CN115369477A - 一种晶体生长炉复投送料装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种晶体生长炉复投送料装置，送料装置包括：第一料仓，用于盛放硅料；送料机构，用于将硅料输送至晶体生长炉中；驱动机构，用于驱动送料机构；晶体生长炉包括坩埚，坩埚用于接收送料机构输送的硅料，硅料能够在坩埚中形成硅液；其特征在于，当满足以下条件中至少之一时送料机构停止投料：第一料仓的重量小于等于第一预设重量、坩埚的重量大于等于第二预设重量、坩埚内硅液的液面高度大于等于第一预设高度、送料装置的送料时间大于等于第一预设时间；送料机构包括用于输送硅料的螺旋轴，当送料机构停止投料后，螺旋轴反向旋转，以使硅料向远离晶体生长炉的方向输送。通过上述设置，可以防止送料机构发生黏料。

Description

一种晶体生长炉复投送料装置

技术领域

本发明涉及单晶硅制造技术领域，尤其是指一种晶体生长炉复投送料装置。

背景技术

随着光伏产业的迅速发展，作为光伏材料的单晶硅需求也逐渐加大，单晶硅炉的价值也愈加彰显出来。晶体生长炉，是一种在惰性气体环境中，用石墨加热器将多晶硅等多晶材料熔化，用直拉法生长无错位单晶的设备。

晶体生长炉复投送料装置是用于将硅料投入到晶体生长炉中，现有的晶体生长炉复投送料装置大多采用振动送料的方式将硅料通过石英料管振入晶体生长炉坩埚内。

但本申请人在实现本申请实施例中技术方案的过程中，发现上述技术至少存在如下技术问题：

晶体生长炉复投送料装置在投料过程中输送都为小颗粒硅料。具体地，在投料过程中的尾段（此时，料仓对外输出硅料中小料、碎料、粉料的占比增加）输送的的小颗粒硅料比重逐渐增加。在投料结束时，这些小颗粒硅料部分会留在送料装置的末端。由于投料结束后送料装置并不会在第一时间完成抽离操作，导致位于送料装置末端的小颗粒硅料容易受晶体生长炉影响而发生融化，从而粘连到送料装置末端的端口壁上。在下次进行复投时粘连在送料装置末端口壁上的硅料会氧化变成杂质，污染复投。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种可以解决投料结束后硅料黏料的晶体生长炉复投送料装置。

为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：

一种晶体生长炉复投送料装置，送料装置包括：第一料仓，用于盛放硅料；送料机构，用于将硅料输送至晶体生长炉中；驱动机构，用于驱动送料机构；晶体生长炉包括坩埚，坩埚用于接收送料机构输送的硅料，硅料能够在坩埚中形成硅液；其特征在于，当满足以下条件中至少之一时送料机构停止投料：第一料仓的重量小于等于第一预设重量、坩埚的重量大于等于第二预设重量、坩埚内硅液的液面高度大于等于第一预设高度、送料装置的送料时间大于等于第一预设时间；送料机构包括用于输送硅料的螺旋轴，当送料机构停止投料后，螺旋轴反向旋转，以使硅料向远离晶体生长炉的方向输送。

进一步地，螺旋轴反向旋转的时间设置为第二预设时间。

进一步地，送料机构远离晶体生长炉的一端设置有传感模块，当螺旋轴反向旋转时，若硅料处于预设位置，传感模块控制螺旋轴停止反向旋转。

进一步地，传感模块为压力传感器和/或距离传感器。

进一步地，当满足第一料仓的重量小于等于第三预设重量、坩埚的重量大于等于第四预设重量、坩埚内硅液的液面高度大于等于第二预设高度、送料装置的送料时间大于等于第三预设时间中至少之一时，螺旋轴的转速逐渐下降；当送料机构停止投料后，螺旋轴反向转动。

进一步地，当满足第一料仓的重量小于等于第五预设重量、坩埚的重量大于等于第六预设重量、坩埚内硅液的液面高度大于等于第三预设高度、送料装置的送料时间大于等于第四预设时间中至少之一时，第一料仓停止供料至送料机构。

进一步地，送料装置还包括第二料仓，当满足第一料仓的重量小于等于第七预设重量、坩埚的重量大于等于第八预设重量、坩埚内硅液的液面高度大于等于第四预设高度、送料装置的送料时间大于等于第五预设时间中至少之一时，送料机构处于尾段投料阶段；此时，第二料仓输送硅料至送料机构，其中，第二料仓的硅料的粒径大于等于第一粒径。

进一步地，送料机构包括槽体，螺旋轴至少部分设置在槽体中；螺旋轴上设置有叶片，叶片的直径沿硅料的运输方向依次减小，叶片和槽体的内壁之间形成有第一输送通道；第一输送通道用于输送粒径小于等于第二粒径的硅料，螺旋轴用于输送粒径小于等于第三粒径的硅料，其中，第二粒径小于第三粒径。

进一步地，槽体上还设置有第二输送通道，第二输送通道至少部分沿送料装置的下侧延伸；当送料机构处于尾段投料阶段时，第二输送通道连通第一输送通道，第二输送通道用于将第一输送通道中的硅料输送至送料装置的外部。

进一步地，槽体上还设置有阻挡机构，当送料机构处于尾段投料阶段时，阻挡机构封闭第一输送通道。

本申请提供的一种晶体生长炉复投送料系统可以在投料结束时，控制螺旋轴反向旋转，从而使硅料向远离晶体生长炉的方向输送，进而避免残留在送料机构中的硅料因未及时抽离出晶体生长炉而融化，防止送料机构发生黏料。

附图说明

图1为本发明的晶体生长炉和送料装置的结构示意图。

图2为本发明的送料装置的剖视图。

图3为本发明的送料结构的剖视图。

图4为本发明的控制原理示意图。

图5为图3中A处的局部放大图。

图6为本发明的投料阶段的流程图。

具体实施方式

以下将结合附图所示的具体实施方式对本发明进行详细描述，但这些实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。

需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1和图2所示，本实施例提供一种晶体生长炉复投送料装置100，其中送料装置100包括第一料仓11、送料机构12、驱动机构13和第一壳体14。第一壳体14内部形成有第一容纳空间141。第一料仓11至少部分设置在第一容纳空间141中，第一料仓11用于盛放硅料。送料机构12至少部分设置在第一容纳空间141中，送料机构12用于将第一料仓11中的硅料输送至晶体生长炉200中。驱动机构13至少部分设置在第一容纳空间141的外部，驱动机构13和送料机构12传动连接，从而使驱动机构13能够驱动送料机构12输送硅料至晶体生长炉200中。晶体生长炉200包括坩埚21和第二壳体22。第二壳体22内部形成有第二容纳空间221。坩埚21至少部分设置在第二容纳空间221中，坩埚21用于接收送料机构12输送的硅料，且硅料能够在坩埚21中融化形成硅液。为了清楚地说明本发明的技术方案，还定义了如图2所示的前侧、后侧、左侧、右侧、上侧、下侧，用以表示送料装置100的前侧、后侧、左侧、右侧、上侧、下侧。

具体地，当送料装置100处于工作状态时，沿送料装置100的上下方向，送料机构12至少部分设置在第二容纳空间221中，送料机构12还至少部分设置在坩埚21的上方。在送料装置100开始投料时，驱动机构13可以驱动送料机构12，从而通过送料机构12将硅料从第一仓料输送至晶体生长炉200的坩埚21中。在本实施方式中，当满足以下条件中至少之一时送料机构12停止投料：第一料仓11的重量小于等于第一预设重量、坩埚21的重量大于等于第二预设重量、坩埚21内硅液的液面高度大于等于第一预设高度、送料装置100的送料时间大于等于第一预设时间。

其中，第一料仓11的原始重量与第一预设重量的差值表示达到第一预设重量时硅料输送出第一料仓11的量，并可以根据所需的硅料投料量设置第一预设重量，当第一料仓11的重量小于等于第一预设重量时，表明硅料投料量满足所需的投料量；第一料仓11的原始重量指送料装置100未开始输送硅料至晶体生长炉200时的第一料仓11的重量。坩埚21的原始重量与第二预设重量的差值表示达到第二预设重量时硅料输送至坩埚21的量，并可以根据所需的硅料投料量设置第二预设重量，当坩埚21的重量大于等于第二预设重量时，表明硅料投料量满足所需的投料量；坩埚21的原始重量指送料装置100未开始输送硅料至晶体生长炉200时的坩埚21的重量。坩埚21内硅液液面的原始高度与第一预设高度的差值表示达到第一预设高度时，硅料输送至坩埚21的量，并可以根据所需硅料投料量设置第一预设高度，当坩埚21内硅液的液面高度大于等于第一预设高度时，表明硅料投料量满足所需的投料量；坩埚21内硅液液面的原始高度指送料装置100未开始输送硅料至晶体生长炉200时的坩埚21内硅液液面的高度，此时，坩埚21内硅液液面的高度可以为0，即此时坩埚21内没有硅料，坩埚21内硅液的液面高度指坩埚21底部到硅料的液面之间的距离。送料装置100的送料时间指送料装置100从开始工作到结束工作所用的时间；通过送料时间和送料速度可以计算出运行至第一预设时间时输送硅料的量，并可以根据所需的硅料投料量设置第一预设时间，当送料装置100的送料时间大于等于第一预设时间时，表明硅料投料量满足所需的投料量。通过上述设置，第一预设重量可以根据第一料仓11的重量控制硅料的投料量，第二预设重量可以根据坩埚21的重量控制硅料的投料量，第一预设高度可以根据坩埚21内硅液的液面高度控制硅料的投料量，第一预设时间可以根据送料时间控制硅料的投料量，从而在不同条件下运用不同的参数，可以更准确的控制硅料的投料量和判断投料量是否满足所需投料量。当硅料的投料量满足所需的投料量，送料装置100停止送料，可以避免硅料过多造成浪费。

在本实施方式中，送料机构12包括用于输送硅料的螺旋轴121，当送料机构12停止投料后，螺旋轴121反向旋转，以使硅料向远离晶体生长炉200的方向输送，即通过螺旋轴121反向旋转控制硅料反向输送。具体地，在送料装置100进行投料时，驱动机构13驱动螺旋轴121正向旋转，从而将硅料从第一料仓11输送到晶体生长炉200的坩埚21中。在送料机构12停止投料后，送料机构12会抽离出晶体生长炉200，但抽离操作存在一定的时间差，从而导致在抽离过程中送料机构12的末端依然在晶体生长炉200中，此时通过驱动机构13控制螺旋轴121反向旋转，将送料机构12末端残留的硅料输送至远离晶体生长炉200的位置，避免残留在送料机构12中的硅料因未及时抽离出晶体生长炉200而融化，防止送料机构12发生黏料。

作为一种可选的实施方式，螺旋轴121反向旋转的时间设置为第二预设时间。其中，第二预设时间可以根据实际需求进行调整。通过设置第二预设时间，从而当螺旋轴121反向运行的时间达到第二预设时间时，可以通过螺旋轴121将残留在送料机构12末端的硅料输送至受晶体生长炉200影响较小的位置，防止硅料粘接在送料机构12末端。同时，第二预设时间的设置可以在硅料远离晶体生长炉200后，使螺旋轴121及时停止反向旋转，避免输进其他杂质，同时能够节省能源。

如图3所示，作为一种可选的实施方式，送料机构12远离晶体生长炉200的一端设置有传感模块15，当螺旋轴121反向旋转时，若硅料处于预设位置，传感模块15控制螺旋轴121停止反向旋转。其中，预设位置设置在送料机构12远离晶体生长炉200的某一位置，仅需满足硅料处于预设位置下，受晶体生长炉200影响较小，从而降低硅料发生融化而导致黏料的可能性。具体地，在送料机构12投料结束后，当螺旋轴121反向旋转输送硅料时，若传感模块15在预设位置检测到硅料，说明残留在送料机构12的硅料已充分远离晶体生长炉200，便可通过传感模块15停止螺旋轴121反向旋转，避免输进其他杂质，同时能够节省能源。如图4所示，在本实施方式中，送料装置100还包括控制模块16，控制模块16连接传感模块15，用于接收传感模块15的信号，控制模块16还连接驱动机构13，用于控制驱动机构13的运转，从而通过驱动机构13控制送料机构12。当传感模块15检测到硅料处于预设位置时，传感模块15传递一控制信号至控制模块16，控制模块16根据控制信号控制驱动机构13停止驱动螺旋轴121反向旋转。可以理解的，控制模块16和传感模块15可以是集成件，即传感模块15和控制模块16为一个零部件，从而简化送料装置100的结构，提高送料装置100的结构紧凑性。

可以理解的，螺旋轴121的反向旋转时间可以通过第二预设时间进行控制，螺旋轴121的反向旋转时间也可以通过传感模块15检测硅料处于预设位置进行控制，螺旋轴121的反向旋转时间还可以通过第二预设时间和传感模块15的结合进行控制，从而提高螺旋轴121的反向旋转时间的精准控制，有利于在满足将残留在送料机构12末端的硅料输送至受晶体生长炉200影响较小的位置，防止硅料粘接在送料机构12末端的情况下，使螺旋轴121及时停止反向旋转，避免输进其他杂质，同时能够节省能源。

作为一种可选的实施方式，传感模块15可以为压力传感器和/或距离传感器。具体地，在送料机构12停止投料后，若螺旋轴121反向旋转，且硅料处于预设位置，硅料的重量使压力传感器产生压力信号，并将压力信号传递至控制模块16，从而使控制模块16控制驱动机构13停止驱动螺旋轴121。具体地，距离传感器也可以设置在预设位置，在送料机构12停止投料后，若螺旋轴121反向旋转，且硅料处于预设位置，硅料遮挡住距离传感器产生距离信号，并将距离信号传递至控制模块16，从而使控制模块16控制驱动机构13停止驱动螺旋轴121。可以理解的，在送料装置100的送料过程中，可以根据机器参数和输送硅料量等实际情况来设置压力传感器或距离传感器，也可将压力传感器和距离传感器结合使用，使其对残留在送料机构12的硅料的位置检测更为准确。

作为一种可选的实施方式，当满足第一料仓11的重量小于等于第三预设重量、坩埚21的重量大于等于第四预设重量、坩埚21内硅液的液面高度大于等于第二预设高度、送料装置100的送料时间大于等于第三预设时间中至少之一时，螺旋轴121的转速逐渐下降；当送料机构12停止投料后，螺旋轴121反向转动。

其中，第三预设重量与第一料仓11的原始重量的差值表示达到第三预设重量时硅料输送出第一料仓11的量，第四预设重量与坩埚21的原始重量的差值表示达到第四预设重量时硅料输送至坩埚21的量，第二预设高度与坩埚21内硅液液面的原始高度的差值表示达到第二预设高度时硅料输送至坩埚21的量，通过第三预设时间和送料速度可以计算出运行第三预设时间时输送硅料的量。

具体地，当第一料仓11的重量小于等于第三预设重量、坩埚21的重量大于等于第四预设重量、坩埚21内硅液的液面高度大于等于第二预设高度或送料装置100的送料时间大于等于第三预设时间时，螺旋轴121的转速开始逐渐下降直至投料结束，使螺旋轴121以较低的转速结束投料然后再进行反向旋转。螺旋轴121在较低转速下反旋可以使螺旋轴121的正反转切换更加顺畅。同时在送料机构12投料结束时螺旋轴121以较低的转速输送硅料，可以降低螺旋轴121反转时硅料对送料机构12的冲击力。

因此，第三预设重量、第四预设重量、第二预设高度和第三预设时间需根据所需的投料量、螺旋轴121转速、加速时间等参数设置到投料完成度较高但未完成的某一位置，保证完成度较低时螺旋轴121具有高效地输送效率，而投料即将完成时，螺旋轴121具有足够的时间将速度降低。通过上述设置，可以在保证投料效率的同时，减少螺旋轴121切换旋向时的抖动，并且降低了硅料对送料机构12的冲击力，提高送料机构12的使用寿命。此外，第三预设重量大于第一预设重量，第四预设重量小于第二预设重量，第二预设高度小于第一预设高度，第三预设时间小于第一预设时间，从而可以在投料接近完成时控制螺旋轴121的降速，进而使螺旋轴121的正反转切换更加流畅。

作为一种可选的实施方式，当满足第一料仓11的重量小于等于第五预设重量、坩埚21的重量大于等于第六预设重量、坩埚21内硅液的液面高度大于等于第三预设高度、送料装置100的送料时间大于等于第四预设时间中至少之一时，第一料仓11停止供料至送料机构12。在送料机构12投料结束时，会有部分硅料残留在送料机构12末端，这些残留的硅料可能会粘接在送料机构12的壁上，导致送料机构12黏料。通过减少送料机构12内残留的硅料，可以有效地减少送料机构12发生黏料的可能以及降低送料机构12黏料所带来的影响。具体地，通过所需的硅料量设置第五预设重量、第六预设重量、第三预设高度或第四预设时间，使第一料仓11的重量小于等于第五预设重量、坩埚21的重量大于等于第六预设重量、坩埚21内硅液的液面高度大于等于第三预设高度或送料装置100的送料时间大于等于第四预设时间时，已输送至坩埚21的硅料与送料机构12中的硅料总和可以满足所需的投料量，即此时，送料机构12中残留的硅料进入坩埚21后，可以满足所需的投料量，从而降低送料机构12中残留的硅料。其中，第五预设重量大于第一预设重量，第六预设重量小于第二预设重量，第三预设高度小于第一预设高度，第四预设时间小于第一预设时间。在本实施方式中，停止第一仓料供料至送料机构12，送料机构12会继续将送料机构12内残留的硅料输送至坩埚21内，由于第一仓料不再供料，送料机构12内的硅料会被排空，防止硅料残留在送料机构12内导致黏料。而排出的硅料可以使坩埚21中的硅料满足所需的硅料量，既可以保证投料量充足，又降低了送料机构12发生黏料的可能以及减少送料机构12黏料所带来的影响。

如图2所示，作为一种可选的实施方式，送料装置100还包括第二料仓17，第二料仓17至少部分设置在第一容纳空间141中，第二料仓17用于盛放硅料。当满足第一料仓11的重量小于等于第七预设重量、坩埚21的重量大于等于第八预设重量、坩埚21内硅液的液面高度大于等于第四预设高度、送料装置100的送料时间大于等于第五预设时间中至少之一时，送料机构处于尾段投料阶段，此时，第二料仓17输送硅料至送料机构12。其中，第二料仓17的硅料的粒径大于等于第一粒径；第一粒径指大于第一料仓11中的硅料的粒径，从而通过将大于第一粒径的硅料作为尾段投料阶段的硅料，进而降低送料机构12发生粘料的可能以及减少送料机构12黏料所带来的影响；尾段投料阶段指送料装置100的投料过程处于最后收尾部分的投料阶段；第七预设重量大于第一预设重量，第八预设重量小于第二预设重量，第四预设高度小于第一预设高度，第五预设时间小于第一预设时间。具体地，当第二料仓17输送硅料至送料机构12时，第一料仓11不输送硅料至送料机构12，即当满足第一料仓11的重量小于等于第七预设重量、坩埚21的重量大于等于第八预设重量、坩埚21内硅液的液面高度大于等于第四预设高度、送料装置100的送料时间大于等于第五预设时间中至少之一时，向送料机构12供料的装置从第一料仓11切换至第二料仓17。在本实施方式中，根据所需的投料量设置第七预设重量、第八预设重量、第四预设高度和第五预设时间，使第一料仓11的重量小于等于第七预设重量、坩埚21的重量大于等于第八预设重量、坩埚21内硅液的液面高度大于等于第四预设高度或送料装置100的送料时间大于等于第五预设时间时，投料装置进入尾段投料阶段。此时，第一料仓11和送料机构12之间的连接转为第二料仓17和送料机构12之间的连接，从而使驱动机构13控制送料机构12将硅料从第二料仓17输送至晶体生长炉200的坩埚21中。通过上述设置，可以在尾段投料阶段时输送第二料仓17中大于第一粒径的硅料至坩埚21中，相比于小于等于第一粒径的硅料，第二料仓17中的硅料不易融化且粘结性更差，因此在尾段投料阶段使用第二料仓17输送硅料可以在送料机构12投料结束时，使送料机构12的末端为大粒径硅料，不易融化，且单个颗粒质量更高，不易粘连在送料机构12的末端，可以有效地减少送料机构12发生黏料的可能。

如图3和图5所示，作为一种可选的实施方式，送料机构12还包括槽体122，螺旋轴121至少部分设置在槽体122中。螺旋轴121上设置有叶片123，叶片123的直径沿硅料的运输方向依次减小，从而使叶片123和槽体122的内壁之间形成有第一输送通道124；第一输送通道124用于输送粒径小于等于第二粒径的硅料，螺旋轴121用于输送粒径小于等于第三粒径的硅料，其中，第二粒径小于第三粒径；硅料的运输方向即硅料从第一料仓11或第二料仓17至送料机构12直至输送到坩埚21中的运输方向。通过上述设置，可以使小粒径的硅料可以通过第一输送通道124输送至晶体生长炉200的坩埚21中，而大粒径的硅料则通过螺旋轴121直接输送至晶体生长炉200的坩埚21中。通过设置不同的输送路径，可以更加便捷地控制输送的硅料。此外，由于硅料从第一输送通道124的输送速度小于螺旋轴121的输送速度，因此，可以使送料机构12在投料的开始阶段所输送的硅料是小粒径硅料，从而提高坩埚21内硅料的质量，并有利于均匀落料，减少对坩埚21的冲击和划伤。而送料机构12在尾段投料阶段输送大粒径颗粒，可以降低送料机构12发生黏料的可能。通过上述设置，还可以使第一输送通道124和螺旋轴121的输送互不影响，有利于提高硅料的输送效率，在提高输送硅料的质量的同时，降低送料机构12发生黏料的可能。

如图3和图5所示，作为一种可选的实施方式，槽体122上还设置有第二输送通道125，第二输送通道125至少部分沿送料装置100的下侧延伸；当送料结构12处于尾段投料阶段时，第二输送通道125连通第一输送通道124，第二输送通道125用于将第一输送通道124中的硅料输送至送料装置100的外部。此时，第二输送通道125输送的硅料为小颗粒硅料。其中，当小颗粒硅料输送到送料装置100的外部后，可以单独作为一类硅料存放于第一料仓11或第二料仓17中，或者作为在给第一料仓11或第二料仓17添加硅料时，将第二输送通道125输送的小颗粒硅料先投入到第一料仓11或第二料仓17中，以便于下次进行投料时，送料装置100可以先对坩埚21输出小颗粒的硅料。具体地，进入投料的尾段投料阶段时，第二料仓17开始输送硅料，此时第二输送通道125与第一输送通道124连通，小于等于第二粒径的硅料并不会被输送至坩埚21中，而是由第一输送通道124输送至第二输送通道125，再由第二输送通道125输送至送料装置100外部，而小于等于第三粒径的硅料会通过螺旋轴121被输送至坩埚21中，从而可以确保在投料的尾段投料阶段所输送的硅料均是较大粒径的硅料，进而在投料结束时，送料机构12末端的硅料粒径较大，不易融化，且不易黏连在送料机构12的壁上，减少了送料机构12发生黏料的可能以及降低送料机构12黏料所带来的影响。在本实施方式中，当第一料仓11输送硅料至送料机构12时，第二输送通道125处于关闭状态，即第一输送通道124和第二输送通道125不连通；当第二料仓17输送硅料至送料机构12时，第二输送通道125处于打开状态，即第一输送通道124和第二输送通道125连通。通过上述设置，可以防止在尾段投料阶段之前关闭第二输送通道125，从而使送料装置100可以正常投料。更具体地，第二输送通道125上设置有用于打开和关闭第二输送通道125的挡板1251。挡板1251包括打开第二输送通道125的第一位置和关闭第二输送通道125的第二位置。当挡板1251处于第一位置时，挡板1251基本沿垂直于送料装置100左右方向的平面延伸，此时，第二输送通道125处于打开状态，即第一输送通道124和第二输送通道125连通。当挡板1251处于第二位置时，挡板1251基本沿垂直于送料装置100上下方向的平面延伸，此时，第二输送通道125处于关闭状态，即第一输送通道124和第二输送通道125不连通。其中，挡板1251可以设置为圆柱体板，第二输送通道125设置为圆柱体通道，从而可以使挡板1251处于第二位置时能够基本封闭第二输送通道125，进而可以防止在尾段投料阶段之前关闭第二输送通道125，以使送料装置100可以正常投料。在本实施方式中，挡板1251可以是其他形状的板件，仅需满足挡板1251的形状基本和第二输送通道125的横截面形状一致即可。

可以理解的，当送料机构12在尾段投料阶段时，可以通过第二料仓17输送大于等于第一粒径的硅料，和/或通过设置第二输送通道125，即通过第二料仓17输送大于等于第一粒径的硅料和通过设置第二输送通道125的其中至少之一，以使在送料机构12的尾段投料阶段所输送的硅料均是较大粒径的硅料，从而在投料结束时，送料机构12末端的硅料粒径较大，不易融化，且不易黏连在送料机构12的壁上，减少了送料机构12发生黏料的可能以及降低送料机构12黏料所带来的影响。

作为一种可选的实施方式，槽体122上还设置有阻挡机构（图中未示出），当送料结构12处于尾段投料阶段时，阻挡机构封闭第一输送通道124。在送料机构12投料的开始阶段，小于等于第二粒径的硅料可由第一输送通道124输送至坩埚21，小于等于第三粒径的硅料可由螺旋轴121输送至坩埚21。当进入送料机构12的尾段投料阶段时，第二料仓17开始输送硅料，且阻挡机构封闭第一输送通道124。此时第一输送通道124封闭，小于等于第二粒径的硅料输送受阻，而小于等于第三粒径的硅料由螺旋轴121输送至坩埚21中，不会受阻挡机构影响。阻挡机构的设置可以保证在尾段投料阶段所输送的硅料均是较大粒径的硅料，而粒径较大的硅料不易融化且不易粘连在送料机构12中，降低了送料机构12发生黏料的可能以及降低送料机构12黏料所带来的影响。

可以理解的，当送料机构12在尾段投料阶段时，可以通过第二料仓17输送大于等于第一粒径的硅料，和/或通过设置阻挡机构，即通过第二料仓17输送大于等于第一粒径的硅料和通过设置阻挡机构的其中至少之一，以使在送料机构12的尾段投料阶段所输送的硅料均是较大粒径的硅料，从而在投料结束时，送料机构12末端的硅料粒径较大，不易融化，且不易黏连在送料机构12的壁上，减少了送料机构12发生黏料的可能以及降低送料机构12黏料所带来的影响。

通过上述设置，在送料机构12处于尾段投料阶段的情况下，通过第二料仓17输送大于等于第一粒径的硅料、通过设置第二输送通道125连通第一输送通道124和/或通过设置阻挡机构封闭第一输送通道124中的至少之一，即上述三者中的一个、两两组合或三者组合的形式，以使在送料机构12的尾段投料阶段所输送的硅料均是较大粒径的硅料。

即如图6所示，当送料机构12在尾段投料阶段时，第一料仓11和送料机构12之间的连接转为第二料仓17和送料机构12之间的连接，从而使驱动机构13控制送料机构12将硅料从第二料仓17输送至晶体生长炉200的坩埚21中；

和/或，当送料机构12在尾段投料阶段时，第二输送通道125连通第一输送通道124，第二输送通道125用于将第一输送通道124中的硅料输送至送料装置100的外部；

和/或，当送料机构12在尾段投料阶段时，阻挡机构封闭第一输送通道124。

综上所述，本申请提供了一种晶体生长炉复投送料装置100，投料装置包括第一料仓11、送料机构12、驱动机构13和第一壳体14。晶体生长炉200包括坩埚21和第二壳体22，坩埚21用于接收送料机构12输送的硅料。送料机构12包括用于输送硅料的螺旋轴121，当送料机构12停止投料后，螺旋轴121可以反向旋转，将硅料输送到远离晶体生长炉200的位置，防止送料机构12黏料。本申请通过在投料结束前使螺旋轴121减速，优化了螺旋轴121反旋过程，使得螺旋轴121的正反转切换顺畅，减少切换旋向时的抖动，减少管内硅料对石英管的划伤和冲击，延长了晶体生长炉200的使用寿命。此外，本申请通过减少送料机构12内残余硅料和投料尾端输送大颗粒的方式，优化了投料过程，降低送料机构12发生黏料的概率，并降低黏料造成的影响，提高了生产效率。

以上所揭露的仅为本发明的较佳实施例而已，然其并非用以限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解：在不脱离本发明及所附的权利要求的精神和范围内，改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，仍属于发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种晶体生长炉复投送料装置，所述送料装置包括：

第一料仓，用于盛放硅料；

送料机构，用于将所述硅料输送至所述晶体生长炉中；

驱动机构，用于驱动所述送料机构；

所述晶体生长炉包括坩埚，所述坩埚用于接收所述送料机构输送的所述硅料，所述硅料能够在所述坩埚中形成硅液；

其特征在于，

当满足以下条件中至少之一时所述送料机构停止投料：所述第一料仓的重量小于等于第一预设重量、所述坩埚的重量大于等于第二预设重量、所述坩埚内硅液的液面高度大于等于第一预设高度、所述送料装置的送料时间大于等于第一预设时间；

所述送料机构包括用于输送所述硅料的螺旋轴，当所述送料机构停止投料后，所述螺旋轴反向旋转，以使所述硅料向远离所述晶体生长炉的方向输送。

2.根据权利要求1所述的一种晶体生长炉复投送料装置，其特征在于，所述螺旋轴反向旋转的时间设置为第二预设时间。

3.根据权利要求1所述的一种晶体生长炉复投送料装置，其特征在于，所述送料机构远离所述晶体生长炉的一端设置有传感模块，当所述螺旋轴反向旋转时，若所述硅料处于预设位置，所述传感模块控制所述螺旋轴停止反向旋转。

4.根据权利要求3所述的一种晶体生长炉复投送料装置，其特征在于，所述传感模块为压力传感器和/或距离传感器。

5.根据权利要求1或2或3所述的一种晶体生长炉复投送料装置，其特征在于，当满足所述第一料仓的重量小于等于第三预设重量、所述坩埚的重量大于等于第四预设重量、所述坩埚内硅液的液面高度大于等于第二预设高度、所述送料装置的送料时间大于等于第三预设时间中至少之一时，所述螺旋轴的转速逐渐下降；当所述送料机构停止投料后，所述螺旋轴反向转动。

6.根据权利要求1或2或3所述的一种晶体生长炉复投送料装置，其特征在于，当满足所述第一料仓的重量小于等于第五预设重量、所述坩埚的重量大于等于第六预设重量、所述坩埚内硅液的液面高度大于等于第三预设高度、所述送料装置的送料时间大于等于第四预设时间中至少之一时，所述第一料仓停止供料至所述送料机构。

7.根据权利要求1或2或3所述的一种晶体生长炉复投送料装置，其特征在于，所述送料装置还包括第二料仓，当满足所述第一料仓的重量小于等于第七预设重量、所述坩埚的重量大于等于第八预设重量、所述坩埚内硅液的液面高度大于等于第四预设高度、所述送料装置的送料时间大于等于第五预设时间中至少之一时，所述送料机构处于尾段投料阶段；此时，所述第二料仓输送所述硅料至所述送料机构，其中，所述第二料仓的所述硅料的粒径大于等于第一粒径。

8.根据权利要求7所述的一种晶体生长炉复投送料装置，其特征在于，所述送料机构包括槽体，所述螺旋轴至少部分设置在所述槽体中；所述螺旋轴上设置有叶片，所述叶片的直径沿所述硅料的运输方向依次减小，所述叶片和所述槽体的内壁之间形成有第一输送通道；所述第一输送通道用于输送粒径小于等于第二粒径的所述硅料，所述螺旋轴用于输送粒径小于等于第三粒径的所述硅料，其中，所述第二粒径小于所述第三粒径。

9.根据权利要求8所述的一种晶体生长炉复投送料装置，其特征在于，所述槽体上还设置有第二输送通道，所述第二输送通道至少部分沿所述送料装置的下侧延伸；当所述送料机构处于所述尾段投料阶段时，所述第二输送通道连通所述第一输送通道，所述第二输送通道用于将所述第一输送通道中的所述硅料输送至所述送料装置的外部。

10.根据权利要求8所述的一种晶体生长炉复投送料装置，其特征在于，所述槽体上还设置有阻挡机构，当所述送料机构处于所述尾段投料阶段时，所述阻挡机构封闭所述第一输送通道。

Images