本发明创造属于光伏及半导体领域,尤其是涉及一种半导体及太阳能石英坩埚用砂自动分类搬运设备。
背景技术:
1、石英坩埚是石英玻璃制品中的细分产品,由高纯石英砂,通过模具定型,使用电弧法高温制作而成,具有耐高温、使用时间长、高纯度等特点,石英坩埚主要用于半导体高纯单晶硅棒的拉制的辅助性耗材,是单晶硅棒拉制过程中用于盛装熔融硅液的关键一次性消耗品。根据单晶硅棒的下游应用场景可将石英坩埚分为半导体单晶硅生长用石英坩埚(半导体石英坩埚与光伏单晶硅生长用石英坩埚)。近年来随着光伏与半导体行业的蓬勃发展,对石英坩埚的产量需求也在逐年上升,同时也对石英坩埚品质及其成产工艺提出更高要求。
2、石英坩埚需要在高温环境下以堆积的方式每层加设不同品质石英砂、加设的石英砂的质量也存在差异、加设的位置及堆积方式也会因石英坩埚的内壁和底部形态不同而随之变化,因这种复杂的工艺要求,市面上已有的石英坩埚制作方式一般为纯手动方式进行制作。
3、工人在高温环境下进行持续且高集中注意力的劳作,防止出现加工误差、环境杂质等问题,如在加工过程中出现掉落进杂质或者堆积过程中厚度不均等问题,整个石英坩埚成为废品,目前石英砂的市面价格昂贵,报废率增加,进而提高了整个石英坩埚的成本,不能满足市场对于石英坩埚的定位要求。
4、那么如何结合在石英坩埚制作过程中可持续加设预设定量且不同品质的石英砂是改善石英坩埚自动化制作的首要解决问题。
技术实现思路
1、有鉴于此,本发明创造旨在提出一种半导体及太阳能石英坩埚用砂自动分类搬运设备,以解决机械更换及按照预设添加不同品质物料的问题。
2、为达到上述目的,本发明创造的技术方案是这样实现的:
3、一种半导体及太阳能石英坩埚用砂自动分类搬运设备,其包括分类升降机构、分类旋转机构和至少两个用砂料筒;
4、分类升降机构与分类旋转机构共同作用使得用砂料筒可在预设原点发生旋转、升降运动;
5、每个用砂料筒出料处均连接有用砂分料组件,用砂分料组件包括用于控制用砂料筒出料处开合度的分类料筒开闭阀。
6、进一步的,分类旋转机构连接在分类升降机构上,用砂料筒连接在分类旋转机构上且通过分类旋转机构相对分类升降机构做旋转运动;或,
7、分类升降机构连接在分类旋转机构上,用砂料筒连接在分类升降机构上且分类旋转机构使得分类升降机构绕预设原点旋转,用砂料筒与分类升降机构随动;
8、所述分类升降机构使得用砂料筒相对预设原点发生升降运动。
9、进一步的,用砂料筒出料处通过分类料筒出料管连通外部,所述分类料筒开闭阀包括挡板、挡板运动机构,通过挡板运动机构使得挡板相对分类料筒出料管的管口发生位移,挡板发生位移的一极限位置为完全远离分类料筒出料管管口,另一极限位置为完全覆盖分类料筒出料管管口。
10、进一步的,用砂分料组件还包括分类料筒震动器、分类料筒吹气部件;
11、所述分类料筒震动器安装在用砂料筒出料处,用于对用砂料筒出料处产生震感;
12、所述分类料筒吹气部件包括吹气管和空气发生器,吹气管一端与空气发生器连通,另一端与用砂料筒出料处连通。
13、进一步的,还包括分类阀组防护罩,所述分类阀组防护罩固定在分类料筒出料处,其包裹住分类料筒开闭阀、分类料筒震动器、分类料筒吹气部件中的吹气管路。
14、进一步的,用砂料筒出料处通过分类料筒出料管连通外部,所述分类料筒开闭阀包括挡板、挡板运动机构;
15、所述分类料筒出料管中部开设有分度槽,所述分度槽与所述挡板适配;
16、通过挡板运动机构使得挡板相对分度槽发生位移,挡板发生位移的一极限位置为完全远离分度槽并使得分类料筒出料管的管口与外界连通,另一极限位置为完全插入分度槽并隔绝分类料筒出料管与外界连通;
17、挡板与分度槽外部包覆在分类料筒开闭阀的阀壳内;分类料筒开闭阀安装在分类料筒出料安装板上;
18、所述分类料筒出料安装板上开有分类料筒吹气孔,一空气发生器通过分类料筒吹气孔与分类料筒出料管连通,空气发生器吹出的空气可作用到分类料筒出料管内部。
19、进一步的,所述分类旋转机构包括分类旋转伺服电机和分类旋转外齿轴承;所述分类旋转外齿轴承为外圈设有一圈啮合齿、内圈固定在分类旋转固定座上,所述分类旋转伺服电机的输出端与分类旋转驱动齿连接,分类旋转驱动齿与分类旋转外齿轴承的外圈啮合;
20、所述用砂料筒连接在所述分类旋转外齿轴承的外圈上,所述分类旋转固定座连接在分类升降机构上;
21、或,分类升降机构连接在所述分类旋转外齿轴承的外圈上,所述分类旋转固定座固定在预设位置,所述用砂料筒可升降的连接在分类升降机构上。
22、进一步的,所述分类旋转外齿轴承的外圈上还设有分类旋转限位件,用于限制分类旋转外齿轴承旋转位置,选用限位传感器或者机械的卡阻结构均可实现。
23、进一步的,所述分类升降机构包括分类升降支架、分类升降伺服电机和分类升降驱动齿条;
24、分类升降驱动齿条固定在分类升降支架上,分类升降伺服电机的输出端与分类升降齿轮连接,分类升降齿轮与分类升降齿条啮合,分类升降伺服电机固定在分类升降座上;
25、所述分类升降座上安装分类旋转机构,分类旋转机构上连接用砂料筒;
26、或,所述分类升降座上安装用砂料筒,分类升降支架安装在分类旋转机构上。
27、进一步的,所述分类升降座两侧分设有分类v型滚轮,在所述分类升降支架两侧设有分类v型导轨,所述分类v型滚轮滚动设置在分类v型导轨中。
28、进一步的,所述分类升降支架中还设有分类升降锁止孔,在分类升降座上还设有分类升降限位锁止气缸,所述分类升降限位锁止气缸的输出端连接有锁止件,锁止件与分类升降锁止孔插接配合。
29、进一步的,所述分类升降支架通过分类升降基座固定在预设位置,在分类升降支架下方侧部加设有分类立柱辅助支腿,用于将分类升降支架形成一个稳固的三角状固定在预设位置处。
30、进一步的,在分类升降支架上方还设有分类升降防坠器,所述分类升降防坠器相当于电梯中防止坠落的结构。
31、进一步的,用砂料筒、分类料筒开闭阀、分类料筒出料管均选用304级别及以上的不锈钢材质,防止生锈带来的物料污染的问题或者石英砂材质,即便存在细微杂质掉落也不会造成物料的污染问题。
32、相对于现有技术,本发明创造所述的一种半导体及太阳能石英坩埚用砂自动分类搬运设备具有以下优势:
33、(1)本发明所述的设置可转动和升降的多个用砂料筒,可以满足不同质量料品的添加需求,同时通过机械结构实现了自动化添加用砂的目的,结合石英坩埚对于加工过程中洁净度的要求,分不同用砂料筒可以减少不同质量料品之间的污染,利用分类料筒开闭阀来控制用砂料筒的落料量,也满足了精准控制用砂量的掉落要求。不仅利用机械设计实现了自动化分料石英砂,还替代了人工效率低下以及洁净度和一致性不能保证的问题。
34、(2)本发明所述的分类料筒开闭阀的结构设计,可以满足石英砂落料定量要求,且可以控制落料的开合程度,以此控制落料速度,满足配合后续对于石英坩埚加工工艺要求。
35、(3)本发明所述的分类料筒震动器、分类料筒吹气部件可以进一步提高落料的准确性和洁净度要求,由于石英砂具有一定的粘度,因此在落料过程中可能会出现“挂壁”现象,通过震动的方式提高落料的顺利程度;增加的吹起部分可以辅助震动保证落料顺利程度,同时也提高了落料的洁净度,不会造成后面再加入到用砂料筒中的石英砂与之前的石英砂混合,提高了洁净度,保证了后续石英坩埚加工的品质。
36、(4)本发明所述的分类阀组防护罩可以将位于落料位置周围的机械部件包裹住,进一步保证了落料过程中的石英砂洁净度,满足自动化生产石英坩埚的前提要求。
37、(5)本发明所述的分类旋转机构的结构设计,既能满足用砂料筒可以沿着预设原点转动,从而实现在一个地方上料,在另外一个地方下料的目的,避免了下料的位置因往用砂料筒中倒料而产生的污染问题;还能因转动结构设计最大可能减少零配件的配合,避免更多零部件运行过程中产生污染。
38、(6)本发明所述的分类升降机构的结构设计,结构配合设计避免了用砂料筒中物料过重带来的升降卡阻,满足了升降稳定性的要求。
1.一种半导体及太阳能石英坩埚用砂自动分类搬运设备,其特征在于:包括分类升降机构、分类旋转机构和至少两个用砂料筒;
2.根据权利要求1所述的一种半导体及太阳能石英坩埚用砂自动分类搬运设备,其特征在于:分类旋转机构连接在分类升降机构上,用砂料筒连接在分类旋转机构上且通过分类旋转机构相对分类升降机构做旋转运动;或,
3.根据权利要求1所述的一种半导体及太阳能石英坩埚用砂自动分类搬运设备,其特征在于:用砂分料组件还包括分类料筒震动器、分类料筒吹气部件;
4.根据权利要求1所述的一种半导体及太阳能石英坩埚用砂自动分类搬运设备,其特征在于:用砂分料组件还包括分类料筒震动器、分类料筒吹气部件;
5.根据权利要求4所述的一种半导体及太阳能石英坩埚用砂自动分类搬运设备,其特征在于:还包括分类阀组防护罩,所述分类阀组防护罩固定在分类料筒出料处,其包裹住分类料筒开闭阀、分类料筒震动器、分类料筒吹气部件中的吹气管路。
6.根据权利要求1所述的一种半导体及太阳能石英坩埚用砂自动分类搬运设备,其特征在于:用砂料筒出料处通过分类料筒出料管连通外部,所述分类料筒开闭阀包括挡板、挡板运动机构;
7.根据权利要求1所述的一种半导体及太阳能石英坩埚用砂自动分类搬运设备,其特征在于:所述分类旋转机构包括分类旋转伺服电机和分类旋转外齿轴承;所述分类旋转外齿轴承为外圈设有一圈啮合齿、内圈固定在分类旋转固定座上,所述分类旋转伺服电机的输出端与分类旋转驱动齿连接,分类旋转驱动齿与分类旋转外齿轴承的外圈啮合;
8.根据权利要求1所述的一种半导体及太阳能石英坩埚用砂自动分类搬运设备,其特征在于:所述分类升降机构包括分类升降支架、分类升降伺服电机和分类升降驱动齿条;
9.根据权利要求8所述的一种半导体及太阳能石英坩埚用砂自动分类搬运设备,其特征在于:所述分类升降座两侧分设有分类v型滚轮,在所述分类升降支架两侧设有分类v型导轨,所述分类v型滚轮滚动设置在分类v型导轨中。
10.根据权利要求8或9所述的一种半导体及太阳能石英坩埚用砂自动分类搬运设备,其特征在于:所述分类升降支架中还设有分类升降锁止孔,在分类升降座上还设有分类升降限位锁止气缸,所述分类升降限位锁止气缸的输出端连接有锁止件,锁止件与分类升降锁止孔插接配合。