一种用于单晶炉炉室的智能防窜水塞焊装置及方法与流程

1.本发明涉及单晶炉生产技术领域，具体为一种用于单晶炉炉室的智能防窜水塞焊装置及方法。


背景技术：

2.单晶炉在制造单晶硅领域应用即为广泛，为了使单晶炉冷却均匀，通常需要在炉室上焊接隔水条；现有的单晶炉在生产时隔水条焊接通常是人工焊接，工作人员将隔水条套入内筒上，然后手扶隔水条并进行焊接，这种焊接放置不容易对工作人员造成伤害，还容易导致焊接位置出现偏差，隔水条不能处于正确位置时会导致单晶炉窜水，会使单晶炉整体冷却出现不均匀的情况，会影响单晶炉生产质量。
3.基于此，本发明设计了一种用于单晶炉炉室的智能防窜水塞焊装置及方法，以解决上述问题。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种用于单晶炉炉室的智能防窜水塞焊装置及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于单晶炉炉室的智能防窜水塞焊装置，包括加工台和隔水条，所述隔水条为环形，所述加工台的顶部开设有容纳槽，所述容纳槽用于放置隔水条；所述加工台上设置有若干组关于隔水条呈圆周阵列分布的定位输送组件；所述定位输送组件用于将隔水条输送到焊接位置，并在焊接时稳定的停止在焊接位置。
6.作为本发明的进一步方案，所述定位输送组件包括吸盘，所述吸盘转动连接有固定板，所述固定板上滑动连接有第一插杆，所述吸盘上开设有能够与第一插杆插接的第一插孔，所述固定板上固定连接有多节伸缩杆，所述多节伸缩杆每节伸长距离相等，所述多节伸缩杆的外壁上固定连接有安装板，所述安装板与加工台滑动连接；所述多节伸缩杆和安装板之间设置有用于驱动多节伸缩杆伸长的第一驱动组件；所述安装板与加工台之间设置有用于驱动安装板滑动的第二驱动组件；所述安装板和加工台之间还设置有转换组件。
7.作为本发明的进一步方案，所述转换组件包括第二插孔，所述第二插孔开设在多节伸缩杆上，且第二插孔贯穿多节伸缩杆的所有杆体，所述第二插孔侧边设置有能够与其插接的第二插杆，所述第二插杆与安装板滑动连接，所述第二插杆上固定连接有第一齿条杆，所述第一齿条杆啮合有第一齿轮，所述第一齿轮与安装板转动连接，所述第一齿轮的转动轴上固定连接有第一单向轴承，所述第一单向轴承的外圆周壁上固定连接有第二齿轮，所述第二齿轮的直径大于第一齿轮，所述第二齿轮啮合有第二齿条杆，所述第二齿条杆弹性滑动连接有固定杆，所述固定杆与安装板固定连接；所述第二齿条杆的顶部设置有能够驱动其向下移动的第一推板，所述第一推板与固定板固定连接；所述第一齿轮的转动轴上还固定连接有第一棘轮，所述第一棘轮啮合有第一棘爪，所述第一棘爪与安装板转动连接；
所述加工台上滑动连接有位于容纳槽下方的推块，所述推块固定连接有圆盘，所述圆盘上固定连接有牵引绳，所述牵引绳的外端固定连接有卷收辊，所述卷收辊与加工台转动连接，所述卷收辊的转动轴上固定连接有第二单向轴承，所述第二单向轴承的外圆周壁上固定连接有第三齿轮，所述第三齿轮啮合有第三齿条杆，所述第三齿条杆与加工台弹性滑动连接，且第三齿条杆的顶端延伸至加工台的上方，所述第三齿条杆的上方设置有用于驱动其向下移动的第二推板，所述第二推板与固定板固定连接；所述卷收辊的转动轴上固定连接有；第二棘轮所述第二棘轮啮合有第二棘爪，所述第二棘爪与加工台转动连接。
8.作为本发明的进一步方案，所述第一驱动组件包括第一气缸，所述第一气缸的输出端与多节伸缩杆固定连接，所述第一气缸的固定端与安装板固定连接。
9.作为本发明的进一步方案，所述第二驱动组件包括第二气缸，所述第二气缸的输出端与安装板固定连接，所述第二气缸的固定端与加工台固定连接。
10.作为本发明的进一步方案，所述第一插杆的侧边设置有用于驱动其与第一插孔插接的楔形块，所述楔形块与安装板固定连接。
11.一种用于单晶炉炉室的智能防窜水塞焊方法，该方法包括以下步骤：
12.步骤一：首先取多个(需要在单晶炉炉室上焊接的个数)隔水条，叠加放置到容纳槽内；
13.步骤二：然后将单晶炉炉室内筒放置到隔水条内侧；
14.步骤三：启动定位输出组件带动多个隔水条依次向上移动到需要焊接的位置，然后工作人员再将隔水条焊接到内筒上；
15.步骤四：待隔水条焊接完毕后使第二驱动组件驱动安装板向外移动，然后工作人员再将单晶炉副炉室外筒套装到焊接有隔水条的内筒上，然后工作人员再对状有隔水条的位置进行塞焊；
16.步骤五：待焊接完毕后，工作人员将副炉室从加工台上取下。
17.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
18.1.本发明通过多节伸缩杆、固定板、吸盘及第一驱动组件的设置，第一驱动组件可以通过固定板和吸盘带动隔水条向上精确的移动到需要焊接的位置，同时吸盘还可以使隔水条稳定的停留在焊接的位置，在焊接的过程中不需要工作人员手动扶住隔水条，可以大大提高焊接的准确性，同时通过第二插孔和第二插杆的设置，可以使多节伸缩杆没焊接完成一次后即可少伸长一节，可以保证每次多节伸缩杆都可以带动隔水条移动到准确的焊接位置，可以更好保证隔水条的焊接质量。
附图说明
19.图1为本发明总体结构示意图；
20.图2为图1中a处局部放大图；
21.图3为本发明输送定位组件部分结构剖视示意图；
22.图4为本发明输送定位组件部分结构示意图；
23.图5为本发明加工台、推块、圆盘及牵引绳位置关系剖视示意图；
24.图6为本发明转环组件部分结构示意图；
25.图7为图6中b处局部放大图；
26.图8为焊接外筒时的状态示意图；
27.图9为本发明方法流程图。
28.附图中，各标号所代表的部件列表如下：
29.加工台1、隔水条2、容纳槽3、吸盘4、固定板5、第一插杆6、第一插孔7、多节伸缩杆8、安装板9、第二插孔10、第二插杆11、第一齿条杆12、第一齿轮13、第二齿轮14、第二齿条杆15、固定杆16、第一推板17、第一棘轮18、第一棘爪19、推块20、圆盘21、牵引绳22、卷收辊23、第三齿轮24、第二棘轮25、第三齿条杆26、第二推板27、第二棘爪28、第一气缸29、第二气缸30、楔形块31。
具体实施方式
30.请参阅图1-9，本发明提供一种技术方案：一种用于单晶炉炉室的智能防窜水塞焊装置，包括加工台1和隔水条2，所述隔水条2为环形，所述加工台1的顶部开设有容纳槽3，所述容纳槽3用于放置隔水条2；所述加工台1上设置有若干组关于隔水条2呈圆周阵列分布的定位输送组件；所述定位输送组件用于将隔水条2输送到焊接位置，并在焊接时稳定的停止在焊接位置。
31.所述定位输送组件包括吸盘4，所述吸盘4转动连接有固定板5，所述固定板5上滑动连接有第一插杆6，所述吸盘4上开设有能够与第一插杆6插接的第一插孔7，所述固定板5上固定连接有多节伸缩杆8，所述多节伸缩杆8每节伸长距离相等，所述多节伸缩杆8的外壁上固定连接有安装板9，所述安装板9与加工台1滑动连接；所述多节伸缩杆8和安装板9之间设置有用于驱动多节伸缩杆8伸长的第一驱动组件；所述安装板9与加工台1之间设置有用于驱动安装板9滑动的第二驱动组件；所述安装板9和加工台1之间还设置有转换组件。
32.所述转换组件包括第二插孔10，所述第二插孔10开设在多节伸缩杆8上，且第二插孔10贯穿多节伸缩杆8的所有杆体，所述第二插孔10侧边设置有能够与其插接的第二插杆11，所述第二插杆11与安装板9滑动连接，所述第二插杆11上固定连接有第一齿条杆12，所述第一齿条杆12啮合有第一齿轮13，所述第一齿轮13与安装板9转动连接，所述第一齿轮13的转动轴上固定连接有第一单向轴承，所述第一单向轴承的外圆周壁上固定连接有第二齿轮14，所述第二齿轮14的直径大于第一齿轮13，所述第二齿轮14啮合有第二齿条杆15，所述第二齿条杆15弹性滑动连接有固定杆16，所述固定杆16与安装板9固定连接；所述第二齿条杆15的顶部设置有能够驱动其向下移动的第一推板17，所述第一推板17与固定板5固定连接；所述第一齿轮13的转动轴上还固定连接有第一棘轮18，所述第一棘轮18啮合有第一棘爪19，所述第一棘爪19与安装板9转动连接；所述加工台1上滑动连接有位于容纳槽3下方的推块20，所述推块20固定连接有圆盘21，所述圆盘21上固定连接有牵引绳22，所述牵引绳22的外端固定连接有卷收辊23，所述卷收辊23与加工台1转动连接，所述卷收辊23的转动轴上固定连接有第二单向轴承，所述第二单向轴承的外圆周壁上固定连接有第三齿轮24，所述第三齿轮24啮合有第三齿条杆26，所述第三齿条杆26与加工台1弹性滑动连接，且第三齿条杆26的顶端延伸至加工台1的上方，所述第三齿条杆26的上方设置有用于驱动其向下移动的第二推板27，所述第二推板27与固定板5固定连接；所述卷收辊23的转动轴上固定连接有；第二棘轮25所述第二棘轮25啮合有第二棘爪28，所述第二棘爪28与加工台1转动连接。
33.上述方案在投入实际使用时，首先确定需要在单晶炉副炉室上焊接的隔水条2的
个数，然后取相应个数的隔水条2，将隔水条2堆叠在一起并放置到容纳槽3内，然后再将副炉室内筒套装到隔水条2内部；此时吸盘4与最上方的隔水条2的顶面接触，吸盘4吸住隔水条2，再启动第一驱动组件带动多节伸缩杆8向上伸长，多节伸缩杆8向上伸长的同时会带动固定板5向上移动，此时由于第一插杆6与第一插孔7插接吸盘4无法转动，固定板5会带动吸盘4同步向上移动，吸盘4会带动隔水条2同步向上移动；需要说明的是，多节伸缩杆8每节伸长的距离均相等，且每节的伸长距离与相邻两个隔水条2之间的间距也相等；当多节伸缩杆8伸长到最大距离时，吸盘4带动隔水条2向上移动到最高焊接位置，此时隔水条2稳定的停留在最高焊接位置处，然后工作人员即可操控焊接装置将隔水条2焊接到内筒上；焊接时当工作人员操控焊接装置移动到与吸盘4接近时即可将第一插杆6从第一插孔7中推出，然后工作人员在焊接时即可推动吸盘4向上转动是吸盘不会阻碍焊接工作的进行；待隔水条焊接完成后，使第一驱动组件带动多节伸缩杆8开始向下收缩，多节伸缩杆8会带动固定板5和吸盘4同步向下移动，此时第一插杆6不再对吸盘4起到限位作用，在隔水条2的阻挡下吸盘4会向上翻转，使隔水条2不会阻碍吸盘4复位，然后待吸盘4移动到焊接完成的隔水条2的下方后，吸盘4会在自身重力的作用下翻转到与固定板5平行的水平位置；当固定板5带动第一推板17向下移动到使第一推板17与第二齿条杆15接触后，固定板5继续向下移动会通过第一头版17驱动第二齿条杆15同步向下移动，第二齿条杆15会驱动第二齿轮14转动，第二齿轮14会通过第一单向轴承带动第一齿轮13同步转动，第一齿轮13会带动第一齿条杆12向靠近内筒的一侧移动弄，第一齿条杆12会带动第二插杆11同步移动；需要说明的是，如图3所示，第二插杆11每移动一次就多节伸缩杆8的一节上的第二插孔10插接，即第二插杆11每移动一次多节伸缩杆8就会有一节不能伸长(被第二插杆11限位)；固定板5在向下移动的过程中还会带动第二推板27同步向下移动，当第二推板27向下移动到与第三齿条杆26接触后会驱动第三齿条杆26向下移动，第三齿条杆26会带动第三齿轮24转动，第三齿轮24会通过第二单向轴承带动卷收辊23转动，卷收辊23会收卷牵引绳22，牵引绳22会底端会带动圆盘21向上移动，圆盘21会带动推块20同步向上移动，推块20会推动隔水条2向上移动；需要说明的是，推块20每次向上移动的距离最佳状态是与隔水条2的高度相等，为了使吸盘4能够更好的吸附隔水条2，推块20每次向上移动的距离可以略大于隔水条2的高度，但不能小于；第一驱动组件带动多节伸缩杆8、固定板5及吸盘4移动到初始位置时，吸盘4的底面正好与隔水条2的顶面接触，然后第一驱动组件即可再带动多节伸缩杆8向上伸长，多节伸缩杆8带动固定板5和吸盘4同步向上移动，吸盘4会带动隔水条2同步向上移动；吸盘4第二次带动隔水条向上移动时；固定板5会带动第一推板17和第二推板27同步向上移动，失去了第一推板17和第二推板17的压力后，第二齿条杆15和第三齿条杆26均会在弹簧的弹力作用下向上移动回初始位置，在第一单向轴承和第二单向轴承的作用下，第二齿条杆15和第三齿条杆26向上移动不会带动第一齿轮13和卷收辊23转动，且第一齿轮13和卷收辊23会在棘轮与棘爪的配合下保持稳定；由于第二插杆11卡住了多节伸缩杆8从最外侧数第二节，所以多节伸缩杆8能伸长的距离少了一节，多节伸缩杆8再次伸长到最大距离时，隔水条2处于内筒从顶部数第二次需要焊接的位置，然后工作人员即可再将隔水条2焊接到内筒上；然后依次重复上述工作过程，直到内筒上的隔水条全部焊接完毕，然后启动第二驱动组件带动安装板9向外侧移动，然后工作人员再将副炉室的外筒套装到隔水条2的外侧，在将隔水条2与副炉室的外筒焊接；本发明通过多节伸缩杆8、固定板5、吸盘4及第一驱动组件的设置，第一驱动组件可
以通过固定板5和吸盘4带动隔水条2向上精确的移动到需要焊接的位置，同时吸盘4还可以使隔水条2稳定的停留在焊接的位置，在焊接的过程中不需要工作人员手动扶住隔水条2，可以大大提高焊接的准确性，同时通过第二插孔10和第二插杆11的设置，可以使多节伸缩杆8没焊接完成一次后即可少伸长一节，可以保证每次多节伸缩杆8都可以带动隔水条2移动到准确的焊接位置，可以更好保证隔水条的焊接质量。
34.作为本发明的进一步方案，所述第一驱动组件包括第一气缸29，所述第一气缸29的输出端与多节伸缩杆8固定连接，所述第一气缸29的固定端与安装板9固定连接。
35.上述方案在投入实际使用时，通过第一气缸29的伸缩可以带动多节伸缩杆向上伸长和向下收缩。
36.作为本发明的进一步方案，所述第二驱动组件包括第二气缸30，所述第二气缸30的输出端与安装板9固定连接，所述第二气缸30的固定端与加工台1固定连接。
37.上述方案在投入实际使用时，通过第二气缸30的伸缩可以带动安装板9在水平方向上移动。
38.作为本发明的进一步方案，所述第一插杆6的侧边设置有用于驱动其与第一插孔7插接的楔形块31，所述楔形块31与安装板9固定连接。
39.上述方案在投入实际使用时，固定板5在带动第一插杆6向下移动到使第一插杆6与谢谢想开31接触后，楔形块31会驱动第一插杆6向靠近第一插孔7的一侧移动，使第一插杆6可以在自动与第一插孔7插接，可以保证吸盘4在移动到初始位置后就不能转动，可以使吸盘4更好的吸附隔水条。
40.一种用于单晶炉炉室的智能防窜水塞焊方法，该方法包括以下步骤：
41.步骤一：首先取多个(需要在单晶炉炉室上焊接的个数)隔水条2，叠加放置到容纳槽3内；
42.步骤二：然后将单晶炉炉室内筒放置到隔水条2内侧；
43.步骤三：启动定位输出组件带动多个隔水条2依次向上移动到需要焊接的位置，然后工作人员再将隔水条2焊接到内筒上；
44.步骤四：待隔水条2焊接完毕后使第二驱动组件驱动安装板9向外移动，然后工作人员再将单晶炉副炉室外筒套装到焊接有隔水条2的内筒上，然后工作人员再对装有隔水条2的位置进行塞焊；
45.步骤五：待焊接完毕后，工作人员将副炉室从加工台1上取下。