[发明专利]一种单晶硅夹持爪装置及其工作方法

说明书

本发明公开了一种单晶硅夹持爪装置，包括伸缩杆，内层套筒，电动推拉机构，外层套筒，连接部及夹持爪机构；电动推拉机构包括电机和推拉杆，通过螺栓固定在内层套筒上；夹持爪机构包括第一联动杆、第二联动杆及弯爪；使用该装置时需将单晶硅棒拉制出腰部，控制电动推拉机构推动外层套筒向下移动，带动联动杆使弯爪向内合拢，弯爪底部的刻纹斜面紧贴硅棒腰部斜面，可抓紧单晶硅棒边防止相对滑动，之后松弛提拉线，夹持爪装置可代替提拉线工作。本发明能解决目前传统提拉机构难以提拉承载超重单晶硅棒的不足，具强度大，装载可靠稳定等优点，可夹持超重单晶硅棒并防止细颈断裂。

技术领域

本发明涉及单晶硅生产制备技术领域，尤其涉及一种用于单晶硅棒夹持和提拉装置。

背景技术

单晶硅是微电子工业和光伏发电的基础材料。光伏产业以及超大规模、超高速集成电路的迅速发展对单晶硅材料提出了愈来愈严格的要求，“大尺寸、高质量”成为目前单晶硅材料的发展趋势。

直拉法是单晶硅制备的主要方法。直拉法生长单晶硅一般包括多晶硅料装料、熔化、引晶、缩颈、放肩、等径生长、收尾和冷却等工艺过程。利用软轴提拉是目前最普遍的提拉单晶技术，其特点是使用含钨合金钢质材料的软钢绳作为提拉单晶的提拉线，提拉线下部连接用于夹住籽晶的籽晶夹头，上部连接实现提拉线卷绕的提拉头，通过提拉头卷绕提拉线提供单晶硅棒升降的动力。

随着单晶硅棒朝着超大重量、超大尺寸发展，提拉机构的负载越来越大，这会导致提拉线强度降低，减少设备的使用寿命，同时增大了细颈断裂的风险，不利于单晶硅的制备，还有可能引发严重的安全事故。

发明内容

为了克服直拉法单晶硅超重超大尺寸方向发展所遇到的技术问题与不足，本发明提供一种直拉法单晶硅夹持爪装置及其工作方法，使夹持爪可夹持住正在提拉的超重单晶硅棒，代替提拉线进行提拉，并控制单晶硅棒转动，防止细颈发生断裂。

为实现上述目的，本发明采用以下方案实现：一种单晶硅夹持爪装置，包括提拉线和单晶硅棒，所述提拉线依次穿过内层套筒、电动推拉机构、外层套筒和连接部后其末端夹持有籽晶，单晶硅棒位于夹持爪机构的中心轴线上，所述夹持爪机构包括若干个第一联动杆、若干个弯爪和若干个第二联动杆，所述第一联动杆和所述第二联动杆的一端均与所述弯爪铰接在一起，所述内层套筒依次穿过所述电动推拉机构和所述外层套筒后其末端与连接部的顶端固定连接，所述连接部的末端设置有若干个第一铰接孔，所述第一联动杆的另外一端对应铰接在所述第一铰接孔内；所述电动推拉机构与所述外层套筒固定连接，所述外层套筒的末端设置有若干个第二铰接孔，所述第二联动杆的另外一端对应铰接在所述第二铰接孔内。

上述方案中，所述内层套筒包括内层直筒，所述内层直筒上方固定安装有第二连接盘，所述内层直筒依次穿过所述电动推拉机构和所述外层套筒后其末端与连接部的顶端固定连接。

上述方案中，所述第二连接盘上固定有伸缩杆。

上述方案中，所述伸缩杆包括若干节伸缩筒，每个所述伸缩筒的底端设置有环形内卡翅，顶端设置有，上一节伸缩筒内的环形内卡翅用于卡住下一节伸缩筒顶端的外卡翅，从而实现相邻两个伸缩筒之间的伸缩过程。

上述方案中，所述电动推拉机构包括压盘，所述压盘上方安装有若干电机，下方固定有固定方筒，每个所述电机上安装有推拉杆，所述固定方筒位于所述推拉杆的中部，所述内层直筒穿过所述电动推拉机构后通过螺栓固定安装在所述固定方筒上；所述外层套筒固定安装在所述推拉杆的末端。

上述方案中，所述外层套筒包括外层直筒，所述外层直筒一端安装有固定套，另外一端安装有凸台，所述固定套上固定有若干凸座，所述凸座与所述推拉杆通过螺纹固定安装在一起，所述凸台上开设有若干第二铰接孔。

上述方案中，所述连接部包括第三连接盘，所述第三连接盘上方固定有若干连接弯架，所述第三连接盘下方固定安装有若干连接头，所述连接弯架与所述内层直筒通过螺纹固定连接，所述连接头上开设有第一铰接孔。