定點(diǎn)清洗機(jī)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種多晶硅還原爐清洗機(jī)構(gòu)，尤其是一種定點(diǎn)清洗機(jī)構(gòu)。氣源管的輸出端與氣動(dòng)三聯(lián)件的輸入端連接，氣動(dòng)三聯(lián)件的輸出端與電磁閥組的輸入端連接，電磁閥的輸出端分別與壓力控制器、提升氣缸連接，三維旋轉(zhuǎn)噴頭通過提升桿與提升氣缸的活塞聯(lián)動(dòng)連接，提升氣缸被活塞隔離成上氣腔、下氣腔。上述結(jié)構(gòu)氣動(dòng)三聯(lián)件在使用的時(shí)候在鐘罩外，不僅可以通過控制進(jìn)行任意定點(diǎn)清洗，而且避免了油脂對多晶硅鐘罩內(nèi)腔的污染，穩(wěn)定了多晶硅的產(chǎn)品質(zhì)量，克服了在酸性、堿性、水霧及爆炸性危險(xiǎn)環(huán)境下儀表選型難的問題，消除了儀表電火花誘發(fā)的氫氣爆炸問題，保證了設(shè)備使用安全，同時(shí)降低了設(shè)備制造成本。
【專利說明】定點(diǎn)清洗機(jī)構(gòu)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種多晶硅還原爐清洗機(jī)構(gòu)，尤其是一種定點(diǎn)清洗機(jī)構(gòu)。

【背景技術(shù)】
[0002]多晶硅，是單質(zhì)硅的一種形態(tài)。熔融的單質(zhì)硅在過冷條件下凝固時(shí)，硅原子以金剛石晶格形態(tài)排列成許多晶核，如這些晶核長成晶面取向不同的晶粒，則這些晶粒結(jié)合起來，就結(jié)晶成多晶硅。利用價(jià)值:從目前國際太陽電池的發(fā)展過程可以看出其發(fā)展趨勢為單晶硅、多晶硅、帶狀硅、薄膜材料(包括微晶硅基薄膜、化合物基薄膜及染料薄膜)。
[0003]多晶娃的制造工藝中有個(gè)環(huán)節(jié)是利用還原爐進(jìn)打還原的工序，而多晶娃還原工段鐘罩清洗過程中需要定點(diǎn)位置清洗的，現(xiàn)有技術(shù)中就存在兩個(gè)問題，一個(gè)是解決不了定點(diǎn)清洗的實(shí)際需求，另外一個(gè)是靠絲杠作為升降機(jī)構(gòu)，絲杠升降因?yàn)樾枰蜐櫥?，在清洗過程中對鐘罩內(nèi)腔造成油污染，進(jìn)而影響多晶硅的品質(zhì)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于，提供一種可以進(jìn)行定點(diǎn)清洗、不影響多晶硅品質(zhì)的定點(diǎn)清洗機(jī)構(gòu)。
[0005]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種定點(diǎn)清洗機(jī)構(gòu)，包括氣源管、氣動(dòng)三聯(lián)件、電磁閥組、壓力控制器、提升氣缸、三維旋轉(zhuǎn)噴頭，氣源管的輸出端與氣動(dòng)三聯(lián)件的輸入端連接，氣動(dòng)三聯(lián)件的輸出端與電磁閥組的輸入端連接，電磁閥的輸出端分別與壓力控制器、提升氣缸連接，三維旋轉(zhuǎn)噴頭通過提升桿與提升氣缸的活塞聯(lián)動(dòng)連接，提升氣缸被活塞隔離成上氣腔、下氣腔。
[0006]本發(fā)明的進(jìn)一步設(shè)置為:氣動(dòng)三聯(lián)件是由過濾器、減壓閥和油霧器，過濾器作為氣動(dòng)三聯(lián)件的輸入端與氣源管連接，減壓閥作為氣動(dòng)三聯(lián)件的輸出端與電磁閥組連接。
[0007]本發(fā)明的進(jìn)一步設(shè)置為:電磁閥組包括三位五通電磁閥、二位三通電磁閥，減壓閥與三位五通電磁閥連接，三位五通電磁閥與阻尼閥連接，阻尼閥與二位三通電磁閥連接，二位三通電磁閥作為電磁閥組的輸出端。
[0008]本發(fā)明的進(jìn)一步設(shè)置為:三位五通電磁閥與兩個(gè)阻尼閥連接，兩個(gè)阻尼閥分別連接一個(gè)二位三通電磁閥，兩個(gè)二位三通電磁閥分別與兩個(gè)壓力控制器連接，兩個(gè)二位三通電磁閥分別與提升氣缸的上腔體、下腔體連接。
[0009]上述結(jié)構(gòu)可以用常規(guī)的儀表和控制元器件在鐘罩外部外部組成一個(gè)在全行程范圍內(nèi)任意位置上定點(diǎn)清洗的控制機(jī)構(gòu)，氣動(dòng)三聯(lián)件在使用的時(shí)候在鐘罩外，避免了油脂對多晶硅鐘罩內(nèi)腔的污染，穩(wěn)定了多晶硅的產(chǎn)品質(zhì)量，克服了在酸性、堿性、水霧及爆炸性危險(xiǎn)環(huán)境下儀表選型難的問題，消除了儀表電火花誘發(fā)的氫氣爆炸問題，保證了設(shè)備使用安全，同時(shí)降低了設(shè)備制造成本。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0011]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)簡圖；
[0012]圖2為實(shí)施例的計(jì)算示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0013]參考圖1可知，本發(fā)明一種定點(diǎn)清洗機(jī)構(gòu)，包括氣源管1、氣動(dòng)三聯(lián)件2、電磁閥組
3、壓力控制器4、提升氣缸5、三維旋轉(zhuǎn)噴頭6，氣源管I與過濾器21連接，減壓閥22與三位五通電磁閥31連接，三位五通電磁閥31連接后端連接兩個(gè)阻尼閥32，兩個(gè)阻尼閥32分別連接一個(gè)二位三通電磁閥33，兩個(gè)二位三通電磁閥33分別連接提升氣缸5的上氣腔、下氣腔，每條二位三通電磁閥33與提升氣缸5連接的管路上分別連接一個(gè)壓力控制器4，三維旋轉(zhuǎn)噴頭6通過提升桿7與提升氣缸5的活塞聯(lián)動(dòng)連接，油霧器在圖中未標(biāo)識(shí)，油霧器、減壓閥22、過濾器21構(gòu)成氣動(dòng)三聯(lián)件2，二位三通電磁閥33、三位五通電磁閥31、阻尼閥32構(gòu)成電磁閥組3。
[0014]由于鐘罩在清洗過程中，是處于全封閉狀態(tài)下密閉容器內(nèi)進(jìn)行的，而且每個(gè)清洗流程有三分之二的時(shí)間是在200bar的網(wǎng)狀高壓水掃射狀態(tài)下工作的，并有5%_10%的堿液介質(zhì)，同時(shí)所處的大環(huán)境又是防爆區(qū)域，常規(guī)的儀表在這樣的環(huán)境狀態(tài)中工作很不理想。在分析總結(jié)了各種儀器儀表及檢測方法后，最為簡單實(shí)用的方法是采用氣缸行程時(shí)間t對標(biāo)準(zhǔn)電流4-20mA信號(hào)的關(guān)系來進(jìn)行處理。假設(shè)進(jìn)、出提升氣缸的氣源管管徑一樣，均為d，外部供氣壓力為P且是穩(wěn)定狀態(tài)，提升氣缸的密封面積為S (常量)，高度為H，提升氣缸被隔離密封板分開、關(guān)方向兩個(gè)容室vl、v2，當(dāng)電磁閥動(dòng)作后，開關(guān)兩個(gè)容室(上氣腔與下氣腔)容積在進(jìn)氣壓力和排氣壓力的改變下，隨著行程高度h改變而發(fā)生變化，而在單位時(shí)間內(nèi)，通過氣源管補(bǔ)氣和排氣Λ V是一樣的，既跟Λ vl和Λ ν2相同如左圖所示，推算全行程所需的時(shí)間與氣源管管徑d高度的關(guān)系:(I)單位時(shí)間內(nèi)通過氣源管所發(fā)生的體積變化量Δ v=nd2/4Pt, d-氣源管內(nèi)徑；P-氣源壓力；t-單位時(shí)間；(2)開方向容室容積為Vl=Sh;
(3)關(guān)方向容室容積為v2=S (H-h)，S—活塞面積；如圖2所示。
[0015]實(shí)際上單位時(shí)間內(nèi)所有的容器氣體改變量和通過氣源管的進(jìn)氣量是近似相同的，即有:Δν=Δ ν1=Δ ν2，Δ vl的最小與最大變化量為O和SH,則有:n d2/4Pt=Sh，h/t=nd2/4PS=k (常量)。
[0016]通過上式可以看出單位時(shí)間內(nèi)的行程h與時(shí)間t是線性關(guān)系，當(dāng)提升氣缸的高度一定時(shí)，在外部供氣氣源壓力穩(wěn)定的狀態(tài)下，提升氣缸走完一個(gè)單行程的時(shí)間是可以計(jì)算出來的，因此要定點(diǎn)清洗就可以變得很容易實(shí)現(xiàn)了。實(shí)際應(yīng)用過程中，還需要考慮提升氣缸行走時(shí)的摩擦阻力及三維旋轉(zhuǎn)噴頭的動(dòng)載影響等因素，需要到現(xiàn)場進(jìn)行分組測定一個(gè)修正系數(shù)kl和真正走完一個(gè)單行程的時(shí)間T。故有，全行程范圍內(nèi)時(shí)間T與行程h的關(guān)系為:h/T=n d2/4PS=k*kl。
[0017]而本發(fā)明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的功能實(shí)現(xiàn):
[0018]理論上，不管需要定點(diǎn)清洗的位置在鐘罩內(nèi)任何位置，都可以實(shí)現(xiàn)，定時(shí)功能通過PLC控制系統(tǒng)的計(jì)時(shí)和邏輯時(shí)間順序來控制，利用氣源管路上的兩個(gè)二位三通電磁閥來體現(xiàn)。用于實(shí)現(xiàn)定點(diǎn)定時(shí)的設(shè)備主要是PLC控制系統(tǒng)和阻尼閥，以及二位三通電磁閥。阻尼閥的作用是用于調(diào)節(jié)通過氣源管內(nèi)的氣源流速和進(jìn)氣量的多少，以達(dá)到調(diào)節(jié)提升氣缸的開行程和關(guān)行程的快慢。二位三通電磁閥的作用是:當(dāng)提升氣缸通過PLC控制系統(tǒng)內(nèi)部計(jì)算，到達(dá)需要定點(diǎn)清洗的位置時(shí)，發(fā)出關(guān)斷氣路的開、關(guān)信號(hào)給這兩個(gè)二位三通電磁閥，二位三通電磁閥得電后動(dòng)作，將提升氣缸的進(jìn)出口氣路鎖定，使提升氣缸內(nèi)開、關(guān)方向(與上氣腔、下氣腔對應(yīng))兩個(gè)氣腔內(nèi)的進(jìn)、出氣流鎖定，保持壓力在某個(gè)壓力值上平衡，即提升桿穩(wěn)定在這個(gè)需要定點(diǎn)清洗的位置上，根據(jù)設(shè)定的定點(diǎn)清洗時(shí)間噴射。當(dāng)定點(diǎn)清洗的設(shè)定時(shí)間執(zhí)行完畢后，PLC控制系統(tǒng)再發(fā)出關(guān)開的DO命令信號(hào)，使二位三通電磁閥恢復(fù)原來的狀態(tài)，提升氣缸在其內(nèi)部兩個(gè)進(jìn)出氣腔的壓力差的推動(dòng)下，繼續(xù)沿原來的動(dòng)作方向進(jìn)退，按設(shè)定程序往下執(zhí)行命令。
[0019]在程序控制方面，為了在CRT控制畫面上體現(xiàn)提升氣缸的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)位置，當(dāng)PLC控制系統(tǒng)執(zhí)行高壓噴槍從第一行程到第二行程，或從第二行程回到第一行程的轉(zhuǎn)換控制DO開關(guān)量命令發(fā)出時(shí)，同時(shí)觸發(fā)PLC控制系統(tǒng)內(nèi)部另一個(gè)計(jì)時(shí)器，開始計(jì)時(shí)，并將這個(gè)時(shí)間轉(zhuǎn)化成4-20mA標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，再通過其他換算，將提升氣缸的行程(高壓噴槍的實(shí)時(shí)位置)反映在CRT控制畫面上。
[0020]本實(shí)施例中的壓力控制器(壓力開關(guān))的作用，是為自動(dòng)清洗等提供提升氣缸的到達(dá)第一或第二行程的開關(guān)量信號(hào)用的，理論上，當(dāng)提升氣缸內(nèi)部開、關(guān)兩個(gè)氣腔內(nèi)的壓力為O時(shí)，就說明提升氣缸已到達(dá)第二或第一行程位置。事實(shí)上，在某一小段時(shí)間內(nèi)(比如說1-5秒)，這種測量方法，因某些外部因素的影響，可能存在一定的誤差，但不會(huì)很大，也不會(huì)存在累計(jì)誤差，因?yàn)樘嵘龤飧自诘谝恍谐獭⒌诙谐袒蚨c(diǎn)清洗的位置上停留的時(shí)間比較長，由于兩氣腔壓力不同步存在的壓差(產(chǎn)生誤差的關(guān)鍵和最主要的因素)在較長時(shí)間內(nèi)，會(huì)隨著壓力的平衡消失掉，最終兩室壓力平衡，提升桿穩(wěn)定在設(shè)定位置上。
[0021]顯然，上述實(shí)施例僅僅是為了清楚的說明所做的舉例，而并非對實(shí)施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無需也無法對所有的實(shí)施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動(dòng)仍處于本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種定點(diǎn)清洗機(jī)構(gòu)，其特征在于:包括氣源管、氣動(dòng)三聯(lián)件、電磁閥組、壓力控制器、提升氣缸、三維旋轉(zhuǎn)噴頭，氣源管的輸出端與氣動(dòng)三聯(lián)件的輸入端連接，氣動(dòng)三聯(lián)件的輸出端與電磁閥組的輸入端連接，電磁閥的輸出端分別與壓力控制器、提升氣缸連接，三維旋轉(zhuǎn)噴頭通過提升桿與提升氣缸的活塞聯(lián)動(dòng)連接，提升氣缸被活塞隔離成上氣腔、下氣腔。
2.按照權(quán)利要求1所述的定點(diǎn)清洗機(jī)構(gòu)，其特征在于:氣動(dòng)三聯(lián)件是由過濾器、減壓閥和油霧器，過濾器作為氣動(dòng)三聯(lián)件的輸入端與氣源管連接，減壓閥作為氣動(dòng)三聯(lián)件的輸出端與電磁閥組連接。
3.按照權(quán)利要求2所述的定點(diǎn)清洗機(jī)構(gòu)，其特征在于:電磁閥組包括三位五通電磁閥、二位三通電磁閥，減壓閥與三位五通電磁閥連接，三位五通電磁閥與阻尼閥連接，阻尼閥與二位三通電磁閥連接,二位三通電磁閥作為電磁閥組的輸出端。
4.按照權(quán)利要求3所述的定點(diǎn)清洗機(jī)構(gòu)，其特征在于:三位五通電磁閥與兩個(gè)阻尼閥連接，兩個(gè)阻尼閥分別連接一個(gè)二位三通電磁閥，兩個(gè)二位三通電磁閥分別與兩個(gè)壓力控制器連接，兩個(gè)二位三通電磁閥分別與提升氣缸的上腔體、下腔體連接。
【文檔編號(hào)】B08B3/02GK104070029SQ201310106660
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2013年3月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月28日
【發(fā)明者】東方龍, 周曉華, 周友洋 申請人:金華申宇環(huán)保設(shè)備有限公司