[發明專利]多晶硅鑄錠爐長晶速度自動測量裝置

有效

• 申請號: 201610323052.1
• 申請日: 2016-05-16
• 公開（公告）號: CN105780111B
• 公開（公告）日: 2018-08-31
• 發明（設計）人: 周龍;時剛;武海軍;張永超
• 申請（專利權）人: 西安創聯新能源設備有限公司
• 主分類號: C30B28/06
• 分類號: C30B28/06;C30B29/06;C30B35/00
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 郭永麗

本發明提供一種多晶硅鑄錠爐長晶速度自動測量裝置，包括設置在多晶硅鑄錠爐上方的箱體，箱體內設有大繞絲輪、脹緊輪和小繞絲輪，大繞絲輪上纏繞有軟軸，軟軸的另一端依次繞過脹緊輪和小繞絲輪，并在延伸出箱體底部后連接有探測棒，大繞絲輪由電機驅動，從而可通過軟軸經脹緊輪和小繞絲輪后帶動探測棒在多晶硅鑄錠爐內上下運動；箱體底部設有限位傳感器，限位傳感器和電機均由設置在多晶硅鑄錠爐外的控制模塊控制。本發明提供的一種多晶硅鑄錠爐長晶速度自動測量裝置，實現了長晶速度的自動化測量，測量過程非常方便，且測量結果準確、穩定可靠。

技術領域

本發明涉及多晶硅鑄錠爐技術領域，尤其涉及一種多晶硅鑄錠爐長晶速度自動測量裝置。

背景技術

多晶硅鑄錠爐是生產太陽能光伏發電領域的一種重要生產設備，該設備將多晶硅碎塊料、頭尾料、堝底料以及各種單晶廢片等材料裝入爐內用于化料的石英坩堝內，經熔化、重新定向結晶及退火等工藝，鑄成生產太陽電池的原料—多晶硅硅錠。

由于多晶硅晶體凝固成形越均勻，其晶體質量就越高，而晶體的生長速度是影響多晶硅晶體成形均勻程度及調節多晶硅鑄錠爐的工藝參數的重要因素。傳統的獲取晶體生長速度的方法主要是依靠測量人員每隔一段時間將石英玻璃棒手動插入硅液中，測量固液界面高度位置，以此來測量計算晶體的生長速度。采用這種傳統方法進行測量時，每次測量操作人員都需要上下多晶鑄錠爐平臺多次才能完成測量、記錄和計算等過程。另外，在當前采用半熔工藝過程中，晶體在開始長晶時需要頻繁地測量固液界面位置以判斷籽晶熔化程度，使得測量人員的勞動強度較大。而傳統測量結果也會由于測量人員的讀數方式及石英玻璃棒的插入手勢、力度、角度等大小偏差而受干擾，測量誤差較大。并且，在操作時對測量人員的手法和力度也有較高的要求，稍有不慎就會導致石英玻璃棒斷裂，而斷裂的石英玻璃棒落入硅溶液內會嚴重影響生產成品率，從而帶來較大損失。

目前，現有技術中還有采用氣缸驅動連接支架帶動玻璃棒和拉線傳感器上的拉繩上下運動，進而間接測得固液界面位置的方法。而此種方法由于氣缸、連接支架和玻璃棒之間為硬鏈接，氣缸的推力無法準確控制，則導致石英玻璃棒下探過程中插入硅液中的深度不可控，測量誤差較大，在工業化生產中也無法推廣使用。

發明內容

本發明提供一種多晶硅鑄錠爐長晶速度自動測量裝置，以解決現有技術中多晶硅鑄錠爐長晶速度的測量過程不便以及測量誤差較大的問題。

本發明提供一種多晶硅鑄錠爐長晶速度自動測量裝置，包括設置在多晶硅鑄錠爐上方的箱體，所述箱體內設有大繞絲輪、脹緊輪和小繞絲輪，所述大繞絲輪上纏繞有軟軸，所述軟軸的另一端依次繞過所述脹緊輪和所述小繞絲輪，并在延伸出所述箱體底部后連接有探測棒，所述大繞絲輪由電機驅動，從而可通過所述軟軸經所述脹緊輪和所述小繞絲輪后帶動所述探測棒在所述多晶硅鑄錠爐內上下運動；所述箱體底部設有限位傳感器，所述限位傳感器和所述電機均由設置在所述多晶硅鑄錠爐外的控制模塊控制。

作為本發明的優選方式，所述箱體底部設有下支架，所述下支架的上方通過銷軸連接有上支架，所述小繞絲輪通過小繞絲輪轉軸安裝在所述上支架上，所述上支架和所述下支架之間還安裝有彈簧，使得所述上支架可帶動所述小繞絲輪繞所述銷軸轉動；所述限位傳感器通過限位支架安裝在靠近所述下支架的位置處，用于檢測與所述上支架之間的距離，并在檢測到與所述上支架之間的距離超出所述限位傳感器的檢測距離時向所述控制模塊發出反饋信號。

作為本發明的優選方式，所述大繞絲輪通過大繞絲輪轉軸安裝在所述箱體內，所述電機安裝在所述箱體的一側，所述大繞絲輪轉軸通過軸聯器與所述電機的輸出軸連接。

作為本發明的優選方式，所述大繞絲輪轉軸通過轉軸密封安裝在箱體上，所述電機通過電機支架安裝在所述箱體的一側，所述轉軸密封位于所述電機支架與所述箱體之間。

作為本發明的優選方式，所述脹緊輪通過脹緊輪轉軸安裝在所述箱體內。

作為本發明的優選方式，所述控制模塊上還設有操作界面。