素:

本发明要解决的技术问题是:为了克服现有技术的不足,提供一种用于生产新材料的智能型基片预处理装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种用于生产新材料的智能型基片预处理装置,包括清洗盒、隔离盒、隔离机构、控制器、信号盒、排水管和推动机构,所述清洗盒固定在信号盒的上方,所述信号盒内设有信号机构,所述隔离盒固定在清洗盒的一侧,所述排水管和推动机构均位于清洗盒的另一侧,所述排水管位于推动机构的下方,所述排水管和隔离盒均与清洗盒连通,所述排水管上设有阀门,所述控制器和隔离机构均设置在隔离盒的上方,所述控制器内设有plc;

所述隔离机构包括隔离板、连接杆和升降组件,所述升降组件与连接杆的一端传动连接,所述连接杆的另一端与隔离板的顶端固定连接,所述升降组件包括第一电机、第一连杆、第二连杆、升降环和固定杆,所述第一电机固定在隔离盒的上方,所述第一电机与plc电连接,所述第一电机与第一连杆传动连接,所述第一连杆通过第二连杆与升降环铰接,所述升降环与连接杆固定连接,所述升降环套设在固定杆上,所述固定杆的底端固定在第一电机上;

所述信号机构包括第二电机、转盘、驱动组件和两个信号组件,所述第二电机固定在信号盒内的底部,所述第二电机与plc电连接,所述第二电机与转盘传动连接,两个信号组件分别位于驱动组件的两侧,所述信号组件和驱动组件均位于转盘的上方;

所述信号组件包括滑板、支杆、超声波发射器和两个滑动单元,两个滑动单元分别位于滑板的两侧,所述支杆的一端与滑板铰接,所述支杆的另一端与驱动组件连接,所述超声波发射器固定在滑板的上方,所述超声波发射器与plc电连接。

作为优选,为了驱动滑板移动,所述驱动组件包括第三电机、缓冲块、第三驱动轴和移动块,所述第三电机和缓冲块均固定在转盘的上方,所述第三电机与plc电连接,所述第三驱动轴位于第三电机和缓冲块之间,所述第三电机与第三驱动轴传动连接,所述移动块套设在第三驱动轴上,所述移动块与支杆铰接,所述移动块的与第三驱动轴的连接处设有与第三驱动轴匹配的螺纹。

作为优选,为了实现滑板的平稳移动,所述滑动单元包括滑轨和滑环,所述滑轨的形状为u形,所述滑轨的两端固定在转盘的上方,所述滑环套设在滑轨上,所述滑环与滑板固定连接。

作为优选,为了辅助支撑转盘转动,所述第二电机的外周设有若干支撑块,所述支撑块周向均匀分布在支撑块的外周,所述支撑块固定在转盘的下方。

作为优选,为了减小转盘转动所受的摩擦,所述支撑块的下方设有凹口,所述凹口内设有滚珠,所述滚珠与凹口相匹配,所述滚珠的球心位于凹口内,所述滚珠抵靠在信号盒内的底部。

作为优选,为了便于在清洗盒内放置多个基片进行清洗,所述清洗盒内设有两个支撑机构,两个支撑机构分别位于清洗盒的两侧的内壁上,所述支撑机构包括若干支撑组件,所述支撑组件从上而下依次设置,所述支撑组件包括若干支撑单元,所述支撑单元包括中心杆、支撑杆、托板和两个套管,所述托板和两个套管均固定在清洗盒的内壁上,所述托板位于套管的下方,所述中心杆的两端分别设置在两个套管内,所述支撑杆固定在中心杆的中心处。

作为优选,为了将清洗完成的基片推入隔离盒中,所述推动机构包括支架、推板、平移单元、滑块、固定块、伸缩架、套环和框架,所述支架固定在清洗盒上,所述固定块固定在支架上,所述固定块、滑块和平移单元从上而下依次设置,所述框架的形状为u形,所述框架的两端固定在推板上,所述推板的底端设置在清洗盒内,所述套环套设在框架上,所述伸缩架的一端的两侧分别与滑块和固定块铰接,所述伸缩架的另一端的两侧分别与推板和套环铰接。

作为优选,为了驱动滑块移动,所述平移单元包括气泵、气缸和活塞,所述气缸固定在支架上,所述气泵固定在气缸上,所述气泵与气缸连通,所述气泵与plc电连接,所述活塞的顶端与滑块固定连接,所述活塞的底端设置在气缸内。

作为优选,为了固定隔离板的移动方向,所述清洗盒的靠近隔离盒的一侧内壁上设有两个滑道,所述隔离板的两侧分别与两个滑道滑动连接。

作为优选,为了使设备更稳固,所述隔离盒的下方设有支脚。

本发明的有益效果是,该用于生产新材料的智能型基片预处理装置通过信号机构使超声波发射器产生的超声波信号作用于清洗盒内的各个位置,实现对基片表面的彻底清洗,与现有的信号机构相比,该信号机构作用范围更广,不仅如此,通过隔离机构带动隔离板升降,在进行排水时,将杂质排出,使人们去除洁净的基片,进而保证在进行cvd反应时,新材料均匀附着在基片的表面,从而提高了设备的实用性,与现有的隔离机构相比,该隔离机构将第一电机设置在清洗盒的外部,防止第一电机内部进水,保证了隔离机构的顺利运行。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的用于生产新材料的智能型基片预处理装置的结构示意图;

图2是本发明的用于生产新材料的智能型基片预处理装置的信号机构的结构示意图;

图3是本发明的用于生产新材料的智能型基片预处理装置的驱动组件与信号组件的连接结构示意图;

图4是本发明的用于生产新材料的智能型基片预处理装置的推动机构的结构示意图;

图5是本发明的用于生产新材料的智能型基片预处理装置的清洗盒的俯视图;

图中:1.清洗盒,2.隔离盒,3.控制器,4.信号盒,5.排水管,6.隔离板,7.连接杆,8.第一电机,9.第一连杆,10.第二连杆,11.升降环,12.固定杆,13.第二电机,14.转盘,15.滑板,16.支杆,17.超声波发射器,18.第三电机,19.缓冲块,20.第三驱动轴,21.移动块,22.滑轨,23.滑环,24.支撑块,25.滚珠,26.中心杆,27.支撑杆,28.托板,29.套管,30.支架,31.推板,32.滑块,33.固定块,34.伸缩架,35.套环,36.框架,37.气泵,38.气缸,39.活塞,40.滑道,41.支脚。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图,仅以示意方式说明本发明的基本结构,因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1所示,一种用于生产新材料的智能型基片预处理装置,包括清洗盒1、隔离盒2、隔离机构、控制器3、信号盒4、排水管5和推动机构,所述清洗盒1固定在信号盒4的上方,所述信号盒4内设有信号机构,所述隔离盒2固定在清洗盒1的一侧,所述排水管5和推动机构均位于清洗盒1的另一侧,所述排水管5位于推动机构的下方,所述排水管5和隔离盒2均与清洗盒1连通,所述排水管5上设有阀门,所述控制器3和隔离机构均设置在隔离盒2的上方,所述控制器3内设有plc;

所述隔离机构包括隔离板6、连接杆7和升降组件,所述升降组件与连接杆7的一端传动连接,所述连接杆7的另一端与隔离板6的顶端固定连接,所述升降组件包括第一电机8、第一连杆9、第二连杆10、升降环11和固定杆12,所述第一电机8固定在隔离盒2的上方,所述第一电机8与plc电连接,所述第一电机8与第一连杆9传动连接,所述第一连杆9通过第二连杆10与升降环11铰接,所述升降环11与连接杆7固定连接,所述升降环11套设在固定杆12上,所述固定杆12的底端固定在第一电机8上;

该基片预处理装置使用时,将基片放入清洗盒1内,而后倒入清洗液,之后通过plc控制信号盒4内的信号机构发生超声超声波信号,对清洗液产生空化作用,使清洗液内产生大量气泡,气泡带走基片表面的杂质上浮,而后plc控制隔离机构运行,将隔离板6向上移动,再通过推动机构将基片推入隔离室内后,隔离机构再将隔离板6向下移动,而后打开阀门,使清洗液和产生的杂质从排水管5中流出,当清洗液排尽时,隔离机构再将隔离板6打开,方便人们去除隔离盒2内的清洗液,由于杂质已排尽,从而防止清洗干净的基片被杂质沾染,进而保证了基片的洁净。隔离机构运行时,由plc控制升降组件内的第一电机8启动,带动第一连杆9转动,第一连杆9通过第二连杆10作用在升降环11上,使升降环11沿着固定杆12的轴线进行升降,进而通过连接杆7带动隔离板6进行升降。

如图2-3所示,所述信号机构包括第二电机13、转盘14、驱动组件和两个信号组件,所述第二电机13固定在信号盒4内的底部,所述第二电机13与plc电连接,所述第二电机13与转盘14传动连接,两个信号组件分别位于驱动组件的两侧,所述信号组件和驱动组件均位于转盘14的上方;

所述信号组件包括滑板15、支杆16、超声波发射器17和两个滑动单元,两个滑动单元分别位于滑板15的两侧,所述支杆16的一端与滑板15铰接,所述支杆16的另一端与驱动组件连接,所述超声波发射器17固定在滑板15的上方,所述超声波发射器17与plc电连接。

信号机构在发射超声波信号时,由plc控制第二电机13启动,带动转盘14旋转,转盘14的上方,通过驱动组件带动支杆16的一端转动,使支杆16的另一端推动滑板15,在两个滑动单元之间滑动,同时plc控制滑板15上方的超声波发射器17发射超声波信号,对清洗盒1内的清洗液产生空化作用,实现对基片的清洗。信号机构在运行过程中,由于滑板15处于旋转的状态,且通过驱动组件带动滑板15移动,使滑板15的转动半径处于变化的过程中,从而使超声波发射器17发射的超声波信号作用于清洗盒1内的清洗液中的各个位置,进而保证了对基片的清洗效果。

如图3所示,所述驱动组件包括第三电机18、缓冲块19、第三驱动轴20和移动块21,所述第三电机18和缓冲块19均固定在转盘14的上方,所述第三电机18与plc电连接,所述第三驱动轴20位于第三电机18和缓冲块19之间,所述第三电机18与第三驱动轴20传动连接,所述移动块21套设在第三驱动轴20上,所述移动块21与支杆16铰接,所述移动块21的与第三驱动轴20的连接处设有与第三驱动轴20匹配的螺纹。

plc控制第三电机18启动,带动第三驱动轴20旋转,使第三驱动轴20通过螺纹作用在移动块21上,移动块21沿着第三驱动轴20的轴线方向移动,进而带动支杆16转动,使支杆16带动滑板15移动。

作为优选,为了实现滑板15的平稳移动,所述滑动单元包括滑轨22和滑环23,所述滑轨22的形状为u形,所述滑轨22的两端固定在转盘14的上方,所述滑环23套设在滑轨22上,所述滑环23与滑板15固定连接。滑轨22的位置固定,滑环23可在滑轨22上滑动,从而固定了滑板15的移动方向,使滑板15保持平稳的移动。

作为优选,为了辅助支撑转盘14转动,所述第二电机13的外周设有若干支撑块24,所述支撑块24周向均匀分布在支撑块24的外周,所述支撑块24固定在转盘14的下方。利用支撑块24对转盘14进行支撑,防止转盘14各处受力不均匀导致转盘14变形。

作为优选,为了减小转盘14转动所受的摩擦,所述支撑块24的下方设有凹口,所述凹口内设有滚珠25,所述滚珠25与凹口相匹配,所述滚珠25的球心位于凹口内,所述滚珠25抵靠在信号盒4内的底部。通过滚珠25抵靠在信号盒4内的底部,使支撑块24转动时,滚珠25将滑动摩擦转变为滚动摩擦,从而减小了转盘14旋转所受的摩擦力。

如图5所示,所述清洗盒1内设有两个支撑机构,两个支撑机构分别位于清洗盒1的两侧的内壁上,所述支撑机构包括若干支撑组件,所述支撑组件从上而下依次设置,所述支撑组件包括若干支撑单元,所述支撑单元包括中心杆26、支撑杆27、托板28和两个套管29,所述托板28和两个套管29均固定在清洗盒1的内壁上,所述托板28位于套管29的下方,所述中心杆26的两端分别设置在两个套管29内,所述支撑杆27固定在中心杆26的中心处。

在清洗盒1内,通过两侧的内壁上的支撑机构分别对基片的两侧进行支撑,支撑机构中分多层支撑组件,便于基片叠放在清洗盒1内,使清洗盒1一次性能放置多片基片进行清洗,而在单层的支撑组件中,通过各个支撑单元对基片侧边上的各个位置进行支撑,支撑单元中,套管29的位置固定,中心杆26可沿着套管29的轴线转动,从而方便了支撑杆27的转动,在套管29的下方,托板28的位置固定,防止支撑杆27向下转动,从而由支撑杆27对基片进行支撑,且支撑杆27可向上转动,进而方便放置支撑杆27。

如图4所示,所述推动机构包括支架30、推板31、平移单元、滑块32、固定块33、伸缩架34、套环35和框架36,所述支架30固定在清洗盒1上,所述固定块33固定在支架30上,所述固定块33、滑块32和平移单元从上而下依次设置,所述框架36的形状为u形,所述框架36的两端固定在推板31上,所述推板31的底端设置在清洗盒1内,所述套环35套设在框架36上,所述伸缩架34的一端的两侧分别与滑块32和固定块33铰接,所述伸缩架34的另一端的两侧分别与推板31和套环35铰接。

平移单元运行,可带动滑块32在竖直方向上移动,当滑块32向上移动时,滑块32与固定块33的距离缩小,从而使伸缩架34的形状发生变化,伸缩架34的长度增加,通过推板31推动清洗盒1内的基片向隔离盒2中移动。

作为优选,为了驱动滑块32移动,所述平移单元包括气泵37、气缸38和活塞39,所述气缸38固定在支架30上,所述气泵37固定在气缸38上,所述气泵37与气缸38连通,所述气泵37与plc电连接,所述活塞39的顶端与滑块32固定连接,所述活塞39的底端设置在气缸38内。plc控制气泵37运行,改变气缸38中的气压,从而使活塞39发生相应的移动。当气缸38内的气压增大时,活塞39推动滑块32向上移动,当气缸38内的气压减小时,活塞39带动滑块32向下移动。

作为优选,为了固定隔离板6的移动方向,所述清洗盒1的靠近隔离盒2的一侧内壁上设有两个滑道40,所述隔离板6的两侧分别与两个滑道40滑动连接。利用滑道40固定了隔离板6的移动方向,使隔离板6保持平稳的升降。

作为优选,为了使设备更稳固,所述隔离盒2的下方设有支脚41。通过支脚41对隔离盒2进行支撑,防止设备倾斜,使设备更加稳固。

该基片预处理装置中,通过第二电机13带动转盘14转动的同时,由驱动组件带动两侧的滑板15移动,使滑板15上方的超声波发射器17在旋转同时不断改变转动半径,便于发射的超声波信号作用于清洗盒1内的各个位置,实现对基片的彻底清洗,不仅如此,在清洗完成后,通过升降组件带动隔离板6向上移动,而后推动机构将基片推入隔离盒2内,再进行排水,避免人们取出基片时,基片表面被液面上的杂质所污染,从而保证了基片表面的洁净,有利于在化学气相反应时新材料均匀分布在基片上。

与现有技术相比,该用于生产新材料的智能型基片预处理装置通过信号机构使超声波发射器17产生的超声波信号作用于清洗盒1内的各个位置,实现对基片表面的彻底清洗,与现有的信号机构相比,该信号机构作用范围更广,不仅如此,通过隔离机构带动隔离板6升降,在进行排水时,将杂质排出,使人们去除洁净的基片,进而保证在进行cvd反应时,新材料均匀附着在基片的表面,从而提高了设备的实用性,与现有的隔离机构相比,该隔离机构将第一电机8设置在清洗盒1的外部,防止第一电机8内部进水,保证了隔离机构的顺利运行。

以上述依据本发明的理想实施例为启示,通过上述的说明内容,相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内,进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容,必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

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