CN214612837U - 一种单晶炉保温筒的拆装装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种单晶炉保温筒的拆装装置，包括夹持机构、主轴、升降驱动机构、旋转驱动机构；所述夹持机构用于夹持所述保温筒，所述夹持机构安装在所述主轴上，所述升降驱动机构能够驱动所述夹持机构沿所述主轴上下移动，所述旋转驱动机构通过驱动所述主轴转动以带动所述夹持机构转动。夹持机构夹持保温筒后通过升降、旋转等运动来完成保温筒的拆装，实现保温筒拆装的机械化作业，降低劳动强度、缩短拆装工时、提高拆装效率；拆装过程中不易对石墨软毡及热场件造成损坏，减少石墨软毡的使用消耗、降低热场拆装风险。

Description

一种单晶炉保温筒的拆装装置

技术领域

本实用新型涉及拆装装置技术领域，尤其涉及一种单晶炉保温筒的拆装装置。

背景技术

单晶硅，又称硅单晶，是一种半导体材料；单晶炉则是一种在惰性气体(氮气、氦气为主) 环境中，用石墨加热器将多晶硅等多晶材料熔化，并用直拉法生产单晶硅的设备。单晶炉的热场系统包括包含保温筒在内的保温装置，保温筒通常包括使用石墨或碳碳材质制成的筒体主体以及包裹于筒体主体外部的石墨碳毡。为实现所需的不同纵向和径向温度梯度，上部、中部、和下部采用不同规格保温筒及石墨软毡，来达到合理的热场配置，以提高长晶质量。

与之前单晶炉的热场尺寸相比，现阶段单晶炉热场一般为28英寸、30英寸、32英寸的大尺寸热场，上部、中部、下部保温筒的外径最大可达1.5m～2m，保温筒尺寸增加则单体重量也随之增加。目前单晶炉在拆装炉时，上部保温筒、中部保温筒、下部保温筒多采用人工徒手拆装作业。在拆装过程中，保温筒外部包裹的石墨软毡易被拉扯，导致石墨软毡翻毛、拉升变形，缩短了石墨软毡使用寿命。同时，因上部、中部、下部保温筒单体重量增加，导致人工拆装作业时损坏热场件的风险增大，同时也使拆装作业工时增加、劳动强度增大，增加了生产成本，在一定程度上影响到单晶硅的拉制产量。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种单晶炉保温筒的拆装装置，以解决单晶炉保温筒目前的人工拆装方式易造成石墨软毡损耗、拆装过程中热场件损坏风险大的技术问题。

本实用新型所解决的技术问题可以采取以下方案来实现：一种单晶炉保温筒的拆装装置，其特征在于：所述拆装装置包括夹持机构、主轴、升降驱动机构、旋转驱动机构；所述夹持机构用于夹持所述保温筒，所述夹持机构安装在所述主轴上，所述升降驱动机构能够驱动所述夹持机构沿所述主轴上下移动，所述旋转驱动机构通过驱动所述主轴转动以带动所述夹持机构转动；所述夹持机构包括第一夹持臂、第二夹持臂及用于安装所述第一夹持臂、第二夹持臂的安装机架；所述安装机架与所述主轴相连接，所述第一夹持臂能够沿所述安装机架滑动，保温筒能够被夹持于所述第一夹持臂、第二夹持臂之间。

进一步的：所述第二夹持臂也能够沿所述安装机架滑动，所述夹持机构还包括安装在所述安装机架上的双向液压缸，所述第一夹持臂、第二夹持臂分别固定在所述双向液压缸两端的活塞杆上。

进一步的：所述安装机架包括两根相平行的滑道，所述第一夹持臂、第二夹持臂能够在所述滑道上滑动。

进一步的：所述第一夹持臂上固定有第一齿轮滑道、所述第二夹持臂上固定有第二齿轮滑道，所述安装机架上安装有传动齿轮，所述第一齿轮滑道、第二齿轮滑道相平行，所述传动齿轮与所述第一齿轮滑道及第二齿轮滑道相啮合。

进一步的：所述升降驱动机构包括固定安装于所述主轴上的齿条、安装于所述安装机架上并与所述齿条相啮合的齿轮、用于驱动所述齿轮转动的第一驱动电机，所述齿轮的转动带动所述齿轮及所述安装机架沿所述齿条上下移动。

进一步的：所述旋转驱动机构包括安装在所述主轴上的从动齿轮、与所述从动齿轮相啮合的主动齿轮、驱动所述主动齿轮转动的第二驱动电机，所述主动齿轮的转动通过所述从动齿轮带动所述主轴转动。

进一步的：所述拆装装置还包括控制器、控制按钮，所述控制器的输入端与所述控制按钮相连，所述控制器的输出端与所述第一驱动电机、第二驱动电机、双向液压缸相连，通过控制按钮可以操控所述第一驱动电机、第二驱动电机、双向液压缸的启停。

进一步的：所述拆装装置还包括底座及固定连接在所述底座上的支撑板，所述主轴通过所述支撑板转动连接在所述底座上；所述底座的下方安装有行走轮；所述拆装装置还包括操作手柄，下压所述操作手柄能够实现所述拆装装置的制动。

进一步的：所述拆装装置还包括安装在底座上的主机箱，所述控制器安装在所述主机箱内部，所述控制按钮安装在所述主机箱上。

本实用新型的单晶炉保温筒拆装装置具有能够对保温筒进行夹持的夹持机构，夹持机构夹持保温筒后通过升降、旋转等运动来完成保温筒的拆装，由此替代人工拆装工作，实现保温筒拆装的机械化作业，降低了工人的劳动强度、缩短了拆装工时、提高了拆装效率、降低了运行成本。且机械拆装装置性能可靠、工作状态稳定，机械拆装相较于人工拆装更为安全、稳定，拆装过程中不易对石墨软毡及热场件造成损坏，减少石墨软毡的使用消耗、降低热场拆装风险。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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他的附图。

图1是本实用新型实施例单晶炉保温筒的拆装装置的结构示意图；

图2是本实用新型实施例单晶炉保温筒的拆装装置的侧向结构示意图；

图3是本实用新型实施例单晶炉保温筒的拆装装置的控制结构框图；

主要标件与标号：

夹持机构：1；第一夹持臂：11；第二夹持臂：12；安装机架：13；双向液压缸：14；滑道：131；第一齿轮滑道：151；第二齿轮滑道：152；传动齿轮：153；

主轴：2；

升降驱动机构：3；齿条：31；齿轮：32；第一驱动电机：33；

旋转驱动机构：4；从动齿轮：41；主动齿轮：42；第二驱动电机：43；

控制器：51；控制按钮：52；

底座：6；行走轮：61；

支撑板：7；

操作手柄：8；

主机箱：9。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚地展示，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

实施例

图1、图2为本实施例单晶炉保温筒的拆装装置的结构示意图，如图1、2所示，所述拆装装置包括夹持机构1、主轴2、升降驱动机构3、旋转驱动机构4；所述夹持机构1用于夹持所述保温筒，所述夹持机构1安装在所述主轴2上，所述升降驱动机构3能够驱动所述夹持机构1沿所述主轴2上下移动，所述旋转驱动机构4通过驱动所述主轴2转动以带动所述夹持机构1转动。

进一步的，如图2所示，所述夹持机构1包括相对设置的第一夹持臂11、第二夹持臂12及用于安装所述第一夹持臂11、第二夹持臂12的安装机架13；所述安装机架13与所述主轴2相连接。进一步的，所述第一夹持臂11能够沿所述安装机架13滑动，所述第二夹持臂12则固定安装在安装机架13上。保温筒能够被夹持于所述第一夹持臂11、第二夹持臂12之间，在需要对保温筒进行夹持时，第一夹持臂11沿安装机架13以朝向所述第二夹持臂12的方向运动直至保温筒被夹紧，在需要释放所述保温筒时则第一夹持臂11沿安装机架13以背向所述第二夹持臂 12的方向运动直至保温筒从第一夹持臂11、第二夹持臂12之间脱出。

为了保障夹持机构对于保温筒夹持的稳定性，进一步的，第一夹持臂11、第二夹持臂12 的夹持端分别设有第一夹头111、第二夹头121，第一夹头111、第二夹头121均为具有一定曲率的弧形夹头，以与保温筒的筒壁形状相配合。

进一步的，所述第二夹持臂12也能够沿所述安装机架13滑动，即第一夹持臂11、第二夹持臂12都与安装机架13滑动配合。所述夹持机构1还包括安装在所述安装机架13上的双向液压缸14，所述第一夹持臂11、第二夹持臂12的非夹持端(即与夹持端相对的一端)分别固定在所述双向液压缸14两端的活塞杆的端部，由活塞杆的活塞运动带动第一夹持臂11、第二夹持臂12左右滑动，通过该液压缸的伸缩可实现夹持机构对保温筒的释放和夹紧，即夹持机构1 的夹紧和放开动作由液压缸控制。

进一步的，如图2所示，所述述双向液压缸14安装在安装机架13的后侧，第一夹持臂11、第二夹持臂12则安装在安装机架13的前侧，其后端(即非夹持端)伸至安装机架13的后部与双向液压缸14的活塞杆相连。

在需要对保温筒进行夹持时，控制液压缸收缩则第一夹持臂11、第二夹持臂12沿安装机架相向运动直至保温筒被夹紧，在需要释放所述保温筒时，控制液压缸伸张则第一夹持臂11、第二夹持臂12沿安装机架13反向方向运动直至保温筒从第一夹持臂11、第二夹持臂12之间脱出。

进一步的，为了保障第一夹持臂11、第二夹持臂12的平稳滑动，保证夹持机构抱紧操作的顺畅实现，所述安装机架13包括两根相平行的滑道131，所述第一夹持臂11、第二夹持臂12 能够在所述滑道131上滑动。进一步的，滑道131与主轴2相垂直。进一步的，如图1所示，在第一夹持臂11、第二夹持臂12靠近非夹持端的部位均设置有滑块，滑块套接在滑道131上，第一夹持臂11、第二夹持臂12通过滑道和滑块的滑动配合实现其在安装机架13上滑动。

为了进一步保障夹持机构抱紧操作的顺畅实现，所述第一夹持臂11上固定有第一齿轮滑道151、所述第二夹持臂12上固定有第二齿轮滑道152，所述安装机架13上安装有传动齿轮153，所述第一齿轮滑道151、第二齿轮滑道152相平行，所述传动齿轮153与所述第一齿轮滑道151 及第二齿轮滑道152相啮合。

进一步的，所述升降驱动机构3包括固定安装于所述主轴2上的齿条31、安装于所述安装机架13上并与所述齿条31相啮合的齿轮32、用于驱动所述齿轮32转动的第一驱动电机33。齿条31沿主轴2的纵向安装在主轴2的外表面，第一驱动电机33启动后所述齿轮32的转动能够驱使其沿着齿条上下移动，从而带动用于安装齿轮32的安装机架13沿着主轴2上下移动，进而带动夹持机构1整体沿主轴2的升降运动。升降驱动机构3也可以采用其它常规的提升结构，如可以采用液压升降的方式使夹持机构1沿所述主轴2上下移动；还可以将夹持机构1固定在安装于主轴2的提升链上，由电机驱动提升链运动以带动夹持机构1上下移动。

进一步的，所述旋转驱动机构4包括安装在所述主轴2上的从动齿轮41、与所述从动齿轮 41相啮合的主动齿轮42、驱动所述主动齿轮42转动的第二驱动电机43。从动齿轮41与主轴2 同轴设置并安装在主轴2的外表面，第二驱动电机启动后所述主动齿轮42的转动通过所述从动齿轮41带动所述主轴2转动，本实施例中主轴2以其自身轴线为转轴而转动，主轴2的转动带动安装在其上的夹持机构1进行同步转动。旋转驱动机构4也可以采用其它常规的旋转机构，如可以采用蜗轮蜗杆的形式，将蜗轮套接在主轴2的外表面，利用蜗杆的转动带动蜗轮及主轴2 转动。

为了更好的实现保温筒拆装装置的自动控制，如图3所示，进一步的所述拆装装置还包括控制器51、控制按钮52，所述控制器51的输入端与所述控制按钮52相连，所述控制器51的输出端与所述第一驱动电机33、第二驱动电机43、双向液压缸14相连，通过控制按钮52可以操控所述第一驱动电机33、第二驱动电机43、双向液压缸14的启停。控制按钮通过操控第一驱动电机33的启停实现夹持机构1的升降，通过操控第二驱动电机43的启停实现夹持机构1的左右旋转，通过操控双向液压缸14的启停实现夹紧机构1的夹紧和松开操作。

可设置多个控制按钮52，如实现夹持机构1上升的上升按钮、实现夹持机构1下降的下降按钮、实现夹持机构1旋转的旋转按钮、实现夹持臂夹紧的夹紧按钮、实现夹持臂放松的放松按钮，还可以设置急停按钮，急停按钮可实现权装置的断电以紧急停止其所有工作。

进一步的，所述拆装装置还包括底座6及固定连接在所述底座6上的支撑板7，所述主轴2 通过所述支撑板7转动连接在所述底座6上；进一步的，所述支撑板7与所述主轴2均与所述底座6相垂直，所述底座6的下方安装有行走轮61以实现底座6在其支撑面上的行走。进一步的，第二驱动电机43及主动齿轮42也安装在底座6上。

进一步的，所述拆装装置还包括操作手柄8，通过操作手柄8可实现拆装装置的前后及转向行走，操作手柄2向下压到一定角度时，可实现拆装装置的急停功能。

进一步的，所述拆装装置还包括安装在底座6上的主机箱9，所述控制器51安装在所述主机箱9内部，所述控制按钮52安装在所述主机箱9上。本实施例拆装装置的动力来源于蓄电池，由蓄电池为各驱动电机及整车的行走供电，可以将蓄电池安装在主机箱9中，主机箱9中还可以安放配重件。

使用本实用新型的拆装装置对保温筒进行拆装时，控制夹持机构的双向液压缸伸长，第一夹持臂、第二夹持臂反向运动至具有一定间隔，将保温筒置于第一夹持臂、第二夹持臂之间，之后控制液压缸收缩，第一夹持臂、第二夹持臂相向运动直至将保温筒夹紧。之后夹持机构通过升降驱动机构驱动下的升降运动及旋转驱动机构驱动下的旋转运动实现保温筒的拆装、搬运。

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 (9)

1.一种单晶炉保温筒的拆装装置，其特征在于：所述拆装装置包括夹持机构(1)、主轴(2)、升降驱动机构(3)、旋转驱动机构(4)；

所述夹持机构(1)用于夹持所述保温筒，所述夹持机构(1)安装在所述主轴(2)上，所述升降驱动机构(3)能够驱动所述夹持机构(1)沿所述主轴(2)上下移动，所述旋转驱动机构(4)通过驱动所述主轴(2)转动以带动所述夹持机构(1)转动；

所述夹持机构(1)包括第一夹持臂(11)、第二夹持臂(12)及用于安装所述第一夹持臂(11)、第二夹持臂(12)的安装机架(13)；所述安装机架(13)与所述主轴(2)相连接，所述第一夹持臂(11)能够沿所述安装机架(13)滑动，保温筒能够被夹持于所述第一夹持臂(11)、第二夹持臂(12)之间。

2.根据权利要求1所述的单晶炉保温筒的拆装装置，其特征在于：所述第二夹持臂(12)也能够沿所述安装机架(13)滑动，所述夹持机构(1)还包括安装在所述安装机架(13)上的双向液压缸(14)，所述第一夹持臂(11)、第二夹持臂(12)分别固定在所述双向液压缸(14)两端的活塞杆上。

3.根据权利要求2所述的单晶炉保温筒的拆装装置，其特征在于：所述安装机架(13)包括两根相平行的滑道(131)，所述第一夹持臂(11)、第二夹持臂(12)能够在所述滑道(131)上滑动。

4.根据权利要求3所述的单晶炉保温筒的拆装装置，其特征在于：所述第一夹持臂(11)上固定有第一齿轮滑道(151)、所述第二夹持臂(12)上固定有第二齿轮滑道(152)，所述安装机架(13)上安装有传动齿轮(153)，所述第一齿轮滑道(151)、第二齿轮滑道(152)相平行，所述传动齿轮(153)与所述第一齿轮滑道(151)及第二齿轮滑道(152)相啮合。

5.根据权利要求4所述的单晶炉保温筒的拆装装置，其特征在于：所述升降驱动机构(3)包括固定安装于所述主轴(2)上的齿条(31)、安装于所述安装机架(13)上并与所述齿条(31)相啮合的齿轮(32)、用于驱动所述齿轮(32)转动的第一驱动电机(33)，所述齿轮(32)的转动带动所述齿轮(32)及所述安装机架(13)沿所述齿条(31)上下移动。

6.根据权利要求5所述的单晶炉保温筒的拆装装置，其特征在于：所述旋转驱动机构(4)包括安装在所述主轴(2)上的从动齿轮(41)、与所述从动齿轮(41)相啮合的主动齿轮(42)、驱动所述主动齿轮(42)转动的第二驱动电机(43)，所述主动齿轮(42)的转动通过所述从动齿轮(41)带动所述主轴(2)转动。

7.根据权利要求6所述的单晶炉保温筒的拆装装置，其特征在于：所述拆装装置还包括控制器(51)、控制按钮(52)，所述控制器(51)的输入端与所述控制按钮(52)相连，所述控制器(51)的输出端与所述第一驱动电机(33)、第二驱动电机(43)、双向液压缸(14) 相连，通过控制按钮(52)可以操控所述第一驱动电机(33)、第二驱动电机(43)、双向液压缸(14)的启停。

8.根据权利要求7所述的单晶炉保温筒的拆装装置，其特征在于：所述拆装装置还包括底座(6)及固定连接在所述底座(6)上的支撑板(7)，所述主轴(2)通过所述支撑板(7)转动连接在所述底座(6)上；所述底座(6)的下方安装有行走轮(61)；所述拆装装置还包括操作手柄(8)，下压所述操作手柄(8)能够实现所述拆装装置的制动。

9.根据权利要求8所述的单晶炉保温筒的拆装装置，其特征在于：所述拆装装置还包括安装在底座上的主机箱(9)，所述控制器(51)安装在所述主机箱(9)内部，所述控制按钮(52)安装在所述主机箱(9)上。

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