坩埚自动清洗机的制作方法

坩埚自动清洗机
【技术领域】
1.本技术涉及机械自动化领域，特别涉及一种坩埚自动清洗机。


背景技术：

2.单晶硅棒是生产单晶硅片的原材料，随着国内和国际市场对单晶硅片需求量的快速增加，单晶硅棒的市场需求也呈快速增长的趋势，制作单晶硅棒所使用的石英坩埚的需求量也快速增加。石英坩埚外表面的质量，是否光滑、洁净直接关系到石英坩埚的熔炼产品质量和石英坩埚本身的使用寿命。目前对于石英砂锅的清洗多为人工清洗，劳动成本过高、效率过低、除杂不干净，所制作的石英坩埚质量无法保证。
3.因此，有必要对现有技术予以改良以克服现有技术中的所述缺陷。


技术实现要素：

4.本技术的目的在于提供一种自动高效且可清除石英坩埚杂质的坩埚自动清洗机。
5.本技术的目的是通过以下技术方案实现：一种坩埚自动清洗机，包括支架、设置于所述支架内且沿水平方向依次安装的去污酸化装置、清洗装置和脱水装置以及与支架连接的坩埚移动装置；
6.其中，所述支架上设置有导轨，所述坩埚移动装置沿所述导轨移动，将所述坩埚依次放入所述去污酸化装置、所述清洗装置和所述脱水装置进行洗涤处理。
7.进一步的，所述去污酸化装置包括依次连接的预洗室、酸化室和第一漂洗室。
8.进一步的，所述第一漂洗室内设有第一传输机构，所述第一传输机构用以将所述坩埚在所述漂洗槽内从一端移动到另一端。
9.进一步的，所述清洗装置包括相邻设置超声室和高压喷淋室，所述超声室靠近所述去污酸化装置设置。
10.进一步的，所述高压喷淋室内的水压设置为10mpa。
11.进一步的，所述清洗装置还包括设置在所述脱水装置和所述高压喷淋室之间的第二漂洗室。
12.进一步的，所述第二漂洗室内设有用于将所述坩埚在所述第二漂洗室内移动的第二传输机构。
13.进一步的，所述脱水装置包括真空干燥机。
14.进一步的，所述坩埚移动装置设置为机械臂，所述机械臂抓取所述坩埚后带动所述坩埚移动。
15.进一步的，所述机械臂设有三个。
16.与现有技术相比，本技术具有如下有益效果：本装置使坩埚依次经历去污酸化装置中去除杂质的酸化反应、清洗装置中去除表面残留物的处理和脱水装置的脱水过程，提高坩埚的清洗效果；通过坩埚移动装置移动坩埚，避免坩埚搬运过程中造成污染，保证了坩埚质量的同时提高减小了工人的劳动强度，提高了坩埚的清洗效率。
【附图说明】
17.图1是本技术结构正视图。
18.图2是本技术结构俯视图。
19.图3是本技术结构侧视图。
【具体实施方式】
20.下面将结合附图对本技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
21.在本技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
22.在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
23.此外，下面所描述的本技术不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。在本技术描述中，轴线方向与高度方向一致。
24.请参见图1至图3，本技术提供一种坩埚自动清洗机100，可用于清洗坩埚，提高坩埚的纯净度，本实施例中坩埚可为石英坩埚，在其他实施例中，也可为种类的坩埚。坩埚自动清洗机100包括支架1、设置在支架1内且沿水平方向依次安装的去污酸化装置、清洗装置和脱水装置8以及连接在支架1 上用于移动坩埚的坩埚移动装置9。支架1将去污酸化装置、清洗装置和脱水装置8依次相连，支架1上设置有导轨11，坩埚移动装置9沿导轨11移动，将坩埚依次放入去污酸化装置、清洗装置和脱水装置8进行处理，坩埚通过去污酸化装置用于将其表面粘接的烧结物杂质转化成可溶入水的化合物，以提高坩埚的纯净度；通过清洗机构对坩埚进行深度清理，以进一步清除在坩埚表面粘接牢固的残留物；通过脱水机构为清洗后的坩埚脱水，避免坩埚上的水渍自动风干留下痕迹，使经由坩埚自动清洗机100清洗过的坩埚可直接使用，快捷方便。
25.具体的，去污酸化装置包括依次连接的预洗室2、酸化室3和第一漂洗室4，坩埚先通过坩埚移动装置9倒扣放入预洗室2冲洗表面易清理的残留物，其中，预洗室2顶部设置有开口，坩埚通过坩埚移动装置9从顶部进入预洗室2内腔，预洗室2顶部设置有可自动开合的第一气缸门21，第一气缸门21在坩埚进入预洗室2后关闭，避免洗涤水溅出。预洗室2内设置有用于安放坩埚的定位架，定位架中心设置有用于清洗坩埚内壁的喷淋嘴，以对坩埚内壁进行冲洗，预洗室2侧壁上安装喷淋管，喷淋管设为l形，且位于坩埚的侧壁和上壁，喷淋管上设置有若干喷淋孔以对坩埚外壁进行冲洗，喷淋管和喷淋嘴与水泵相连，水泵可设置在预洗室2内或预洗室2外，在此不做具体限定。为使坩埚能得到全面的清洗，定位架可沿其轴
心旋转，带动坩埚旋转，使喷淋管和喷淋嘴对坩埚进行全方位清洗，提高坩埚的清洗效果。为保证预洗室2的预洗效果，预洗时间设置为30s。预洗结束后，坩埚移动装置9将坩埚从预洗室2转移至酸化室3，酸化室3通过设置在顶部的第二气缸门31控制开合。酸化室3内设置有强酸，如硝酸、盐酸、硫酸等，在此不做具体限定。坩埚被浸泡入强酸后，坩埚上的烧结物杂质与强酸反应被转化成可溶入水的化合物，本实施例中，为保证化学反应效果，将坩埚的浸泡时间设为5分钟，使烧结物杂质与强酸反应充分。由于浸泡时间较长，为提高坩埚自动清洗机100的效率，将酸化室3设置两个工位，使其可通过进行两个坩埚的浸泡。酸化结束后，坩埚移动装置9将坩埚从酸化室3 内抓，并将坩埚沿第一漂洗室4顶部移动至第一漂洗室4内腔进行漂洗，第一漂洗室4顶部可设置有气缸门或不设置气缸门，在此不做具体限定。坩埚进入第一漂洗室4后通过如上述预洗内的定位架、喷淋嘴、喷淋管以及水泵对坩埚进行清洗，以冲洗坩埚表面的酸性溶液和易于清洗的残留物。
26.清洗装置包括相邻设置超声室5和高压喷淋室6，超声室5靠近去污酸化装置设置。具体的，超声室5靠近第一漂洗室4设置，当坩埚在第一漂洗室4 内清洗完毕后，坩埚通过坩埚移动装置9从第一漂洗室4移动至超声室5内进行超声处理，位于坩埚上的残留物被设置在超声室5内的超声机构振动的松散或直接振落。高压喷淋室6设置在超声室5和脱水装置8之间，高压喷淋室 6顶部具有开口，开口处设置有控制开口闭合的第三气缸门61，高压喷淋室 6内设有与预洗室2内相同的定位架、喷淋嘴以及喷淋管对坩埚进行清洗，高压喷淋室6内的喷淋嘴和喷淋管与高压水泵连接，使沿喷淋嘴和喷淋管喷射出的水压为高压水流，以提高高压喷淋是内的喷淋嘴和喷淋管的清洗力度。本实施例中，高压水泵为设置在高压喷淋是内的喷淋嘴和喷淋管提供 10mpa的水压。为进一步提高清洗效果和保证坩埚表面在进入脱水装置8之前保持一定的温度，使坩埚在脱水后表面不产生水痕，高压喷淋室6采用热水进行清洗，优选的，水温控制在45
°
～70
°
之间。
27.本实施例中，进一步提高对坩埚的清洁力度，清洗装置还包括设置在脱水装置8和高压喷淋室6之间的第二漂洗室7，用以对从高压喷淋室6内出来的坩埚进一步进行清洗，第二漂洗室7内的设备与第一漂洗室4内的设备一致且第二漂洗室7内所用水的水温为45
°
～70
°
之间。
28.本实施例中，为保证脱水装置8的脱水效果和节省能源，将脱水装置8 设置为真空干燥机8，坩埚沿设在真空干燥机8顶部的开口进入真空干燥机8 内腔，开口通过第四气缸门81控制开合，真空干燥机8通过抽离内腔的空气使其内腔为真空或近似为真空，是气压降低从而降低水的沸点，使依附在坩埚上的水只需加热至较低的温度即可使水沸腾蒸发，节约脱水装置8加热时间，节省电量的损耗，同时也加快坩埚的烘干脱水时间。为进一步提高坩埚自动清洗机100的效率，本实施例中，真空干燥机8设置有两个工位，可同时对两个坩埚同时进行脱水。
29.坩埚移动装置9设置为机械臂9，机械臂9抓取坩埚后带动所述坩埚移动，以放入不用的位置进行处理，本实施例中，为提高坩埚自动清洗机100 的运作效率，机械臂9设置有三个，分别为第一机械臂91，第二机械臂92 和第三机械臂93，其中，未清洗的坩埚放置在设置于预洗室2远离酸化室3 一侧的放置台12，第一机械臂91将坩埚从放置台12抓起后依次将坩埚放入预洗室2、酸化室3和第一漂洗室4内进行处理；第二机械臂92将坩埚从第一漂洗室4抓起依次放入超声室5、高压喷淋室6和第二漂洗室7进行处理；第三机械臂93将坩埚从
第二漂洗室7内抓起放入真空干燥机8进行处理。
30.为简化机械臂9的控制流程，防止不同机械臂9之间的移动形成干扰，本实施例中，将第一漂洗室4和第二漂洗室7都设置有两个工位，且两个工位相互连通，此时，第一漂洗室4内设置第一传输机构，第一机械臂91将坩埚放入第一漂洗室4靠近酸化室3的工位上进行清洗，当清洗结束后，第一传输机构将坩埚移动至第一漂洗室4靠近超声室5的工位上，等待第二机械臂92的抓取；第二漂洗室7内设置第二传输机构，第二机械臂92将坩埚放入第二漂洗室7靠近高压喷淋室6的工位上进行清洗，当清洗结束后，第二传输机构将坩埚移动至第二漂洗室7靠近真空干燥机8的工位上，等待第三机械臂93的抓取。通过将第一漂洗室4和第二漂洗室7设置两个工位，使不同的机械臂9之间沿导轨11移动的位置互不重复和干扰。
31.综上所述，通过设置不同的室对坩埚进行处理，提高了坩埚的清理效果；通过设置多个机械臂9移动坩埚，使坩埚的移动过程自动化，显著提高生产效率，降低生产成本，减轻工人劳动强度，且避免坩埚搬运过程中造成污染。
32.上述仅为本技术的一个具体实施方式，其它基于本技术构思的前提下做出的任何改进都视为本技术的保护范围。