CN109399640A - 多晶硅还原炉硅芯安装装置以及安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供的一种多晶硅还原炉硅芯安装装置以及安装方法，涉及多晶硅生产技术领域，包括：硅芯安装盘，硅芯安装盘用于根据预设还原炉底盘电极的分布结构对应固定硅芯组件；硅芯吊装机构，硅芯吊装机构与硅芯安装盘对应设置，用于将硅芯组件吊装至硅芯安装盘以固定。在上述技术方案中，通过硅芯安装盘可以将硅芯组件预先按照预设还原炉底盘电极的分布结构进行分布固定，当还原炉底盘清理完成之后，便可以直接利用硅芯安装盘将预先分布固定好的硅芯组件安装在预设还原炉底盘，这种操作十分的快捷，还能够节省无产量的辅助时间，提高整体的生产效率。

Description

多晶硅还原炉硅芯安装装置以及安装方法

技术领域

本发明涉及多晶硅生产技术领域，尤其是涉及一种多晶硅还原炉硅芯安装装置以及安装方法。

背景技术

目前，从国际太阳电池的发展过程可以看出其发展趋势为单晶硅、多晶硅、带状硅以及薄膜材料(包括微晶硅基薄膜、化合物基薄膜及染料薄膜)。

其中，多晶硅是单质硅的一种形态。熔融的单质硅在过冷条件下凝固时，硅原子以金刚石晶格形态排列成许多晶核，如这些晶核长成晶面取向不同的晶粒，则这些晶粒结合起来，就结晶成多晶硅。

多晶硅的生产主要在还原炉内进行，还原炉的运行为间歇式运行，一个运行周期包括底盘清理、硅芯安装、启炉运行、停炉降温以及出炉等几个环节。

但是，现有的多晶硅生产方式效率低下，无法满足现有的生产需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多晶硅还原炉硅芯安装装置以及安装方法，以解决现有技术中存在的多晶硅生产效率低下，无法满足现有的生产需求的技术问题。

为了解决现有技术多晶硅生产方式效率低下的问题，现对现有技术生产多晶硅的过程进行了研究。由于还原炉的运行为间歇式运行，一个运行周期包括底盘清理、硅芯安装、启炉运行、停炉降温以及出炉等几个环节，但是在硅芯安装的环节中，通常是在进行底盘清理环节完成后，才将硅芯组件一根一根的安装在电极上。

若从出炉结束清理完底盘计时，至硅芯安排到位，合钟罩约需两个小时，而此段时间属辅助时间，无产量。这就造成了时间上的浪费，大大降低了生产效率。

而为了提高多晶硅的生产效率，本申请从硅芯的安装步骤入手，采用了如下方案。

本发明提供的一种多晶硅还原炉硅芯安装装置，包括：

硅芯安装盘，所述硅芯安装盘用于根据预设还原炉底盘电极的分布结构对应固定硅芯组件；

硅芯吊装机构，所述硅芯吊装机构与所述硅芯安装盘对应设置，用于将所述硅芯组件吊装至所述硅芯安装盘以固定。

进一步的，在本发明的实施例中，所述多晶硅还原炉硅芯安装装置还包括：

固定模板；

所述固定模板设置在所述硅芯安装盘上；

所述固定模板上设置有多个用于固定硅芯组件的硅芯固定结构，所述硅芯固定结构的分布结构与预设还原炉底盘电极的分布结构相对应。

进一步的，在本发明的实施例中，所述多晶硅还原炉硅芯安装装置还包括：

安装盘吊装机构；

所述安装盘吊装机构与所述硅芯安装盘连接，用于将所述硅芯安装盘吊装至还原炉底盘。

进一步的，在本发明的实施例中，所述硅芯组件包括：

硅芯、石墨座、石墨帽和石墨卡瓣；

所述石墨卡瓣设置在所述石墨座上，所述石墨帽设置在所述石墨卡瓣上；

所述硅芯通过所述石墨帽和所述石墨卡瓣装配固定在所述石墨座上。

进一步的，在本发明的实施例中，所述硅芯吊装机构包括：

上层夹爪组件和下层夹爪组件；

所述上层夹爪组件用于夹持所述石墨帽，所述下层夹爪组件用于夹持所述石墨座。

进一步的，在本发明的实施例中，所述硅芯吊装机构还包括：

联动组件；

所述联动组件设置在所述上层夹爪组件和所述下层夹爪组件，用于驱动所述上层夹爪组件和所述下层夹爪组件同步运动。

进一步的，在本发明的实施例中，所述联动组件包括联动杆。

进一步的，在本发明的实施例中，所述上层夹爪组件包括四个可活动夹持上夹爪。

进一步的，在本发明的实施例中，所述下层夹爪组件包括两个可活动夹持下夹爪。

本发明还提供了一种多晶硅还原炉硅芯安装方法，根据所述多晶硅还原炉硅芯安装装置，方法如下：

在还原炉底盘清理完成之前，按照预设还原炉底盘电极的分布结构将硅芯组件固定在所述硅芯安装盘上；

在还原炉底盘清理完成之后，利用所述硅芯安装盘将所述硅芯组件安装在预设还原炉底盘。

在上述技术方案中，通过所述硅芯安装盘可以将硅芯组件预先按照预设还原炉底盘电极的分布结构进行分布固定，当还原炉底盘清理完成之后，便可以直接利用所述硅芯安装盘将预先分布固定好的所述硅芯组件安装在预设还原炉底盘，这种操作十分的快捷，还能够节省无产量的辅助时间，提高整体的生产效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的硅芯安装盘的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的硅芯安装盘的固定局部示意图；

图3为本发明实施例提供的多晶硅还原炉硅芯安装装置的第一结构示意图；

图4为本发明实施例提供的多晶硅还原炉硅芯安装装置的第二结构示意图。

附图标记：

1-硅芯安装盘；

2-硅芯吊装机构；

21-上层夹爪组件；

22-下层夹爪组件；

23-联动组件。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，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发明和简化描述，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发明的限制。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。

在本发明的描述中，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发明中的具体含义。

图1为本发明实施例提供的硅芯安装盘1的结构示意图；图2为本发明实施例提供的硅芯安装盘1的固定局部示意图；图3为本发明实施例提供的多晶硅还原炉硅芯安装装置的第一结构示意图；图4为本发明实施例提供的多晶硅还原炉硅芯安装装置的第二结构示意图；如图1-4所示，本实施例提供的一种多晶硅还原炉硅芯安装装置，包括：

硅芯安装盘1，所述硅芯安装盘1用于根据预设还原炉底盘电极的分布结构对应固定硅芯组件；

硅芯吊装机构2，所述硅芯吊装机构2与所述硅芯安装盘1对应设置，用于将所述硅芯组件吊装至所述硅芯安装盘1以固定。

由前文可知，还原炉的运行为间歇式运行，一个运行周期包括底盘清理、硅芯安装、启炉运行、停炉降温以及出炉等几个环节，但是在硅芯安装的环节中，通常是在进行底盘清理环节完成后，才将硅芯组件一根一根的安装在电极上。若从出炉结束清理完底盘计时，至硅芯安排到位，合钟罩约需两个小时，而此段时间属辅助时间，无产量。

而为了弥补上述辅助时间内无产量的浪费，所以本申请采用了上述多晶硅还原炉硅芯安装装置，用来在还原炉底盘清理完成之前，按照预设还原炉底盘电极的分布结构将硅芯组件固定在所述硅芯安装盘1上。

所以，通过所述硅芯安装盘1可以将硅芯组件预先按照预设还原炉底盘电极的分布结构进行分布固定，当还原炉底盘清理完成之后，便可以直接利用所述硅芯安装盘1将预先分布固定好的所述硅芯组件安装在预设还原炉底盘，这种操作十分的快捷，还能够节省无产量的辅助时间，提高整体的生产效率。

其中，在对硅芯组件进行安装的时候，可以采用所述硅芯吊装机构2来操作，所述硅芯吊装机构2与所述硅芯安装盘1对应设置，能够将所述硅芯组件吊装至所述硅芯安装盘1以固定。

所述硅芯吊装机构2可以采用机械手臂等具有夹持、移动、定位以及释放等功能的结构，也不限于所述机械手臂。

本领域技术人员可以根据实际需求选择合适的机构，在此便不再限定。

进一步的，在本发明的实施例中，所述多晶硅还原炉硅芯安装装置还包括：

固定模板；

所述固定模板设置在所述硅芯安装盘1上；

所述固定模板上设置有多个用于固定硅芯组件的硅芯固定结构，所述硅芯固定结构的分布结构与预设还原炉底盘电极的分布结构相对应。

由上可知，通过所述硅芯安装盘1可以将硅芯组件预先按照预设还原炉底盘电极的分布结构进行分布固定，所以，当所述硅芯安装盘1上设置了所述固定模板的时候，就可以将硅芯组件分布固定在所述固定模板的硅芯固定结构上，然后再将固定模板安装在硅芯安装盘1上。

所以，当需要更换分布结构的时候，只需要替换所述固定模板即可，节省成本，也方便了维修。

进一步的，在本发明的实施例中，所述多晶硅还原炉硅芯安装装置还包括：

安装盘吊装机构；

所述安装盘吊装机构与所述硅芯安装盘1连接，用于将所述硅芯安装盘1吊装至还原炉底盘。

由上可知，当还原炉底盘清理完成之后，便可以直接利用所述硅芯安装盘1将预先分布固定好的所述硅芯组件安装在预设还原炉底盘。

所以，利用所述安装盘吊装机构便可以方便、高效的对硅芯安装盘1进行安装，使硅芯组件更加高效的安装在还原炉底盘。

所述安装盘吊装机构可以采用机械手臂等具有夹持、移动、定位以及释放等功能的结构，也不限于所述机械手臂。

本领域技术人员可以根据实际需求选择合适的机构，在此便不再限定。

优选的，在本发明的实施例中，所述硅芯组件包括：

硅芯、石墨座、石墨帽和石墨卡瓣；

所述石墨卡瓣设置在所述石墨座上，所述石墨帽设置在所述石墨卡瓣上；

所述硅芯通过所述石墨帽和所述石墨卡瓣装配固定在所述石墨座上。

本领域技术人员可以根据需求，将硅芯通过石墨座、石墨帽和石墨卡瓣进行组装，进行构成硅芯组件。通过石墨座、石墨帽和石墨卡瓣的配合组装，便可以更加方便的对硅芯进行安装。

优选的，在本发明的实施例中，所述硅芯吊装机构2包括：

上层夹爪组件21和下层夹爪组件22；

所述上层夹爪组件21用于夹持所述石墨帽，所述下层夹爪组件22用于夹持所述石墨座。

所以，配合所述石墨座、石墨帽和石墨卡瓣所构成的硅芯组件的结构，所述上层夹爪组件21可以配合夹持所述石墨帽，所述下层夹爪组件22可以配合夹持所述石墨座。进而对整个硅芯组件进行夹持安装。

进一步的，在本发明的实施例中，所述硅芯吊装机构2还包括：

联动组件23；

所述联动组件23设置在所述上层夹爪组件21和所述下层夹爪组件22，用于驱动所述上层夹爪组件21和所述下层夹爪组件22同步运动。

所以，利用所述联动组件23能够使所述上层夹爪组件21和所述下层夹爪组件22同步运动，当利用所述联动组件23设置好了所述上层夹爪组件21和所述下层夹爪组件22的相对位置以后，便可以实现标准的夹持动作，对标准的硅芯组件进行夹持安装，提高工作效率。

优选的，在本发明的实施例中，所述联动组件23包括联动杆。本领域技术人员还可以根据需求选择其他结构，在此便不作限定。

优选的，在本发明的实施例中，所述上层夹爪组件21包括四个可活动夹持上夹爪。

优选的，在本发明的实施例中，所述下层夹爪组件22包括两个可活动夹持下夹爪。

本发明还提供了一种多晶硅还原炉硅芯安装方法，根据所述多晶硅还原炉硅芯安装装置，方法如下：

在还原炉底盘清理完成之前，按照预设还原炉底盘电极的分布结构将硅芯组件固定在所述硅芯安装盘1上；

在还原炉底盘清理完成之后，利用所述硅芯安装盘1将所述硅芯组件安装在预设还原炉底盘。

参考前文可知，还原炉的运行为间歇式运行，一个运行周期包括底盘清理、硅芯安装、启炉运行、停炉降温以及出炉等几个环节，但是在硅芯安装的环节中，通常是在进行底盘清理环节完成后，才将硅芯组件一根一根的安装在电极上。

若从出炉结束清理完底盘计时，至硅芯安排到位，合钟罩约需两个小时，而此段时间属辅助时间，无产量。

而为了弥补上述辅助时间内无产量的浪费，可以采用了上述多晶硅还原炉硅芯安装装置，用来在还原炉底盘清理完成之前，按照预设还原炉底盘电极的分布结构将硅芯组件固定在所述硅芯安装盘1上。当还原炉底盘清理完成之后，便可以直接利用所述硅芯安装盘1将预先分布固定好的所述硅芯组件安装在预设还原炉底盘，这种操作十分的快捷，还能够节省无产量的辅助时间，提高整体的生产效率。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种多晶硅还原炉硅芯安装装置，其特征在于，包括：

硅芯安装盘，所述硅芯安装盘用于根据预设还原炉底盘电极的分布结构对应固定硅芯组件；

硅芯吊装机构，所述硅芯吊装机构与所述硅芯安装盘对应设置，用于将所述硅芯组件吊装至所述硅芯安装盘以固定。

2.根据权利要求1所述的多晶硅还原炉硅芯安装装置，其特征在于，还包括：

固定模板；

所述固定模板设置在所述硅芯安装盘上；

所述固定模板上设置有多个用于固定硅芯组件的硅芯固定结构，所述硅芯固定结构的分布结构与预设还原炉底盘电极的分布结构相对应。

3.根据权利要求1所述的多晶硅还原炉硅芯安装装置，其特征在于，还包括：

安装盘吊装机构；

所述安装盘吊装机构与所述硅芯安装盘连接，用于将所述硅芯安装盘吊装至还原炉底盘。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的多晶硅还原炉硅芯安装装置，其特征在于，所述硅芯组件包括：

硅芯、石墨座、石墨帽和石墨卡瓣；

所述石墨卡瓣设置在所述石墨座上，所述石墨帽设置在所述石墨卡瓣上；

所述硅芯通过所述石墨帽和所述石墨卡瓣装配固定在所述石墨座上。

5.根据权利要求4所述的多晶硅还原炉硅芯安装装置，其特征在于，所述硅芯吊装机构包括：

上层夹爪组件和下层夹爪组件；

所述上层夹爪组件用于夹持所述石墨帽，所述下层夹爪组件用于夹持所述石墨座。

6.根据权利要求5所述的多晶硅还原炉硅芯安装装置，其特征在于，所述硅芯吊装机构还包括：

联动组件；

所述联动组件设置在所述上层夹爪组件和所述下层夹爪组件，用于驱动所述上层夹爪组件和所述下层夹爪组件同步运动。

7.根据权利要求6所述的多晶硅还原炉硅芯安装装置，其特征在于，所述联动组件包括联动杆。

8.根据权利要求5所述的多晶硅还原炉硅芯安装装置，其特征在于，所述上层夹爪组件包括四个可活动夹持上夹爪。

9.根据权利要求5所述的多晶硅还原炉硅芯安装装置，其特征在于，所述下层夹爪组件包括两个可活动夹持下夹爪。

10.一种多晶硅还原炉硅芯安装方法，其特征在于，根据如权利要求1-9中任一项所述的多晶硅还原炉硅芯安装装置，方法如下：

在还原炉底盘清理完成之前，按照预设还原炉底盘电极的分布结构将硅芯组件固定在所述硅芯安装盘上；

在还原炉底盘清理完成之后，利用所述硅芯安装盘将所述硅芯组件安装在预设还原炉底盘。