一种用于硅芯炉的硅芯取放料装置的制作方法

【技术领域】

本发明涉及人工晶体领域，尤其涉及一种取放料装置，具体涉及一种用于硅芯炉的硅芯取放料装置。

背景技术：

已知的，现有的硅芯炉一次可以同时拉制五根硅芯，一炉次拉制三组，共计十五根硅芯，具体结构如图1所示，在上炉室6的上端面设有料盘旋转电机，所述料盘旋转电机的动力输出轴连接料盘连接轴1的上端，料盘连接轴1的下端连接料盘7，在所述料盘7的左侧设有两个取料工位2，在料盘7的右侧设有两个放料工位8，在料盘7的前部设有软轴3，所述软轴3的上端连接设置在上炉室6上端面的升降机构，软轴3的下端连接机械手4，在所述机械手4的下面设有籽晶夹头5。具体的拉制方法为在拉制前，首先在料盘7左侧的两个取料工位2上放置两套待用的籽晶夹头5，在机械手4的下面放置籽晶夹头5，然后开始对炉室进行抽真空、充氩气、加热原料棒、拉制硅芯等，硅芯在拉制过程中，需要使用籽晶进行引晶，待引晶完成后进行硅芯的拉制；在此过程中，籽晶需要通过籽晶夹头夹持，待高频线圈将原料棒的端头局部融化成液体后，籽晶夹头带动籽晶下降直至穿过高频线圈的拉制孔插入原料棒上端的溶液内，然后通过籽晶夹头带动籽晶上升，此时籽晶带动溶液上升并重新结晶，最终形成所需长度的硅芯；待一组硅芯拉制完成后，料盘7旋转，将拉制好的硅芯放置在料盘7右侧的放料工位8上，然后料盘7反转，使机械手4在料盘7左侧的取料工位2重新抓取一个待用的籽晶夹头5，开始新一组硅芯的拉制，重复上述步骤，直至三组硅芯拉制完成。

但是如果需要一炉次拉制更多组硅芯，就需要加大料盘7的直径，即在料盘7上设置更多个取料工位2和放料工位8，采用此方法则需要加大炉室的直径来实现，如果加大了炉室的直径，首先会造成设备的制造成本增加，同时在硅芯拉制过程中，也会加大氩气的消耗量，导致使用成本大幅度增加等，因此，为了能实现一炉次拉制更多组硅芯，开发一种用于硅芯炉的硅芯取放料装置就成了本领域技术人员的长期技术诉求。

技术实现要素：

为了实现所述发明目的，本发明提供了一种用于硅芯炉的硅芯取放料装置，本发明通过在料盘下方的上炉室上设置取料板，在取料板上设置复数个取料工位，在料盘上设置复数个放料工位，在不改变炉室大小的情况下，可以一炉次拉制更多组硅芯，本发明具有结构简单，操作方便等特点。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种用于硅芯炉的硅芯取放料装置，包括料盘连接轴、籽晶夹头、料盘、取料板和伸缩机构，所述料盘设置在上炉室内，在料盘的中部设有料盘连接轴，所述料盘连接轴的上端连接设置在上炉室上端面的料盘旋转机构，在料盘上设有复数个放料工位，在料盘的左端设有软轴，所述软轴的上端连接设置在上炉室上端面的升降机构，软轴的下端连接机械手，在所述机械手的下面设有籽晶夹头，在料盘下方上炉室的侧壁上设有伸缩机构，所述伸缩机构的伸缩杆连接取料板，在所述取料板的上面间隔设有复数个取料工位，在每个取料工位上分别设有籽晶夹头形成所述的用于硅芯炉的硅芯取放料装置。

所述的用于硅芯炉的硅芯取放料装置，所述取料板的左端面设有向右端面凹陷的凹槽，在所述凹槽的上面间隔设有复数个取料工位。

所述的用于硅芯炉的硅芯取放料装置，所述凹槽的水平中心线对应机械手的轴向中心线。

所述的用于硅芯炉的硅芯取放料装置，所述取料板上设置的取料工位为四个。

所述的用于硅芯炉的硅芯取放料装置，所述伸缩机构为电动推杆或液压气缸。

所述的用于硅芯炉的硅芯取放料装置，所述料盘为圆形结构，在料盘外缘面的左右两侧分别设有弧形缺口，在料盘上设置四个放料工位。

由于采用如上所述的技术方案，本发明具有如下有益效果：

本发明所述的一种用于硅芯炉的硅芯取放料装置，本发明通过在料盘下方的上炉室的侧壁上设置取料板，在取料板上设置复数个取料工位，在料盘上设置复数个放料工位，本发明在不改变炉室大小的情况下，可以一炉次拉制更多组硅芯，即节约了硅芯炉的制造成本，又降低了硅芯炉的使用成本，本发明具有结构简单，操作方便等特点，适合大范围的推广和应用。

【附图说明】

图1是现有取放料装置的立体结构示意图；

图2是本发明的立体结构示意图；

图中：1、料盘连接轴；2、取料工位；3、软轴；4、机械手；5、籽晶夹头；6、上炉室；7、料盘；8、放料工位；9、取料板；10、伸缩机构；11、凹槽。

【具体实施方式】

通过下面的实施例可以更详细的解释本发明，公开本发明的目的旨在保护本发明范围内的一切变化和改进，本发明并不局限于下面的实施例；

结合附图2所述的一种用于硅芯炉的硅芯取放料装置，包括料盘连接轴1、籽晶夹头5、料盘7、取料板9和伸缩机构10，所述料盘7为圆形结构，在料盘7外缘面的左右两侧分别设有弧形缺口，料盘7设置在上炉室6内，在料盘7的中部设有料盘连接轴1，所述料盘连接轴1的上端连接设置在上炉室6上端面的料盘旋转机构，由于料盘旋转机构为现有技术，在此不予累述；在料盘7上设有复数个放料工位8，在具体实施过程中，料盘7上设置放料工位8的优选为四个，在料盘7的左端设有软轴3，所述软轴3的上端连接设置在上炉室6上端面的升降机构，软轴3的下端连接机械手4，在所述机械手4的下面设有籽晶夹头5，在料盘7下方上炉室6的侧壁上设有伸缩机构10，所述伸缩机构10为电动推杆或液压气缸，所述伸缩机构10的伸缩杆连接取料板9，所述取料板9的左端面设有向右端面凹陷的凹槽11，所述凹槽11的水平中心线对应机械手4的轴向中心线，具体实施时，凹槽11的水平中心线与机械手4的轴向中心线呈90°设置，在所述凹槽11的上面间隔设有复数个取料工位2，在具体实施时，所述取料板9上设置的取料工位2优选为四个，在每个取料工位2上分别设有籽晶夹头5形成所述的用于硅芯炉的硅芯取放料装置。

本发明的具体实施例如下：

第一步，在取料板9上的取料工位2上分别放置待用的籽晶夹头5，在机械手4的下面放置籽晶夹头5；

第二步，关闭各炉门，对炉室进行抽真空、充氩气及加热原料棒；

第三步，拉制硅芯，待高频线圈将原料棒的端头局部融化成液体后，籽晶夹头5带动籽晶下降直至穿过高频线圈的拉制孔插入原料棒上端的溶液内，然后通过籽晶夹头5带动籽晶上升，此时籽晶带动溶液上升并重新结晶，最终形成所需长度的硅芯；待一组硅芯拉制完成后，料盘7旋转，将拉制好硅芯的籽晶夹头5放置在料盘7上的放料工位8上，然后料盘7旋转复位，此时，机械手4位于取料板9的上方，然后伸缩机构10带动取料板9向左移动，待取料板9上第一个取料工位2移动到机械手4的下方时，机械手的轴向中心与第一个取料工位2的轴向中心同轴，此时，机械手4抓取第一个取料工位2上放置的籽晶夹头5，然后伸缩机构10带动取料板9向右移动，当取料板9到达预定位置后，机械手4带动籽晶夹头5开始新一轮的硅芯拉制，重复上述步骤，直至多组硅芯拉制完成；

第四步，硅芯拉制完成后，关闭加热电源及氩气，待原料棒冷却后，开启炉门取出拉制好的硅芯。

以上内容中未细述部份为现有技术，故未做细述。

为了公开本发明的目的而在本文中选用的实施例，当前认为是适宜的，但是，应了解的是，本发明旨在包括一切属于本构思和发明范围内的实施例的所有变化和改进。