一种用于单晶硅生长炉的挂接板组件的制作方法
【专利摘要】本发明涉及单晶硅生长炉领域，旨在提供一种用于单晶硅生长炉的挂接板组件。该种用于单晶硅生长炉的挂接板组件包括连接体螺钉、挂接板和开关组件，开关组件包括开关组件A和开关组件B，开关组件A用于控制单晶硅生长炉的副炉室、炉盖能否进行运动，开关组件B用于控制副炉室是单独运动还是与炉盖同时运动，通过连接体螺钉和挂接板的配合，能实现单晶硅生长炉的副炉室与炉盖间的连接和脱离。本发明可以实现随时在中途方便安全取晶，不用随炉体慢慢冷却后才实现取晶动作，节省冷料时间和再次余料加热时间，降低了生产成本，提高了生产效率。
【专利说明】-种用于单晶硅生长炉的挂接板组件
【技术领域】
[0001] 本发明是关于单晶硅生长炉领域，特别涉及一种用于单晶硅生长炉的挂接板组 件。
【背景技术】
[0002] 单晶硅是光伏发电利用太阳能的主要功能材料，对于现在信息社会越来越关键。 单晶炉在生产过程中，需要中途取晶，因炉体还有硅料存在，需保持炉内的压力及温度等状 态不变，需要单独打开副炉室。在安装热场坩埚及装料等操作时需打开炉盖及副炉室。现 有的技术方案为提升装置先抬升副炉室，到一定高度后，提升轴上台阶顶到炉盖托架再一 同提升。造成提升机构复杂，提升行程为二步分摊，提升距离较长；炉盖旋转还需人工手动 操作或单独的旋转机构。
【发明内容】
[0003] 本发明的主要目的在于克服现有技术中的不足，提供一种能够实现使用同一提升 装置执行副炉室单独升降以及副炉室和炉盖同步升降的挂接板组件。为解决上述技术问 题，本发明的解决方案是：
[0004] 提供一种用于单晶硅生长炉的挂接板组件，包括连接体螺钉、挂接板和开关组件， 通过连接体螺钉和挂接板的配合，能实现单晶硅生长炉的副炉室与炉盖间的连接和脱离；
[0005] 挂接板为环形结构，安装在单晶硅生长炉的副炉室下法兰上，且挂接板能以副炉 室下法兰为轴进行旋转，挂接板上设有至少两个弧形槽，弧形槽包括相互连接的大弧形和 小弧形，大弧形的直径为dl，小弧形的直径为d2 ;
[0006] 单晶硅生长炉的副炉室下法兰上表面设有至少两个通孔，通孔分别与挂接板上对 应的弧形槽连通，通孔的直径为d3,连接体螺钉能穿过通孔进入弧形槽内，并通过旋转挂接 板，连接体螺钉能在弧形槽的大弧形和小弧形内转换，使连接体螺钉在挂接板上完成挂接 和脱离，实现炉盖与副炉室的连接和分离；副炉室下法兰上表面还设有两个深孔，用于实现 挂接板在旋转到两个位置后的定位；
[0007] 开关组件包括开关组件A和开关组件B，开关组件A用于控制单晶硅生长炉的副炉 室、炉盖能否进行运动（判断同时提升副炉室和炉盖运动时的安全状态），开关组件B用于 控制副炉室是单独运动还是与炉盖同时运动（判断副炉室和炉盖是连接还是脱离状态）；
[0008] 开关组件A包括弹簧销主体、压簧盖、手柄帽、弹簧销轴、弹簧和开关A，弹簧销主 体安装在挂接板上，开关A也安装在挂接板上，压簧盖安装在弹簧销主体上，手柄帽安装在 弹簧销轴上，弹簧销轴通过弹簧与弹簧销主体连接；通过旋转挂接板，在连接体螺钉与挂 接板完成挂接和脱离的两个位置时，弹簧销轴在弹簧的张力作用下，能分别落入两个深孔 中，弹簧销轴上端面下降触发开关A实现自锁功能；
[0009] 开关组件B包括开关B和撞块，开关B安装在挂接板上，撞块安装在副炉室下法兰 的侧边，撞块设有一个斜面结构；通过旋转挂接板，弹簧销轴在两个深孔之间滑动时的，开 关B随挂接板一起旋转到撞块处，开关B的滑动组件沿撞块的斜面结构滑动（压下触头）， 实现缓冲导向的作用（连接体螺钉处于挂接板弧形槽的大弧形内时，开关B处于闭合状态， 副炉室能单独运动，连接体螺钉处于挂接板弧形槽的小弧形内时，开关B处于常开状态，副 炉室能与炉盖同时运动）。
[0010] 作为进一步的改进，所述开关组件A中，弹簧销的主体内设有一腔体，用于容纳弹 簧销轴和弹簧在腔内活动；弹簧销轴包括用于止住弹簧的止口圆盘、用于锁住挂接板位置 的小圆柱轴；手柄帽包括用于人工手动操作的小圆柱、用于触发开关A的大圆盘；开关A的 前端带有一个能伸缩的触头，触头是能减少摩擦的滚轮，通过触发触头，工作在常开和常闭 两种状态下，并反馈信号给外部（PLC)进行判断。
[0011] 作为进一步的改进，所述开关组件B中，开关B的前端带有一个可能伸缩的触头， 触头是能减少摩擦的滚轮，用于作为开关B的滑动组件，通过触发触头，工作在常开和常闭 两种状态下，并反馈信号给外部（PLC)进行判断。
[0012] 作为进一步的改进，所述用于单晶硅生长炉的挂接板组件还设有保护装置，保护 装置用于防止单晶硅生长炉的升降装置，在没有达到升降条件时，对单晶硅生长炉的炉盖、 副炉室进行升降；升降条件是指开关组件A弹簧销轴落入副炉室下法兰上表面的深孔中， 弹簧销轴上端面下降触发开关A实现自锁功能。
[0013] 作为进一步的改进，所述挂接板上设有手柄，用于通过旋转手柄实现挂接板的旋 转。
[0014] 作为进一步的改进，所述连接体螺钉包括依次连接的顶面、上圆柱、中圆柱、下圆 柱，并通过下圆柱安装在单晶硅生长炉的炉盖上法兰上，炉盖上法兰上设有至少两个连接 体螺钉；所述顶面是用于导向的圆锥球面结构，圆锥球面结构是指圆锥的顶点处为球面的 结构，上圆柱、中圆柱和下圆柱的外径依次为D1、D2、D3。
[0015] 作为进一步的改进，所述连接体螺钉、挂接板、通孔满足：02、(12、01、(11依次减小， 且d3大于Dl，d3大于D3。
[0016] 通过本发明执行副炉室单独升降及副炉室与炉盖同步升降，具体工作原理为：
[0017] 机械部分：连接体螺钉与挂接板弧形槽相对位置不同，其配合情况不同；设计理 念是连接体螺钉上圆柱面外径为D1，中圆柱面外径为D2,挂接板凹形槽有2个大小不同的 弧形槽连接组成，大弧形槽外径为dl，小弧形槽外径为d2。弧形槽与连接体螺钉的特征关 系为D2 < d2 < Dl < dl ;当连接体螺钉在弧形槽dl处时：由于dl > D1，连接体螺钉无法 挂接在挂接板上，副炉室提升时与炉盖处于分离状态；当连接体螺钉在弧形槽d2处时：由 于DI > d2，连接体螺钉D1段挂接在挂接板上，提升副炉室时，炉盖与副炉室一同提升，炉盖 与副炉室处于连接状态。
[0018] 副炉室下法兰上有两处配合弹簧销轴的深孔，到连接体螺钉完全处于dl或d2弧 形槽时，连接体螺钉下端会落入副炉室下法兰的深孔内。通过弹簧作用使弹簧销轴触发开 关A，保证同时提升副炉室和炉盖运动时的安全。
[0019] 开关B也安装在挂接板上，撞块安装在副炉室法兰侧面，在旋转挂接板，弹簧销轴 处于深孔的两个位置时，通过撞块的斜面结构，撞块与开关B相对状态不同，当开关B处于 闭合状态时，连接体螺钉处于挂接板弧形槽的dl位置，副炉室与炉盖处于分离状态。当开 关B处于常开状态时，连接体螺钉处于挂接板弧形槽的d2位置，副炉室与炉盖处于连接状 态。
[0020] 电气部分：通过开关A和开关B来反应出副炉室与炉盖的衔接情况和主导程序操 作。当开关A触发时，确定弹簧销轴正常插入副炉室下法兰孔内，可以保证同时提升副炉室 和炉盖运动时的安全。开关B处于的不同情况反应出副炉室与炉盖的连接情况。主导程序 对二者之间不同状态的操作。
[0021] 假设开关A的常开状态为0,闭合状态为1 ;开关B的常开状态为0,闭合状态为1。 2个开关形成4组不同信号反馈给程序，程序可控制的动作如下表：
【权利要求】
1. 一种用于单晶硅生长炉的挂接板组件，包括连接体螺钉、挂接板和开关组件，其特征 在于，通过连接体螺钉和挂接板的配合，能实现单晶硅生长炉的副炉室与炉盖间的连接和 脱离； 挂接板为环形结构，安装在单晶硅生长炉的副炉室下法兰上，且挂接板能以副炉室下 法兰为轴进行旋转，挂接板上设有至少两个弧形槽，弧形槽包括相互连接的大弧形和小弧 形，大弧形的直径为dl，小弧形的直径为d2 ; 单晶硅生长炉的副炉室下法兰上表面设有至少两个通孔，通孔分别与挂接板上对应的 弧形槽连通，通孔的直径为d3,连接体螺钉能穿过通孔进入弧形槽内，并通过旋转挂接板， 连接体螺钉能在弧形槽的大弧形和小弧形内转换，使连接体螺钉在挂接板上完成挂接和脱 离，实现炉盖与副炉室的连接和分离；副炉室下法兰上表面还设有两个深孔，用于实现挂接 板在旋转到两个位置后的定位； 开关组件包括开关组件A和开关组件B，开关组件A用于控制单晶硅生长炉的副炉室、 炉盖能否进行运动，开关组件B用于控制副炉室是单独运动还是与炉盖同时运动； 开关组件A包括弹簧销主体、压簧盖、手柄帽、弹簧销轴、弹簧和开关A，弹簧销主体安 装在挂接板上，开关A也安装在挂接板上，压簧盖安装在弹簧销主体上，手柄帽安装在弹簧 销轴上，弹簧销轴通过弹簧与弹簧销主体连接；通过旋转挂接板，在连接体螺钉与挂接板 完成挂接和脱离的两个位置时，弹簧销轴在弹簧的张力作用下，能分别落入两个深孔中，弹 簧销轴上端面下降触发开关A实现自锁功能； 开关组件B包括开关B和撞块，开关B安装在挂接板上，撞块安装在副炉室下法兰的 侧边，撞块设有一个斜面结构；通过旋转挂接板，弹簧销轴在两个深孔之间滑动时的，开关 B随挂接板一起旋转到撞块处，开关B的滑动组件沿撞块的斜面结构滑动，实现缓冲导向的 作用。
2. 根据权利要求1所述的一种用于单晶硅生长炉的挂接板组件，其特征在于，所述开 关组件A中，弹簧销的主体内设有一腔体，用于容纳弹簧销轴和弹簧在腔内活动；弹簧销轴 包括用于止住弹簧的止口圆盘、用于锁住挂接板位置的小圆柱轴；手柄帽包括用于人工手 动操作的小圆柱、用于触发开关A的大圆盘；开关A的前端带有一个能伸缩的触头，触头是 能减少摩擦的滚轮，通过触发触头，工作在常开和常闭两种状态下，并反馈信号给外部进行 判断。
3. 根据权利要求1所述的一种用于单晶硅生长炉的挂接板组件，其特征在于，所述开 关组件B中，开关B的前端带有一个可能伸缩的触头，触头是能减少摩擦的滚轮，用于作为 开关B的滑动组件，通过触发触头，工作在常开和常闭两种状态下，并反馈信号给外部进行 判断。
4. 根据权利要求1所述的一种用于单晶硅生长炉的挂接板组件，其特征在于，所述用 于单晶硅生长炉的挂接板组件还设有保护装置，保护装置用于防止单晶硅生长炉的升降装 置，在没有达到升降条件时，对单晶硅生长炉的炉盖、副炉室进行升降；升降条件是指开关 组件A弹簧销轴落入副炉室下法兰上表面的深孔中，弹簧销轴上端面下降触发开关A实现 自锁功能。
5. 根据权利要求1所述的一种用于单晶硅生长炉的挂接板组件，其特征在于，所述挂 接板上设有手柄，用于通过旋转手柄实现挂接板的旋转。
6. 根据权利要求1所述的一种用于单晶硅生长炉的挂接板组件，其特征在于，所述连 接体螺钉包括依次连接的顶面、上圆柱、中圆柱、下圆柱，并通过下圆柱安装在单晶硅生长 炉的炉盖上法兰上，炉盖上法兰上设有至少两个连接体螺钉；所述顶面是用于导向的圆锥 球面结构，圆锥球面结构是指圆锥的顶点处为球面的结构，上圆柱、中圆柱和下圆柱的外径 依次为D1、D2、D3。
7. 根据权利要求6所述的一种用于单晶硅生长炉的挂接板组件，其特征在于，所述连 接体螺钉、挂接板、通孔满足：D2、d2、Dl、dl依次减小，且d3大于Dl，d3大于D3。
【文档编号】C30B29/06GK104213190SQ201410411807
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年8月20日 优先权日:2014年8月20日
【发明者】朱亮, 王巍, 倪军夫, 孙明, 周建灿 申请人:浙江晶盛机电股份有限公司