CN110172731A - 一种自动转肩工艺 - Google Patents

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杨志
周泽
王建平
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    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
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Abstract

本发明提供一种自动转肩工艺，包括以下步骤：S1：测量单晶放肩过程中长晶时间；S2：根据长晶时间选择放肩类型；S3：根据放肩类型选择转肩启动直径和转肩起始拉速；S4：根据转肩启动直径和转肩起始拉速进行转肩。本发明的有益效果是使得直拉单晶过程中实现自动转肩，不需人工手动操作，减少因为人为因素带来的消极影响，提高生产效率，增加产量，减少人员劳动强度，同时增加工作效率。

Description

一种自动转肩工艺
技术领域
本发明属于单晶拉制技术领域，尤其是涉及一种自动转肩工艺。
背景技术
目前行业内竞争日益激烈，降本增效成为了一个企业屹立不倒的法宝，目前太阳能光伏材料制造业生产工艺中，普遍使用的是手动转肩，即转肩时需要人工进行操作，转肩效果良莠不齐，大大降低了生产效率。
手动转肩由于操作人员技能参差不齐或者由于工作集中导致没能及时进行转肩操作，导致手动转肩效果不良，转肩完成后产品直径不符合生产要求，需重新手动干预进行拉制单晶，干预过程时间长且干预成功前的产品直径不满足生产需求。这一现状所导致的问题点不但降低生产效率，而且增加工人劳动强度，浪费生产工时。
发明内容
鉴于上述问题，本发明要解决的问题是提供一种自动转肩工艺，尤其适合直拉单晶过程中的转肩过程，能够在直拉单晶过程中自动进行转肩，减少人为因素的影响，提高生产效率，降低劳动强度。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种自动转肩工艺，
包括以下步骤：
S1：测量单晶放肩过程中长晶时间；
S2：根据长晶时间选择放肩类型；
S3：根据放肩类型选择转肩启动直径和转肩起始拉速；
S4：根据转肩启动直径和转肩起始拉速进行转肩。
进一步的，步骤S1中测量单晶放肩过程中长晶时间步骤为：
S11：在放肩过程中应用测量装置对单晶肩部直径进行测量，当放肩直径达到判定放肩类型起始值时，控制装置开始计时；
S12：当放肩直径达到判定放肩类型终止值时，控制装置停止计时，获得单晶放肩过程中长晶的时间。
进一步的，判定放肩类型起始值为160-200mm，判定放肩类型终止值为190-230mm。
进一步的，步骤S2中的放肩类型包括但不限于第一类肩、第二类肩、第三类肩、第四类肩、第五类肩和第六类肩。
进一步的，第一类肩为放肩过程中长晶时间小于第一时间，第一时间为150s-200s；
第二类肩为放肩过程中长晶时间大于第一时间，小于第二时间，第二时间为170s-240s；
第三类肩为放肩过程中长晶时间大于第二时间，小于第三时间，第三时间为200s-260s；
第四类肩为放肩过程中长晶时间大于第三时间，小于第四时间，第四时间为240s-280s；
第五类肩为放肩过程中长晶时间大于第四时间，小于第五时间，第五时间为280s-300s；
第六类肩为放肩过程中长晶时间大于第五时间。
进一步的，步骤S3中的转肩启动直径为192-207mm。
进一步的，步骤S3中的转肩起始拉速83-95mm/s。
一种自动转肩系统，包括测量装置和控制装置，测量装置设于单晶炉上，测量装置与控制装置电连接，其中，测量装置用于测量单晶肩部直径，控制装置用于计时。
进一步的，测量装置为CCD相机。
进一步的，控制装置为CPU或PLC。
本发明具有的优点和积极效果是：由于采用上述技术方案，使得直拉单晶过程中实现自动转肩，不需人工手动操作，减少因为人为因素带来的消极影响，提高生产效率，增加产量，减少人员劳动强度，同时增加工作效率。
附图说明
图1是本发明的一实施例的流程图；
图2是现有技术直拉单晶流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的说明。
图1示出了本发明一实施例的逻辑流程图，具体示出了本实施例的工艺流程，本实施例涉及一种自动转肩工艺，用于直拉单晶过程中转肩过程，在现有的直拉单晶的工艺为：如图2所示，稳温、引晶、放肩、转肩、等径和收尾，在转肩时使用的手动转肩，人工进行操作，人为因素比较大，由于操作人员的技能参差不齐，导致手动转肩效果不良，本实施例实施自动转肩，实现转肩自动化，不需人工操作，提高生产效率，提高生产产量，降低劳动强度。
上述的自动转肩工艺，应用于直拉单晶过程中放肩、转肩和等径过程，采用测量装置进行单晶直径的测量，控制装置内预设有编辑好的程序，控制装置根据测量装置提供的信号自动控制放肩、转肩和等径的过程，实现转肩自动化，具体包括以下步骤：
S1：测量单晶放肩过程中长晶时间：放肩开始后，对放肩过程中单晶肩部直径进行测量，根据单晶肩部直径进行单晶放肩过程中长晶时间的判定，进而进行放肩类型的判断，具体地，
在放肩过程中应用测量装置对单晶肩部直径进行测量，当放肩直径达到判定放肩类型起始值时，控制装置开始计时；即，放肩开始后，在放肩过程中应用测量装置对单晶肩部直径进行测量，当单晶肩部直径达到判定放肩类型起始值时，控制装置开始计时，这里，测量装置为工业相机CCD，在放肩过程中CCD时时对单晶肩部直径进行扫描，并将信号传递给控制装置，控制装置根据预设程序内预设的放肩直径的判定放肩类型起始值时，控制装置开始计时；同时，CCD继续时时对放肩直径进行扫描，当放肩直径达到判定放肩类型终止值时，控制装置停止计时，获得单晶放肩过程中长晶的时间，该长晶的时间即为记录到的运行时间。上述的放肩直径的判定放肩类型起始值为160-200mm，放肩直径的判定放肩类型终止值为190-230mm，根据不同炉型进行选择，这里不做具体要求。
S2：根据长晶时间选择放肩类型：在放肩过程中，对放肩直径进行测量，控制装置根据放肩直径的判定放肩类型起始值与放肩直径的判定放肩类型终止值的运行时间，并将该运行时间与控制装置内预设的放肩类型中的数值进行对比，判断该放肩类型。
这里，放肩类型包括但不限于第一类肩、第二类肩、第三类肩、第四类肩、第五类肩和第六类肩，根据不同温度或者不同放肩工艺进行分类，其中，
第一类肩为放肩过程中长晶时间小于第一时间，第一时间为150s-200s；
第二类肩为放肩过程中长晶时间为第一时间与第二时间之间，其中，第二时间为170s-240s，也就是，第二类肩中的长晶时间大于第一时间，小于第二时间；
第三类肩为放肩过程中长晶时间为第二时间与第三时间之间，其中，第三时间为200s-260s，也就是，第三类肩的长晶时间大于第二时间，小于第三时间；
第四类肩为放肩过程中长晶时间为第三时间与第四时间之间，其中，第四时间为240s-280s，也就是，第四类肩的长晶时间大于第三时间，小于第四时间；
第五类肩为放肩过程中长晶时间为第四时间与第五时间之间，其中，第五时间为280s-300s，也就是，第五类肩的长晶时间大于第四时间，小于第五时间；
第六类肩为放肩过程中长晶时间大于第五时间，第五时间为280s-300s。
S3：根据放肩类型选择转肩启动直径和转肩起始拉速；也就是，根据上一步骤确定的放肩类型，控制装置内部预设有所有放肩类型，控制装置根据CCD扫描的直径进行自动匹配，进行转肩启动直径和转肩起始拉速的选择，不同情况的放肩类型匹配不同的转肩起始直径以及转肩起始拉速，进行转肩，使得最终转肩完成时(进入等径时)直径达到标准范围内；其中，转肩启动直径为192-207mm，转肩起始拉速83-95mm/s。
S4：根据转肩启动直径和转肩起始拉速进行转肩。
上述的控制装置可以是PLC，或者是CPU，或者是其他可编辑的控制器，根据实际需求进行选择，这里不做具体要求。
一种自动转肩系统，包括测量装置和控制装置，测量装置设于单晶炉上，测量装置与控制装置电连接，测量装置用于对直拉单晶过程中单晶的直径进行测量，测量装置为CCD相机，控制装置为CPU或PLC，控制装置预设有编辑好的程序，并预设有六种放肩类型，同时预设有判定放肩类型起始值、判定放肩类型终止值，CCD相机时时将测量的单晶直径的信号传递给控制装置，控制装置根据预设的判定放肩类型起始值和判定放肩类型终止值与测量值进行对比，进行长晶时间的测量，并根据长晶时间进行放肩类型选择，进行转肩。
下面以一个具体地例子进行说明。
如图1所示，选择：放肩过程中判定放肩类型起始值为180mm；放肩过程中判定放肩类型终止值为190mm；第一时间为170s；第二时间为200s；第三时间为240s；第四时间为270s；第五时间为290s；第一时间、第二时间、第三时间、第四时间和第五时间对应的转肩启动直径和转肩起始拉速见下表：
其中，运行时间的测量值为180s。
自动转肩工艺过程为：
开始放肩，CCD对单晶直径进行时时扫描，并将控制信号传递给控制装置；
在放肩过程中，当单晶肩部直径达到180mm时，控制装置开始计时，也就是上表中的运行时间开始计时；
继续放肩，当单晶肩部直径达到190mm时，控制装置计时结束，也就是上表中的运行时间结束计时，得到运行时间为180s；
控制装置将该运行时间与预设的放肩类型进行对比，对此炉放肩情况进行分类型，选择放肩类型，并执行对应的自动转肩工序，进行转肩；即选择第二类肩，转肩启动直径为196mm，转肩起始拉速为93mm，进行转肩；
转肩完成后，进入等径。
本发明具有的优点和积极效果是：由于采用上述技术方案，使得直拉单晶过程中实现自动转肩，不需人工手动操作，减少因为人为因素带来的消极影响，提高生产效率，增加产量，减少人员劳动强度，同时增加工作效率。
以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但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。

Claims (10)

1.一种自动转肩工艺，其特征在于：包括以下步骤：
S1：测量单晶放肩过程中长晶时间；
S2：根据所述长晶时间选择放肩类型；
S3：根据所述放肩类型选择转肩启动直径和转肩起始拉速；
S4：根据所述转肩启动直径和转肩起始拉速进行转肩。
2.根据权利要求1所述的自动转肩工艺，其特征在于：所述步骤S1中测量单晶放肩过程中长晶时间步骤为：
S11：在放肩过程中应用测量装置对所述单晶肩部直径进行测量，当放肩直径达到判定放肩类型起始值时，控制装置开始计时；
S12：当放肩直径达到判定放肩类型终止值时，控制装置停止计时，获得单晶放肩过程中长晶的时间。
3.根据权利要求2所述的自动转肩工艺，其特征在于：所述判定放肩类型起始值为160-200mm，所述判定放肩类型终止值为190-230mm。
4.根据权利要求3所述的自动转肩工艺，其特征在于：所述步骤S2中的放肩类型包括但不限于第一类肩、第二类肩、第三类肩、第四类肩、第五类肩和第六类肩。
5.根据权利要求1-4任一项所述的自动转肩工艺，其特征在于：所述第一类肩为放肩过程中长晶时间小于第一时间，所述第一时间为150s-200s；
所述第二类肩为放肩过程中长晶时间大于所述第一时间，小于第二时间，所述第二时间为170s-240s；
所述第三类肩为放肩过程中长晶时间大于所述第二时间，小于第三时间，所述第三时间为200s-260s；
所述第四类肩为放肩过程中长晶时间大于所述第三时间，小于第四时间，所述第四时间为240s-280s；
所述第五类肩为放肩过程中长晶时间大于所述第四时间，小于第五时间，所述第五时间为280s-300s；
所述第六类肩为放肩过程中长晶时间大于所述第五时间。
6.根据权利要求5所述的自动转肩工艺，其特征在于：所述步骤S3中的转肩启动直径为192-207mm。
7.根据权利要求6所述的自动转肩工艺，其特征在于：所述步骤S3中的转肩起始拉速83-95mm/s。
8.一种自动转肩系统，其特征在于：包括所述测量装置和所述控制装置，所述测量装置设于单晶炉上，所述测量装置与所述控制装置电连接，其中，所述测量装置用于测量所述单晶肩部直径，所述控制装置用于计时。
9.根据权利要求8所述的自动转肩系统，其特征在于：所述测量装置为CCD相机。
10.根据权利要求9所述的自动转肩工艺，其特征在于：所述控制装置为CPU或PLC。
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