一种单晶炉辅助拉晶装置及其使用方法转让专利

申请号 : CN202310489730.1

文献号 : CN116180215B

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发明人 : 蔡一茂马君健

申请人 : 北京大学

摘要 :

本发明属于单晶炉技术领域,具体为一种单晶炉辅助拉晶装置及其使用方法,包括液压杆,所述液压杆的下方固定连接有顶盘,顶盘底部的四周固定连接有连接柱,所述连接柱的下方固定连接有支撑块,所述支撑块的内部安装有转向组件,所述转向组件的下方连接有外壳,所述外壳上半部分的内部安装有提升组件,所述提升组件的下方安装有钨丝籽晶绳,所述钨丝籽晶绳的末端连接有绳头,绳头的外侧固定安装有密封盘,外壳内壁的四周安装有压轮,外壳的左右两侧开设有移动槽,移动槽的内部贴合设置有活塞块。该装置能够在将硅锭升至最高时自动截断余料,而且能够对硅锭整体的放置方式进行调节,在横置时能够适应硅锭表面的起伏对硅锭稳定承托。

权利要求 :

1.一种单晶炉辅助拉晶装置,包括液压杆(1),其特征在于:所述液压杆(1)的下方固定连接有顶盘(2),顶盘(2)底部的四周固定连接有连接柱(3),所述连接柱(3)的下方固定连接有支撑块(4),所述支撑块(4)的内部安装有转向组件(5),所述转向组件(5)的下方连接有外壳(6),所述外壳(6)上半部分的内部安装有提升组件(7),所述提升组件(7)的下方安装有钨丝籽晶绳(8),所述钨丝籽晶绳(8)的末端连接有绳头(9),绳头(9)的外侧固定安装有密封盘(10),外壳(6)内壁的四周安装有压轮(11),外壳(6)的左右两侧开设有移动槽(15),移动槽(15)的内部贴合设置有活塞块(14),所述活塞块(14)的顶部固定连接有牵引钢绳(16),所述牵引钢绳(16)的末端经第一导向轮(17)导向与推杆(18)相连,所述第一导向轮(17)和外壳(6)之间为转动连接,所述推杆(18)滑动安装于外壳(6)下方的左右两侧,左侧推杆(18)和右侧推杆(18)靠近外壳(6)中轴线的一侧均安装有切割组件(19),所述左侧推杆(18)的右下方安装有挤压组件(20),推杆(18)通过第四弹簧(21)与外壳(6)相连,所述外壳(6)内壁的底端固定连接有楔块(26),所述转向组件(5)包括固定安装于支撑块(4)顶部的第一电机(501),第一电机(501)的输出轴上固定连接有第一齿轮(502),第一齿轮(502)的下方啮合连接有第二齿轮(503),所述第一齿轮(502)和第二齿轮(503)左右两侧均开设有转槽(505),转槽(505)的内部贴合设置有U型杆(504),所述U型杆(504)和支撑块(4)之间为固定连接,所述第二齿轮(503)和外壳(6)之间为固定连接,所述切割组件(19)包括滑动安装于推杆(18)右上方的切割刀(1901),切割刀(1901)和牵引钢绳(16)之间为固定连接,切割刀(1901)通过第二弹簧(1902)与推杆(18)相连,推杆(18)的内部转动安装有转筒(1903),转筒(1903)的下方固定连接有第一压块(1904),转筒(1903)的上方固定连接有第二压块(1905),转筒(1903)的内部安装有涡旋弹簧(1906),涡旋弹簧(1906)的首尾两端分别与推杆(18)和转筒(1903)相连,所述挤压组件(20)包括滑动安装于推杆(18)右下方的顶块(2001),顶块(2001)通过第三弹簧(2002)与推杆(18)相连,顶块(2001)的左上方固定连接有挡块(2003),挡块(2003)的位置与第一压块(1904)的位置互相对应。

2.根据权利要求1所述一种单晶炉辅助拉晶装置,其特征在于:所述顶盘(2)、连接柱(3)和支撑块(4)一体成型,连接柱(3)对称分布于转向组件(5)的左右两侧和前后两侧。

3.根据权利要求1所述一种单晶炉辅助拉晶装置,其特征在于:所述第二齿轮(503)的下方设置有缺口,所述第二齿轮(503)和外壳(6)通过第一齿轮(502)与U型杆(504)之间构成转动结构。

4.根据权利要求1所述一种单晶炉辅助拉晶装置,其特征在于:所述提升组件(7)包括固定安装于外壳(6)上方内壁上的第二电机(701),第二电机(701)的输出轴上固定连接有第三齿轮(702),第三齿轮(702)的左侧啮合连接有第四齿轮(703),第四齿轮(703)和外壳(6)之间为转动连接,所述第四齿轮(703)的前端固定连接有卷绕盘(704),所述钨丝籽晶绳(8)的顶端缠绕于卷绕盘(704)的表面。

5.根据权利要求4所述一种单晶炉辅助拉晶装置,其特征在于:所述第四齿轮(703)的齿块数小于第三齿轮(702)的齿块数,所述绳头(9)和密封盘(10)通过第三齿轮(702)、第四齿轮(703)和卷绕盘(704)与外壳(6)之间构成第一升降结构,所述活塞块(14)通过密封盘(10)和移动槽(15)与外壳(6)之间构成第二升降结构。

6.根据权利要求1所述一种单晶炉辅助拉晶装置,其特征在于:所述压轮(11)远离外壳(6)中轴线的一侧安装有支撑架(12),压轮(11)和支撑架(12)之间为转动连接,所述支撑架(12)通过第一弹簧(13)与外壳(6)相连。

7.根据权利要求1所述一种单晶炉辅助拉晶装置,其特征在于:所述牵引钢绳(16)顶部的上方压紧设置有第一橡胶轮(23),牵引钢绳(16)顶部的下方压紧设置有第二橡胶轮(24),牵引钢绳(16)顶部的左侧设置有第二导向轮(22),牵引钢绳(16)顶部的右侧设置有第三导向轮(25),所述第二导向轮(22)、第一橡胶轮(23)、第二橡胶轮(24)和第三导向轮(25)与外壳(6)之间均为转动连接。

8.一种单晶炉辅助拉晶装置的使用方法,根据权利要求1所述的一种单晶炉辅助拉晶装置,其特征在于,包括以下步骤:

S1:通过液压杆(1)对装置整体的高度进行调节,利用外壳(6)内的提升组件(7)缓慢提升钨丝籽晶绳(8),使得绳头(9)带动硅锭向上移动,通过压轮(11)对硅锭的四周进行支撑;

S2:在硅锭向上移动的过程中绳头(9)外侧的密封盘(10)保证钨丝籽晶绳(8)不会偏移,在移动的同时,密封盘(10)使得外壳(6)上半部分的气压不断提升,进而使得活塞块(14)向移动槽(15)的下方移动,活塞块(14)拉动牵引钢绳(16)带动相邻两处推杆(18)相向移动,通过推杆(18)上的切割组件(19)抵住硅锭末端余料,使得硅锭末端余料表面出现割缝;

S3:在切割组件(19)持续受到硅锭余料挤压过程中,会触发挤压组件(20)向外弹出,挤压组件(20)能够快速顶推上方有切割痕迹的硅锭余料,使得硅锭余料自动从硅锭的下方脱离,此时还有部分余料碎屑位于切割组件(19)和硅锭的接触位置上;

S4:通过顶盘(2)和支撑块(4)之间的转向组件(5)对外壳(6)整体的角度进行调节,使得外壳(6)由垂直转变为水平状态,在转变至水平状态后,切割组件(19)和硅锭之间的余料掉落至楔块(26)表面的斜面上,使得余料自动从外壳(6)的末端落下,实现自动卸除余料的功能。

说明书 :

一种单晶炉辅助拉晶装置及其使用方法

技术领域

[0001] 本发明涉及单晶炉技术领域,具体为一种单晶炉辅助拉晶装置及其使用方法。

背景技术

[0002] 硅片生产的过程中,需要先生产硅锭,再由切割装置和打磨装置生产出硅片,在生产硅锭的过程中需要使用单晶炉,单晶炉由安装盘、石英坩埚和减速机等部件组成,现有的单晶炉在生产硅锭的过程中还存在一些不足之处;
[0003] 例如中国发明专利(公开号CN114717649A)公开了上提拉开放式单晶炉,设置了缓冲组件,能够对副炉室相对炉盖的上下移动起到减振效果,炉体稳定性提高,并使副炉室与主炉室之间的轴线重合度保持在一定范围内,保证其对中性;并且可避免籽晶的晃动,保证所得晶片的性能;视觉检测组件通过CCD检测相机可以实时观察晶体的生长状况,便于应对意外或突发情况;提升器中四个提升轮的配合可以提高绳体的提升速度的平稳性;减振室以及稳定组件的设置,进一步保证绳体的对中性,减弱绳体的晃动,从而提升所得晶体的物理特性。因此,本发明是一种稳定性强的、晶体生长率快的、单晶产品品质优良的上提拉开放式单晶炉。
[0004] 上述装置虽然能够实现缓冲功能,但在实际使用时,拉晶生产出的硅锭的周围通常为褶皱状,存在小幅度的起伏,现有的拉晶装置不能够对冷却后的硅锭进行多点位承托,而且不能够在多点位承托的同时保证各个位置支撑轮适应起伏平稳转动,并且不能够由纵向支撑转变为横向支撑,现有的单晶炉拉晶辅助装置在使用时,不能够在拉晶完成后自动对末端的余料进行分段式截断,后续需要人工处理,工作效率低。

发明内容

[0005] 鉴于现有单晶炉在拉晶过程中存在的问题,提出了本发明。
[0006] 为解决上述技术问题,根据本发明的一个方面,本发明提供了如下技术方案:一种单晶炉辅助拉晶装置,包括液压杆,所述液压杆的下方固定连接有顶盘,顶盘底部的四周固定连接有连接柱,所述连接柱的下方固定连接有支撑块,所述支撑块的内部安装有转向组件,所述转向组件的下方连接有外壳,所述外壳上半部分的内部安装有提升组件,所述提升组件的下方安装有钨丝籽晶绳,所述钨丝籽晶绳的末端连接有绳头,绳头的外侧固定安装有密封盘,外壳内壁的四周安装有压轮,外壳的左右两侧开设有移动槽,移动槽的内部贴合设置有活塞块,所述活塞块的顶部固定连接有牵引钢绳,所述牵引钢绳的末端经第一导向轮导向与推杆相连,所述第一导向轮和外壳之间为转动连接,所述推杆滑动安装于外壳下方的左右两侧,左侧推杆和右侧推杆靠近外壳中轴线的一侧均安装有切割组件,所述左侧推杆的右下方安装有挤压组件,推杆通过第四弹簧与外壳相连,所述外壳内壁的底端固定连接有楔块,所述转向组件包括固定安装于支撑块顶部的第一电机,第一电机的输出轴上固定连接有第一齿轮,第一齿轮的下方啮合连接有第二齿轮,所述第一齿轮和第二齿轮左右两侧均开设有转槽,转槽的内部贴合设置有U型杆,所述U型杆和支撑块之间为固定连接,所述第二齿轮和外壳之间为固定连接,所述切割组件包括滑动安装于推杆右上方的切割刀,切割刀和牵引钢绳之间为固定连接,切割刀通过第二弹簧与推杆相连,推杆的内部转动安装有转筒,转筒的下方固定连接有第一压块,转筒的上方固定连接有第二压块,转筒的内部安装有涡旋弹簧,涡旋弹簧的首尾两端分别与推杆和转筒相连,所述挤压组件包括滑动安装于推杆右下方的顶块,顶块通过第三弹簧与推杆相连,顶块的左上方固定连接有挡块,挡块的位置与第一压块的位置互相对应。
[0007] 作为本发明所述的一种单晶炉辅助拉晶装置的一种优选方案,其中:所述顶盘、连接柱和支撑块一体成型,连接柱对称分布于转向组件的左右两侧和前后两侧。
[0008] 作为本发明所述的一种单晶炉辅助拉晶装置的一种优选方案,其中:所述第二齿轮的下方设置有缺口,所述第二齿轮和外壳通过第一齿轮与U型杆之间构成转动结构。
[0009] 作为本发明所述的一种单晶炉辅助拉晶装置的一种优选方案,其中:所述提升组件包括固定安装于外壳上方内壁上的第二电机,第二电机的输出轴上固定连接有第三齿轮,第三齿轮的左侧啮合连接有第四齿轮,第四齿轮和外壳之间为转动连接,所述第四齿轮的前端固定连接有卷绕盘,所述钨丝籽晶绳的顶端缠绕于卷绕盘的表面。
[0010] 作为本发明所述的一种单晶炉辅助拉晶装置的一种优选方案,其中:所述第四齿轮的齿块数小于第三齿轮的齿块数,所述绳头和密封盘通过第三齿轮、第四齿轮和卷绕盘与外壳之间构成第一升降结构,所述活塞块通过密封盘和移动槽与外壳之间构成第二升降结构。
[0011] 作为本发明所述的一种单晶炉辅助拉晶装置的一种优选方案,其中:所述压轮远离外壳中轴线的一侧安装有支撑架,压轮和支撑架之间为转动连接,所述支撑架通过第一弹簧与外壳相连。
[0012] 作为本发明所述的一种单晶炉辅助拉晶装置的一种优选方案,其中:所述牵引钢绳顶部的上方压紧设置有第一橡胶轮,牵引钢绳顶部的下方压紧设置有第二橡胶轮,牵引钢绳顶部的左侧设置有第二导向轮,牵引钢绳顶部的右侧设置有第三导向轮,所述第二导向轮、第一橡胶轮、第二橡胶轮和第三导向轮与外壳之间均为转动连接。
[0013] 一种单晶炉辅助拉晶装置的使用方法,包括以下步骤:
[0014] S1:通过液压杆对装置整体的高度进行调节,利用外壳内的提升组件缓慢提升钨丝籽晶绳,使得绳头带动硅锭向上移动,通过压轮对硅锭的四周进行支撑;
[0015] S2:在硅锭向上移动的过程中绳头外侧的密封盘保证钨丝籽晶绳不会偏移,在移动的同时,密封盘使得外壳上半部分的气压不断提升,进而使得活塞块向移动槽的下方移动,活塞块拉动牵引钢绳带动相邻两处推杆相向移动,通过推杆上的切割组件抵住硅锭末端余料,使得硅锭末端余料表面出现割缝;
[0016] S3:在切割组件持续受到硅锭余料挤压过程中,会触发挤压组件向外弹出,挤压组件能够快速顶推上方有切割痕迹的硅锭余料,使得硅锭余料自动从硅锭的下方脱离,此时还有部分余料碎屑位于切割组件和硅锭的接触位置上;
[0017] S4:通过顶盘和支撑块之间的转向组件对外壳整体的角度进行调节,使得外壳由垂直转变为水平状态,在转变至水平状态后,切割组件和硅锭之间的余料掉落至楔块表面的斜面上,使得余料自动从外壳的末端落下,实现自动卸除余料的功能。
[0018] 与现有技术相比,本发明的有益效果是:
[0019] 1、通过设置的钨丝籽晶绳、绳头、密封盘和活塞,使得装置能够在工作的过程中,通过拉动钨丝籽晶绳向上移动带动密封盘和活塞运动,活塞拉动相邻两处推杆相向移动,使得切割组件上的切割刀对硅锭的末端进行挤压,产生切痕,进而使得装置能够在将硅锭向上提升时自动对硅锭末端的余料进行切割前的准备工作,并且该装置能够利用外壳上下两部分的气压差使得钨丝籽晶绳始终处于绷紧状态,相比于常规的钨丝籽晶绳上提,该装置的钨丝籽晶绳不会晃动,稳定性更强。
[0020] 2、该装置通过钨丝籽晶绳的持续向上移动,使得切割刀在硅锭末端余料的挤压作用下向外侧移动,直到触发挤压组件自动向外移动,挤压组件在移动的过程中敲击硅锭末端余料,使得硅锭末端的余料能够在硅锭被提拉至最顶部后,自动切除硅锭末端的余料,并且该装置在切割余料时,通过产生压痕再进行撞击切割,以实现分段式切割功能,相比于常规的直接切割,该装置在使用时更加稳定,不会在切割过程中使得硅锭整体产生较大振动,具有安全性更强,使用更便捷的优势,解决了现有的拉晶装置不能够在拉晶完成后自动对末端的余料进行分段式截断的缺陷。
[0021] 3、通过设置的等角度分布的压轮、支撑架和第一弹簧,使得装置能够对表面起伏的硅锭进行稳定支撑和移动,该装置能够在对硅锭多点位承托的同时保证各个位置支撑轮适应起伏平稳转动,提升了装置的适应性,方便装置在横置后将硅锭整体移出,提升了装置使用时的便捷性。
[0022] 4、通过设置的转向组件,使得第一齿轮带动第二齿轮旋转的同时,使得外壳由竖置转变为横置,在硅锭横置后,切割组件和硅锭夹缝中的余料会因为外壳触碰支撑块掉落到楔块的表面,并沿着楔块的斜面落下,使得装置能够在横置后自动处理余料。
[0023] 5、通过设置的第一橡胶轮和第二橡胶轮,使得装置上的牵引钢绳在移动的过程中始终保持外壳上半部分处于密封状态,进而使得硅锭上升时,外壳上半部分的气压增大并作用于切割组件和挤压组件,提升了装置工作时的稳定性。

附图说明

[0024] 为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案,下面将结合附图和详细实施方式对本发明进行详细说明,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。其中:
[0025] 图1是本发明一种单晶炉辅助拉晶装置整体结构示意图;
[0026] 图2是本发明第一齿轮和第二齿轮连接结构示意图;
[0027] 图3是本发明U型杆与第一齿轮连接结构示意图;
[0028] 图4是本发明外壳正剖视结构示意图;
[0029] 图5是图4中A处结构示意图;
[0030] 图6是图4中B处结构示意图;
[0031] 图7是图4中C处结构示意图;
[0032] 图8是本发明第三齿轮和第四齿轮连接结构示意图;
[0033] 图9是本发明切割组件和挤压组件连接结构示意图;
[0034] 图10是图9中D处结构示意图;
[0035] 图11是本发明外壳和楔块连接结构示意图。
[0036] 附图标记:1、液压杆;2、顶盘;3、连接柱;4、支撑块;5、转向组件;501、第一电机;502、第一齿轮;503、第二齿轮;504、U型杆;505、转槽;6、外壳;7、提升组件;701、第二电机;
702、第三齿轮;703、第四齿轮;704、卷绕盘;8、钨丝籽晶绳;9、绳头;10、密封盘;11、压轮;
12、支撑架;13、第一弹簧;14、活塞块;15、移动槽;16、牵引钢绳;17、第一导向轮;18、推杆;
19、切割组件;1901、切割刀;1902、第二弹簧;1903、转筒;1904、第一压块;1905、第二压块;
1906、涡旋弹簧;20、挤压组件;2001、顶块;2002、第三弹簧;2003、挡块;21、第四弹簧;22、第二导向轮;23、第一橡胶轮;24、第二橡胶轮;25、第三导向轮;26、楔块。

具体实施方式

[0037] 为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
[0038] 在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广,因此本发明不受下面公开的具体实施方式的限制。
[0039] 其次,本发明结合示意图进行详细描述,在详述本发明实施方式时,为便于说明,表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大,而且所述示意图只是示例,其在此不应限制本发明保护的范围。此外,在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。实施例
[0040] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。
[0041] 如图1‑图11所示,一种单晶炉辅助拉晶装置,包括液压杆1,液压杆1的下方固定连接有顶盘2,顶盘2底部的四周固定连接有连接柱3,连接柱3的下方固定连接有支撑块4,支撑块4的内部安装有转向组件5,转向组件5的下方连接有外壳6,转向组件5能够对外壳6整体的角度进行调节,使得装置能够对外壳6内硅锭的放置方式进行调节,外壳6上半部分的内部安装有提升组件7,提升组件7的下方安装有钨丝籽晶绳8,钨丝籽晶绳8的末端连接有绳头9,绳头9的外侧固定安装有密封盘10,密封盘10使得钨丝籽晶绳8拉动硅锭向上移动时,外壳6上半部分的气压增大,外壳6内壁的四周安装有压轮11,压轮11能够对硅锭进行稳定支撑,外壳6的左右两侧开设有移动槽15,移动槽15的内部贴合设置有活塞块14,活塞块14的顶部固定连接有牵引钢绳16,牵引钢绳16的末端经第一导向轮17导向与推杆18相连,移动槽15保证活塞块14能够在气压作用下向下移动,从而拉动牵引钢绳16,使得相邻两处推杆18相向移动,第一导向轮17和外壳6之间为转动连接,推杆18滑动安装于外壳6下方的左右两侧,左侧推杆18和右侧推杆18靠近外壳6中轴线的一侧均安装有切割组件19,装置左右两侧的推杆18在相向移动的过程中能够利用切割组件19使得硅锭末端产生割缝,并且硅锭末端会持续挤压切割组件19,左侧推杆18的右下方安装有挤压组件20,推杆18通过第四弹簧21与外壳6相连,在切割组件19被挤压至一定位置后,触发挤压组件20向外侧弹出,通过切割组件19撞击硅锭末端余料,使得硅锭的余料自动掉落,外壳6内壁的底端固定连接有楔块26,外壳6在横置后楔块26的斜面能够对硅锭余料进行导向,使得切割组件19和硅锭之间的碎渣能够沿着楔块26的斜面自动滚落至装置的外侧。转向组件5包括固定安装于支撑块4顶部的第一电机501,第一电机501的输出轴上固定连接有第一齿轮502,第一齿轮502的下方啮合连接有第二齿轮503,第一齿轮502和第二齿轮503左右两侧均开设有转槽505,转槽505的内部贴合设置有U型杆504,U型杆504和支撑块4之间为固定连接,第二齿轮503和外壳6之间为固定连接,通过第一电机501驱动第一齿轮502转动,第一齿轮502带动第二齿轮
503,从而使得外壳6在U型杆504的外侧转动,继而使得装置能够在外壳6能够由竖置转变为横置,方便后续取出硅锭。切割组件19包括滑动安装于推杆18右上方的切割刀1901,切割刀
1901和牵引钢绳16之间为固定连接,切割刀1901通过第二弹簧1902与推杆18相连,牵引钢绳16被拉动时,推杆18向装置中轴线位置移动,切割刀1901抵住硅锭末端时,第二弹簧1902被压缩,推杆18的内部转动安装有转筒1903,转筒1903的下方固定连接有第一压块1904,转筒1903的上方固定连接有第二压块1905,转筒1903的内部安装有涡旋弹簧1906,涡旋弹簧
1906的首尾两端分别与推杆18和转筒1903相连,挤压组件20包括滑动安装于推杆18右下方的顶块2001,顶块2001通过第三弹簧2002与推杆18相连,顶块2001的左上方固定连接有挡块2003,挡块2003的位置与第一压块1904的位置互相对应,切割刀1901向外移动的过程中,切割刀1901会抵住第二压块1905,使得转筒1903和第一压块1904逆时针旋转(结合图10),从而使得第三弹簧2002储存的弹性势能能够作用于顶块2001,使得顶块2001快速伸出,利用顶块2001敲击产生割缝的硅锭余料的末端,使得余料脱离硅锭整体。
[0042] 在本实例中,顶盘2、连接柱3和支撑块4一体成型,连接柱3对称分布于转向组件5的左右两侧和前后两侧,连接柱3能够对顶盘2和支撑块4稳定支撑,同时保证转向组件5稳定工作,保证了装置工作时的平稳度。
[0043] 在本实例中,第二齿轮503的下方设置有缺口,第二齿轮503和外壳6通过第一齿轮502与U型杆504之间构成转动结构,通过装置上的转动结构,使得第二齿轮503在转动时外壳6的角度能够得到调节,第二齿轮503下方的缺口用于固定外壳6。
[0044] 在本实例中,提升组件7包括固定安装于外壳6上方内壁上的第二电机701,第二电机701的输出轴上固定连接有第三齿轮702,第三齿轮702的左侧啮合连接有第四齿轮703,第四齿轮703和外壳6之间为转动连接,第四齿轮703的前端固定连接有卷绕盘704,钨丝籽晶绳8的顶端缠绕于卷绕盘704的表面,通过第二电机701驱动第三齿轮702转动,第三齿轮702带动第四齿轮703转动,从而使得卷绕盘704将钨丝籽晶绳8卷绕在其表面,通过装置上的钨丝籽晶绳8将硅锭向上提拉。
[0045] 在本实例中,第四齿轮703的齿块数小于第三齿轮702的齿块数,绳头9和密封盘10通过第三齿轮702、第四齿轮703和卷绕盘704与外壳6之间构成第一升降结构,活塞块14通过密封盘10和移动槽15与外壳6之间构成第二升降结构,通过装置上的第一升降结构使得绳头9和密封盘10在卷绕盘704转动的过程中进行上下移动,从而使得绳头9和密封盘10稳定上下移动,在密封盘10向上移动的过程中带动使得外壳6上班弗恩的气压发生变化,以便后续对硅锭末端进行自动切割。
[0046] 在本实例中,压轮11远离外壳6中轴线的一侧安装有支撑架12,压轮11和支撑架12之间为转动连接,支撑架12通过第一弹簧13与外壳6相连,压轮11配合第一弹簧13使得装置能够利用压轮11对硅锭整体进行支撑,在硅锭横置后能够稳定前后移动,并且能够适应硅锭表面的起伏,使得装置能够稳定对硅锭进行支撑。
[0047] 在本实例中,牵引钢绳16顶部的上方压紧设置有第一橡胶轮23,牵引钢绳16顶部的下方压紧设置有第二橡胶轮24,第一橡胶轮23和第二橡胶轮24压紧牵引钢绳16,使得牵引钢绳16在移动的过程中始终保持密封效果,牵引钢绳16顶部的左侧设置有第二导向轮22,牵引钢绳16顶部的右侧设置有第三导向轮25,第二导向轮22、第一橡胶轮23、第二橡胶轮24和第三导向轮25与外壳6之间均为转动连接,通过装置上的第二导向轮22和第三导向轮25对牵引钢绳16进行导向,通过第一橡胶轮23和第二橡胶轮24对牵引钢绳16进行挤压,从而保证装置的密封性和牵引钢绳16移动时的稳定性。
[0048] 需要说明的是,本发明为一种单晶炉辅助拉晶装置及其使用方法,首先,如图1和图4‑图11所示,该装置工作的过程中,通过液压杆1对顶盘2、连接柱3和支撑块4的位置进行调节,将外壳6的末端抵在单晶炉的顶部,通过提升组件7内的第二电机701驱动第三齿轮702转动,第三齿轮702带动第四齿轮703转动,第四齿轮703的齿块数小于第三齿轮702的齿块数,因此该装置能够实现减速功能的同时实现增大扭矩的功能,进而使得卷绕盘704将钨丝籽晶绳8缓慢向上提拉,以实现拉晶功能,在拉晶的过程中,密封盘10使得外壳6的内部始终处于密封状态,在外壳6上半部分气压增大时,密封盘10被低紧,从而使得钨丝籽晶绳8始终处于拉紧状态,使得装置在拉晶的过程中保证硅锭不会晃动,同时,外壳6的上半部分气压增大会顶推活塞块14在移动槽15的内部向下移动,活塞块14上的牵引钢绳16在第一导向轮17、第二导向轮22和第三导向轮25的导向作用下拉动推杆18,第一橡胶轮23和第二橡胶轮24压紧牵引钢绳16,保证牵引钢绳16在移动的过程中外壳6始终处于密封状态,使得相邻两处推杆18相向移动,使得第四弹簧21被压缩,切割组件19和挤压组件20向硅锭的方向移动,装置左右两侧的切割刀1901抵住硅锭余料的左右两侧,产生切痕,随着切割刀1901对硅锭末端余料的逐步压紧,切割刀1901的末端抵住第二压块1905,使得转筒1903和第一压块
1904转动,涡旋弹簧1906被压缩,直到第一压块1904脱离挡块2003(结合图10可以看出),此时顶块2001在第三弹簧2002的弹力作用下向外弹出,从而使得第三弹簧2002敲击硅锭的末端侧面,使得硅锭余料能够自动脱离;
[0049] 如图1‑图5和图9‑图11所示,装置在切料完成后,通过第一电机501驱动第一齿轮502转动,第一齿轮502带动第二齿轮503在U型杆504的外侧旋转,从而使得外壳6由竖置状态转变为横置状态,外壳6接触支撑块4的表面时的振动,使得切割组件19和硅锭之间的残留余料能够落下并沿着楔块26滚落,后续可通过支撑架12上转动安装的压轮11对硅锭整体进行支撑,通过第一弹簧13使得压轮11能够适应硅锭表面不平整段,使得硅锭得到稳定支撑的同时方便前后移动进行出料工作,在出料时,可通过液压杆1对外壳6整体的高度进行调节,实现便捷出料功能。
[0050] 虽然在上文中已经参考实施方式对本发明进行了描述,然而在不脱离本发明的范围的情况下,可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是,只要不存在结构冲突,本发明所披露的实施方式中的各项特征均可通过任意方式相互结合起来使用,在本说明书中未对这些组合的情况进行穷举性的描述仅仅是出于省略篇幅和节约资源的考虑。因此,本发明并不局限于文中公开的特定实施方式,而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。