晶棒坠落安全防护装置及单晶炉的制作方法

本实用新型涉及光伏领域，特别是涉及一种晶棒坠落安全防护装置及单晶炉。

背景技术：

光伏产业是半导体技术与新能源需求相结合产生的战略性新兴产业，也是国际能源竞争的重要领域。近几年，我国光伏产业凭借自身的技术基础和产业配套优势发展迅速，其中，单晶电池片凭借光电转换率高的优势，制作成本不断降低，市场份额逐渐变大。单晶炉作为单晶硅制备的主流设备，目前，单晶炉已经实现了单晶硅棒制备的高产能、低成本、高效率。

在单晶棒制备工艺过程中，安全生产十分重要，单晶炉开炉取棒过程中，需要副室提起旋开。副室提起旋开过程可能因传动部件故障或外界环境振动干扰，储存于副室内的单晶硅棒坠落，坠落的单晶硅棒材会造成炉体或炉内工艺部件损坏，引发生产事故，造成一定的经济损失。

技术实现要素：

(一)要解决的技术问题

本实用新型的目的是提供一种晶棒坠落安全防护装置及单晶炉，以解决晶棒在开炉取棒过程中，晶棒意外坠落、尤其是大质量的晶棒对炉体或炉内工艺部件产生的强大机械撞击问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种晶棒坠落安全防护装置，包括连接组件和止挡组件，所述止挡组件包括两根旋臂以及连接在两根所述旋臂之间的止挡板，所述止挡板上设置有用以阻挡晶棒坠落的容纳孔，所述容纳孔开设于所述止挡板的中心，两根所述旋臂通过所述连接组件可转动地连接在副室的侧壁上。

进一步地，所述连接组件包括第一安装座、伸缩件，所述第一安装座固定连接在所述副室的侧壁上，所述伸缩件的第一端可转动地连接在所述第一安装座上，所述伸缩件的第二端可转动地连接在所述旋臂上。

进一步地，所述副室的侧壁上还设置有第二安装座，所述旋臂的第一端可转动地连接在所述第二安装座上。

进一步地，所述旋臂包括主旋臂以及副旋臂，所述主旋臂的第一端可转动地连接在所述第二安装座上，所述主旋臂的第二端与所述止挡板连接，所述副旋臂的第一端与所述主旋臂固定连接，所述副旋臂的第二端可转动地连接在所述伸缩件的第二端。

进一步地，所述第一安装座上设置有用以连接所述伸缩件的转动座，所述转动座与所述第一安装座可转动地连接，所述伸缩件的所述第一端固定连接在所述转动座上。

进一步地，所述第二安装座上设置有用以连接所述主旋臂的固定座，所述主旋臂的第一端可转动地连接在所述固定座上。

进一步地，所述第一安装座为两个，两个所述第一安装座分别设置在所述副室的侧壁相对应的位置处；所述第二安装座为两个，两个所述第二安装座分别设置在所述副室的侧壁相对应的位置处。

进一步地，在所述主旋臂的所述第二端与所述止挡板之间还设置有加强筋。

进一步地，所述主旋臂与所述副旋臂之间具有夹角。

根据本实用新型的另一方面，本实用新型实施例还提供一种单晶炉，包括如前任一项所述的晶棒坠落安全防护装置。

(三)有益效果

本实用新型提供的晶棒坠落安全防护装置及单晶炉，通过将止挡组件可转动地连接在副室上，并在止挡板上设置用以阻挡晶棒坠落的容纳孔，能够保证止挡板在连接组件的带动下相对于副室转动。这样一来，当单晶炉需要开炉取棒时，可将止挡板旋动于副室的正下方，之后旋开副室，能够防止晶棒意外坠落，进而防止质量较大的晶棒坠落时对炉体或炉内工艺部件产生的强大机械撞击。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的晶棒坠落安全防护装置处于非防护状态的示意性侧视图；

图2为本实用新型实施例提供的晶棒坠落安全防护装置处于非防护状态的示意性主视图；

图3为本实用新型实施例提供的晶棒坠落安全防护装置处于防护状态的示意性侧视图；

图4为本实用新型实施例提供的晶棒坠落安全防护装置处于防护状态的示意性主视图。

附图标号说明：

100、止挡板；102、容纳孔；104、副室；106、第一安装座；108、伸缩件；110、第二安装座；112、主旋臂；114、副旋臂；116、转动座；118、固定座；120、加强筋。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

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，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

请结合参考图1至图4，本实用新型提供一种晶棒坠落安全防护装置，包括连接组件和止挡组件，止挡组件包括两根旋臂以及连接在两根旋臂之间的止挡板100，止挡板100上设置有用以阻挡晶棒坠落的容纳孔102，容纳孔102开设于止挡板100的中心，两根旋臂通过连接组件可转动地连接在副室104的侧壁上。

本实用新型提供的晶棒坠落安全防护装置及单晶炉，通过将止挡组件可转动地连接在副室104上，并在止挡板100上设置用以阻挡晶棒坠落的容纳孔102，能够保证止挡板100在连接组件的带动下相对于副室104转动，并使得止挡板100能够处于两种状态，即位于副室104的侧方的非防护状态以及位于副室104的下方的防护状态。

当单晶炉正常拉制晶棒时，止挡板100可处于在非防护状态，在这种状态下，止挡板100不会影响单晶炉正常生产；当单晶炉需要开炉取棒时，可将止挡板100旋动于副室104的正下方，之后旋开副室104，晶棒若发生意外坠落时，能够准确地落入在止挡板100上的容纳孔102中。进而能够有效地防止晶棒的意外坠落，此外，还能够有效地解决质量较大的晶棒意外坠落时对炉体或炉内工艺部件产生的强大机械撞击的问题。

具体来说，晶棒坠落安全防护装置包括连接组件和止挡组件，其中的连接组件所起的作用在于带动止挡组件绕着副室104转动，止挡组件所起的作用在于阻挡晶棒的意外坠落。

连接组件可转动地连接在副室104的侧壁上，相应的，连接组件还与止挡组件转动连接以带动止挡组件转动。

本实施例中的止挡组件包括两根旋臂以及止挡板100，止挡板100固定连接在两根旋臂之间，也就是说，旋臂能够带动止挡板100同步动作。止挡板100上设置有用以阻挡晶棒坠落的容纳孔102，一般来说，晶棒的形状大致为圆柱形结构，两端具有圆锥形的结构，这样一来，当晶棒从副室104内取出时，若发生意外坠落的情况，晶棒也能够坠落到止挡板100上的容纳孔102中，并通过容纳孔102与晶棒端部的圆锥形结构的卡接关系，保证晶棒不会从该容纳孔102中滑落，进而能够实现防止晶棒的坠落。

其中，止挡板100采用中间呈圆盘形、两端长条状的设计，在圆盘中心位置出开设有用以防止晶棒坠落的容纳孔102。

请继续参考图1至图4，连接组件包括第一安装座106、伸缩件108，第一安装座106固定连接在副室104的侧壁上，伸缩件108的第一端可转动地连接在第一安装座106上，伸缩件108的第二端可转动地连接在旋臂上。

具体地，第一安装座106用以安装连接组件，由此，第一安装座106是固定连接在副室104的侧壁上的。第一安装座106与副室104侧壁的安装方式可以是焊接或螺栓连接等。

本实施例中的伸缩件108可以是气缸或者其他能够实现伸缩动作的元件，例如电动缸等。以气缸为例，气缸的一端可转动地连接在第一安装座106上，其中，可转动的连接方式可以是铰接，例如，可在气缸的第一端与第一安装座106上均设置相应的通孔，并通过销轴、销钉等结构穿设在通孔内使二者连接。气缸的第二端与旋臂同样为可转动地连接方式，其中可转动的连接方式可以是铰接，例如，可在气缸的第二端与旋臂上均设置相应的通孔，并通过销轴、销钉等结构穿设在通孔内使二者连接。需要说明的是，为了能够实现气缸带动旋臂动作的目的，本实施例中的气缸的第一端具体是指气缸的缸体的一端，气缸的第二端具体是指气缸上的活塞杆的一端。

为了实现旋臂能够绕着固定轴转动的目的，在本实施例中，副室104的侧壁上还设置有第二安装座110，旋臂的第一端可转动地连接在第二安装座110上。

请继续参考图1至图4，具体地，在设置有第一安装座106的副室104的侧壁上还设置有第二安装座110，第二安装座110与副室104侧壁的安装方式可以是焊接或螺栓连接等。

旋臂的第一端可转动地连接在第二安装座110上，其中可转动的连接方式可以是铰接，例如，可在旋臂的第一端与第二安装座110上均设置相应的通孔，并通过销轴、销钉等结构穿设在通孔内使二者连接。

这样一来，当气缸的活塞杆伸长时，活塞杆会带动旋臂绕着旋臂与第二安装座110的铰接轴转动；当气缸的活塞杆缩短时，活塞杆同样能够带动旋臂绕着旋臂与第二安装座110的铰接轴转动。这样就能够通过气缸的活塞杆的伸长或缩短来实现带动旋臂转动的目的，进而能够实现带动止挡板100转动的目的。

如前所述，当气缸的活塞杆缩短时，能够带动旋臂、止挡板100停留在非防护位置，即旋臂、止挡板100会停留在副室104的侧面；当气缸的活塞杆伸长时，能够带动旋臂、止挡板100停留在防护位置，即旋臂、止挡板100会停留在副室104的正下方以起到阻挡晶棒坠落的作用。

在本实施例中，旋臂包括主旋臂112以及副旋臂114，主旋臂112的第一端可转动地连接在第二安装座110上，主旋臂112的第二端与止挡板100连接，副旋臂114的第一端与主旋臂112固定连接，副旋臂114的第二端可转动地连接在伸缩件108的第二端；主旋臂112与副旋臂114之间具有夹角。

请参考图1和图3，具体地，旋臂包括主旋臂112以及副旋臂114，且主旋臂112与副旋臂114之间具有夹角，即，旋臂大致呈y字形结构。其中，主旋臂112的结构尺寸可略大于副旋臂114的结构尺寸。

主旋臂112的第一端可转动地连接在第二安装座110上，其中可转动的连接方式可以是铰接，例如，可在主旋臂112的第一端与第二安装座110上均设置相应的通孔，并通过销轴、销钉等结构穿设在通孔内使二者连接。主旋臂112的第二端与止挡板100连接，其中，主旋臂112的第二端与止挡板100的连接方式可以是焊接或螺栓连接等。

副旋臂114的第一端与主旋臂112固定连接，其中，副旋臂114的第一端可以通过焊接或螺栓连接等方式固定连接在主旋臂112上靠近主旋臂112的一端的位置处。副旋臂114的第二端可转动地连接在气缸的第二端，即副旋臂114的第二端与气缸的活塞杆也是可转动地连接方式。其中可转动的连接方式可以是铰接，例如，可在副旋臂114的第二端与气缸的活塞杆上均设置相应的通孔，并通过销轴、销钉等结构穿设在通孔内使二者连接。

进一步地，第一安装座106上设置有用以连接伸缩件108的转动座116，转动座116与第一安装座106可转动地连接，伸缩件108的第一端固定连接在转动座116上。

请参考图2和图4，如前所述，除了将气缸直接与第一安装座106设置成可转动地连接方式，还可以在第一安装座106上设置一个可以相对于第一安装座106转动的转动座116。其中，转动座116与第一安装座106的可转动地连接方式可以是在第一安装座106上设置一个转轴，在转动座116上设置一个与该转轴配合的通孔，并通过销钉等结构件防止转轴从通孔上脱离。这样一来，就能够保证转动座116与第一安装座106能够实现转动连接的配合方式。

由于转动座116与第一安装座106为可转动地连接方式，因此，气缸的第一端，即气缸的缸体的一端可直接固定连接在转动座116上，例如可通过焊接或螺钉连接等方式将二者固定连接。

第二安装座110上设置有用以连接主旋臂112的固定座118，主旋臂112的第一端可转动地连接在固定座118上。

请参考图2和图4，如前所述，除了将主旋臂112直接与第二安装座110设置成可转动地连接方式，还可以在第二安装座110上设置一个固定座118，将主旋臂112与固定座118设置成可转动地连接方式。例如，可在主旋臂112的第一端与固定座118上均设置相应的通孔，并通过销轴、销钉等结构穿设在通孔内使二者连接。

进一步地，第一安装座106为两个，两个第一安装座106分别设置在副室104的侧壁相对应的位置处；第二安装座110为两个，两个第二安装座110分别设置在副室104的侧壁相对应的位置处。

请参考图2和图4，第一安装座106和第二安装座110均为两个，且两两对应地设置在副室104相对的侧壁上。通过设置两个第一安装座106和第二安装座110，可以提高气缸以及旋臂的转动稳定性。

进一步地，如图4所示，在主旋臂112的第二端与止挡板100之间还设置有加强筋120。加强筋120可以通过焊接的形式固定连接在主旋臂112的第二端以及止挡板100之间。例如，加强筋120可以成直角三角形的板状结构，其中，三角形的两条直角边分别通过焊接的形式与主旋臂112的第二端以及止挡板100连接。通过设置加强筋120能够提高主旋臂112与止挡板100之间的连接稳定性，进而能够保证止挡板100在防止晶棒意外坠落的过程中或者转动过程中的结构强度。

根据本实用新型的另一方面，本实用新型实施例还提供一种单晶炉，包括如前任一项的晶棒坠落安全防护装置。

本实用新型实施例提供的单晶炉，通过使用如前任一项的晶棒坠落安全防护装置，当单晶炉正常拉制晶棒时，止挡板100可处于在非防护状态，在这种状态下，止挡板100不会影响单晶炉正常生产；当单晶炉需要开炉取棒时，可将止挡板100旋动于副室104的正下方，之后旋开副室104，晶棒若发生意外坠落的情况，也能够准确地落入在止挡板100删的容纳孔102中。进而能够有效地防止晶棒的意外坠落，此外，还能够有效地解决质量较大的晶棒坠落时对炉体或炉内工艺部件产生的强大机械撞击的问题。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，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。