物料灌裝裝置和物料的灌裝方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及化工機械領(lǐng)域，具體地，涉及一種物料灌裝裝置和物料的灌裝方法。
【背景技術(shù)】
[0002]MO源即高純金屬有機化合物，是采用金屬有機化學氣相沉積(MOCVD)技術(shù)進行外延生長時的支撐材料，如GaAs、GaN、InP、AlGaAs等化合物半導體超薄型膜材料，可用來生產(chǎn)LED外延片、HEMT器件、半導體激光器、太陽能電池等；是發(fā)展光電子產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵材料之一，也是生產(chǎn)高亮度、超高亮度發(fā)光材料及大規(guī)模集成電路的必備原料。MO源具有非?；顫姷幕瘜W性質(zhì)，對空氣和水汽極為敏感，在空氣中會瞬間自燃，遇水則發(fā)生猛烈爆炸。因此，MO源的灌裝需要在密閉且無02、無H20的環(huán)境下進行。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，公知的MO源灌裝方式是在無氧無水惰性氣氛手套箱內(nèi)灌裝。手套箱是將高純惰性氣體充入箱體內(nèi)，并循環(huán)過濾掉其中的活性物質(zhì)的實驗室設備，其主要由主箱體、過渡室兩部分組成。主箱體上有兩個(或兩個以上)手套操作接口，以便于操作者操作。另外，在箱體的前面(或前后)設有觀察窗，操作者能夠清楚地觀察到箱體內(nèi)的操作過程，使得操作過程直觀地展現(xiàn)在操作者的眼前。在灌裝的過程中，由于MO源的部分種類具有極易揮發(fā)的特性，因此，容易使得手套箱內(nèi)充斥氣態(tài)MO源，這使得手套箱中的吸附物(如有機溶劑吸附柱)大量被消耗，需要頻繁更換。
[0004]隨著市場經(jīng)濟的快速發(fā)展、電子技術(shù)應用領(lǐng)域的日益擴大，MO源的市場需求量大幅度增加，用于灌裝MO源的鋼瓶的規(guī)格也隨之不斷放大，由最初的500g，100g放大到8kg，16kg甚至更大，由于灌裝之后的鋼瓶較重，因此在人工移動鋼瓶的過程中，鋼瓶容易滑脫從而損壞手套箱，進而有可能引發(fā)MO源燃燒，這使得手套箱內(nèi)純手工操作變得更加困難，存在較大的安全隱患。
[0005]由此可以得出，傳統(tǒng)的人工灌裝方式已難以滿足需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種物料灌裝裝置，該物料灌裝裝置在不需要手套箱等附加設備的情況下，能夠?qū)ξ锪线M行安全的灌裝。
[0007]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種物料灌裝裝置，其中，該物料灌裝裝置包括:物料源、待灌裝的容器、物料輸送管路系統(tǒng)和氣體管路系統(tǒng)，該物料輸送管路系統(tǒng)將所述物料源與所述容器連接，該氣體管路系統(tǒng)與所述物料輸送管路系統(tǒng)和所述容器均能夠連通，所述氣體管路系統(tǒng)用于將所述物料輸送管路系統(tǒng)和所述氣體管路系統(tǒng)中的空氣和水蒸氣排出。
[0008]優(yōu)選地，所述物料輸送管路系統(tǒng)包括物料輸送管路和設置在所述物料輸送管路上的第一閥門，所述物料輸送管路的物料入口端連接于所述物料源，所述物料輸送管路的物料出口端連接于所述容器的物料入口，所述物料灌裝裝置還包括控制裝置，該控制裝置與所述第一閥門連接并控制所述第一閥門的開閉。
[0009]優(yōu)選地，所述第一閥門為氣動閥，所述氣動閥與電磁閥連接，所述控制裝置與所述電磁閥電連接并通過所述電磁閥控制所述氣動閥的開閉。
[0010]優(yōu)選地，所述容器位于稱重裝置上，所述稱重裝置電連接于所述控制裝置，以將重量信號傳遞給所述控制裝置，當該重量信號指示所述容器的重量到達預定值時，所述控制裝置控制所述第一閥門關(guān)閉。
[0011]優(yōu)選地，所述氣體管路系統(tǒng)包括氣體管路以及連接所述物料輸送管路和所述氣體管路的連接管路，所述氣體管路的第一氣體出口端連接于所述容器的氣體出入口，所述物料灌裝裝置還包括連接于所述氣體管路的氣體入口端的置換氣體源，該置換氣體源能夠通過所述氣體管路和所述連接管路而向所述物料輸送管路系統(tǒng)中充入置換氣體，從而將所述物料輸送管路系統(tǒng)和所述氣體管路系統(tǒng)中的空氣和水蒸氣排出。
[0012]優(yōu)選地，所述氣體管路系統(tǒng)包括氣體管路以及連接所述物料輸送管路和所述氣體管路的連接管路，所述氣體管路的第一氣體出口端連接于所述容器的氣體出入口，所述物料灌裝裝置還包括連接于所述氣體管路的第二氣體出口端的抽真空裝置，該抽真空裝置能夠通過所述氣體管路和所述連接管路而將所述物料輸送管路中抽真空，從而將所述物料輸送管路系統(tǒng)和所述氣體管路系統(tǒng)中的空氣和水蒸氣排出。
[0013]優(yōu)選地，所述物料灌裝裝置還包括連接于所述氣體管路與所述抽真空裝置之間的緩沖罐，所述連接管路的一端連接于所述物料輸送管路的所述物料出口端和所述第一閥門之間的部分，另一端連接于所述氣體管路。
[0014]優(yōu)選地，所述緩沖罐容納于冷卻裝置中。
[0015]優(yōu)選地，所述物料輸送管路系統(tǒng)和/或所述氣體管路系統(tǒng)上還設置有檢漏裝置。
[0016]優(yōu)選地，所述容器設置為多個，并且多個所述容器并聯(lián)地連接在所述物料輸送管路系統(tǒng)和所述氣體管路系統(tǒng)上，以相互獨立地進行所述物料的灌裝。
[0017]通過上述技術(shù)方案，本申請?zhí)峁┑奈锪瞎嘌b裝置通過設置氣體管路系統(tǒng)為待灌裝的物料提供了合適的氣體氛圍，物料在這種氣體氛圍下灌裝到容器3中并且同時不會與物料輸送管路系統(tǒng)中的氣體發(fā)生化學反應。本申請?zhí)峁┑奈锪瞎嘌b裝置使得物料的灌裝工作脫離手套箱等附加設備的限制，保證了灌裝的安全性。
[0018]在上述技術(shù)方案的基礎上，本發(fā)明還提供一種物料的灌裝方法，其中，所述灌裝方法包括利用本發(fā)明提供的物料灌裝裝置進行灌裝的以下步驟:
[0019]a、通過所述氣體管路系統(tǒng)將物料管路系統(tǒng)和氣體管路系統(tǒng)中的空氣和水蒸氣排出；
[0020]b、打開物料源，通過所述物料管路輸送系統(tǒng)向所述容器中灌裝所述物料，當灌裝完成時，關(guān)閉所述物料源；
[0021]C、將完成灌裝的所述容器與所述氣體管路系統(tǒng)和所述物料輸送管路系統(tǒng)斷開。
[0022]優(yōu)選地，所述物料輸送管路系統(tǒng)包括物料輸送管路和設置在所述物料輸送管路上的第一閥門，所述物料輸送管路的物料入口端連接于所述物料源，所述物料輸送管路的物料出口端連接于所述容器的物料入口，所述物料灌裝裝置還包括控制裝置，該控制裝置與所述第一閥門連接并控制所述第一閥門的開閉；在所述步驟b中，通過所述控制裝置控制所述第一閥門的開閉，以控制所述物料源經(jīng)所述物料輸送管路向所述容器中灌裝所述物料。
[0023]優(yōu)選地，所述物料灌裝裝置還包括稱重裝置，所述容器位于所述稱重裝置上，所述稱重裝置電連接于所述控制裝置；在所述步驟b中，所述稱重裝置將重量信號傳遞給所述控制裝置，當該重量信號指示所述容器的重量到達預定值時，所述控制裝置控制所述第一閥門關(guān)閉。
[0024]優(yōu)選地，所述氣體管路系統(tǒng)包括氣體管路以及連接所述物料輸送管路和所述氣體管路的連接管路，所述氣體管路的第一氣體出口端連接于所述容器的氣體出入口，所述物料灌裝裝置還包括連接于所述氣體管路的氣體入口端的置換氣體源；在所述步驟b中，所述置換氣體源通過所述氣體管路和所述連接管路而向所述物料輸送管路系統(tǒng)中充入置換氣體，從而將所述物料輸送管路系統(tǒng)和所述氣體管路系統(tǒng)中的空氣和水蒸氣排出。
[0025]優(yōu)選地，所述氣體管路系統(tǒng)包括氣體管路以及連接所述物料輸送管路和所述氣體管路的連接管路，所述氣體管路的第一氣體出口端連接于所述容器的氣體出入口，所述物料灌裝裝置還包括連接于所述氣體管路的第二氣體出口端的抽真空裝置；在所述步驟b中，所述抽真空裝置通過所述氣體管路和所述連接管路而將所述物料輸送管路中抽真空，從而將所述物料輸送管路系統(tǒng)和所述氣體管路系統(tǒng)中的空氣和水蒸氣排出。
[0026]優(yōu)選地，所述物料灌裝裝置還包括連接于所述氣體管路與所述抽真空裝置之間的緩沖罐，所述連接管路的一端連接于所述物料輸送管路的所述物料出口端和所述第一閥門之間的部分，另一端連接于所述氣體管路；所述物料的灌裝方法還包括:在所述步驟c之前，通過所述抽真空裝置將所述物料輸送管路的所述物料出口端和所述第一閥門之間的部分中的剩余物料抽出到所述緩沖罐中，當所述剩余物料被抽出時進行所述步驟c。
[0027]優(yōu)選地，所述物料輸送管路系統(tǒng)和/或所述氣體管路系統(tǒng)上還設置有檢漏裝置；所述物料的灌裝方法還包括:在所述a步驟之前，通過所述檢漏裝置檢查所述物料輸送管路系統(tǒng)和所述氣體管路系統(tǒng)的氣密性，當氣密性達到預定標準的時候進行步驟b。
[0028]通過本發(fā)明提供的物料的灌裝方法，能夠為物料的灌裝提供安全的氣體氛圍，實現(xiàn)物料的安全灌裝，同時，不受到其他設備的限制。
[0029]本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將在隨后的【具體實施方式】部分予以