一种可调慢提拉清洗系统及干燥方法与流程

1.本发明属于太阳能硅片烘干设备技术领域，尤其是涉及一种可调慢提拉清洗系统及干燥方法。


背景技术：

2.硅片清洗完成后需要进行烘干脱水，以去除硅片表面的水液，主要是在慢提拉水槽内进行烘干脱水，通过缓慢地控制片篮放置架，从而带动硅片向上提起，使硅片表面的水膜自然流下，避免硅片烘干后表面有水印形成。而现有慢提拉的片篮放置架均是全程水平设置，导致硅片上升过程中片篮一直处于水平状态，使得片篮离开水槽后，片篮内仍然有水液残留，从而导致硅片表面烘干效果不均匀，仍有水印残留。


技术实现要素：

3.本发明提供一种可调慢提拉清洗系统及干燥方法，解决了现有慢提拉上升过程中片篮中有水液残留而导致硅片烘干效果差的技术问题。
4.为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
5.一种可调慢提拉清洗系统，在水槽内具有：
6.用于放置片篮的承载装置；
7.以及用于限定所述承载装置升降位置的限位装置；
8.其中，所述承载装置靠近所述片篮一侧的平面被设置为沿所述水槽长度方向任一侧倾斜设置；所述承载装置带动所述片篮倾斜地沿所述水槽高度方向上下移动；
9.所述限位装置使所述承载装置在所述承载装置下限位置和上限位置时使所述承载装置靠近所述片篮一侧的平面水平设置。
10.进一步的，所述承载装置包括：
11.用于放置片篮的放置架；
12.用于支撑所述放置架并带动所述放置架竖直上下移动的托盘架；
13.以及用于使所述放置架和所述托盘架铰接并使所述放置架沿所述托盘架长度方向倾斜设置的转轴；
14.其中，所述放置架和所述托盘架均沿所述水槽长度方向设置，且所述托盘架水平设置；
15.所述转轴被设置于所述托盘架两端，且位于沿所述放置架宽度方向的任一侧远离所述放置架宽度中心线的位置。
16.优选地，所述转轴距离最近的所述放置架长度侧边的距离小于所述放置架宽度的1/2，且大于所述放置架宽度的1/3。
17.进一步的，至少在所述放置架上端面两侧边均设有用于校准所述片篮放置位置的导向条，所述导向条沿所述放置架周缘并朝远离所述放置架一侧斜向上设置。
18.进一步的，所述放置架还至少包括一个朝远离所述转轴一侧方向延伸的延长块，
所述延长块被设置于所述放置架下端面靠近所述转轴的侧边。
19.进一步的，在所述托盘架上端面远离所述转轴一侧的边框上设有顶柱，所述顶柱高度可沿所述托盘架厚度方向调节；且所述顶柱最高位置小于所述转轴高度。
20.进一步的，所述限位装置包括：
21.位于所述承载装置下限位置处的限位组件一；
22.和位于所述承载装置上限位置处的限位组件二；
23.所述限位组件一被设置于远离所述转轴一侧的所述水槽侧壁面上；
24.所述限位组件二被设置于靠近所述转轴一侧的所述水槽端壁面上和/或侧壁面上。
25.优选地，所述限位组件一至少包括l型结构的限位块一，所述限位块一与所述导向条下端面接触，并使所述放置架水平放置。
26.优选地，所述限位组件二包括：
27.垂直于所述水槽侧壁的限位块二，所述限位块二与所述延长块为面接触；
28.和/或，沿所述水槽高度方向调节的调解杆，所述调解杆与所述延长块为点接触。
29.一种干燥方法，采用如上任一项所述的可调慢提拉清洗系统，步骤包括：执行载有硅片的所述片篮放置于所述承载装置并使所述承载装置位于其在所述水槽中的下限位置处；执行所述承载装置带动所述片篮倾斜向上移动至所述承载装置的上限位置；在下限位置或上限位置时，所述承载装置中用于放置所述片篮的一侧平面被水平放置。
30.与现有技术相比，本发明提出的干燥方法，硅片表面烘干效果好，保证硅片表面清洗干净，无水印残留，节约资源且提高烘干效率，与硅片及片篮放置架的尺寸和形状无关，实用性强且易于推广。
附图说明
31.图1是本发明一实施例的慢提拉清洗系统在下限位置处的结构示意图；
32.图2是本发明一实施例的慢提拉清洗系统在上升过程中的结构示意图；
33.图3是本发明一实施例的慢提拉清洗系统在上限位置处的结构示意图；
34.图4是本发明实施例一的承载装置的结构示意图；
35.图5是本发明实施例一的慢提拉清洗系统的俯视图；
36.图6是本发明实施例二的慢提拉清洗系统的俯视图；
37.图7是本发明实施例三的慢提拉清洗系统的俯视图；
38.图8是本发明一实施例的图1中a部的放大图；
39.图9是本发明一实施例的限位组件一的正面结构示意图；
40.图10是本发明一实施例的图3中第一种b部的放大图；
41.图11是本发明一实施例的图3中第二种b部的放大图；
42.图12是本发明一实施例的图3中第三种b部的放大图。
43.图中：
44.10、水槽
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20、承载装置
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21、放置架
45.22、托盘架
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23、转轴
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24、导向条
46.25、顶柱
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26、延长块
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30、限位装置
47.31、限位组件一
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311、限位块一
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312、固定块一
48.32、限位组件二
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321、限位块二
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322、固定块二
49.323、限位块三
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324、调解杆
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40、片篮
具体实施方式
50.下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
51.本实施例提出一种可调慢提拉清洗系统，如图1-3所示，在水槽10内具有：用于放置片篮40的承载装置20和用于限定承载装置20升降位置的限位装置30，还包括用于使承载装置20竖直上下移动的升降部(图省略)，其中，承载装置20悬空设置在水槽10内并沿水槽10的长度方向设置，升降部可以是轨道滑动控制的结构，也可以是丝杆旋转控制的结构，或其它可以控制承载装置20竖直上下移动的结构，在此不具体限制。承载装置20中用于放置片篮40一侧的平面被设置为沿水槽10的长度方向的任一侧倾斜设置，则承载装置20可带动片篮40倾斜地沿水槽10的高度方向在上升或下降过程中上下移动，如图2所示；且限位装置30在水槽10中的下限位置和上限位置时可使承载装置20靠近片篮40一侧的平面水平设置，分别如图1和图3所示。这一结构使硅片在烘干上升过程中一直处于倾斜状态，片篮40中的水液可快速地流出且无残留，保证硅片表面无水印，烘干效果好。
52.具体地，如图4所示,承载装置20包括用于放置片篮40的放置架21、用于支撑放置架21并带动放置架21一体竖直上下移动的托盘架22、以及用于使放置架21和托盘架22铰接并使放置架21沿托盘架22的长度方向倾斜设置的转轴23。其中，放置架21和托盘架22均沿水槽10的长度方向设置，且托盘架22一直是水平设置的。放置架21的长度和宽度不大于托盘架22的长度和宽度，在本实施例中，放置架21的宽度与托盘架22的长度和宽度都相同且都小于水槽10的长度和宽度，放置架21和托盘架22上下对应设置。
53.转轴23被设置在托盘架22的两端，且位于沿放置架21宽度方向的任一侧远离放置架21的宽度中心线的位置。优选地，转轴23距离最近的放置架21长度侧边的距离小于放置架21宽度的1/2，且大于放置架21宽度的1/3。若转轴23距离最近的放置架21长度侧边的距离小于放置架21宽度的1/3，则使得放置架22的倾斜设置角度无法调节，不利于硅片干燥效果的调整。这一结构的设置，目的是使转轴23沿放置架21宽度的方向偏心设置，从而使放置架21两侧距离转轴23的宽度不相同，使得放置架21以转轴23的连线为轴线倾斜设置，从而使得置于放置架21上的载有硅片的片篮40在满提拉水槽10内上升或下降时都是倾斜设置，被倾斜设置的片篮40中的硅片统一会单侧倾斜，在上下移动过程中，不仅会使硅片减少晃动避免粘片，同时还有利于硅片表面迅速脱水，且片篮40也不易纯水，防止硅片出现水印，保证硅片表面质量。
54.在水槽10中，放置架21上端面放置若干并排设置的片篮40，片篮40长度沿放置架21的宽度放置，优选地，放置架21的宽度与片篮40的长度相适配。进一步的，为了保证在上升或下降过程中片篮40在放置架21上不会偏移或错位，同时保证片篮40可准确放置在放置架21上，故至少在放置架21的上端面两侧边均设有用于校准片篮40放置的导向条24，导向条24的横截面为折线，一段紧贴放置架21侧边周缘设置，且该段导向条24的高度可齐平于放置架21的上端面，也可相对于放置架21的上端面凸出一定距离；只要保证导向条24的另一段为沿放置架21长度并朝远离放置架21的一侧斜向上设置，导向条24的斜向上设置的一
段与放置架21上端面的夹角α为锐角，优选地，夹角α的角度为30-75
°
，这一角度更有利于片篮40的导向校准，同时还可防止在上升或下降过程中片篮40偏离放置架21。进一步的，当夹角α为45
°
时，更有利于片篮40的导向，且极易与限位装置30中设置在下限位置处的限位组件一31配合，以支撑放置架21并使放置架21整体水平放置。同时为了保证放置在最外端片篮40的侧边的位置，还可在放置架21的端部放置设置两个导向条24，优选地，所有导向条24都是斜向上朝外设置，结构一样，且沿放置架21四周设置的导向条21的连接部可间断设置也可一体连接设置，但至少每一侧边的导向条24为一个整体设置的结构，其长度与放置架21的四周边缘相适配。
55.进一步的，放置架21还至少包括一个朝远离转轴23一侧方向延伸的延长块26，延长块26被设置在放置架21的下端面靠近转轴23的侧边，延长块26可以为一个独立的长方形结构的平板块且其长度沿放置架21的长度侧边方向并行设置；当然延长块26也可以为l型结构的工件，其一端固定在放置架21的长度边的侧壁面上，另一边朝远离转轴23的一侧设置；无论其结构如何设置，但都必须保证远离转轴23的一侧的面与放置架21的下平面平行设置。延长块26最外边至放置架21侧边的水平宽度大于导向条24最外边至放置架21侧边的水平宽度，目的使在上限位置处时，方便延长块26与限位装置30中的限位组件二32配合，即延长块26的上端面与限位组件二32的下端面交叉接触，可以完全避开导向条24的位置，以保证放置架21在上限位处为水平设置。在本实施例中，设有两个延长块26，分别设置在放置架21远离转轴23一侧的长度侧边的两端部，均朝外设置且与限位组件二32配合，目的是使放置架21在上下位置处时被限位组件二32限位，阻止其倾斜并使其水平放置。当然，延长块26的位置可根据实际需要设置，都在本案保护范围之内，其数量与限位组件二32的数量相同。
56.进一步的，在托盘架22上端面远离转轴23的一侧的边框上设有顶柱25，顶柱25的高度可沿托盘架22的厚度方向调节，优选地，顶柱25为螺杆，其高度可上下调节，且其最高位置小于所述转轴23的高度，即顶柱25的高度小于转轴23的高度，目的是使放置架21沿转轴23旋转的同时有一定的倾斜角度，且可通过顶柱25的高低位置以控制放置架21的倾斜角度，该倾斜角度可以根据实际情况而定，在此不具体限制。也即是无论是在上升过程中还是在下降过程中，放置架21一直是倾斜设置的，从而使得放置在放置架21上的片篮40也是倾斜设置的，从而使在满提拉清洗的过程中，硅片均朝放置架21倾斜的一侧放置，使得硅片在上升时不会出现前后晃动的情况，也避免出现相邻硅片粘片的问题，使硅片表面迅速脱水，保证硅片表面清洗质量，不会出现水印问题。
57.由上可知,承载装置20能使载有硅片的片篮40在上升或下降的清洗过程中被稳定倾斜放置，同时还可使其在上限位置和下限位置时被水平设置，保证片篮40在放置或取出时被水平托载，同时还可使片篮40在放置时被精准放置在放置架21中；结构简单且易于调节，可加速硅片表面水液的流动，清洗效果好，保证硅片表面质量，且片篮40中不易有水液残留。
58.在本实施例中，由于载有硅片的片篮40和放置架21整体的重量较大，使得其在上限位置处的倾斜的重心的重力较大，需要很大的压制力才能保证放置盘21水平设置，则需要设置两个沿放置架21宽度中线对称设置的限位组件二32，且靠近放置架21的端部设置，限位组件二32可设置在水槽10的侧壁面和/或端壁面，如图5-7所示。
59.具体地，如图5所示，限位组件二32均设置在水槽10的侧壁面上；如图6所示，限位组件二32均设置在水槽10的端壁面上；如图7所示，限位组件二32一个设置在水槽10的侧壁面上，一个设置在其端壁面上。置于限位组件二32的结构是否相同，具体后面会详细叙述，在此省略。
60.进一步的，如图1-3所示,限位装置30包括位于承载装置20下限位置处的限位组件一31和位于承载装置20上限位置处的限位组件二32；其中，限位组件一31被设置在远离转轴23一侧的水槽10的侧壁面上；限位组件二32被设置在靠近转轴23一侧的水槽10的端壁面和/或侧壁面上。
61.具体地，如图8和图9所示，限位组件一31至少包括l型结构的限位块一311，限位块一311与导向条24的下端面接触，并使放置架21在托盘架22上水平放置，以使片篮40在下限位置处的初始放置位置时为水平放置状态，便于机械手定位放置载有硅片的片篮40。限位组件一31可以为一组，也可以设置为两组，无论设置数量有多少，但都必须设置在同一水平位置上，即均设置在下限位置处的放置架21水平放置时导向条24的整下方且与放置架21远离转轴23一侧的导向条24长度侧边的下端面接触。
62.当在下限位置处时，由于放置架的重心朝其中限位置处倾斜，即朝远离转轴23的一侧倾斜，从而使放置架21倒向限位组件一31一侧倾斜，当限位组件一31与导向条24接触时，则限位组件一31支撑着导向条24同时与两个转轴23一起配合，使放置架21被悬空水平放置，从而可水平承载放置载有硅片的片篮40，而且水平设置时的放置架21更有利于片篮40沿导向条24的位置被精准地放置在放置架21上。在本实施例中，设置有一个限位组件一31，优选地，其位置设置在放置架21长度方向的中间位置处。可知，限位组件一31的限位块一311支撑着与其同侧设置的导向条24的斜面，从而使放置架21与两个对称设置的转轴23和限位块一311的连接支撑点共同组成一个稳定的三角形结构，从而使放置架21平稳地水平设置。
63.进一步的，限位组件一31还包括用于将限位块一311固定在水槽10侧壁上的固定块一312，固定块一312可提前固定在水槽10的侧壁面上，再通过螺栓将限位块一311和固定块一312连接在一起，并使限位块一311的下端面水平设置。其中，固定块一312上设有两个长条孔，限位块一311与固定块一312连接的面上设有两个长条孔，且固定块一312中的孔与限位块一311中的孔是垂直设置，无论是纵向还是水平方向都可以调整，目的是使限位组件一31的安装位置可调节范围大，以适应导向条24的位置。
64.由于在上限位时，若片篮40仍然倾斜设置，必然导致倾斜一侧的硅片的下端面仍然留在水槽10中，致使硅片留存在水液中的下端面有水印；为了保证在上限位置处片篮40中的硅片完全脱离水液面，同时保证放置架21水平稳定地放置，至少需设有一组限位组件二32压着被倾斜朝上设置的延长块26，使放置架21沿转轴23逐步水平平稳放置，进而使硅片和片篮40也水平放置，同时水平放置的片篮40也易于机械手夹取移出。
65.具体地，如图10所示，是限位组件二32与延长块260上端面为面接触配合的一种结构，在这一结构中，限位组件二32至少包括垂直于水槽10侧壁的限位块二321，还包括连接限位块二321与水槽10的固定块二322，优选地，限位块二321为l型结构的折线金属块，即一面通过固定块二322固定在水槽10的侧壁面上，另一面垂直于水槽10的侧壁设置，可知限位块二321与延长块26是面接触，即在上限位置处时，限位块二321的下端面与延长块26的上
端面接触。同时，限位块二321的水平外端面距离放置架21外侧壁及导向条24的外边缘都有一定距离，便于限位块二321与延长块26接触。在本实施例中，限位块二321与固定块二322为可拆卸设置，其连接孔的结构如限位块一311和固定块一312的连接设置一样，在此省略附图，目的是便于调节限位块二321与延长块26配合的位置，而且可适应承载装置20不同的上限位置设置的要求。
66.如图11所示，是限位组件二32与延长块260上端面为点接触配合的一种结构，在这一结构中，限位组件二32至少沿水槽10高度方向调节的调节杆324，还包括一面固定焊接在水槽10内壁上且整体垂直于水槽10的侧壁面的限位块三323，其中，调节杆324贯穿限位块三323垂直设置，限位块三323的平面与托盘架22平行，调节杆324可沿竖直方向上下移动调节其凸出于限位块三323下端面的高度，以使调节杆324的下端面与延长块26点接触配合。即可调节其与延长块26接触的高度，以适应不同高度设置的上限位置的放置架21。调解杆324与限位块三323为螺纹配合，优选地，调解杆324为螺杆，其通过螺母固定在限位块三323上，调整调解杆324上下伸长的长度，使其下端面与延长块26的上端面点接触，从而使其限制延长块26的位置，并使放置架21水平放置。
67.如图12所示，是限位组件二32与延长块260上端面为点接触配合的另一种结构，与图11的结构最大的不同之处是被调解杆324贯穿设置的是限位块二321，即限位块二321的一面直接固定在水槽10的侧壁上，另一面垂直于水槽10的侧壁设置，调解杆324贯穿限位块二321水平设置的一面，调解杆324与限位块二321仍为螺纹配合，限位块二321沿限位块二321的厚度竖直上下调节，使其下端面与延长块26的上端面点接触，从而使其限制延长块26的位置，并使放置架21水平放置。
68.进一步的，为了保证每一个延长块26与调解杆324的点接触更加平稳，至少在限位块三323或限位块二321上设置两个并行设置的调解杆324，以增加调解杆324的下端面与延长块26的多点配合，增加其水平放置的稳定性。
69.在图5-7中，两个限位组件二32中的可以都为如图10中的所示的限位块二321与延长块26面接触配合；也可以都是如图11或图12中所示的调解杆324与延长块26点接触配合；或者一个是面接触配合的限位块二321，一个是点接触配合的调解杆324，一起共同组成对延长块26的压制的限位组件二32。还有，无论限位组件二32的结构如何，其位置既可以都固定安装在水槽10的侧壁面上，如图5所示；也可以都固定安装在水槽10的端壁面上，如图6所示；或者一个固定在水槽10的侧壁面上，一个固定在端壁面上，如图7所示；只要能通过限位组件二32与延长块26配合使放置架21在上限位处时水平设置即可。
70.限位装置30能使倾斜设置的放置架21在上限位置和下限位置时被水平设置，保证片篮40在放置架21上被放置或取出时平稳托载，同时还不影响片篮40中的硅片在上升清洗过程中的倾斜设置，与倾斜设置的放置架21配合良好，保持放置架21上下限位置的精准控制。
71.一种干燥方法，采用如上任一项所述的可调慢提拉清洗系统，步骤包括：
72.s1：执行载有硅片的片篮40放置于承载装置20上并使承载装置20位于其在水槽10中的下限位置处。
73.即通过控制托盘架22并使放置架21位于水槽10中的限位组件一31处，限位组件一31的限位块一311支撑着与其同侧设置的导向条24的斜面，从而使放置架21与两个转轴23
的连接支撑点和与限位块一311接触的支撑点共同围成一个稳定的等腰三角形，从而使放置架21水平平稳地设置在托盘架22的正上方，从而有利于载有硅片的片篮40的放置。由于导向条24的设置，机械手抓着片篮40可精确地使片篮40放置到放置架21上。
74.s2：执行承载装置20带动片篮40倾斜向上移动至其上限位置处。
75.当承载装置20载着片篮40离开下限位置时，由于片篮40和硅片的重心偏向于远离转轴23的一侧方向，从而使片篮40中的硅片朝限位组件一31设置的一侧倾斜，而由于顶柱25的设置，从而可调节放置架21的倾斜角度，使得在上升或下降过程中硅片一直是倾斜设置的。
76.当移动至上下位置处时，由于限位组件二32的设置，一直处于高处的延长块26的上端面率先与限位组件二32的下端面接触，随着托盘架22向上位置的移动，限位组件二32一直压制着延长块26的上端面，使放置架21沿转轴23逐步朝限位组件二32一侧倾斜，直至被水平放置。此时，片篮40被移出水槽10中的水液面之上，可通过机械手抓取片篮40，将片篮40移走。
77.s3：再执行空置的承载装置20向下移动至下限位置处。
78.控制托盘架22开始向下移动，从而使得延长块26逐步与限位组件二32分离，由于放置架21重心偏向远离转轴23一侧的位置设置，则空置的放置架21沿转轴23倾斜设置同时被顶柱25支撑。
79.在向下移动过程中，远离转轴23一侧的导向条24先与限位组件一31接触并被限位组件一31支撑着，当移动至下限位置处时，限位组件一31完全支撑着导向条24，并与两个转轴23一同支撑着空置的放置架21，使放置架21水平放置在托盘架22的正上方，等待着下一组片篮40的放置。
80.s4：重复步骤s1-s3。
81.本发明设计的慢提拉清洗系统，保证在下限位及上限位中片篮水平放置的条件下，在上升或下降的过程中，使用于放置片篮的放置架为倾斜设置且片篮倾斜的角度可调，硅片在倾斜设置的片篮中更有利于其表面的水膜顺流而下，快速脱水；同时也使片篮中的水液完全被释放沥净，无任何水液残留。
82.本发明提出的干燥方法，表面烘干效果好，保证硅片表面清洗干净，无水印残留，节约资源且提高烘干效率，与硅片及片篮放置架的尺寸和形状无关，实用性强且易于推广。
83.以上对本发明的实施例进行了详细说明，所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。