CN212610893U - 具有辅助支撑的推舟机构及管式pecvd设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有辅助支撑的推舟机构及管式PECVD设备，推舟机构包括推舟座、推舟桨组、辅助支撑和水平直线模组，推舟座固定在水平直线模组的直线滑块上，辅助支撑包括支撑座和支撑杆，支撑座固定在水平直线模组的下方，支撑杆安装在支撑座上，推舟桨组一端固定在推舟座，另一端搭在支撑杆上。设备包括炉体、净化台和石英管，石英管内设有用于承载石墨舟的两个电极杆，还包括上述的具有辅助支撑的推舟机构，辅助支撑设在水平直线模组靠近炉体的一端。本实用新型通过新增辅助支撑，将大产能石墨舟悬臂梁式受力改为简支梁式，大大降低石墨舟搬运过程的挠度，实现送舟和取舟过程安全无触碰。

Description

具有辅助支撑的推舟机构及管式PECVD设备

技术领域

本实用新型涉及太阳能电池片的生产设备，尤其涉及一种具有辅助支撑的推舟机构及管式PECVD设备。

背景技术

太阳能是地球上取之不尽用之不竭的清洁能源，电池片可以将太阳能转换成电能，因此具有广阔的市场前景。硅片经过若干工序后加工成为太阳能电池片，表面镀膜是太阳能电池片加工的核心工序之一。石墨舟是太阳能电池片在表面镀膜工序中的载体，随着市场竞争对大产能高效率的需求，石墨舟变长变大以适应大产能的需求，与石墨舟相对应的推舟机构也相应变长，在更长的推舟机构和更重石墨舟的作用下，推舟机构挠度变得更大，出现送、取舟过程与反应室发生碰撞。现有的技术就是悬臂梁结构的推舟，没有辅助支撑，在应对较小产能石墨舟时，挠度控制在合理范围内，不会发生碰撞。

现有的推舟机构如图1所示，主要包括推舟座1和推舟桨22，两根推舟桨22直接并排固定在推舟座1上，推舟座1与净化台上的水平直线模组4相连，水平直线模组4驱动推舟座1移动，进而带动推舟桨22进出反应室。现有的推舟机构为悬臂梁模型，因为较小产能，所以悬臂长度较短、舟质量相对较轻，因此挠度在安全范围以内，满足送、取舟不触碰反应室的要求。但是随着产能的加大，石墨舟7变长变大，推舟悬臂梁(推舟桨)也相应边长，因此，在更长悬臂和更大重力作用下，挠度变大，影响到送、取舟。将推舟机构简化成为悬臂梁后的示意图如图2所示，图2中a部分为原始状态，b部分为受力状态，在不同大小力和作用点下挠度与原始状态的比较，图2中所示力2大于力1，且作用点离悬臂固定点更远，因此具有更大的挠度。力1可以类似于现在一般产能挠度变化，力2可类似于大产能挠度变化。

图3所示为推舟机构不同挠度下，送、取石墨舟时，石墨舟7在反应室内的位置示意图。从图3中可以看出常规石墨舟可以正常送、取石墨舟，而大产能石墨舟因为更大的挠度已经与石英管发生触碰(P为挠度较大石墨舟7与石英管内壁发生碰触)。较大的挠度在推舟机构送舟和取出舟过程中会与反应室内的石英管发生碰撞，可能造成石英管损坏，影响反应室密封性，从而影响镀膜效果，而且石英管价格比较贵。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种通过新增辅助支撑，将大产能石墨舟悬臂梁式受力改为简支梁式，大大降低石墨舟搬运过程的挠度，实现送舟和取舟过程安全无触碰的具有辅助支撑的推舟机构及管式PECVD设备。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种具有辅助支撑的推舟机构，包括推舟座、推舟桨组、辅助支撑和水平直线模组，所述推舟座固定在水平直线模组的直线滑块上，所述辅助支撑包括支撑座和支撑杆，所述支撑座固定在水平直线模组的下方，所述支撑杆安装在支撑座上，所述推舟桨组一端固定在推舟座，另一端搭在支撑杆上。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述推舟桨组包括主杆和两根推舟桨，所述主杆的直径大于推舟桨的直径，所述主杆的长度小于推舟桨的长度，所述主杆一端固定在推舟座上，两根推舟桨并排固定在主杆的另一端，所述主杆与推舟桨部分重叠。

一种管式PECVD设备，包括炉体、净化台和设于炉体内的石英管，所述炉体设于净化台的一侧，所述石英管内设有用于承载石墨舟的两个电极杆，所述管式PECVD设备还包括上述的具有辅助支撑的推舟机构，所述水平直线模组安装在净化台上，所述辅助支撑设在水平直线模组靠近炉体的一端。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述石英管内设有用于支撑推舟桨组的炉内升降支撑，所述炉内升降支撑包括支撑气缸和设于支撑气缸驱动端的顶撑件，所述推舟桨组可搭在顶撑件上，所述炉内升降支撑设于两个电极杆之间。

所述顶撑件为顶撑圆杆。

所述辅助支撑还包括用于驱动支撑杆升降的升降模块，所述升降模块安装在支撑座，所述支撑杆与升降模块连接。

所述支撑座上设有导向安装板和两组导向结构，所述导向结构包括导向滑块和安装杆，所述安装杆两端固定在支撑座上，所述导向滑块可移动的穿设于安装杆上，所述导向安装板固定在两个导向滑块上，所述支撑杆固定在导向安装板上。

所述导向安装板上设有C形卡套，所述C形卡套的两端设有夹紧部，所述支撑杆套于C 形卡套内，两端的夹紧部上穿设有锁紧螺栓。

所述升降模块为气缸，所述气缸的活塞杆与导向安装板连接。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

(1)本实用新型的具有辅助支撑的推舟机构，在不增加石英管(反应室)内径的情况下，通过新增辅助支撑，将大产能石墨舟悬臂梁式受力改为简支梁式，大大降低石墨舟搬运过程的挠度，实现送舟和取舟过程安全无触碰。新增辅助支撑解决挠度问题以外，也可以很好控制设备的高度，因为设备需要控制高度，如果通过增加反应室直径解决，那么高度方向将增加5倍的高度。

(2)本实用新型的管式PECVD设备，通过新增炉外辅助支撑和炉内升降支撑，无论推舟桨在炉内还是在炉外，推舟桨组的均为简支梁结构，而非悬臂结构，大大降低了挠度，推舟桨组进入石英管之后，碰触石英管内壁的概率降低，降低推舟桨组在石墨舟搬运过程的挠度，实现送舟和取舟过程安全无触碰。

附图说明

图1是现有技术中推舟机构的结构示意图。

图2是现有技术中推舟桨原始状态和受力状态的挠度示意图。

图3是现有技术中理想状态的石墨舟、常规石墨舟、大产能石墨舟在石英管内的位置图。

图4是本实用新型实施例1的具有辅助支撑的推舟机构的结构示意图。

图5是本实用新型实施例1中辅助支撑的立体结构示意图(一)。

图6是本实用新型实施例1中辅助支撑的立体结构示意图(二)。

图7是本实用新型实施例1中推舟桨的挠度示意图。

图8是本实用新型实施例1中推舟桨组的主视示意图。

图9是本实用新型实施例1中推舟桨组的立体示意图。

图10是本实用新型实施例2的管式PECVD设备结构示意图。

图11是本实用新型实施例2中石墨舟放到推舟桨上、支撑杆处于支撑状态示意图。

图12是本实用新型实施例2中石墨舟送入石英管、升降支撑处于支撑、支撑杆处于不支撑状态示意图。

图13是本实用新型实施例2中石墨舟完全进入石英管状态示意图。

图14是本实用新型实施例2中石墨舟落在电极杆、推舟桨开始退出状态示意图。

图15是本实用新型实施例2中推舟桨完全退出石英管的状态示意图。

图16是本实用新型实施例2中推舟桨进入石英管取舟状态示意图。

图17是本实用新型实施例2中推舟桨取舟后完全退出石英管的状态示意图。

图中各标号表示：

1、推舟座；2、推舟桨组；21、主杆；22、推舟桨；3、辅助支撑；31、支撑座；32、支撑杆；33、升降模块；34、导向安装板；35、导向滑块；36、安装杆；37、C形卡套；38、夹紧部；39、锁紧螺栓；4、水平直线模组；41、直线滑块；5、炉体；6、石英管；7、石墨舟；8、电极杆；9、炉内升降支撑；91、支撑气缸；92、顶撑圆杆。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。

实施例1

如图4至图9所示，本实施例的具有辅助支撑的推舟机构，包括推舟座1、推舟桨组2、辅助支撑3和水平直线模组4，推舟座1固定在水平直线模组4的直线滑块41上，辅助支撑3包括支撑座31和支撑杆32，支撑座31固定在水平直线模组4的下方，支撑杆32安装在支撑座31上，推舟桨组2一端固定在推舟座1，另一端搭在支撑杆32上。

在具体应用中，该推舟机构通过水平直线模组4安装在管式PECVD设备的净化台(图中未示出)上，净化台的一侧设有炉体5，炉体5内设有石英管6，辅助支撑3靠近石英管6这一段。推舟桨组2上承载石墨舟7，推舟桨组2前端搭靠在支撑杆32上，推舟桨组2不再是悬臂结构，而是两端都有支撑的简支梁式，水平直线模组4的直线滑块41带着推舟桨组2 前进，将石墨舟7送入石英管6内，由于在进入石英管6之前有了辅助支撑3，大大降低了挠度，推舟桨组2进入石英管6之后，碰触石英管6内壁的概率降低，降低推舟桨组2在石墨舟搬运过程的挠度，实现送舟和取舟过程安全无触碰。

该具有辅助支撑的推舟机构，在不增加石英管6(反应室)内径的情况下，通过新增辅助支撑3，将大产能石墨舟悬臂梁式受力改为简支梁式，大大降低石墨舟7搬运过程的挠度，实现送舟和取舟过程安全无触碰。新增辅助支撑3解决挠度问题以外，也可以很好控制设备的高度，因为设备需要控制高度，如果通过增加反应室直径解决，那么高度方向将增加5倍的高度，现在普遍采用的是5管PECVD设备，也就是台设备在高度方向上有5个反应室，那么每个反应室内径都要增加，无疑增加了整个设备的高度。

本实施例中，推舟桨组2包括主杆21和两根推舟桨22，主杆21的直径大于推舟桨22的直径，主杆21的长度小于推舟桨22的长度，主杆21一端固定在推舟座1上，两根推舟桨22并排固定在主杆21的另一端，主杆21与推舟桨22部分重叠。

本实施例中，优选的，主杆21的直径为80mm，推舟桨22的直径为55mm，推舟桨22 的有效长度缩短，主杆21直径较大抗刚性能力强，因此可以减少挠度。

本实施例中，新增辅助支撑3以后，推舟桨22受力由前面的悬臂梁式受力变成简支梁式受力，新增辅助支撑3后的受力示意如图7所示。从图7中可以看出，推舟桨22的受力改变后，挠度(图7中的实线)得到明显的改善，满足大产能石墨舟挠度要求。

本实施例中，支撑杆32采用圆形杆，减少与推舟桨22的接触面积，降低摩擦系数，从而降低推舟桨22受到来自辅助支撑3的阻力，同时圆形杆有利于降低推舟桨22跟支撑杆32 的碰撞，可以更温柔接触。

实施例2

如图4和图10所示，本实施例的管式PECVD设备，包括炉体5、净化台和设于炉体5内的石英管6，炉体5设于净化台的一侧，石英管6内设有用于承载石墨舟7的两个电极杆8，管式PECVD设备还包实施例1的具有辅助支撑的推舟机构，水平直线模组4安装在净化台上，辅助支撑3设在水平直线模组4靠近炉体5的一端。

通过新增辅助支撑3，将推舟桨组2的悬臂结构改为简支梁结构，大大降低了挠度，推舟桨组2进入石英管6之后，碰触石英管6内壁的概率降低，降低推舟桨组2在石墨舟搬运过程的挠度，实现送舟和取舟过程安全无触碰。

如图10所示，本实施例中，石英管6内设有用于支撑推舟桨组2的炉内升降支撑9，炉内升降支撑9包括支撑气缸91和设于支撑气缸91驱动端的顶撑件，推舟桨组2可搭在顶撑件上，炉内升降支撑9设于两个电极杆8之间。炉外采用了辅助支撑3，用于支撑进入石英管6之前的推舟桨组2，推舟桨组2进入石英管6之后通过炉内升降支撑9的顶撑件来支撑。顶撑件优选为顶撑圆杆92。

炉内升降支撑9的工作原理为：当推舟桨组2开始进入石英管6内支撑在顶撑圆杆92上，此时支撑气缸91不动作，当推舟桨组2完全进入石英管6内之后，推舟桨组2开始下降，此时支撑气缸91也跟着下降，下降过程中，石墨舟7会落在两个电极杆8上，然后推舟桨组2撤离石英管6。炉内升降支撑9的设置，使得推舟桨组2进入石英管6内也为简支梁结构而非悬臂结构，大大降低了推舟桨组2的挠度，避免了推舟桨组2与石英管6的内壁碰触。

本实施例中，炉内升降支撑9设置两组，一前一后布置在石英管6内。辅助支撑3还包括用于驱动支撑杆32升降的升降模块33，升降模块33安装在支撑座31，支撑杆32与升降模块33连接。

其中，支撑座31上设有导向安装板34和两组导向结构，导向结构包括导向滑块35和安装杆36，安装杆36两端固定在支撑座31上，导向滑块35可移动的穿设于安装杆36上，导向安装板34固定在两个导向滑块35上，支撑杆32固定在导向安装板34上。导向安装板34 上设有C形卡套37，C形卡套37的两端设有夹紧部38，支撑杆32套于C形卡套37内，两端的夹紧部38上穿设有锁紧螺栓39。升降模块33优选为气缸，气缸的活塞杆与导向安装板 34连接。需要说明的是，在其他实施例中，升降模块33还可以设为带传动、滚珠丝杠和电缸等。

辅助支撑3与炉内升降支撑9的协同作用如下：

在推舟桨22进入石英管6前，辅助支撑3起支撑推舟桨22的作用。当推舟桨22进入石英管6内开始搭在顶撑圆杆92上，石英管6外的辅助支撑3的支撑杆32需要下降，离开推舟桨22，此时推舟桨22的前端后端又形成了简支梁结构，而不是悬臂结构，之所以将支撑杆32撤离，一是在推舟桨22和推舟座1送舟入室之后退出来时不会与支撑杆32碰撞，二是确保推舟桨22的前端能够支撑在顶撑圆杆92上，三是可以降低推舟桨22在移动过程中产生的多余摩擦。

该管式PECVD设备的进出舟过程：

1)如图11所示，机械手将载有待镀膜硅片的石墨舟7放到推舟桨22上，炉外支撑杆32于支撑状态；

2)如图12所示，推舟桨22将石墨舟7送入石英管6，炉内升降支撑9受力处于支撑状态，炉外支撑杆32下降退出支撑；

3)如图13所示，推舟座1跨过支撑杆32，将石墨舟7完全放入石英管6；

4)如图14和图15所示，推舟桨22下降，支撑气缸91下降，炉内升降支撑9处于非支撑状态，石墨舟7软着陆落到电极杆8上，推舟桨22退出石英管6；

5)如图16所示，工艺结束炉门打开后，推舟桨22进入石英管6内，上升抬起石墨舟7，石墨舟7离开电极杆8坐落在推舟桨22上，支撑气缸91也跟着上升，继续起支撑作用，推舟桨22搭在顶撑圆杆92上，开始退推出石英管6；

6)如图17所示，推舟桨22将镀膜后石墨舟移出石英管6，在推舟桨22快脱离顶撑圆杆92前，炉外的支撑杆32上升恢复支撑，等待机械手抓取工艺后石墨舟7，然后回到第1 步循环。

虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本实用新型技术方案保护的范围内。

Claims (9)

1.一种具有辅助支撑的推舟机构，其特征在于：包括推舟座(1)、推舟桨组(2)、辅助支撑(3)和水平直线模组(4)，所述推舟座(1)固定在水平直线模组(4)的直线滑块(41)上，所述辅助支撑(3)包括支撑座(31)和支撑杆(32)，所述支撑座(31)固定在水平直线模组(4)的下方，所述支撑杆(32)安装在支撑座(31)上，所述推舟桨组(2)一端固定在推舟座(1)，另一端搭在支撑杆(32)上。

2.根据权利要求1所述的具有辅助支撑的推舟机构，其特征在于：所述推舟桨组(2)包括主杆(21)和两根推舟桨(22)，所述主杆(21)的直径大于推舟桨(22)的直径，所述主杆(21)的长度小于推舟桨(22)的长度，所述主杆(21)一端固定在推舟座(1)上，两根推舟桨(22)并排固定在主杆(21)的另一端，所述主杆(21)与推舟桨(22)部分重叠。

3.一种管式PECVD设备，包括炉体(5)、净化台和设于炉体(5)内的石英管(6)，所述炉体(5)设于净化台的一侧，所述石英管(6)内设有用于承载石墨舟(7)的两个电极杆(8)，其特征在于：所述管式PECVD设备还包括权利要求1或2所述的具有辅助支撑的推舟机构，所述水平直线模组(4)安装在净化台上，所述辅助支撑(3)设在水平直线模组(4)靠近炉体(5)的一端。

4.根据权利要求3所述的管式PECVD设备，其特征在于：所述石英管(6)内设有用于支撑推舟桨组(2)的炉内升降支撑(9)，所述炉内升降支撑(9)包括支撑气缸(91)和设于支撑气缸(91)驱动端的顶撑件，所述推舟桨组(2)可搭在顶撑件上，所述炉内升降支撑(9)设于两个电极杆(8)之间。

5.根据权利要求4所述的管式PECVD设备，其特征在于：所述顶撑件为顶撑圆杆(92)。

6.根据权利要求5所述的管式PECVD设备，其特征在于：所述辅助支撑(3)还包括用于驱动支撑杆(32)升降的升降模块(33)，所述升降模块(33)安装在支撑座(31)，所述支撑杆(32)与升降模块(33)连接。

7.根据权利要求6所述的管式PECVD设备，其特征在于：所述支撑座(31)上设有导向安装板(34)和两组导向结构，所述导向结构包括导向滑块(35)和安装杆(36)，所述安装杆(36)两端固定在支撑座(31)上，所述导向滑块(35)可移动的穿设于安装杆(36)上，所述导向安装板(34)固定在两个导向滑块(35)上，所述支撑杆(32)固定在导向安装板(34)上。

8.根据权利要求7所述的管式PECVD设备，其特征在于：所述导向安装板(34)上设有C形卡套(37)，所述C形卡套(37)的两端设有夹紧部(38)，所述支撑杆(32)套于C 形卡套(37)内，两端的夹紧部(38)上穿设有锁紧螺栓(39)。

9.根据权利要求7或8所述的管式PECVD设备，其特征在于：所述升降模块(33)为气缸，所述气缸的活塞杆与导向安装板(34)连接。

Images