CN207901428U - 单晶硅棒夹持装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种单晶硅棒夹持装置，包括基座和多个夹持组件。基座能设于一工作台上。多个夹持组件设于基座并沿第一方向排列，每个夹持组件包括螺杆、第一夹块和第二夹块，螺杆垂直于第一方向且具有旋向相反的第一螺纹段和第二螺纹段，第一夹块和第二夹块滑动配合于基座且分别与第一螺纹段和第二螺纹段螺纹连接，并能在螺杆转动时相向或背向移动。

Description

单晶硅棒夹持装置

技术领域

本实用新型涉及一种单晶硅棒夹持装置。

背景技术

单晶硅，通常用来制造半导体器件和太阳能电池板等，其已经广泛的应用于电子信息和光伏等行业。目前，单晶硅的生产一般需要采用直拉法，在单晶炉中拉制成单晶硅棒，再通过带锯或线锯等对单晶硅棒进行切割，以得到不同长度的单晶硅棒。

在切割时，为了防止单晶硅棒移动，需要采用专门的夹持装置对单晶硅棒进行定位。现有的夹持装置通常包括三个卡爪，通过三个卡爪环绕并夹持单晶硅棒。但是，现有的夹持装置在单晶硅棒上的作用位置较少，使得单晶硅棒的受力不均，在被切割后，容易因自身重力而产生拉裂作用，导致单晶硅棒出现崩边，影响产品的品质。

在所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本实用新型的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种能避免在切割过程中出现崩边的单晶硅棒夹持装置。

本实用新型的额外方面和优点将部分地在下面的描述中阐述，并且部分地将从描述中变得显然，或者可以通过本实用新型的实践而习得。

根据本实用新型的一个方面，一种单晶硅棒夹持装置，包括基座和多个夹持组件。所述基座能设于一工作台上。多个所述夹持组件设于所述基座并沿第一方向排列，每个夹持组件包括螺杆、第一夹块和第二夹块，所述螺杆垂直于所述第一方向且具有旋向相反的第一螺纹段和第二螺纹段，所述第一夹块和所述第二夹块滑动配合于所述基座且分别与所述第一螺纹段和所述第二螺纹段螺纹连接，并能在所述螺杆转动时相向或背向移动。

根据本实用新型的一实施方式，所述第一夹块设有朝向所述第二夹块的第一夹槽，所述第二夹块设有朝向所述第一夹块的第二夹槽。

根据本实用新型的一实施方式，所述第一夹槽和所述第二夹槽均为V形槽。

根据本实用新型的一实施方式，所述第一夹槽内设有可拆卸的第一垫块，所述第二夹槽内设有可拆卸的第二垫块。

根据本实用新型的一实施方式，所述夹持组件还包括夹持手轮，所述夹持手轮与所述螺杆连接，用于驱动所述螺杆转动。

根据本实用新型的一实施方式，所述基座上设有多个垂直于所述第一方向的滑槽，同一所述夹持组件的所述第一夹块和所述第二夹块滑动配合于同一所述滑槽内。

根据本实用新型的一实施方式，所述单晶硅棒夹持装置还包括多个托辊，多个所述托辊可转动地设于所述基座上且垂直于所述第一方向，相邻两所述夹持组件间设有至少一个所述托辊。

根据本实用新型的一实施方式，所述单晶硅棒夹持装置还包括水平仪，用于检测单晶硅棒端面是否平整。

根据本实用新型的一实施方式，所述基座包括沿第一方向分布于所述工作台上的多个基体，且每个所述基体上均设有所述夹持组件，多个所述基体至少包括一个平移基体，所述平移基体与所述工作台滑动配合，并能垂直于第一方向往复移动。

根据本实用新型的一实施方式，所述基座包括沿第一方向分布于所述工作台上的多个基体，且每个所述基体上均设有所述夹持组件，多个所述基体至少包括一个升降基体，所述升降基体通过一升降杆与所述工作台可升降地配合。

由上述技术方案可知，本实用新型具备以下优点和积极效果中的至少之一：

可将单晶硅棒沿第一方向置于第一夹块和第二夹块之间，由于螺杆的第一螺纹端和第二螺纹端的旋向不同，从而可通过转动螺杆使第一夹块和第二夹块相向移动，以夹持单晶硅棒，对单晶硅棒进行固定；通过反向转动螺杆，可使第一夹块和第二夹块背向移动，以解除对单晶硅棒的夹持。

多个夹持组件沿第一方向设置，每个夹持组件的螺杆均与第一方向垂直，使得每个夹持组件的第一夹块和第二夹块均可从两侧夹持单晶硅棒，有利于使单晶硅棒的受力更加均匀。在相邻两夹持组件之间对单晶硅棒进行切割，切割后的单晶硅棒仍可被夹持组件夹持，可减轻或消除在切割时出现拉裂作用，避免单晶硅棒出现崩边。

附图说明

通过参照附图详细描述其示例实施方式，本实用新型的上述和其它特征及优点将变得更加明显。

图1是本实用新型单晶硅棒夹持装置一实施方式的前视图；

图2是本实用新型单晶硅棒夹持装置一实施方式的右视图。

图中：1、基座；101、平移基体；102、升降基体；2、螺杆；3、第一夹块；31、第一夹槽；4、第二夹块；41、第二夹槽；5、第一垫块；6、第二垫块；7、夹持手轮；8、平移手轮；9、升降手轮；10、托辊；11、水平仪；12、单晶硅棒。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式。虽然本说明书中使用相对性的用语，例如“上”、“下”来描述图标的一个组件对于另一组件的相对关系，但是这些术语用于本说明书中仅出于方便，例如根据附图中所述的示例的方向。能理解的是，如果将图标的装置翻转使其上下颠倒，则所叙述在“上”的组件将会成为在“下”的组件。其他相对性的用语，例如“顶”、“底”等也作具有类似含义。当某结构在其它结构“上”时，有可能是指某结构一体形成于其它结构上，或指某结构“直接”设置在其它结构上，或指某结构通过另一结构“间接”设置在其它结构上。用语“一个”、“一”、“该”和“所述”用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等；用语“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等；用语“第一”、“第二”等仅作为标记使用，不是对其对象的数量限制。

本实用新型实施方式中提供一种单晶硅棒夹持装置，用于固定单晶硅棒，以便对单晶硅棒进行切割。如图1和图2所示，本实施方式的单晶硅棒夹持装置可以包括基座1和夹持组件。

在一实施方式中，如图1所示，基座1可设于一工作台上，并可在该工作台上移动，以便调节基座1的位置，当基座1的位置确定后，可将基座1固定。基座1可以包括多个基体，例如两个、三个等，多个基体可沿第一方向设于工作台上，第一方向可为垂直于切割方向的方向，相邻两基体间可具有空隙，以便于切割装置进给切割。

多个基体至少包括一个平移基体101，每个平移基体101均可与工作台滑动连接，并可垂直于第一方向往复移动，以便调节加持后的单晶硅棒12的水平位置及与第一方向的夹角，有利于提高切割精度。上述工作台上还可设有切割装置，以便对单晶硅棒12进行切割，切割装置的结构和原理在此不做特殊限定。

同时，可通过传动机构一一对应的实现平移基体101的移动，举例而言，工作台上可设有多个垂直于第一方向延伸的丝杆，各个平移基体101一一对应的套设于各个丝杆上并螺纹连接，且平移基体101直接贴合于工作台表面，也可与预设于工作台的导轨或导向槽滑动配合，根据丝杠螺母传动的原理，可通过转动丝杆使平移基体101在工作台上移动，以调节平移基体101的位置；同时，每个平移基体101上还设有与丝杆一一对应连接的平移手轮8，通过转动平移手轮8可使丝杆同步转动，在将平移基体101调节至所需位置后，可停止转动平移手轮8，利用丝杠螺母传动的自锁特性防止平移基体101随意移动，实现平移基体101的定位。

在本实用新型的其它实施方式中，上述的传动机构还可以采用齿轮齿条或连杆机构等其它传动机构，且在调节完平移基体101的位置后，可利用螺栓将平移基体101与工作台固定连接，只要能实现平移基体101的移动和定位即可，此不再详述。

在另一实施方式中，多个基体至少包括一个升降基体102，每个升降基体102可与工作台可升降地连接，在单晶硅棒12的直径不均匀时，可使升降基体102升降，以便适应单晶硅棒12的直径的变化，保证单晶硅棒12得到均匀稳定的支撑。举例而言，升降基体102的底部可设有一具有外螺纹的升降杆，工作台上设于对应于升降杆的通孔，该通孔具有内螺纹，升降杆的一端可与升降基体102螺纹连接，另一端可与通孔螺纹连接，可通过转动升降杆调节升降杆伸出工作台的长度，从而调节升降基体102的升降。为了避免升降基体102转动，可先将升降基体102与升降杆分离，待调节好升降杆的位置后，再将升降基体102与升降杆螺纹连接。

或者，上述通孔可以是一光孔，升降杆可以是滑动配合于通孔内的一光杆，可在工作台内设置一液压缸，液压缸可与上述升降杆连接，从而可通过液压缸驱动升降基体102在竖直方向上移动，实现升降。当然，也可以采用齿轮齿条等其它传动方式。

此外，还可在升降基体102上设置以升降手轮9，该升降手轮9可通过连杆与上述升降杆连接，并可构成一曲柄滑块机构，升降杆相当于滑块，升降手轮9相当于曲柄，可通过转动升降手轮9驱动升降杆带动升降基体102升降。

需要说明的是，对于同一基座1的多个基体而言，其可以同时包括上述平移基体101和升降基体102，也可以仅包括平移基体101或升降基体102，且多个基体中，还可以存在固定于工作台上的基体。

在本实用新型的其它实施方式中，还可以通过其它方式实现升降基体102与工作台的可升降连接，在此不再一一列举。此外，基座1也可以是一体式结构的平板，具体安装方式可与上述的基体相同，在此不再详述。

在一实施方式中，如图1所示，夹持组件的数量可以是多个，例如四个、五个等。多个夹持组件可设于基座1，并沿第一方向排列，基座1的每个基体上至少设有一个夹持组件。如图2所示，每个夹持组件均可以包括螺杆2、第一夹块3和第二夹块4，其中：

螺杆2可垂直于第一方向设置，且螺杆2可具有第一螺纹段和第二螺纹段，第一螺纹段的螺纹旋向与和第二螺纹段的螺纹旋向相反，第一螺纹段和第二螺纹段的长度可相同，具体长度在此不做特殊限定。

第一夹块3和第二夹块4可正对设置且均滑动配合于基体上，举例而言，基体上设有垂直于第一方向的滑槽，该滑槽可以是T形槽或矩形槽等；第一夹块3和第二夹块4的底部均可设有滑动配合于滑槽内的滑块，使得第一夹块3和第二夹块4可沿第一滑槽往复直线移动。或者，可在基体设置垂直于第一方向的导轨，第一夹块3和第二夹块4均可滑动连接于该导轨上，从而可沿该导轨往复直线移动。

如图2所示，第一夹块3可设有供螺杆2穿过的第一螺孔，第二夹块4设有与第一螺孔同轴线设置的第二螺孔。螺杆2的第一螺纹段可配合穿过第一螺孔并螺纹连接，第二螺纹段可配合穿过第二螺纹孔并螺纹连接。根据丝杠螺母传动的原理，当螺杆2转动时，可使第一夹块3和第二夹块4沿螺杆2移动，且由于第一螺纹段和第二螺纹段的螺纹旋向相反，使得第一夹块3和第二夹块4的移动方向相反，即相向或背向移动。可将需要夹持的单晶硅棒12沿第一方向放置于第一夹块3和第二夹块4之间，通过转动螺杆2使第一夹块3和第二夹块4相向运动，直至夹持单晶硅棒12。

如图2所示，第一夹块3可设有第一夹槽31，第二夹块4可设有第二夹槽41，第一夹槽31和第二夹槽41相向设置，且均可以是V形槽、弧形槽等，以便扩大与单晶硅棒12的接触面，提高夹持的稳定性。此外，第一夹槽31内可设有第一垫块5，第一垫块5的材质为软体材料，例如塑胶，在第一垫块5与晶棒之间提供缓冲力，保护单晶硅棒12，防止其脆裂。第一垫块5的形状可与第一夹槽31相同，并可通过卡接或利用螺钉连接等可拆卸的方式与第一夹块3连接，从而避免单晶硅棒12在夹持过程中出现磨损或因磕碰造成损伤，且便于更换。第二夹槽41内可设有第二垫块6，第二垫块6的安装方式可参考第一垫块5，在此不再详述。

如图2所示，上述的每个夹持组件还可包括夹持手轮7，夹持手轮7可与螺杆2同轴连接，一个螺杆2可连接一个夹持手轮7，从而可通过转动夹持手轮7驱动螺杆2转动，使第一夹块3和第二夹块4夹持单晶硅棒12。当然，也可在同一螺杆2的两端均连接夹持手轮7，两个夹持手轮7均可使螺杆2转动。此外，夹持手轮7也可通过齿轮传动等传动方式与螺杆2传动连接，只要能驱动螺杆2转动即可。

如图1所示，每个夹持组件的螺杆2均可垂直于第一方向设置，各个第一夹块3可位于单晶硅棒12的一侧，各个第二夹块4可位于单晶硅棒12的另一侧，从而可通过多个第一夹块3和多个第二夹块4同时夹持单晶硅棒12，从而在多个位置对单晶硅棒12进行夹持，使单晶硅棒12的受力更加均匀。可从两夹持组件间的位置进行切割，切割后的两部分均有夹持组件进行固定，保持单晶硅棒12的稳定，防止单晶硅棒12在自身重力的作用下产生拉裂，从而避免出现崩边。

在一实施方式中，如图1和图2所示，单晶硅棒夹持装置还可以包括多个托辊10，托辊10均可以是圆柱状结构。多个托辊10可沿第一方向分布，且每个托辊10均垂直于第一方向，及其中轴线垂直于第一方向。托辊10的端部可与基座1转动连接，使得托辊10可绕其自身的中轴线转动。同时，相邻两夹持组件间可设有至少一个托辊10，单晶硅棒12可置于托辊10上，从而可通过多个托辊10对单晶硅棒12进行支撑，且由于托辊10可转动，方便沿第一方向移动单晶硅棒12。

在一实施方式中，如图1和图2所示，单晶硅棒夹持装置还可以包括水平仪11，该水平仪11可以是激光水平仪等，其数量和类型在此不做特殊限定。可通过水平仪11检测单晶硅棒12的端面是否平整，并可确定单晶硅棒12的中心位置及垂直位置，以便于提高切割精度。水平仪11的具体结构和工作原理可视其具体类型而定，在此不再详述。

本实用新型示例实施方式的单晶硅棒夹持装置，可将单晶硅棒12放置沿第一方向置于第一夹块3和第二夹块4之间，由于螺杆2的第一螺纹端和第二螺纹端的旋向不同，从而可通过转动螺杆2使第一夹块3和第二夹块4相向移动，以夹持单晶硅棒12，从而对单晶硅棒12进行固定；通过反向转动螺杆2，可使第一夹块3和第二夹块4背向移动，以解除对单晶硅棒12的夹持。同时，多个夹持组件沿第一方向设置，每个夹持组件的螺杆2均与第一方向垂直，使得每个夹持组件的第一夹块3和第二夹块4均可从两侧夹持单晶硅棒12，有利于使单晶硅棒12的受力更加均匀，可在相邻两夹持组件之间对单晶硅棒12进行切割，切割后的单晶硅棒12仍可被夹持组件夹持，可减轻或消除单晶硅棒12在截断时产生拉裂作用，避免出现崩边，有利于提高产品品质。

应可理解的是，本实用新型不将其应用限制到本说明书提出的部件的详细结构和布置方式。本实用新型能够具有其他实施方式，并且能够以多种方式实现并且执行。前述变形形式和修改形式落在本实用新型的范围内。应可理解的是，本说明书公开和限定的本实用新型延伸到文中和/或附图中提到或明显的两个或两个以上单独特征的所有可替代组合。所有这些不同的组合构成本实用新型的多个可替代方面。本说明书所述的实施方式说明了已知用于实现本实用新型的最佳方式，并且将使本领域技术人员能够利用本实用新型。

Claims (10)

1.一种单晶硅棒夹持装置，其特征在于，包括：

基座，能设于一工作台上；

多个夹持组件，设于所述基座并沿第一方向排列，每个夹持组件包括螺杆、第一夹块和第二夹块，所述螺杆垂直于所述第一方向且具有旋向相反的第一螺纹段和第二螺纹段，所述第一夹块和所述第二夹块滑动配合于所述基座且分别与所述第一螺纹段和所述第二螺纹段螺纹连接，并能在所述螺杆转动时相向或背向移动。

2.根据权利要求1所述的单晶硅棒夹持装置，其特征在于，所述第一夹块设有朝向所述第二夹块的第一夹槽，所述第二夹块设有朝向所述第一夹块的第二夹槽。

3.根据权利要求2所述的单晶硅棒夹持装置，其特征在于，所述第一夹槽和所述第二夹槽均为V形槽。

4.根据权利要求2所述的单晶硅棒夹持装置，其特征在于，所述第一夹槽内设有可拆卸的第一垫块，所述第二夹槽内设有可拆卸的第二垫块。

5.根据权利要求1所述的单晶硅棒夹持装置，其特征在于，所述夹持组件还包括：

夹持手轮，与所述螺杆连接，用于驱动所述螺杆转动。

6.根据权利要求1所述的单晶硅棒夹持装置，其特征在于，所述基座上设有多个垂直于所述第一方向的滑槽，同一所述夹持组件的所述第一夹块和所述第二夹块滑动配合于同一所述滑槽内。

7.根据权利要求1-6任一项所述的单晶硅棒夹持装置，其特征在于，所述单晶硅棒夹持装置还包括：

多个托辊，可转动地设于所述基座上且垂直于所述第一方向，相邻两所述夹持组件间设有至少一个所述托辊。

8.根据权利要求1-6任一项所述的单晶硅棒夹持装置，其特征在于，所述单晶硅棒夹持装置还包括水平仪，用于检测单晶硅棒端面是否平整。

9.根据权利要求1-6任一项所述的单晶硅棒夹持装置，其特征在于，所述基座包括沿第一方向分布于所述工作台上的多个基体，且每个所述基体上均设有所述夹持组件，多个所述基体至少包括一个平移基体，所述平移基体与所述工作台滑动配合，并能垂直于第一方向往复移动。

10.根据权利要求1-6任一项所述的单晶硅棒夹持装置，其特征在于，所述基座包括沿第一方向分布于所述工作台上的多个基体，且每个所述基体上均设有所述夹持组件，多个所述基体至少包括一个升降基体，所述升降基体通过一升降杆与所述工作台可升降地配合。