CN213050900U - 用于破碎石英坩埚的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于破碎石英坩埚的装置，涉及单晶炉设备技术领域，主要目的是在破碎石英坩埚的同时，避免损坏碳碳坩埚。本实用新型的主要技术方案为：用于破碎石英坩埚的装置，该装置包括：底座和切割部；所述底座连接于机架，所述底座的上表面用于放置碳碳坩埚；所述切割部包括升降机构和至少一个切割刀，所述升降机构固定连接于所述机架，所述升降机构设有升降杆，所述升降杆连接于至少一个所述切割刀的中部，用于带动至少一个所述切割刀上下移动，所述切割刀的两端分别设有呈下弧形的刀刃，用于划破碳碳坩埚中的石英坩埚。

Description

用于破碎石英坩埚的装置

技术领域

本实用新型涉及单晶炉设备技术领域，尤其涉及一种用于破碎石英坩埚的装置。

背景技术

随着光伏行业日益发展，追求产量和降低成本已成了各大公司竞争的中心，缩减工时、降低能耗及提升辅料的使用寿命都越来越被重视。

多次加料已成了光伏行业的必然趋势，多次加料对石英坩埚和石墨坩埚的要求越来越高；为保障长时间拉晶不漏液，石墨坩埚也由三瓣石墨坩埚换成两瓣碳碳坩埚，最终换成现在的碳碳一体坩埚；为了配合长时间拉晶，石英坩埚的材质也越来越好。

但是，由于使用碳碳一体化坩埚，带来了新的问题：由于石英坩埚的膨胀系数远远大于碳碳坩埚，石英坩埚放置于碳碳坩埚内部，晶棒拉制结束后，石英坩埚和碳碳坩埚结合过紧，很难破碎，常规的破碎方法(使用锤头、钢钎、电切割机等)很难破碎，还容易损坏碳碳坩埚。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种用于破碎石英坩埚的装置，主要目的是在破碎石英坩埚的同时，避免损坏碳碳坩埚。

为达到上述目的，本实用新型主要提供如下技术方案：

本实用新型提供了一种用于破碎石英坩埚的装置，该装置包括：底座和切割部；

所述底座连接于机架，所述底座的上表面用于放置碳碳坩埚；

所述切割部包括升降机构和至少一个切割刀，所述升降机构固定连接于所述机架，所述升降机构设有升降杆，所述升降杆连接于至少一个所述切割刀的中部，用于带动至少一个所述切割刀上下移动，所述切割刀的两端分别设有呈下弧形的刀刃，用于划破碳碳坩埚中的石英坩埚。

本实用新型的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

可选的，至少一个所述切割刀关于所述升降杆的中轴线等角度分布。

可选的，所述切割部还包括递推杆，所述递推杆的一端螺纹连接于所述升降杆，另一端固定连接于至少一个所述切割刀的中部。

可选的，所述切割刀的下侧边相对于所述刀刃向下凸出。

可选的，还包括凹槽体，所述底座的上表面设有定位块，所述定位块的中轴线和所述升降杆的中轴线重合，所述凹槽体的底部中心设有定位孔，所述定位孔吻合于所述定位块，所述凹槽体的内表面吻合于碳碳坩埚的外表面。

借由上述技术方案，本实用新型至少具有下列优点：

当晶棒拉制结束后，根据所使用的碳碳坩埚的内缘直径尺寸，选择带有长度略小于该尺寸的切割刀的本装置，操作人员将碳碳坩埚放置于本装置的底座上表面，启动升降机构，升降机构的升降杆带动切割刀竖直向下移动，操作人员凭肉眼观察，使升降杆的中轴线和碳碳坩埚的中轴线重合。因为切割刀竖直向下移动，切割刀的长度略小于碳碳坩埚的内缘直径，两端的刀刃分别划破石英坩埚的内侧壁，但刀刃不会碰触碳碳坩埚，而且，切割刀的切割力度自上而下，所以碳碳坩埚不会受到侧向挤压力，避免碳碳坩埚损坏；同时，因为刀刃呈下弧形，所以石英坩埚侧壁上所形成的刀口对刀刃的反作用力在水平方向上的分力均朝向切割刀的中部，从而使切割刀两端所受到的水平方向的分力相互抵消，即加强了切割刀向下移动时，切割刀对石英坩埚的破碎效果。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的第一种用于破碎石英坩埚的装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的第二种用于破碎石英坩埚的装置的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的第三种用于破碎石英坩埚的装置的结构示意图；

图4为图3中A部分的放大图；

图5为多个切割刀的排布图。

说明书附图中的附图标记包括：底座1、机架2、碳碳坩埚3、升降机构4、升降杆5、切割刀6、刀刃7、石英坩埚8、凹槽体9、定位块10、定位孔11、PLC控制器12、递推杆13。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型申请的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。

在详细阐述本实用新型用于破碎石英坩埚的装置之前，有必要对本实用新型中提及的相关材料做进一步说明，以达到更好的效果。本实用新型中：

如图1、图2和图3所示，R部为坩埚侧壁和坩埚底壁之间的部分，自上而下，R部的径向直径逐渐缩小。

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

如图1所示，本实用新型的一个实施例提供的一种用于破碎石英坩埚的装置，其包括：底座1和切割部；

所述底座1连接于机架2，所述底座1的上表面用于放置碳碳坩埚3；

所述切割部包括升降机构4和至少一个切割刀6，所述升降机构4固定连接于所述机架2，所述升降机构4设有升降杆5，所述升降杆5连接于至少一个所述切割刀6的中部，用于带动至少一个所述切割刀6上下移动，所述切割刀6的两端分别设有呈下弧形的刀刃7，用于划破碳碳坩埚3中的石英坩埚8。

用于破碎石英坩埚的装置的工作过程如下:

当单晶棒拉制结束后，根据所使用的碳碳坩埚3的内缘直径尺寸，选择带有长度略小于该尺寸的切割刀6的本装置，操作人员将碳碳坩埚3放置于本装置的底座1上表面，启动升降机构4，升降机构4的升降杆5带动切割刀6竖直向下移动，操作人员凭肉眼观察，使升降杆5的中轴线和碳碳坩埚3的中轴线重合。因为切割刀6竖直向下移动，切割刀6的长度略小于碳碳坩埚3的内缘直径，两端的刀刃7分别划破石英坩埚8的内侧壁，但刀刃7不会碰触碳碳坩埚3，而且，切割刀6的切割力度自上而下，所以碳碳坩埚3不会受到侧向挤压力，避免碳碳坩埚3损坏；同时，因为刀刃7呈下弧形，所以石英坩埚8侧壁上所形成的刀口对刀刃7的反作用力在水平方向上的分力均朝向切割刀6的中部，从而使切割刀6两端所受到的水平方向的分力相互抵消，即加强了切割刀6向下移动时，切割刀6对石英坩埚8侧壁的破碎效果。当切割刀6的两端沿石英坩埚8的侧壁向下移动至坩埚的R部的上端时，切割刀6停止下降，反向驱动升降机构4，升降杆5带动切割刀6反向上升至碳碳坩埚3的上方，以便于操作人员将碳碳坩埚3拿离底座1。使用本装置将碳碳坩埚3侧壁的石英去除后，碳碳坩埚R部内侧仍有石英坩埚残片未脱落，但是石英坩埚残片和碳碳坩埚3之间存在间隙，使用钨锤敲击该石英坩埚残片，以促进石英坩埚残片完全脱离碳碳坩埚3，最后将处理完毕的碳碳坩埚3放入单晶炉内继续使用。

在本实用新型的技术方案中，切割刀6竖直向下移动，破碎了石英坩埚8，同时没有损坏碳碳坩埚3。

具体的,升降机构4采用液压机构，升降杆5为液压机构的液压杆，液压杆上下往复移动于液压机构的液压缸中，以实现液压杆带动切割刀6上下移动的目的。

具体的，本装置还包括PLC控制器12，PLC控制器12电连接于升降机构4。因为碳碳坩埚3为标准件，所以可以通过数学建模精确计算升降杆5和切割刀6上下往复移动的单向行程距离(通过设定该单向行程距离，避免切割刀6切割至R部)，并将该行程距离通过电信号存储在PLC控制器12中。每当碳碳坩埚3放置于底座1上，PLC控制器12控制升降杆5和切割刀6向下移动此单向行程距离时，默认切割刀6完成一次划破石英坩埚8的过程。PLC控制器12控制升降杆5和切割刀6反向上升此单向行程距离，以使切割刀6回到默认起始位置。

如图5所示，在具体实施方式中，至少一个所述切割刀6关于所述升降杆5的中轴线等角度分布。

在本实施方式中，具体的，多个切割刀6的中部分别连接于升降杆5的下端，多个切割刀6位于同一水平面，多个切割刀6分别重合于碳碳坩埚3的直径，且相邻的每两个切割刀6所构成的夹角相等。当升降杆5带动多个切割刀6同步下移时，多个切割刀6的两端的刀刃7同步划破石英坩埚8的侧壁同样的深度，以提高破碎石英坩埚8的效率。

如图2和图3所示，在具体实施方式中，所述切割部还包括递推杆13，所述递推杆13的一端螺纹连接于所述升降杆5，另一端固定连接于至少一个所述切割刀6的中部。

在本实施方式中，具体的，递推杆13的另一端分别固定连接于多个切割刀6的中部，递推杆13的一端轴侧设有外螺纹，升降杆5的下端设有轴向盲孔，轴向盲孔的内侧面设有内螺纹，内螺纹旋合于外螺纹。通过上述连接结构，以便于操作人员将同一个升降杆5可拆卸连接至不同长度的切割刀6，以使本装置可以划破不同尺寸的石英坩埚8。

如图1、图2或图3所示，在具体实施方式中，所述切割刀6的下侧边相对于所述刀刃7向下凸出。

在本实施方式中，因为碳碳坩埚3R部的径向直径逐渐小于切割刀6的长度。当切割刀6的两端刀刃7分别靠近坩埚底部的R部时，切割刀6的下侧边先行抵触至石英坩埚8的底部，避免切割刀6失控时，过度下移而划伤碳碳坩埚3。

如图3和图4所示，在具体实施方式中，还包括凹槽体9，所述底座1的上表面设有定位块10，所述定位块10的中轴线和所述升降杆5的中轴线重合，所述凹槽体9的底部中心设有定位孔11，所述定位孔11吻合于所述定位块10，所述凹槽体9的内表面吻合于碳碳坩埚3的外表面。

在上一实施方式中，操作人员均通过肉眼观察，以使坩埚的中轴线和升降杆5的中轴线重合，但是肉眼观察难免有误差，难免存在切割刀6划伤碳碳坩埚3的情况。

而在本实施方式中，具体的，在制造本装置的时候，就校对定位块10和升降杆5的相对位置，以使两者的中轴线重合。然后将定位孔11和定位块10对接，凹槽体9的中轴线就和升降杆5的中轴线重合了，在此基础上，再将碳碳坩埚3放置于凹槽体9内，碳碳坩埚3的中轴线就和升降杆5的中轴线重合了，从而精确定位切割刀6两端刀刃7的位置，达到划破石英坩埚8，而不划伤碳碳坩埚3的目的。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种用于破碎石英坩埚的装置，其特征在于，包括：

底座，所述底座连接于机架，所述底座的上表面用于放置碳碳坩埚；

切割部，所述切割部包括升降机构和至少一个切割刀，所述升降机构固定连接于所述机架，所述升降机构设有升降杆，所述升降杆连接于至少一个所述切割刀的中部，用于带动至少一个所述切割刀上下移动，所述切割刀的两端分别设有呈下弧形的刀刃，用于划破碳碳坩埚中的石英坩埚。

2.根据权利要求1所述的用于破碎石英坩埚的装置，其特征在于，

至少一个所述切割刀关于所述升降杆的中轴线等角度分布。

3.根据权利要求1所述的用于破碎石英坩埚的装置，其特征在于，

所述切割部还包括递推杆，所述递推杆的一端螺纹连接于所述升降杆，另一端固定连接于至少一个所述切割刀的中部。

4.根据权利要求1所述的用于破碎石英坩埚的装置，其特征在于，

所述切割刀的下侧边相对于所述刀刃向下凸出。

5.根据权利要求1至4任一项所述的用于破碎石英坩埚的装置，其特征在于，

还包括凹槽体，所述底座的上表面设有定位块，所述定位块的中轴线和所述升降杆的中轴线重合，所述凹槽体的底部中心设有定位孔，所述定位孔吻合于所述定位块，所述凹槽体的内表面吻合于碳碳坩埚的外表面。

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