一种双旋转提拉装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种双旋转提拉装置，所述的装置包括均固定在立柱上的第一和第二旋转提升机构；第一提拉机构、第一附属筒、第一支臂、第一旋转提升机构和立柱依次相连，第二提拉机构、第二附属筒、第二支臂、第二旋转提升机构和立柱依次相连，所述的第一旋转提升机构为使用时能够使得第一支臂带动第一附属筒围绕第一旋转提升机构的中心轴线转动以及能够使得第一支臂带动第一附属筒沿上下向运动的机构。所述的第二旋转提升机构则为使用时能够使得第二支臂带动第二附属筒围绕第二旋转提升机构的中心轴线转动以及能够使得第二支臂带动第二附属筒沿上下向运动的机构。本实用新型专利技术的双旋转提拉装置的可以帮助单晶炉具备连续提拉多根单晶棒的功能。

A double rotating lifting device

The utility model relates to a double-rotating lifting device, which comprises a first and second rotating lifting mechanism both fixed on a column; a first lifting mechanism, a first subsidiary cylinder, a first arm, a first rotating lifting mechanism and a column are connected in turn, and a second lifting mechanism, a second subsidiary cylinder, a second arm and a second rotating column are connected. The rotating lifting mechanism and the column are connected in turn. The first rotating lifting mechanism is a mechanism which enables the first arm to drive the first subsidiary cylinder around the central axis of the first rotating lifting mechanism and enables the first arm to drive the first subsidiary cylinder up and down. The second rotating lifting mechanism can cause the second arm to drive the second subsidiary cylinder to rotate around the central axis of the second rotating lifting mechanism and can cause the second arm to drive the second subsidiary cylinder to move up and down. The double rotation lifting device of the utility model can help the single crystal furnace to have the function of continuously lifting and pulling multiple single crystal bars.

【技术实现步骤摘要】
一种双旋转提拉装置
本技术涉及一种单晶炉的部件，特别涉及一种单晶炉的双旋转提拉装置。
技术介绍
硅材料按照晶体结构可分为单晶硅、多晶硅和非晶硅。单晶硅材料是指硅原子在三维空间有规律周期性的不间断排列，形成一个完整的晶体材料，材料性质体现的是各向异性，即在不同的晶体方向上各种性质都存在差异。多晶硅材料则是指由两个以上尺寸不同的单晶硅组成的硅材料，它的材料性质体现的是各向同性。非晶硅材料是指硅原子在短距离内有序排列而在长距离内无序排列的硅材料，其材料的性质显示各向同性。对于多晶硅来说，熔融的单质硅在过冷条件下凝固时，硅原子以金刚石晶格形态排列成许多晶核，如果这些晶核长成晶面取向不同的晶粒，则这些晶粒结合起来，结晶成多晶硅。若熔融的单质硅在凝固时，硅原子以金刚石晶格排列成许多晶核，如果这些晶核长成晶面取向相同的晶粒，则这些晶粒平行结合起来便结晶成单晶硅。单晶硅具有准金属的物理性质，有较弱的导电性，其电导率随温度的升高而增加，有显著的半导电性。超纯的单晶硅是本征半导体。目前制造单晶硅的方法主要有直拉法、磁场直拉法、区熔法以及双坩埚拉晶法。单晶炉是一种在惰性气体（氮气、氦气为主）环境中，用加热器将多晶硅等多晶材料熔化，用直拉法生长无错位单晶的设备。单晶炉广泛用于太阳能光伏发电的单晶硅棒制造和半导单晶硅棒的制造。太阳能光伏发电是全世界公认的清洁能源，它取之不尽，用之不竭，是人类发展所需的理想的能源，世界各国都在大力发展。但是，其发展受制于两个瓶颈，一是受制于材料的光电转换效率，二是太阳能光伏发电组件制造成本较高，尤其是前期制造所需要消耗的能源比较高，因此整体应用和普及速度不快。在光电转换效率方面，虽然近几年有了一定的提高，单位组件的成本也有下降，推动了光伏产业的发展。但由于转换效率有极限限制，提升空间越来越窄，后续发展空间很少，从而转换效率的因素对后续快速发展光伏发电的动能越来越小。目前降低制造单晶硅的能耗的改进主要围绕两个方面进行，一是改变投料的方式，也即将停炉投料改变为不停炉投料。二是改变拉制单晶硅棒方法，也即由分步法拉制单晶硅棒改变为连续法拉制单晶硅棒。在连续法拉制单晶硅棒方面，可参考中国专利文献CN106544726A（申请号为201611076542.2，以下简称文献1）所公开的“一种拉晶、加料、化料、分离杂质同步进行的连续拉制单晶硅棒的方法”。文献1在其摘要部分指出，该方法“包括在坩埚内装料；加热化料；拉晶、加料、化料、分离杂质同步进行；通过提拉装置上的一个提拉头拉成规定长度或一定长度的棒；通过转换提拉装置上的另一个提拉头后继续拉晶、加料、化料、分离杂质；重复拉制直至硅棒品质因杂质影响接近标准要求，然后停炉、清炉”。文献1还在其说明书第【0014】段指出，“本技术中，通过拉晶、加料、化料、分离杂质同步进行，节省了以前装料、化料、晶棒冷却、停炉、清炉的时间，通过两个可以重复切换的提拉头，冷却、取棒都和拉晶同步进行，大大节约了时间，在拉制过程中逐步添加母合金，消耗量和添加量一致，因此用本技术方法拉晶的单晶棒电阻头部和尾部基本一致，大大提高了硅棒的品质，在拉晶时由于拉出晶体质量和添加硅料质量一致，因于长晶液面位置是恒定的，长晶液面的温度波动就很小，长晶时就会很稳定，一般情况原材料品质没有问题，连续拉制可以一个月以上”。但是，由于文献1是方法专利申请，因此，未给出两个提拉头如何进行切换的具体结构。再由于为保证单晶棒电阻头部和尾部基本一致，文献1只能采用块状或粒状的加料方式，而不可能采用棒状的一次性加料方式。中国专利文献CN202968745U（申请号为201220728065.4，以下简称为文献2）公开了一种双提拉腔单晶炉结构.文献2在其说明书第【0013】段描述到：“…创新之处在于，在常规的单晶炉的立柱21上增加一个辅助助提拉腔，形成在一个单晶炉上同时安装两个提拉腔的结构。两个提拉腔与单晶炉主体进行交替配合使用，一个提拉腔进行单晶生长使用时，另一个提拉腔作为加料使用；加料完成后，直接进行晶体生长，该提拉腔又变为晶体生长使用，而原来的作为晶体生长使用的提拉腔将晶体取下后再装上原料，从而变为加料使用；所加原料为棒状原料，将棒状原料直接送进坩埚中，既快捷又可靠，彻底解决了现有技术中加料费时、容易卡滞的问题”。由上述描述可知，文献2是专用于棒状原料的设备，且属于一次性加料。另外，文献2还在其说明书第【0002】段的
技术介绍
中明确指出：“目前，常用的二次加料方法是将块状或粒状原料通过辅助加料桶进行加料，不但增长了辅助时间，而且由于块状或粒状原料的形状不规则、不统一，往往会出现卡滞现象，造成加料失败，从而造成较大的损失”。又由于文献1只能采用块状或粒状的加料方式，这说明，本领域的普通技术人员在阅读到文献2之后，不会得到将文献2结合于文献1的启示。在连续投料或加料方面，中国专利文献CN10231228A（专利申请号为201110186157.4）公开了一种用于单晶炉的外部连续投料机构，中国专利文献CN202936509U（申请号为201220637399.0）公开了一种连续加料硅单晶炉，这两篇文献中所采用的原料均为块状或粒状硅料。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种用于单晶炉的双旋转提拉装置。该装置可以帮助单晶炉具备连续提拉多根单晶棒的功能。实现上述目的的技术方案是：本技术的双旋转提拉装置，包括立柱、第一支臂、第一附属筒、第一提拉机构和控制系统。第一提拉机构安装在第一附属筒的上端，第一附属筒固定连接在第一支臂上。其结构特点是：还包括第二支臂，第二附属筒、第二提拉机构、第一旋转提升机构和第二旋转提升机构；第一支臂固定连接在第一旋转提升机构上；第一旋转提升机构固定连接在立柱上。第二提拉机构安装在第二附属筒的上端，第二附属筒固定连接在第二支臂上；第二支臂固定连接在第二旋转提升机构上；第二旋转提升机构也固定连接在立柱上。所述的第一旋转提升机构为使用时在控制系统的控制下能够使得第一支臂带动第一附属筒围绕第一旋转提升机构的中心轴线转动以及能够使得第一支臂带动第一附属筒相对于立柱沿上下方向运动的机构；所述的第二旋转提升机构则为使用时在控制系统的控制下能够使得第二支臂带动第二附属筒围绕第二旋转提升机构的中心轴线转动以及能够使得第二支臂带动第二附属筒相对于立柱沿上下方向运动的机构。上述的双旋转提拉装置中，所述的控制系统包括主控制器。主控制器设有相应的控制信号输出端。所述的第一旋转提升机构包括第一提升电机、第一提升减速箱、第一旋转电机、第一旋转减速箱、第一轴承座、第一旋转轴、第一丝杆和第一活动轴承座。所述的第一提升电机和第一旋转电机均设有控制端。第一提升电机的控制端和第一旋转电机的控制端均与主控制器的控制信号输出端电连接或者无线信号连接。所述的第一轴承座有2个，分上下相对设置，且均固定连接在立柱上，所述的第一旋转减速箱由其箱体固定连接在立柱上，从而使得第一旋转提升机构2固定连接在立柱上。所述的第一旋转电机由其机座从下方固定连接第一旋转减速箱的箱体上，且第一旋转电机的输出轴与第一旋转减速箱的输入轴传动连接；所述的2个第一轴承座位于第一旋转减速箱的上方。；所述的第一旋转轴铅垂设置，也即其中心轴线铅垂设置，且该本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双旋转提拉装置，包括立柱（1）、第一支臂（11）、第一附属筒（13）、第一提拉机构（15）和控制系统（4）；第一提拉机构（15）安装在第一附属筒（13）的上端，第一附属筒（13）固定连接在第一支臂（11）上；其特征在于：还包括第二支臂（12），第二附属筒（14）、第二提拉机构（16）、第一旋转提升机构（2）和第二旋转提升机构（3）；第一支臂（11）固定连接在第一旋转提升机构（2）上；第一旋转提升机构（2）固定连接在立柱（1）上；第二提拉机构（16）安装在第二附属筒（14）的上端，第二附属筒（14）固定连接在第二支臂（12）上；第二支臂（12）固定连接在第二旋转提升机构（3）上；第二旋转提升机构（3）也固定连接在立柱（1）上；所述的第一旋转提升机构（2）为使用时在控制系统（4）的控制下能够使得第一支臂（11）带动第一附属筒（13）围绕第一旋转提升机构（2）的中心轴线转动以及能够使得第一支臂（11）带动第一附属筒（13）相对于立柱（1）沿上下方向运动的机构；所述的第二旋转提升机构（3）则为使用时在控制系统（4）的控制下能够使得第二支臂（12）带动第二附属筒（14）围绕第二旋转提升机构（3）的中心轴线转动以及能够使得第二支臂（12）带动第二附属筒（14）相对于立柱（1）沿上下方向运动的机构。...

【技术特征摘要】
1.一种双旋转提拉装置，包括立柱（1）、第一支臂（11）、第一附属筒（13）、第一提拉机构（15）和控制系统（4）；第一提拉机构（15）安装在第一附属筒（13）的上端，第一附属筒（13）固定连接在第一支臂（11）上；其特征在于：还包括第二支臂（12），第二附属筒（14）、第二提拉机构（16）、第一旋转提升机构（2）和第二旋转提升机构（3）；第一支臂（11）固定连接在第一旋转提升机构（2）上；第一旋转提升机构（2）固定连接在立柱（1）上；第二提拉机构（16）安装在第二附属筒（14）的上端，第二附属筒（14）固定连接在第二支臂（12）上；第二支臂（12）固定连接在第二旋转提升机构（3）上；第二旋转提升机构（3）也固定连接在立柱（1）上；所述的第一旋转提升机构（2）为使用时在控制系统（4）的控制下能够使得第一支臂（11）带动第一附属筒（13）围绕第一旋转提升机构（2）的中心轴线转动以及能够使得第一支臂（11）带动第一附属筒（13）相对于立柱（1）沿上下方向运动的机构；所述的第二旋转提升机构（3）则为使用时在控制系统（4）的控制下能够使得第二支臂（12）带动第二附属筒（14）围绕第二旋转提升机构（3）的中心轴线转动以及能够使得第二支臂（12）带动第二附属筒（14）相对于立柱（1）沿上下方向运动的机构。2.根据权利要求1所述的双旋转提拉装置，其特征在于：所述的控制系统包括主控制器（40）；主控制器（40）设有相应的控制信号输出端；所述的第一旋转提升机构（2）包括第一提升电机（20）、第一提升减速箱（21）、第一旋转电机（22）、第一旋转减速箱（23）、第一轴承座（24）、第一旋转轴（25）、第一丝杆（27）和第一活动轴承座（28）；所述的第一提升电机（20）和第一旋转电机（22）均设有控制端；第一提升电机（20）的控制端和第一旋转电机（22）的控制端均与主控制器（40）的控制信号输出端电连接或者无线信号连接；所述的第一轴承座（24）有2个，分上下相对设置，且均固定连接在立柱（1）上，所述的第一旋转减速箱（23）由其箱体固定连接在立柱（1）上，从而使得第一旋转提升机构2固定连接在立柱（1）上；所述的第一旋转电机（22）由其机座从下方固定连接第一旋转减速箱（23）的箱体上，且第一旋转电机（22）的输出轴与第一旋转减速箱（23）的输入轴传动连接；所述的2个第一轴承座（24）位于第一旋转减速箱（23）的上方；所述的第一旋转轴（25）铅垂设置，也即其中心轴线铅垂设置，且该中心轴线也是第一旋转提升机构（2）的中心轴线；第一旋转轴（25）由其上部通过相应的轴承转动连接在位于上方的第一轴承座（24）上；第一旋转轴（25）还由其下部通过相应的轴承转动连接在位于下方的第一轴承座（24）上，并且第一旋转轴（25）的下端头与第一旋转减速箱（23）的输出轴传动连接；所述的第一活动轴承座（28）有2个，分上下相对设置，且位于2个第一轴承座（24）之间，并且均滑动连接在第一旋转轴（25）上；2个第一活动轴承座（28）还均与第一支臂（11）固定连接，从而使得第一支臂（11）固定连接在第一旋转提升机构（2）上；位于上方的第一活动轴承座（28-1）还设有上下贯通的螺孔，或者是固定连接有一个螺孔的轴线铅垂设置的螺母；所述的第一提升减速箱（21）由其箱体固定连接在第一旋转轴（25）的上端头处；所述的第一提升电机（20）由其机座固定连接在第一提升减速箱（21）的箱体上，且第一提升电机（20）的输出轴与第一提升减速箱（21）的输入轴传动连接；所述的第一丝杆（27）铅垂设置，其上端头与第一提升减速箱（21）的输出轴固定连接，且第一丝杆（27）与位于上方的第一活动轴承座（28-1）通过螺孔或螺母进行螺纹活动连接；因此，第一旋转电机（22）通过第一旋转减速箱（23）带动第一旋转轴（25）的转动，能够使得第一丝杆（27）围绕第一旋转轴（25）的中心轴线转动，进而依次通过位于上方的第一活动轴承座（28-1）和第一支臂（11）带动第一附属筒（13）围绕第一旋转轴（25）的中心轴线进行转动；而第一提升电机（20）通过第一提升减速箱（21）带动第一丝杆（27）的转动，能够使得位于上方的第一活动轴承座（28-1）相对于立柱（1）在上下方向上进行运动，进而通过第一支臂（11）带动第一附属筒（13）一同随之进行上下向的运动；使用中，所述的第一附属筒（13）能够处于不同的位置，其中包括处于与炉盖（100）相配合的拉晶位置、离开炉盖（100）且位于炉盖（100）正上方的提升位置、以及在上下方向上离开炉盖的区域且能够安全卸料的卸载位置；所述的第一旋转提升机构（2）能够使得第一支臂（11）带动第一附属筒（13）围绕第一旋转提升机构（2）的中心轴线的转动，是指使得第一附属筒（13）由卸载位置变换至提升位置的转动，或者是由提升位置变换至卸载位置的转动；所述的第一旋转提升机构（2）能够使得第一支臂（11）带动第一附属筒（13）相对于立柱（1）沿上下方向的运动，是指使得第一附属筒（13）由提升位置变换至拉晶位置的运动，或者是由拉晶位置变换至提升位置的运动；所述第二旋转提升机构（3）包括第二提升电机（30）、第二提升减速箱（31）、第二旋转电机（32）、第二旋转减速箱（33）、第二轴承座（34）、第二旋转轴（35）、第二丝杆（37）和第二活动轴承座（38）；所述的第二提升电机（30）和第二旋转电机（32）均设有控制端；第二提升电机（30）的控制端和第二旋转电机（32）的控制端均与主控制器（40）的控制信号输出端电连接或者无线信号连接；所述的第二轴承座（34）有2个，分上下相对设置，且均固定连接在立柱（1）上，所述的第二旋转减速箱（33）由其箱体固定连接在立柱（1）上，从而使得第二旋转提升机构2固定连接在立柱（1）上；所述的第二旋转电机（32）由其机座从下方固定连接第二旋转减速箱（33）的箱体上，且第二旋转电机（32）的输出轴与第二旋转减速箱（33）的输入轴传动连接；所述的2个第二轴承座（34）位于第二旋转减速箱（33）的上方；所述的第二旋转轴（35）铅垂设置，也即其中心轴线铅垂设置，且该中心轴线也是第二旋转提升机构（3）的中心轴线；第二旋转轴（35）由其上部通过相应的轴承转动连接在位于上方的第二轴承座（34）上；第二旋转轴（35）还由其下部通过相应的轴承转动连接在位于下方的第二轴承座（34）上，并且第二旋转轴（35）的下端头与第二旋转减速箱（33）的输出轴传动连接；所述的第二活动轴承座（38）有2个，分上下相对设置，且位于2个第二轴承座（34）之间，并且均滑动连接在第二旋转轴（35）上；2个第二活动轴承座（38）还均与第二支臂（11）固定连接，从而使得第二支臂（11）固定连接在第二旋转提升机构（3）上；位于上方的第二活动轴承座（38-1）还设有上下贯通的螺孔，或者是固定连接有一个螺孔的轴线铅垂设置的螺母；所述的第二提升减速箱（31）由其箱体固定连接在第二旋转轴（35）的上端头处；所述的第二提升电机（30）由其机座固定连接在第二提升减速箱（31）的箱体上，且第二提升电机（30）的输出轴与第二提升减速箱（31）的输入轴传动连接；所述的第二丝杆（37）铅垂设置，其上端头与第二提升减速箱（31）的输出轴固定连接，且第二丝杆（37）与位于上方的第二活动轴承座（38-1）通...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁玉平，
申请(专利权)人：江苏拜尔特光电设备有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32