一种CZ直拉法硅单晶炉副室取棒装置的制作方法

技术领域：

本发明涉及机械设计领域，主要涉及一种cz直拉法硅单晶炉副室取棒装置。

背景技术：
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硅单晶炉是一种软轴提拉型单晶炉，在惰性气体的保护环境中，以高纯的石墨电阻加热器，将半导体多晶硅高温融化，用直拉法的方式生长出一种无位错的单晶硅棒。但是单晶硅生长的条件要求十分地苛刻，从原料、热场、控制系统、保护性气体、设备、石英坩埚等等，每一个环节都必须认真地做到位。

硅单晶炉的真空环境主要由主炉室、炉盖、副炉室等组成，主炉室的结构是宽大、扁短，空间比较的宽敞，对于副炉室的结构特点是深长、空间相对比较狭小。对于一些硅单晶炉的副室、炉盖、主室三者是可以分离的。对于生长出的硅单晶棒要从硅单晶炉内取出，需要将单晶硅棒提拉上升到副室筒内，将炉盖与主室用翻板阀隔离上下空间。然后将副室升起与炉盖分离，最后旋转副室到一边缓慢下降硅棒将硅棒用硅棒转移装置转移。

目前市场上cz直拉法硅单晶炉生长的硅单晶棒的尺寸在6-8英寸。随着技术的进步对于单晶硅棒的直径尺寸要求越来越大，目前生长的12英寸以上的硅单晶棒的单晶炉设备，对于一些大尺寸硅单晶炉（12英寸以上硅单晶棒的单晶炉）副室与炉盖不可以分开，这样会出现正常生产过程中拉制硅单晶a/b两段的情况下，无法在正常生产过程中将副室移开单独取下硅单晶a棒带来难题。在这样的实际背景下，针对地设计一种新型硅单晶炉副室取棒装置。

技术实现要素：
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本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种cz直拉法硅单晶炉副室取棒装置，解决大尺寸12英寸以上硅单晶炉出现拉制a\b棒情况下，不可以单独移开副室取棒的条件下需要从副室中取出硅单晶a棒。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种cz直拉法硅单晶炉副室取棒装置，包括有基座，其特征在于：所述基座上架设有固定框架，所述固定框架上设有可升降的升降平台，所述升降平台由其底端的液压缸驱动，所述升降平台上安装有伸缩臂，所述伸缩臂由其后端的丝杆驱动，所述伸缩臂的前端安装有抱夹装置。

所述的基座的底端安装有行走轮，所述基座上分布有可升降的支撑杆。

所述的升降平台的四个拐角分别设有导向轮，所述导向轮与固定框架立柱上的导轨导向配合。

所述固定框架的上端部分别安装有两相对应的固定梁，所述固定梁上分别安装有滑轮，所述滑轮中有钢丝绳绕过，所述钢丝绳的一端固定在升降平台上，另一端固定在液压缸的缸体固定板上。

所述的滑轮为四个，两两对称设置在固定梁上，所述的液压缸为两个。

所述的抱夹装置包括有安装在伸缩臂前端的固定板，所述固定板上安装有上下间隔成列设置的抱夹，所述抱夹分别包括有两相互对应设置的左、右夹爪，所述左、右夹爪的两端分别通过槽形连杆连接，所述槽形连杆的两端拐角处分别通过转销铰接在固定座上，所述固定座安装在固定板上，所述槽形连杆的中部通过顶杆与固定板导向配合，且顶杆上套装有与固定板旋合的中空的丝杆管，且顶杆的端部安装有限位板。

所述的抱夹为三个，上下间隔设置。

所述的槽形连杆的内拐角处设有用于连接相邻连杆的弧形加固拐臂。

本发明的优点是：

本发明结构设计合理，通过抱夹装置上的丝杆的进动伸缩带动抱夹的张与合，来抱紧、松开单晶硅棒，很好地解决了在狭长的有限空间内抱夹晶棒以及大尺寸硅单晶炉副室取棒的难题，可根据需要进行实时调节，方便操作控制，人工省时省力，取棒效率高。

附图说明：

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的局部放大图。

具体实施方式：

参见附图。

一种cz直拉法硅单晶炉副室取棒装置，包括有基座1，所述基座1上架设有固定框架2，所述固定框架2上设有可升降的升降平台3，所述升降平台3由其底端的液压缸4驱动，所述升降平台3上安装有伸缩臂5，所述伸缩臂5由其后端的丝杆驱动，所述伸缩臂5的前端安装有抱夹装置。

所述的基座1的底端安装有行走轮7，所述基座1上分布有可升降的支撑杆8。

所述的升降平台3的四个拐角分别设有导向轮，所述导向轮与固定框架2立柱上的导轨导向配合。

所述固定框架2的上端部分别安装有两相对应的固定梁9，所述固定梁9上分别安装有滑轮10，滑轮10中有钢丝绳11绕过，所述钢丝绳11的一端固定在升降平台3上，另一端固定在液压缸4的缸体固定板6上。

所述的滑轮10为四个，两两对称设置在固定梁9上，所述的液压缸4为两个。

所述的抱夹装置包括有安装在伸缩臂5前端的固定板18，所述固定板18上安装有上下间隔成列设置的抱夹，所述抱夹分别包括有两相互对应设置的左、右夹爪12、13，所述左、右夹爪12、13的两端分别通过槽形连杆14连接，所述槽形连杆14的两端拐角处分别通过转销铰接在固定座15上，所述固定座15安装在固定板18上，所述槽形连杆14的中部通过顶杆16与固定板18导向配合，且顶杆18上套装有与固定板旋合的中空的丝杆管17，且顶杆16的端部安装有限位板。

所述的抱夹为三个，上下间隔设置。

所述的槽形连杆14的内拐角处设有用于连接相邻连杆的弧形加固拐臂19。

其结构的相关设置说明：

（1）该发明装置根据硅单晶炉的高度实际取棒的位置高度设计上升的高度最大3.5m。

（2）该装置伸缩臂的最大伸长量是800mm。

（3）抱夹装置的整体宽度360mm.由于副室门的最大宽度是380mm。

（4）抱夹装置上的丝杆的进动伸缩带动抱夹的张与合，来抱紧、松开单晶硅棒。

（5）该装置的钢丝绳与伸缩臂的后部连接在一起，可以连接到合适的固定位置处充当该装置的配重块作用，防止装置因前后重量偏差较大出现倾斜。

其具体的取棒生产过程：

（1）在直拉硅单晶正常生产过程中，如果出现拉制a棒的情况下，在操作人员按照工艺要求收尾后，将a棒单晶硅棒与硅单晶炉热场中石英坩埚内的熔料液面脱离。

(2)带单晶硅a棒在单晶炉内按工艺正常冷却工艺到达一定位置后，将a棒提升到副室内将翻板阀关闭，让主室与副室上下空间隔离。

（3）打开副室氩气等到副室内的压力与外界压力基本一致时候，关闭副室氩气气体。将副室门打开。

（4）有操作人员将副室取棒装置从指定位置推到炉体正前方合适位置，将装置的基座支撑杆支起固定位置。将装置上的钢丝绳沿着竖直方向固定到合适位置。并将升降平台升到适当高度

（5）通过缓慢摇动该装置上的手摇轮带动丝杆进动使得伸缩臂臂伸长到副室内部合适位置，抱夹处于完全张开状态

（6）通过抱夹装置上的三个丝杆将抱夹牢牢地抱紧单晶硅棒。

（7）在抱夹完全抱紧单晶硅棒后，将籽晶剪断，然后通过手摇轮缓慢地将单晶硅棒从副室内移出来。

（8）缓慢地下降升降平台，将单晶硅棒降低到合适高度放到晶棒转移装置中，将取下的晶棒转移到指定位置冷却。

（9）最后有操作员将副室取棒装置从新推到指定位置。