一种单晶炉加料吊装夹头及吊装组件的制作方法

1.本发明涉及半导体长晶、太阳能长晶以及其余需要高温真空离线定时加料的技术领域。


背景技术：

2.由于半导体产业中的单晶太阳能长晶炉中，长晶需要在高洁净度的环境下生产，故应当减少车间内的人员流动，更有利于保持环境洁净。这样，对长晶及相关辅助设备的自动化程度就需要更进一步。但是，与自动化发展矛盾的是，现有技术中在对长晶炉中进行加料时，需要将籽晶夹头人为换成专用吊装夹头，然后手动将加料器挂载在专用吊装夹头上，再进行后续的加料操作流程。故，需要提供一种自动化装置以进行自动加料，避免人员进入需要高洁净度的加料、长晶环境中。


技术实现要素：

3.发明目的：针对以上缺点，本发明提供一种单晶炉加料吊装夹头，在不拆卸更换籽晶夹头,不影响籽晶装夹的条件下，实现自动的加料吊装。
4.本发明还提供了一种包括了该单晶炉加料吊装夹头的吊装组件，能够自动化的实现单晶炉加料吊装夹头移动到指定位置并进行籽晶夹头与吊装夹头的配合。
5.技术方案：为解决上述问题，本发明单晶炉加料吊装夹头可采用以下技术方案：
6.一种单晶炉加料吊装夹头，包括安装座、安装于安装座两侧的拨叉、位于安装座内并上下移动的滑套、位于安装座顶部的若干吊爪、连接吊爪与滑套的连杆、位于安装座内并与拨叉连接的偏心轮；所述连杆的一端铰接于吊爪底部，连杆的另一端铰接于滑套上，吊爪还设有与安装座顶部的铰接点，该铰接点位于连杆上方并作为吊爪的杠杆支点；所述偏心轮的轮轴与拨叉连接，拨叉的摆动带动偏心轮转动；所述滑套两侧设有收容偏心轮的凹槽，当偏心轮转动将凹槽带动滑套顶起时，连杆顶起吊爪底部，吊爪向外张开；当偏心轮回转归位将凹槽带动滑套落下时，连杆下拉吊爪底部，吊爪向内收缩。
7.进一步的，所述两侧的拨叉为一个弧形板材的两端部，该弧形板材还设有拨叉锁定装置，该拨叉锁定装置包括与安装座侧面连接固定的转轴座、与转轴做铰接的弹簧座、位于弹簧座内的弹簧和弹顶销；弹顶销一端延伸入弹簧座内与弹簧对接，弹顶销另一端延伸出弹簧座并与弧形板材铰接。
8.进一步的，所述安装座的顶部中间位置自上而下凹设形成收容腔，若干吊爪围绕收容腔外围；收容腔内设有开口向上的限位套，该限位套用以收容籽晶夹头。
9.进一步的，所述弧形板材外侧设有手柄及与手柄配合的拨轮，所述拨轮为一个杠杆机构拨轮，拨轮向上摆动将手柄上提带动拨叉及与拨叉相连的偏心轮转动，此时弹顶销按压弹簧，拨轮向下摆动使弹簧通过弹性力将弹顶销向外弹，弹顶销带动拨叉及偏心轮归位。
10.有益效果：本发明提供的单晶炉加料吊装夹头能够通过操作拨叉自动控制吊爪，
采用偏心轮推动实现的瓣合吊挂机构。且吊爪可以适配不同型号、尺寸的籽晶夹头。该吊装夹头在不拆卸更换籽晶夹头、不影响籽晶装夹的条件下，实现自动的加料吊装。而进一步的，增加了拨叉锁定装置，能够对吊爪的向外扩、向内收缩两种状态均起到自锁作用，提高了安全性。
11.本发明提供的具有上单晶炉加料吊装夹头的吊装组件可采用以下技术方案：还包括agv小车、二次加料器，所述agv小车包括车体、安装在车体上并向上延伸的支撑架、位于支撑架顶部位置的对中ccd相机、拨轮及拨轮驱动装置；所述单晶炉加料吊装夹头安装于二次加料器顶部，二次加料器自下而上延伸并被支撑架支撑定位；所述对中ccd相机可横向旋转的安装在单晶炉加料吊装夹头上方，拨轮位于安装座一侧并与拨叉配合。
12.进一步的，所述agv小车还包括电池和驱动装置。
13.进一步的，对中ccd相机旋转到单晶炉加料吊装夹头的安装座中心，通过 agv小车的移动，对中ccd相机找正籽晶夹头的中心并对齐，将agv小车停止，再将对中ccd相机转开，接着下降籽晶夹头到安装座中，控制吊爪向内收缩将籽晶夹头固定。
14.有益效果：该吊装组件通过将二次加料器及吊装夹头安装在agv小车上，能够自动化的实现单晶炉加料吊装夹头移动到指定位置并进行籽晶夹头与吊装夹头的配合而不再需要人工干预。加料吊装夹头采用这种分离式的纯机械机构，是因为加料器须要在真空、负压、高温、洁净环境中工作，环境中不适合有电源、气源之类的动力源。故本吊装组件中，驱动加料吊装夹头机构动作的动力可以通过agv小车完成，对中作业通过对中ccd相机找正籽晶夹头的中心完成，对吊装夹头中吊爪的控制通过agv小车上的拨轮完成，动作完成后也便于跟加料吊装夹头分离。
附图说明
15.图1为本发明单晶炉加料吊装夹头的立体图。
16.图2为本发明单晶炉加料吊装夹头的俯视图。
17.图3为图2中a-a方向的剖视图。
18.图4为展示单晶炉加料吊装夹头内部结构的立体图。
19.图5为单晶炉加料吊装夹头与对中ccd相机、拨轮配合的示意图。
20.图6为单晶炉加料吊装夹头卡扣锁住籽晶夹头的示意图。
21.图7为二次加料器与单晶炉加料吊装夹头安装后的立体图。
22.图8为本发明中采用的agv小车的立体图。
具体实施方式
23.下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明,所述实例仅是发明的一部分实施例，并不是全部实施例。
24.实施例一
25.本实施例提供一种单晶炉加料吊装夹头，包括安装座1、安装于安装座1两侧的拨叉6、位于安装座1内并上下移动的滑套4、位于滑套4与安装座1之间的衬套5、位于安装座1顶部的若干吊爪2、连接吊爪2与滑套4的连杆3、位于安装座1内并与拨叉6连接的偏心轮9、位于安装座1底部的下盖13、自下盖 13底部向下延伸的加料器钼杆15。所述安装座1的顶部
中间位置自上而下凹设形成收容腔，若干吊爪2围绕收容腔外围。收容腔内设有开口向上的限位套14，该限位套14用以收容籽晶夹头18。所述连杆3的一端铰接于吊爪2底部，连杆 3的另一端铰接于滑套4上。吊爪2还设有与安装座1顶部的铰接点，该铰接点位于连杆3上方并作为吊爪2的杠杆支点。
26.该拨叉6的摆动能够使吊爪2实现的瓣合运动，具体为：所述偏心轮9的轮轴与拨叉6连接，拨叉6的摆动带动偏心轮转动。所述滑套4两侧设有收容偏心轮9的凹槽，当偏心轮9转动将凹槽带动滑套4顶起时，连杆3顶起吊爪2底部，吊爪2在杠杆作用下向外张开。当偏心轮9回转归位将凹槽带动滑套4落下时，连杆3下拉吊爪2底部，吊爪2向内收缩。如图6所示，当籽晶夹头18落入限位套14中后，操作吊爪2向内收缩，使吊爪2向内收缩将籽晶夹头18卡扣锁住。
27.所述两侧的拨叉6为一个弧形板材的两端部，该弧形板材还设有拨叉锁定装置。该拨叉锁定装置包括与安装座侧面连接固定的转轴座11、与转轴做铰接的弹簧座7、位于弹簧座7内的弹簧12和弹顶销8；弹顶销8一端延伸入弹簧座7 内与弹簧对接，弹顶销8另一端延伸出弹簧座7并与弧形板材铰接。所述弧形板材外侧设有手柄10及与手柄10配合的拨轮17。所述拨轮17为一个杠杆机构拨轮。拨轮17向上摆动将手柄10上提带动拨叉6及与拨叉6相连的偏心轮9转动，此时弹顶销8按压弹簧12，由于此时拨轮17对手柄10持续产生的压力形成该状态下的自锁，弹簧12也始终被压缩。当拨轮17向下摆动，即拨轮17不再对手柄10产生压力，使弹簧12通过弹性力将弹顶销8向外弹，弹顶销8带动拨叉6及偏心轮9归位，此时的状态通过弹簧12的弹性力形成自锁。
28.实施例二
29.请结合图4至图8所示，本实施例提供一种具有实施例一所述单晶炉加料吊装夹头的吊装组件。该吊装组件还包括agv小车19、二次加料器20。所述agv 小车包括车体21、安装在车体21上并向上延伸的支撑架22、位于支撑架22顶部位置的对中ccd相机16、使对中ccd相机16自动转动的转动杆、拨轮17及拨轮驱动装置。所述单晶炉加料吊装夹头安装于二次加料器20顶部，二次加料器20自下而上延伸并被支撑架22支撑定位。所述对中ccd相机16可横向旋转的安装在单晶炉加料吊装夹头上方，拨轮17位于安装座1一侧并与拨叉6配合。所述agv小车还包括电池和驱动装置23使小车能够自动行走，该部分属于现有技术，在此不再赘述。
30.当需要使该吊装组件接收籽晶夹头18时，首先使对中ccd相机16旋转到单晶炉加料吊装夹头的安装座1中心。通过agv小车19的移动，对中ccd相机16 找正籽晶夹头18的中心并对齐，将agv小车19停止，再将对中ccd相机16转开以避免阻挡籽晶夹头18的下落。接着下降籽晶夹头18到安装座1中，控制吊爪2向内收缩将籽晶夹头18固定。故，该吊装组件能够自动化的实现单晶炉加料吊装夹头移动到指定位置并进行籽晶夹头与吊装夹头的配合而不再需要人工干预。之所以加料吊装夹头采用这种分离式的纯机械机构，是因为加料器须要在真空、负压、高温、洁净环境中工作，环境中不适合有电源、气源之类的动力源。那么驱动加料吊装夹头机构动作的动力转嫁到agv小车上，且动作完成后便于跟加料吊装夹头分离。