CN114657630B - 一种单晶炉加料筒及籽晶稳定装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种单晶炉加料筒及籽晶稳定装置，包括连于副室（1）和主炉室（2）之间的稳定装置（3），其包括上下依次相连的上法兰（31）、盒体（32）和下法兰（33），三者的中部均设有等大的通孔（3a），盒体（32）包括相连的上盖板（321）和下壳体（322），盒体（32）内设有相配合的环形导轨（4）、滑动块（5）、传动齿轮（6）、环形齿轮（7）、驱动齿轮（8）和驱动电机（9），驱动电机（9）设于盒体（32）外；上盖板（321）内设有一组与导槽（4a）相对应的滑道（321a），滑动块（5）嵌于滑道（321a）内。本发明的优点是可以稳定料筒和籽晶，减少安全事故风险，提高生产效率。

Description

一种单晶炉加料筒及籽晶稳定装置

技术领域

本发明涉及光伏制造技术领域，尤其涉及一种单晶炉加料筒及籽晶稳定装置。

背景技术

现有的单晶炉的炉体壳体由主室和副室组成，副室结构为圆形空腔，副室顶端安装有籽晶旋转和提升机构，副室上部设有氩气进气口和真空抽气口，在加料时需将副室单独隔离，通入氩气将副室压力充到大气压，才能提升旋出副室，挂上料筒后，旋回副室，需进行副室换气，将副室内空气全部排出，防止氧气带入炉内导致炉内氧化，此时副室需进行进行两到三次换气操作，即抽真—冲去氩气—抽真空，换气后打开副室旋板阀后，进行加料操作。

若加料完成后，在炉外更换籽晶进行正常拉晶时，仍需操作副室进行换气操作后，打开副室旋板阀进行正常拉晶操作。在进行换气操作时，由于副室内气流及压力变化，会导致料筒及籽晶晃动，料筒晃动严重会导致料筒下降给主室加料时，磕碰到炉壁导致碎裂，发生事故，但是，籽晶晃动会导致籽晶下降后，籽晶在熔融的硅液内画弧，引晶单晶硅棒拉制。目前的解决操作只能在进行换气前，打开副室观察窗进行手动扶料筒及籽晶进行稳定，但效果不理想，影响生产效率，同时存在安全事故风险。

发明内容

本发明目的就是为了解决现有料筒及籽晶稳定性差、生产效率低、易存在安全隐患的问题，提供了一种单晶炉加料筒及籽晶稳定装置，可以稳定料筒和籽晶，减少安全事故风险，提高生产效率。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种单晶炉加料筒及籽晶稳定装置，包括连于副室和主炉室之间的稳定装置，稳定装置包括上下依次相连的上法兰、盒体和下法兰，三者的中部均设有等大的通孔，通孔的轴线与副室和主炉室的轴线相互重合，以用于将加料筒和与籽晶连接的重锤下降至稳定装置处；

盒体包括相连的上盖板和下壳体，下壳体上连有一个环形导轨，环形导轨的内径不小于通孔的直径，且二者的轴线相互重合，环形导轨的上表面设有一组导槽，导槽的延长线相交于环形导轨的中心；

每个导槽内连接一个相配合的滑动块，滑动块的一端可伸入通孔内，每个滑动块的一侧均与一个传动齿轮相互啮合，以用于通过传动齿轮转动带动滑动块沿着导槽前后移动；

下壳体内还设有一个环形齿轮，环形齿轮的内径大于环形导轨的外径，且二者的轴线相互重合，环形齿轮的内圈与传动齿轮相互啮合，以用于通过环形齿轮的旋转带动传动齿轮转动；

环形齿轮的外圈再与一个驱动齿轮相互啮合，驱动齿轮与驱动电机的输出轴相连，驱动电机设于盒体外，以用于通过电机驱动环形齿轮转动；

上盖板内设有一组与导槽相对应的滑道，滑动块嵌于滑道内，以用于进一步地限制滑动块的前后移动。

进一步地，所述滑动块包括底座，底座正好嵌于上盖板的滑道内，底座上设有凸台，凸台正好嵌于环形导轨的导槽内，底座的一侧设有齿轮条，齿轮条的轴线与底座的轴线相互平行设置，齿轮条与传动齿轮相互啮合。

进一步地，所述滑动块伸入通孔的一端设有抱紧臂，抱紧臂为弧形结构。

进一步地，所述抱紧臂的端部设有防滑垫，以用于加强抱紧臂与加料筒及重锤之间的摩擦力。

进一步地，所述滑动块设为四个，相应的导槽和滑道亦设为四个，导槽均布在环形导轨上，四个导槽的轴线正相交于环形导轨的中心。

进一步地，所述传动齿轮设于环形导轨和环形齿轮之间的空隙处，且传动齿轮的大小和齿条数均相同，以用于保证滑动块伸缩同样的距离。

进一步地，所述驱动电机为伺服电机。

本发明的技术方案中，通过将加料筒和与籽晶连接的重锤，下降至稳定装置的通孔处，打开稳定装置的伺服电机，伺服电机旋转带动驱动齿轮旋转，驱动齿轮转动后带动环形齿轮旋转，环形齿轮旋转后同时带动四个传动齿轮旋转，传动齿轮旋转后带动四个滑动块进行伸缩运动，四个滑动块同时进行伸缩达到抱紧和松开的目的。本发明的优点是采用伺服电机驱动，通过齿轮组传动将滑动块同时伸出，将料筒或与籽晶连接的重锤抱紧1~3分钟后缓慢松开，从而实现料筒和籽晶稳定的目的，减少了安全事故风险，提高了生产效率。

附图说明

图1为本发明的稳定装置在主炉室和副室上的组装图；

图2为图1的A局部放大图；

图3为本发明的一种单晶炉加料筒及籽晶稳定装置的外部结构图；

图4为本发明的一种单晶炉加料筒及籽晶稳定装置的内部结构图一；

图5为本发明的一种单晶炉加料筒及籽晶稳定装置的内部结构图二；

图6为本发明的滑动块的结构图；

图7为本发明的上盖板的结构图；

图8为本发明的环形导轨的结构图；

图9为现有技术中重锤连接籽晶的装配示意图；

图10为现有技术中加料筒的连接示意图。

具体实施方式

实施例1

为使本发明更加清楚明白，下面结合附图对本发明的一种单晶炉加料筒及籽晶稳定装置进一步说明，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

参见图1和图2，一种单晶炉加料筒及籽晶稳定装置，包括连于副室1和主炉室2之间的稳定装置3，其特征在于：

参见图2和图3，稳定装置3包括上下依次相连的上法兰31、盒体32和下法兰33，三者的中部均设有等大的通孔3a，通孔3a的轴线与副室1和主炉室2的轴线相互重合，以用于将加料筒和与籽晶连接的重锤下降至稳定装置处；

参见图3、图4、图5和图8，盒体32包括相连的上盖板321和下壳体322，下壳体322上连有一个环形导轨4，环形导轨4的内径不小于通孔3a的直径，且二者的轴线相互重合，环形导轨4的上表面设有一组导槽4a，导槽4a的延长线相交于环形导轨4的中心；

参见图4、图5、图6和图7，每个导槽4a内连接一个相配合的滑动块5，滑动块5的一端可伸入通孔3a内，滑动块5包括底座51，底座51正好嵌于上盖板321的滑道321a内，底座51上设有凸台52，凸台52正好嵌于环形导轨4的导槽4a内，底座51的一侧设有齿轮条53，齿轮条53的轴线与底座51的轴线相互平行设置，齿轮条53与一个传动齿轮6相互啮合，以用于通过传动齿轮转动带动滑动块沿着导槽前后移动；

滑动块5伸入通孔3a的一端设有抱紧臂54，抱紧臂54为弧形结构，抱紧臂54的端部设有防滑垫，以用于加强抱紧臂与加料筒及重锤之间的摩擦力；

滑动块5设为四个，相应的导槽4a和滑道321a亦设为四个，导槽4a均布在环形导轨4上，四个导槽4a的轴线正相交于环形导轨4的中心；

参见图4和图5，下壳体322内还设有一个环形齿轮7，环形齿轮7的内径大于环形导轨4的外径，且二者的轴线相互重合，环形齿轮7的内圈与传动齿轮6相互啮合，以用于通过环形齿轮的旋转带动传动齿轮转动；

环形齿轮7的外圈再与一个驱动齿轮8相互啮合，驱动齿轮8与驱动电机9的输出轴相连，驱动电机9设于盒体32外，以用于通过电机驱动环形齿轮转动；

上盖板321内设有一组与导槽4a相对应的滑道321a，滑动块5嵌于滑道321a内，以用于进一步地限制滑动块的前后移动。

本发明中，传动齿轮6设于环形导轨4和环形齿轮7之间的空隙处，且传动齿轮6的大小和齿条数均相同，以用于保证滑动块伸缩同样的距离。

本发明中，驱动电机9为伺服电机。

参见图9，重锤11的底部连接着籽晶12，重锤的上部通过钨丝绳10与副室1顶端的提拉机构相连，其中，重锤11上的E处为本发明的稳定装置抱紧的位置，当需要稳定籽晶12时，滑动块5的抱紧臂54在E处对重锤进行抱紧稳定。

参见图10，加料筒13的上部连有连接杆14，连接杆14通过装置连接在副室1内重锤上进行加料，其中，加料筒13下部的F处为本发明的稳定装置抱紧的位置，当需要稳定料筒时，滑动块5的抱紧臂54伸出在F处对料筒进行抱紧稳定。

使用时，将加料筒和与籽晶连接的重锤，下降至稳定装置3的通孔3a处，打开稳定装置3的伺服电机，伺服电机旋转带动驱动齿轮8旋转，驱动齿轮8转动后带动环形齿轮7旋转，环形齿轮7旋转后同时带动四个传动齿轮6旋转，传动齿轮6旋转后带动四个滑动块5进行伸缩运动，四个滑动块5同时进行伸缩达到抱紧和松开的目的。

本发明的装置在换气操作后，加料筒及籽晶稳定装置在伺服电机的驱动下，通过齿轮组传动，将4条伸缩杆同时伸出将料筒或与籽晶连接的重锤抱紧1~3分钟后缓慢松开，已到达料筒和籽晶稳定目的，减少安全事故风险，提高生产效率。

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (4)

1.一种单晶炉加料筒及籽晶稳定装置，包括连于副室（1）和主炉室（2）之间的稳定装置（3），其特征在于：

稳定装置（3）包括上下依次相连的上法兰（31）、盒体（32）和下法兰（33），三者的中部均设有等大的通孔（3a），通孔（3a）的轴线与副室（1）和主炉室（2）的轴线相互重合；

盒体（32）包括相连的上盖板（321）和下壳体（322），下壳体（322）上连有一个环形导轨（4），环形导轨（4）的内径不小于通孔（3a）的直径，且二者的轴线相互重合，环形导轨（4）的上表面设有一组导槽（4a），导槽（4a）的延长线相交于环形导轨（4）的中心，上盖板（321）内设有一组与导槽（4a）相对应的滑道（321a）；

每个导槽（4a）内连接一个相配合的滑动块（5），滑动块（5）包括底座（51），底座（51）正好嵌于上盖板（321）的滑道（321a）内，底座（51）上设有凸台（52），凸台（52）正好嵌于环形导轨（4）的导槽（4a）内，底座（51）的一侧设有齿轮条（53），齿轮条（53）的轴线与底座（51）的轴线相互平行设置，齿轮条（53）与传动齿轮（6）相互啮合，滑动块（5）伸入通孔（3a）的一端设有抱紧臂（54），抱紧臂（54）为弧形结构；

下壳体（322）内还设有一个环形齿轮（7），环形齿轮（7）的内径大于环形导轨（4）的外径，且二者的轴线相互重合，环形齿轮（7）的内圈与传动齿轮（6）相互啮合，传动齿轮（6）设于环形导轨（4）和环形齿轮（7）之间的空隙处，且传动齿轮（6）的大小和齿条数均相同；

环形齿轮（7）的外圈再与一个驱动齿轮（8）相互啮合，驱动齿轮（8）与驱动电机（9）的输出轴相连，驱动电机（9）设于盒体（32）外。

2.根据权利要求1所述的单晶炉加料筒及籽晶稳定装置，其特征在于：

所述抱紧臂（54）的端部设有防滑垫。

3.根据权利要求1或2所述的单晶炉加料筒及籽晶稳定装置，其特征在于：

所述滑动块（5）设为四个，相应的导槽（4a）和滑道（321a）亦设为四个，导槽（4a）均布在环形导轨（4）上，四个导槽（4a）的轴线正相交于环形导轨（4）的中心。

4.根据权利要求1或2所述的单晶炉加料筒及籽晶稳定装置，其特征在于：

所述驱动电机（9）为伺服电机。

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