CN209568169U - 一种籽晶铺设装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种籽晶铺设装置，包括真空吸盘，所述真空吸盘的底部具有多个吸盘区域，所述真空吸盘具有若干个侧边，每个侧边上分别设置有导向板。上述籽晶铺设装置，利用真空吸盘吸附无缝拼接在一起的籽晶阵列，同时在将籽晶放置于坩埚中时利用导向板进行快速定位，从而能提高籽晶铺设精度，可以减少铸造单晶的位错增值，提高铸造单晶的晶体质量。

Description

一种籽晶铺设装置

技术领域

本实用新型涉及铸造单晶的生产领域，涉及一种籽晶铺设装置。

背景技术

在铸造单晶过程中，需要在坩埚底部铺设6x6或者7x7方形单晶籽晶，籽晶铺设要求精度高，相互之间不能留缝隙，缝隙不能大于0.5mm。目前采用的是人工铺设方法，但由于坩埚底部不完全平整，且有一定深度，同时坩埚尺寸最大可达到1200mm以上，人工铺设操作复杂，劳动强度大，很难保证精度。籽晶相互之间的缝隙大于0.5mm将会带来晶向错位，从而引发位错增值，降低了铸造单晶的晶体质量。

实用新型内容

基于此，有必要针对人工铺设籽晶效率低、精度差的问题，提供一种籽晶铺设装置。

一种籽晶铺设装置，其特征在于，包括

真空吸盘，所述真空吸盘的底部具有多个吸盘区域，所述真空吸盘具有若干个侧边，每个侧边上分别设置有导向板。

上述籽晶铺设装置，利用真空吸盘吸附无缝拼接在一起的籽晶阵列，同时在将籽晶放置于坩埚中时利用导向板进行快速定位，从而能提高籽晶铺设精度，可以减少铸造单晶的位错增值，提高铸造单晶的晶体质量。

在其中一个实施例中，所述籽晶铺设装置还包括设置在所述真空吸盘顶部的负压单元，所述负压单元与所述述吸盘区域相连通，所述负压单元用以连接至抽气单元。

在其中一个实施例中，所述负压单元包括固定于真空吸盘的顶部且与所述吸盘区域相连通的抽气管道、与所述抽气管道连通的支管，所述支管具有用以与所述抽气单元连通的气管接头,所述支管的外壁还具有起吊接口，所述支管上还设置有可被操作以封闭或打开所述支管的放气把手。

在其中一个实施例中，所述起吊接口包括间隔设置的一对吊环，及连接一对所述吊环的销轴。

在其中一个实施例中，所述支管上还连接有电动葫芦手柄，用以电连接至电动葫芦。

在其中一个实施例中，所述支管上还安装有压力表。

在其中一个实施例中，所述导向板包括卡接部和自卡接部的一端弯折形成的弯折部,其中所述卡接部与所述真空吸盘的顶部卡接,所述弯折部盖在所述真空吸盘的侧边上。

在其中一个实施例中，所述弯折部与所述真空吸盘的侧边之间具有间隙,以使所述弯折部构成悬臂。

在其中一个实施例中，所述真空吸盘的顶部上，沿远离真空吸盘的方向依次设置有多个用以与所述导向板卡接的位置。

在其中一个实施例中，所述导向板与所述真空吸盘可拆卸地连接。

附图说明

图1为本实用新型一实施例的籽晶铺设装置的结构示意图；

图2为图1所示籽晶铺设装置的另一角度的结构示意图；

图3为本实用新型一实施例的籽晶铺设装置中的真空吸盘的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型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实用新型。但是本实用新型能够以很多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实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”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。

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实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型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，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/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。

参考图1和图2所示，本实用新型的一实施例提供了一种籽晶铺设装置100，包括用以吸附籽晶的真空吸盘10，及若干个设置在真空吸盘10的不同侧边的导向板20。如图3所示，真空吸盘10的底部具有多个吸盘区域110，用以抓取预先铺设的籽晶阵列，然后移送至坩埚内。导向板20用以与坩埚的内侧壁接触以进行导向，从而使得籽晶精确地铺设到坩埚底部。真空吸盘10设置成方形，具有四个侧边，每个侧边上均设置至少一个的导向板20。根据坩埚形状的不同，真空吸盘10的侧边的数目不同，例如真空吸盘10也可以为六边形，以六边形的坩埚配合使用，此时具有六个侧边，每个侧边上分别设置有至少一个导向板20。当真空吸盘10的侧边上具有多个导向板20时，多个导向板20沿该侧边的长度方向间隔排列。

利用籽晶铺设装置100铺设籽晶时，由于是采取真空吸附方式，故可以先将籽晶置于能够校正平整度的平台上并铺设形成籽晶阵列，这样可以减少底部不平整带来的籽晶错位问题，且平台的操作空间大，籽晶可以自由移动调整，避免了在坩埚底部操作难于定位和调整的问题。然后将真空吸盘10连同真空吸盘10吸附住的籽晶阵列一起移送至坩埚底部，并利用导向板20进行导向，使籽晶阵列的边缘与坩埚各内壁的距离一致，使得籽晶精确地铺设到坩埚底部，从而保证了铺设的精度和效率，减少了劳动强度。

每个吸盘区域110可设置为用以吸附一个籽晶，每个吸盘区域110均包括至少一个的吸附孔112。优先地，每个吸盘区域110具有两个以上的吸附孔112，这样即使某个吸附孔112堵塞也不影响对该籽晶的吸附。每个吸盘区域110的数量根据对应的多晶硅铸锭炉的型号确定，如图3所示，真空吸盘10的底部设置有36个吸盘区域110，36个吸盘区域110构成6×6的正方形，该正方形的边长为954毫米。真空吸盘10的顶部的边长则略大于吸盘区域110的边长，为960毫米。

根据本实用新型的一些实施例，籽晶铺设装置100还包括设置在真空吸盘10的顶部的负压单元30，其中负压单元30与吸盘区域110相连通，负压单元30用以连接至抽气单元。抽气单元工作时，使吸盘区域110的各吸附孔112产生吸附力以将籽晶吸住。抽气单元可以是电动气泵、风机等。

进一步地，如图1和图2所示，一些实施例中，负压单元30包括固定于真空吸盘10的顶部且与吸盘区域110相连通的抽气管道310、与抽气管道310连通的支管320。支管320具有用以与抽气单元连通的送气管接头330,支管210的外壁还具有起吊接口340。支管320上还连接有放气把手350。

具体地，抽气管道310的一端可以通过管道连接件312固定至真空吸盘10的顶部，且抽气管道310与吸盘区域110相连通。抽气管道310的一端则设置支管320，且二者连通。抽气管道310可以为刚性管道，与真空吸盘10及支管320相连接，且连通。抽气管道310也可以为外部套有刚性支撑件的柔性管道，利用该刚性支撑件与真空吸盘10及支管320相连接，柔性管道则与吸盘区域110及支管320相连通。

如图1所示，支管320大致平行于真空吸盘10的顶部。支管320上设置有送气管接头330，使得能够通过柔性的抽气管与电动气泵、风机等抽气单元连通。而在不使用时，籽晶铺设装置100可以与抽气管分离。

如图1所示，支管320的外壁还具有起吊接口340。起吊接口340用以供起吊设备抓取真空吸盘10，以使得真空吸盘10能够移动到放置于平台上的籽晶阵列上方吸取籽晶阵列，然后再转移至坩埚底部。起吊接口340的结构和形式根据起吊设备的结构可以灵活设置，在图1所示的实施例中，起吊接口340包括间隔设置的一对吊环341和连接一对吊环341的销轴342。起吊设备可以勾住销轴342，或者利用该销轴342将起吊设备与两个吊环341连接在一起。

放气把手350则用以控制真空吸盘10吸附或者释放籽晶。具体的，操作放气把手350可以关闭支管320以与外界隔离，使得抽气单元工作时能够在真空吸盘10的吸盘区域110产生负压；或者将支管320打开与外界连通，从而空吸盘10的吸盘区域110处的负压消失，从而释放籽晶阵列，完成籽晶铺设。

进一步地，在一些实施例中，支管320上还连接有电动葫芦手柄360，用以电连接至电动葫芦。为了方便转移籽晶铺设装置100，可以采用电动葫芦来升降及移动籽晶铺设装置100。为此，将控制电动葫芦的电动葫芦手柄360设置在支管320上，使用时只需要将电动葫芦手柄360与电动葫芦电连接，然后握持住电动葫芦手柄360，即可控制电动葫芦在预设的轨道内左右移动及旋转，实现移动籽晶铺设装置100的左右移动和旋转；及可以通过电动葫芦控制移动籽晶铺设装置100升降。

进一步地，在一些实施例中，支管320上还连接有压力表370。压力表370用以检测支管320内的气压，提醒操作者在确保真空吸盘10的吸附力足够时才能操作电动葫芦升降。

进一步地，在一些实施例中，支管320上还安装有减压阀380。减压阀380用以微调支管320内的气压。

根据本实用新型的一些实施例，如图1所示，导向板20包括卡接部210和自卡接部210的一端弯折形成的弯折部220,其中卡接部210与所述真空吸盘的顶部卡接,弯折部220盖在真空吸盘10的侧边上。具体的，导向板20的弯折部220延伸到真空吸盘10的侧边处并提供了一个导向面，当籽晶铺设装置100吸附籽晶阵列时，弯折部220位于籽晶阵列的边缘的外侧，使得弯折部220能够与坩埚的内侧壁接触，从而给籽晶在坩埚内预留出间隙，且保证籽晶阵列四周的间隙一致。

进一步地，一些实施例中，弯折部220与真空吸盘10的侧边之间具有间隙,以使弯折部220构成悬臂。如图1所示，弯折部220沿远离真空吸盘10的方向向外倾斜，从而具有一定的弹性形变能力，当弯折部220与坩埚的内侧壁接触时，有适当的缓冲空间，避免损坏坩埚的内侧壁上的保护涂层。

进一步地，一些实施例中，真空吸盘10的顶部上，沿远离真空吸盘10的方向依次设置有多个用以与导向板20卡接的位置。这样导向板20可以与真空吸盘10的不同位置卡接，从而可以调整导向板20的位置，以便根据需要调整籽晶移送至坩埚底部时籽晶与坩埚的内侧壁之间的间隙。

根据本实用新型的一些实施例，导向板20设置为与真空吸盘10可拆卸地连接。这样，可以根据需要更换导向板20。例如，导向板20意外损坏时，或者需要使用其他规格的导向板时，可以移除旧的导向板20并更换新的导向板20。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种籽晶铺设装置，其特征在于，包括

真空吸盘，所述真空吸盘的底部具有多个吸盘区域，所述真空吸盘具有若干个侧边，每个侧边上分别设置有导向板；

所述籽晶铺设装置还包括设置在所述真空吸盘顶部的负压单元，所述负压单元与所述吸盘区域相连通，所述负压单元用以连接至抽气单元；

所述负压单元包括固定于真空吸盘的顶部且与所述吸盘区域相连通的抽气管道、与所述抽气管道连通的支管，所述支管具有用以与所述抽气单元连通的气管接头,所述支管的外壁还具有起吊接口，所述支管上还设置有可被操作以封闭或打开所述支管的放气把手。

2.根据权利要求1所述的籽晶铺设装置，其特征在于，所述起吊接口包括间隔设置的一对吊环。

3.根据权利要求1所述的籽晶铺设装置，其特征在于，所述支管上还连接电动葫芦手柄，用以电连接至电动葫芦。

4.根据权利要求1所述的籽晶铺设装置，其特征在于，所述支管上还安装有压力表。

5.根据权利要求1所述的籽晶铺设装置，其特征在于,所述导向板包括卡接部和自卡接部的一端弯折形成的弯折部,其中所述卡接部与所述真空吸盘的顶部卡接,所述弯折部盖在所述真空吸盘的侧边上。

6.根据权利要求5所述的籽晶铺设装置，其特征在于,所述弯折部与所述真空吸盘的侧边之间具有间隙,以使所述弯折部构成悬臂。

7.根据权利要求5所述的籽晶铺设装置，其特征在于，所述真空吸盘的顶部上，沿远离真空吸盘的方向依次设置有多个用以与所述导向板卡接的位置。

8.根据权利要求1所述的籽晶铺设装置，所述导向板与所述真空吸盘可拆卸地连接。