一种斜插式单晶硅棒自动支撑机构制造技术

本实用新型专利技术涉及单晶硅制备辅助设备，旨在提供一种斜插式单晶硅棒自动支撑机构。该种斜插式单晶硅棒自动支撑机构包括支撑装置、传动装置、密封装置，支撑装置包括底座、气缸支架，气缸支架安装在底座上，底座上设有两个对称的楔形块滑道，用于支撑楔形块，传动装置用于作为动力源，密封装置用于保护气缸。本实用新型专利技术利用楔形块实现自锁功能，支撑牢固可靠，结构简单，零部件易于更换，成本低，同时操作可实现自动化，大大降低了人力资源成本和工人的劳动强度，缩短硅棒支撑所需的时间，提升硅棒的切割效率。

【技术实现步骤摘要】

本技术是关于单晶硅制备辅助设备领域，特别涉及一种斜插式单晶硅棒自动支撑机构。
技术介绍
在单晶硅棒加工过程中，硅棒的支撑通常是一端采用固定支撑，一端采用人工插楔形木块的方式支撑，这种方式支撑可靠，维护简单，不会发生崩边的现象，但耗时量大，工人劳动强度高，加工效率低。而现有的硅棒自动支撑机构采用气缸支撑，为了能固定硅棒，气缸需要自带自锁功能，而这种气缸的费用成本很高。同时，硅棒在加工的过程中，会产生大量的硅粉，硅粉溶于冷却水中，会对支撑机构造成污染和腐蚀，不利于机构的长期运行，因此防护问题一直是急需解决的一个问题。
技术实现思路
本技术的主要目的在于克服现有技术中的不足，提供一种具有自锁功能、支撑牢固且密封性能优良的硅棒自动支撑机构。为解决上述技术问题，本技术的解决方案是：提供一种斜插式单晶硅棒自动支撑机构，包括支撑装置、传动装置、密封装置，所述支撑装置包括底座、气缸支架，底座的两侧设有螺纹孔，气缸支架设有两个，分别利用螺纹孔安装在底座上；底座上设有两个对称的楔形块滑道，用于支撑楔形块；底座上还设有四个槽型孔，用于方便斜插式单晶硅棒自动支撑机构与硅棒的位置对中；所述传动装置包括气缸、浮动接头、楔形块；气缸设有两个，用于作为动力源，分别用螺钉对称安装在底座两侧的气缸支架上；楔形块设有两个，分别设置在对应的楔形块滑道内，并利用浮动接头与对应的气缸连接，使楔形块能在底座的楔形块滑道里随着气缸的伸缩而运动，从而实现对晶棒的夹紧与松开动作；且当气缸处于伸长状态时，楔形块与晶棒接触达到平衡位置，保持通气不使气缸杆后退，楔形块也不会后退，即能实现楔形块在支撑硅棒时自锁；所述密封装置包括气缸杆风琴护罩、气缸钣金护罩、不锈钢喉箍；气缸杆风琴护罩设有两个，两个气缸杆风琴护罩的一端分别通过不锈钢喉箍固定在对应的浮动接头上，另一端分别通过法兰固定在对应的气缸支架上；气缸钣金护罩包括上盖板和下盖板(盖板均为焊接件)，上下两盖板通过螺钉连接，且上盖板和下盖板之间留有一个矩形槽道，用于方便气缸气管路的连接；气缸钣金护罩设有两个，分别安装在对应的气缸支架上，用于保护气缸。作为进一步的改进，所述底座上对称设置的两个楔形块滑道，与水平面呈角度，用于配合楔形块的角度实现自锁功能(设水平面的角度为α，楔形块的角度为β，通过力学建模和受力分析计算得到，当α＝45°，β＝10°时，满足自锁条件)。作为进一步的改进，所述楔形块与浮动接头之间采用螺钉连接。作为进一步的改进，所述浮动接头的一端采用法兰盘与楔形块连接，另一端采用管螺纹与气缸连接，利用浮动接头内部球形结构，能实现位置偏差补偿功能(楔形块通过浮动接头与气缸连接之后，由于零件在加工和安装中都存在一定的误差，使得楔形块底面并不能完全与楔形块滑道平行，而浮动接头可以补偿这种偏差，从而能够保证楔形块能贴住滑道滑动而又不损坏气缸杆)。与现有技术相比，本技术的有益效果是：1、本技术利用楔形块实现自锁功能，支撑牢固可靠，结构简单，零部件易于更换，成本底，同时操作可实现自动化，大大降低了人力资源成本和工人的劳动强度，缩短硅棒支撑所需的时间，提升硅棒的切割效率。2、利用本技术支撑的硅棒，在线切割时不会发生崩边现象，同时能实现操作自动化；多个自动支撑可以相互配合使用，支撑牢固可靠，且该机构支撑的硅棒在切割时不会发生崩边现象。3、气缸杆风琴护罩、气缸钣金护罩能很好的起到防护作用，使得该自动支撑机构能够适应硅棒切割的恶劣环境。附图说明图1为本技术的结构简图。图2为图1的剖视图。图3为气缸杆未伸出时，楔形块与硅棒处于松开状态的示意图。图4为气缸杆伸出后，楔形块支撑硅棒，处于夹紧后的状态图。图中的附图标记为：1气缸；2气缸钣金护罩；3气缸支架；4气缸杆风琴护罩；5不锈钢喉箍；6浮动接头；7楔形块；8底座；9硅棒。具体实施方式下面结合附图与具体实施方式对本技术作进一步详细描述：如图1、图2所示的一种斜插式单晶硅棒自动支撑机构，包括支撑装置、传动装置、密封装置。支撑装置包括底座8、气缸支架3。底座8安装于单晶硅棒截断机底盘上，底座8的两侧设有螺纹孔，气缸支架3设有两个，分别利用螺纹孔安装在底座8上。底座8采用铝材质，在满足支撑强度的前提下还具有重量轻、易加工的特点。底座8上设有两个对称的楔形块滑道，与水平面呈一定角度α，用于支撑楔形块7，配合楔形块7的角度β能起到自锁效果。通过力学建模和受力分析计算可以得到当α＝45°，β＝10°时，满足自锁条件。底座8上还设有四个槽型孔，用于方便斜插式单晶硅棒自动支撑机构与硅棒9的位置对中。传动装置包括气缸1、浮动接头6、楔形块7，用于实现支撑自动化。气缸1设有两个，分别用螺钉对称安装在底座8两侧的气缸支架3上；气缸1作为动力源，提供支撑硅棒9所需要的夹紧力。由于本机构具有自锁功能，因此气缸1只需选用普通气缸即可，因而大大降低了气缸的成本；同时气缸1的气压可以调节，根据晶棒的长度和直径提供相适应的夹紧力，适用范围广。楔形块7设有两个，分别设置在对应的楔形块滑道内，并利用浮动接头6与对应的气缸1连接，使楔形块7能在底座8的楔形块滑道里随着气缸1的伸缩而运动，从而实现对晶棒的夹紧与松开动作。楔形块7是支撑硅棒9的主体，一面贴近硅棒9外表面，一面在底座8的斜面滑道上滑动。楔形块7有不同高度，适用不同直径的硅棒9，且不同楔形块7之间可以互换使用，拆装方便；楔形块7与滑道相接触的表面光滑，以减少摩擦阻力，楔形块7与硅棒9相接触的表面粗糙，以增大摩擦阻力。楔形块7采用尼龙材质加工而成，与硅棒9之间的接触是柔性接触，能起到保护硅棒9的作用。楔形块7在支撑硅棒9时会自锁。浮动接头6是连接气缸杆和楔形块7的中间零件，采用法兰式的浮动接头6，它空间位置具有一定的可调性，能够满足不同加工误差的装配需求，易于组装和拆卸。楔形块7与浮动接头6之间采用螺钉连接，拆装方便。密封装置包括气缸杆风琴护罩4、气缸钣金护罩2、不锈钢喉箍5。气缸杆风琴护罩4设有两个，两个气缸杆风琴护罩4的一端分别通过不锈钢喉箍5固定在对应的浮动接头6上，另一端分别通过法兰固定在对应的气缸支架3上。气缸钣金护罩2包括上盖板和下盖板，盖板均为焊接件，上下两盖板通过螺钉连接，易于拆装；且上盖板和下盖板之间留有一个矩形槽道，用于方便气缸1气管路的连接。气缸钣金护罩2设有两个，分别安装在对应的气缸支架3上，用于保护气缸1。气缸杆风琴护罩4、气缸钣金护罩2都能够起到防尘防水的效果。如图3所示，当气缸1处于压缩状态时，楔形块7与硅棒9之间存在一定的间隙，方便硅棒9在前后方向上移动，当气缸1通气后气缸杆伸长推动楔形块7在滑道上滑动。如图4所示，当气缸1处于伸长状态时，楔形块7与硅棒9接触，当楔形块7不动时表示已经达到平衡位置，这时只要保持通气不使气缸杆后退，楔形块7也不会后退，这就是机构自身自锁的特点。最后，需要注意的是，以上列举的仅是本技术的具体实施例。显然，本技术不限于以上实施例，还可以有很多变形。本领域的普通技术人员能从本技术公开的内容中直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种斜插式单晶硅棒自动支撑机构，包括支撑装置、传动装置、密封装置，其特征在于，所述支撑装置包括底座、气缸支架，底座的两侧设有螺纹孔，气缸支架设有两个，分别利用螺纹孔安装在底座上；底座上设有两个对称的楔形块滑道，用于支撑楔形块；底座上还设有四个槽型孔，用于方便斜插式单晶硅棒自动支撑机构与硅棒的位置对中；所述传动装置包括气缸、浮动接头、楔形块；气缸设有两个，用于作为动力源，分别用螺钉对称安装在底座两侧的气缸支架上；楔形块设有两个，分别设置在对应的楔形块滑道内，并利用浮动接头与对应的气缸连接，使楔形块能在底座的楔形块滑道里随着气缸的伸缩而运动，从而实现对晶棒的夹紧与松开动作；且当气缸处于伸长状态时，楔形块与晶棒接触达到平衡位置，保持通气不使气缸杆后退，楔形块也不会后退，即能实现楔形块在支撑硅棒时自锁；所述密封装置包括气缸杆风琴护罩、气缸钣金护罩、不锈钢喉箍；气缸杆风琴护罩设有两个，两个气缸杆风琴护罩的一端分别通过不锈钢喉箍固定在对应的浮动接头上，另一端分别通过法兰固定在对应的气缸支架上；气缸钣金护罩包括上盖板和下盖板，上下两盖板通过螺钉连接，且上盖板和下盖板之间留有一个矩形槽道，用于方便气缸气管路的连接；气缸钣金护罩设有两个，分别安装在对应的气缸支架上，用于保护气缸。...

【技术特征摘要】
1.一种斜插式单晶硅棒自动支撑机构，包括支撑装置、传动装置、密封装置，其特征在于，所述支撑装置包括底座、气缸支架，底座的两侧设有螺纹孔，气缸支架设有两个，分别利用螺纹孔安装在底座上；底座上设有两个对称的楔形块滑道，用于支撑楔形块；底座上还设有四个槽型孔，用于方便斜插式单晶硅棒自动支撑机构与硅棒的位置对中；所述传动装置包括气缸、浮动接头、楔形块；气缸设有两个，用于作为动力源，分别用螺钉对称安装在底座两侧的气缸支架上；楔形块设有两个，分别设置在对应的楔形块滑道内，并利用浮动接头与对应的气缸连接，使楔形块能在底座的楔形块滑道里随着气缸的伸缩而运动，从而实现对晶棒的夹紧与松开动作；且当气缸处于伸长状态时，楔形块与晶棒接触达到平衡位置，保持通气不使气缸杆后退，楔形块也不会后退，即能实现楔形块在支撑硅棒时自锁；所述密封装置包括气缸杆风琴护罩、气缸钣金护罩、不锈钢喉箍...

【专利技术属性】
技术研发人员：傅林坚，沈文杰，谢永旭，卢嘉彬，邱文杰，杨思炜，沈加富，罗世铭，邱敏秀，
申请(专利权)人：浙江晶盛机电股份有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33