專利名稱：用于單晶爐的二次加料圓棒夾具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種用于單晶爐的二次加料圓棒夾具，屬于單晶爐配件技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
單晶爐是生產(chǎn)太陽能電池所需單晶硅的拉晶裝置。在惰性氣體環(huán)境下，石英坩堝 內(nèi)填充硅原料后，加熱至高溫使硅料熔解，通過籽晶的旋轉(zhuǎn)和液體之間的張力向上提拉來 制造單晶。目前，拉晶多采用一次加料方式，即在熔料前一次性地往石英坩堝內(nèi)加滿硅料， 由于塊狀硅料的形狀不一，在石英坩堝內(nèi)所盛放硅料間的空隙大，從而不能充分利用石英 坩堝的有限空間。此外，為了節(jié)能而采用導(dǎo)流筒設(shè)計的熱場，石英坩堝上方還必須留有空 間。因此，基于上述兩種原因，在硅料完全熔化后石英坩堝上方仍有大量空間剩余，石英坩 堝未得到充分利用。然而，單只石英坩堝拉出的單晶量少，而石英坩堝使用一次后即報廢， 其在單晶生產(chǎn)成本中占相當(dāng)大的比例，產(chǎn)生生產(chǎn)成本高且生產(chǎn)效率低的現(xiàn)象。另外，目前雖 然有部分廠家已實現(xiàn)了單晶爐的二次加料，但由于二次加料裝置多采用石英制備，使用過 程中易損壞，使用壽命短，且這種加料裝置通常都有1米多高，裝卸操作不便，因此，需設(shè)計 一種對單晶爐可多次加料且操作簡便的裝置來克服上述缺陷。

實用新型內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題是為了克服背景技術(shù)中存在的缺陷，提供一種可 對單晶爐多次加料且體積小、操作簡單的用于單晶爐的二次加料圓棒夾具。 本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種用于單晶爐的二次加料圓 棒夾具，包括調(diào)節(jié)桿、飛輪和至少個2環(huán)形均布于晶棒圓周的抓桿，所述調(diào)節(jié)桿包括連接桿 和壓桿，所述壓桿一端與連接桿下端螺紋連接，其另一端與飛輪螺紋連接，所述抓桿包括主 抓桿、抓銷和連桿，所述主抓桿一端通過連桿與連接桿活動連接，另一端與抓銷固定連接， 主抓桿又通過調(diào)節(jié)件與飛輪連接，主抓桿與連桿活動連接。 進(jìn)一步地，為了使得圓棒夾具可夾持的圓棒直徑范圍變大，所述調(diào)節(jié)件與主抓桿 和飛輪都為活動連接，所述調(diào)節(jié)件為伸縮桿。 本實用新型的有益效果本實用新型的用于單晶爐的二次加料圓棒夾具是在原有 單晶爐的基礎(chǔ)上增設(shè)的，利用該二次加料夾具可充分利用石英坩堝的容量，單只石英坩堝 裝料量可增加20%以上，與現(xiàn)有技術(shù)相比，拉等量單晶，可減少石英坩堝的數(shù)量，大幅降低 成本，提高生產(chǎn)效率，且操作簡單。
以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

圖1是本實用新型用于單晶爐的二次加料圓棒夾具的結(jié)構(gòu)示意圖。
其中1、調(diào)節(jié)桿；1-1、連接桿；1_2、壓桿；2、抓桿；2_1、主抓桿；2_2、抓銷；3、連桿；4、飛輪；5、調(diào)節(jié)件；6、晶棒。
具體實施方式如圖1所示的用于單晶爐的二次加料圓棒夾具，包括調(diào)節(jié)桿1、飛輪4和至少2個 環(huán)形均布于晶棒圓周的抓桿2，本案設(shè)置有3個抓桿2。調(diào)節(jié)桿1包括連接桿1-1和壓桿
1- 2，壓桿1-2 —端與連接桿1-1下端螺紋連接，其另一端與飛輪4螺紋連接，抓桿2包括主 抓桿2-l、抓銷2-2和連桿3，主抓桿2-1 —端通過連桿3與連接桿1-1下端的圓盤活動連接 且主抓桿2-1與連桿3活動連接，主抓桿2-1另一端與抓銷2-2固定連接。壓桿1-2下端 伸出飛輪4的中心孔與其螺紋連接。主抓桿2-1通過調(diào)節(jié)件5與飛輪4連接，調(diào)節(jié)件5為 伸縮桿，其一端與飛輪4上的葉片連接，另一端與主抓桿2-1活動連接。由于各組件之間大 多采用活動連接，再加上飛輪4上的飛葉也有一定的可調(diào)節(jié)范圍，使得夾具可夾持的晶棒6 直徑范圍更大，從D80mm到D160mm都可以。晶棒6呈圓柱形，圓周上開有與抓銷2_2相應(yīng) 的銷？L。夾料時，將抓銷2-2插入晶棒6的銷孔中，再將壓桿l-2向下旋轉(zhuǎn)，直至頂住晶棒6 的最上端，然后將飛輪4向上旋轉(zhuǎn)，調(diào)節(jié)件5同時受到向上和向內(nèi)的牽引力，致使其下端緊 貼晶棒6，抓銷2-2就緊緊地勾住了晶棒6。連接桿1-1頂端設(shè)置有與單晶爐內(nèi)的吊裝裝置 上的籽晶夾頭相配套的掛鉤。由于二次加料過程都是在1000多度高溫下進(jìn)行的，因此二次 加料夾具的制備材料都是采用耐高溫的金屬鉬。另外，晶棒6長度根據(jù)拉出的單晶晶棒中 頭部氧含量水平來定。 二次加料前，首先準(zhǔn)備好已打完孔并清洗達(dá)標(biāo)的晶棒6，二次加料時，首先將抓銷
2- 2全都插入晶棒6孔內(nèi)，然后將壓桿1-2下旋直至完全頂住圓棒8上端面，然后將飛輪4向 上旋轉(zhuǎn)直至抓銷2-2抓緊晶棒6，這時將單晶爐內(nèi)吊裝裝置下降至一定高度，將連接桿6與 吊裝裝置上的籽晶夾頭相連，上升吊裝裝置將二次加料夾具及晶棒6—起升入爐子副室， 將爐子副室緩慢推移到主爐室的正上方，推動時須用帶有防護(hù)手套的手指穩(wěn)住晶棒6以防 大幅晃動，通過爐子升降機(jī)構(gòu)將爐子副室與主爐室合并；待坩堝內(nèi)料即將化完后上升堝位 使液面距導(dǎo)流筒約50-90mm處，此時將功率設(shè)定為75-90KW，并在手動狀態(tài)下，將晶棒6下降 并停留在液面上方10-20mm左右；經(jīng)過預(yù)熱2_8分鐘左右下降晶棒6至液面下20-50mm開 始熔化，化斷后，下降坩堝使液面距導(dǎo)流筒的距離仍保持50-90mm，這樣做是為了回熔后的 液面不至于接觸到熱屏；再次下降晶棒以浸入硅液，每次浸入的長度以20-50mm為宜，直到 熔化完預(yù)定用量，完成加料過程。加完料后，使用隔離步驟，更換夾具，進(jìn)入單晶生長過程。
權(quán)利要求一種用于單晶爐的二次加料圓棒夾具，其特征在于包括調(diào)節(jié)桿(1)、飛輪(4)和至少2個環(huán)形均布于晶棒圓周的抓桿(2)，所述調(diào)節(jié)桿(1)包括連接桿(1-1)和壓桿(1-2)，所述壓桿(1-2)一端與連接桿(1-1)下端螺紋連接，其另一端與飛輪(4)螺紋連接，所述抓桿(2)包括主抓桿(2-1)、抓銷(2-2)和連桿(3)，所述主抓桿(2-1)一端通過連桿(3)與連接桿(1-1)活動連接，另一端與抓銷(2-2)固定連接，主抓桿(2-1)又通過調(diào)節(jié)件(5)與飛輪(4)連接，主抓桿(2-1)與連桿(3)活動連接。
2. 如權(quán)利要求l所述的用于單晶爐的二次加料圓棒夾具，其特征在于所述調(diào)節(jié)件(5) 與主抓桿(2-1)和飛輪(4)都為活動連接。
3. 如權(quán)利要求l所述的用于單晶爐的二次加料圓棒夾具，其特征在于所述調(diào)節(jié)件(5) 為伸縮桿。
專利摘要本實用新型涉及一種用于單晶爐的二次加料圓棒夾具，包括調(diào)節(jié)桿、飛輪和至少2個環(huán)形均布于晶棒周圍的抓桿，所述調(diào)節(jié)桿包括連接桿和壓桿，所述壓桿一端與連接桿下端螺紋連接，其另一端與飛輪螺紋連接，所述抓桿包括主抓桿、抓銷和連桿，所述主抓桿一端通過連桿與連接桿活動連接，另一端與抓銷固定連接，主抓桿又通過調(diào)節(jié)件與飛輪連接，主抓桿與連桿活動連接。本實用新型提供了一種可對單晶爐多次加料且體積小、操作簡單的用于單晶爐的二次加料圓棒夾具。
文檔編號C30B15/00GK201506846SQ20092004916
公開日2010年6月16日 申請日期2009年10月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月16日
發(fā)明者袁為進(jìn), 黃強(qiáng), 黃振飛 申請人:常州天合光能有限公司