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一种带有移动升降装置的硅芯铸锭炉

2021-02-07 13:24:34

一种带有移动升降装置的硅芯铸锭炉

  技术领域

  本实用新型涉及硅芯铸锭炉,具体涉及一种带有移动升降装置的硅芯铸锭炉。

  背景技术

  硅芯铸锭炉是多晶硅转化为多晶硅芯工艺过程中的必备设备,而多晶硅又是光伏发电和半导体行业中的基础原料。多晶硅作为现代信息社会的关键支撑材料,是目前世界上最重要的多晶材料之一,它不仅是发展计算机与集成电路的主要功能材料,也是光伏发电利用太阳能的主要功能材料。

  一般的硅芯铸锭炉都没有炉体升降移动装置,都是采用直接将炉体下降到一定的位置,不能将炉体移出操作平台,容易造成铸锭好的硅芯取出困难,影响向石英坩埚内投入硅料等现象。

  实用新型内容

  针对上述技术问题,本实用新型提供了一种带有移动升降装置的硅芯铸锭炉,在硅芯铸锭炉作业过程中,通过将硅芯铸锭炉下炉体升降和移动,方便取出铸锭好的硅芯和向石英坩埚内投料,为作业提供了简单快捷的操作方法,同时提高了作业的时效性。

  为解决上述技术问题,本实用新型采用的一个技术方案是:一种带带有移动升降装置的硅芯铸锭炉,包括

  支架,支架上固定安装有上炉体;

  下炉体;

  上炉体和下炉体为分体式结构;

  驱动机构,驱动机构用于驱动所述的下炉体由支架的任一侧运动至上炉体正下方与上炉体配合。

  硅芯铸锭炉体使用驱动机构也即升降移动装置的作用如下:在硅芯铸锭炉作业过程中,通过将硅芯铸锭炉下炉体升降和移动,方便取出铸锭好的硅芯和向石英坩埚内投料,为作业提供了简单快捷的操作方法,同时提高了作业的时效性。

  在上述方案的基础上,作为优选,驱动机构包括移动机构,移动机构包括由支架一侧外延伸至支架另一侧的直线导轨,直线导轨上安装与该直线导轨滑动配合的升降底座,

  升降底座上安装升降机构,升降机构包括丝杆、丝杆滑块,丝杆滑块固定连接下炉体。

  在上述方案的基础上,作为优选,直线导轨包括导轨座,导轨座上端面并行设置设有导轨、齿条,直线导轨有两条,且并行设置,齿条设置在两条导轨的相对侧,升降底座上固定有电机,电机的输出轴连接换向器,换向器具有输入轴、同步转动且同轴的两个输出轴,两个输出轴位于换向器的相对两侧,两个输出轴均通过联轴器连接传动连接轴,传动连接轴连接传动轴,传动轴上安装与齿条配合的齿轮。

  在上述方案的基础上,作为优选,任一条传动连接轴上至少安装一个轴承座,轴承座内设置轴承,传动连接轴穿过轴承且与轴承内圈固定连接。

  在上述方案的基础上,作为优选,升降机构还包括导向机构,导向机构包括固定在升降底座上的升降导杆以及设置在升降导杆上的导杆套,导杆套与下炉体固定连接。

  在上述方案的基础上,作为优选,在导轨宽度方向上,升降底座上端面设有两列升降机构,两列升降机构对称设置,每列升降机构至少包括两个升降机构。

  在上述方案的基础上,作为优选,每列升降机构的数量为两个,升降机构包括第一升降机构、第二升降机构、第三升降机构、第四升降机构,还包括减速电机,减速电机的驱动轴连接第一T型换向器的输入轴,第一T型换向器具有第一输出轴一、第一输出轴二,第一输出轴一连接第一联轴器一,第一联轴器一连接第一传动轴一,第一传动轴一连接第二T型换向器的输入轴,第二T型换向器具有第二输出轴一、第二输出轴二,第二输出轴一连接第一涡轮蜗杆减速机的输入轴,第一涡轮蜗杆减速机的输出轴连接第一升降机构的丝杆,第二输出轴二连接第二涡轮蜗杆减速机的输入轴,第二涡轮蜗杆减速机的输出轴连接第二升降机构的丝杆;第一输出轴二连接第一联轴器二,第一联轴器二连接第一传动轴二,第一传动轴二连接第三T型换向器的输入轴,第三T型换向器具有第三输出轴一、第三输出轴二,第三输出轴一连接第三涡轮蜗杆减速机的输入轴,第三涡轮蜗杆减速机的输出轴连接第三升降机构的丝杆,第三输出轴二连接第四涡轮蜗杆减速机的输入轴,第四涡轮蜗杆减速机的输出轴连接第四升降机构的丝杆。

  本实用新型的有益效果是:

  1、在硅芯铸锭炉作业过程中,采用炉体升降移动装置,有效的提高了作业的简单化,降低劳动强度和成本,彻底解决了原技术作业产生的硅芯取出困难、装料困难的现象;

  2、硅芯铸锭炉炉体用升降移动装置,减少取出硅芯的时间和劳动强度,提高作业效率的可靠性;

  3、硅芯铸锭炉炉体用升降移动装置,利用一个电机带动控制下炉体的升降,一个电机带动下炉体水平移动,减少重物移动对人造成伤害及保证升降和移动的同步性等因素对设备的影响,同时,因为其投入少,便于推广。

  附图说明

  图1是本实用新型的结构示意图;

  图2是图1的立体图;

  图3是升降机构及升降底座的结构示意图;

  图4是驱动机构的机构示意图(图中含有底框);

  图5是图4的俯视图;

  图6是图4的立体图。

  具体实施方式

  需要说明的是,在不冲突的情况下,本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

  需要理解的是,“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系的术语,在本实用新型的描述中,是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”等仅用于描述目的,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”等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,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。

  在本实用新型的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;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。对于本领域的普通技术人员而言,可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

  如图1-6所示,包括

  带有移动升降装置的硅芯铸锭炉,包括支架2,支架上固定安装有上炉体1;下炉体3;上炉体和下炉体为分体式结构;驱动机构,驱动机构用于驱动所述的下炉体由支架的任一侧运动至上炉体正下方与上炉体配合,支架包括底框和顶框,上炉体固定在顶框上。

  驱动机构包括移动机构,移动机构包括由支架一侧外延伸至支架另一侧的直线导轨4,直线导轨上安装与该直线导轨滑动配合的升降底座5,

  升降底座上安装升降机构,升降机构包括丝杆6、丝杆滑块7,丝杆滑块固定连接下炉体。

  直线导轨包括导轨座41,导轨座上端面并行设置设有导轨42、齿条43,直线导轨有两条,且并行设置,齿条设置在两条导轨的相对侧,升降底座上固定有电机44,电机的输出轴连接换向器441,换向器具有输入轴、同步转动且同轴的两个输出轴,两个输出轴位于换向器的相对两侧,两个输出轴均通过联轴器442连接传动连接轴443,传动连接轴连接传动轴444,传动轴上安装与齿条配合的齿轮445,换向器为T型换向器。

  采用一个电机结合一个T型换向器,实现两个齿轮同步转动,提高水平移动过程的一致性。

  其中,任一条传动连接轴上至少安装一个轴承座446,轴承座内设置轴承,传动连接轴穿过轴承且与轴承内圈固定连接,以保证传动连接轴的强度。

  升降机构还包括导向机构8,导向机构包括固定在升降底座上的升降导杆81以及设置在升降导杆上的导杆套82,导杆套与下炉体固定连接,以保证下炉体的在升降机构上的装配精度以及提高升降机构的强度保证升降的平稳性、一致性。

  在导轨宽度方向上,升降底座上端面设有两列升降机构,两列升降机构对称设置,每列升降机构至少包括两个升降机构。

  每列升降机构的数量为两个,升降机构包括第一升降机构、第二升降机构、第三升降机构、第四升降机构,还包括减速电机9,减速电机的驱动轴连接第一T型换向器10的输入轴,第一T型换向器具有第一输出轴一、第一输出轴二,第一输出轴一连接第一联轴器一11,第一联轴器一连接第一传动轴一12,第一传动轴一连接第二T型换向器13的输入轴,第二T型换向器具有第二输出轴一、第二输出轴二,第二输出轴一连接第一涡轮蜗杆减速机14的输入轴,第一涡轮蜗杆减速机的输出轴连接第一升降机构的丝杆,第二输出轴二连接第二涡轮蜗杆减速机15的输入轴,第二涡轮蜗杆减速机的输出轴连接第二升降机构的丝杆;第一输出轴二连接第一联轴器二16,第一联轴器二连接第一传动轴二17,第一传动轴二连接第三T型换向器的输入轴,第三T型换向器具有第三输出轴一、第三输出轴二,第三输出轴一连接第三涡轮蜗杆减速机18的输入轴,第三涡轮蜗杆减速机的输出轴连接第三升降机构的丝杆,第三输出轴二连接第四涡轮蜗杆减速机19的输入轴,第四涡轮蜗杆减速机的输出轴连接第四升降机构的丝杆。

  四个升降机构由一个减速电机配合三个换向器,实现同步升降,避免采用多个减速电机驱动时,因减速电机启动不一致、部分电机损坏等问题造成的升降不同步问题。

  硅芯铸锭结束后,需要取出硅芯,具体做法是现将下炉体通过升降机构降下来,使得炉体内的石英坩埚及硅芯一起下降到一定位置,通过电机驱动齿轮将下炉体移动到一定的位置,方便取出硅芯;取出硅芯后,需要对炉体及炉体内的热场清理,清理完杂质后,放入新的石英坩埚,然后装入原生多晶硅料,通过电机驱动将下炉体移动到机架内,升降机构将下炉体升起,与上炉体闭合。

  在上述实施例中,因下炉体底部为截面为圆弧形,为节约占用空间、节约成本,可采用如下:升降底座包括第一方管20、第二方管21、第三方管22、第四方管23、第五方管24、第六方管25、第七方管26、第八方管27,第一方管、第二方管、第三方管、第四方管首尾依次相连形成矩形框架结构,在第一方管、第三方管的下端面安装第五方管、第六方管、第七方管、第八方管,第五方管、第六方管、第七方管、第八方管一端与第一方管固定连接,另一端与第三方管固定连接,第五方管、第六方管为安装在第四方管的内侧,第七方管、第八方管安装在第二方管的内侧,第二方管、第四方管的上端中心处安装用于支撑下炉体的弧形支撑座28,避免下炉体直接与第二方管、第四方管接触,导致其变形,影响升降精度。

  下炉体底部轴线方向为第二方管指向第四方管的方向,故在下炉体底部为截面为圆弧形的基础上,将减速电机固定在第三方管或第一方管内侧,可有效降低减速电机、升降底座的整体占用空间,下炉体可下降至最低。同时,基于齿条和齿轮配合的水平移动方式,升降底板下端面与导轨座之间存在一定高度差,故采用在第一方管、第三方管的下端面安装第五方管、第六方管、第七方管、第八方管的技术方案,可有效降低占用空间。

  对于本领域的技术人员来说,依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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