CN216237365U - 光伏半导体拉晶设备的自动取热场装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了光伏半导体拉晶设备的自动取热场装置，包括拉晶设备本体，还包括设置在拉晶设备本体左侧的热场保温筒抓取机构、设置在拉晶设备本体右侧的三瓣锅石英坩埚抓取机构以及底托盘输送机构，热场保温筒抓取机构和三瓣锅石英坩埚抓取机构上均设置有结构相同的夹持机构；本实用新型在拉晶设备本体上设置有热场保温筒抓取机构、三瓣锅石英坩埚抓取机构、底托盘输送机构和夹持机构，在生产完单晶硅棒后，通过热场保温筒抓取机构和三瓣锅石英坩埚抓取机构上的夹持机构分别将炉体的热场保温筒和三瓣锅石英坩埚取出，通过更换石英坩埚立马进行下一个单晶硅棒的生产，不需要等待炉体完全冷却、不需要人工介入，提高了生产效率的同时节省人力。

Description

光伏半导体拉晶设备的自动取热场装置

技术领域

本实用新型涉及单晶硅棒生产设备技术领域，尤其涉及光伏半导体拉晶设备的自动取热场装置。

背景技术

单晶硅是具有基本完整的点阵结构的晶体，不同的方向具有不同的性质，是一种良好的半导材料，单晶硅棒是在工业生产中使用直拉法或悬浮区熔法从熔体中生长出棒状单晶硅，其主要指标有少子寿命，氧含量等等，单晶硅棒是生产单晶硅片的原材料；

单晶硅棒在生产过程中需要经过1800℃高温进行拉制，其炉体的温度自然也会很高，炉体的热场保温筒和三瓣锅石英坩埚很烫，有700-800℃，传统的要等4个小时全部冷却后人工抬出来，生产效率低的同时费时费力，因此本实用新型提出光伏半导体拉晶设备的自动取热场装置以解决现有技术中存在的问题。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型提出光伏半导体拉晶设备的自动取热场装置以解决现有技术中单晶硅棒生产效率低、费时费力的问题。

为实现本实用新型的目的，本实用新型通过以下技术方案实现：光伏半导体拉晶设备的自动取热场装置，包括拉晶设备本体，还包括设置在所述拉晶设备本体左侧的热场保温筒抓取机构、设置在拉晶设备本体右侧的三瓣锅石英坩埚抓取机构以及底托盘输送机构，所述热场保温筒抓取机构和三瓣锅石英坩埚抓取机构上均设置有结构相同的夹持机构。

进一步改进在于：所述热场保温筒抓取机构包括有机箱座、旋转架、上升块和气缸，所述机箱座固定安装在拉晶设备本体上，机箱座上转动设置有旋转架，所述旋转架通过机箱座内部的电机驱动转动，所述旋转架的一侧滑动设置有上升块，所述上升块通过旋转架后侧的气缸驱动，所述上升块上安装有夹持机构。

进一步改进在于：所述三瓣锅石英坩埚抓取机构包括有第一线性导轨丝杠滑台、支撑架、第二上升块和第二气缸，所述支撑架滑动设置在第一线性导轨丝杠滑台上并通过第一线性导轨丝杠滑台后方的第一伺服电机驱动，所述支撑架上竖直滑动设置有第二上升块，所述第二上升块通过第二气缸驱动，所述第二上升块上也安装有夹持机构。

进一步改进在于：所述底托盘输送机构包括有第二线性导轨丝杠滑台，第二线性导轨丝杠滑台上滑动设置有底盘座，所述底盘座通过第二线性导轨丝杠滑台上的第二伺服电机驱动，所述底盘座上放置有用于承载三瓣锅石英坩埚的底盘。

进一步改进在于：所述第二线性导轨丝杠滑台与所述第一线性导轨丝杠滑台呈90°垂直设置。

进一步改进在于：所述夹持机构包括有支架、第三气缸、支臂和夹持臂，所述支臂对称设置有两组，两组支臂上均设置有夹持臂，两组支臂铰接在支架的支撑杆两端，两组支臂的另一端均与第三气缸的输出端铰接。

进一步改进在于：所述支臂为组合式支臂，支臂是由多个连杆铰接而成。

本实用新型的有益效果为：该光伏半导体拉晶设备的自动取热场装置在拉晶设备本体上设置有热场保温筒抓取机构、三瓣锅石英坩埚抓取机构、底托盘输送机构和夹持机构，在生产完单晶硅棒后，通过热场保温筒抓取机构和三瓣锅石英坩埚抓取机构上的夹持机构分别将炉体的热场保温筒和三瓣锅石英坩埚取出，通过更换石英坩埚立马进行下一个单晶硅棒的生产，不需要等待炉体完全冷却、不需要人工介入，提高了生产效率的同时节省人力。

附图说明

图1是本实用新型正视图。

图2是本实用新型俯视图。

图3是本实用新型立体图。

图4是热场保温筒抓取机构和三瓣锅石英坩埚抓取机构的拆解正视图。

图5是热场保温筒抓取机构和三瓣锅石英坩埚抓取机构的拆解立体图。

图6是热场保温筒抓取机构和三瓣锅石英坩埚抓取机构的拆解俯视图。

图7是石英坩埚、三瓣锅、热场保温筒以及外壳爆炸图。

其中：1、拉晶设备本体；2、热场保温筒抓取机构；3、三瓣锅石英坩埚抓取机构；4、底托盘输送机构；5、夹持机构；6、石英坩埚；7、三瓣锅；8、热场保温筒；21、机箱座；22、旋转架；23、上升块；24、气缸；31、第一线性导轨丝杠滑台；32、支撑架；33、第二上升块；34、第二气缸；41、第二线性导轨丝杠滑台；42、底盘座；43、第二伺服电机；44、底盘；51、支架；52、第三气缸；53、支臂；54、夹持臂；55、支撑杆。

具体实施方式

为了加深对本实用新型的理解，下面将结合实施例对本实用新型做进一步详述，本实施例仅用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型保护范围的限定。

根据图1-7所示，本实施例提出了方案实现：光伏半导体拉晶设备的自动取热场装置，包括拉晶设备本体1，还包括设置在所述拉晶设备本体1左侧的热场保温筒抓取机构2、设置在拉晶设备本体1右侧的三瓣锅石英坩埚抓取机构3以及底托盘输送机构4，所述热场保温筒抓取机构2和三瓣锅石英坩埚抓取机构3上均设置有结构相同的夹持机构5，如图7所示，生产单晶硅棒的炉体由内而外包括有石英坩埚6、三瓣锅7、热场保温筒8以及外壳，脱去外壳，通过设备取出单晶硅棒后，先由热场保温筒抓取机构2夹持住热场保温筒8将其拆下，然后通过三瓣锅石英坩埚抓取机构3将石英坩埚6、三瓣锅7一起夹持住放到底托盘输送机构4上，通过更换石英坩埚6来立马进行下一根单晶硅棒的生产。

所述热场保温筒抓取机构2包括有机箱座21、旋转架22、上升块23和气缸24，所述机箱座21固定安装在拉晶设备本体1上，机箱座21上转动设置有旋转架22，所述旋转架22通过机箱座21内部的电机驱动转动，所述旋转架22的一侧滑动设置有上升块23，所述上升块23通过旋转架22后侧的气缸24驱动，所述上升块23上安装有夹持机构5，热场保温筒抓取机构2上的夹持机构5夹住热场保温筒8后，气缸24启动，带动热场保温筒8上升脱离石英坩埚6、三瓣锅7，然后机箱座21的电机启动驱动旋转架22顺时针转动90°，从而带动热场保温筒8转到设备的正面来。

所述三瓣锅石英坩埚抓取机构3包括有第一线性导轨丝杠滑台31、支撑架32、第二上升块33和第二气缸34，所述支撑架32滑动设置在第一线性导轨丝杠滑台31上并通过第一线性导轨丝杠滑台31后方的第一伺服电机35驱动，所述支撑架32上竖直滑动设置有第二上升块33，所述第二上升块33通过第二气缸34驱动，所述第二上升块33上也安装有夹持机构5；

线性导轨丝杠滑台是一种精密型安装准备就绪的线性系统，这种线性系统拥有紧凑的外形尺寸和很高的性能指标、任意的长度和性价比，采用紧凑而精密的铝型材主体，内装式滚珠导轨导向系统，在重载和高速下都能很稳定的实现运行工作，线性导轨丝杠滑台的型号可为HMS40，线性导轨丝杠滑台的工作原理是通过电机驱动该装置上所自带的丝杆转动，从而带动导轨上的滑台移动；

所述底托盘输送机构4包括有第二线性导轨丝杠滑台41，第二线性导轨丝杠滑台41上滑动设置有底盘座42，所述底盘座42通过第二线性导轨丝杠滑台41上的第二伺服电机43驱动，所述底盘座42上放置有用于承载三瓣锅石英坩埚的底盘44；

在热场保温筒8取出后，因为三瓣锅石7是设置在石英坩埚6外部的，通过三瓣锅石英坩埚抓取机构3将三瓣锅石7和石英坩埚6一起夹持后，启动第一伺服电机35带动三瓣锅石7和石英坩埚6向右移动到底盘44的纵向位置上，接着启动第二线性导轨丝杠滑台41将底盘44输送到三瓣锅石7和石英坩埚6的正下方，最后第二气缸34启动带动三瓣锅石7和石英坩埚6下降，将其放置到底盘44上，再通过外部设备更换三瓣锅石7内部的石英坩埚6，返回上述步骤后，进行后续单晶硅棒的生产，不需要等热场保温筒8、三瓣锅石7和石英坩埚6降温即可进行下一根单晶硅棒的生产。

所述第二线性导轨丝杠滑台41与所述第一线性导轨丝杠滑台31呈90°垂直设置。

所述夹持机构5包括有支架51、第三气缸52、支臂53和夹持臂54，所述支臂53对称设置有两组，两组支臂53上均设置有夹持臂54，两组支臂53铰接在支架51的支撑杆55两端，两组支臂53的另一端均与第三气缸52的输出端铰接。

所述支臂53为组合式支臂，支臂53是由多个连杆铰接而成，这样的设置，夹持机构5的操作流程是：通过启动第三气缸52带动支臂53的左端向后移动，从而使支臂53围绕着与支撑杆55的铰接点转动，从而使两个夹持臂54向内夹紧，因为支臂53是组合式的，通过多根连杆铰接而成的，所以向后拉动支臂53会带动夹持臂54收紧，支臂53不会出现长度和角度的限制无法转动。

本实用新型的有益效果为：该光伏半导体拉晶设备的自动取热场装置在拉晶设备本体1上设置有热场保温筒抓取机构2、三瓣锅石英坩埚抓取机构3、底托盘输送机构4和夹持机构5，在生产完单晶硅棒后，通过热场保温筒抓取机构2和三瓣锅石英坩埚抓取机构3上的夹持机构5分别将炉体的热场保温筒和三瓣锅石英坩埚取出，通过更换石英坩埚立马进行下一个单晶硅棒的生产，不需要等待炉体完全冷却、不需要人工介入，提高了生产效率的同时节省人力。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.光伏半导体拉晶设备的自动取热场装置，包括拉晶设备本体(1)，其特征在于：还包括设置在所述拉晶设备本体(1)左侧的热场保温筒抓取机构(2)、设置在拉晶设备本体(1)右侧的三瓣锅石英坩埚抓取机构(3)以及底托盘输送机构(4)，所述热场保温筒抓取机构(2)和三瓣锅石英坩埚抓取机构(3)上均设置有结构相同的夹持机构(5)。

2.根据权利要求1所述的光伏半导体拉晶设备的自动取热场装置，其特征在于：所述热场保温筒抓取机构(2)包括有机箱座(21)、旋转架(22)、上升块(23)和气缸(24)，所述机箱座(21)固定安装在拉晶设备本体(1)上，机箱座(21)上转动设置有旋转架(22)，所述旋转架(22)通过机箱座(21)内部的电机驱动转动，所述旋转架(22)的一侧滑动设置有上升块(23)，所述上升块(23)通过旋转架(22)后侧的气缸(24)驱动，所述上升块(23)上安装有夹持机构(5)。

3.根据权利要求1所述的光伏半导体拉晶设备的自动取热场装置，其特征在于：所述三瓣锅石英坩埚抓取机构(3)包括有第一线性导轨丝杠滑台(31)、支撑架(32)、第二上升块(33)和第二气缸(34)，所述支撑架(32)滑动设置在第一线性导轨丝杠滑台(31)上并通过第一线性导轨丝杠滑台(31)后方的第一伺服电机(35)驱动，所述支撑架(32)上竖直滑动设置有第二上升块(33)，所述第二上升块(33)通过第二气缸(34)驱动，所述第二上升块(33)上也安装有夹持机构(5)。

4.根据权利要求3所述的光伏半导体拉晶设备的自动取热场装置，其特征在于：所述底托盘输送机构(4)包括有第二线性导轨丝杠滑台(41)，第二线性导轨丝杠滑台(41)上滑动设置有底盘座(42)，所述底盘座(42)通过第二线性导轨丝杠滑台(41)上的第二伺服电机(43)驱动，所述底盘座(42)上放置有用于承载三瓣锅石英坩埚的底盘(44)。

5.根据权利要求4所述的光伏半导体拉晶设备的自动取热场装置，其特征在于：所述第二线性导轨丝杠滑台(41)与所述第一线性导轨丝杠滑台(31)呈90°垂直设置。

6.根据权利要求3所述的光伏半导体拉晶设备的自动取热场装置，其特征在于：所述夹持机构(5)包括有支架(51)、第三气缸(52)、支臂(53)和夹持臂(54)，所述支臂(53)对称设置有两组，两组支臂(53)上均设置有夹持臂(54)，两组支臂(53)铰接在支架(51)的支撑杆(55)两端，两组支臂(53)的另一端均与第三气缸(52)的输出端铰接。

7.根据权利要求6所述的光伏半导体拉晶设备的自动取热场装置，其特征在于：所述支臂(53)为组合式支臂，支臂(53)是由多个连杆铰接而成。

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