CN113832538B - 一种晶棒提拉防脱落抱夹装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于硅棒制备领域，具体的说是一种晶棒提拉防脱落抱夹装置，包括主室和副室,所述主室的内部安装有坩埚，坩埚的内部放置有熔液，副室的内部活动安装有提拉头，提拉头的底端安装有子晶，子晶和熔液之间形成晶棒主体，晶棒主体包括抱夹头，副室的内部活动安装有与抱夹头对应的保护爪，工作时，在提拉晶棒主体上至保护爪的位置时，启动保护爪卡在抱夹头的外侧，然后保护爪和晶棒主体同步上升，直到晶棒主体生产完成，在这个过程中，如果一旦子晶发生断裂，则下方的保护爪会直接接住晶棒主体，避免了晶棒主体跌落后带来的各种危险，且保护爪不与晶棒主体直接接触，避免了对晶棒生产造成影响的情况。

Description

一种晶棒提拉防脱落抱夹装置

技术领域

本发明属于硅棒制备领域，具体的说是一种晶棒提拉防脱落抱夹装置。

背景技术

单晶硅棒是一种用于半导体器件、天阳能电池等装置中的材料，单晶硅棒可直拉工艺在炉膛中提拉形成。

申请号为201910198259.4的一项中国专利公开了一种半导体单晶硅提拉机，包括有支撑板、电机、炉体、石墨坩埚、石英坩埚和盖子等；两支撑板均固接于地面上，支撑板顶部固接有炉体，炉体顶部铰接连接有盖子。本发明达到了不易使熔融状态的多晶硅料飞溅起来、不会影响下次单晶硅棒的提取、操作简单和单晶硅棒的尖头容易切除的效果。

上述方案还存在一些问题，没有对晶棒的提拉进行有效保护，在单晶硅棒的提拉成型中，子晶与高温硅溶液接触后，向上提拉子晶，生产晶棒，在晶棒生成过程中，如果子晶意外断裂，则晶棒会直接跌落，砸坏下方盛放高温硅溶液的石英干锅，造成高温硅溶液外流到炉室内壁，高温硅溶液温度足以融化炉室壁金属材料，金属壁内的冷却水流出，与高温硅溶液相遇，将会引起剧烈爆炸，目前的单晶炉设备没有晶棒提拉的有效保护装置，影响到晶棒生产的工作。

为此，本发明提供一种晶棒提拉防脱落抱夹装置。

发明内容

为了弥补现有技术的不足，解决背景技术中所提出的至少一个技术问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种晶棒提拉防脱落抱夹装置，包括主室和副室,所述主室的内部安装有坩埚，坩埚的内部放置有熔液，副室的内部活动安装有提拉头，提拉头的底端安装有子晶，子晶和熔液之间形成晶棒主体，晶棒主体包括抱夹头，副室的内部活动安装有与抱夹头对应的保护爪，工作时，提拉装置带动提拉头和子晶向下方运动，直到子晶接触熔液的液面，开始晶棒生产过程，通过提拉头向上提拉，形成晶棒主体，在晶棒主体形成的初期，提拉出晶棒主体上的抱夹头，之后形成正常的晶棒尺寸，晶棒主体继续上升，当晶棒主体到达保护爪的位置时，启动保护爪卡在抱夹头的外侧，然后保护爪和晶棒主体同步上升，直到晶棒主体生产完成，在这个过程中，如果一旦子晶发生断裂，则下方的保护爪会直接接住晶棒主体，避免了晶棒主体跌落后带来的各种危险，且保护爪不与晶棒主体直接接触，避免了对晶棒生产造成影响的情况。

优选的，所述副室的内部滑动安装有移动环，保护爪通过回转轴转动安装在移动环上，回转轴偏离保护爪的重心处，移动环上安装有与保护爪对应的限位螺钉，副室的内部固定安装有限位盘，限位盘位于移动环的下方；工作时，在进行晶棒生产前，移动环带动保护爪在重力的作用下向下移动，当下移到与限位盘接触时，移动环停止下降，保护爪在自身重力作用下围绕回转轴转动；

在进行晶棒生产过程中，当晶棒主体和抱夹头上移至保护爪的位置时，启动保护爪围绕回转轴回转，当保护爪的后端回转至接触到限位螺钉后，保护爪到达保护位置，保护爪卡在抱夹头的外侧，然后，保护爪和晶棒主体保持同步上升，对晶棒主体进行保护；

通过设置可旋转的保护爪和限位螺钉，限位螺钉的安装高度可调节，进而可调节保护爪的旋转幅度，使得保护爪的夹持范围可调，适应于不同尺寸的晶棒生产，适应范围广。

优选的，所述保护爪的顶端安装有保护绳，提拉头的顶端安装有提拉绳，副室内固定安装有安装台，安装台内转动安装有分别与保护绳和提拉绳相对应的滚轮一和滚轮二，安装台上固定安装有控制滚轮一和滚轮二的电机；工作时，保护绳和提拉绳组成提拉装置，通过保护绳对保护爪和移动环进行提拉，通过提拉绳对提拉头、子晶和晶棒主体进行提拉，通过电机控制不同的滚轮旋转，进而可带动不同的绳子进行提拉。

优选的，所述电机上设置有输出轴，输出轴的外侧滑动套接有滑动轴，安装台上转动安装有转筒一和转筒二，转筒一与滚轮一通过链带传动连接，转筒二与滚轮二固定连接，转筒一和转筒二均位于滑动轴的外侧，滑动轴的外侧固定套接有连接环，连接环包括间隔排列的环一、环二和环三，转筒一和转筒二的内部均开设有与连接环相对应的配合槽，工作时，初始状态下，环一与转筒一错开，环二与转筒一对齐，环三与转筒二错开，此时，电机工作时正转，可带动转筒一和滚轮一旋转，滚轮一将保护绳放下，通过保护绳带动保护爪和移动环下移，使得移动环停靠在限位盘上，保护爪处于旋转张开的状态；

然后启动滑动轴右移，使得环一与转筒一错开，环二与转筒一错开，环三与转筒二对齐，此时，电机工作正转，带动转筒二和滚轮二旋转，滚轮二将提拉绳放下，通过提拉绳带动提拉头和子晶向下方运动，直到子晶接触熔液的液面，开始晶棒生产过程；

然后电机反转，滚轮二将提拉绳卷起，带动提拉头向上提拉，形成晶棒主体，在晶棒主体形成的初期，提拉出晶棒主体上的抱夹头，之后形成正常的晶棒尺寸，晶棒主体继续上升；

当晶棒主体到达保护爪的位置时，滑动轴继续右移，使得环一与转筒一对齐，环二与转筒一错开，环三与转筒二对齐，此时，电机工作反转，带动转筒一转筒二同时反转，滚轮一将保护绳卷起，滚轮二将提拉绳卷起，保护绳与提拉绳保持同步向上运动，保护绳上移的过程中，带动保护爪旋转并卡在抱夹头的外侧，然后保护爪和晶棒主体同步上升，直到晶棒主体生产完成；

通过该方案，实现仅通过安装一个电机，即可完成晶棒生产过程中，对保护爪和提拉头的控制，改善了传统方案中，需要安装两个电力驱动装置，占用空间大，使用成本高的问题。

优选的，所述转筒一和转筒二均设置有限位凸块；输出轴、滑动轴、转筒一和转筒二位于同一轴心线上；工作时，以保证电机的输出轴，可以稳定的带动转筒旋转。

优选的，所述安装台上转动安装有转座，转座上安装有复位扭簧，滑动轴的外侧固定安装有卡环，转座上设置有插入卡环内的插杆；工作时，卡环包括两个环板，插杆插入在两个环板之间，转座摆动时，通过插杆拨动卡环移动，进而带动滑动轴移动，通过控制转座可实现对滑动轴的控制。

优选的，所述安装台上转动安装有从动轮，从动轮的位置与转筒一相匹配，从动轮上安装有环形分布的多个圆杆，转筒一的外侧固定连接有与圆杆相对应的拨板，转座上设置有楔板，从动轮上固定安装有与楔板对应的压杆，工作时，楔板上设置有斜坡，拨板上设置有与圆杆对应的斜面。

在转筒一旋转，滚轮一将保护绳放下，保护绳带动保护爪和移动环下移的过程中，通过拨板拨动圆杆，使得从动轮旋转，从动轮旋转后，通过压杆挤压楔板移动，进而带动转座偏转，转座偏转后，通过插杆带动滑动轴移动，实现了保护爪下移时，自动带动滑动轴移动的功能，无需额外安装用来驱动滑动轴的电力驱动机构，结构简单，降低了使用成本。

优选的，所述安装台上固定安装有支座，支座内滑动插接有与从动轮对应的紧固块，紧固块上安装有支撑压簧，支座的外侧转动安装有转动板，转动板与紧固块活动连接，拨板上设置有与紧固块对应的支撑段；工作时，紧固块在复位压簧的推动下向外伸出，并抵住从动轮，使得从动轮固定住；

在转筒一旋转，拨板与圆杆接触前，拨板先与转动板接触，拨板挤压转动板发生偏转，转动板偏转后拉动紧固块，使得紧固块与从动轮分离，然后，拨板与圆杆接触，带动从动轮旋转，在拨板与圆杆接触的过程中，拨板上的支撑段始终与转动板接触；在拨板与圆杆分离后，拨板上的支撑段也与转动板分离，紧固块重新抵住从动轮，将从动轮固定住；实现了对从动轮的自动松开和固定功能，进而提高了从动轮旋转，带动滑动轴移动后的位置稳定性。

优选的，所述从动轮的环侧设置有齿牙，紧固块上设置有与齿牙对应的齿条段；工作时，紧固块与从动轮接触后关系为啮合连接，可进一步加强对从动轮的固定功能。

优选的，所述电机上安装有减速箱；工作时，通过减速箱对电机的转速进行控制。

本发明的有益效果如下：

1.本发明所述的一种晶棒提拉防脱落抱夹装置，在提拉晶棒至保护爪的位置时，启动保护爪卡在抱夹头的外侧，然后保护爪和晶棒主体同步上升，直到晶棒主体生产完成，在这个过程中，如果子晶发生断裂，则下方的保护爪会直接接住晶棒主体，避免了晶棒主体跌落后带来的各种危险，且保护爪不与晶棒主体直接接触，改善了与保护爪与晶棒直接接触后，对晶棒生产造成影响的情况。

2.本发明所述的一种晶棒提拉防脱落抱夹装置，安装一个电机，即可通过对与不同的转筒连接，完成对提拉绳和保护绳的不同连接，实现对保护爪和提拉头的控制，改善了传统方案中，需要安装两个电力驱动装置，占用空间大，使用成本高的问题。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1是本发明滑动轴与转筒结构立体图；

图2是本发明正面剖视图；

图3是本发明图2中A部分局部放大图；

图4是本发明图2中B-B处截面剖视图；

图5是本发明保护爪夹持状态正面剖视图；

图6是本发明滑动轴与滚轮配合结构侧视剖视图；

图7是本发明转筒一与转座配合结构剖视图；

图8是本发明滑动轴移动状态变化示意图；

图9是本发明实施例二中电机与减速箱示意图；

图中：1、主室；2、副室；3、坩埚；4、熔液；5、提拉头；6、子晶；7、晶棒主体；8、抱夹头；9、保护爪；10、移动环；11、回转轴；12、限位螺钉；13、限位盘；14、保护绳；15、提拉绳；16、安装台；17、滚轮一；18、滚轮二；19、电机；20、输出轴；21、滑动轴；22、转筒一；23、转筒二；24、链带；25、连接环；251、环一；252、环二；253、环三；26、转座；27、卡环；28、插杆；29、从动轮；30、圆杆；31、拨板；32、楔板；33、压杆；34、支座；35、紧固块；36、转动板；37、减速箱。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

实施例一

如图2至图3所示，本发明实施例所述的一种晶棒提拉防脱落抱夹装置，包括主室1和副室2,所述主室1的内部安装有坩埚3，坩埚3的内部放置有熔液4，副室2的内部活动安装有提拉头5，提拉头5的底端安装有子晶6，子晶6和熔液4之间形成晶棒主体7，晶棒主体7包括抱夹头8，副室2的内部活动安装有与抱夹头8对应的保护爪9，工作时，子晶6位于熔液4的上方，提拉头5可在副室2内上下移动，子晶6固定在提拉头5上，副室2内安装有控制提拉头5和保护爪9的提拉装置；

提拉装置带动提拉头5和子晶6向下方运动，直到子晶6接触熔液4的液面，开始晶棒生产过程，通过提拉头5向上提拉，形成晶棒主体7，在晶棒主体7形成的初期，提拉出晶棒主体7上的抱夹头8，之后形成正常的晶棒尺寸，晶棒主体7继续上升，当晶棒主体7到达保护爪9的位置时，启动保护爪9卡在抱夹头8的外侧，然后保护爪9和晶棒主体7同步上升，直到晶棒主体7生产完成，在这个过程中，如果一旦子晶6发生断裂，则下方的保护爪9会直接接住晶棒主体7，避免了晶棒主体7跌落后带来的各种危险，且保护爪9不与晶棒主体7直接接触，改善了保护爪9与晶棒主体7直接接触后，对晶棒生产造成影响的情况。

如图3所示，所述副室2的内部滑动安装有移动环10，保护爪9通过回转轴11转动安装在移动环10上，回转轴11偏离保护爪9的重心处，移动环10上安装有与保护爪9对应的限位螺钉12，副室2的内部固定安装有限位盘13，限位盘13位于移动环10的下方；工作时，限位盘13固定在主室1上的出口处，移动环10可在副室2内上下移动，保护爪9可以回转轴11为轴心进行旋转，由于保护爪9的重心与回转轴11错开，在保护爪9没有被提拉时，保护爪9在重力作用下处于倾斜状态，如图3所示；保护爪9倾斜时，与抱夹头8左右错开，方便抱夹头8上移至与保护爪9对齐；限位螺钉12安装在保护爪9底端且远离抱夹头8的一侧，通过设置限位螺钉12对保护爪9的旋转幅度进行限定；

在进行晶棒生产前，移动环10带动保护爪9在重力的作用下向下移动，当下移到与限位盘13接触时，移动环10停止下降，保护爪9在自身重力作用下围绕回转轴11转动，保护爪9旋转张开，其状态如图3所示；

在进行晶棒生产过程中，当晶棒主体7和抱夹头8上移至保护爪9的位置时，启动保护爪9围绕回转轴11回转，当保护爪9的后端回转至接触到限位螺钉12后，保护爪9到达保护位置，保护爪9卡在抱夹头8的外侧，如图5所示，然后，保护爪9和晶棒主体7保持同步上升，对晶棒主体7进行保护；

通过设置可旋转的保护爪9和限位螺钉12，限位螺钉12的安装高度可调节，进而可调节保护爪9的旋转幅度，使得保护爪9的夹持范围可调，适应于不同尺寸的晶棒生产，适应范围广。

如图2-6所示，所述保护爪9的顶端安装有保护绳14，提拉头5的顶端安装有提拉绳15，副室2内固定安装有安装台16，安装台16内转动安装有分别与保护绳14和提拉绳15相对应的滚轮一17和滚轮二18，安装台16上固定安装有控制滚轮一17和滚轮二18的电机19；工作时，保护绳14的底端通过转动座与保护爪9活动连接，且转动座位于回转轴11和抱夹头8之间；保护绳14缠绕在滚轮一17上，提拉绳15缠绕在滚轮二18上，电机19通过调节装置与滚轮连接；

保护绳14和提拉绳15组成提拉装置，通过保护绳14对保护爪9和移动环10进行提拉，通过提拉绳15对提拉头5、子晶6和晶棒主体7进行提拉，通过电机19控制不同的滚轮旋转，进而可带动不同的绳子进行提拉。

如图1、6-8所示，所述电机19上设置有输出轴20，输出轴20的外侧滑动套接有滑动轴21，安装台16上转动安装有转筒一22和转筒二23，转筒一22与滚轮一17通过链带24传动连接，转筒二23与滚轮二18固定连接，转筒一22和转筒二23均位于滑动轴21的外侧，滑动轴21的外侧固定套接有连接环25，连接环25包括间隔排列的环一251、环二252和环三253，转筒一22和转筒二23的内部均开设有与连接环25相对应的配合槽，工作时，输出轴20是电机19的动力输出端，电机19启动时，输出轴20旋转，输出轴20带动滑动轴21旋转，同时，在图6中，滑动轴21可左右滑动；电机19采用正反转电动机结构；

电机19与滚轮的控制调节如图8所示，滑动轴21在输出轴20外侧滑动，初始状态下，环一251与转筒一22错开，环二252与转筒一22对齐，环三253与转筒二23错开，此时，电机19工作时正转，可带动转筒一22和滚轮一17旋转，滚轮一17将保护绳14放下，通过保护绳14带动保护爪9和移动环10下移，使得移动环10停靠在限位盘13上，保护爪9处于旋转张开的状态；

然后启动滑动轴21右移，使得环一251与转筒一22错开，环二252与转筒一22错开，环三253与转筒二23对齐，此时，电机19工作正转，带动转筒二23和滚轮二18旋转，滚轮二18将提拉绳15放下，通过提拉绳15带动提拉头5和子晶6向下方运动，直到子晶6接触熔液4的液面，开始晶棒生产过程；

然后电机19反转，滚轮二18将提拉绳15卷起，带动提拉头5向上提拉，形成晶棒主体7，在晶棒主体7形成的初期，提拉出晶棒主体7上的抱夹头8，之后形成正常的晶棒尺寸，晶棒主体7继续上升；

当晶棒主体7到达保护爪9的位置时，滑动轴21继续右移，使得环一251与转筒一22对齐，环二252与转筒一22错开，环三253与转筒二23对齐，此时，电机19工作反转，带动转筒一22转筒二23同时反转，滚轮一17将保护绳14卷起，滚轮二18将提拉绳15卷起，保护绳14与提拉绳15保持同步向上运动，保护绳14上移的过程中，带动保护爪9旋转并卡在抱夹头8的外侧，然后保护爪9和晶棒主体7同步上升，直到晶棒主体7生产完成；

通过该方案，实现仅通过安装一个电机19，即可完成晶棒生产过程中，对保护爪9和提拉头5的控制，改善了传统方案中，需要安装两个电力驱动装置，占用空间大，使用成本高的问题。

如图6所示，所述转筒一22和转筒二23均设置有限位凸块；输出轴20、滑动轴21、转筒一22和转筒二23位于同一轴心线上；工作时，以保证电机19的输出轴20，可以稳定的带动转筒旋转。

如图6-7所示，所述安装台16上转动安装有转座26，转座26上安装有复位扭簧，滑动轴21的外侧固定安装有卡环27，转座26上设置有插入卡环27内的插杆28；工作时，卡环27包括两个环板，插杆28插入在两个环板之间，转座26摆动时，通过插杆28拨动卡环27移动，进而带动滑动轴21移动，通过控制转座26可实现对滑动轴21的控制。

如图6-7所示，所述安装台16上转动安装有从动轮29，从动轮29的位置与转筒一22相匹配，从动轮29上安装有环形分布的多个圆杆30，转筒一22的外侧固定连接有与圆杆30相对应的拨板31，转座26上设置有楔板32，从动轮29上固定安装有与楔板32对应的压杆33，工作时，楔板32上设置有斜坡，拨板31上设置有与圆杆30对应的斜面。

在转筒一22旋转，滚轮一17将保护绳14放下，保护绳14带动保护爪9和移动环10下移的过程中，通过拨板31拨动圆杆30，使得从动轮29旋转，如图1和图7所示，从动轮29旋转后，通过压杆33挤压楔板32移动，进而带动转座26偏转，转座26偏转后，通过插杆28带动滑动轴21移动，实现了保护爪9下移时，自动带动滑动轴21移动的功能，无需额外安装用来驱动滑动轴21的电力驱动机构，结构简单，降低了使用成本。

如图6-7所示，所述安装台16上固定安装有支座34，支座34内滑动插接有与从动轮29对应的紧固块35，紧固块35上安装有支撑压簧，支座34的外侧转动安装有转动板36，转动板36与紧固块35活动连接，拨板31上设置有与紧固块35对应的支撑段；工作时，紧固块35在复位压簧的推动下向外伸出，并抵住从动轮29，使得从动轮29固定住；

如图7所示，在转筒一22旋转，拨板31与圆杆30接触前，拨板31先与转动板36接触，拨板31挤压转动板36发生偏转，转动板36偏转后拉动紧固块35，使得紧固块35与从动轮29分离，然后，拨板31与圆杆30接触，带动从动轮29旋转，在拨板31与圆杆30接触的过程中，拨板31上的支撑段始终与转动板36接触；在拨板31与圆杆30分离后，拨板31上的支撑段也与转动板36分离，紧固块35重新抵住从动轮29，将从动轮29固定住；实现了对从动轮29的自动松开和固定功能，进而提高了从动轮29旋转，带动滑动轴21移动后的位置稳定性。

如图7所示，所述从动轮29的环侧设置有齿牙，紧固块35上设置有与齿牙对应的齿条段；工作时，紧固块35与从动轮29接触后关系为啮合连接，可进一步加强对从动轮29的固定功能。

实施例二

如图9所示，对比实施例一，其中本发明的另一种实施方式为：所述电机19上安装有减速箱37；工作时，通过减速箱37对电机19的转速进行控制。

工作原理：

在进行晶棒生产时，子晶6位于熔液4的上方，提拉头5可在副室2内上下移动，子晶6固定在提拉头5上，副室2内安装有控制提拉头5和保护爪9的提拉装置；

提拉装置带动提拉头5和子晶6向下方运动，直到子晶6接触熔液4的液面，开始晶棒生产过程，通过提拉头5向上提拉，形成晶棒主体7，在晶棒主体7形成的初期，提拉出晶棒主体7上的抱夹头8，之后形成正常的晶棒尺寸，晶棒主体7继续上升，当晶棒主体7到达保护爪9的位置时，启动保护爪9卡在抱夹头8的外侧，然后保护爪9和晶棒主体7同步上升，直到晶棒主体7生产完成，在这个过程中，如果一旦子晶6发生断裂，则下方的保护爪9会直接接住晶棒主体7，避免了晶棒主体7跌落后带来的各种危险，且保护爪9不与晶棒主体7直接接触，避免了对晶棒生产造成影响的情况。

限位盘13固定在主室1上的出口处，移动环10可在副室2内上下移动，保护爪9可以回转轴11为轴心进行旋转，由于保护爪9的重心与回转轴11错开，在保护爪9没有被提拉时，保护爪9在重力作用下处于倾斜状态，如图3所示；保护爪9倾斜时，与抱夹头8左右错开，方便抱夹头8上移至与保护爪9对齐；限位螺钉12安装在保护爪9底端且远离抱夹头8的一侧，通过设置限位螺钉12对保护爪9的旋转幅度进行限定；

在进行晶棒生产前，移动环10带动保护爪9在重力的作用下向下移动，当下移到与限位盘13接触时，移动环10停止下降，保护爪9在自身重力作用下围绕回转轴11转动，保护爪9旋转张开，其状态如图3所示；

在进行晶棒生产过程中，当晶棒主体7和抱夹头8上移至保护爪9的位置时，启动保护爪9围绕回转轴11回转，当保护爪9的后端回转至接触到限位螺钉12后，保护爪9到达保护位置，保护爪9卡在抱夹头8的外侧，如图5所示，然后，保护爪9和晶棒主体7保持同步上升，对晶棒主体7进行保护；

通过设置可旋转的保护爪9和限位螺钉12，限位螺钉12的安装高度可调节，进而可调节保护爪9的旋转幅度，使得保护爪9的夹持范围可调，适应于不同尺寸的晶棒生产，适应范围广。

保护绳14的底端通过转动座与保护爪9活动连接，且转动座位于回转轴11和抱夹头8之间；保护绳14缠绕在滚轮一17上，提拉绳15缠绕在滚轮二18上，电机19通过调节装置与滚轮连接；

保护绳14和提拉绳15组成提拉装置，通过保护绳14对保护爪9和移动环10进行提拉，通过提拉绳15对提拉头5、子晶6和晶棒主体7进行提拉，通过电机19控制不同的滚轮旋转，进而可带动不同的绳子进行提拉。

电机19启动时，输出轴20旋转，输出轴20带动滑动轴21旋转，同时，在图6中，滑动轴21可左右滑动；电机19采用正反转电动机结构；

电机19与滚轮的控制调节如图8所示，滑动轴21在输出轴20外侧滑动，初始状态下，环一251与转筒一22错开，环二252与转筒一22对齐，环三253与转筒二23错开，此时，电机19工作时正转，可带动转筒一22和滚轮一17旋转，滚轮一17将保护绳14放下，通过保护绳14带动保护爪9和移动环10下移，使得移动环10停靠在限位盘13上，保护爪9处于旋转张开的状态；

然后启动滑动轴21右移，使得环一251与转筒一22错开，环二252与转筒一22错开，环三253与转筒二23对齐，此时，电机19工作正转，带动转筒二23和滚轮二18旋转，滚轮二18将提拉绳15放下，通过提拉绳15带动提拉头5和子晶6向下方运动，直到子晶6接触熔液4的液面，开始晶棒生产过程；

然后电机19反转，滚轮二18将提拉绳15卷起，带动提拉头5向上提拉，形成晶棒主体7，在晶棒主体7形成的初期，提拉出晶棒主体7上的抱夹头8，之后形成正常的晶棒尺寸，晶棒主体7继续上升；

当晶棒主体7到达保护爪9的位置时，滑动轴21继续右移，使得环一251与转筒一22对齐，环二252与转筒一22错开，环三253与转筒二23对齐，此时，电机19工作反转，带动转筒一22转筒二23同时反转，滚轮一17将保护绳14卷起，滚轮二18将提拉绳15卷起，保护绳14与提拉绳15保持同步向上运动，保护绳14上移的过程中，带动保护爪9旋转并卡在抱夹头8的外侧，然后保护爪9和晶棒主体7同步上升，直到晶棒主体7生产完成；

通过该方案，实现仅通过安装一个电机19，即可完成晶棒生产过程中，对保护爪9和提拉头5的控制，改善了传统方案中，需要安装两个电力驱动装置，占用空间大，使用成本高的问题。

卡环27包括两个环板，插杆28插入在两个环板之间，转座26摆动时，通过插杆28拨动卡环27移动，进而带动滑动轴21移动，通过控制转座26可实现对滑动轴21的控制。

在转筒一22旋转，滚轮一17将保护绳14放下，保护绳14带动保护爪9和移动环10下移的过程中，通过拨板31拨动圆杆30，使得从动轮29旋转，如图1和图7所示，从动轮29旋转后，通过压杆33挤压楔板32移动，进而带动转座26偏转，转座26偏转后，通过插杆28带动滑动轴21移动，实现了保护爪9下移时，自动带动滑动轴21移动的功能，无需额外安装用来驱动滑动轴21的电力驱动机构，结构简单，降低了使用成本。

紧固块35在复位压簧的推动下向外伸出，并抵住从动轮29，使得从动轮29固定住。

如图7所示，在转筒一22旋转，拨板31与圆杆30接触前，拨板31先与转动板36接触，拨板31挤压转动板36发生偏转，转动板36偏转后拉动紧固块35，使得紧固块35与从动轮29分离，然后，拨板31与圆杆30接触，带动从动轮29旋转，在拨板31与圆杆30接触的过程中，拨板31上的支撑段始终与转动板36接触；在拨板31与圆杆30分离后，拨板31上的支撑段也与转动板36分离，紧固块35重新抵住从动轮29，将从动轮29固定住；实现了对从动轮29的自动松开和固定功能，进而提高了从动轮29旋转，带动滑动轴21移动后的位置稳定性。

紧固块35与从动轮29接触后关系为啮合连接，可进一步加强对从动轮29的固定功能。

上述前、后、左、右、上、下均以说明书附图中的图1为基准，按照人物观察视角为标准，装置面对观察者的一面定义为前，观察者左侧定义为左，依次类推。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“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保护范围的限制。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种晶棒提拉防脱落抱夹装置，其特征在于：包括主室（1）和副室（2）,所述主室（1）的内部安装有坩埚（3），坩埚（3）的内部放置有熔液（4），副室（2）的内部活动安装有提拉头（5），提拉头（5）的底端安装有子晶（6），子晶（6）和熔液（4）之间形成晶棒主体（7），晶棒主体（7）包括抱夹头（8），副室（2）的内部活动安装有与抱夹头（8）对应的保护爪（9）；

所述副室（2）的内部滑动安装有移动环（10），保护爪（9）通过回转轴（11）转动安装在移动环（10）上，回转轴（11）偏离保护爪（9）的重心处，移动环（10）上安装有与保护爪（9）对应的限位螺钉（12），副室（2）的内部固定安装有限位盘（13），限位盘（13）位于移动环（10）的下方；

所述保护爪（9）的顶端安装有保护绳（14），提拉头（5）的顶端安装有提拉绳（15），副室（2）内固定安装有安装台（16），安装台（16）内转动安装有分别与保护绳（14）和提拉绳（15）相对应的滚轮一（17）和滚轮二（18），安装台（16）上固定安装有控制滚轮一（17）和滚轮二（18）的电机（19）；

所述电机（19）上设置有输出轴（20），输出轴（20）的外侧滑动套接有滑动轴（21），安装台（16）上转动安装有转筒一（22）和转筒二（23），转筒一（22）与滚轮一（17）通过链带（24）传动连接，转筒二（23）与滚轮二（18）固定连接，转筒一（22）和转筒二（23）均位于滑动轴（21）的外侧，滑动轴（21）的外侧固定套接有连接环（25），连接环（25）包括间隔排列的环一（251）、环二（252）和环三（253），转筒一（22）和转筒二（23）的内部均开设有与连接环（25）相对应的配合槽；

所述转筒一（22）和转筒二（23）均设置有限位凸块；输出轴（20）、滑动轴（21）、转筒一（22）和转筒二（23）位于同一轴心线上。

2.根据权利要求1所述的一种晶棒提拉防脱落抱夹装置，其特征在于：所述安装台（16）上转动安装有转座（26），转座（26）上安装有复位扭簧，滑动轴（21）的外侧固定安装有卡环（27），转座（26）上设置有插入卡环（27）内的插杆（28）。

3.根据权利要求1所述的一种晶棒提拉防脱落抱夹装置，其特征在于：所述安装台（16）上转动安装有从动轮（29），从动轮（29）的位置与转筒一（22）相匹配，从动轮（29）上安装有环形分布的多个圆杆（30），转筒一（22）的外侧固定连接有与圆杆（30）相对应的拨板（31），转座（26）上设置有楔板（32），从动轮（29）上固定安装有与楔板（32）对应的压杆（33）。

4.根据权利要求3所述的一种晶棒提拉防脱落抱夹装置，其特征在于：所述安装台（16）上固定安装有支座（34），支座（34）内滑动插接有与从动轮（29）对应的紧固块（35），紧固块（35）上安装有支撑压簧，支座（34）的外侧转动安装有转动板（36），转动板（36）与紧固块（35）活动连接，拨板（31）上设置有与紧固块（35）对应的支撑段。

5.根据权利要求4所述的一种晶棒提拉防脱落抱夹装置，其特征在于：所述从动轮（29）的环侧设置有齿牙，紧固块（35）上设置有与齿牙对应的齿条段。

6.根据权利要求1所述的一种晶棒提拉防脱落抱夹装置，其特征在于：所述电机（19）上安装有减速箱（37）。

Images