1.本技术涉及太阳能光伏单晶制造技术领域,具体涉及一种用于单晶炉副室的可变径清理装置。
背景技术:
2.在光伏单晶制造业里,单晶拉制过程中,副室是单晶硅棒冷却和暂时存放的单晶炉构件。单晶需在惰性气体如氩气环境才能稳定生长,氩气会通过副室流入到主室中,氩气携带着反应的挥发物顺着副室向下运动,挥发物在运动过程中会在副室内壁上产生沉积,而单晶的生长极度依赖高洁净的环境,若不及时清理,沉积的挥发物易在拉晶过程中落入坩埚内的硅料中,致使硅料受到污染,因此定期清理副室,保持单晶炉副室内部环境的清洁是保障晶体成晶质量的关键。
3.目前单晶炉副室清理工序,具有以下缺点:现有副室清理杆直径固定,无法适应多规格直径尺寸的副室使用;现有副室清理杆由于清理头与副室大小一致,造成刚进入副室就紧密接触,使用时自下往上伸入副室,导致挥发物全部被带到副室顶部堆积,在拉晶过程中挥发物易掉入熔融硅液里,造成晶棒断线及影响成晶率。
技术实现要素:
4.本发明的目的在于提供一种用于单晶炉副室的可变径清理装置,通过设置固定机构、旋转机构、锁扣机构,驱动伸缩机构进行扩张活动使其与单晶炉副室进行接触开启清理工序,解决了现有技术中无法适应多规格直径尺寸的副室,以及清理时导致挥发物全部带到副室顶部堆积,造成晶棒断线、影响成晶率等问题。。
5.为解决上述技术问题,本发明采用了以下方案:
6.一种用于单晶炉副室的可变径清理装置,包括,
7.固定机构,所述固定机构包括固定盘;
8.旋转机构,所述旋转机构包括转盘;
9.锁扣机构,所述锁扣机构包括按压部和以十字方式连接的第一连接杆和第二连接杆;
10.伸缩机构包括与单晶炉副室内壁接触的弧形片,与弧形片内周面固定连接的伸缩杆;
11.所述转盘位于固定盘的上方,第一连接杆的顶端与按压部固定连接,第一连接杆的底端依次穿过转盘和固定盘,伸缩杆位于固定盘的内部,远离弧形片的伸缩杆一端穿过转盘,所述第二连接杆的一端在固定盘进行滑动,另一端使转盘旋转带动伸缩杆进行扩张运动。
12.优选地,在所述固定盘的底部设置清洁杆,固定盘为中空的圆环状,在固定盘的板面中均匀设置多个长形槽,所述伸缩杆位于长形槽内,在靠近圆心的固定盘一侧设置用于进行滑动限位的凸台。
13.优选地,在所述凸台上部设置弧形槽,在远离弧形槽槽口的一端设有限位孔,第二连接杆的一端贯穿弧形槽并滑动至限位孔中限位。
14.优选地,还包括在固定盘板面中设置的第一滑槽,所述第一滑槽的位置与凸台位置相对应,第一连接杆的底端贯穿第一滑槽并进行滑动。
15.优选地,所述转盘为中空的圆环状,所述转盘的内径大于固定盘的内径,在转盘板面均匀设置多个弧状的第二滑槽,远离弧形片的伸缩杆的一端穿过第二滑槽。
16.优选地,邻近转盘圆心的板面中设置一个通孔,通孔和第一滑槽相对应,第一连接杆的底端依次穿过通孔和第一滑槽。
17.优选地,还包括在转盘中设置两个限位板,两个限位板与通孔位置相对应,两个限位板之间具有间隙。
18.优选地,在第一连接杆的底部套设弹簧,在第一连接杆的底端设置螺母,弹簧位于通孔的上方,螺母位于固定板的下方,第二连接杆的一端位于两个限位板之间,另一端穿过弧形槽滑动到达限位孔时用于限位。
19.优选地,在远离弧形片的伸缩杆的一端设置螺杆,所述伸缩杆位于长形槽的内部通过螺杆穿过第二滑槽。
20.优选地,其特征在于,在螺杆顶端螺纹连接螺母,螺杆通过在第二滑槽运动,使伸缩杆在长形槽内远离固定盘的圆心向外扩张运动。
21.本发明的有益效果为:本发明通过设置固定机构、旋转机构、锁扣机构和伸缩机构,使进入副室呈收缩状态,自上而下清理时呈扩张状态,有效提高副室的干净程度,保证拉晶作业的高纯卫生;进而有效提高单晶生长成晶率及单晶品质,降低断线率;设置锁扣机构,保证变径伸缩后保持当前伸缩或扩张状态;本装置结构合理,成本较低,适合推广。
附图说明
22.图1为本发明收缩状态的结构示意图;
23.图2为本发明收缩状态的俯视图;
24.图3为本发明扩张状态的结构示意图;
25.图4为本发明扩张状态的俯视图;
26.图5为本发明扩张状态的仰视图;
27.图6为本发明固定机构的结构示意图;
28.图7为本发明旋转机构的结构示意图;
29.图8为本发明锁扣机构的结构示意图;
30.图9为本发明伸缩机构的结构示意图;
31.图10为本发明在单晶炉副室中的收缩状态示意图;
32.图11为本发明在单晶炉副室中的扩张状态示意图。
33.附图标记:1-清理装置,10-固定机构,101-固定盘,1011-长形槽,1012-第一滑槽,102-凸台,1021-弧形槽,10211-限位孔,103-清洁杆,11-旋转机构,111-转盘,1111-第二滑槽,112-限位板,113-通孔,12-锁扣机构,121-按压部,122-第一连接杆,123-第二连接杆,124-弹簧,13-伸缩机构,131-弧形片,132-伸缩杆,133-螺杆,134-螺母,2-副室。
具体实施方式
34.下面结合实施例及附图,对本发明作进一步的详细说明,但本发明的实施方式不限于此。
35.在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖向”、“纵向”、“侧向”、“水平”、“内”、“外”、“前”、“后”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
36.在本发明的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“开有”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
37.实施例1
38.本发明的实施例1为一种用于单晶炉副室的可变径清理装置,包括,
39.固定机构10,所述固定机构10包括固定盘101;
40.旋转机构11,所述旋转机构11包括转盘111;
41.锁扣机构12,所述锁扣机构12包括按压部121和以十字方式连接的第一连接杆122和第二连接杆123;
42.伸缩机构13包括与单晶炉副室2内壁接触的弧形片131,与弧形片131内周面固定连接的伸缩杆132;
43.所述转盘111位于固定盘101的上方,第一连接杆122的顶端与按压部121固定连接,第一连接杆122的底端依次穿过转盘111和固定盘101,伸缩杆132位于固定盘101的内部,远离弧形片131的伸缩杆132一端穿过转盘111,所述第二连接杆123的一端在固定盘101内进行滑动,另一端使转盘111旋转带动伸缩杆132进行扩张运动。
44.具体地,如图1-图5所示,本发明中的可变径清理装置1具有两种工作状态,即收缩状态和扩张状态。通过设置的固定机构10、旋转机构11、锁扣机构12和伸缩机构13共同实现,具体为,锁扣机构12中的第一连接杆122的底端依次穿过转盘111和固定盘101并用螺母134进行底端固定,伸缩机构13中远离弧形片131的一端依次穿过固定盘101和转盘111并用螺母134进行固定,按压部121受到一个向下按压的力,第二连接杆123再固定盘101中进行滑动,从而使转盘111在固定盘101上方旋转,伸缩杆132向外进行扩张活动,带动弧形片131的外周面与单晶炉副室2的内壁相接触。在进行单晶炉副室2清理时,进入时,清理装置1外径小于副室2的内径,到达副室2顶部过程中,有效避免因刚进入副室2就紧密接触导致挥发物全部带到副室2顶部堆积,清理时将清理装置1呈现扩张状态,与副室2内壁进行接触自上而下清理,提高清理效率以及成晶率。
45.在一些可选的实施例中,在所述固定盘101的底部设置清洁杆103,固定盘101为中空的圆环状,在固定盘101的板面中均匀设置多个长形槽1011,所述伸缩杆132位于长形槽1011内,在靠近圆心的固定盘101一侧设置用于进行滑动限位的凸台102。
46.具体地,如图5所示,固定盘101的中间为中间空心的圆环状结构,可避开钼重锤及
钨丝绳,使用清洁杆103便于整个装置进入到单晶炉副室2中,长形槽1011为伸缩杆132的扩张活动提供了空间,使伸缩杆132在长形槽1011内远离固定盘101的中心进行伸缩。
47.在一些可选的实施例中,在所述凸台102上部设置弧形槽1021,在远离弧形槽1021槽口的一端设有限位孔10211,第二连接杆123的一端贯穿弧形槽1021并滑动至限位孔10211中限位。
48.具体地,通过设置弧形槽1021,使第二连接杆123的其中一端在此进行滑动,当活动到限位孔10211中对整个锁扣机构12进行限位,则此时伸缩机构13呈现扩张状态,与副室2内壁相接触。
49.在一些可选的实施例中,还包括在固定盘101板面中设置的第一滑槽1012,所述第一滑槽1012的位置与凸台102位置相对应,第一连接杆122的底端贯穿第一滑槽1012并进行滑动。
50.具体地,此第一滑槽1012为锁扣机构12的第一连接杆122底端提供上下活动空间,按压部121得到向下按压的力时,第二连接杆123的一端在弧形槽1021内发生滑动运动从而时第一连接杆122在第一滑槽1012内滑动,当第二连接杆123的一端活动到限位孔10211中,则停止滑动运动,此时清理装置1为扩张状态。
51.在一些可选的实施例中,所述转盘111为中空的圆环状,所述转盘111的内径大于固定盘101的内径,在转盘111板面均匀设置多个弧状的第二滑槽1111,远离弧形片131的伸缩杆132的一端穿过第二滑槽1111。
52.具体地,如图6所示,转盘111为中间空心的圆环状结构,同样是为了避开钼重锤及钨丝绳,转盘111板面中多个弧状的第二滑槽1111目的在于将远离弧形片131的伸缩杆132的一端穿过固定盘101中的长形槽1011和第二滑槽1111进行固定,使其在第二滑槽1111和长形槽1011内发生扩张活动;转盘111的内径大于固定盘101的内径,可使凸台102固定于固定盘101多出的部分中,同时在限位板112的作用下,使第二连接杆123的其中一端固定,另一端在弧形槽1021进行滑动,从而带动转盘111在固定盘101上方发生旋转。
53.在一些可选的实施例中,邻近转盘111圆心的板面中设置一个通孔113,通孔113和第一滑槽1012相对应,第一连接杆122的底端依次穿过通孔113和第一滑槽1012。
54.在一些可选的实施例中,还包括在转盘111中设置两个限位板112,两个限位板112与通孔113位置相对应,两个限位板112之间具有间隙。具体地,两个限位板112之间的间隙为锁扣机构12的横向端提供了限位空间,其间隙的大小可根据实际情况设置,确保第二连接杆123的另一端在此稳固放置。
55.在一些可选的实施例中,在第一连接杆122的底部套设弹簧124,在第一连接杆122的底端设置螺母134,弹簧124位于通孔113的上方,螺母134位于固定板101的下方,第二连接杆123的一端位于两个限位板112之间,另一端穿过弧形槽1021滑动到达限位孔10211时用于限位。
56.具体地,如图3和图8所示,无按压力的条件下,通过设置弹簧124的弹性作用,使第二连接杆123的一端在弧形槽1021的槽口处位置固定不发生滑动,另一端在两个限位板112之间为整个锁扣机构12提供了支撑限位作用,当给定一个按压力时,第二连接杆123一端在弧形槽1021内滑动至限位孔10211中,另一端通过限位板112进行固定限位,进而使第一连接杆122在第一滑槽1012内运动,从而带动转盘111整体发生转动,最终使伸缩杆132向单晶
炉副室2的内部靠近。螺母134与第一连接杆122的底端以螺纹进行连接,确保第一连接杆122穿过通孔113和第一滑槽1012。
57.在一些可选的实施例中,在远离弧形片131的伸缩杆132的一端设置螺杆133,所述伸缩杆(132)位于长形槽(1011)的内部通过螺杆133穿过第二滑槽1111。具体地,如图9所示,转盘111发生转动时,通过设置的螺杆133在第二滑槽1111内进行滑动,从而使位于长形槽1011内的伸缩杆132向单晶炉副室2发生扩张运动,直至与副室2内壁相接触,伸缩杆132的、长形槽1011和第二滑槽1111的长度根据实际情况进行设置。
58.在一些可选的实施例中,在螺杆133顶端螺纹连接螺母134,螺杆133通过在第二滑槽1111运动,使伸缩杆132在长形槽1011内远离固定盘101的圆心向外扩张运动。
59.实施例2
60.本实施例2为一种用于单晶炉副室的可变径清理装置工作流程及工作原理,具体如下:
61.整个清理装置1安装完毕后,将收缩状态的清理装置1通过单晶炉副室2的开口进入副室2内,此时装置外径等于或小于开口的内径,以收缩状态到达单晶炉副室2的顶部,如图10所示;向上对按压部121实施一个按压力,锁扣机构12中的第二连接杆123一端在弧形槽1021内滑动至限位孔10211中进行限位,从而使另一端与两个限位板112之间的间隙中驱动整个转盘111发生转动,伸缩杆132中的螺杆133通过长形槽1011在第二滑槽1111内滑动,进而使伸缩杆132在长形槽1011内朝着单晶炉副室2的内壁进行扩张运动,最终使弧形片131的外周面与单晶炉副室2的内壁相接触,如图11所示,在弧形片131的外周安装泡沫海绵或者无尘纸进行对单晶炉副室2的内壁清洁,自上而下清理,确保软接触及清理干净。
62.本发明通过设置固定机构10、旋转机构11、锁扣机构12和伸缩机构13,使进入副室2呈收缩状态,自上而下清理时呈扩张状态,有效提高副室2的干净程度,保证拉晶作业的高纯卫生;进而有效提高单晶生长成晶率及单晶品质,降低断线率;设置锁扣机构12,保证变径伸缩后保持当前伸缩或扩张状态;本装置结构合理,成本较低,适合推广。
63.以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制,依据本发明的技术实质,在本发明的精神和原则之内,对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等,均仍属于本发明技术方案的保护范围之内。