CN209383397U - 电子束熔炼后硅锭的拆卸装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电子束熔炼后硅锭的拆卸装置，属于硅材料提纯技术领域。其包括支撑件、坩埚基座、底座和固定件，支撑件包括支撑件主体和支撑件支腿，支撑件支腿上设有吊孔；坩埚基座包括旋转臂和坩埚基座主体，坩埚基座主体设有放置坩埚的空间，旋转臂对称固定于坩埚基座主体的两侧，坩埚基座主体的底部固定有挂件；底座两侧的顶部开设有槽体，所述旋转臂放置于槽体中，坩埚基座可以旋转臂为轴，在底座上自由旋转；坩埚由固定件可拆卸地固定于坩埚基座上,支撑件放置于坩埚上表面,支撑件由固定件可拆卸地固定于坩埚基座上。本实用新型的装置增加了坩埚的使用寿命，可实现硅锭拆卸和硅锭喷砂连续作业，提高作业效率。

Description

电子束熔炼后硅锭的拆卸装置

技术领域

本实用新型涉及一种电子束熔炼后硅锭的拆卸装置，属于硅材料提纯技术领域。

背景技术

电子束熔炼完成后，硅锭需要从坩埚内取出，常规方法为坩埚底部开有工艺孔，将硅锭通过工艺孔从底部顶出，并用叉车或托运装置运走，该方法从安全角度考虑具有一定操作危险性，同时，坩埚底部开有工艺孔，会降低铜坩埚的使用寿命。

另外，由于电子束熔炼后的硅锭需要进行底部及侧面的喷砂处理，因此传统方法下需要再将硅锭进行翻转后再将其放置在喷砂机上进行喷砂，增加操作难度。

实用新型内容

针对现有技术存在的上述缺陷，本实用新型提出了一种新的电子束熔炼后硅锭的拆卸装置。

本实用新型是采用以下的技术方案实现的：

一种电子束熔炼后硅锭的拆卸装置，包括支撑件、坩埚基座、底座和固定件，支撑件包括支撑件主体和支撑件支腿,支撑件支腿上设有吊孔；坩埚基座包括旋转臂和坩埚基座主体，坩埚基座主体设有放置坩埚的空间，旋转臂对称固定于坩埚基座主体的两侧，坩埚基座主体的底部固定有挂件；底座两侧的顶部开设有槽体，所述旋转臂放置于槽体中，坩埚基座可以旋转臂为轴，在底座上自由旋转；坩埚由固定件可拆卸地固定于坩埚基座上,支撑件放置于坩埚上表面,支撑件由固定件可拆卸地固定于坩埚基座上。所述支撑件支腿固定于支撑件主体远离硅锭的一侧，支撑件支腿在硅锭翻转之后可作为支撑脚使用。支撑件支腿使坩埚基座、坩埚、硅锭和支撑件整体放置在地面上时，支撑件主体与地面之间存在一个间隙，该间隙可供叉车的叉子插入，易于搬运。熔炼后的坩埚固定在坩埚基座之后，用起吊机构挂住设于支撑件支腿的吊孔将支撑件吊装到坩埚的上表面上。

现有技术主要存在两方面的问题：

1、电子束熔炼完成后，硅锭需要从坩埚内取出，常规方法为坩埚底部开有工艺孔，将硅锭通过工艺孔从底部顶出，并用叉车或托运装置运走，该方法从安全角度考虑具有一定操作危险性，同时，坩埚底部开有工艺孔，会降低坩埚的使用寿命。

2、由于电子束熔炼后的硅锭需要进行底部及侧面的喷砂处理，因此传统方法下需要再将硅锭进行翻转后再将其放置在喷砂机上进行喷砂，增加操作难度。

本实用新型无需在坩埚底部开设工艺孔，增加了坩埚的使用寿命。且在实现硅锭拆卸的过程中同时实现硅锭翻转，可实现硅锭拆卸和硅锭喷砂连续作业，提高作业效率。

本实用新型所述的电子束熔炼后硅锭的拆卸装置结构简单，避免了采用翻转电机等结构，节省了设备本身的成本，降低了设备的运行能耗。

进一步地，所述坩埚基座主体包括坩埚基座支架和坩埚基座顶面，所述旋转臂对称固定于坩埚基座顶面的两侧，坩埚基座顶面的中部设有坩埚安置孔，坩埚本体可放入坩埚安置孔中，坩埚沿体卡放在坩埚基座顶面上；坩埚基座支架与坩埚基座顶面固定连接，坩埚基座支架和坩埚基座顶面围成容纳坩埚本体的空间；支撑件主体的边缘设有若干个第一固定孔，坩埚基座顶面设有若干个第二固定孔和若干个第三固定孔，所述固定件包括第一固定件和第二固定件，第一固定件插接在第一固定孔和第二固定孔中，将支撑件和坩埚基座固定，第二固定件插接在第三固定孔和设于坩埚边沿的第四固定孔中，将坩埚和坩埚基座固定。

进一步地，所述支撑件主体靠近硅锭的一面设有硅锭支撑体，所述硅锭支撑体向硅锭方向延伸，硅锭支撑体的自由端接近或抵住硅锭。

本实用新型所述的电子束熔炼后硅锭的拆卸装置在翻转过程中，坩埚基座、坩埚、硅锭和支撑件作为一个整体翻转，由于硅锭距离坩埚顶部有一定距离，在翻转的过程中硅锭下落冲击支撑件，容易造成固定件松动和支撑件损坏。因此，在支撑件主体靠近硅锭的一面设有硅锭支撑体，硅锭支撑体的自由端接近或抵住硅锭，从而使得硅锭在翻转过程中不会下落，减少了设备损耗，提高了安全性。

进一步地，所述支撑件和坩埚基座为金属框架式结构。在硅锭拆卸和翻转过程中，需要使用起吊机构进行吊装。将支撑件和坩埚基座设置为金属框架式结构可以在保证强度的前提下减轻重量，减轻起吊机构的负荷。

进一步地，所述挂件为吊环，吊环数量为一个，吊环设于坩埚支架底部中心位置。

进一步地，所述支撑件主体为圆形，所述圆形支撑件主体的面积大于坩埚上表面的面积,所述坩埚基座顶面为圆环形顶面。

进一步地，所述硅锭支撑体为环形，硅锭支撑体与支撑件主体呈同心圆设置。

进一步地，所述支撑件支腿为一端固定于支撑件主体上的长形板，所述吊孔开设于长形板的板体上。

使用本实用新型所述的装置的电子束熔炼后硅锭的拆卸方法，包括以下步骤：

1)将电子束熔炼完成后，盛有硅锭的坩埚从电子束设备上拆下；

2)用起吊机构吊起坩埚，将其放置在硅锭拆卸装置的坩埚基座上；

3)用固定件将坩埚固定在坩埚基座上；

4)将支撑件放置在坩埚的上表面；

5)用固定件将支撑件固定在坩埚基座上；

6)用起吊机构挂住坩埚基座底部的挂件，将坩埚基座挂在起吊机构上；

7)升起起吊机构，使坩埚基座、坩埚、硅锭和支撑件整体以旋转臂的连线为轴，在底座槽体中旋转；

8)当坩埚基座、坩埚、硅锭和支撑件整体旋转180°后，用起吊机构将坩埚基座、坩埚、硅锭和支撑件整体从底座上吊起并放置在平稳地面上；

9)将连接支撑件与坩埚基座的固定件拆卸，用起吊机构将坩埚基座与坩埚吊起，使硅锭与坩埚分离并稳定放置在支撑件上，且硅锭底部向上；可直接进行后续喷砂处理。

10)用起吊机构吊运坩埚基座与坩埚，将坩埚基座旋转臂对准底座的槽体放入，降下起吊机构，旋转臂在槽体内由于重力作用自动旋转，实现坩埚基座与坩埚的正向复位；

11)拆下固定坩埚与坩埚基座的固定件，用起吊机构将坩埚吊走。重新装入电子束设备中。

本实用新型的有益效果是：采用本实用新型所述的电子束熔炼后硅锭的拆卸装置，可实现电子束熔炼后硅锭的安全、稳定拆卸，拆卸过程中直接实现硅锭的翻转，可将拆卸完成后的硅锭直接放置在喷砂机上进行喷砂处理。同时，利用该装置拆卸硅锭，可将坩埚设计成整体结构，避免在坩埚底部开设工艺孔，延长坩埚的使用寿命，且降低了坩埚的加工难度及制造成本。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型支撑件的结构示意图。

图3是本实用新型支撑件的俯视示意图。

图4是本实用新型支撑件的仰视示意图。

图5是本实用新型坩埚基座的俯视示意图。

图6是本实用新型坩埚基座的仰视示意图。

图7是本实用新型坩埚基座的结构示意图。

图8是本实用新型底座的侧面结构示意图。

图中：1、支撑件主体；2、第一固定件；3、槽体；4、旋转臂；5、底座；6、坩埚基座主体；7、挂件；8、坩埚；9、硅锭；10、第二固定件；11、支撑件支腿；12、硅锭支撑体；13、第三固定孔；14、第二固定孔；15、坩埚基座支架；16、坩埚基座顶面；17、第一固定孔；18、吊孔。

具体实施方式

为了使本实用新型目的、技术方案更加清楚明白，下面结合附图，对本实用新型作进一步详细说明。

实施例一：

如图1所示，本实用新型所述的电子束熔炼后硅锭的拆卸装置，包括支撑件、坩埚基座、底座5和固定件。

如图2所示，支撑件包括支撑件主体1和支撑件支腿11，支撑件支腿上设有吊孔18，所述支撑件主体为圆形，所述圆形支撑件主体的面积大于坩埚8上表面的面积。所述支撑件支腿固定于支撑件主体远离硅锭9的一面。

如图5-7所示，坩埚基座包括旋转臂4和坩埚基座主体6，坩埚基座主体设有放置坩埚的空间，所述坩埚基座主体包括坩埚基座支架15和坩埚基座顶面16，坩埚基座支架与坩埚基座顶面固定连接，坩埚基座顶面为圆环形顶面。坩埚基座顶面的中部设有坩埚安置孔，坩埚本体可放入坩埚安置孔中，坩埚沿体卡放在坩埚基座顶面上，坩埚基座支架和坩埚基座顶面围成容纳坩埚本体的空间；所述旋转臂对称固定于坩埚基座顶面的两侧。坩埚基座主体的底部固定有挂件7，所述挂件为吊环，吊环数量为一个，吊环设于坩埚支架底部中心位置。如图8所示，底座两侧的顶部开设有槽体3，所述旋转臂放置于槽体中，坩埚基座可以旋转臂为轴，在底座上自由旋转。

支撑件主体的边缘设有若干个第一固定孔17，坩埚基座顶面设有若干个第二固定孔和若干个第三固定孔13，所述固定件包括第一固定件2和第二固定件10，第一固定件插接在第一固定孔和第二固定孔14中，将支撑件和坩埚基座可拆卸地固定，第二固定件插接在第三固定孔和设于坩埚边沿的第四固定孔中，将坩埚和坩埚基座可拆卸地固定。本实施例中采用的坩埚为水冷铜坩埚。

实施例二：

如图3和图4所示，与实施例一的区别在于，所述支撑件主体靠近硅锭的一面设有硅锭支撑体，所述硅锭支撑体向硅锭方向延伸，硅锭支撑体12的自由端接近或抵住硅锭。所述硅锭支撑体为环形，硅锭支撑体与支撑件主体呈同心圆设置。

所述支撑件和坩埚基座为金属框架式结构。

所述支撑件支腿为一端固定于支撑件主体上的长形板，所述吊孔开设于长形板的板体上。

使用步骤：

本实用新型所述的装置的电子束熔炼后硅锭的拆卸方法，包括以下步骤：

1)将电子束熔炼完成后，盛有硅锭的坩埚从电子束设备上拆下；

2)用起吊机构吊起坩埚，将其放置在硅锭拆卸装置的坩埚基座上；

3)用固定件将坩埚固定在坩埚基座上；

4)将支撑件放置在坩埚的上表面；

5)用固定件将支撑件固定在坩埚基座上；

6)用起吊机构挂住坩埚基座底部的挂件，将坩埚基座挂在起吊机构上；

7)升起起吊机构，使坩埚基座、坩埚、硅锭和支撑件整体以旋转臂的连线为轴，在底座槽体中旋转；

8)当坩埚基座、坩埚、硅锭和支撑件整体旋转180°后，用起吊机构将坩埚基座、坩埚、硅锭和支撑件整体从底座上吊起并放置在平稳地面上；

9)将连接支撑件与坩埚基座的固定件拆卸，用起吊机构将坩埚基座与坩埚吊起，使硅锭与坩埚分离并稳定放置在支撑件上，且硅锭底部向上；

10)用起吊机构吊运坩埚基座与坩埚，将坩埚基座旋转臂对准底座的槽体放入，降下起吊机构，旋转臂在槽体内由于重力作用自动旋转，实现坩埚基座与坩埚的正向复位；

11)拆下固定坩埚与坩埚基座的固定件，用起吊机构将坩埚吊走。

Claims (8)

1.一种电子束熔炼后硅锭的拆卸装置，其特征在于，包括支撑件、坩埚基座、底座(5)和固定件，支撑件包括支撑件主体(1)和支撑件支腿(11),支撑件支腿(11)上设有吊孔(18)；坩埚基座包括旋转臂(4)和坩埚基座主体(6)，坩埚基座主体(6)设有放置坩埚(8)的空间，旋转臂(4)对称固定于坩埚基座主体(6)的两侧，坩埚基座主体(6)的底部固定有挂件(7)；底座(5)两侧的顶部开设有槽体(3)，所述旋转臂(4)放置于槽体(3)中，坩埚基座以旋转臂(4)为轴，可在底座(5)上自由旋转；坩埚(8)由固定件可拆卸地固定于坩埚基座上,支撑件放置于坩埚(8)上表面,支撑件由固定件可拆卸地固定于坩埚基座上。

2.根据权利要求1所述的电子束熔炼后硅锭的拆卸装置，其特征在于，所述坩埚基座主体(6)包括坩埚基座支架(15)和坩埚基座顶面(16)，所述旋转臂(4)对称固定于坩埚基座顶面(16)的两侧，坩埚基座顶面(16)的中部设有坩埚安置孔，坩埚本体可放入坩埚安置孔中，坩埚沿体卡放在坩埚基座顶面(16)上；坩埚基座支架(15)与坩埚基座顶面(16)固定连接，坩埚基座支架(15)和坩埚基座顶面(16)围成容纳坩埚本体的空间；支撑件主体(1)的边缘设有若干个第一固定孔(17)，坩埚基座顶面(16)设有若干个第二固定孔(14)和若干个第三固定孔(13)，所述固定件包括第一固定件(2)和第二固定件(10)，第一固定件(2)插接在第一固定孔(17)和第二固定孔(14)中，将支撑件和坩埚基座固定，第二固定件(10)插接在第三固定孔(13)和设于坩埚边沿的第四固定孔中，将坩埚(8)和坩埚基座固定。

3.根据权利要求1所述的电子束熔炼后硅锭的拆卸装置，其特征在于，所述支撑件主体(1)靠近硅锭(9)的一面设有硅锭支撑体(12)，所述硅锭支撑体(12)向硅锭(9)方向延伸，硅锭支撑体(12)的自由端接近或抵住硅锭(9)。

4.根据权利要求1所述的电子束熔炼后硅锭的拆卸装置，其特征在于，所述支撑件和坩埚基座为金属框架式结构。

5.根据权利要求1所述的电子束熔炼后硅锭的拆卸装置，其特征在于，所述挂件(7)为吊环，吊环数量为一个，吊环设于坩埚支架底部中心位置。

6.根据权利要求1所述的电子束熔炼后硅锭的拆卸装置，其特征在于，所述支撑件主体(1)为圆形，所述圆形支撑件主体(1)的面积大于坩埚(8)上表面的面积,所述坩埚基座顶面(16)为圆环形顶面。

7.根据权利要求3所述的电子束熔炼后硅锭的拆卸装置，其特征在于，所述硅锭支撑体(12)为环形，硅锭支撑体(12)与支撑件主体(1)呈同心圆设置。

8.根据权利要求1所述的电子束熔炼后硅锭的拆卸装置，其特征在于，所述支撑件支腿(11)为一端固定于支撑件主体(1)上的长形板，所述吊孔(18)开设于长形板的板体上。