适用于硬轴单晶炉内置加料器的转移系统的制作方法



1.本实用新型涉及硬轴单晶炉领域,尤其是涉及一种适用于硬轴单晶炉内置加料器的转移系统。


背景技术:



2.现有技术中,参考专利一种适用于硬轴单晶炉内置加料器的推车(公告号cn217378093u)所示,内置加料器的转移工装是与推车车体通过插拔结构实现分离和结合,推车车体翻转机构会带动承载有内置加料器的转移工装进行翻转的动作,即推车可以实现内置加料器的翻转装料以及将内置加料器转移至副炉室功能。为实现翻转以及转移稳定性,其体积相对较大,重量较大,因此人力移动过程中较为困难,同时由于内置加料器装料过程也是需要由转移工装承载,那么内置加料器与转移工装就相对比较固定。但是内置加料器内料冷却和卸载需要较长时间,这就需要等待内置加料器回到转移工装以及推车上以后才能再次装料,这大大延长了单次加料时间。


技术实现要素:



3.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适用于硬轴单晶炉内置加料器的转移系统。
4.根据本实用新型的适用于硬轴单晶炉内置加料器的转移系统,所述转移系统包括:
5.内置加料器放置车,用于内置加料器的翻转和转移,所述内置加料器放置车包括机架和翻转机构,所述翻转机构转动连接在所述机架顶部的一侧,所述翻转机构包括支撑架、夹持机构、底托和浮动缓冲件,所述支撑架的两侧与所述机架转动连接,所述支撑架一端面从上到下间隔固定有多个夹持机构,所述支撑架底部垂直固定有所述底托,所述底托上设置有浮动缓冲件,所述浮动缓冲件在内置加料器放置在底托上时产生浮动;
6.转移工装,用于将内置加料器转移进或出单晶炉副炉室,所述转移工装包括主体支架、承托机构、抱夹机构和传动机构,所述承托机构与所述主体支架沿上下方向滑移配合,所述承托机构包括托板和挂接母座,所述托板左右两端与所述主体支架沿上下方向滑移配合,所述托板上可拆卸固定所述挂接母座,所述抱夹机构包括两个对称设置的第一抱夹和第二抱夹,所述第一抱夹和所述第二抱夹沿水平方向间隔开,所述第一抱夹和所述第二抱夹分别与所述主体支架水平滑移配合;所述主体支架的左右两端对称设有一个传动机构,两个所述传动机构的一端与所述托板连接,其另一端与所述抱夹机构连接,所述托板沿上下方向在第一位置和第二位置之间可移动,当所述托板向下移动到所述第二位置时,在所述传动机构的带动下,所述第一抱夹和所述第二抱夹朝向靠近彼此的方向移动以处于抱夹状态;
7.转移推车,用于转移工装的运输。
8.在本实用新型的一些实施例中,所述托板的前端具有适于内置加料器的支撑轴通
过的贯穿孔一,所述挂接母座呈上端敞口的圆筒状,所述挂接母座的内部限定形成容纳所述连接头的内腔,所述挂接母座的底部中心开设有与所述贯穿孔一相对应的贯穿孔二。
9.在本实用新型的一些实施例中,所述转移系统还包括与所述挂接母座配合使用的接头工装,所述接头工装包括连接板、圆管和连接头,所述连接板的下表面中心处垂直固定连接所述圆管,所述圆管的下部套接所述连接头,所述连接头具有导向面,所述圆管的内径与所述支撑轴的外径相配适,所述支撑轴的顶部从下而上伸入所述圆管中固定。
10.在本实用新型的一些实施例中,所述浮动缓冲件包括固定板、浮动板、压缩弹簧一和台阶螺丝,所述固定板固定于所述底托下方,所述固定板通过多个周向设置的台阶螺丝与所述浮动板连接,所述浮动板位于所述固定板的上方,且与所述固定板平行设置,每个所述台阶螺丝的外侧套设有压缩弹簧一,所述压缩弹簧一的上端与所述浮动板下表面连接,其下端与所述底托连接。
11.在本实用新型的一些实施例中,所述内置加料器放置车还包括石英锥保持机构,所述石英锥保持机构固定于所述支撑架的下部,所述石英锥保持机构具有与所述内置加料器的侧壁相配适的切面,所述石英锥保持机构通过所述切面与所述内置加料器的底部卡接。
12.在本实用新型的一些实施例中,所述夹持机构包括固定半环、活动半环和基座,所述固定半环固定在基座上,所述基座垂直固定于所述支撑架上,所述固定半环的一端通过转动连接件与活动半环的一端铰接,所述活动半环可相对固定半环打开和关闭,所述活动半环相对固定半环关闭时,所述活动半环和所述固定半环限定形成夹持所述内置加料器的圆环,所述固定半环远离转动连接件的一端中部垂直固定有连接轴,所述连接轴上转动连接锁止件,所述活动半环远离所述转动连接件的一端开设有与所述连接轴相配适的凹槽。
13.在本实用新型的一些实施例中,所述主体支架上对称安装有两个套筒,所述转移推车上竖直向上安装有与两个套筒对应设置的顶尖;
14.所述转移工装上还设置有弹性复位机构,所述弹性复位机构包括底板、压缩弹簧二和导向杆,所述底板通过多个调节螺栓水平固定于所述主体支架上端水平杆上,多个所述导向杆从下而上依次穿过水平杆、底板和托板,多个所述导向杆的底部固定在所述水平杆上,多个所述导向杆上套设压缩弹簧二,多个所述导向杆的顶部穿过所述托板,并与托板固定连接,多个所述压缩弹簧二的上端与所述托板的下表面连接,其下端与所述底板连接。
15.在本实用新型的一些实施例中,所述转移工装在所述主体支架上部的左右两端对称固定一个滑轨一,两个所述滑轨一竖向设置,所述托板的左右两端垂直对称固定有与两个所述滑轨一相对应的滑块一,所述托板通过所述滑块一与所述滑轨一滑移配合,所述主体支架的下部水平固定水平滑轨,所述第一抱夹和所述第二抱夹分别安装一个水平滑块,两个所述水平滑块与所述水平滑轨滑移配合。
16.在本实用新型的一些实施例中,所述传动机构包括竖向连杆、倾斜连杆、连接块一、连接块二和连接块三,两个所述滑块一上分别固定有连接块一,两个所述水平滑块相互靠近的一端对称固定有连接块三,所述主体支架下部的左右两端对称固定一个滑轨二,两个所述滑轨二竖向设置,所述滑轨二位于所述滑轨一和所述水平滑轨之间,两个所述滑轨二上分别滑移配合滑块二,两个所述滑块二上对称固定所述连接块二,所述竖向连杆的上端与所述连接块一转动连接,所述竖向连杆的下端与所述连接块二的一端转动连接,所述
倾斜连杆的上端与所述连接块二转动连接,所述倾斜连杆的下端与所述连接块三转动连接。
17.在本实用新型的一些实施例中,所述竖向连杆包括连杆一和连杆二,所述连杆一的一端设有螺纹,所述连杆二的一端开设有螺纹孔,所述连杆一的一端与所述连杆二的螺纹孔螺纹连接,并通过紧固螺母螺纹紧固,以使得所述竖向连杆的整体长度可调。
18.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
19.图1是根据本实用新型一个实施例的用于适用于硬轴单晶炉内置加料器的转移系统在转移推车将转移工装连接到取晶臂时的示意图;
20.图2是根据本实用新型一个实施例的用于适用于硬轴单晶炉内置加料器的转移系统在内置加料器放置车将内置加料器连接到转移工装时的示意图;
21.图3是本实用新型中转移工装的结构示意图;
22.图4是本实用新型中转移工装的俯视图;
23.图5是本实用新型中挂接母座的结构示意图;
24.图6是本实用新型中传动机构的结构示意图;
25.图7是本实用新型中弹性复位机构的结构示意图;
26.图8是本实用新型中竖向连杆的结构示意图;
27.图9是根据本实用新型一个实施例在隐藏转移工装部分结构后,内置加料器与硬轴籽晶轴连接的立体图;
28.图10是根据本实用新型一个实施例的接头工装连接内置加料器和挂钩组件的局部剖视图;
29.图11是本实用新型中内置加料器放置车在夹持机构关闭时的结构示意图;
30.图12是本实用新型中内置加料器放置车在夹持机构打开时的结构示意图;
31.图13是本实用新型中浮动缓冲件和石英锥保持机构的放大图;
32.图14是图13的剖视图;
33.图15是本实用新型中抱夹机构的结构示意图;
34.图16是本实用新型中转移推车的结构示意图。
35.附图标记:
36.转移系统1000;
37.内置加料器放置车100;
38.机架10,底部框架11,上支架12,轴承座13,减速机14,角度编码器15,手轮16,扶手17,脚轮18,搭扣121,激光定位器111,地刹器112;
39.翻转机构20,支撑架21,浮动缓冲件22,底托23,固定板221、浮动板222、缓冲垫块223,压缩弹簧一224,台阶螺丝225,防护板226,减重孔2261;
40.石英锥保持机构30,切面31;
41.夹持机构40;固定半环41,活动半环42,基座43,转动连接件44,卡扣组件45,保护垫片46,连接轴411,锁止件412,凹槽421,卡扣公头451,卡扣母头452,通道461;
42.转移工装200;
43.主体支架210,支架一211,支架二212,同心调整结构213,夹持轴214,套筒215,滑轨一216,滑块一2161,滑轨二217,滑块二2171,水平滑轨218,水平滑块2181,半环形板219,水平杆2111。
44.承托机构220,托板2201,挂接母座2202,内腔2203,贯穿孔一2204,贯穿孔二2205;
45.抱夹机构230,第一抱夹231,第二抱夹232;
46.传动机构240,竖向连杆241,倾斜连杆242,连接块一243,连接块二244,连接块三245,连杆一2411,连杆二2412,螺纹孔2413,紧固螺母2414;
47.弹性复位机构250,底板251,压缩弹簧二252,导向杆253,调节螺栓254,防磨垫块255,台阶256;
48.转移推车300;
49.车体310,矩形安装架320,顶尖330;
50.接头工装400;
51.连接板410,圆管420,连接头430,导向面431,销孔421,销轴422;
52.内置加料器500;
53.料管510,支撑轴520,石英锥530;
54.u形接头组件600,u形环610;
55.硬轴籽晶轴700,旋转连接机构710;
56.挂钩组件800,挂钩810;
57.取晶臂900。
具体实施方式
58.下面详细描述本实用新型的实施例,所述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。
59.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性和/或其他材料的使用。
60.下面参考图1-图16描述根据本实用新型实施例的适用于硬轴单晶炉内置加料器的转移系统1000,转移系统1000包括内置加料器放置车100、转移工装200和转移推车300,内置加料器放置车100用于内置加料器500的翻转和位置的转移,转移工装200用于将内置加料器500转移进或出单晶炉副炉室,转移推车300用于转移工装200的运输。转移工装200与单晶炉的旋转与提升机构(下述简称取晶臂900)配合使用,取晶臂900适于上下移动以及转动转移工装200使得内置加料器500转移至副炉室内,并将内置加料器500与硬轴籽晶轴700连接,加料完成后取晶臂900带动转移工装200移动至副炉室内,转移工装200与内置加
料器500连接后,内置加料器500与硬轴籽晶轴700脱离,取晶臂900带动转移工装200退出副炉室。
61.参考图11-14所示,内置加料器放置车100包括机架10和翻转机构20,翻转机构20转动连接在机架10顶部的一侧,翻转机构20包括支撑架21、夹持机构40、底托23和浮动缓冲件22,支撑架21的两侧与机架10转动连接,支撑架21一端面从上到下间隔固定有多个夹持机构40,支撑架21底部垂直固定有底托23,底托23上设置有浮动缓冲件22,浮动缓冲件22在内置加料器500放置在底托23上时产生浮动,以起到缓冲作用;
62.参考图3和图4所示,转移工装200包括主体支架210、承托机构220、抱夹机构230和传动机构240,承托机构220与主体支架210沿上下方向滑移配合,承托机构220包括托板2201和挂接母座2202,托板2201左右两端与主体支架210沿上下方向滑移配合,托板2201上可拆卸固定挂接母座2202,抱夹机构230包括两个对称设置的第一抱夹231和第二抱夹232,第一抱夹231和第二抱夹232沿水平方向间隔开,第一抱夹231和第二抱夹232分别与主体支架210水平滑移配合;主体支架210的左右两端对称设有一个传动机构240,两个传动机构240的一端与托板2201连接,其另一端与抱夹机构230连接,托板2201沿上下方向在第一位置和第二位置之间可移动,第一位置为未放置内置加料器500时,托板2201的初始位置,换言之,第一位置是托板2201的最高点;第二位置为放置内置加料器500后,托板2201向下运动的最低位置,换言之,第二位置是托板2201的最低点。当托板2201向下移动到第二位置时,在传动机构240的带动下,第一抱夹231和第二抱夹232朝向靠近彼此的方向移动以处于抱夹状态。当托板2201向上复位至第一位置时,第一抱夹231和第二抱夹232背向运动使抱夹机构230处于打开的初始状态。
63.参考图11和图12所示,可以理解的是,放置内置加料器500时,翻转机构20转至竖直状态,打开夹持机构40,将内置加料器500从上至下放入翻转机构20的夹持机构40中,内置加料器500压在浮动缓冲件22上,浮动缓冲件22产生浮动,再将夹持机构40锁紧。由于翻转机构20采用不锈钢材质,内置加料器500为石英材质,因此将内置加料器500与底托23之间的硬着落转变成软着落,大大减少对内置加料器500的冲击,减少了内置加料器500破碎的风险,同时延长内置加料器放置车100的使用寿命。
64.往内置加料器500加硅料时,先转动翻转机构20使其倾斜,从而方便加料,由于石英锥保持机构30的设置,当内置加料器500倾斜时,石英锥保持机构30能够托起内置加料器500侧壁的底部,防止内置加料器500底部移动,从而保证料管510与石英锥530之间的密封状态,防止漏料。
65.参考图3-图8所示,下面具体介绍本实用新型转移系统1000中的转移工装200。
66.在本实用新型的一些实施例中,参考图6所示,托板2201的前端具有适于内置加料器500的支撑轴520通过的贯穿孔一2204,参考图5所示,挂接母座2202呈上端敞口的圆筒状,挂接母座2202的内部限定形成容纳连接头430的内腔2203,挂接母座2202的底部中心开设有与贯穿孔一2204相对应的贯穿孔二2205。
67.可以理解的是,挂接时,取晶臂900夹持转移工装200,移动转移工装200使得内置加料器500的支撑轴520进入贯穿孔一2204和贯穿孔二2205中,上移转移工装200使得支撑轴520顶部的连接头430落入挂接母座2202的内腔2203中,内置加料器500的重力压在托板2201上,托板2201下移,传动机构240将托板2201的下降运动转换成第一抱夹231和第二抱
夹232相向运动,以使第一抱夹231和第二抱夹232对内置加料器500环抱夹持。本实用新型通过将连接头430固定在挂接母座2202中,只需要一组抱夹机构230即能实现内置加料器500的抱紧效果,因此大大缩短了转移工装200的长度,减小了体积,同时由于连接头430被固定,内置加料器500侧壁也被固定,因此可以避免出现类似单摆的运动,防止料管510在转移过程中撞到周围物体,延长内置加料器500的使用寿命。
68.参考图3和图6所示,传动机构240有两个,两个传动机构240对称设置于主体支架210的左右两端,传动机构240的上端与托板2201连接,其下端与抱夹机构230连接,当内置加料器500放置于托板2201上时,托板2201下降,托板2201通过传动机构240带动第一抱夹231和第二抱夹232相向运动,以使第一抱夹231和第二抱夹232对内置加料器500环抱夹持,抱夹机构230呈夹紧状态。
69.在本实用新型的一些实施例中,参考图6所示,托板2201的前端中部开设有贯穿孔一2204,贯穿孔一2204的横截面呈u形,贯穿孔一2204贯穿托板2201的上下表面,且贯穿孔一2204延伸至托板2201的前端面,托板2201后端对称开设两个允许导向杆253通过的圆孔,托板2201的左右两端的后侧与滑块一2161固定连接。托板2201左右两侧与传动机构240连接。内腔2203的底部呈倒圆锥状,贯穿孔二2205从挂接母座2202的底部中心延伸至边沿,贯穿孔二2205的横截面呈u形。
70.在本实用新型的一些实施例中,参考图3和图7所示,转移工装200还包括弹性复位机构250,弹性复位机构250底部固定在主体支架210的水平杆2111上,弹性复位机构250顶部与托板2201相连,当内置加料器500上方的连接头430放置于托板2201上时,托板2201下降,弹性复位机构250向下压缩,以使第一抱夹231和第二抱夹232对内置加料器500环抱夹持,内置加料器500上方的连接头430脱离托板2201时,弹性复位机构250向上复位带动托板2201、传动机构240向上运动,第一抱夹231和第二抱夹232背向运动,以使第一抱夹231和第二抱夹232具有允许内置加料器500通过的开口,抱夹机构230呈打开状态。弹性复位机构250的设置,使得连接头430向上运动离开托板2201时,弹性复位机构250自动复位,抱夹机构230打开。
71.具体地,在本实用新型的一些实施例中,参考图7所示,弹性复位机构250包括底板251、压缩弹簧二252和导向杆253,底板251的两端分别通过两个调节螺栓254螺纹连接于主体支架210上端的水平杆2111上,多个导向杆253从下而上依次穿过水平杆2111、底板251和托板2201,多个导向杆253的底部固定在水平杆2111上,多个导向杆253上套设压缩弹簧二252,多个导向杆253的顶部穿过托板2201,多个压缩弹簧二252的上端与托板2201的下表面连接,其下端与底板251连接。导向杆253的数量可以为2-5个,例如2个、3个、4个或5个,本实施例中,导向杆253和压缩弹簧二252的数量均为2个。优选地,导向杆253在压缩弹簧二252的上下两端分别套设防磨垫块255,防磨垫块255具有台阶256,台阶256位于远离压缩弹簧二252的一端,上、下两个防磨垫块255分别通过台阶256伸入至托板2201、底板251对应的孔中,防磨垫块255和台阶256采用聚四氟乙烯材质,一方面可以防止压缩弹簧二252与托板2201和底板251摩擦产生金属粉末,另一方面对导向杆253起到导向润滑作用,防止导向杆253与托板2201和底板251产生摩擦。弹性复位机构250是利用压缩弹簧二252弹力使托板2201恢复原位,通过调节四个调节螺栓254的旋入和旋出可以调节底板251的高度位置,进而调节压缩弹簧二252的压缩量达到调节弹力和调节托板2201运动行程的目的。由于水平
杆2111是固定不动的,导向杆253与水平杆2111固定连接,因此导向杆253也是固定不动的,转移工装200未放置内置加料器500时,托板2201位置也是固定不动的,通过向下旋入四个调节螺栓254,调节螺栓254将底板251顶起,使得压缩弹簧二252进一步压缩,进而剩余的压缩量变小,从而可以控制内置加料器500的运动行程和抱夹机构230的抱紧程度,以此适应不同直径的内置加料器500。
72.在本实用新型的一些实施例中,参考图6所示,主体支架210上部的左右两端对称固定一个滑轨一216,两个滑轨一216竖向设置,托板2201的左右两端垂直对称固定有与两个滑轨一216相对应的滑块一2161,两个滑块一2161通过螺栓分别固定在托板2201的左右两端,托板2201通过滑块一2161与滑轨一216在上下方向上滑移配合。
73.在本实用新型的一些实施例中,参考图3和图6所示,主体支架210的下部水平固定水平滑轨218,第一抱夹231和第二抱夹232分别安装一个水平滑块2181,两个水平滑块2181与水平滑轨218滑移配合。
74.在本实用新型的一些实施例中,参考图6所示,传动机构240包括竖向连杆241、倾斜连杆242、连接块一243、连接块二244和连接块三245,两个滑块一2161上对称固定有连接块一243,两个水平滑块2181相互靠近的一端对称固定有连接块三245,主体支架210下部的左右两端对称固定一个滑轨二217,两个滑轨二217竖向设置,滑轨二217位于滑轨一216和水平滑轨218之间,两个滑轨二217上分别滑移配合滑块二2171,两个滑块二2171上对称固定连接块二244,竖向连杆241的上端与连接块一243转动连接,竖向连杆241的下端与连接块二244的一端转动连接,倾斜连杆242的上端与连接块二244转动连接,倾斜连杆242的下端与连接块三245转动连接。以位于主体支架210左端的传动机构240为例,托板2201上下移动,依次带动竖向连杆241、连接块一243上下移动,连接块一243的上下移动带动倾斜连杆242顺时针或逆时针转动,进而带动第一抱夹231相对第二抱夹232背向或相向运动。
75.在本实用新型的一些实施例中,参考图8所示,竖向连杆241包括连杆一2411和连杆二2412,连杆一2411的一端设有螺纹,连杆二2412的一端开设有螺纹孔2413,连杆一2411的一端与连杆二2412的螺纹孔2413螺纹连接,并通过紧固螺母2414螺纹紧固。通过调整连杆一2411旋入螺纹孔2413的深度来调整竖向连杆241的整体长度,使得第一抱夹231和第二抱夹232对称,且可以对第一抱夹231和第二抱夹232的抱紧程度进行微调。
76.在本实用新型的一些实施例中,参考图3所示,主体支架210的底部垂直固定半环41形板,半环形板219具有与内置加料器500相配适的半圆形槽。半环形板219采用聚四氟乙烯材质,半环形板219起到限位、定位以及导向作用,首先,可以防止内置加料器500撞到转移工装200,限制内置加料器500继续朝向主体支架210运动;其次,半环形板219具有与内置加料器500相配适的半圆形槽,因此可以定位内置加料器500;再次,当转移工装200前移去连接内置加料器500时,可以导向内置加料器500。
77.在本实用新型的一些实施例中,参考图3和图4所示,主体支架210包括支架一211和支架二212,支架一211上安装上述托板2201、抱夹机构230等结构,支架一211远离抱夹机构230的一侧通过四个同心调整结构213连接支架二212,支架二212远离支架一211的一侧螺纹垂直连接夹持轴214,主体支架210不是本实用新型的发明点,其具体结构参考实用新型专利(公开号cn217149380u),这里不再详细描述,支架一211远离抱夹机构230的一侧下部对称固定连接套筒215,套筒215用于在将转移工装200放置在内置加料器放置车100时,
将转移工装200与所述转移推车300上的顶尖330连接。
78.在本实用新型的一些实施例中,参考图9和图10所示,转移系统1000还包括与挂接母座2202配合使用的接头工装400,接头工装400包括连接板410、圆管420和连接头430,连接板410的下表面中心处垂直固定连接圆管420,圆管420的下部套接连接头430,连接头430具有导向面431,圆管420的内径与支撑轴520的外径相配适,支撑轴520的顶部从下而上伸入圆管420中固定。
79.进一步地,导向面431为光滑过渡的弧面。例如,导向面431为向外凸起的弧面,或者导向面431为向内凹陷的弧面。导向面431的设置使得连接头430放入挂接母座2202后能够实现自定心的效果。圆管420的内径与支撑轴520的外径相配适,圆管420在连接头430的上方水平开设有销孔421,支撑轴520的顶部从下而上伸入圆管420中,并通过销轴422穿过销孔421固定。进一步地,连接板410、圆管420和连接头430一体成型。连接板410通过多个螺栓与挂钩组件800连接,挂钩组件800的挂钩810挂载在u形接头组件600的u形环610上,硬轴籽晶轴700通过旋转连接机构710与的上端与u形接头组件600连接,本实用新型中u形接头组件600、旋转连接机构710和u形接头组件600不是本实用新型的发明点,其具体结构参考实用新型专利(公开号cn217149406u),这里不再详细描述。
80.参考图1和图16所示,下面具体介绍本实用新型转移系统1000中的转移推车300,转移推车300用于与转移工装200配合使用,用于转移工装200的运输。
81.例如,参照图16所示,转移推车300包括车体310,车体310的中部垂直向上焊接矩形安装架320,矩形安装架320的左右两端的中部对称固定连接一个与套筒215相配合的顶尖330,转移推车300仅用于内置加料器500的转移,不进行翻转动作,体积大大减小,更加轻便。
82.参考图11-15所示,下面具体介绍本实用新型中的内置加料器放置车100。
83.在本实用新型的一些实施例中,参考图11-图14所示,浮动缓冲件22包括固定板221、浮动板222、压缩弹簧一224和台阶256螺丝225,固定板221焊接于底托23下方,固定板221通过多个周向设置的台阶256螺丝225与浮动板222连接,浮动板222位于固定板221的上方,且与固定板221平行设置,多个台阶256螺丝225依次向上穿过固定板221、底托23,并与浮动板222螺纹连接,每个台阶256螺丝225的外侧套设有压缩弹簧一224,压缩弹簧一224的上端与浮动板222下表面连接,其下端与底托23连接。
84.进一步地,参考图13和图14所示,相邻两个台阶256螺丝225之间设有缓冲垫块223,缓冲垫块223的底部固定在底托23上,缓冲垫块223进一步起到缓冲作用。弹性垫块可以为橡胶垫块。
85.在本实用新型的一些实施例中,参考图13和图14所示,浮动板222的上方固定有防护板226,防护板226的横截面积大于浮动板222的横截面积,防护板226为聚四氟乙烯垫板,防护板226作用是承托内置加料器500,避免内置加料器500与金属材料的浮动板222直接接触,减少冲击,同时防护板226采用聚四氟乙烯材料,能耐高温,以适应加料完成后刚出炉的高温状态的内置加料器500。防护板226、浮动板222、底托23和固定板221的中心处均开设有减重孔2261,起到减重作用。
86.在本实用新型的一些实施例中,参考图11、图13和图14所示,转移系统1000还包括石英锥保持机构30,石英锥保持机构30固定于支撑架21的下部,石英锥保持机构30呈u形板
状,且石英锥保持机构30开口朝向内置加料器500设置,石英锥保持机构30与内置加料器500接触的两侧面分别具有与内置加料器500相配适的弧形的切面31。石英锥保持机构30通过切面31与内置加料器500侧壁的底部卡接。内置加料器500的下部刚好卡入上述两个切面31中,当内置加料器500倾斜时,石英锥保持机构30能够托起内置加料器500侧壁的底部,防止内置加料器500底部移动,从而保证料管510与石英锥保持机构30之间的密封状态,防止漏料。进一步地,两个侧挡板的上端面的也具有切面31,以使内置加料器500在上移的过程中不会被损坏。
87.在本实用新型的一些实施例中,参考图11、图12和图15所示,夹持机构40包括固定半环41、活动半环42和基座43,基座43垂直固定于支撑架21上,基座43远离支撑架21的一端开设有半圆形槽,固定半环41固定在基座43的半圆形槽内,固定半环41的一端通过转动连接件44与活动半环42的一端铰接,活动半环42可相对固定半环41打开和关闭,活动半环42相对固定半环41关闭时,活动半环42和固定半环41共同限定形成夹持内置加料器500的圆环,固定半环41远离转动连接件44的一端中部垂直固定有连接轴411,连接轴411上转动连接锁止件412,活动半环42远离转动连接件44的一端开设有与连接轴411相配适的凹槽421。锁止件412有两种状态,当需要活动半环42相对固定半环41关闭时,锁止件412转动至与凹槽421垂直,实现抱紧夹持状态;当需要打开时,锁止件412转动至与凹槽421平行,向外打开活动半环42。转动连接件44可以为合页,也可以为销轴422等其他可以实现转动的连接件。
88.在本实用新型的一些实施例中,参考图15所示,夹持机构40上还设置有卡扣组件45,卡扣组件45包括卡扣公头451和卡扣母头452,卡扣母头452安装在基座43靠近转动连接件44的一侧,卡扣公头451安装于活动半环42靠近转动连接件44的一端,当活动半环42相对固定半环41打开时,卡扣公头451与卡扣母头452卡扣连接,如此可以防止活动半环42随意摆动。
89.在本实用新型的一些实施例中,参考图15,固定半环41和活动半环42靠近内置加料器500的一侧圆周等间隔安装有多个保护垫片46,相邻保护垫片46之间留有允许硅料粉末通过的通道461,在往内置加料器500内加硅料时,洒在内置加料器500外的硅料粉末不会拥堵在夹持机构40上,可以防止硅料粉末对内置加料器500的磨损,硅料粉料通过通道461落下。
90.在本实用新型的一些实施例中,参考图11和图12所示,机架10包括底部框架11和上支架12,底部框架11的一端垂直向上安装上支架12,上支架12靠近翻转机构20的一端对称安装一个轴承座13,两个轴承座13位于支撑架21的两侧,支撑架21的两侧中部分别固定一个转轴,支撑架21的两侧分别通过转轴与轴承座13转动连接,其中一个转轴穿过轴承座13后依次与减速机14、角度编码器15连接,减速机14与手轮16连接。通过转动手轮16,实现翻转机构20的转动,通过设置角度编码器15,可以实时精准显示出翻转机构20相对于水平面的翻转角度,实现翻转角度的可控性。
91.在本实用新型的一些实施例中,参考图11所示,上支架12远离翻转机构20的一侧通过搭扣121转动连接扶手17,如此,可以实现扶手17的可折叠,一方面可以节省空间,另一方面在向内置加料器500内加料时避免碰伤作业人员。
92.在本实用新型的一些实施例中,参考图11和图16所示,转移推车300车体310的底部、以及内置加料器放置车100的底部均安装有脚轮18、地刹器112和激光定位器111,脚轮
18用于实现两种车位置的移动,激光定位器111用来将两种车移动至地面标记的位置,进行精准定位;地刹器112用来固定两种车,防止车移动。
93.加料过程:
94.(1)转移工装200与取晶臂900连接:通过转移推车300上的激光定位器111将承载有转移工装200的转移推车300根据地面标识进行定位,然后踏下转移推车300上的地刹器112对转移推车300固定。取晶臂900的滑台前移与转移工装200的夹持轴214挂接,取晶臂900向上提升设定高度后转移工装200与转移推车300分离,然后解除转移推车300上的地刹器112将其移走,取晶臂900的滑台后移至限位。
95.(2)加料:将承载装有硅料的内置加料器500的内置加料器放置车100解除其上的地刹器112,从加料间推至单晶炉处,通过内置加料器放置车100上的激光定位器111根据地面标识进行定位,转动手轮16,实现翻转机构20转动到竖直状态。取晶臂900的滑台前移带动转移工装200前移实现支撑轴520滑入托板2201的贯穿孔一2204和挂接母座2202的贯穿孔二2205中,然后取晶臂900带动转移工装200上移至设定高度,支撑轴520顶部的连接头430落入挂接母座2202内,同时在内置加料器500的重力作用下转移工装200抱夹机构230动作抱紧内置加料器500。然后取晶手臂后移至限位后,带动转移工装200和内置加料器500一起旋转到副炉室方向,取晶臂900向前平移使挂钩组件800的挂钩810挂载落入u形接头组件600的u形环610内,取晶臂900下移,在转移工装200的弹性复位机构250作用下抱夹机构230打开,然后取晶臂900带动转移工装200后移并旋转至设定位置,这时内置加料器500与硬轴籽晶轴700连接,最后通过硬轴籽晶轴700带动内置加料器500下降实现加料。
96.(3)内置加料器500卸载:完成加料后,籽晶轴带动内置加料器500提升至副炉室内,冷却达到设定时间后,打开副炉室门,取晶臂900带动转移工装200旋转到副炉室方向,取晶臂900的滑台前移带动转移工装200前移实现支撑轴520滑入托板2201和挂接母座2202的贯穿孔中,然后取晶臂900带动转移工装200下移至设定高度,这时支撑轴520顶部的连接头430落入挂接母座2202内,同时在内置加料器500的重力作用下转移工装200抱夹机构230动作抱紧内置加料器500。然后取晶手臂后移至限位后,挂钩组件800的挂钩810与u形接头组件600的u形环610自动脱离,取晶手臂带动转移工装200和内置加料器500一起旋出副炉室,取晶臂900前移带动内置加料器500移动至内置加料器放置车100正上方,取晶臂900下降直到内置加料器500降落到内置加料器放置车100上,在转移工装200的弹性复位机构250作用下抱夹机构230打开,取晶臂900后移实现转移工装200和内置加料器500分离,等待下次加料。
97.(4)多次加料:下一内置加料器500在内置加料器放置车100上提前执行装料,待再次加料,待转移工装200和上一内置加料器500分离后,上一内置加料器放置车100将上一内置加料器500运走,下一内置加料器放置车100激光定位后,取晶臂900下移,转移工装200与下一内置加料器500连接,开始下一轮向单晶炉加料过程;
98.(5)转移工装200卸载:在全部加料完成后,取晶臂900带动转移工装200下移,使得转移工装200的套筒215套在转移推车300的顶尖330上实现二者的快速连接。
99.在步骤(4)中,下一内置加料器放置车100执行装料的时间与上一个内置加料器500关系不大,可以在上一内置加料器500加完硅料之后、与上一内置加料器500同时加硅料、在与取晶臂900连接的过程中、在内置加料器500向单晶炉加料的过程中,或者上一内置
加料器500在卸载和冷却的过程中,均可以,只要转移工装200和上一内置加料器500分离完成前,下一内置加料器放置车100完成执行装料即可,目的是为了节约时间,不影响向单晶炉加料。
100.本实用新型的转移系统1000其转移工装200是与内置加料器放置车100是完全分离的,即内置加料器放置车100仅用来料管510装料和运输,转移工装200仅用来将料管510转移至副炉室,这大大缩小了转移工装200与内置加料器放置车100的体积,减低了重量,降低了人力移动的困难。同时由于转移工装200不在与内置加料器放置车100有结构连接,这使得内置加料器500在冷却和卸载的过程中,另一内置加料器放置车100可以执行装料,待再次加料,则一台转移工装200可以对应多台内置加料器放置车100,这不仅节省了成本并且缩短了单次加料时间。
101.现有技术中,正常单次加料需要2-3小时,长晶过程一共加料2-4次,使用本发明的转移系统和转移方法后单次加料时间仅需1-1.5小时,单次加料至少可以节约一半时间,长晶过程共可以节省2-6小时。
102.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。
103.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。
104.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。
105.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。
106.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。
107.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。

技术特征:


1.一种适用于硬轴单晶炉内置加料器的转移系统,其特征在于,所述转移系统包括:内置加料器放置车,用于内置加料器的翻转和转移,所述内置加料器放置车包括机架和翻转机构,所述翻转机构转动连接在所述机架顶部的一侧,所述翻转机构包括支撑架、夹持机构、底托和浮动缓冲件,所述支撑架的两侧与所述机架转动连接,所述支撑架一端面从上到下间隔固定有多个夹持机构,所述支撑架底部垂直固定有所述底托,所述底托上设置有浮动缓冲件,所述浮动缓冲件在内置加料器放置在底托上时产生浮动;转移工装,用于将内置加料器转移进或出单晶炉副炉室,所述转移工装包括主体支架、承托机构、抱夹机构和传动机构,所述承托机构与所述主体支架沿上下方向滑移配合,所述承托机构包括托板和挂接母座,所述托板左右两端与所述主体支架沿上下方向滑移配合,所述托板上可拆卸固定所述挂接母座,所述抱夹机构包括两个对称设置的第一抱夹和第二抱夹,所述第一抱夹和所述第二抱夹沿水平方向间隔开,所述第一抱夹和所述第二抱夹分别与所述主体支架水平滑移配合;所述主体支架的左右两端对称设有一个传动机构,两个所述传动机构的一端与所述托板连接,其另一端与所述抱夹机构连接,所述托板沿上下方向在第一位置和第二位置之间可移动,当所述托板向下移动到所述第二位置时,在所述传动机构的带动下,所述第一抱夹和所述第二抱夹朝向靠近彼此的方向移动以处于抱夹状态;转移推车,用于转移工装的运输。2.根据权利要求1所述的适用于硬轴单晶炉内置加料器的转移系统,其特征在于,所述托板的前端具有适于内置加料器的支撑轴通过的贯穿孔一,所述挂接母座呈上端敞口的圆筒状,所述挂接母座的内部限定形成容纳连接头的内腔,所述挂接母座的底部中心开设有与所述贯穿孔一相对应的贯穿孔二。3.根据权利要求2所述的适用于硬轴单晶炉内置加料器的转移系统,其特征在于,还包括与所述挂接母座配合使用的接头工装,所述接头工装包括连接板、圆管和所述连接头,所述连接板的下表面中心处垂直固定连接所述圆管,所述圆管的下部套接所述连接头,所述连接头具有导向面,所述圆管的内径与所述支撑轴的外径相配适,所述支撑轴的顶部从下而上伸入所述圆管中固定。4.根据权利要求1所述的适用于硬轴单晶炉内置加料器的转移系统,其特征在于,所述浮动缓冲件包括固定板、浮动板、压缩弹簧一和台阶螺丝,所述固定板固定于所述底托下方,所述固定板通过多个周向设置的台阶螺丝与所述浮动板连接,所述浮动板位于所述固定板的上方,且与所述固定板平行设置,每个所述台阶螺丝的外侧套设有压缩弹簧一,所述压缩弹簧一的上端与所述浮动板下表面连接,其下端与所述底托连接。5.根据权利要求1所述的适用于硬轴单晶炉内置加料器的转移系统,其特征在于,所述内置加料器放置车还包括石英锥保持机构,所述石英锥保持机构固定于所述支撑架的下部,所述石英锥保持机构具有与所述内置加料器的侧壁相配适的切面,所述石英锥保持机构通过所述切面与所述内置加料器的底部卡接。6.根据权利要求1所述的适用于硬轴单晶炉内置加料器的转移系统,其特征在于,所述夹持机构包括固定半环、活动半环和基座,所述固定半环固定在基座上,所述基座垂直固定于所述支撑架上,所述固定半环的一端通过转动连接件与活动半环的一端铰接,所述活动半环可相对固定半环打开和关闭,所述活动半环相对固定半环关闭时,所述活动半环和所
述固定半环限定形成夹持所述内置加料器的圆环,所述固定半环远离转动连接件的一端中部垂直固定有连接轴,所述连接轴上转动连接锁止件,所述活动半环远离所述转动连接件的一端开设有与所述连接轴相配适的凹槽。7.根据权利要求1所述的适用于硬轴单晶炉内置加料器的转移系统,其特征在于,所述主体支架上对称安装有两个套筒,所述转移推车上竖直向上安装有与两个套筒对应设置的顶尖;所述转移工装上还设置有弹性复位机构,所述弹性复位机构包括底板、压缩弹簧二和导向杆,所述底板通过多个调节螺栓水平固定于所述主体支架上端水平杆上,多个所述导向杆从下而上依次穿过水平杆、底板和托板,多个所述导向杆的底部固定在所述水平杆上,多个所述导向杆上套设压缩弹簧二,多个所述导向杆的顶部穿过所述托板,并与托板固定连接,多个所述压缩弹簧二的上端与所述托板的下表面连接,其下端与所述底板连接。8.根据权利要求1所述的适用于硬轴单晶炉内置加料器的转移系统,其特征在于,所述转移工装在所述主体支架上部的左右两端对称固定一个滑轨一,两个所述滑轨一竖向设置,所述托板的左右两端垂直对称固定有与两个所述滑轨一相对应的滑块一,所述托板通过所述滑块一与所述滑轨一滑移配合,所述主体支架的下部水平固定水平滑轨,所述第一抱夹和所述第二抱夹分别安装一个水平滑块,两个所述水平滑块与所述水平滑轨滑移配合。9.根据权利要求8所述的适用于硬轴单晶炉内置加料器的转移系统,其特征在于,所述传动机构包括竖向连杆、倾斜连杆、连接块一、连接块二和连接块三,两个所述滑块一上分别固定有连接块一,两个所述水平滑块相互靠近的一端对称固定有连接块三,所述主体支架下部的左右两端对称固定一个滑轨二,两个所述滑轨二竖向设置,所述滑轨二位于所述滑轨一和所述水平滑轨之间,两个所述滑轨二上分别滑移配合滑块二,两个所述滑块二上对称固定所述连接块二,所述竖向连杆的上端与所述连接块一转动连接,所述竖向连杆的下端与所述连接块二的一端转动连接,所述倾斜连杆的上端与所述连接块二转动连接,所述倾斜连杆的下端与所述连接块三转动连接。10.根据权利要求9所述的适用于硬轴单晶炉内置加料器的转移系统,其特征在于,所述竖向连杆包括连杆一和连杆二,所述连杆一的一端设有螺纹,所述连杆二的一端开设有螺纹孔,所述连杆一的一端与所述连杆二的螺纹孔螺纹连接,并通过紧固螺母螺纹紧固。

技术总结


本实用新型公开了一种适用于硬轴单晶炉内置加料器的转移系统,转移系统包括:内置加料器放置车,用于内置加料器的翻转和转移,内置加料器放置车包括机架和翻转机构,翻转机构转动连接在机架顶部的一侧,底托上设置有浮动缓冲件;转移工装,用于将内置加料器转移进或出单晶炉副炉室,转移工装包括主体支架、承托机构、抱夹机构和传动机构,承托机构与主体支架沿上下方向滑移配合,承托机构包括托板和挂接母座,托板左右两端与主体支架沿上下方向滑移配合,托板上可拆卸固定挂接母座,抱夹机构包括两个对称设置的第一抱夹和第二抱夹;两个传动机构的一端与托板连接,其另一端与抱夹机构连接;转移推车,用于转移工装的运输。用于转移工装的运输。用于转移工装的运输。


技术研发人员:

宋涛 汪佳 张理杰 蒋玉娇

受保护的技术使用者:

徐州鑫晶半导体科技有限公司

技术研发日:

2022.11.11

技术公布日:

2023/3/28

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