一种防掉棒装置及单晶炉制造方法及图纸

技术编号:37194967 阅读:23 留言:0更新日期:2023-04-20 22:54
本申请公开了一种防掉棒装置及单晶炉,涉及光伏技术领域,所述防掉棒装置用于防止上提拉机构所夹持的晶棒掉落,上提拉机构用于夹持并提拉晶棒,防掉棒装置包括:重量监测装置,设于上提拉机构上,用于实时监测晶棒的重量;位置检测装置,用于检测晶棒在提拉过程中所处的位置;夹持机构,夹持机构与重量监测装置及位置检测装置均电连接,夹持机构位于晶棒周围,具有防护状态和夹持状态,当位置检测装置检测到晶棒处于预设位置时,夹持机构处于防护状态;当重量监测状态监测到的晶棒的重量减小时,夹持机构处于夹持状态。有效防止了晶棒在拉晶过程中掉落,避免了对单晶炉及整个热系统造成损坏,同时避免了安全事故的发生。同时避免了安全事故的发生。同时避免了安全事故的发生。

【技术实现步骤摘要】
一种防掉棒装置及单晶炉


[0001]本申请涉及光伏
,更具体地,涉及一种防掉棒装置及单晶炉。

技术介绍

[0002]在直拉法生产单晶硅棒中,随着单晶炉中热场尺寸的逐渐增大,单晶炉的投料量也越来越大,对籽晶的承重能力也有了更高要求。
[0003]在拉晶过程中,由于外界振动等原因,籽晶的细晶处存在极大的断裂风险,籽晶一旦断裂会造成晶棒掉落,而晶棒的掉落会引起坩埚破裂、硅液溢流、热场损坏、电流短路,甚至会引发爆炸等安全事故,对整个热系统和炉台产生不可逆的损坏以及财产损失。

技术实现思路

[0004]有鉴于此,本申请提供了一种防掉棒装置及单晶炉,用于有效防止晶棒在拉晶过程中掉落,避免对单晶炉及整个热系统造成损坏,同时避免了安全事故的发生。
[0005]第一方面,本申请提供一种防掉棒装置,用于防止上提拉机构所夹持的晶棒掉落,上提拉机构用于夹持并提拉晶棒,防掉棒装置包括:
[0006]重量监测装置,重量监测装置设于上提拉机构上,用于实时监测晶棒的重量;
[0007]位置检测装置,位置检测装置用于检测晶棒在提拉过程中所处的位置;
[0008]夹持机构,夹持机构与重量监测装置及位置检测装置均电连接,夹持机构位于晶棒周围,具有防护状态和夹持状态,
[0009]当位置检测装置检测到晶棒处于预设位置时,夹持机构处于防护状态;
[0010]当重量监测状态监测到的晶棒的重量减小时,夹持机构处于夹持状态。
[0011]可选地,其中:
[0012]防掉棒装置还包括固定于晶棒周围的导向机构,导向机构包括至少两个均匀分布于晶棒周围的导轨,每个导轨均沿晶棒的提拉方向延伸;导轨的一端靠近上提拉机构,另一端位于晶棒初始位置的上方。
[0013]可选地,其中:
[0014]导向机构包括第一导轨和第二导轨,第一导轨和第二导轨设于晶棒的相对两侧。
[0015]可选地,其中:
[0016]夹持机构包括与导轨一一对应的至少两个夹持组件,每个夹持组件设于相应导轨上;当夹持机构处于防护状态时,每个夹持组件沿相应导轨移动,夹持组件的移动方向与晶棒的提拉方向相同。
[0017]可选地,其中:
[0018]当夹持机构处于防护状态时,夹持组件不与晶棒接触,位于不同导轨上的夹持组件之间的距离的取值范围为20mm~35mm。
[0019]可选地,其中:
[0020]位置检测装置包括第一位置检测件和第二位置检测件,第一位置检测件设于第一
导轨远离上提拉机构的一端,第二位置检测件设于第二导轨远离上提拉机构的一端;
[0021]第一位置检测件具有光线发射部,第二位置检测件具有光线接收部,位于光线发射部和光线接收部之间的光线的延伸方向与晶棒的提拉方向垂直,预设位置为光线发射部和光线接收部之间的光线的位置。
[0022]可选地,其中:
[0023]防掉棒装置还包括驱动组件,驱动组件用于驱动夹持组件沿相应导轨移动,当夹持机构处于夹持状态时,驱动组件还用于驱动夹持组件夹持晶棒。
[0024]可选地,其中:
[0025]防掉棒装置还包括用于警示晶棒重量减小的报警装置,报警装置与重量监测装置及夹持机构电连接,当重量监测状态监测到的晶棒的重量减小时,报警装置启动。
[0026]可选地,其中:
[0027]上提拉机构与晶棒相对的一侧具有钨丝绳,重量监测装置与钨丝绳连接。
[0028]第二方面,本申请还提供一种单晶炉,单晶炉包括主室、副室、隔离阀以及位于副室内的防掉棒装置,隔离阀位于主室和副室之间,防掉棒装置为第一方面所描述的防掉棒装置;
[0029]预设位置位于副室靠近隔离阀的一端。
[0030]与现有技术相比,本申请提供的一种防掉棒装置及单晶炉,至少实现了如下的有益效果:
[0031]本申请实施例所提供的防掉棒装置,在上提拉机构夹持并提拉晶棒的过程中,通过重量监测装置来实时监测晶棒的重量,随着上提拉机构的向上运动,晶棒的长度逐渐增大,在正常状态下,重量监测装置所监测到的晶棒的重量也为逐渐增大的,当上提拉机构提拉晶棒至预设位置时,位置检测装置检测到晶棒,由于位置检测装置与夹持机构电连接,位于晶棒周围的夹持机构调整为防护状态,有利于夹持机构在需要夹持晶棒时的快速启动;当籽晶出现断裂时,重量监测装置所监测的晶棒重量出现下降曲线波动,由于重量监测装置与夹持机构电连接,夹持机构随即调整为夹持状态,将晶棒及时夹持保护,有效地防止了晶棒掉落,进而避免了因晶棒掉落导致的单晶炉及整个热系统的损坏,以及安全事故的发生,保证了生产过程的正常进行。
[0032]当然,实施本申请的任一产品必不特定需要同时达到以上所述的所有技术效果。
[0033]通过以下参照附图对本申请的示例性实施例的详细描述,本申请的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
[0034]被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本申请的实施例,并且连同其说明一起用于解释本申请的原理。
[0035]图1所示为现有技术中提拉装置的结构示意图;
[0036]图2所示为本申请实施例所提供的防掉棒装置的结构示意图。
具体实施方式
[0037]现在将参照附图来详细描述本申请的各种示例性实施例。应注意到:除非另外具
体说明,否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。
[0038]以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的,决不作为对本申请及其应用或使用的任何限制。
[0039]对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论,但在适当情况下,所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
[0040]在这里示出和讨论的所有例子中,任何具体值应被解释为仅仅是示例性的,而不是作为限制。因此,示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
[0041]应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
[0042]在直拉法生产单晶中,随着热场尺寸的不断升级,大尺寸热场会导致单晶炉的投料量越来越大,籽晶的承重也会逐步增加,对籽晶的承重能力也有了更高要求。
[0043]目前,熔接缩颈引晶工艺通常需要将粗颈籽晶插入熔体,排除籽晶中原生和新生位错,细颈籽晶直径控制在5mm~6mm,5mm~6mm的细颈籽晶理论上大约可以支持承重550kg,而单晶炉大尺寸热场的使用投炉量可以达到800kg甚至900kg,在引放等径的过程中,由于外界振动籽晶可能从细晶处断裂,即籽晶的细晶部分存在着极大的断裂风险,籽晶一旦断裂就会造成晶棒掉落,而晶棒的掉落会引起坩埚破裂、硅液溢流、热场损坏、电流短路,甚至会引发爆炸等安全事故,对整个热系统和炉台产生不可逆的损坏以及财产损失。
[0044]图1所示为现有技术中提拉装置的结构示意本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种防掉棒装置,用于防止上提拉机构所夹持的晶棒掉落,其特征在于,所述上提拉机构用于夹持并提拉所述晶棒,所述防掉棒装置包括:重量监测装置,所述重量监测装置设于所述上提拉机构上,用于实时监测所述晶棒的重量;位置检测装置,所述位置检测装置用于检测所述晶棒在提拉过程中所处的位置;夹持机构,所述夹持机构与所述重量监测装置及所述位置检测装置均电连接,所述夹持机构位于所述晶棒周围,具有防护状态和夹持状态,当所述位置检测装置检测到所述晶棒处于预设位置时,所述夹持机构处于防护状态;当所述重量监测状态监测到的所述晶棒的重量减小时,所述夹持机构处于夹持状态。2.根据权利要求1所述的防掉棒装置,其特征在于,所述防掉棒装置还包括固定于所述晶棒周围的导向机构,所述导向机构包括至少两个均匀分布于所述晶棒周围的导轨,每个所述导轨均沿所述晶棒的提拉方向延伸;所述导轨的一端靠近所述上提拉机构,另一端位于所述晶棒初始位置的上方。3.根据权利要求2所述的防掉棒装置,其特征在于,所述导向机构包括第一导轨和第二导轨,所述第一导轨和所述第二导轨设于所述晶棒的相对两侧。4.根据权利要求3所述的防掉棒装置,其特征在于,所述夹持机构包括与所述导轨一一对应的至少两个夹持组件,每个所述夹持组件设于相应所述导轨上;当所述夹持机构处于防护状态时,每个所述夹持组件沿相应所述导轨移动,所述夹持组件的移动方向与所述晶棒的提拉方向相同。5.根据权利要求4所述的防掉棒装置,其特征在于,当所述夹持机构处于防护状态时,所述夹持组件不与所述晶棒接触,位于不同...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘怀玉欧子杨尚伟泽白枭龙
申请(专利权)人:晶科能源股份有限公司
类型:新型
国别省市:

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