CN218968655U - 一种单晶硅棒的吊装夹具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开硅棒机械加工领域中的一种单晶硅棒的吊装夹具，上部是吊环，吊环上端配合悬臂吊或桁架，吊环下端通过第一个连杆销分别销接第一直杆和第二直杆的上端，第一直杆的下端通过第二个连杆销销接第一弧形连杆的上端，第二直杆的下端通过第三个连杆销销接第二弧形连杆的上端，第一弧形连杆和第二弧形连杆呈交叉布置，在交叉处用第四个连杆销连接，在第一弧形连杆和第二弧形连杆的交叉处以及第一直杆和第二直杆的上端销接处之间连接一个锁紧装置，锁紧装置的上端固定套在第一个连杆销上，锁紧装置的下端是向上钩的钩子，钩子勾住所述的第四个连杆销；本实用新型起吊重物越重自锁越紧，尤其适用于大型圆柱硅棒起吊搬运。

Description

一种单晶硅棒的吊装夹具

技术领域

本实用新型属于硅棒机械加工领域，尤其涉及一种单晶硅棒的夹取吊装装置，可以对单晶硅长毛棒、短圆棒进行吊装夹取。

背景技术

单晶硅是从大自然丰富的硅原料中提纯制造出的多晶硅，再通过区熔法或直拉法生产出区熔单晶或直拉单晶硅，其中直拉法加工工艺为：加料→熔化→缩颈生长→放肩生长→等径生长→尾部生长，长完的晶棒被升至上炉室后由取晶车取出放置在晶棒转运车上，运送至毛棒冷却区冷却一定时间后对其进行毛棒划线检测，最后将长晶棒上料至截断机截断成短圆棒。

目前，对于单晶硅长毛棒、短圆棒的上料和下料作业，大部分机加工车间都有不同程度的自动化配置，比如：在机加车间截断工序导入自动化桁架机械手适配多线截断机，从而实现上下料作业，极大提高了生产作业效率，保证产出。但是，由于拉晶水平的差异，容易产生引晶提断的晶棒，而这些晶棒的棒长较短，产量低，通常会在线下采用小型的返切机进行截断，该返切机还用于短圆棒取头尾片、返切电性能/氧碳不合格、异常返切等，基于上述因素，节省自动化投入成本，在圆棒返切工序未导入自动化，其上下料方式为：人工抱取短毛棒上料至设备进行截断和返切，下料方式为：人工抱取短棒至专用放料小车，该操作过程的劳动强度大、人员易划伤、抱取晶棒有安全隐患大等。

为解决人员对单晶硅棒上下料的问题，中国专利公开号为CN205046226U的文献中提出了一种单晶硅棒吊装夹具，包括夹紧和吊装装置、环状垫，夹紧装置包括半圆环形左卡环以及右卡环，左卡环与右卡环两端设有锁紧结构，环状垫包括半圆环形左垫以及右垫，分别设在左卡环以及右卡环内侧，吊装装置包括左吊耳以及右吊耳，分别设在左卡环以及右卡环上，采用环状垫配合夹紧装置使用，其目的是避免夹紧装置直接接触单晶硅棒，但是该吊装装置存在的问题是：无法与用于上下料的桁架、悬臂吊等配合使用，不具备起吊功能，当吊装较重的单晶硅棒时容易从卡环中脱落。

发明内容

本实用新型的目的是为了解决现有单晶硅棒吊装夹具存在的问题，提出一种新型结构的单晶硅棒的吊装夹具，能与桁架、悬臂吊等配合使用实现起吊，使单晶硅棒上料至返切机、下料至圆棒放置车，当起吊重物时自锁越紧，不易脱落。

本实用新型采用的技术方案是：上部是吊环，吊环上端配合悬臂吊或桁架，吊环下端通过第一个连杆销分别销接第一直杆和第二直杆的上端，第一直杆的下端通过第二个连杆销销接第一弧形连杆的上端，第二直杆的下端通过第三个连杆销销接第二弧形连杆的上端，第一弧形连杆和第二弧形连杆呈交叉布置，在交叉处用第四个连杆销连接，在第一弧形连杆和第二弧形连杆的交叉处以及第一直杆和第二直杆的上端销接处之间连接一个锁紧装置，锁紧装置的上端固定套在第一个连杆销上，锁紧装置的下端是向上钩的钩子，钩子勾住所述的第四个连杆销，所有的连杆销均水平布置。

进一步地，第一弧形连杆和第二弧形连杆交叉处上段是一段直线杆，下段是半圆弧形杆，两个半圆弧形杆的圆弧开口面对面，之间形成圆形的包围空间，松开锁紧装置下端的钩子，圆形的包围空间以夹持单晶硅棒。

第一弧形连杆和第二弧形连杆的圆弧开口的内侧壁上各固定垫一块非金属衬垫。

第一直杆和第二直杆的结构相同，呈人字形布置，相对于吊环的下端左右对称。

第一弧形连杆和第二弧形连杆的结构相同，相对于吊环的下端左右对称。

第一弧形连杆和第二弧形连杆的圆弧开口的内侧壁上各固定垫一块非金属衬垫，两块非金属衬垫结构相同，相对于吊环的下端左右对称。

本实用新型采用上述技术方案后突显出的技术效果是：

1、本实用新型能配备专用桁架、悬臂吊进行上下料，降低人工操作劳动强度，提高上下料效率，相比人工抱取晶棒上下料效率提升了28.5%，保证安全生产作业，解决了返切机取样片、截断、电性能/氧碳返切晶棒上下料难的问题。

2、本实用新型能使拉晶提断后的短晶棒上料至返切机，下料至圆棒放置车，完全取代了人工抱棒。

3、当晶棒电性能不合格、氧碳不合格、头尾段样片取片时，完全取代人工抱棒对晶棒上下料问题。

 4、本实用新型既可用于毛棒，也可用于圆棒的吊装，可适配KBK桁架、悬臂吊、龙门桁架，实现不同长度(200-7500mm)、不同重量（20kg-1230kg）、多规格晶棒上下料作业，而且结构小巧灵活、操作简便。

5、本实用新型采用连杆结构方式，带自锁装置，起吊重物越重自锁越紧，尤其适用于一定直径范围内大型圆柱状物体起吊搬运。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是图1所示的吊装夹具工作状态图；

图中：1.吊环；2.第一直杆；3.第二直杆；4.第二弧形连杆；5.锁紧装置；6.第一弧形连杆；7.第一非金属衬垫；8.第二非金属衬垫；9.连杆销；10.间隙垫块；11.单晶硅棒。

具体实施方式

参见图1和图2所示，本实用新型最上部是吊环1，吊环的下端通过第一个连杆销9分别销接第一直杆2和第二直杆3的上端，连杆销9水平布置。第一直杆2和第二直杆3的结构完全相同，相对于吊环1的下端左右对称。第一直杆2和第二直杆3呈人字形布置，第一直杆2和第二直杆3的下端各通过一个连杆销9分别销接分别一个弧形连杆：第一直杆2的下端通过第二个连杆销9销接第一弧形连杆6的上端，第二直杆3的下端通过第三个连杆销9销接第二弧形连杆4的上端。第一弧形连杆6和第二弧形连杆4的结构完全相同，相对于吊环1的下端左右对称。

第一弧形连杆6和第二弧形连杆4呈交叉布置，在交叉处用第四个连杆销9连接，使第一弧形连杆6和第二弧形连杆4可以绕连杆销9在垂直面上旋转。

在第一弧形连杆6和第二弧形连杆4的交叉处以及第一直杆2和第二直杆3的上端销接处之间连接一个锁紧装置5。锁紧装置5的上端固定套在第一个连杆销9上，锁紧装置5的下端是向上钩的钩子，通过钩子勾住第一弧形连杆6和第二弧形连杆4的交叉处的第四个连杆销9。

吊环1、第一直杆2和第二直杆3、第一弧形连杆6和第二弧形连杆4以及锁紧装置5均是钢制件，在每个连杆销9上套有间隙垫块10，间隙垫块10垫在两个相连接件之间，防止钢件与钢件之间的硬摩擦。

第一弧形连杆6和第二弧形连杆4交叉处上段是一段直线杆，交叉处下段是半圆弧形杆，两个半圆弧形杆的圆弧开口面对面，之间形成圆形的包围空间，以夹持单晶硅棒11。

在第一弧形连杆6和第二弧形连杆4的圆弧开口的内侧壁上各固定垫一块非金属衬垫：第一弧形连杆6的圆弧开口的内侧壁上固定贴着第一非金属衬垫7，第二弧形连杆4的圆弧开口的内侧壁上固定贴着第二非金属衬垫8，第一非金属衬垫7和第二非金属衬垫8都是圆弧形，结构完全相同，相对于吊环1的下端左右对称。第一非金属衬垫7和第二非金属衬垫8的圆弧角均小于第一弧形连杆6和第二弧形连杆4下段的半圆弧形杆的圆弧度。当夹持单晶硅棒11时，第一非金属衬垫7和第二非金属衬垫8与单晶硅棒11相接触，防止单晶硅棒11直接与第一弧形连杆6和第二弧形连杆4金属件接触。

如图2所示，本实用新型工作时，将吊环1上端配合悬臂吊或KBK桁架等，松开锁紧装置5下端的钩子，使钩子脱离第四个连杆销9，便松开锁紧装置5，单晶硅棒11被夹紧吊起，第一弧形连杆6和第二弧形连杆4之间的夹角变小，第一直杆2和第二直杆3之间的夹角变小，连接销9与所销接的部件为间隙配合，可灵活相对转动，将单晶硅棒11抱紧夹住。随着单晶硅棒11吊起的高度逐渐上升，重心位置也随之提高。当单晶硅棒11重量越大，由于自身重力的因素，不断向下位移，向下的重力下拉力越大，会使第一弧形连杆6和第二弧形连杆4之间的夹角不断收紧，此为连杆机构的工作原理特性，故单晶硅棒11越重，向下的收紧力越大，夹角越来越小，起吊重物越夹越紧。

单晶硅棒11可以是毛棒或圆棒，在第一弧形连杆6和第二弧形连杆4夹待单晶硅棒11之前，先寻找单晶硅棒11的重心位置，然后将第一弧形连杆6和第二弧形连杆4在其重心位置圆弧处下放，使两者完全包覆单晶硅棒11，将单晶硅棒11提升至所需的上料工位或设备。

由于第一弧形连杆6和第二弧形连杆4之间的夹角可变化，所以本实用新型适用于M6、M10、M12的单晶硅棒11的吊装。

Claims (8)

1.一种单晶硅棒的吊装夹具，上部是吊环（1），其特征是：吊环（1）上端配合悬臂吊或桁架，吊环下端通过第一个连杆销（9）分别销接第一直杆（2）和第二直杆（3）的上端，第一直杆（2）的下端通过第二个连杆销（9）销接第一弧形连杆（6）的上端，第二直杆（3）的下端通过第三个连杆销（9）销接第二弧形连杆（4）的上端，第一弧形连杆（6）和第二弧形连杆（4）呈交叉布置，在交叉处用第四个连杆销（9）连接，在第一弧形连杆（6）和第二弧形连杆（4）的交叉处以及第一直杆（2）和第二直杆（3）的上端销接处之间连接一个锁紧装置（5），锁紧装置（5）的上端固定套在第一个连杆销（9）上，锁紧装置（5）的下端是向上钩的钩子，钩子勾住所述的第四个连杆销（9），所有的连杆销（9）均水平布置。

2.根据权利要求1所述的一种单晶硅棒的吊装夹具，其特征是：在每个连杆销（9）上套有间隙垫块（10）。

3.根据权利要求1所述的一种单晶硅棒的吊装夹具，其特征是：第一弧形连杆（6）和第二弧形连杆（4）交叉处上段是一段直线杆，下段是半圆弧形杆，两个半圆弧形杆的圆弧开口面对面，之间形成圆形的包围空间，松开锁紧装置（5）下端的钩子，圆形的包围空间以夹持单晶硅棒（11）。

4.根据权利要求1所述的一种单晶硅棒的吊装夹具，其特征是：第一弧形连杆（6）和第二弧形连杆（4）的圆弧开口的内侧壁上各固定垫一块非金属衬垫。

5.根据权利要求1所述的一种单晶硅棒的吊装夹具，其特征是：第一直杆（2）和第二直杆（3）的结构相同，呈人字形布置，相对于吊环（1）的下端左右对称。

6.根据权利要求1所述的一种单晶硅棒的吊装夹具，其特征是：第一弧形连杆（6）和第二弧形连杆（4）的结构相同，相对于吊环（1）的下端左右对称。

7.根据权利要求1所述的一种单晶硅棒的吊装夹具，其特征是：第一弧形连杆（6）和第二弧形连杆（4）的圆弧开口的内侧壁上各固定垫一块非金属衬垫，两块非金属衬垫结构相同，相对于吊环（1）的下端左右对称。

8.根据权利要求7所述的一种单晶硅棒的吊装夹具，其特征是：第一非金属衬垫（7）和第二非金属衬垫（8）的圆弧角均小于第一弧形连杆（6）和第二弧形连杆（4）下段的半圆弧形杆的圆弧角。

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