CN116200805B - 一种连续直拉单晶装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于单晶硅生产领域，具体为一种连续直拉单晶装置及其使用方法，包括装置外壳和安装板，所述装置外壳的顶端面上固定连接有固定框，所述固定框上固定连接有处理框，所述处理框的顶端固定连接有存储箱，所述处理框内安装有高效预处理组件，所述固定框内安装有下料直拉组件，所述安装板上安装有拆装组件，所述装置外壳的底端面上固定连接有伺服电机，所述伺服电机的输出轴上固定连接有转盘，所述转盘的顶端转动连接有转动轴，所述转动轴的顶端固定连接有坩埚，所述坩埚上安装有电加热管，所述装置外壳上安装有防护门板，解决了现有的直拉单晶装置，不能够进行持续稳定的连续直拉结晶工作，实用性较差，工作效率较低的问题。

Description

一种连续直拉单晶装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及单晶硅生产领域，具体为一种连续直拉单晶装置及其使用方法。

背景技术

单晶硅作为一种比较活泼的非金属元素晶体，是晶体材料的重要组成部分，处于新材料发展的前沿，常用于光伏与半导体行业制备硅片，硅片的制备首先需要实现由多晶硅到单晶硅的转变，主要是将多晶硅由固态加热转化为熔融态，再由熔融态硅重新结晶转化为单晶硅固态的过程，现有技术中，主要是采用直拉法，并配合直拉单晶装置来完成上述过程，而现有的直拉单晶装置和直拉法在实际使用过程中存在一些问题；

现有的直拉单晶装置在工作过程中，不能够对坩埚内进行持续稳定的原料添加工作，因此坩埚内的熔融液在直拉结晶过程中会逐渐减少，坩埚内的熔融液面会逐渐下降，这会导致熔融液内的溶质分布不均，影响结晶质量和结晶纯度，并且当熔融液使用完毕后，还需在坩埚内重新对原料进行熔融，熔融后才可进行再次直拉结晶工作，不能够进行持续稳定的连续直拉结晶工作，实用性较差，工作效率较低；且现有的直拉单晶装置在工作过程中，不能够对需要使用的多晶硅原料和掺杂剂进行高效均匀的粉碎研磨和搅拌混合等预处理工作，进而不能够保证原料后续上料和熔融工作的稳定和便捷，因此需要提供一种连续直拉单晶装置及其使用方法来满足使用者的需求。

发明内容

鉴于现有连续直拉单晶装置及其使用方法中存在的问题，提出了本发明。

为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，本发明提供了如下技术方案：一种连续直拉单晶装置，包括装置外壳和安装板，所述装置外壳的顶端面上固定连接有固定框，所述固定框上固定连接有处理框，所述处理框的顶端固定连接有存储箱，所述处理框内安装有高效预处理组件，所述固定框内安装有下料直拉组件，所述安装板上安装有拆装组件，所述装置外壳的底端面上固定连接有伺服电机，所述伺服电机的输出轴上固定连接有转盘，所述转盘的顶端转动连接有转动轴，所述转动轴的顶端固定连接有坩埚，所述坩埚上安装有电加热管，所述装置外壳上安装有防护门板，所述高效预处理组件包括研磨台，所述研磨台固定连接在处理框的内部底端面上，所述研磨台内安装固定有双轴电机，所述双轴电机的输出轴转动连接在研磨台内，所述双轴电机的一端输出轴上固定连接有螺旋杆和固定杆，所述螺旋杆设置在输送筒内，所述输送筒固定连接在处理框的顶部和存储箱的底部，所述输送筒内固定连接有粉碎刀片，所述双轴电机固定在研磨台内部中间部位，所述研磨台的横截面呈等腰梯形，所述螺旋杆的侧端面与输送筒的内壁相贴合，所述粉碎刀片等距分布在输送筒内部两侧。

作为本发明所述的一种连续直拉单晶装置的一种优选方案，其中：所述装置外壳的中心轴线、固定框的中心轴线、处理框的中心轴线和转盘的中心轴线位于同一竖直中心线上，所述转动轴固定在坩埚的底部中心部位，所述电加热管等距分布在坩埚上。

作为本发明所述的一种连续直拉单晶装置的一种优选方案，其中：所述固定杆上固定连接有研磨框，所述研磨框上转动连接有连接轴，所述连接轴上固定连接有第一锥形齿轮、研磨辊和搅拌杆，所述第一锥形齿轮上啮合连接有第二锥形齿轮，所述第二锥形齿轮固定连接在输送筒上，所述固定杆呈“L”形，所述研磨框通过密封轴承转动连接在输送筒上，所述搅拌杆等距分布在连接轴的两侧，所述研磨辊等角度分布在研磨框内。

作为本发明所述的一种连续直拉单晶装置的一种优选方案，其中：所述研磨台、研磨框和研磨辊上均固定连接有研磨块，所述研磨块呈半圆球状，所述研磨台、研磨框和研磨辊上的研磨块均设置有四组，四组研磨块等距分布在研磨台、研磨框和研磨辊上，每组研磨块等角度分布在研磨台、研磨框和研磨辊上，所述搅拌杆的底端转动连接有推杆，所述推杆的底端面与处理框的内部顶端面相贴合，所述推杆呈圆弧状。

作为本发明所述的一种连续直拉单晶装置的一种优选方案，其中：所述下料直拉组件包括第一圆形齿轮，所述第一圆形齿轮固定连接在双轴电机的另一输出轴上，所述第一圆形齿轮上啮合连接有第二圆形齿轮，所述第二圆形齿轮上啮合连接有内齿轮，所述内齿轮固定连接在固定框内，所述第二圆形齿轮上固定连接有第一下料管，所述第一下料管的外壁上开设有螺纹，所述第一下料管上安装有电磁阀，所述第一下料管的顶部转动连接有衔接环，所述第一下料管的顶端面与衔接环的顶端面平齐，所述衔接环转动连接在限位槽内，所述限位槽开设在处理框的底部，所述处理框的内部底端开设有下料槽，所述下料槽与限位槽相连通，所述第一下料管上转动连接有衔接盘，所述衔接盘通过轴承转动连接在装置外壳的顶部，所述下料槽的直径大于第一下料管的直径，所述下料槽的直径小于衔接环的宽度，所述第二圆形齿轮对称分布在第一圆形齿轮的两侧，所述第二圆形齿轮与第一下料管一一对应。

作为本发明所述的一种连续直拉单晶装置的一种优选方案，其中：所述第一下料管的底端通过轴承转动连接有第二下料管，所述第二下料管上连接有连接软管，所述连接软管的另一端连接有第三下料管，所述第三下料管上固定连接有固定板，所述固定板固定连接在坩埚的顶部，所述第一下料管上螺纹连接有安装板，所述第三下料管呈“L”形，所述第三下料管底端面的高度小于坩埚顶端面的高度。

作为本发明所述的一种连续直拉单晶装置的一种优选方案，其中：所述拆装组件包括支撑板，所述支撑板固定连接在安装板上，所述支撑板上转动连接有蜗杆，所述蜗杆上啮合连接有蜗轮，所述蜗轮上固定连接有传动轴，所述传动轴转动连接在安装板上，所述传动轴上固定连接有导向盘，所述传动轴连接在安装板的顶部中间部位，所述导向盘对称分布在传动轴的两侧。

作为本发明所述的一种连续直拉单晶装置的一种优选方案，其中：所述导向盘上贯穿开设有导向槽，所述导向槽内限位滑动连接有导向杆，所述导向杆上固定连接有滑动杆，所述滑动杆的底端固定连接有夹持板，所述安装板上贯穿开设有滑动槽，所述滑动杆滑动连接在滑动槽内，所述导向槽呈圆弧状，所述导向槽等角度分布在导向盘上，所述导向槽通过导向杆与滑动杆一一对应，所述夹持板呈圆弧状。

一种连续直拉单晶装置的使用方法，包括以下步骤：

S1：利用安装板上的拆装组件能够将不同规格大小的单晶硅籽晶进行稳定的夹持固定，并通过驱动下料直拉组件先带动单晶硅籽晶插入进坩埚中；

S2：将多晶硅原料和掺杂剂添加至存储箱中，利用双轴电机能够驱动高效预处理组件对存储箱中的多晶硅原料和掺杂剂进行匀速下料和高效粉碎研磨工作，同时能够将粉碎研磨后的多晶硅原料和掺杂剂进行高效均匀搅拌；

S3：双轴电机工作的同时能够驱动下料直拉组件，搅拌后的多晶硅原料和掺杂剂能够通过下料直拉组件的驱动能够稳定输送至坩埚，配合电加热管能够将坩埚内的原料加热熔融；

S4：通过再次驱动下料直拉组件，能够带动安装板缓慢转动的同时进行缓慢上升，进而能够带动单晶硅籽晶缓慢转动的同时进行缓慢上升，熔融状态的原料能够在单晶硅籽晶上进行结晶，并随着单晶硅籽晶的缓慢运动，能够完成单晶的连续直拉结晶工作，直至形成单晶棒；

S5：且在连续直拉过程中，通过高效预处理组件和下料直拉组件的配合能够进行持续加料，并利用转盘和转动轴的转动配合能够带动坩埚进行稳定的圆周晃动，保证原料能够进行均匀稳定的添加熔融。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、设置有高效预处理组件，利用双轴电机的一端输出轴能够带动螺旋杆转动，配合输送筒和内部的各个粉碎刀片，能够将存储箱内的多晶硅原料和掺杂剂匀速输送至研磨框内，并进行粉碎处理，与此同时，双轴电机的一端输出轴通过固定杆能够带动研磨框转动，且利用第一锥形齿轮和第二锥形齿轮能够带动各个研磨辊公转的同时进行自转，此时在各个研磨辊的转动作用下，配合研磨台、研磨框和研磨辊上各个研磨块，能够对粉碎后的原料进行高效均匀的研磨工作，研磨后的原料能够稳定落至处理框内部底端，并利用搅拌杆能够对原料进行均匀高效的搅拌混合工作，保证后续持续上料熔融工作的稳定，进而能够保证单晶棒后续制备工作的稳定，同时能够有效提高单晶棒后续制备效率。

2、设置有下料直拉组件，双轴电机工作的同时，能够驱动第一圆形齿轮，配合第二圆形齿轮和内齿轮能够带动两侧的第一下料管自转的同时进行公转，进而能够带动螺纹连接的安装板转动的同时向上运动，从而能够带动单晶硅籽晶缓慢转动的同时进行缓慢上升，与此同时，利用第一下料管、第二下料管、连接软管和第三下料管的配合，能够对原料进行持续稳定的输送工作，有效避免了坩埚内部熔融液面下降导致的溶质分布不均，还可以节约普通直拉单晶所必须的长晶前预先化料的时间，从而能增加产出效率，节约成本。

3、设置有拆装组件，利用蜗杆和蜗轮的啮合驱动，通过导向盘上的各个导向槽和相应导向杆的驱动配合，能够带动各个滑动杆上的夹持板同时向中间或边侧运动，进而能够对不同直径大小的单晶硅籽晶进行便捷稳定的夹持固定和拆卸工作，进而能够保证单晶硅籽晶后续直拉结晶和拆卸工作的稳定和便捷，增加了装置的使用便捷性和稳定性。

4、设置有转盘和转动轴，利用伺服电机能够带动转盘稳定转动，通过转动轴能够带动坩埚进行圆周晃动，并配合第一下料管的公转能够带动转动轴上的坩埚转动，进而能够对后续添加的原料进行均匀晃动，保证后续添加的原料能够与坩埚内的熔融液进行均匀混合，进而能够保证后续添加原料的熔融工作的稳定和均匀，从而能够保证后续连续直拉结晶工作的稳定，增加了装置的使用多样性和稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将将结合附图和详细实施方式对本发明进行详细说明，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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它的附图。其中：

图1是本发明一种连续直拉单晶装置整体立体结构示意图；

图2是本发明一种连续直拉单晶装置整体主视结构示意图；

图3是本发明一种连续直拉单晶装置图2中A处结构示意图；

图4是本发明一种连续直拉单晶装置图2中B处结构示意图；

图5是本发明一种连续直拉单晶装置螺旋杆结构示意图；

图6是本发明一种连续直拉单晶装置推杆俯视结构示意图；

图7是本发明一种连续直拉单晶装置研磨辊俯视结构示意图；

图8是本发明一种连续直拉单晶装置研磨块俯视结构示意图；

图9是本发明一种连续直拉单晶装置固定杆仰视结构示意图；

图10是本发明一种连续直拉单晶装置第二圆形齿轮俯视结构示意图；

图11是本发明一种连续直拉单晶装置衔接环仰视结构示意图；

图12是本发明一种连续直拉单晶装置图2中C处结构示意图；

图13是本发明一种连续直拉单晶装置夹持板俯视结构示意图；

图14是本发明一种连续直拉单晶装置蜗杆俯视结构示意图；

图15是本发明一种连续直拉单晶装置坩埚仰视结构示意图。

图中标号：1、装置外壳；2、固定框；3、处理框；4、存储箱；5、高效预处理组件；501、研磨台；502、螺旋杆；503、输送筒；504、粉碎刀片；505、固定杆；506、研磨框；507、连接轴；508、第一锥形齿轮；509、第二锥形齿轮；510、研磨辊；511、研磨块；512、搅拌杆；6、推杆；7、下料直拉组件；701、第一圆形齿轮；702、第二圆形齿轮；703、内齿轮；704、第一下料管；705、电磁阀；706、衔接环；707、限位槽；708、下料槽；709、衔接盘；710、第二下料管；711、连接软管；712、第三下料管；713、固定板；8、安装板；9、拆装组件；901、支撑板；902、蜗杆；903、蜗轮；904、传动轴；905、导向盘；906、导向槽；907、导向杆；908、滑动杆；909、夹持板；910、滑动槽；10、伺服电机；11、转盘；12、转动轴；13、坩埚；14、电加热管；15、防护门板；16、双轴电机。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施方式的限制。

其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施方式时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。

实施例

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。

如图1-15所示，一种连续直拉单晶装置，包括装置外壳1和安装板8，装置外壳1的顶端面上固定连接有固定框2，固定框2上固定连接有处理框3，处理框3的顶端固定连接有存储箱4，处理框3内安装有高效预处理组件5，固定框2内安装有下料直拉组件7，安装板8上安装有拆装组件9，装置外壳1的底端面上固定连接有伺服电机10，伺服电机10的输出轴上固定连接有转盘11，转盘11的顶端转动连接有转动轴12，转动轴12的顶端固定连接有坩埚13，坩埚13上安装有电加热管14，装置外壳1上安装有防护门板15，利用拆装组件9能够对不同直径大小的单晶硅籽晶进行便捷稳定的夹持固定和拆卸工作，利用高效预处理组件5和下料直拉组件7的驱动配合，能够保证单晶硅籽晶在进行直拉结晶过程，原料能够进行持续稳定的输送工作，有效避免了坩埚13内部熔融液面下降导致的溶质分布不均，还可以节约普通直拉单晶所必须的长晶前预先化料的时间，从而能增加产出效率，节约成本。

在本实例中，装置外壳1的中心轴线、固定框2的中心轴线、处理框3的中心轴线和转盘11的中心轴线位于同一竖直中心线上，转动轴12固定在坩埚13的底部中心部位，电加热管14等距分布在坩埚13上，通过转动轴12能够带动坩埚13进行圆周晃动，并配合第一下料管704的公转能够带动转动轴12上的坩埚13转动，进而能够对后续添加的原料进行均匀晃动，保证后续添加的原料能够与坩埚13内的熔融液进行均匀混合，进而能够保证后续添加原料的熔融工作的稳定和均匀，从而能够保证后续连续直拉结晶工作的稳定，增加了装置的使用多样性和稳定性。

在本实例中，高效预处理组件5包括研磨台501，研磨台501固定连接在处理框3的内部底端面上，研磨台501内安装固定有双轴电机16，双轴电机16的输出轴转动连接在研磨台501内，双轴电机16的一端输出轴上固定连接有螺旋杆502和固定杆505，螺旋杆502设置在输送筒503内，输送筒503固定连接在处理框3的顶部和存储箱4的底部，输送筒503内固定连接有粉碎刀片504，双轴电机16固定在研磨台501内部中间部位，研磨台501的横截面呈等腰梯形，螺旋杆502的侧端面与输送筒503的内壁相贴合，粉碎刀片504等距分布在输送筒503内部两侧，利用双轴电机16的一端输出轴能够带动螺旋杆502转动，配合输送筒503和内部的各个粉碎刀片504，能够将存储箱4内的多晶硅原料和掺杂剂匀速输送至研磨框506内，并进行粉碎处理。

在本实例中，固定杆505上固定连接有研磨框506，研磨框506上转动连接有连接轴507，连接轴507上固定连接有第一锥形齿轮508、研磨辊510和搅拌杆512，第一锥形齿轮508上啮合连接有第二锥形齿轮509，第二锥形齿轮509固定连接在输送筒503上，固定杆505呈“L”形，研磨框506通过密封轴承转动连接在输送筒503上，搅拌杆512等距分布在连接轴507的两侧，研磨辊510等角度分布在研磨框506内，研磨台501、研磨框506和研磨辊510上均固定连接有研磨块511，研磨块511呈半圆球状，研磨台501、研磨框506和研磨辊510上的研磨块511均设置有四组，四组研磨块511等距分布在研磨台501、研磨框506和研磨辊510上，每组研磨块511等角度分布在研磨台501、研磨框506和研磨辊510上，搅拌杆512的底端转动连接有推杆6，推杆6的底端面与处理框3的内部顶端面相贴合，推杆6呈圆弧状，通过固定杆505能够带动研磨框506转动，且利用第一锥形齿轮508和第二锥形齿轮509能够带动各个研磨辊510公转的同时进行自转，此时在各个研磨辊510的转动作用下，配合研磨台501、研磨框506和研磨辊510上各个研磨块511，能够对粉碎后的原料进行高效均匀的研磨工作，研磨后的原料能够稳定落至处理框3内部底端，并利用搅拌杆512能够对原料进行均匀高效的搅拌混合工作，保证后续持续上料熔融工作的稳定，进而能够保证单晶棒后续制备工作的稳定，同时能够有效提高单晶棒后续制备效率。

在本实例中，下料直拉组件7包括第一圆形齿轮701，第一圆形齿轮701固定连接在双轴电机16的另一输出轴上，第一圆形齿轮701上啮合连接有第二圆形齿轮702，第二圆形齿轮702上啮合连接有内齿轮703，内齿轮703固定连接在固定框2内，第二圆形齿轮702上固定连接有第一下料管704，第一下料管704的外壁上开设有螺纹，第一下料管704上安装有电磁阀705，第一下料管704的顶部转动连接有衔接环706，第一下料管704的顶端面与衔接环706的顶端面平齐，衔接环706转动连接在限位槽707内，限位槽707开设在处理框3的底部，处理框3的内部底端开设有下料槽708，下料槽708与限位槽707相连通，第一下料管704上转动连接有衔接盘709，衔接盘709通过轴承转动连接在装置外壳1的顶部，下料槽708的直径大于第一下料管704的直径，下料槽708的直径小于衔接环706的宽度，第二圆形齿轮702对称分布在第一圆形齿轮701的两侧，第二圆形齿轮702与第一下料管704一一对应，双轴电机16工作的同时，能够驱动第一圆形齿轮701，配合第二圆形齿轮702和内齿轮703能够带动两侧的第一下料管704自转的同时进行公转，进而能够带动螺纹连接的安装板8转动的同时向上运动，从而能够带动单晶硅籽晶缓慢转动的同时进行缓慢上升，进而能够保证后续直拉结晶工作的稳定和便捷。

在本实例中，第一下料管704的底端通过轴承转动连接有第二下料管710，第二下料管710上连接有连接软管711，连接软管711的另一端连接有第三下料管712，第三下料管712上固定连接有固定板713，固定板713固定连接在坩埚13的顶部，第一下料管704上螺纹连接有安装板8，第三下料管712呈“L”形，第三下料管712底端面的高度小于坩埚13顶端面的高度，利用第一下料管704、第二下料管710、连接软管711和第三下料管712的配合，能够对原料进行持续稳定的输送工作，进而能够保证后续持续直拉工作的稳定和便捷。

在本实例中，拆装组件9包括支撑板901，支撑板901固定连接在安装板8上，支撑板901上转动连接有蜗杆902，蜗杆902上啮合连接有蜗轮903，蜗轮903上固定连接有传动轴904，传动轴904转动连接在安装板8上，传动轴904上固定连接有导向盘905，传动轴904连接在安装板8的顶部中间部位，导向盘905对称分布在传动轴904的两侧，导向盘905上贯穿开设有导向槽906，导向槽906内限位滑动连接有导向杆907，导向杆907上固定连接有滑动杆908，滑动杆908的底端固定连接有夹持板909，安装板8上贯穿开设有滑动槽910，滑动杆908滑动连接在滑动槽910内，导向槽906呈圆弧状，导向槽906等角度分布在导向盘905上，导向槽906通过导向杆907与滑动杆908一一对应，夹持板909呈圆弧状，利用蜗杆902和蜗轮903的啮合驱动，通过导向盘905上的各个导向槽906和相应导向杆907的驱动配合，能够带动各个滑动杆908上的夹持板909同时向中间或边侧运动，进而能够对不同直径大小的单晶硅籽晶进行便捷稳定的夹持固定和拆卸工作，进而能够保证单晶硅籽晶后续直拉结晶和拆卸工作的稳定和便捷，增加了装置的使用便捷性和稳定性。

需要说明的是，本发明为一种连续直拉单晶装置及其使用方法，首先，工作人员可将多晶硅原料和掺杂剂添加至存储箱4中，随后工作人员可通过控制开启研磨台501内的双轴电机16，此时在双轴电机16上端输出轴的驱动作用下，能够带动螺旋杆502在输送筒503内稳定转动，此时在螺旋杆502的转动作用下，通过输送筒503能够将存储箱4内的多晶硅原料和掺杂剂匀速输送至研磨框506内，且在输送过程中，利用输送筒503内的各个粉碎刀片504能够对输送过程中的多晶硅原料和掺杂剂进行粉碎处理，而当粉碎后的多晶硅原料和掺杂剂输送至研磨框506内后，在双轴电机16上端输出轴的驱动作用下，通过固定杆505能够带动研磨框506在输送筒503上进行稳定转动，且在研磨框506转动过程中，能够带动各个连接轴507公转，此时各个连接轴507利用第一锥形齿轮508和第二锥形齿轮509的啮合作用下，能够进行自动自转，进而能够带动各个连接轴507上的研磨辊510公转的同时进行自动，此时在各个研磨辊510的转动作用下，配合研磨台501、研磨框506和研磨辊510上各个研磨块511，能够对粉碎后的原料进行高效均匀的研磨工作，研磨后的原料能够稳定落至处理框3内部底端，并利用各个连接轴507上的各个搅拌杆512的转动，能够对粉碎研磨后的原料进行均匀高效的搅拌混合工作，保证后续持续上料熔融工作的稳定；

且在原料预处理过程中，在双轴电机16下端输出轴的驱动作用下，能够带动第一圆形齿轮701稳定转动，此时在第一圆形齿轮701转动过程中，能够带动啮合连接的第二圆形齿轮702自转，而在第二圆形齿轮702的转动作用下，能够在啮合连接的内齿轮703内进行稳定公转，此时第二圆形齿轮702能够在自转的同时进行稳定公转，进而能够带动第一下料管704自转的同时进行稳定公转，两侧此时在第一下料管704的自转作用下，能够带动螺纹连接的安装板8从下至上缓慢运动，直至安装板8运动至最顶端，随后工作人员可通过开启装置外壳1上的防护门板15，随后工作人员可通过将需要使用的单晶硅籽晶拿至安装板8的正下方，随后工作人员可用另一只手转动支撑板901上的蜗杆902，此时蜗杆902通过啮合连接的蜗轮903能够带动传动轴904转动，进而能够带动导向盘905顺时针转动，此时在导向盘905的顺时针转动作用下，利用导向槽906圆弧导向和滑动槽910的直向导向拨动作用下，能够通过拨动各个导向杆907，带动相应滑动杆908底端的夹持板909同时向中间运动，进而能够对不同不同直径大小的单晶硅籽晶进行便捷稳定的夹持固定工作，同理，只需反向转动蜗杆902，便可驱动各个夹持板909向外运动，进而能够便捷稳定的完成单晶硅籽晶的拆卸工作，从而能够保证后续单晶棒拿取工作的稳定和便捷；

工作人员可通过在将单晶硅籽晶夹持稳定后，可通过利用双轴电机16带动两侧的输出轴反向转动，此时工作人员可通过开启第一下料管704上的电磁阀705，随后在双轴电机16两端输出轴的反向转动作用下，能够带动两侧的第一下料管704反向自转和公转，能够带动螺纹连接的安装板8自上而下缓慢运动，与此同时，双轴电机16上端输出轴的反正能够带动研磨框506内的连接轴507反向自转和公转，此时在连接轴507的公转作用下，能够带动各个推杆6进行稳定公转，此时在各个推杆6的公转作用下，能够将处理框3内部底端的原料通过下料槽708拨动至衔接环706上的第一下料管704中，并利用第一下料管704能够将原料通过第二下料管710和第三下料管712稳定输送至坩埚13中，并利用各个电加热管14能够将坩埚13内的原料进行稳定的熔融工作，直至安装板8带动夹持的单晶硅籽晶向下运动至插入进坩埚13内熔融液中；

随后工作人员可通过控制双轴电机16带动输出轴再次进行正向转动，此时利用公转和自转的第一下料管704，通过螺纹连接的安装板8能够带动夹持的单晶硅籽晶转动的同时向上缓慢运动，与此同时，工作人员可再次添加原料，并在双轴电机16的驱动作用下，通过高效预处理组件5和下料直拉组件7能够对原料进行持续稳定的输送工作，并且在利用伺服电机10能够带动转盘11稳定转动，通过转动轴12能够带动坩埚13进行圆周晃动，并配合第一下料管704的公转，通过连接软管711和第三下料管712上的固定板713能够带动转动轴12上的坩埚13转动，进而能够对后续添加的原料进行均匀晃动，保证后续添加的原料能够与坩埚13内的熔融液进行均匀混合，此时在单晶硅籽晶的缓慢转动和缓慢运动作用下，熔融状态的原料能够在单晶硅籽晶上进行结晶，并随着单晶硅籽晶的缓慢运动，能够完成单晶的连续直拉结晶工作，直至形成单晶棒。

虽然在上文中已经参考实施方式对本发明进行了描述，然而在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，本发明所披露的实施方式中的各项特征均可通过任意方式相互结合起来使用，在本说明书中未对这些组合的情况进行穷举性的描述仅仅是出于省略篇幅和节约资源的考虑。因此，本发明并不局限于文中公开的特定实施方式，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (5)

1.一种连续直拉单晶装置，包括装置外壳（1）和安装板（8），其特征在于；所述装置外壳（1）的顶端面上固定连接有固定框（2），所述固定框（2）上固定连接有处理框（3），所述处理框（3）的顶端固定连接有存储箱（4），所述处理框（3）内安装有高效预处理组件（5），所述固定框（2）内安装有下料直拉组件（7），所述安装板（8）上安装有拆装组件（9），所述装置外壳（1）的底端面上固定连接有伺服电机（10），所述伺服电机（10）的输出轴上固定连接有转盘（11），所述转盘（11）的顶端转动连接有转动轴（12），所述转动轴（12）的顶端固定连接有坩埚（13），所述坩埚（13）上安装有电加热管（14），所述装置外壳（1）上安装有防护门板（15），所述高效预处理组件（5）包括研磨台（501），所述研磨台（501）固定连接在处理框（3）的内部底端面上，所述研磨台（501）内安装固定有双轴电机（16），所述双轴电机（16）的输出轴转动连接在研磨台（501）内，所述双轴电机（16）的一端输出轴上固定连接有螺旋杆（502）和固定杆（505），所述螺旋杆（502）设置在输送筒（503）内，所述输送筒（503）固定连接在处理框（3）的顶部和存储箱（4）的底部，所述输送筒（503）内固定连接有粉碎刀片（504），所述双轴电机（16）固定在研磨台（501）内部中间部位，所述研磨台（501）的横截面呈等腰梯形，所述螺旋杆（502）的侧端面与输送筒（503）的内壁相贴合，所述粉碎刀片（504）等距分布在输送筒（503）内部两侧；

所述固定杆（505）上固定连接有研磨框（506），所述研磨框（506）上转动连接有连接轴（507），所述连接轴（507）上固定连接有第一锥形齿轮（508）、研磨辊（510）和搅拌杆（512），所述第一锥形齿轮（508）上啮合连接有第二锥形齿轮（509），所述第二锥形齿轮（509）固定连接在输送筒（503）上，所述固定杆（505）呈“L”形，所述研磨框（506）通过密封轴承转动连接在输送筒（503）上，所述搅拌杆（512）等距分布在连接轴（507）的两侧，所述研磨辊（510）等角度分布在研磨框（506）内；

所述研磨台（501）、研磨框（506）和研磨辊（510）上均固定连接有研磨块（511），所述研磨块（511）呈半圆球状，所述研磨台（501）、研磨框（506）和研磨辊（510）上的研磨块（511）均设置有四组，四组研磨块（511）等距分布在研磨台（501）、研磨框（506）和研磨辊（510）上，每组研磨块（511）等角度分布在研磨台（501）、研磨框（506）和研磨辊（510）上，所述搅拌杆（512）的底端转动连接有推杆（6），所述推杆（6）的底端面与处理框（3）的内部顶端面相贴合，所述推杆（6）呈圆弧状；

所述下料直拉组件（7）包括第一圆形齿轮（701），所述第一圆形齿轮（701）固定连接在双轴电机（16）的另一输出轴上，所述第一圆形齿轮（701）上啮合连接有第二圆形齿轮（702），所述第二圆形齿轮（702）上啮合连接有内齿轮（703），所述内齿轮（703）固定连接在固定框（2）内，所述第二圆形齿轮（702）上固定连接有第一下料管（704），所述第一下料管（704）的外壁上开设有螺纹，所述第一下料管（704）上安装有电磁阀（705），所述第一下料管（704）的顶部转动连接有衔接环（706），所述第一下料管（704）的顶端面与衔接环（706）的顶端面平齐，所述衔接环（706）转动连接在限位槽（707）内，所述限位槽（707）开设在处理框（3）的底部，所述处理框（3）的内部底端开设有下料槽（708），所述下料槽（708）与限位槽（707）相连通，所述第一下料管（704）上转动连接有衔接盘（709），所述衔接盘（709）通过轴承转动连接在装置外壳（1）的顶部，所述下料槽（708）的直径大于第一下料管（704）的直径，所述下料槽（708）的直径小于衔接环（706）的宽度，所述第二圆形齿轮（702）对称分布在第一圆形齿轮（701）的两侧，所述第二圆形齿轮（702）与第一下料管（704）一一对应；

所述第一下料管（704）的底端通过轴承转动连接有第二下料管（710），所述第二下料管（710）上连接有连接软管（711），所述连接软管（711）的另一端连接有第三下料管（712），所述第三下料管（712）上固定连接有固定板（713），所述固定板（713）固定连接在坩埚（13）的顶部，所述第一下料管（704）上螺纹连接有安装板（8），所述第三下料管（712）呈“L”形，所述第三下料管（712）底端面的高度小于坩埚（13）顶端面的高度。

2.根据权利要求1所述一种连续直拉单晶装置，其特征在于：所述装置外壳（1）的中心轴线、固定框（2）的中心轴线、处理框（3）的中心轴线和转盘（11）的中心轴线位于同一竖直中心线上，所述转动轴（12）固定在坩埚（13）的底部中心部位，所述电加热管（14）等距分布在坩埚（13）上。

3.根据权利要求1所述一种连续直拉单晶装置，其特征在于：所述拆装组件（9）包括支撑板（901），所述支撑板（901）固定连接在安装板（8）上，所述支撑板（901）上转动连接有蜗杆（902），所述蜗杆（902）上啮合连接有蜗轮（903），所述蜗轮（903）上固定连接有传动轴（904），所述传动轴（904）转动连接在安装板（8）上，所述传动轴（904）上固定连接有导向盘（905），所述传动轴（904）连接在安装板（8）的顶部中间部位，所述导向盘（905）对称分布在传动轴（904）的两侧。

4.根据权利要求3所述一种连续直拉单晶装置，其特征在于：所述导向盘（905）上贯穿开设有导向槽（906），所述导向槽（906）内限位滑动连接有导向杆（907），所述导向杆（907）上固定连接有滑动杆（908），所述滑动杆（908）的底端固定连接有夹持板（909），所述安装板（8）上贯穿开设有滑动槽（910），所述滑动杆（908）滑动连接在滑动槽（910）内，所述导向槽（906）呈圆弧状，所述导向槽（906）等角度分布在导向盘（905）上，所述导向槽（906）通过导向杆（907）与滑动杆（908）一一对应，所述夹持板（909）呈圆弧状。

5.一种连续直拉单晶装置的使用方法，根据权利要求1中所述的连续直拉单晶装置，其特征在于，包括以下步骤：

S1：利用安装板（8）上的拆装组件（9）能够将不同规格大小的单晶硅籽晶进行稳定的夹持固定，并通过驱动下料直拉组件（7）先带动单晶硅籽晶插入进坩埚（13）中；

S2：将多晶硅原料和掺杂剂添加至存储箱（4）中，利用双轴电机（16）能够驱动高效预处理组件（5）对存储箱（4）中的多晶硅原料和掺杂剂进行匀速下料和高效粉碎研磨工作，同时能够将粉碎研磨后的多晶硅原料和掺杂剂进行高效均匀搅拌；

S3：双轴电机（16）工作的同时能够驱动下料直拉组件（7），搅拌后的多晶硅原料和掺杂剂能够通过下料直拉组件（7）的驱动能够稳定输送至坩埚（13），配合电加热管（14）能够将坩埚（13）内的原料加热熔融；

S4：通过再次驱动下料直拉组件（7），能够带动安装板（8）缓慢转动的同时进行缓慢上升，进而能够带动单晶硅籽晶缓慢转动的同时进行缓慢上升，熔融状态的原料能够在单晶硅籽晶上进行结晶，并随着单晶硅籽晶的缓慢运动，能够完成单晶的连续直拉结晶工作，直至形成单晶棒；

S5：且在连续直拉过程中，通过高效预处理组件（5）和下料直拉组件（7）的配合能够进行持续加料，并利用转盘（11）和转动轴（12）的转动配合能够带动坩埚（13）进行稳定的圆周晃动，保证原料能够进行均匀稳定的添加熔融。