单晶焖炉料处理设备的制作方法

1.本实用新型涉及太阳能光伏技术领域，更具体地，涉及一种单晶焖炉料处理设备。


背景技术：

2.晶体硅是晶硅太阳能电池的基础原料，晶体硅由高纯度的原生多晶硅通过直拉单晶法和定向凝固多晶硅法得到，当生成晶体硅的过程中发生焖炉时，随着温度下降硅料凝固，凝固的硅料与装载硅料的载体粘附在一起，不易取出。
3.在现有技术中，通过施加外力使凝固的硅料与装载硅料的载体分裂成多个碎块，再对硅料进行收集，但这种处理方式会导致硅料被污染。
4.因此，提供一种单晶焖炉料处理设备是亟待解决的问题。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本实用新型提供了一种单晶焖炉料处理设备，包括：
6.置物平台，包括置物区，所述置物区位于所述置物平台内侧，所述置物区用于放置坩埚；
7.升降机械臂，设置于所述置物平台的一侧，所述升降机械臂一端与所述置物平台连接；
8.电机装置，设置于所述升降机械臂远离所述置物平台一侧，所述电机装置与所述升降机械臂远离所述置物平台的一端连接，所述电机装置靠近所述置物平台的一侧连接有钻头，所述钻头为空心圆柱体，所述钻头与所述升降机械臂具有间隔；
9.对位装置，设置于所述置物平台靠近所述电机装置的一侧，且位于所述置物区外围；
10.切割装置，位于所述置物平台内，且位于所述置物区远离所述电机装置的一侧，沿垂直于所述置物区所在平面的方向上，所述钻头、所述置物区、所述切割装置至少部分交叠。
11.与现有技术相比，本实用新型提供的单晶焖炉料处理设备，至少实现了如下的有益效果：
12.对位装置设置于置物平台靠近电机装置的一侧，且位于置物区外围，对位装置能够将放置于置物区的坩埚移动至指定位置并固定；切割装置位于置物平台内，且位于置物区远离电机装置的一侧，沿垂直于置物区所在平面的方向上，钻头、置物区、切割装置至少部分交叠，钻头先对固定好位置的坩埚及坩埚内的固体硅料进行处理，处理后的坩埚及坩埚内的固体硅料具有一个缺口，能够减小固体硅料的横切面的切割阻力，便于切割装置继续切割坩埚内的固体硅料，这种处理方式对固体硅料的污染较小，便于后续的回收与使用。
13.当然，实施本实用新型的任一产品必不特定需要同时达到以上所述的所有技术效果。
14.通过以下参照附图对本实用新型的示例性实施例的详细描述，本实用新型的其它
特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
15.被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本实用新型的实施例，并且连同其说明一起用于解释本实用新型的原理。
16.图1是本实用新型提供的单晶焖炉料处理设备的一种结构示意图；
17.图2是图1的a-a’向的剖视图；
18.图3是坩埚的结构示意图；
19.1-置物平台，2-置物区，3-坩埚，4-升降机械臂，5-电机装置，6-钻头，7-对位装置，8-切割装置，9-夹具，10-夹头，11-伸缩杆，12-升降杆，13-转动装置，14-切割刀，15-第二凹槽，16-缓冲部，x-第一方向。
具体实施方式
20.现在将参照附图来详细描述本实用新型的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。
21.以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。
22.对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
23.在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
24.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
25.结合图1、图2和图3，图1是本实用新型提供的单晶焖炉料处理设备的一种结构示意图；图2是图1的a-a’向的剖视图；图3是坩埚3的结构示意图，说明本实用新型提供的单晶焖炉料处理设备的一种具体的实施例，包括：
26.置物平台1，包括置物区2，置物区2位于置物平台1内侧，置物区2用于放置坩埚3；升降机械臂4，设置于置物平台1的一侧，升降机械臂4一端与置物平台1连接；电机装置5，设置于升降机械臂4远离置物平台1一侧，电机装置5与升降机械臂4远离置物平台1的一端连接，电机装置5靠近置物平台1的一侧连接有钻头6，钻头6为空心圆柱体，钻头6与升降机械臂4具有间隔；对位装置7，设置于置物平台1靠近电机装置5的一侧，且位于置物区2外围；切割装置8，位于置物平台1内，且位于置物区2远离电机装置5的一侧，沿垂直于置物区2所在平面的方向上，钻头6、置物区2、切割装置8至少部分交叠。
27.可以理解的是，置物区2位于置物平台1内侧是指置物区2与置物平台1的中心线至少部分交叠，在图1中仅示意出置物区2位于置物平台1的内部，当然，置物区2还可以与置物平台1靠近电机装置5的一侧为同一平面。图1中的升降机械臂4仅为示意，升降机械臂4可以为丝杆式升降机械臂或是气缸式升降机械臂，并不限于此。电机装置5靠近置物平台1一侧与钻头6的连接方式可以为卡合或是螺纹连接，并不限于此，其它连接方式也在本实施例的
保护范围之内。设置处理坩埚3及坩埚3内硅料的指定位置，坩埚3放置于置物区2，通过设定对位装置7的移动距离或是其他参数，启动对位装置7将坩埚3移动至指定位置并固定，便于后续处理，对位装置7可以为移动夹具9或是轴承滚动对位，并不限于此，对位装置7可以是手动进行使用，也可以是通过电机或其他动力设备提供动能进行使用。
28.具体的，将坩埚3放置于置物区2，对位装置7将坩埚3移动至指定位置并固定，升降机械臂4带动钻头6下降，钻头6高速运转对坩埚3及坩埚3内的固定硅料进行切割，钻头6完成切割后，升降机械臂4带动钻头6上升，此时，坩埚3及坩埚3内的固定硅料具有缺口。切割装置8再对具有缺口的硅料进行切割，将硅料与坩埚3分离。
29.与现有技术相比，本实施例提供的单晶焖炉料处理设备至少具有以下有益效果：
30.对位装置7设置于置物平台1靠近电机装置5的一侧，且位于置物区2外围，对位装置7能够将放置于置物区2的坩埚3移动至指定位置并固定；切割装置8位于置物平台1内，且位于置物区2远离电机装置5的一侧，沿垂直于置物区2所在平面的方向上，钻头6、置物区2、切割装置8至少部分交叠，钻头6先对固定好位置的坩埚3及坩埚3内的固体硅料进行处理，处理后的坩埚3及坩埚3内的固体硅料具有一个缺口，能够减小固体硅料的横切面的切割阻力，便于切割装置8继续切割坩埚3内的固体硅料，这种处理方式对固体硅料的污染较小，便于后续的回收与使用。
31.在一些可选的实施例中，继续参照图1，对位装置7包括至少两个相对设置的夹具9，夹具9包括夹头10和伸缩杆11，伸缩杆11沿第一方向x上延伸，第一方向x与升降机械臂4的延伸方向相交，伸缩杆11一端与置物平台1连接，另一端与夹头10连接。
32.可以理解的是，图1中仅示意出夹具9的数量为两个，且两个夹具9相对设置，置物区2位于两个夹具9之间，当然，夹具9的数量可根据实际需求进行设置，能够对坩埚3进行移动和固定即可。伸缩杆11可以为丝杆式伸缩杆或是气缸式伸缩杆，并不限于此。
33.具体的，以对位装置7包括至少两个相对设置的夹具9为例，分别计算夹具9距离指定位置的距离得到伸缩杆11需要伸长或缩短的长度，坩埚3位于两个夹具9之间，通过伸缩杆11的伸长或缩短，能够将坩埚3移动至指定位置并固定，便于后续钻头6、切割装置8对坩埚3及坩埚3内部的固定硅料的处理，保证处理过程的安全性。
34.在一些可选的实施例中，继续参照图1，置物平台1靠近电机装置5一侧设有第一凹槽，第一凹槽为置物区2。
35.可以理解的是，第一凹槽为置物区2，对放置于置物区2内的坩埚3具有位置限定的作用，便于后续对位装置7对坩埚3进行移动和固定。
36.在一些可选的实施例中，继续参照图1和图2，切割装置8包括升降杆12、转动装置13和切割刀14，置物平台1还包括第二凹槽15，第二凹槽15位于第一凹槽远离电机装置5的一侧，第一凹槽的直径大于第二凹槽15；升降杆12一端连接第二凹槽15的底面，另一端连接转动装置13，转动装置13远离升降杆12的一侧连接切割刀14。
37.可以理解的是，在图2中升降杆12仅为示意，第二凹槽15的直径小于坩埚3的内径，切割装置8位于第二凹槽15内，第一凹槽的直径大于第二凹槽15的直径，坩埚3位于第一凹槽内，具体的，第二凹槽15的直径、第一凹槽的直径可根据实际需求进行调整，这里并不做具体的限制。升降杆12可以为丝杆式升降杆或是气缸式升降杆，并不限于此。
38.具体的，切割刀14所在平面垂直于坩埚3的底面所在平面，即切割刀14的切割方向
垂直于固体硅料的表面，当钻头6完成对坩埚3及坩埚3内的固体硅料的切割后，通过转动装置13调整切割刀14相对于固体硅料的位置，上升升降杆12，使切割刀14对固体硅料进行切割，通过切割多次对固体硅料进行切割后，能够将固体硅料切割为多个小块，抖动坩埚3就能使多个与坩埚3内壁连接的小块固体硅料脱落，便于固体硅料从坩埚3内取出，不会引入其他杂质对硅料造成污染、处理速度快、效率高。
39.在一些可选的实施例，继续参照图1，夹头10远离伸缩杆11一侧设有缓冲部16。
40.可以理解的是，缓冲部16的材料可以是海绵或是橡胶等具有弹性的材料，在接触坩埚3时能够增大缓冲部16与坩埚3之间的摩擦力，便于固定，还能避免夹头10对坩埚3移动与固定过程中，夹头10造成损坏。
41.在一些可选的实施例中，切割刀14的直径小于等于坩埚3的内径。
42.可以理解的是，切割刀14的直径小于等于坩埚3的内径，在切割刀14对固体硅料进行切割的过程中，能够避免切割刀14切割坩埚3产生坩埚3碎渣混入固体硅料中，便于后续对固体硅料的收集。
43.在一些可选的实施例中，切割刀14的直径小于等于钻头6的内径。
44.可以理解的是，切割刀14的直径小于等于钻头6的内径时，当钻头6将坩埚3及坩埚3内部的固体硅料切割出一个圆柱体空间时，切割刀14伸入圆柱体空间内，切割刀14所在平面与坩埚3的底面所在平面垂直，向多个方向移动切割刀14，多个方向均与升降机械臂4的延伸方向交叉，将固体硅料切割为多个小块，抖动坩埚3就能使多个与坩埚3内壁连接的小块固体硅料脱落，便于收集固体硅料，便于后续使用。
45.在一些可选的实施例中，继续参照图1，夹头10在置物平台1的正投影为c字型。
46.可以理解的是，由于坩埚3外壁为弧面，设置夹头10在置物平台1的正投影为c字型能更好地贴合坩埚3，便于对坩埚3的移动和固定。
47.在一些可选的实施例中，钻头6的直径范围为100mm-500mm。
48.可以理解的是，坩埚3外一般具有一层埚托，埚托套于坩埚3外用于支撑坩埚3，埚托具有埚托孔，埚托孔与坩埚3的底面的中心相对应，钻头6贯穿坩埚3时会经过坩埚2的底面的中心，若钻头6的直径小于等于埚托孔的直径，就能避免对埚托进行切割而直接切割坩埚3。坩埚3的直径范围一般为600mm-1100mm，埚托孔的直径范围一般为100mm-500mm，设置钻头6的直径范围为100mm-500mm能够在钻头6切割坩埚3时，钻头6由埚托孔穿过直接作用于坩埚3，避免钻头6与埚托接触，简化处理工艺。但钻头6的直径并不限于此，可根据实际需求进行设置。
49.在一些可选的实施例中，沿升降机械臂4的延伸方向上，升降机械臂4的长度范围为300mm-600mm。
50.可以理解的是，升降机械臂4处于完全压缩状态时，即升降机械臂4的最短长度为300mm；升降机械臂4处于完全伸长状态时，即升降机械臂4的最长长度为600mm。当升降机械臂4的长度。坩埚3的高度范围一般为250mm-500mm，若升降机械臂4的长度小于300mm时，即使升降机械臂4处于完全伸长状态，也可能具有钻头6与置物平台1之间距离小于坩埚3高度的情况，造成无法放置坩埚3；若升降机械臂4的长度大于600mm时，可能会使得钻头6与坩埚3之间的间隔大，造成空间上的浪费。因此，设置升降机械臂4的长度范围为300mm-600mm为最优选择，但升降机械臂4的长度可根据实际需求进行设置，并不限于此。
51.在一些可选的实施例中，沿钻头6的延伸方向上，钻头6的长度范围为300mm-500mm。
52.可以理解的是，固体硅料的厚度范围一般为80mm-450mm，若钻头6的长度小于300mm时，可能存在钻头6无法贯穿坩埚3内固体硅料的情况；若钻头6的长度大于500mm时，不便于放置坩埚3，因此，钻头6的长度范围为300mm-500mm为最优选择，但钻头6的长度可根据实际需求进行设置，并不限于此。
53.通过上述实施例可知，本实用新型提供的单晶焖炉料处理设备，至少实现了如下的有益效果：
54.对位装置设置于置物平台靠近电机装置的一侧，且位于置物区外围，对位装置能够将放置于置物区的坩埚移动至指定位置并固定；切割装置位于置物平台内，且位于置物区远离电机装置的一侧，沿垂直于置物区所在平面的方向上，钻头、置物区、切割装置至少部分交叠，钻头先对固定好位置的坩埚及坩埚内的固体硅料进行处理，处理后的坩埚及坩埚内的固体硅料具有一个缺口，能够减小固体硅料的横切面的切割阻力，便于切割装置继续切割坩埚内的固体硅料，这种处理方式对固体硅料的污染较小，便于后续的回收与使用。
55.虽然已经通过例子对本实用新型的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本实用新型的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本实用新型的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本实用新型的范围由所附权利要求来限定。