專利名稱：多晶硅鑄錠爐上料用坩堝吊裝夾具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及多晶硅的生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，特別是在多晶硅鑄錠爐上料過(guò)程中使用的一種坩堝吊裝夾具。
背景技術(shù)：
在多晶硅的生產(chǎn)過(guò)程中，由于對(duì)鑄錠爐上料時(shí)直接將石墨坩堝放置在熱交換臺(tái)上，而石墨坩堝與熱交換臺(tái)的接觸位置直接影響到坩堝內(nèi)置放的多晶硅生長(zhǎng)時(shí)的熱場(chǎng)分布，因此在鑄錠爐上料時(shí)對(duì)石墨坩堝的定位要求非常高。具體地，在鑄錠爐上料時(shí)，石墨坩堝底板的每個(gè)邊緣與熱交換臺(tái)的邊緣外側(cè)的距離差異都應(yīng)該嚴(yán)格控制在2毫米之內(nèi)。目前，多晶硅鑄錠爐上料通常使用液壓叉車將裝滿硅料的坩堝和坩堝護(hù)板平行送至鑄錠爐中心的熱交換臺(tái)上。在這一過(guò)程中，需要人工一邊量測(cè)石墨坩堝的底板與熱交換臺(tái)邊緣的距離，一邊利用液壓叉車的叉臂或撬棍來(lái)調(diào)整石墨坩堝底板的位置，來(lái)滿足鑄錠爐上料時(shí)石墨坩堝的位置要求。然而，在對(duì)石墨坩堝的位置進(jìn)行調(diào)整時(shí)，石墨坩堝底板的兩側(cè)經(jīng)常會(huì)在液壓叉車叉起石墨坩堝時(shí)受到?jīng)_擊，同時(shí)，由于操作人員在調(diào)整過(guò)程中使得石墨底板單邊受力不均等也會(huì)造成底板的損毀，減少了底板的使用壽命，增加了生產(chǎn)成本。發(fā)明人范玉紅等提出一種用于吊裝石英坩堝的夾具，該夾具于2009年11月19提交了實(shí)用新型專利申請(qǐng)，申請(qǐng)?zhí)枮?00920254518. 2。該夾具的提出目的是方便石英坩堝的吊裝并減少對(duì)坩堝本身因硬性沖擊而帶來(lái)?yè)p傷，其包括吊架1和加緊裝置1，吊架1的底端與夾緊裝置活動(dòng)連接，其中所述夾緊裝置2由兩瓣或兩瓣以上的弧形卡盤3構(gòu)成，弧形卡盤的內(nèi)弧面與石英坩堝的外圓相配，相鄰卡盤3間采用鎖緊螺栓4聯(lián)接。然而，范玉紅等提出的這種夾具是直接卡緊到石英坩堝的外圓上而并非夾緊在坩堝用的底板上，這樣仍然易于對(duì)坩堝造成直接的損傷。因此，迫切需要改進(jìn)上料方式，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)易且安全方便的吊裝夾具。

實(shí)用新型內(nèi)容因此，本實(shí)用新型的目的是解決現(xiàn)有的鑄錠爐上料時(shí)所遇到的上述問(wèn)題，并提供一種多晶硅鑄錠爐上料用坩堝吊裝夾具，該吊裝夾具使得坩堝定位方便準(zhǔn)確從而提高了上料效率，同時(shí)通過(guò)減少對(duì)坩堝底板的損毀從而延長(zhǎng)了底板的使用壽命。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供一種多晶硅鑄錠爐上料用坩堝吊裝夾具，用于夾持其上放置有坩堝的坩堝底板，所述夾具包括吊裝架、夾持裝置和鎖緊機(jī)構(gòu)，所述吊裝架的底端與所述夾持裝置活動(dòng)連接，其特征在于，所述夾持裝置包括兩個(gè)沿第一方向相對(duì)平行設(shè)置的用于在其內(nèi)夾持所述坩堝底板的夾持臂，以及由每個(gè)所述夾持臂的兩端向內(nèi)延伸的活動(dòng)臂，所述吊裝架的底端具有兩個(gè)沿橫向于第一方向的第二方向相對(duì)平行設(shè)置的支撐梁，每個(gè)所述活動(dòng)臂相對(duì)相應(yīng)的所述支撐梁可滑動(dòng)地連接，所述鎖緊機(jī)構(gòu)用于在所述夾持臂接合所述坩堝底板后將所述活動(dòng)臂相對(duì)所述支撐梁鎖定。優(yōu)選地，所述鎖緊機(jī)構(gòu)包括位于所述活動(dòng)臂上的鉤形件以及位于支撐梁上的鎖緊手柄，當(dāng)所述夾持臂接合所述坩堝底板時(shí)，所述鎖緊手柄上的搭扣件卡扣到所述鉤形件上， 從而使夾持臂相對(duì)所述支撐梁固定并夾緊所述坩堝底板。再進(jìn)一步，所述夾具還包括限位機(jī)構(gòu)，該限位機(jī)構(gòu)包括限位銷和形成于所述活動(dòng)臂上的滑槽以及形成于所述支撐梁上的限位孔，所述限位銷穿過(guò)所述限位孔以及所述滑槽將所述活動(dòng)臂相對(duì)所述支撐梁可滑動(dòng)地固定。還進(jìn)一步，在每個(gè)所述夾持臂上設(shè)置有向內(nèi)延伸的定位承載銷柱，且在所述坩堝底板的相應(yīng)兩側(cè)上設(shè)置有內(nèi)孔，所述定位承載銷柱與對(duì)應(yīng)的所述內(nèi)孔相接合。定位承載銷柱和相應(yīng)內(nèi)孔的數(shù)量可根據(jù)需要設(shè)置，從一個(gè)到多個(gè)。優(yōu)選地，所述支撐梁內(nèi)設(shè)有滑動(dòng)通道，所述活動(dòng)臂的自由端嵌套于該滑動(dòng)通道內(nèi)從而相對(duì)所述支撐梁向外可伸縮地滑動(dòng)。優(yōu)選地，所述滑槽為設(shè)于活動(dòng)臂的頂壁的縱向長(zhǎng)槽。優(yōu)選地，所述活動(dòng)臂的一端與所述夾持臂固定連接。優(yōu)選地，所述吊裝架是由底部支撐梁、兩側(cè)支撐框和頂部吊裝臂固接而成。相比于現(xiàn)有技術(shù)而言，上述坩堝吊裝夾具可有效地解決上述所提及的上料過(guò)程造成的石墨底板的損毀，延長(zhǎng)石墨底板的使用壽命，通過(guò)減少上料時(shí)對(duì)坩堝的位置調(diào)整來(lái)提高生產(chǎn)效率，同時(shí)能夠增強(qiáng)上料的靈活性，使定位方便準(zhǔn)確，提高了上料效率。

圖1是根據(jù)本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施方式的多晶硅鑄錠爐上料用坩堝吊裝夾具的示意性透視圖，其中所述活動(dòng)臂處于第一位置；圖2是根據(jù)本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施方式中使用的石墨坩堝底板的示意性透視圖；圖3是顯示圖1中坩堝用吊裝夾具的鎖緊機(jī)構(gòu)的局部放大圖；圖4是顯示圖1中坩堝用吊裝夾具的限位機(jī)構(gòu)的局部放大圖；圖5是圖1中的坩堝吊裝夾具的示意性透視圖，其中所述活動(dòng)臂處于第二位置；圖6是根據(jù)本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施方式的坩堝吊裝夾具的工作狀態(tài)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面將參考附圖詳細(xì)描述本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式。首先參見(jiàn)圖1，根據(jù)本實(shí)用新型的一優(yōu)選實(shí)施方式，提供一種多晶硅鑄錠爐上料用坩堝吊裝夾具100，用于夾持其上放置有坩堝的坩堝底板3，其包括吊裝架1和夾持裝置2， 吊裝架1的底端具有兩個(gè)平行間隔開(kāi)的支撐梁11，夾持裝置2包括兩個(gè)相對(duì)設(shè)置的用于夾持坩堝的承載底板3的夾持臂21，以及由每個(gè)所述夾持臂21的兩端分別向內(nèi)延伸的活動(dòng)臂 22，所述活動(dòng)臂22活動(dòng)連接于所述支撐梁11上，所述夾持臂21與所述支撐梁11形成的內(nèi)部空間與坩堝底板3的形狀相適應(yīng)，以便將坩堝底板3夾持于吊裝夾具100內(nèi)(見(jiàn)圖6)。需要說(shuō)明的是，由于本優(yōu)選實(shí)施方式中的坩堝底板3大致呈正方體形狀(見(jiàn)圖2)， 為了與其側(cè)面相適應(yīng)，上述兩個(gè)支撐梁11設(shè)置成平行間隔的方式。當(dāng)然，這些支撐梁11的設(shè)置方式也可以隨著坩堝底板3的設(shè)置形式作相應(yīng)變化；類似地，夾持臂21也會(huì)因此作出相應(yīng)的改變。在如圖1所示，吊裝架1包括兩個(gè)底部支撐梁11、兩側(cè)支撐框12和頂部吊裝臂13，其中，每個(gè)底部支撐梁11和每側(cè)支撐框12形成外框架，吊裝臂13橫跨于兩側(cè)外框架并固定其上。同時(shí)，吊裝臂13上形成有吊裝孔14，以便吊車類工具的吊鉤穿過(guò)其中，將載有坩堝的吊裝夾具100吊起上料。參見(jiàn)圖1和圖5，為了方便將吊裝夾具100安裝并夾緊到承載有石墨坩堝的坩堝底板上，將上述夾持臂21通過(guò)活動(dòng)臂22活動(dòng)連接到支撐梁11上。具體地，在本實(shí)施方式中， 將支撐梁11做成中空狀，即在其內(nèi)設(shè)有滑動(dòng)通道15，上述活動(dòng)臂22的自由端嵌套在該滑動(dòng)通道15內(nèi)，從而活動(dòng)臂22可相對(duì)所述支撐梁11向外滑動(dòng)，也就是說(shuō)，活動(dòng)臂22可根據(jù)需要相對(duì)所述支撐梁11在滑動(dòng)通道15內(nèi)的第一位置和第二位置之間移動(dòng)。而上述活動(dòng)臂22 的相反于其自由端的一端與所述夾持臂21固定連接，從而活動(dòng)臂22相對(duì)支撐梁11的位置改變帶來(lái)的結(jié)果是夾持臂21滑動(dòng)遠(yuǎn)離支撐梁11或滑動(dòng)靠近支撐梁11并固定于其上。如圖1所示并結(jié)合圖6，當(dāng)活動(dòng)臂22位于滑動(dòng)通道15內(nèi)的第一位置即吊裝位置時(shí)，所述夾持臂21接合所述坩堝底板3的兩側(cè)并夾緊坩堝底板，從而進(jìn)入吊裝準(zhǔn)備狀態(tài)；如圖2所示，當(dāng)活動(dòng)臂22位于滑動(dòng)通道15內(nèi)的第二位置即安裝位置時(shí)，所述夾持臂21遠(yuǎn)離所述支撐梁11，使得兩個(gè)相對(duì)的夾持臂21之間形成較大的空間，從而可使吊裝夾具100從上向下安裝將坩堝底板3套裝于其內(nèi)。需要說(shuō)明的是，為了實(shí)現(xiàn)該安裝，兩個(gè)相對(duì)的支撐梁 11之間的空間要稍稍大于坩堝底板3的寬度。參見(jiàn)圖2所示，為了在吊裝過(guò)程中，使得吊裝夾具100更穩(wěn)固地承載坩堝底板3及其上的石墨坩堝，優(yōu)選地在每個(gè)所述夾持臂21上設(shè)置有多個(gè)向內(nèi)延伸的定位承載銷柱23， 且在所述坩堝底板3的相應(yīng)兩側(cè)上設(shè)置有多個(gè)內(nèi)孔31，所述定位承載銷柱23與對(duì)應(yīng)的所述內(nèi)孔31相接合。每個(gè)夾持臂21上的定位承載銷柱23以及坩堝底板3相應(yīng)側(cè)上的內(nèi)孔31 的數(shù)量可根據(jù)需要設(shè)置，比如根據(jù)坩堝的大小和重量。當(dāng)然，不管數(shù)量為幾，他們的設(shè)置應(yīng)當(dāng)盡量是中心對(duì)稱的。在本實(shí)施方式中，每個(gè)夾持臂21上的定位承載銷柱23以及坩堝底板3相應(yīng)側(cè)上的內(nèi)孔31的數(shù)量皆為4個(gè)。如圖3所示，并參考圖6，當(dāng)所述夾持臂21由兩側(cè)分別接合坩堝底板3的側(cè)面時(shí)， 可通過(guò)鎖緊機(jī)構(gòu)4將所述活動(dòng)臂22相對(duì)所述支撐梁11鎖定。在本實(shí)施方式中，鎖緊機(jī)構(gòu) 4包括位于所述活動(dòng)臂22上的鉤形件41以及位于支撐梁11上的鎖緊手柄42，當(dāng)所述夾持臂21接合所述坩堝底板3時(shí)，所述鎖緊手柄42上的搭扣件43卡扣到所述鉤形件41上，從而將夾持裝置2相對(duì)所述吊裝架1鎖定。優(yōu)選地，在對(duì)活動(dòng)臂22的位置進(jìn)行調(diào)整時(shí)，最好設(shè)置有限位機(jī)構(gòu)，如圖4所示。限位機(jī)構(gòu)包括限位銷51、形成于所述支撐梁11上的限位孔52、形成于所述活動(dòng)臂22上的滑槽53。所述限位銷51經(jīng)由所述限位孔52穿過(guò)支撐梁11進(jìn)入活動(dòng)臂22的滑槽53，從而可滑動(dòng)地固定所述活動(dòng)臂22。所述滑槽53為設(shè)于所述活動(dòng)壁22的頂壁上的縱向長(zhǎng)槽。由于這種設(shè)置，當(dāng)上述活動(dòng)臂22相對(duì)支撐梁11從第一位置向外滑動(dòng)時(shí)，限位銷51固定于所述支撐梁11的限位孔52中，而活動(dòng)臂22由于上述滑槽53的設(shè)置可相對(duì)支撐梁11在一定范圍內(nèi)滑動(dòng)，當(dāng)活動(dòng)臂22滑動(dòng)到使得限位銷51與滑槽53的內(nèi)端接觸時(shí)則停止移動(dòng)，從而使活動(dòng)臂22停留在相對(duì)支撐梁11的第二位置上，不至于脫離與支撐梁11的嵌套，提高了生產(chǎn)的安全性。當(dāng)然，上述限位孔和滑槽的位置也可以互換，只要能夠?qū)崿F(xiàn)活動(dòng)臂22相對(duì)支撐梁11可滑動(dòng)地限位即可。下面，將結(jié)合附圖1-6來(lái)描述本實(shí)施方式中的坩堝吊裝夾具100的工作過(guò)程。[0032]在對(duì)多晶硅鑄錠爐上料時(shí)，即石墨底板上方的陶瓷或石墨坩堝硅料裝填完畢后， 進(jìn)行安裝吊裝夾具100。首先打開(kāi)四角緊固的鎖緊機(jī)構(gòu)4，如圖3所示，即轉(zhuǎn)動(dòng)鎖緊手柄42， 帶動(dòng)其上的搭扣件43脫離與活動(dòng)臂22上鉤形件41的接合，從而釋放活動(dòng)臂22。操作者可直接將活動(dòng)臂22向外拉，使其從相對(duì)支撐梁11的第一位置向外滑動(dòng)，當(dāng)相對(duì)的兩夾持臂 21之間的間隔能夠使得夾持臂21上的定位承載銷柱23自由插入石墨坩堝底板3兩側(cè)的內(nèi)孔31時(shí)，將整個(gè)吊裝夾具100從坩堝上部套入。在這一過(guò)程中，活動(dòng)臂22可繼續(xù)移動(dòng)，直到到達(dá)它的第二位置。在該第二位置上，由于限位機(jī)構(gòu)的設(shè)置，活動(dòng)臂22仍然保持滑動(dòng)連接于支撐梁11上。這時(shí)，觀察調(diào)整使定位承載銷柱23兩邊間隙均勻后，緊固鎖緊手柄42，使其上的搭扣件43卡到活動(dòng)臂22的鉤形件41上，這樣坩堝底板3的兩側(cè)同時(shí)受力。將吊裝夾具100與石墨坩堝夾裝完畢后，將吊裝工具(例如吊車)的吊鉤插入吊裝臂13上形成的吊裝孔14，將載有坩堝的吊裝夾具100吊起上料。當(dāng)坩堝組件(包括石墨坩堝和坩堝底板)在鑄錠爐內(nèi)準(zhǔn)確定位后，松開(kāi)吊裝夾具 100四周的鎖緊手柄42，向外拉出活動(dòng)臂22及定位承載銷柱23，最后從坩堝上部吊移出整個(gè)吊裝夾具100，將坩堝組件留在熱交換臺(tái)上。本實(shí)用新型并不限于上面所描述的具體實(shí)施方式
，并可以基于本實(shí)用新型的宗旨作各種方式的改進(jìn)，這些改進(jìn)并不從本實(shí)用新型的范圍中排除。
權(quán)利要求1.一種多晶硅鑄錠爐上料用坩堝吊裝夾具，用于夾持其上放置有坩堝的坩堝底板 (3)，所述夾具包括吊裝架(1)、夾持裝置( 和鎖緊機(jī)構(gòu)G)，所述吊裝架(1)的底端與所述夾持裝置( 活動(dòng)連接，其特征在于，所述夾持裝置( 包括兩個(gè)沿第一方向相對(duì)平行設(shè)置的用于在其內(nèi)夾持所述坩堝底板(3)的夾持臂，以及由每個(gè)所述夾持臂的兩端向內(nèi)延伸的活動(dòng)臂(22)，所述吊裝架(1)的底端具有兩個(gè)沿橫向于第一方向的第二方向相對(duì)平行設(shè)置的支撐梁(11)，每個(gè)所述活動(dòng)臂0 相對(duì)相應(yīng)的所述支撐梁(11)可滑動(dòng)地連接，所述鎖緊機(jī)構(gòu)(4)用于在所述夾持臂接合所述坩堝底板(3)后將所述活動(dòng)臂02) 相對(duì)所述支撐梁(11)鎖定。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多晶硅鑄錠爐上料用坩堝吊裝夾具，其特征在于，所述鎖緊機(jī)構(gòu)(4)包括位于所述活動(dòng)臂02)上的鉤形件Gl)以及位于支撐梁(11)上的鎖緊手柄 (42)，當(dāng)所述夾持臂接合所述坩堝底板(3)時(shí)，所述鎖緊手柄0 上的搭扣件G3) 卡扣到所述鉤形件Gl)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多晶硅鑄錠爐上料用坩堝吊裝夾具，其特征在于，所述夾具還包括限位機(jī)構(gòu)，所述限位機(jī)構(gòu)包括限位銷(51)、位于所述支撐梁(11)上的限位孔(52)和位于所述活動(dòng)臂02)上的滑槽(53)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多晶硅鑄錠爐上料用坩堝吊裝夾具，其特征在于，所述限位銷(51)通過(guò)所述限位孔(52)固定于所述支撐梁(11)的頂壁上，并穿過(guò)所述活動(dòng)臂02) 的頂壁上的滑槽(53)，從而使得所述活動(dòng)臂0 相對(duì)所述支撐梁(11)在所述滑槽(53)的長(zhǎng)度范圍內(nèi)可滑動(dòng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的多晶硅鑄錠爐上料用坩堝吊裝夾具，其特征在于， 每個(gè)所述夾持臂上設(shè)置有向內(nèi)延伸的定位承載銷柱(23)，且在所述坩堝底板(3)的相應(yīng)兩側(cè)上設(shè)置有孔(31)，所述定位承載銷柱與對(duì)應(yīng)的所述孔(31)相接合。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的多晶硅鑄錠爐上料用坩堝吊裝夾具，其特征在于，所述支撐梁(11)內(nèi)設(shè)有滑動(dòng)通道(15)，所述活動(dòng)臂0 的自由端嵌套于該滑動(dòng)通道(1 內(nèi)從而相對(duì)所述支撐梁(11)向外可伸縮地滑動(dòng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的多晶硅鑄錠爐上料用坩堝吊裝夾具，其特征在于，所述滑槽 (53)為設(shè)于所述支撐梁(11)的頂壁上的縱向長(zhǎng)槽。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的多晶硅鑄錠爐上料用坩堝吊裝夾具，其特征在于，所述活動(dòng)臂02)的一端與所述夾持臂固定連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的多晶硅鑄錠爐上料用坩堝吊裝夾具，其特征在于，所述吊裝架(1)是由底部支撐梁(11)、兩側(cè)支撐框(12)和頂部吊裝臂(13)固接而成。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種多晶硅鑄錠爐上料用坩堝吊裝夾具，用于夾持其上放置有坩堝的坩堝底板(3)，夾具包括吊裝架(1)、夾持裝置(2)和鎖緊機(jī)構(gòu)(4)，吊裝架(1)的底端與夾持裝置(2)活動(dòng)連接，其中夾持裝置(2)包括兩個(gè)相對(duì)平行設(shè)置的用于夾持坩堝底板(3)的夾持臂(21)以及由每個(gè)夾持臂(21)的兩端向內(nèi)垂直延伸的活動(dòng)臂(22)，吊裝架(1)的底端具有兩個(gè)垂直于夾持臂(21)的支撐梁(11)，活動(dòng)臂(22)相對(duì)支撐梁(11)可滑動(dòng)地連接，鎖緊機(jī)構(gòu)(4)用于在夾持臂(21)接合坩堝底板(3)后將活動(dòng)臂(22)相對(duì)支撐梁(11)鎖定。該夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)易，方便使用，同時(shí)通過(guò)減少了對(duì)坩堝底板的損毀。
文檔編號(hào)C30B28/06GK202054925SQ201020691668
公開(kāi)日2011年11月30日 申請(qǐng)日期2010年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月27日
發(fā)明者朱戰(zhàn)軍, 程宜紅, 胡亞蘭, 薛抗美, 陳龍 申請(qǐng)人:江蘇協(xié)鑫硅材料科技發(fā)展有限公司