一种分选机旁侧ESD消散装置、静电消散方法及安装方法与流程

文档序号:33532531发布日期:2023-03-22 08:06阅读:69来源:国知局
一种分选机旁侧ESD消散装置、静电消散方法及安装方法与流程
一种分选机旁侧esd消散装置、静电消散方法及安装方法
技术领域
1.本发明属于半导体技术领域,涉及一种分选机旁侧esd消散装置、静电消散方法及安装方法。


背景技术:

2.随着科学技术、生产工艺的发展,现代化的工厂在生产或使用过程中,由于生产物品之间的摩擦、碰撞、剥离等使得物体表面存在不同性质的电荷。当此种电荷积累到一定程度时,就会产生静电吸附和放电现象。目前,关于静电和静电防护的问题,已成为各行业共同的重要课题之一,特别是系统性的静电检测和防护,已引起国内外专家、学者的广泛重视。
3.在半导体器件生产及分选过程中,容易产生静电,静电将增加器件损伤风险,降低成品率,对其进行有效静电消散处理是半导体技术领域的重要环节。专利申请cn113990776a公开了一种具有分选功能的晶圆片除静电装置,其通过驱动机构使推料机构循环进行推料操作,实现自动上料,通过接料机构将晶圆片送至除静电机构内,自动进行除静电,然后由分选机构检测晶圆片是否合格,不合格的晶圆片将重新进行除静电,无需人工操作,节省人力劳动,提高效率。该发明通过自动化操作能够解决除静电装置需要人工上料及取出,然后放入分选机构中检测,如果检测不合格,再返工重新除静电,操作繁琐等缺陷;并未关注静电消散处理中因非在线检测处理而导致返工效率低下等问题。
4.esd消散装置也可以叫除静电设备,它是半导体技术领域常用的设备之一,其由高压电源产生器和放电极组成,通过尖端高压电晕放电把空气电离为大量正负离子,然后用风把大量正负离子吹到物体表面以中和静电,或者直接把静电消除器靠近物体的表面而中和静电。半导体行业中,各公司的esd消散装置基本大同小异,主要安装于库房货架之上,或者使用手持简易esd消散装置,对元器件进行esd消散,满足元器件仓库管理需要。专利申请cn107228991a公开了一种元器件库房用静电防护实时监控系统,包括监控主机、集线器、中继、采集器和监测终端;所述监控主机通过rs-485总线连接所述集线器,所述集线器电信号连接于中继和采集器,所述采集器根据分布位置电信号连接于监控终端;该发明的优点包括:静电防护实时监控系统实现对元器件库房的静电防护能力进行实时监测,监测的内容包括esd元器件货架、电动货架、元器件分拣操作台,人员静电防护等;腕带、台垫、货架等阻抗值实时、连续监测,数据在监控计算机上显示、存档、备查,任何一个节点超限,实现本节点声、光报警,从而实现库房环境内的防静电状态的信息化监控管理。该发明并未具体描述静电消散装置的构造及静电消散方法,虽然对大多数区域而言,采用通用的静电检测装置和离子风机即可解决静电防护问题,然而针对在线、高精度和高效的静电检测和处理,普通的静电消散单元的组合并不能确保处理的完备程度,可能导致后续的生产和使用危险。且该发明主要用在对库房多个固定位点的静电实时监控,以及静电消散处理,难以满足生产线上的自动化监测和消散处理。专利cn110211898b公开了一种具有除静电功能的稳定型芯片分拣设备,包括主体、传输装置、检测装置、移动装置、气泵、气管和吸嘴,及设置在传输装
置上方的除静电机构,除静电机构包括抽气泵、连通管、连接管、离子发生器、储气盒和喷气组件,所述喷气组件包括驱动单元、连杆和两个喷气单元,所述喷气单元包括喷嘴和软管;当进行除静电工作时,抽气泵启动,将外界的空气通过连通管导入离子发生器内,使得空气附着大量的电荷,再通过连通管导入储气盒内,再从软管导入喷嘴中,使得喷嘴将附着电荷的空气吹向芯片,实现除静电的功能,避免静电对芯片造成的损伤,提高了芯片的质量。该发明虽然可对传输装置上的目标物进行除静电处理,但其除静电机构的结构较为复杂,喷嘴软管的送气量及可控性较低,且主要针对位置相对固定的目标物,整体处理空间、调节灵活性和推广适用性较差。
5.基于静电对半导体器件存在的极大破坏风险,以及目前的静电消散装置结构复杂、检测控制效果及安装适用性较差,本领域亟待提供一种设于分选机旁侧的、在线快速灵活调整、精确检测待消散物的静电荷水平,相应提供静电消散处理方式,并根据静电消除情况,准确判断移除时机的、系统性的静电消除装置和方法,从而在线、高精度和高效的对产品进行静电处理。


技术实现要素:

6.针对上述现有技术中存在的缺陷,本发明的目的在于,提供一种分选机旁侧esd消散装置及静电消散方法、安装方法,以期在线快速、精确的检测及消散静电荷,避免静电危害,高效低能耗的为半导体生产提供安全保障。
7.具体的,本发明提供了一种分选机旁侧esd消散装置,包括esd离子风机、可调节支架、静电检测单元、光学测距单元和控制模块;可调节支架,安装于分选机侧壁,且其顶部支撑esd离子风机,并能够带动esd离子风机在平行于所述侧壁的平面内运动;静电检测单元,检测待消散物上的静电荷水平;光学测距单元,检测esd离子风机出风面与待消散物的间距;控制模块,与可调节支架和esd离子风机电性连接,与静电检测单元和光学测距单元信号连接;控制模块根据静电检测单元检测的初始静电荷水平确定esd离子风机出风面与待消散物的预定间距,及esd离子风机预定参数;控制模块根据光学测距单元反馈的检测信号,比对所述预定间距,控制可调节支架的运动,并以预定参数启动esd离子风机;控制模块根据静电检测单元检测的残余静电荷水平,确定待消散物何时移除。
8.本发明根据分选机的工作特点,采用esd离子风机为静电消散主要元件,辅以检测及控制手段,系统性的实现了在线、自动化的静电检测和消散。本esd静电消散装置无需人工单独控制,可根据生产线上待消散物的静电水平及空间位置等检测结果,比对控制模块的预定经验值,得到esd离子风机的预定参数等具体控制条件。具有在线实时监测和调整能力,精确控制,高效节能等优点。将esd消散装置设置于分选机旁侧,并通过可调节支架扩大运行空间和作用范围,不影响分选机工作环境,不占用分选机多余空间,无需对现有分选机进行特殊改造即可简单的加设,具有设备普适性,且大大降低了改造难度及成本。
9.进一步的,可调节支架包括固定座、水平滑轨、滑块和竖直支撑杆,固定座将水平
滑轨安装在分选机侧壁,滑块沿水平滑轨滑动,竖直支撑杆沿竖直方向可动的套接在滑块中,竖直支撑杆顶部支撑esd离子风机。优选的,可调节支架通过所述固定座安装于分选机侧壁的手把孔。
10.所述可调节支架能够带动esd离子风机在平行于所述侧壁的平面内沿水平和竖直方向运动,使esd离子风机具有较大的运行空间和作用范围,能够满足分选机多个位置的静电消散需求。将可调节支架安装于侧壁手把孔,能够提供特别方便且稳定的支撑固定点,相比现有的手持简易式或仓库固定式静电消散装置而言,具有现实操作便利性和装置整体美观性。
11.进一步的,竖直支撑杆顶部水平固定u形风机架,esd离子风机可拆卸的夹持在u形风机架的两臂间,且esd离子风机出风面与水平面的夹角θ在-30
°
至30
°
之间可调。在可调节支架为离子风机提供水平和竖直方向运动的同时,u形风机架的使用,使得离子风机可具有旋转型角度范围,不仅扩展了空间维度,还可弥补水平和竖直机械运动的偏差,保证静电消散作用的充分实施。
12.进一步的,静电检测单元通过柔性支撑臂连接在所述滑块上,静电检测单元与待消散物的间距保持在5-25mm。静电检测单元及相应控制模块的设置,使得在作用前控制模块能够准确掌握待消散物上的静电荷水平,准确的确定esd离子风机出风面与待消散物的预定间距,及esd离子风机预定参数,高效低能耗的实施静电消散作用,减少后续返工及静电危害;且在处理后期,还检测残余静电荷水平,确定待消散物何时移除,避免耗时耗能,提高工效。简而言之,区别于传统静电检测装置、静电消散装置的独立作用和运行,本发明通过检测及控制手段的系统性增效,使得esd消散装置展示出自动化、智能化的功能和应用。静电检测单元与待消散物的间距保持在5-25mm是根据半导体领域分选机的特点及大量实验进行选择的。当间距小于5mm时,静电检测单元与待消散物过近而容易接触损坏,间距大于25mm时,检测精度降低较为明显,反馈数据不利于控制模块准确判断静电荷水平和/或残余静电荷水平。
13.进一步的,所述esd离子风机作用间距为30-80cm,有效作用面积为(30-50)
×
(80-100)cm2,风量2.0-3.0m3/min,风速1.0-1.5m/s,除静电时间在3s以内。离子风机的型号及作用范围有多种,本发明根据半导体领域分选机的处理特点,选择了上述esd离子风机,能够低能耗的满足需求。如果将本发明的esd消散装置推而广之,也可根据处理对象及环境的需求,选择相应合适的离子风机。
14.进一步的,所述esd离子风机为n头离子风机,n满足以下关系式:;其中,v为除静电场地体积,单位m3;n为换气频率;q为单头离子风机的风量,单位m3/h。
15.本发明优选采用多头离子风机,例如2-4头离子风机的集成风机,使得每分钟换气次数在约15-50次;并整体固定于u形风机架,根据静电检测结果启动其中的部分或全部风机,使得在预定时间内能够对待消散物的静电水平降低至小于阈值的安全范围。可选的,也可以在同一区域独立的设置多个单头离子风机,并联的设置于竖直支撑杆顶部,或者u型风
机架,以便于拆卸更换。
16.进一步的,所述光学测距单元设置在esd离子风机的出风面上,为红外线测距单元,包括发射管和接收管;所述控制模块包括信号接收子模块、计算比对子模块和命令发送子模块;信号接收子模块接受光学测距单元反馈的检测信号;计算比对子模块根据检测信号计算得到待消散物的当前间距d1,将当前间距d1与预定间距d0之差的绝对值与间距阈值t进行比对:a、|d
1-d0|≤t时,命令发送子模块对esd离子风机发出开始命令;或b、|d
1-d0|>t时,命令发送子模块对可调节支架发出运动命令,可调节支架根据运动命令以预定速度调节esd离子风机移动;其中,esd离子风机移动的预定速度vy与当前间距d1,满足以下关系:;式中,ξ为esd离子风机转化的离子电荷密度,指单位体积内的离子电荷量;θ为esd离子风机出风面与水平面的夹角;t为工作时间,指静电检测单元检测到电荷后,可调节支架开始运动到除静电完成的时间,该工作时间为理想完成时间;实际的可调节支架运动时长与除静电时长之和小于等于该工作时间;q为静电检测单元检测到的电荷量;q为单头离子风机的风量;n为离子风机头数。
17.实际处理前,根据光学测距单元的检测结果,离子风机可预先与待处理范围水平方向基本对齐,之后主要通过离子风机在竖直方向移动(即预定速度vy主要体现离子风机在竖直方向的运动速度),以及运行参数等方面的调节保证消散处理效果,且减少水平方向运行晃动。当并排多组待消散物,和/或待处理范围出现较大变化时,也可同时沿水平方向运行。
18.通过光学测距单元准确测量和调整离子风机出风面与待消散物的间距,从而与经静电检测单元反馈数据得到的预定间距进行比对,得到最适合待消散物的处理间距,以最短处理时间和最低能耗,保证静电消散效果,为大规模工业自动化生产提供条件。根据esd离子风机作用间距为30-80cm,所述间距阈值t通常取值为预定间距d0的1-5%。间距阈值t过小,调节耗时较大,且误差难以完全避免;间距阈值t过大,可能导致离子风机作用效果较差,静电荷水平降低缓慢,耗时耗能。
19.第二方面,本发明还提供了一种采用上述分选机旁侧esd消散装置的静电消散方法,包括如下步骤:s1:采用静电检测单元在待消散物被处理之前检测其上的初始静电荷水平,控制模块根据所述静电检测单元反馈的检测信号,确定esd离子风机出风面与待消散物的预定间距,以及esd离子风机的预定参数;s2:采用光学测距单元检测esd离子风机出风面与待消散物的间距,控制模块根据光学测距单元反馈的检测信号,比对所述预定间距,控制可调节支架的运动,将esd离子风机调整至预定间距后,以预定参数启动esd离子风机;s3:静电检测单元检测到残余静电荷水平小于预定阈值,控制模块发出移除信号。
20.基于前述esd消散装置,借助智能检测和控制技术,本发明的静电消散方法简单易行,具有高效低能耗的特点,非常适合在半导体领域及其他有静电消散需求的领域推广使用。
21.第三方面,本发明针对上述分选机旁侧esd消散装置提供了一种安装方法,包括如下步骤:s1:采用开孔钻头在分选机至少一个侧壁钻孔;s2:安装与所述孔适配的孔套;s3:将esd离子风机通过可调节支架安装于分选机侧壁;s4:将esd消散装置的电线与孔内电源连接。
22.针对前述分选机旁侧esd消散装置的结构组成和连接特点,将其简单、稳定的安装到分选机旁侧也是本发明的重要创新点之一,该方法对现有的分选机进行操作,无需增设/焊接繁杂的部件即可实现消散装置的定位。
23.第四方面,本发明还提供了一种分选机,包括若干台上述分选机旁侧esd消散装置,所述esd消散装置分别安装于分选机的两个侧壁。区别于普通分选机,具有了本发明esd消散装置的分选机兼具原有分选功能的同时,在线即可进行静电消散操作,减少后续操作环节,降低仓储、运输及使用过程中静电导致的风险和损坏。并且,本分选机本体结构和组成并不受到特别限制,具有普适性。
24.本发明的优点具体在于:(1)利用esd离子风机、可调节支架、静电检测单元、光学测距单元和控制模块等组成部件,形成了一套设于分选机旁侧的、在线快速、精确检测待消散物的静电荷水平,相应提供静电消散处理方式,并根据静电消除情况,准确判断移除时机的、系统性的静电消除装置和方法,扩展了原有主要在仓库中进行静电消散的方式,实现在线、高精度和高效的产品静电消散处理方式。
25.(2)通过静电检测单元、光学测距单元向控制模块的信号输入,以及控制模块向离子风机和可调节支架的指令输出,实现了esd消散装置的智能化、自动化运行方式,为大规模工业化生产提供条件。
26.(3)在具体消散处理中,除了对离子风机作用间距、作用面积、风量、风速和除静电时间等参数的选定外,还特别采用了多头离子风机的组合方式,满足多种处理需求。
附图说明
27.通过参考附图阅读下文的详细描述,本公开示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中,以示例性而非限制性的方式示出了本公开的若干实施方式,并且相同或对应的标号表示相同或对应的部分,其中:图1示出本发明第一种实施方式的正向示意图;图2示出本发明第二种实施方式的正向示意图;图3示出本发明esd消散装置俯视图(省略esd离子风机)。
28.附图标记说明:100-分选机、1-esd离子风机、1
´‑
n头离子风机、2-可调节支架、201-固定座、202-水平滑轨、203-滑块、204-竖直支撑杆、205-u形风机架、206-支撑座、3-静电检测单元、4-光学测距单元、5-手把孔。
具体实施方式
29.为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面结合附图将对本发明作进一步地详细描述。
30.应当理解,在本文中若将单元称作与另一个单元“连接”或“固定”时,它可以与另一个单元直接连接或固定,或采用中间单元间接连接或固定。
31.应当理解,本文使用的术语仅用于描述特定实施例,并不意在限制本发明的示例实施例。若本文所使用的,单数形式“一”、“一个”以及“该”意在包括复数形式,除非上下文明确指示相反意思。还应当理解,若术语“具有”、“包括”、“包括了”、“包含”和/或“包含了”在本文中被使用时 ,指定所声明的特征、整数、步骤、操作、单元和/或组件的存在性 ,并且不排除一个或多个其他特征、数量、步骤、操作、单元、组件和/或他们的组合存在性或增加。
32.应当理解,还应当注意到在一些备选实施例中,所出现的功能/动作可能与附图出现的顺序不同。例如 ,取决于所涉及的功能/动作 ,实际上可以实质上并发地执行 ,或者有时可以以相反的顺序来执行连续示出的两个图。
33.应当理解,在下面的描述中提供了特定的细节 ,以便于对示例实施例的完全理解。然而 ,本领域普通技术人员应当理解可以在没有这些特定细节的情况下实现示例实施例。在其他实例中,可以不以不必要的细节来示出众所周知的过程、结构和技术,以避免使得示例实施例不清。
34.第一方面,一种分选机100旁侧esd消散装置,包括esd离子风机1、可调节支架2、静电检测单元3、光学测距单元4和控制模块。具体的:1)esd离子风机1,作用间距为30-80cm,有效作用面积为(30-50)
×
(80-100)cm2,风量2.0-3.0m3/min,风速1.0-1.5m/s,除静电时间在3s以内。实际使用中离子风机型号多种可选,满足上述处理条件即可,例如eh5600除静电离子风机。优选的,所述离子风机具有显示屏,显示内容包括:状态显示、风量显示、风速显示、电压/电流显示、日期时间显示、联网/监控信息显示、异常显示等,上述信息还可通过控制模块传输到终端设备,例如手机、平板电脑等客户端,以便于实时掌握处理情况并及时调整。
35.作为另一优选实施方式,esd离子风机1为n头离子风机1
´
,n满足以下关系式:;其中,v为除静电场地体积,单位m3;n为换气次数;q为单头离子风机的风量,单位m3/h。优选设置具有2-4头离子风机的集成风机,更优选设置具有3头离子风机的集成风机,并整体固定于u形风机架,根据静电检测结果启动其中的部分或全部风机,使得在预定时间内能够对待消散物的静电水平降低至小于阈值的安全范围。可选的,也可以在同一区域独立的设置多个单头离子风机,并联的设置于竖直支撑杆顶部,或者u型风机架,以便于拆卸更换。
36.2)可调节支架2,安装于分选机100侧壁,且其顶部支撑esd离子风机1,并能够带动esd离子风机1在平行于所述侧壁的平面内运动。可选的,可调节支架2包括固定座201、水平滑轨202、滑块203和竖直支撑杆204,固定座201将水平滑轨202安装在分选机100侧壁,滑块203沿水平滑轨202滑动,竖直支撑杆204沿竖直方向可动的套接在滑块203中,竖直支撑杆204顶部支撑esd离子风机1。其中,滑块203沿水平滑轨202的运动、竖直支撑杆204在滑块
203中的运动均可选用本领域常用的驱动方式。例如气缸驱动方式,将气缸设置在水平滑轨202一端,其活塞固定在滑块上;也可采用电机驱动方式,将电机设置在水平滑轨202一端,电机驱动其驱动轮转动,从而带动与驱动轮啮合的螺杆/齿条/链条运动,螺杆/齿条/链条另一端固定所述滑块;还可以采用驱动机械臂的方式带动滑块203沿水平滑轨202运动。关于平面或三维的驱动方式已是本领域常用的手段。
37.竖直支撑杆204顶部水平固定u形风机架205,esd离子风机1可拆卸的夹持在u形风机架205的两臂间,且esd离子风机1出风面与水平面的夹角θ在-30
°
至30
°
之间可调。
38.优选的,可调节支架2通过所述固定座201安装于分选机100侧壁的手把孔5。为了更为稳定的支撑可调节支架2,所述水平滑轨202两头末端分别通过支撑座206支撑在分选机100侧壁,所述支撑座206与侧壁可采用焊接、粘结、螺接或锚固等方式固定;当固定座201与手把孔5已固定牢固时,所述支撑座206无需与侧壁固定,仅需作支撑用,避免水平滑轨202晃动。
39.实际处理前,滑块203可根据光学测距单元4的检测结果,预先在水平滑轨202上滑动以与待处理范围水平方向基本对齐,之后主要通过离子风机在竖直方向移动,以及运行参数等方面的调节保证消散处理效果,且减少水平方向运行晃动。当并排多组待消散物,和/或待处理范围出现较大变化时,滑块203沿水平滑轨202运行。
40.静电检测单元3,检测待消散物上的静电荷水平;静电检测单元通过柔性支撑臂连接在可调节支架2的所述滑块203上,静电检测单元3与待消散物的间距保持在5-25mm,优选10-20mm。将静电检测单元3连接在承载离子风机1的滑块203上,有利于将静电检测单元3的位置与离子风机1相对固定或者容易调整,使其反映的实时监测信息更便利和准确的通过离子风机1响应。
41.光学测距单元4,检测esd离子风机1出风面与待消散物的间距;所述光学测距单元4设置在esd离子风机1的出风面上,为红外线测距单元,包括发射管和接收管,具体可选红外线发射管和ccd位置接收器,接收反射的红外线光束,精确测算出离子风机出风面与待消散物的当前间距;控制模块,与可调节支架2和esd离子风机1电性连接,与静电检测单元3和光学测距单元4信号连接;根据静电检测单元3检测的初始静电荷水平确定esd离子风机1出风面与待消散物的预定间距,及esd离子风机1预定参数;根据光学测距单元4反馈的检测信号,比对所述预定间距,控制可调节支架2的运动,并以预定参数启动esd离子风机1;根据静电检测单元3检测的残余静电荷水平,确定待消散物何时移除。
42.具体的,控制模块包括信号接收子模块、计算比对子模块和命令发送子模块;信号接收子模块接受光学测距单元反馈的检测信号;计算比对子模块根据检测信号计算得到待消散物的当前间距d1,将当前间距d1与预定间距d0之差的绝对值与间距阈值t进行比对:a、|d
1-d0|≤t时,命令发送子模块对esd离子风机发出开始命令;或b、|d
1-d0|>t时,命令发送子模块对可调节支架发出运动命令,可调节支架根据运动命令以预定速度调节esd离子风机移动;所述间距阈值t通常取值为预定间距d0的1-5%。
43.其中,esd离子风机移动的预定速度vy与当前间距d1,满足以下关系:
;式中,ξ为esd离子风机转化的离子电荷密度,指单位体积内的离子电荷量;θ为esd离子风机出风面与水平面的夹角;q为静电检测单元检测到的电荷量;q为单头离子风机的风量;n为离子风机头数;t为工作时间,指静电检测单元检测到电荷后,可调节支架开始运动到除静电完成的时间,该工作时间为理想完成时间;实际的可调节支架运动时长与除静电时长之和小于等于该工作时间;当可调节支架无需运动即满足预定间距要求时,该工作时间约为除静电时间。
44.优选的,实际处理前,滑块203可根据光学测距单元4的检测结果,预先在水平滑轨202上滑动以与待处理范围水平方向基本对齐,之后主要通过离子风机在竖直方向移动(即预定速度vy主要体现离子风机在竖直方向的运动速度),以及运行参数等方面的调节保证消散处理效果,且减少水平方向运行晃动。当并排多组待消散物,和/或待处理范围出现较大变化时,滑块203沿水平滑轨202运行。
45.第二方面,基于所述分选机旁侧esd消散装置的静电消散方法,包括如下步骤:s1:采用静电检测单元3在待消散物被处理之前检测其上的初始静电荷水平,控制模块根据所述静电检测单元3反馈的检测信号,确定esd离子风机1出风面与待消散物的预定间距,以及esd离子风机1的预定参数;s2:采用光学测距单元4检测esd离子风机1出风面与待消散物的间距,控制模块根据光学测距单元4反馈的检测信号,比对所述预定间距,控制可调节支架2的运动,将esd离子风机1调整至预定间距后,以预定参数启动esd离子风机1;s3:静电检测单元3检测到残余静电荷水平小于预定阈值,控制模块发出移除信号。
46.第三方面,基于所述分选机100旁侧esd消散装置的安装方法,包括如下步骤:s1:采用开孔钻头在分选机100至少一个侧壁钻孔;s2:安装与所述孔适配的孔套;可选的,孔套的外径20-25cm,内径10-15cm,厚度4-8cm,且厚度方向的中部具有环形凹槽以容纳侧壁的壁体,防止侧壁钻孔边缘暴露而引起危险;s3:将esd离子风机通过可调节支架安装于分选机侧壁;优选的,在具有手把孔的侧壁处进行安装,可利用手把孔的固定位置而减少/避免对侧壁另外的打孔、焊接等操作;s4:将esd消散装置的电线与孔内电源连接。
47.同理,可根据需要在分选机旁侧设置若干台esd消散装置,已满足静电消散需求。
实施例
48.(1)安装分选机旁侧esd消散装置:s1:采用开孔钻头在分选机两侧壁各钻一个孔;该孔位于手把孔下方;s2:安装孔套,孔套的外径20cm,内径10cm,厚度4cm,且厚度方向的中部具有环形凹槽以容纳侧壁的壁体,防止侧壁钻孔边缘暴露;s3:将esd离子风机通过可调节支架安装于分选机侧壁的手把孔处;
s4:将esd消散装置的电线与孔内电源连接。
49.(2)esd消散装置,包括esd离子风机、可调节支架、静电检测单元、光学测距单元和控制模块。参考图1和3,具体的:1)esd离子风机,选用eh5600除静电离子风机,作用间距为35
±
1cm,有效作用面积为40
×
90cm2,风量2.3m3/min,风速1.3m/s,除静电时间在2s。
50.2)可调节支架,包括固定座、水平滑轨、滑块和竖直支撑杆及驱动部件(未示出),固定座将水平滑轨安装在分选机侧壁的手把孔上,滑块沿水平滑轨滑动,竖直支撑杆沿竖直方向可动的套接在滑块中,竖直支撑杆顶部水平固定u形风机架,esd离子风机可拆卸的夹持在u形风机架的两臂间,且esd离子风机出风面与水平面的夹角在-30
°
至30
°
之间可调。
51.3)静电检测单元,通过柔性支撑臂连接在可调节支架的所述滑块上,与待消散物的间距保持在15
±
2mm。
52.4)光学测距单元,设置在esd离子风机的出风面上,为红外线测距单元,包括红外线发射管和ccd位置接收器,接收反射的红外线光束,精确测算出离子风机出风面与待消散物的当前间距;5)控制模块,与可调节支架和esd离子风机电性连接,与静电检测单元和光学测距单元信号连接;根据静电检测单元检测的初始静电荷水平确定esd离子风机出风面与待消散物的预定间距,及esd离子风机预定参数;根据光学测距单元反馈的检测信号,比对所述预定间距,控制可调节支架的运动,并以预定参数启动esd离子风机;根据静电检测单元检测的残余静电荷水平,确定待消散物何时移除。
53.具体的,控制模块包括信号接收子模块、计算比对子模块和命令发送子模块;信号接收子模块接受光学测距单元反馈的检测信号;计算比对子模块根据检测信号计算得到待消散物的当前间距d1,将当前间距d1与预定间距d0之差的绝对值与间距阈值t(预定间距d0的约3%)进行比对:a、|d
1-d0|≤t时,命令发送子模块对esd离子风机发出开始命令;或b、|d
1-d0|>t时,命令发送子模块对可调节支架发出运动命令。
54.(3)基于所述分选机旁侧esd消散装置的静电消散方法,包括如下步骤:s1:采用静电检测单元在待消散物被处理之前检测其上的初始静电荷水平,控制模块根据所述静电检测单元反馈的检测信号,确定esd离子风机出风面与待消散物的预定间距,以及esd离子风机的预定参数;s2:采用光学测距单元检测esd离子风机出风面与待消散物的间距,控制模块根据光学测距单元反馈的检测信号,比对所述预定间距,控制可调节支架的运动,将esd离子风机调整至预定间距后,以预定参数启动esd离子风机;s3:静电检测单元检测到残余静电荷水平小于预定阈值,控制模块发出移除信号。
实施例
55.(1)安装分选机旁侧esd消散装置:s1:采用开孔钻头在分选机两侧壁各钻一个孔;该孔位于手把孔下方;s2:安装孔套,孔套的外径25cm,内径15cm,厚度6cm,且厚度方向的中部具有环形凹槽以容纳侧壁的壁体,防止侧壁钻孔边缘暴露;
s3:将esd离子风机通过可调节支架安装于分选机侧壁的手把孔处;s4:将esd消散装置的电线与孔内电源连接。
56.(2)esd消散装置,包括esd离子风机、可调节支架、静电检测单元、光学测距单元和控制模块。参考图2和3,具体的:1)esd离子风机,选用三头离子风机,作用间距为60
±
2cm,有效作用面积为50
×
100cm2,风量3.0m3/min,风速1.3m/s,除静电时间在1s。每分钟换气次数约30次,三头离子风机全开;当待消散物静电荷水平较低或待消散物排列密度较低,每分钟换气次数仅需约20次时,打开三头离子风机中的两个即可。
57.2)可调节支架,包括固定座、水平滑轨、滑块和竖直支撑杆及驱动部件(未示出),固定座将水平滑轨安装在分选机侧壁的手把孔上,滑块沿水平滑轨滑动,竖直支撑杆沿竖直方向可动的套接在滑块中,竖直支撑杆顶部水平固定u形风机架,esd离子风机可拆卸的夹持在u形风机架的两臂间,且esd离子风机出风面与水平面的夹角在-30
°
至30
°
之间可调。
58.3)静电检测单元,通过柔性支撑臂连接在可调节支架的所述滑块上,与待消散物的间距保持在15
±
2mm。
59.4)光学测距单元,设置在esd离子风机的出风面上,为红外线测距单元,包括红外线发射管和ccd位置接收器,接收反射的红外线光束,精确测算出离子风机出风面与待消散物的当前间距;5)控制模块,与可调节支架和esd离子风机电性连接,与静电检测单元和光学测距单元信号连接;根据静电检测单元检测的初始静电荷水平确定esd离子风机出风面与待消散物的预定间距,及esd离子风机预定参数;根据光学测距单元反馈的检测信号,比对所述预定间距,控制可调节支架的运动,并以预定参数启动esd离子风机;根据静电检测单元检测的残余静电荷水平,确定待消散物何时移除。
60.具体的,控制模块包括信号接收子模块、计算比对子模块和命令发送子模块;信号接收子模块接受光学测距单元反馈的检测信号;计算比对子模块根据检测信号计算得到待消散物的当前间距d1,将当前间距d1与预定间距d0之差的绝对值与间距阈值t(预定间距d0的约3%)进行比对:a、|d
1-d0|≤t时,命令发送子模块对esd离子风机发出开始命令;或b、|d
1-d0|>t时,命令发送子模块对可调节支架发出运动命令。
61.(3)基于所述分选机旁侧esd消散装置的静电消散方法,包括如下步骤:s1:采用静电检测单元在待消散物被处理之前检测其上的初始静电荷水平,控制模块根据所述静电检测单元反馈的检测信号,确定esd离子风机出风面与待消散物的预定间距,以及esd离子风机的预定参数;s2:采用光学测距单元检测esd离子风机出风面与待消散物的间距,控制模块根据光学测距单元反馈的检测信号,比对所述预定间距,控制可调节支架的运动,将esd离子风机调整至预定间距后,以预定参数启动esd离子风机;s3:静电检测单元检测到残余静电荷水平小于预定阈值,控制模块发出移除信号。
62.以上介绍了本发明的较佳实施方式,旨在使得本发明的精神更加清楚和便于理解,并不是为了限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所做的修改、替换、改进,均应包含在本发明所附的权利要求概括的保护范围之内。
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