CN217600905U - 一种直拉单晶用外置复投装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种直拉单晶用外置复投装置，设于单晶炉的外部，包括存料装置和送料装置，存料装置与送料装置连通，送料装置的出料端位于单晶炉内，且送料装置的出料端可相对单晶炉移动，以使得进行物料复投时送料装置的出料端浸没于硅溶液中，物料熔化复投。本实用新型的有益效果是具有存料装置和送料装置，存料装置和送料装置相互配合，可以实现物料连续供给，避免停炉造成工时浪费，物料直接进入送料装置内，并在送料装置的出料端被硅溶液熔化，物料不会直接投入石英坩埚内，避免对石英坩埚的冲击，硅溶液不会发生溅射现象。
Description
技术领域
本实用新型属于单晶拉制技术领域，尤其是涉及一种直拉单晶用外置复投装置。
背景技术
在现有技术中，在单晶拉制过程中需进行多次复投，每次复投时需将单晶炉副室移开，采用复投筒进行复投，需要时间长，浪费了很多时间，而且，石英坩埚自身是有使用寿命的，采用现有的复投方式，在石英坩埚的使用寿命内不能达到最大的投料量，且在投料过程中，还会出现硅溶液溅射现象。
发明内容
鉴于上述问题，本实用新型提供一种直拉单晶用外置复投装置，以解决现有技术存在的以上或者其他问题。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种直拉单晶用外置复投装置，设于单晶炉的外部，包括存料装置和送料装置，存料装置与送料装置连通，送料装置的出料端位于单晶炉内，且送料装置的出料端可相对单晶炉移动，以使得进行物料复投时送料装置的出料端浸没于硅溶液中，物料熔化复投。
进一步的，存料装置包括存料筒和运输装置，存料筒与运输装置相对应，以使得存料筒中的物料落在运输装置上，并在运输装置的作用下运送至送料装置内，存料筒的出料端处设有阀门。
进一步的，存料装置还包括安装壳体，安装壳体的一端与料筒连接，另一端与送料装置连接，料筒的出料端位于安装壳体的内部，运输装置设于安装壳体的内部，安装壳体与送料装置连通。
进一步的，运输装置为皮带传动结构。
进一步的，送料装置包括移动装置、固定料筒和移动料筒，固定料筒套设于移动料筒的外部，移动装置与移动料筒连接，固定料筒设于单晶炉的外部，在移动装置的作用下，移动料筒可相对固定料筒移动，以使得移动装置的出料端在物料复投时可浸没于硅溶液中。
进一步的，固定料筒设有第一开口，移动料筒设有第二开口，且第一开口与第二开口连通，第一开口与存料装置连通。
进一步的，第二开口的长度大于第一开口的长度，在移动料筒移动过程中，第二开口与第一开口保持连通状态。
进一步的，移动料筒的出料端设有多个通孔，以使得移动料筒的出料端浸没于硅溶液中时，硅溶液能够进入移动料筒内熔化物料。
进一步的，移动料筒的材质为石英。
进一步的，还包括控制装置，控制装置分别与存料装置和送料装置连接，控制存料装置和送料装置动作。
由于采用上述技术方案，该直拉单晶用外置复投装置结构简单，使用方便，具有存料装置和送料装置，存料装置能够对物料进行存储，并进行物料的运输，送料装置进行物料的输送，存料装置和送料装置相互配合，可以实现物料连续供给，避免停炉造成工时浪费；送料装置具有移动料筒，移动料筒可相对单晶炉进行上下移动，物料由存料装置进入移动料筒内，并在移动料筒内存储，移动料筒的出料端能够浸没于硅溶液中，移动料筒的出料端具有多个通孔，硅溶液能够通过该通孔进入移动料筒内，熔化物料，进行物料的复投，物料不会直接投入石英坩埚内，避免对石英坩埚的冲击，硅溶液不会发生溅射现象；存料装置具有存料筒和运输装置，存料筒内的物料直接落在运输装置上，运输装置将物料运送至送料装置处，实现复投过程中连续供料或间断供料，满足复投的需求，在石英坩埚使用寿命内达到最大的投料量，提高生产效率，提高石英坩埚的利用率。
附图说明
图1是本实用新型的一实施例的直拉单晶用外置复投装置的结构示意图；
图2是本实用新型的一实施例的存料装置的结构示意图；
图3是本实用新型的一实施例的送料装置的结构示意图；
图4是本实用新型的一实施例的化料状态时的结构示意图；
图5是本实用新型的一实施例的移动料筒的结构示意图；
图6是本实用新型的一实施例的固定料筒的结构示意图。
图中：
1、单晶炉 2、石英坩埚 3、存料装置
4、送料装置 301、存料筒 302、阀门
303、运输装置 401、移动装置 402、固定料筒
403、移动料筒 404、移动料筒的出料端 405、第二开口
406、第一开口
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的说明。
图1示出了本实用新型一实施例的结构示意图，本实施例涉及一种直拉单晶用外置复投装置，用于直拉单晶过程中物料复投时使用，具有存料装置和送料装置，存料装置用于存储物料，并进行物料的运输，将物料运送至送料装置内，送料装置的出料端可在单晶炉内上下移动，可浸没于硅溶液中进行物料的熔化，进行物料的复投，物料直接在进入送料装置内，不会直接进入石英坩埚内，减少对石英坩埚的冲击，避免硅溶液发生溅射。
一种直拉单晶用外置复投装置，如图1和4所示，设于单晶炉1的外部，在外部进行物料的复投，且能够实现物料的连续供给，包括存料装置3和送料装置4，存料装置3与送料装置4连通，送料装置4的出料端位于单晶炉1内，且送料装置4的出料端可相对单晶炉1移动，以使得在进行物料复投时送料装置4的出料端浸没于硅溶液中，物料熔化复投，在进行物料复投时，打开存料装置3，物料被运送至送料装置4内，送料装置4动作，送料装置4的出料端相对单晶炉1移动，送料装置4的出料端向硅溶液方向移动，并浸没于硅溶液中，送料装置4的出料端的物料被熔化，进入石英坩埚2中，实现物料的复投。
具体地，该直拉单晶用外置复投装置安装在单晶炉1的外部，且送料装置4的出料端位于单晶炉1内部，以便进行物料的复投。如图2所示，上述的存料装置3包括存料筒301和运输装置303，存料筒301与运输装置303相对应，以使得存料筒301中的物料落在运输装置303上，并在运输装置303的作用下运送至送料装置4内，存料筒301用于物料的存储，以使得该外置复投装置能够连续复投，实现物料的连续供给，为使得存料筒301内的物料能够快速的流出并落入运输装置303上，该存料筒301竖直设置，运输装置303安装在存料筒301的出料端的下方，存料筒301内的物料在自身重力作用下快速流出，并直接落在运输装置303上。该存料筒301在安装时，通过安装支架固定安装在单晶炉1的外部，以使得存料筒301结构稳定，不会产生晃动。
存料筒301的出料端设有阀门302，控制存料筒301的出料端的打开或关闭，该阀门302能够控制存料筒301的出料端的打开程度，控制物料流出的量，该阀门302优选为调节阀。
上述的运输装置303为皮带传动结构，物料落在皮带上，皮带转动，带动物料移动，将物料运送至送料装置4处。为使得物料能够准确进入送料装置4中，该皮带传送结构中的皮带在设置时，与物料相接处的皮带部分包括平直段和倾斜段，物料从存料筒301内流出后，落在皮带的平直段上，皮带移动，物料由平直段移动至倾斜段，物料在重力作用下沿着倾斜段的皮带落入送料装置4内。
为使得运输装置303在进行物料运输的过程中，物料掉落而造成环境污染，存料装置3还包括安装壳体，安装壳体的一端与料筒连接，另一端与送料装置4连接，存料筒301的出料端位于安装壳体的内部，运输装置303设于安装壳体的内部，安装壳体与送料装置4连通，安装壳体起到防护的作用，同时对掉落的物料进行收集，从运输装置303上掉落的物料直接落在安装壳体的内部，该安装壳体具有内部空间，且具有与外界相连通的两个端口，一个端口与存料筒301固定连接，存料筒301的出料端位于安装壳体内部，使得物料在流出、运送过程中始终处于安装壳体内部，运输装置303安装在安装壳体内部，安装壳体的另一个端口与送料装置4固定连接，且安装壳体与送料装置4连通，该端口与运输装置303的倾斜段相平行设置，以便于从运输装置303上流出的物料落在该端出口处，并沿着该端的出口流动进入送料装置4内。
如图3所示，上述的送料装置4包括移动装置401、固定料筒402和移动料筒403，固定料筒402套装于移动料筒403的外部，移动装置401与移动料筒403连接，固定料筒402设于单晶炉1的外部，在移动装置401的作用下，移动料筒403可相对固定料筒402移动，以使得移动料筒403的出料端404在物料复投时可浸没于硅溶液中，物料进入移动料筒403后，移动料筒403向硅溶液方向移动，移动料筒403的出料端404浸没于硅溶液后，硅溶液进入移动料筒403的出料端404内，熔化物料，进行物料的复投，物料直接进入移动料筒403内，且直接熔化于硅溶液中，不会对石英坩埚2造成冲击，且硅溶液不会发生溅射。
上述的固定料筒402为管结构，固定料筒402与单晶炉1固定连接，为使得物料能够在自身重力的作用下向硅溶液方向移动，在本实施例中，该固定料筒402竖直设置，固定料筒402的轴线与单晶炉1的轴线相平行，固定料筒402一端与单晶炉1固定连接，另一端设有通孔，以便于移动装置401通过该通孔进入固定料筒402的内部，与移动料筒403连接，固定料筒402与移动装置401在该通孔处进行密封处理，避免大颗粒杂质进入固定料筒402内部，对移动料筒403造成损坏。
上述的移动料筒403为管结构，且固定料筒402套装在移动料筒403的外部，固定料筒402与移动料筒403同轴设置，以使得移动料筒403能够沿着固定料筒402的轴线方向上下移动，以便进行物料的复投。移动料筒403的一端与移动装置401固定连接，另一端位于单晶炉1内，且移动料筒403的该端为出料端404，移动料筒403的出料端404设有多个通孔，以使得移动料筒403的出料端404浸没于硅溶液中时，硅溶液能够进入移动料筒403内熔化物料，通孔的数量根据移动料筒403的直径的大小进行选择设置，这里不做具体要求。多个通孔遍布于移动料筒403的出料端404的底壁和周侧壁上，多个通孔可以呈多排设置，或者，多个通孔交错设置，或者，其他设置方式，根据实际需求进行选择，这里不做具体要求，通孔的直径根据物料的尺寸进行选择设置，以使得物料能够存放于移动料筒403的出料端404处，不会从通孔处漏出。
或者，移动料筒403的出料端404为开口结构，在该端设置一网结构，网结构位于移动料筒403的出料端404的内部，固定连接，该固定连接方式优选为一体成型，以便对物料进行承托的同时硅溶液能够进入移动料筒403内。
如图5和6所示，为使得物料能够进入移动料筒403内，固定料筒402设有第一开口406，移动料筒403设有第二开口405，且第一开口406与第二开口405连通，第一开口406与存料装置3连通，从存料装置3内流出的物料经第一开口406和第二开口405进入移动料筒403内。第二开口405的长度大于第一开口406的长度，在移动料筒403移动过程中，第二开口405与第一开口406保持连通状态，该第二开口405的长度与第一开口406的长度根据实际需求进行选择，保证在移动料筒403相对固定料筒402上下移动的过程中第一开口406与第二开口405始终保持连通状态，在移动料筒403移动的过程中物料依然能够进入移动料筒403内。
为了避免移动料筒403在与硅溶液接触进行物料熔化过程中不会引入新的杂质，避免对拉制的单晶的品质造成影响，在本实施例中，移动料筒403的材质为石英。
上述的移动装置401能够实现移动料筒403进行上下移动，该移动装置401与单晶炉1的外侧壁固定连接，该移动装置401可以是丝杠传动，也可以是气压缸，也可以是液压缸，或者是蜗轮蜗杆传动，或者是其他传动结构，根据实际需求进行选择设置，这里不做具体要求。
该直拉单晶用外置复投装置还包括控制装置，控制装置分别与存料装置3和送料装置4连接，控制存料装置3和送料装置4动作，通过存料装置3和送料装置4的配合动作，实现物料的输入与物料的熔化呈动态平衡状态，实现物料的持续供给。控制装置分别与存料筒301的出料端的阀门302、运输装置303和移动装置401连接，控制阀门302的开启、运输装置303的转速及移动装置401的速度，使得物料均匀的落在运输装置303上，运输装置303将物料运输至移动料筒403内，移动装置401带动移动料筒403上下移动。
在本实施例中，该控制装置优选为PLC控制器。
该直拉单晶用外置复投装置在使用时，在存料筒301内装入物料，在需要进行物料复投时，控制装置控制存料筒301的出料端的阀门302打开，并控制运输装置303动作，皮带进行转动，物料从存料筒301中流出，落在皮带上，皮带转动，带动物料移动，物料由皮带的平直段移动至倾斜段，物料在自身重力下脱离皮带，落在安装壳体的与固定料筒402连接的一端出，并沿着倾斜设置的该端移动，移动至固定料筒402的第一开口406处，并穿过第一开口406和第二开口405，进入移动料筒403内，物料在自身重力下落下，落在移动料筒403的出料端404处，此时移动料筒403的出料端404位于硅溶液的液面之上，物料落在移动料筒403内，不会直接落入硅溶液中，避免硅溶液发生溅射现象；
当移动料筒403填满物料后，控制装置控制阀门302动作，阀门302关闭，并控制运输装置303停止动作；
控制装置控制移动装置401动作，移动料筒403向硅溶液的方向缓慢移动，移动料筒403的出料端404浸没于硅溶液内，硅溶液从移动料筒403的出料端404处的多个通孔进入移动料筒403的内部，熔化物料，进行物料的复投；在物料熔化的过程中，移动料筒403内的物料在自身重力的作用下向下移动，直至移动料筒403内的物料全部熔化为止；或者，在物料熔化的过程中，控制装置控制阀门302动作，阀门302打开，同时控制装置控制运输装置303动作，进行物料的运输，控制装置控制阀门302的打开大小及运输装置303的转动速度相匹配，以使得进入移动料筒403内的物料的量与熔化的物料的量大致相一致，实现物料的投放与熔化达到动态平衡，边加料边熔化，连续进行物料的供给，无需打开单晶炉副室，即可进行复投的复投，在石英坩埚的使用寿命时间内达到最大的复投量，提高生产效率。
由于采用上述技术方案，该直拉单晶用外置复投装置结构简单，使用方便，具有存料装置和送料装置，存料装置能够对物料进行存储，并进行物料的运输，送料装置进行物料的输送，存料装置和送料装置相互配合，可以实现物料连续供给，避免停炉造成工时浪费；送料装置具有移动料筒，移动料筒可相对单晶炉进行上下移动，物料由存料装置进入移动料筒内，并在移动料筒内存储，移动料筒的出料端能够浸没于硅溶液中，移动料筒的出料端具有多个通孔，硅溶液能够通过该通孔进入移动料筒内，熔化物料，进行物料的复投，物料不会直接投入石英坩埚内，避免对石英坩埚的冲击，硅溶液不会发生溅射现象；存料装置具有存料筒和运输装置，存料筒内的物料直接落在运输装置上，运输装置将物料运送至送料装置处，实现复投过程中连续供料或间断供料，满足复投的需求，在石英坩埚使用寿命内达到最大的投料量，提高生产效率，提高石英坩埚的利用率。
以上对本实用新型的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。
Claims (10)
1.一种直拉单晶用外置复投装置，设于单晶炉的外部，其特征在于：包括存料装置和送料装置，所述存料装置与所述送料装置连通，所述送料装置的出料端位于单晶炉内，且所述送料装置的出料端可相对所述单晶炉移动，以使得进行物料复投时所述送料装置的出料端浸没于硅溶液中，物料熔化复投。
2.根据权利要求1所述的直拉单晶用外置复投装置，其特征在于：所述存料装置包括存料筒和运输装置，所述存料筒与所述运输装置相对应，以使得所述存料筒中的物料落在所述运输装置上，并在运输装置的作用下运送至所述送料装置内，所述存料筒的出料端处设有阀门。
3.根据权利要求2所述的直拉单晶用外置复投装置，其特征在于：所述存料装置还包括安装壳体，所述安装壳体的一端与所述料筒连接，另一端与所述送料装置连接，所述料筒的出料端位于所述安装壳体的内部，所述运输装置设于所述安装壳体的内部，所述安装壳体与所述送料装置连通。
4.根据权利要求3所述的直拉单晶用外置复投装置，其特征在于：所述运输装置为皮带传动结构。
5.根据权利要求1-4任一项所述的直拉单晶用外置复投装置，其特征在于：所述送料装置包括移动装置、固定料筒和移动料筒，所述固定料筒套设于所述移动料筒的外部，所述移动装置与所述移动料筒连接，所述固定料筒设于所述单晶炉的外部，在所述移动装置的作用下，所述移动料筒可相对所述固定料筒移动，以使得所述移动装置的出料端在物料复投时可浸没于所述硅溶液中。
6.根据权利要求5所述的直拉单晶用外置复投装置，其特征在于：所述固定料筒设有第一开口，所述移动料筒设有第二开口，且所述第一开口与所述第二开口连通，所述第一开口与所述存料装置连通。
7.根据权利要求6所述的直拉单晶用外置复投装置，其特征在于：所述第二开口的长度大于所述第一开口的长度，在所述移动料筒移动过程中，所述第二开口与所述第一开口保持连通状态。
8.根据权利要求6或7所述的直拉单晶用外置复投装置，其特征在于：移动料筒的出料端设有多个通孔，以使得所述移动料筒的出料端浸没于所述硅溶液中时，所述硅溶液能够进入所述移动料筒内熔化物料。
9.根据权利要求8所述的直拉单晶用外置复投装置，其特征在于：所述移动料筒的材质为石英。
10.根据权利要求1所述的直拉单晶用外置复投装置，其特征在于：还包括控制装置，所述控制装置分别与所述存料装置和所述送料装置连接，控制所述存料装置和所述送料装置动作。
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