一种高纯洁净硅料分级筛选装置及其使用方法与流程

1.本发明涉及硅料加工技术领域，具体涉及一种高纯洁净硅料分级筛选装置及其使用方法。


背景技术：

2.硅是地壳上最丰富的元素半导体，性质优越而工艺技术比较成熟,已成为固态电子器件的主要原料，硅也是产量最大、应用最广的半导体材料，它的产量和用量标志着一个国家的电子工业水平，为了适应超大规模集成电路的需要，高完整性高均匀度的硅单晶制备技术正在快速发展。
3.由于硅料粒度粒径不同，因此需要经过筛选分级后使用，现有技术中的筛选机运行稳定性一般，且采用质量较轻的聚氨酯筛网，这种筛网质量轻对安装条件要求不高，但缺点是耐磨性一般、使用周期短导致硅料筛选的洁净度不高，满足不了高纯洁净硅料的筛选标准，若选用质量较大的金属筛网，现有的安装结构承受不了该重量。
4.所以，为提高筛选机的稳定性、提供高质量的筛网安装结构、以及提升硅料筛选的洁净度，我们提出一种高纯洁净硅料分级筛选装置及其使用方法。


技术实现要素：

5.针对上述现有技术存在的问题，本发明提供了一种高纯洁净硅料分级筛选装置，包括：具有预定容积的厢体，所述厢体具有顶端、以及相对的前端和后端，顶端具有进料口，前端具有排料口，后端具有拆卸口；
6.可拆卸地设置在所述厢体内的多层筛网，多层所述筛网在所述厢体内部竖向排列设置，多层筛网将厢体内部自上而下地间隔开，且多层筛网将厢体内部自上而下地间隔为第一空腔、第二空腔、第三空腔、第四空腔，每个空腔均与厢体前端的排料口连通；
7.设置在厢体底部的活动机构，所述活动机构包括：四个气缸，四个气缸的输出端固定连接厢体底部，所述四个气缸启动后能使厢体的前端、后端做上下运动；
8.设置在活动机构底部的底座，所述活动机构安装在底座上。
9.作为上述方案的进一步优化，述筛网自厢体后端的拆卸口横向插入厢体内，且筛网为水平状，筛网的一端朝向厢体的前端，筛网的另一端朝向厢体的后端。
10.作为上述方案的进一步优化，所述排料口包括：四个竖向排列的排料管，四个排料管固定连接在厢体前端并通向厢体内部，四个排料管分别连通第一空腔、第二空腔、第三空腔、第四空腔，且四个排料管的延伸方向不一致。
11.作为上述方案的进一步优化，所述排料管的出料方向为竖直向下，排料管的上方开设有吸风孔，且排料管的上方开设有风刃，风刃的输出方向朝向排料管内倾斜。
12.作为上述方案的进一步优化，所述厢体顶端开设有吸风口,所述排料口连通所述第一空腔；
13.所述厢体的后端设有封板，所述封板的一侧为固定端并通过铰链铰接厢体的后
端，封板的另一侧为自由端，且厢体的后端设有用于锁定封板另一侧的锁杆；所述锁杆的一端铰接封板后端，锁杆的另一端嵌入封板另一侧的卡槽，且锁杆的另一端外侧套设有圆盘。
14.作为上述方案的进一步优化，所述厢体的两侧具有侧板；
15.所述厢体内筛网的层数为三层，三层筛网之间通过竖向的间距隔开，且三层筛网的上、下侧边均被长条压合，长条在厢体内沿筛网的长度方向延伸；最上方的长条上端为斜面，所述厢体内还具有压块，压块的下端也为斜面，且压块下压并贴合在长条的上端。
16.作为上述方案的进一步优化，所述压块的尾端通过两根贯穿侧板的穿杆固定连接厢体外侧的竖向卡块；
17.所述厢体的外侧还具有用于固定压块的操作手，所述操作手包括：横向卡块、把手、以及连接在横向卡块和把手之间的直杆，所述横向卡块位于竖向卡块的内侧，把手位于竖向卡块的外侧；
18.横向卡块贴合在厢体外侧，直杆贯穿竖向卡块的中心孔，且直杆和中心孔之间通过内外螺纹配合连接；所述压块的数量为多个。
19.作为上述方案的进一步优化，所述底座的侧面对称设有一组动力源，所述动力源为振动电机。
20.作为上述方案的进一步优化，所述底座包括：上座部、下座部、以及弹性连接在上座部和下座部之间的弹簧限位件；
21.所述上座部具有第一平台，下座部具有第二平台和支腿，所述弹簧限位件设置于第一平台、第二平台之间的中心，弹簧限位件包括：上、下对称设置的两组扭转弹簧，两组扭转弹簧沿厢体的长度方向设置，上方的一组扭转弹簧通过铰接座连接第一平台，下方的一组扭转弹簧通过铰接座连接第二平台，且上、下两组扭转弹簧之间共同铰接有直板；
22.所述第一平台和第二平台之间的边缘通过伸缩杆连接为一体，所述第二平台和支腿之间的边缘通过丝杆连接为一体，所述支腿对应丝杆的位置设有药丸形槽，且丝杆的下端被螺母锁定，所述支腿通过地面膨胀螺丝固定。
23.本发明内容还公开一种基于任一上述的一种高纯洁净硅料分级筛选装置的使用方法，包括以下步骤：
24.s1进料：硅料通过厢体顶端的进料口进入厢体内；
25.s2筛分：启动动力源振动筛网上的硅料，使硅料向排料口方向移动，移动过程中，粒径小的硅料则掉落至下一层筛网上，以此类推实现筛分；
26.s3出料：第一空腔、第二空腔、第三空腔、第四空腔分别通过一个排料管()向外排料。
27.本发明的一种高纯洁净硅料分级筛选装置及其使用方法，具备如下有益效果：
28.1.一种高纯洁净硅料分级筛选装置及其使用方法，设置的多层筛网的粒径不同，以使硅料按照粒径大小分别停留在第一空腔、第二空腔、第三空腔、第四空腔内，并得到分类排出，具体可筛分成四种不同粒径的硅料；并且考虑到筛网堵塞情况的出现，设置的活动机构能够驱使厢体的左、右抖动，以使厢体形成左、右摆动，从而将筛网中堵塞的硅料抖出，以消除堵塞。
29.2.一种高纯洁净硅料分级筛选装置及其使用方法，设置了压块的下压以将长条、筛网之间自上而下的压实，长条与筛网的边缘完全贴合获得较大的接触面积，使得筛网稳
固，且长条压实的设置方式能够承受更重材质的筛网，取代现有固定方式，具体的，可以将传统的聚氨酯筛网直接更换成碳化钨合金筛网，碳化钨合金筛网重量大、但耐磨性更好，过滤筛分效果更佳，能够明显提高硅料的洁净度。
30.3.一种高纯洁净硅料分级筛选装置及其使用方法，上、下两组扭转弹簧之间具有竖向间距，该竖向间距用于避让扭转弹簧的位移；具体的，当动力源启动时产生的振动作用给扭转弹簧，两组扭转弹簧相互靠近形成缓冲，并且两组扭转弹簧不具备左、右方向的自由度，只具有上、下方向的自由度，从而使振动作用力的形式单一，即为仅在上、下方向传导振动，从而减小了整体的振动范围使得运行更加平稳。
附图说明
31.图1为本发明整体结构的轴向示意图；
32.图2为本发明整体结构的正视示意图；
33.图3为本发明整体结构的俯视示意图；
34.图4为本发明的厢体后端结构示意图；
35.图5为本发明的锁杆和圆盘结构示意图；
36.图6为本发明的压块和操作手结构示意图；
37.图7为本发明的底座结构轴向示意图；
38.图8为本发明的底座结构正视示意图。
39.附图标记说明：厢体1、进料口2、排料口3、筛网4、活动机构5、底座6、风刃7、吸风口8、封板9、锁杆10、圆盘11、侧板12、长条13、压块14、竖向卡块15、横向卡块16、把手17、直杆18、动力源19、上座部20、下座部21、弹簧限位件22、第一平台23、第二平台24、支腿25、扭转弹簧26、直板27、伸缩杆28、丝杆29、药丸形槽30。
具体实施方式
40.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图中及实施例，对本发明进行进一步详细说明。但是应该理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限制本发明的范围。
41.需要说明的是，当元件被称为“设置于、设有”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件，当一个元件被认为是“连接、相连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件，“固连”为固定连接的含义，固定连接的方式有很多种，不作为本文的保护范围，本文中所使用的术语“垂直的”“水平的”“左”“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
42.除非另有定义，本文所使用的所有技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同，本文中在说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在限制本发明，本文中所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合；
43.请参阅说明书附图1-8，本发明提供一种技术方案，一种高纯洁净硅料分级筛选装置，包括：具有预定容积的厢体1，厢体1具有顶端、以及相对的前端和后端，顶端具有进料口2，前端具有排料口3，后端具有拆卸口3；可拆卸地设置在厢体内的多层筛网4，多层筛网4在
厢体1内部竖向排列设置，多层筛网4将厢体1内部自上而下地间隔开，且多层筛网4将厢体1内部自上而下地间隔为第一空腔、第二空腔、第三空腔、第四空腔，每个空腔均与厢体1前端的排料口3连通；多层筛网4的粒径不同，以使硅料按照粒径大小分别停留在第一空腔、第二空腔、第三空腔、第四空腔内，并得到分类排出；
44.设置在厢体1底部的活动机构，活动机构5包括：四个气缸，四个气缸的输出端固定连接厢体1底部，四个气缸启动后能使厢体1的前端、后端做上下运动；考虑到筛网4堵塞情况的出现，设置的活动机构能够驱使厢体1的前端、后端做上下运动，以使厢体1形成前、后抖动，从而将筛网4中堵塞的硅料抖出，以消除堵塞；设置在活动机构5底部的底座6，活动机构5安装在底座6上。筛网4自厢体1后端的拆卸口3横向插入厢体1内，且筛网4为水平状，筛网4的一端朝向厢体1的前端，筛网4的另一端朝向厢体1的后端。排料口3包括：四个竖向排列的排料管4，四个排料管4固定连接在厢体1前端并通向厢体1内部，四个排料管4分别连通第一空腔、第二空腔、第三空腔、第四空腔，且四个排料管4的延伸方向不一致。避免出料混乱的情况，也方便工人人员对硅料进行接取；
45.排料管4的出料方向为竖直向下，排料管4的上方开设有吸风孔，且排料管4的上方开设有风刃7，风刃7的输出方向朝向排料管4内倾斜。需要说明的，风刃7外部与风泵(未图示)连通，风泵与风刃7配合用于向排料管4内输出高速气流并形成气帘，避免了排料管4内产生的粉尘灰尘外泄，使得外部工作环境的洁净度更高；厢体1顶端开设有吸风口8,排料口3连通第一空腔；需要说明的，吸风孔、吸风口8连接厢体1外部的负压管(未图示)，目的是通过负压将硅料上粘附的粉尘进行清除，保证硅料的洁净度；
46.考虑到厢体1的密封性，厢体1的后端设有封板9，封板9的一侧为固定端并通过铰链铰接厢体1的后端，封板9的另一侧为自由端，且厢体1的后端设有用于锁定封板9另一侧的锁杆10；锁杆10的一端铰接封板9后端，锁杆10的另一端嵌入封板9另一侧的卡槽，且锁杆10的另一端外侧套设有圆盘11。圆盘11用于限定锁杆10的位置，避免锁杆10移出卡槽，以使封板9另一侧得到锁定；
47.厢体1的两侧具有侧板12；厢体1内筛网4的层数为三层，三层筛网4之间通过竖向的间距隔开，且三层筛网4的上、下侧边均被长条13压合，长条13在厢体1内沿筛网4的长度方向延伸；最上方的长条13上端为斜面，厢体1内还具有压块14，压块14的下端也为斜面，且压块14下压并贴合在长条13的上端。
48.传统的侧边滑槽式、端部固定式的承受不了碳化钨合金筛网的重量，为此，本实施方式中，设置了压块14的下压以将长条13、筛网4之间自上而下的压实，长条13与筛网4的边缘完全贴合获得较大的接触面积，使得筛网4稳固，且长条13压实的设置方式能够承受更重材质的筛网4，取代现有固定方式，具体的本实施方式，可以将传统的聚氨酯筛网直接更换成碳化钨合金筛网，碳化钨合金筛网重量大、但耐磨性更好，过滤筛分效果更佳，能够明显提高硅料的洁净度；
49.考虑到筛网4安装、更换的便捷性，最上方的长条13为自由活动的，安装时是被压块14所下压限定的，其余的长条13均是通过螺栓与筛网4固定，所以压块14松开后，最上方的长条13可直接取下，其余的长条13和筛网4连接在一起，同时取出，无需逐一取下长条13；压块14的尾端通过两根贯穿侧板12的穿杆固定连接厢体1外侧的竖向卡块15；厢体1的外侧还具有用于固定压块14的操作手，操作手包括：横向卡块16、把手17、以及连接在横向卡块
16和把手18之间的直杆18，横向卡块16位于竖向卡块15的内侧，把手17位于竖向卡块15的外侧；
50.横向卡块16贴合在厢体1外侧，直杆18贯穿竖向卡块15的中心孔，且直杆18和中心孔之间通过内外螺纹配合连接；操作手的具体使用方式为：通过正或反向转动把手17，拉动横向卡块16靠近或远离把手18，使与横向卡块16固定连接的压块14靠近或远离长条13，压块14靠近长条13后对长条13形成压合；长条13、筛网4之间压紧，防止筛网4因运行而松动；
51.为了更好的压合长条13，压块14的数量为多个。底座6的侧面对称设有一组动力源19，动力源19为振动电机。动力源19的启动，驱使厢体1内进行筛分作业，动力源19启动时活动机构为不启动状态，换而言之，活动机构只在消除堵塞时启动；
52.底座6包括：上座部20、下座部21、以及弹性连接在上座部20和下座部21之间的弹簧限位件22；上座部20具有第一平台23，下座部21具有第二平台24和支腿25，弹簧限位件22设置于第一平台23、第二平台24之间的中心，弹簧限位件22包括：上、下对称设置的两组扭转弹簧26，两组扭转弹簧26沿厢体1的长度方向设置，上方的一组扭转弹簧26通过铰接座连接第一平台23，下方的一组扭转弹簧26通过铰接座连接第二平台24，且上、下两组扭转弹簧26之间共同铰接有直板27；上、下两组扭转弹簧26之间具有竖向间距，该竖向间距用于避让扭转弹簧26的位移；具体的，当动力源19启动时产生的振动作用给扭转弹簧26，两组扭转弹簧26相互靠近形成缓冲，并且两组扭转弹簧26不具备左、右方向的自由度，只具有上、下方向的自由度，从而使振动作用力的形式单一，即为仅在上、下方向传导振动，从而减小了整体的振动范围使得运行更加平稳；
53.第一平台23和第二平台24之间的边缘通过伸缩杆28连接为一体，第二平台24和支腿25之间的边缘通过丝杆29连接为一体，支腿25对应丝杆29的位置设有药丸形槽30，且丝杆29的下端被螺母锁定，支腿25通过地面膨胀螺丝固定。底座6的数量为四个，厢体1需要倾斜角度调节时，厢体1的前、后端高度调节为不同，四个底座6之间的前后距离也是不同的，可通过螺母(未图示)调节丝杆29的高度，丝杆29下端通过药丸形槽30来补偿支腿25之间距离的变化；
54.本实施方式还公开一种基于任一上述的一种高纯洁净硅料分级筛选装置的使用方法，包括以下步骤：
55.s1进料：硅料通过厢体1顶端的进料口2进入厢体1内；s2筛分：启动动力源19振动筛网4上的硅料，使硅料向排料口3方向移动，移动过程中，粒径小的硅料则掉落至下一层筛网4上，以此类推实现筛分；s3出料：第一空腔、第二空腔、第三空腔、第四空腔分别通过一个排料管4向外排料。
56.仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。