CN217757761U - 用于硬轴单晶炉的取棒工装、单晶炉组件及取棒车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于硬轴单晶炉的取棒工装、单晶炉组件及取棒车，取棒工装包括：支架组件；夹爪组件，夹爪组件包括第一夹爪和第二夹爪，第一夹爪和第二夹爪分别与支架组件沿第一方向滑移配合；底托组件，底托组件包括底托；传动组件，传动组件包括：弹性连接组件、第一连接杆和第二连接杆，弹性连接组件的一端与支架组件的上端相连，弹性连接组件的另一端与底托组件相连，底托沿上下方向在第一位置和第二位置之间可移动，当底托向下移动到第一位置时，底托带动弹性连接组件伸长，在第一连接杆和第二连接杆的带动下，第一夹爪和第二夹爪朝向靠近彼此的方向移动以处于抱夹状态。根据本实用新型的取棒工装，有利于降低生产成本，且可靠性高。

Description

用于硬轴单晶炉的取棒工装、单晶炉组件及取棒车

技术领域

本实用新型涉及晶体制备领域，尤其是涉及一种用于硬轴单晶炉的取棒工装、单晶炉组件及取棒车。

背景技术

硬轴单晶炉不存在软轴单晶炉软轴系统类似于单摆和弹簧振子容易产生固有共振干扰的结构特点，在提高单晶材料生长的成晶率和晶体内在品质方面相对软轴更有优势。

然而相关技术中，一般采用晶棒取放车来夹取晶棒，需要采用电动或气动的方式控制夹爪组件取放晶棒，成本高昂，且容易对晶棒造成损伤，可靠性差，安全隐患大。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型在于提出一种用于硬轴单晶炉的取棒工装，有利于降低生产成本，且可靠性高。

本实用新型还提出一种具有上述取棒工装的单晶炉组件。

本实用新型还提出一种具有上述取棒工装的取棒车。

根据本实用新型实施例的用于硬轴单晶炉的取棒工装，包括：支架组件；夹爪组件，所述夹爪组件包括第一夹爪和第二夹爪，所述第一夹爪和所述第二夹爪沿第一方向间隔开，所述第一夹爪和所述第二夹爪分别与所述支架组件沿所述第一方向滑移配合；底托组件，所述底托组件包括底托，所述底托设于所述支架组件的下端，所述底托与所述支架组件沿上下方向滑移配合，所述底托具有适于与晶棒配合的贯穿孔，所述底托还设有适于所述晶棒的锥形体进出所述贯穿孔的缺口；传动组件，所述传动组件包括：弹性连接组件、第一连接杆和第二连接杆，所述弹性连接组件的一端与所述支架组件的上端相连，所述弹性连接组件的另一端与所述底托组件相连，所述第一连接杆的一端与所述第一夹爪可转动地相连，所述第一连接杆的另一端与所述弹性连接组件可转动地相连，所述第二连接杆的一端与所述第二夹爪可转动地相连，所述第二连接杆的另一端与所述弹性连接组件可转动地相连，其中，所述第一连接杆的另一端和所述第二连接杆的另一端的转动中心线在同一条直线上，所述底托沿上下方向在第一位置和第二位置之间可移动，当所述底托向下移动到所述第一位置时，所述底托带动所述弹性连接组件伸长，在所述第一连接杆和所述第二连接杆的带动下，所述第一夹爪和所述第二夹爪朝向靠近彼此的方向移动以处于抱夹状态。

根据本实用新型实施例的用于硬轴单晶炉的取棒工装，当底托向下移动到第一位置时，底托带动弹性连接组件伸长，在第一连接杆和第二连接杆的带动下，第一夹爪和第二夹爪朝向靠近彼此的方向移动以抱夹晶棒，当底托向上移动到第二位置时，弹性连接组件收缩，在第一连接杆和第二连接杆的带动下，第一夹爪和第二夹爪朝向远离彼此的方向移动以松开晶棒，可避免采用传统的电动或气动方式控制第一夹爪和第二夹爪的动作，有利于降低生产成本，且可靠性高，有利于减少安全隐患。

在本实用新型的一些实施例中，所述夹爪组件为多个，多个所述夹爪组件在上下方向上间隔开排布，每个所述夹爪组件的所述第一夹爪和所述第二夹爪分别通过相应的所述第一连接杆和相应的所述第二连接杆与所述弹性连接组件相连。

在本实用新型的一些实施例中，所述支架组件设有沿所述第一方向延伸的第一滑轨，所述第一夹爪设有与所述第一滑轨配合的第一滑块，所述第二夹爪设有与所述第一滑轨配合的第二滑块，所述第一滑轨的两端分别设有第一止挡块和第二止挡块，所述第一止挡块用于限制所述第一夹爪的最大行程，所述第二止挡块用于限制所述第二夹爪的最大行程。

在本实用新型的一些实施例中，所述第一夹爪和所述第一连接杆沿第二方向间隔开，所述第一夹爪和所述第一连接杆之间通过第一接框架相连，所述第二夹爪与所述第二连接杆沿第二方向间隔开，所述第二夹爪与所述第二连接杆之间通过第二连接框架相连，所述第一连接框架和所述第二连接框架背离彼此的方向敞开，其中所述第二方向垂直于所述第一方向。

在本实用新型的一些实施例中，所述弹性连接组件包括：弹簧拉伸机构，所述弹簧拉伸机构包括第一弹簧支架、拉伸弹簧和第二弹簧支架，所述第一弹簧支架设于所述支架组件的顶端，所述第二弹簧支架设在所述第一弹簧支架的下方，所述拉伸弹簧设在所述第一弹簧支架和所述第二弹簧支架之间；第一导向杆，所述第一导向杆的上端与所述第二弹簧支架相连，所述第一导向杆的下端与所述底托组件相连，所述支架组件还设有直线轴承，所述直线轴承的中心轴线竖向延伸，所述第一导向杆穿设于所述直线轴承。

在本实用新型的一些实施例中，所述弹性连接组件还包括：卸载机构，所述卸载机构包括连接固定板、弹簧柱塞和第二导向杆，所述连接固定板与所述底托组件相连，所述弹簧柱塞设于所述连接固定板的一侧，所述第二导向杆位于所述连接固定板的另一侧且所述第二导向杆的上端与所述第一导向杆相连，所述第二导向杆设有在所述连接固定板的厚度方向上贯穿所述第二导向杆的锁孔，所述弹簧柱塞具有锁定状态和解锁状态，在所述锁定状态，所述弹簧柱塞的锁销穿过所述连接固定板插入所述锁孔内，在所述解锁状态，所述弹簧柱塞的锁销与所述锁孔脱离配合。

在本实用新型的一些实施例中，所述卸载机构还包括：滑板、滑槽件和螺纹紧固件，所述滑板位于所述滑槽件和所述连接固定板之间，所述滑槽件和所述滑板限定出适于所述第二导向杆穿过的配合通道，所述螺纹紧固件依次穿过所述滑槽件、所述滑板与所述连接固定板相连。

在本实用新型的一些实施例中，所述弹性连接组件还包括：万向连接机构，所述万向连接机构包括连接公头、连接母头和紧固螺母，所述连接公头的部分穿入所述连接母头且与所述连接母头螺纹配合，以使得所述万向连接机构的整体长度可调，所述紧固螺母与所述连接公头螺纹配合且适于抵止所述连接母头，所述连接母头的下端与所述第二导向杆的上端铰接相连，所述连接公头的上端与所述第一导向杆的下端铰接相连，所述连接母头相对所述第二导向杆的上端的转动中心线和所述连接公头相对所述第一导向杆的下端的转动中心线垂直。

在本实用新型的一些实施例中，所述支架组件上还设有两个防震件，两个所述防震件位于所述第二弹簧支架的上方，所述第二弹簧支架的长度方向上的两端具有凸耳，在所述弹簧柱塞的锁销与所述锁孔脱离配合后，两个所述防震件与两个所述凸耳一一对应抵接配合。

在本实用新型的一些实施例中，所述贯穿孔形成为椭圆形，所述缺口的中心轴线和所述贯穿孔的长轴在同一条直线上；所述底托组件还包括第二滑轨和第三滑轨，所述第二滑轨沿上下方向延伸，所述底托与所述第二滑轨沿上下方向滑移配合，所述第三滑轨沿所述第一方向延伸且与所述支架组件固定相连，所述第二滑轨与所述第三滑轨沿所述第一方向滑移配合。

根据本实用新型实施例的单晶炉组件，包括：单晶炉，所述单晶炉设有取晶臂；取棒工装，所述取棒工装为上述的用于硬轴单晶炉的取棒工装，所述取晶臂与所述取棒工装可拆卸地相连。

根据本实用新型实施例的单晶炉组件，通过设置上述的取棒工装，有利于降低成本，提高单晶炉组件的整体性能。

根据本实用新型实施例的取棒车，包括：车体；取棒工装，所述取棒工装为上述的用于硬轴单晶炉的取棒工装，所述取棒工装与所述车体可拆卸地相连。

根据本实用新型实施例的取棒车，通过设置上述的用于硬轴单晶炉的取棒工装，有利于降低成本，提高取棒车的整体性能。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

图1是根据本实用新型实施例的副炉室、取棒工装和取晶臂的示意图，其中取棒工装处于装夹状态；

图2是根据本实用新型实施例的副炉室、取棒工装和取晶臂的示意图，其中晶棒处于从副炉室取出的状态；

图3是根据本实用新型实施例的取棒工装的结构示意图，其中，底托处于第一位置，夹爪组件处于抱夹状态；

图4是根据本实用新型实施例的取棒工装的另一个角度的结构示意图；

图5是根据本实用新型实施例的取棒工装的结构示意图，其中，底托处于第二位置，夹爪组件处于松开状态；

图6是根据本实用新型实施例的取棒工装的结构示意图，其中，第二焊接主体被移除；

图7是根据本实用新型实施例的取棒工装的平面示意图；

图8是根据本实用新型实施例的取棒工装与晶棒配合的示意图；

图9是根据本实用新型实施例的底托组件、夹爪组件和传动组件组成的联动系统的结构示意图；

图10是根据本实用新型实施例的第一夹爪、第二夹爪和第一滑轨的配合示意图；

图11是根据本实用新型实施例的夹爪组件和第一导向杆的连接示意图，其中，第一夹爪和第二夹爪处于抱夹状态；

图12是根据本实用新型实施例的夹爪组件和第一导向杆的连接示意图，其中，第一夹爪和第二夹爪处于松开状态；

图13是根据本实用新型实施例的第一连接框架的结构示意图；

图14是根据本实用新型实施例的底托、第二滑轨和第三滑轨的装配示意图；

图15是根据本实用新型实施例的卸载机构的结构示意图；

图16是根据本实用新型实施例的卸载机构的另一个角度的结构示意图，其中，滑槽件被移除；

图17是根据本实用新型实施例的万向连接机构的结构示意图；

图18是根据本实用新型实施例的第一导向杆、直线轴承和连接横板的结构示意图；

图19是根据本实用新型实施例的第一导向杆、第二弹簧支架和防震件的配合示意图；

图20是根据本实用新型实施例的取棒车的结构示意图，其中，晶棒处于水平状态；

图21是根据本实用新型实施例的取棒车的结构示意图，其中，晶棒处于竖直状态。

附图标记：

取棒工装100；

支架组件10；第一焊接主体10a；第二焊接主体10b；连接柱10c；第一滑轨11；第一止挡块111；第二止挡块112；直线轴承113；连接横板1131；防震件114；固定折板1141；挂载机构115；定位筒116；支撑件117；

夹爪组件20；第一夹爪21；第一滑块21a；第一连接框架211；夹爪连接块212；中间连接块213；连接杆块214；第二夹爪22；第二滑块21b；第二连接框架221；

底托组件30；底托31；贯穿孔311；缺口312；凸起部313；竖向滑块314；石墨挡圈315；晶棒挡块316；

第二滑轨32；横向滑块321；第三滑轨33；

传动组件40；

弹性连接组件41；弹簧拉伸机构411；第一弹簧支架4111；拉伸弹簧4112；第二弹簧支架4113；凸耳41131；第一导向杆412；

第一连接杆42；第二连接杆43；

卸载机构44；连接固定板441；弹簧柱塞442；锁销4421；第二导向杆443；锁孔4431；滑板444；滑槽件445；配合通道446；螺纹紧固件447；

万向连接机构45；连接公头451；连接母头452；紧固螺母453；

晶棒200；锥形体201；

单晶炉组件1000；副炉室1001；籽晶硬轴1002；取晶臂1003；

取棒车2000；车体2001；定位柱2002；旋转机构2003。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本实用新型。此外，本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。此外，本实用新型提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的可应用于性和/或其他材料的使用。

下面参考图1-图21描述根据本实用新型实施例的用于硬轴单晶炉的取棒工装100、单晶炉组件1000和取棒车2000。

例如，参照图1和图2所示，单晶炉组件1000包括副炉室1001和取晶臂1003，取晶臂1003与取棒工装100相连，取晶臂1003适于上下移动以及旋转取棒工装100以将副炉室1001内的晶棒200取出，在取棒工装100将晶棒200取出后，取棒工装100和晶棒200可以整体放置于取棒车2000的车体2001(参照图19和图20)。

参照附图2和图3所示，根据本实用新型实施例的用于硬轴单晶炉的取棒工装100，包括：支架组件10、夹爪组件20、底托组件30和传动组件40。

参照图2和图3所示，夹爪组件20包括第一夹爪21和第二夹爪22，第一夹爪21和第二夹爪22沿第一方向(参照图3中的左右方向)间隔开，第一夹爪21和第二夹爪22分别与支架组件10沿第一方向滑移配合，第一夹爪21和第二夹爪22可以朝向靠近彼此的方向移动以抱紧晶棒200(参照图3)，且第一夹爪21和第二夹爪22也可以朝向远离彼此的方向移动以松开晶棒200(参照图5)。可选地，如图3所示，第一夹爪21和第二夹爪22在左右方向上间隔排布且对称设置。

参照图3和图4所示，底托组件30包括底托31，底托31设于支架组件10的下端，底托31与支架组件10沿上下方向滑移配合，底托31具有适于与晶棒200配合的贯穿孔311，底托31还设有适于晶棒200的锥形体201进出贯穿孔311的缺口312。例如，如图3所示，贯穿孔311设置为椭圆形孔，贯穿孔311的短轴在左右方向延伸，贯穿孔311的长轴在前后方向延伸，缺口312设置在底托31的前侧且沿贯穿孔311的长轴方向延伸以与贯穿孔311连通。

参照图5和图6所示，传动组件40包括：弹性连接组件41、第一连接杆42和第二连接杆43，弹性连接组件41的一端与支架组件10的上端相连，弹性连接组件41的另一端与底托组件30相连，第一连接杆42的一端与第一夹爪21可转动地相连，第一连接杆42的另一端与弹性连接组件41可转动地相连，第二连接杆43的一端与第二夹爪22可转动地相连，第二连接杆43的另一端与弹性连接组件41可转动地相连，其中，第一连接杆42的另一端和第二连接杆43的另一端的转动中心线在同一条直线上，从而可以保证第一连接杆42和第二连接杆43转动角度的大小相同。

参照图3和图5所示，底托31沿上下方向在第一位置(参照图3)和第二位置(参照图5)之间可移动，第二位置位于第一位置的上方，当底托31向下移动到第一位置时，底托31带动弹性连接组件41伸长，在第一连接杆42和第二连接杆43的带动下，第一夹爪21和第二夹爪22朝向靠近彼此的方向移动以处于抱夹状态，其中，在抱夹状态，第一夹爪21和第二夹爪22可配合以抱夹晶棒200。需要说明的是，在取棒工装100处于常态即底托31上未放置晶棒200时，参照图5，底托31处于第二位置，第一夹爪21和第二夹爪22处于松开晶棒200的松开状态。

例如，当需要将晶棒200从副炉室1001取出时，参照图1和图5所示，首先打开副炉室1001的侧门，通过取晶臂1003将取棒工装100放置入副炉室1001内，在取晶臂1003驱动取棒工装100转动进入副炉室1001时，晶棒200下端的锥形体201相对底托31通过缺口312进入贯穿孔311，然后籽晶硬轴1002带动晶棒200向下运动，晶棒200下端的锥形体201会伸入到底托31的贯穿孔311内并且锥形体201与贯穿孔311的内壁接触，随着晶棒200的向下运动会推动底托31移动到第一位置(参照图3)，弹性连接组件41会被拉长，在第一连接杆42和第二连接杆43的带动下，第一夹爪21和第二夹爪22朝向靠近彼此的方向移动以抱夹晶棒200，从而实现了底托31和夹爪组件20的联动控制，可避免采用传统的电动或气动方式控制第一夹爪21和第二夹爪22的动作，有利于降低生产成本，且可靠性高，有利于减少安全隐患。

有鉴于此，根据本实用新型实施例的用于硬轴单晶炉的取棒工装100，当底托31向下移动到第一位置时，底托31带动弹性连接组件41伸长，在第一连接杆42和第二连接杆43的带动下，第一夹爪21和第二夹爪22朝向靠近彼此的方向移动以处于抱夹状态，当底托31向上移动到第二位置时，弹性连接组件41收缩，在第一连接杆42和第二连接杆43的带动下，第一夹爪21和第二夹爪22朝向远离彼此的方向移动以处于松开状态，可避免采用传统的电动或气动方式控制第一夹爪21和第二夹爪22的动作，有利于降低生产成本，且可靠性高，有利于减少安全隐患。

在本实用新型的一些实施例中，参照图5-图7所示，夹爪组件20为多个，多个夹爪组件20在上下方向上间隔开排布，每个夹爪组件20的第一夹爪21和第二夹爪22分别通过相应的第一连接杆42和相应的第二连接杆43与弹性连接组件41相连。需要说明的是，在实用新型中，多个指的是两个及两个以上。例如，如图4所示，夹爪组件20为两个，两个夹爪组件20在上下方向上间隔开排布，第一连接杆42和第二连接杆43分别为两个，每个夹爪组件20的第一夹爪21和第二夹爪22分别通过相应的第一连接杆42和相应的第二连接杆43与下述的第一导向杆412相连。可以理解的是，通过使得夹爪组件20为多个，可以使得取棒工装100可以适于取出大尺寸的晶棒200，有利于增大取棒工装100的适用范围，特别是对应12寸的大晶棒200，其等径长度大于两米，取棒难度大，通过使用本实用新型实施例的取棒工装100，可以实现将12寸的大晶棒200可靠取出。

在本实用新型的一些可选的实施例中，参照图10所示，支架组件10设有沿第一方向(参照图3中的左右方向)延伸的第一滑轨11，第一夹爪21设有与第一滑轨11配合的第一滑块21a，第二夹爪22设有与第一滑轨11配合的第二滑块21b，第一滑轨11的两端分别设有第一止挡块111和第二止挡块112，第一止挡块111用于限制第一夹爪21的最大行程，第二止挡块112用于限制第二夹爪22的最大行程。可以理解的是，通过设置第一止挡块111和第二止挡块112，可以限制第一夹爪21和第二夹爪22远离彼此方向上的最大运动行程，可以保证夹爪组件20工作的可靠性，有利于减少安全隐患。

在本实用新型的一些实施例中，参照图11和图12所示，第一夹爪21和第一连接杆42沿第二方向(参照图3中的前后方向)间隔开，第一夹爪21和第一连接杆42之间通过第一连接框架211相连，第二夹爪22与第二连接杆43沿第二方向间隔开，第二夹爪22与第二连接杆43之间通过第二连接框架221相连，第一连接框架211和第二连接框架221背离彼此的方向敞开。其中，参照图4所示，支架组件10包括在前后方向排布的第一焊接主体10a和第二焊接主体10b，第一连接主体和第二焊接主体10b之间通过连接柱10c相连。可选地，参照图13所示，第一连接框架211包括依次相连的夹爪连接块212、中间连接块213和连接杆块214，第二连接框架221和第一连接框架211的结构相同。

可以理解的是，通过设置第一连接框架211以连接第一夹爪21和第一连接杆42，通过设置第二连接框架221以连接第二夹爪22和第二连接杆43，可以使得第一连接杆42和第二连接杆43与第一夹爪21和第二夹爪22在第二方向上间隔开，从而有利于使得传动组件40的位于第一焊接主体10a和第二焊接主体10b之间，有利于保证传动组件40工作的可靠性，进而保证取棒工装100工作的稳定性和可靠性。

在本实用新型的一些具体的实施例中，参照图6和图7所示，弹性连接组件41包括：弹簧拉伸机构411和第一导向杆412，弹簧拉伸机构411包括第一弹簧支架4111、拉伸弹簧4112和第二弹簧支架4113，第一弹簧支架4111设于支架组件10的顶端，第二弹簧支架4113设在第一弹簧支架4111的下方，拉伸弹簧4112设在第一弹簧支架4111和第二弹簧支架4113之间，第一导向杆412的上端与第二弹簧支架4113相连，第一导向杆412的下端与底托组件30相连，支架组件10还设有直线轴承113，直线轴承113的中心轴线竖向延伸，第一导向杆412穿设于直线轴承113。例如，参照图6和图18所示，直线轴承113通过连接横板1131与第一焊接主体10a相连。可以理解的是，通过使得第一导向杆412穿设于直线轴承113，直线轴承113对第一导向杆412的上下运动可以起到导向作用，有利于防止第一导向杆412因偏转而无法复位，从而保证取棒工作100工作的可靠性。

例如，在一些示例中，参照图6和图7所示，第一连接杆42和第二连接杆43为两组，每个夹爪组件20的第一夹爪21和第二夹爪22分别通过相应的第一连接杆42和相应的第二连接杆43与第一导向杆412相连。

在本实用新型的一些实施例中，参照图6、图15和图16所示，弹性连接组件41还包括：卸载机构44，卸载机构44包括连接固定板441、弹簧柱塞442和第二导向杆443，连接固定板441与底托组件30相连，弹簧柱塞442设于连接固定板441的一侧，第二导向杆443位于连接固定板441的另一侧且第二导向杆443的上端与第一导向杆412相连，例如，参照图6所示，第二导向杆443的上端通过下述的万向连接机构45与第一导向杆412相连，第二导向杆443设有在连接固定板441的厚度方向上贯穿导向杆的锁孔4431(参照图16所示)，弹簧柱塞442具有锁定状态和解锁状态，在锁定状态，弹簧柱塞442的锁销4421穿过连接固定板441插入锁孔4431内，在解锁状态，弹簧柱塞442的锁销4421与锁孔4431脱离配合。

由此，在工作人员通过取晶臂1003和取棒工装100将晶棒200从副炉室1001取下(例如放到车体2001上)后，工作人员可以通过旋转弹簧柱塞442使得弹簧柱塞442从锁定状态切换到解锁状态，此时弹性连接组件41收缩，第一夹爪21和第二夹爪22朝向远离彼此的方向移动以处于松开状态，从而便于工作人员将晶棒200从取棒工装100上取下，操作方便。

例如，参照图7和图14所示，连接固定板441与底托31后端的凸起部313相连，弹簧柱塞442设于连接固定板441的后侧，第二导向杆443位于连接固定板441的前侧且第二导向杆443的上端与第一导向杆412相连，第二导向杆443设有在连接固定板441的厚度方向上贯穿第二导向杆443的锁孔4431，弹簧柱塞442具有锁定状态和解锁状态，在锁定状态，弹簧柱塞442的锁销4421穿过连接固定板441插入锁孔4431内，在解锁状态，弹簧柱塞442的锁销4421与锁孔4431脱离配合，在取棒工装100的初始状态即在取棒前，弹簧柱塞442处于锁定状态，当装载有晶棒200的取棒工装100被转移到下述的取棒车2000的车体2001上时，通过车体2001的旋转机构2003将取棒工装100从竖直状态变为水平状态后，转动弹簧柱塞442，第一导向杆412会在弹簧拉伸机构411收缩的作用下带动第一连接杆42和第二连接杆43运动，从而带动夹爪组件20松开晶棒200，进而便于工作人员将晶棒200取出。

在本实用新型的一些可选的实施例中，参照图15和图16所示，卸载机构44还包括：滑板444、滑槽件445和螺纹紧固件447，滑板444位于滑槽件445和连接固定板441之间，滑槽件445和滑板444限定出适于第二导向杆443穿过的配合通道446，螺纹紧固件447依次穿过滑槽件445、滑板444与连接固定板441相连。可选地，滑板444、滑槽件445均由耐磨润滑材料例如聚四氟乙烯等制得。可以理解的是，通过使得第二导向杆443在滑槽件445和滑板444限定出的配合通道446内滑动，可以避免金属件与金属件之间摩擦产生细小微粒，有利于避免在取放过程中对晶棒200产生污染，保证晶棒200后续加工成晶圆的质量。

在本实用新型的一些实施例中，参照图7和图17所示，弹性连接组件41还包括：万向连接机构45，万向连接机构45包括连接公头451、连接母头452和紧固螺母453，连接公头451的部分穿入连接母头452且与连接母头452螺纹配合，以使得万向连接机构45的整体长度可调，紧固螺母453与连接公头451螺纹配合且适于抵止连接母头452，连接母头452的下端与第二导向杆443的上端铰接相连，连接公头451的上端与第一导向杆412的下端铰接相连，连接母头452相对第二导向杆443的上端的转动中心线和连接公头451相对第一导向杆412的下端的转动中心线垂直。

可以理解的是，通过使得连接公头451的部分穿入连接母头452且与连接母头452螺纹配合，可以通过控制连接公头451旋入连接母头452的深度来控制万向连接机构45整体的长度，从而可以控制夹爪组件20抱夹晶棒200的松紧度，有利于进一步优化取棒工装100的性能，减少夹爪组件20对晶棒200的损伤，同时，通过使得连接母头452相对第二导向杆443的上端的转动中心线和连接公头451相对第一导向杆412的下端的转动中心线垂直，第二导向杆443相对第一导向杆412绕左右方向和前后方向可转动(参照图3和图17)，即可以增大第二导向杆443、万向连接机构45和第一导向杆412整体的活动自由度，有利于避免传动组件40卡死，提高取棒工装100工作的可靠性。

在本实用新型的一些可选的实施例中，参照图9和图19所示，支架组件10上还设有两个防震件114，两个防震件114位于第二弹簧支架4113的上方，第二弹簧支架4113的长度方向上的两端具有凸耳41131，在弹簧柱塞442的锁销4421与锁孔4431脱离配合后，两个防震件114与两个凸耳41131一一对应抵接配合。例如，如图9和图19所示，防震件114可以为橡胶垫，防震件114通过固定折板1141与第一焊接主体10a相连。可以理解的是，在弹簧柱塞442的锁销4421与锁孔4431脱离配合后，通过使得两个防震件114与两个凸耳41131一一对应抵接配合，可以实现对第二弹簧支架4113的减震和限位，有利于保证取棒工装100工作的可靠性，减少安全隐患。

在本实用新型的一些实施例中，参照图14所示，贯穿孔311形成为椭圆形，缺口312的中心轴线和贯穿孔311的长轴在同一条直线上；底托组件30还包括第二滑轨32和第三滑轨33，第二滑轨32沿上下方向延伸，底托31与第二滑轨32沿上下方向滑移配合，第三滑轨33沿第一方向(参照图14中的左右方向)延伸且与支架组件10固定相连，第二滑轨32与第三滑轨33沿第一方向滑移配合。

例如，参照图14所示，第三滑轨33为四个，四个第三滑轨33分为两组且在左右方向上排布，四个第三滑轨33分别与第一焊接主体10a固定相连，第二滑轨32为两个且在左右方向上排布，第二滑轨32沿上下方向延伸，每个第二滑轨32的后侧设有两个在上下方向上间隔开排布的横向滑块321，横向滑块321与第二滑轨32之间通过紧固件相连，位于左侧的第二滑轨32上的两个横向滑块321与位于左侧的两个第三滑轨33在左右方向滑移配合，位于右侧的第二滑轨32上的两个横向滑块321与位于右侧的两个第三滑轨33在左右方向滑移配合，底托31上设有在左右方向间隔开排布的两个竖向滑块314，竖向滑块314与底托31之间通过紧固件相连，两个竖向滑块314和两个第二滑轨32在上下方向上滑移配合。

可以理解的是，通过设置第二滑轨32和第三滑轨33，竖向滑块314在第二滑轨32在上下方向滑移配合以使得底托31可以相对支架组件10上下移动，同时横向滑块321与第三滑轨33在左右方向滑移配合以使得底托31可以相对支架组件10左右移动，即底托31、竖向滑块314、第二滑轨32、横向滑块321组成了浮动底托系统，底托31相对支架组件10可以上下、左右移动，且底托31上的贯穿孔311形成为椭圆形，由此，当晶棒200中心与取棒工装100的中心在第一方向有偏差时，晶棒200与底托31的椭圆形贯穿孔311的接触时便会推动底托31沿相反方向运动直到晶棒200的中心轴线和贯穿孔311的中心轴线在同一条直线上，从而底托组件30实现了相对晶棒200的自适应调心，有利于防止因底托31相对晶棒200偏向而造成晶棒200受力，导致籽晶断裂等失控情况。

在本实用新型的一个示例中，参照图14所示，底托组件30还包括石墨挡圈315，石墨挡圈315通过紧固件连接至底托31且环绕贯穿孔311设置，可以理解的是，通过设置石墨挡圈315，有利于避免晶棒200与由金属制得的底托31直接接触而带来损坏。

可选地，参照图14所示，底托31的上表面设有两个晶棒挡块316，两个晶棒挡块316环绕贯穿孔311设置，两个晶棒挡块316适于与吊料晶棒的外周壁抵接配合。可以理解的是，在一些生产场景中，晶棒200会出现吊料的情况，即晶棒200的底部不能形成锥形体201，而在本申请中，通过设置两个晶棒挡块316，两个晶棒挡块316适于与吊料晶棒的外周壁抵接配合，从而使得取棒工装100还可以适用于吊料晶棒，丰富了取棒工装100的适用范围。

可选地，参照图5所示，取棒工装100还包括多个支撑件117，多个支撑件117在上下方向上间隔开设于支架组件10，支撑件117具有适于定位晶棒200的凹槽。例如，支撑件117可以设置在底托31和夹爪组件20之间，或者，支撑件117也可以设置在相邻的两个夹爪组件20之间，由此可以进一步实现对晶棒200的可靠定位，有利于防止晶棒200倾倒而造成人员伤亡。可选地，凹槽形成为V形槽。

根据本实用新型实施例的单晶炉组件1000，包括：单晶炉和取棒工装100，单晶炉具有副炉室1001，单晶炉设有取晶臂1003，取棒工装100为根据本实用新型上述实施例的用于硬轴单晶炉的取棒工装100，取晶臂1003与取棒工装100可拆卸地相连。

参照图1和图2所示，根据本实用新型实施例的单晶炉组件1000，通过设置根据本实用新型上述实施例的取棒工装100，有利于降低成本，提高单晶炉组件1000的整体性能。

例如，在本实用新型的一个示例中，参照图4所示，取棒工装100的支架组件10上还设有挂载机构115，取晶臂1003与挂载机构115卡接相连。由此，进一步便于实现取棒工装100和取晶臂1003之间的安装和拆卸，有利于提高取放晶棒200的效率。

根据本实用新型实施例的取棒车2000，包括：车体2001和取棒工装100，取棒工装100为根据本实用新型上述实施例的用于硬轴单晶炉的取棒工装100，取棒工装100与车体2001可拆卸地相连。

参照图20和图21所示，根据本实用新型实施例的取棒车2000，通过设置根据本实用新型上述实施例的用于硬轴单晶炉的取棒工装100，有利于降低成本，提高取棒车2000的整体性能。

例如，参照图20所示，车体2001上两个在上下方向上延伸的定位柱2002，支架组件10上两个定位筒116(参照图4)，两个定位柱2002一一对应地插入两个定位筒116以实现销套配合，由此，进一步便于实现取棒工装100和车体2001之间的安装和拆卸，有利于提高取放晶棒200的效率。

具体而言，在一个示例中，如图1-21所示，取棒工装100、取晶臂1003和车体2001配合使用，当需要将晶棒200从副炉室1001取出时，首先打开副炉室1001的侧门，通过取晶臂1003将取棒工装100放置入副炉室1001内，在取晶臂1003驱动取棒工装100转动进入副炉室1001时，晶棒200下端的锥形体201相对底托31通过缺口312进入贯穿孔311，并且锥形体201会与椭圆形的贯穿孔311的内壁接触，二者产生的侧向力会推动底托31左右微动实现底托31的中心轴线与晶棒200的中心轴线在同一条直线上，同时晶棒200对底托31施加的向下的力会推动底托31向下运动，随着晶棒200的向下运动会推动底托31由第二位置(参照图5)移动到第一位置(参照图3)，底托31带动卸载机构44、万向连接机构45、第一导向杆412在直线轴承113的导向作用下一起向下运动，弹簧拉伸机构411拉长，同时在第一连接杆42和第二连接杆43的带动下，第一夹爪21和第二夹爪22朝向靠近彼此的方向移动以抱夹晶棒200，然后断开籽晶硬轴1002与晶棒200的连接，取晶臂1003实现将装载有晶棒200的取棒工装100转移出副炉室1001；

在取晶臂1003将装载有晶棒200的取棒工装100转移出副炉室1001后，先使得取晶臂1003与取棒工装100的挂载机构115脱离卡接以将取棒工装100和晶棒200整体取下，然后将取棒工装100和晶棒200整体转移到车体2001上时，通过车体2001的旋转机构2003将取棒工装100和晶棒200从竖直状态(参照图21)变为水平状态(参照图20)，转动弹簧柱塞442，第一导向杆412会在弹簧拉伸机构411收缩的作用下带动第一连接杆42和第二连接杆43运动，从而带动夹爪组件20松开晶棒200，进而便于工作人员将晶棒200取出。由此，一方面实现了取棒工装100相对晶棒200的自适应调心，有利于防止因底托31相对晶棒200偏向而造成晶棒200受力籽晶断裂等失控情况，另一方面底托31和夹爪组件20的联动设置以及通过设置卸载机构44，便于实现夹爪组件20在抱夹状态和松开状态之间切换，可避免采用传统的电动或气动方式控制第一夹爪21和第二夹爪22的动作，有利于降低生产成本，且可靠性高，有利于减少安全隐患。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (12)

1.一种用于硬轴单晶炉的取棒工装，其特征在于，包括：

支架组件；

夹爪组件，所述夹爪组件包括第一夹爪和第二夹爪，所述第一夹爪和所述第二夹爪沿第一方向间隔开，所述第一夹爪和所述第二夹爪分别与所述支架组件沿所述第一方向滑移配合；

底托组件，所述底托组件包括底托，所述底托设于所述支架组件的下端，所述底托与所述支架组件沿上下方向滑移配合，所述底托具有适于与晶棒配合的贯穿孔，所述底托还设有适于所述晶棒的锥形体进出所述贯穿孔的缺口；

传动组件，所述传动组件包括：弹性连接组件、第一连接杆和第二连接杆，所述弹性连接组件的一端与所述支架组件的上端相连，所述弹性连接组件的另一端与所述底托组件相连，所述第一连接杆的一端与所述第一夹爪可转动地相连，所述第一连接杆的另一端与所述弹性连接组件可转动地相连，所述第二连接杆的一端与所述第二夹爪可转动地相连，所述第二连接杆的另一端与所述弹性连接组件可转动地相连，其中，所述第一连接杆的另一端和所述第二连接杆的另一端的转动中心线在同一条直线上，

所述底托沿上下方向在第一位置和第二位置之间可移动，当所述底托向下移动到所述第一位置时，所述底托带动所述弹性连接组件伸长，在所述第一连接杆和所述第二连接杆的带动下，所述第一夹爪和所述第二夹爪朝向靠近彼此的方向移动以处于抱夹状态。

2.根据权利要求1所述的用于硬轴单晶炉的取棒工装，其特征在于，所述夹爪组件为多个，多个所述夹爪组件在上下方向上间隔开排布，每个所述夹爪组件的所述第一夹爪和所述第二夹爪分别通过相应的所述第一连接杆和相应的所述第二连接杆与所述弹性连接组件相连。

3.根据权利要求1所述的用于硬轴单晶炉的取棒工装，其特征在于，所述支架组件设有沿所述第一方向延伸的第一滑轨，所述第一夹爪设有与所述第一滑轨配合的第一滑块，所述第二夹爪设有与所述第一滑轨配合的第二滑块，所述第一滑轨的两端分别设有第一止挡块和第二止挡块，所述第一止挡块用于限制所述第一夹爪的最大行程，所述第二止挡块用于限制所述第二夹爪的最大行程。

4.根据权利要求3所述的用于硬轴单晶炉的取棒工装，其特征在于，所述第一夹爪和所述第一连接杆沿第二方向间隔开，所述第一夹爪和所述第一连接杆之间通过第一连接框架相连，所述第二夹爪与所述第二连接杆沿第二方向间隔开，所述第二夹爪与所述第二连接杆之间通过第二连接框架相连，所述第一连接框架和所述第二连接框架背离彼此的方向敞开，其中，所述第二方向垂直于所述第一方向。

5.根据权利要求4所述用于硬轴单晶炉的取棒工装，其特征在于，所述弹性连接组件包括：

弹簧拉伸机构，所述弹簧拉伸机构包括第一弹簧支架、拉伸弹簧和第二弹簧支架，所述第一弹簧支架设于所述支架组件的顶端，所述第二弹簧支架设在所述第一弹簧支架的下方，所述拉伸弹簧设在所述第一弹簧支架和所述第二弹簧支架之间；

第一导向杆，所述第一导向杆的上端与所述第二弹簧支架相连，所述第一导向杆的下端与所述底托组件相连，所述支架组件还设有直线轴承，所述直线轴承的中心轴线竖向延伸，所述第一导向杆穿设于所述直线轴承。

6.根据权利要求5所述的用于硬轴单晶炉的取棒工装，其特征在于，所述弹性连接组件还包括：

卸载机构，所述卸载机构包括连接固定板、弹簧柱塞和第二导向杆，所述连接固定板与所述底托组件相连，所述弹簧柱塞设于所述连接固定板的一侧，所述第二导向杆位于所述连接固定板的另一侧且所述第二导向杆的上端与所述第一导向杆相连，所述第二导向杆设有在所述连接固定板的厚度方向上贯穿所述第二导向杆的锁孔，所述弹簧柱塞具有锁定状态和解锁状态，在所述锁定状态，所述弹簧柱塞的锁销穿过所述连接固定板插入所述锁孔内，在所述解锁状态，所述弹簧柱塞的锁销与所述锁孔脱离配合。

7.根据权利要求6所述的用于硬轴单晶炉的取棒工装，其特征在于，所述卸载机构还包括：滑板、滑槽件和螺纹紧固件，所述滑板位于所述滑槽件和所述连接固定板之间，所述滑槽件和所述滑板限定出适于所述第二导向杆穿过的配合通道，所述螺纹紧固件依次穿过所述滑槽件、所述滑板与所述连接固定板相连。

8.根据权利要求6所述的用于硬轴单晶炉的取棒工装，其特征在于，所述弹性连接组件还包括：

万向连接机构，所述万向连接机构包括连接公头、连接母头和紧固螺母，所述连接公头的部分穿入所述连接母头且与所述连接母头螺纹配合，以使得所述万向连接机构的整体长度可调，所述紧固螺母与所述连接公头螺纹配合且适于抵止所述连接母头，所述连接母头的下端与所述第二导向杆的上端铰接相连，所述连接公头的上端与所述第一导向杆的下端铰接相连，所述连接母头相对所述第二导向杆的上端的转动中心线和所述连接公头相对所述第一导向杆的下端的转动中心线垂直。

9.根据权利要求6所述的用于硬轴单晶炉的取棒工装，其特征在于，所述支架组件上还设有两个防震件，两个所述防震件位于所述第二弹簧支架的上方，所述第二弹簧支架的长度方向上的两端具有凸耳，在所述弹簧柱塞的锁销与所述锁孔脱离配合后，两个所述防震件与两个所述凸耳一一对应抵接配合。

10.根据权利要求6所述的用于硬轴单晶炉的取棒工装，其特征在于，所述贯穿孔形成为椭圆形，所述缺口的中心轴线和所述贯穿孔的长轴在同一条直线上；

所述底托组件还包括第二滑轨和第三滑轨，所述第二滑轨沿上下方向延伸，所述底托与所述第二滑轨沿上下方向滑移配合，所述第三滑轨沿所述第一方向延伸且与所述支架组件固定相连，所述第二滑轨与所述第三滑轨沿所述第一方向滑移配合。

11.一种单晶炉组件，其特征在于，包括：

单晶炉，所述单晶炉设有取晶臂；

取棒工装，所述取棒工装为根据权利要求1-10中任一项所述的用于硬轴单晶炉的取棒工装，所述取晶臂与所述取棒工装可拆卸地相连。

12.一种取棒车，其特征在于，包括：

车体；

取棒工装，所述取棒工装为根据权利要求1-10中任一项所述的用于硬轴单晶炉的取棒工装，所述取棒工装与所述车体可拆卸地相连。

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