JP2013043734A - Polycrystal silicon rod-dismounting machine, and dismounting device - Google Patents

Polycrystal silicon rod-dismounting machine, and dismounting device Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To safely and efficiently move out a polycrystal silicon rod formed in a reactor furnace without causing damage.SOLUTION: The polycrystal silicon rod dismounting machine 10 includes a hand part 11 provided with a plurality of clamps 20 gripping the single silicon rod R, a turning part 12 turnably holding the hand part, and a balancer 13 holding the turning part to be movable with an auxiliary force. The clamps are independently openable and closeable. The clamps arranged vertically are used to grip the silicon rod in an erected state, and the hand part is rotated by the turning part so that the clamps may be arranged laterally, thereby moving the silicon rod to be moved and put in a laterally placed state.

Description

本発明は、反応炉内で製造された多結晶シリコンロッドの解体機および解体装置に関する。   The present invention relates to a dismantling machine and a disassembling apparatus for polycrystalline silicon rods manufactured in a reaction furnace.

一般に、半導体材料となる高純度の多結晶シリコンの製造方法として、シーメンス法が知られている。シーメンス法は、クロロシランと水素との混合ガスからなる原料ガスを加熱したシードに接触させ、その表面に原料ガスの熱分解および水素還元によって生じた多結晶シリコンを析出させる製造方法である。この製造方法を実施する装置として、密閉した反応炉の炉底に設置された電極ユニットを介して多数のシリコン芯棒を立設した多結晶シリコン反応炉が用いられている。   In general, the Siemens method is known as a method for producing high-purity polycrystalline silicon used as a semiconductor material. The Siemens method is a manufacturing method in which a raw material gas composed of a mixed gas of chlorosilane and hydrogen is brought into contact with a heated seed, and polycrystalline silicon generated by thermal decomposition of the raw material gas and hydrogen reduction is deposited on the surface. As an apparatus for carrying out this manufacturing method, a polycrystalline silicon reactor in which a large number of silicon core rods are erected through an electrode unit installed at the bottom of a sealed reactor is used.

反応炉において、上下方向に沿って設けられた２本の棒状のシリコン芯棒と、これらシリコン芯棒の上端部同士を接続する連結部材とによりΠ字状（逆Ｕ字状）に形成されたシード組立体が固定されている。このシード組立体に電極ユニットを通じて電流が供給されてジュール熱が発生し、高温に加熱されることにより、シード組立体の表面上に多結晶シリコンが析出し、多結晶シリコンロッドが形成される。   In the reaction furnace, the rod-shaped (inverted U-shape) was formed by two rod-shaped silicon core rods provided along the vertical direction and a connecting member connecting the upper ends of the silicon core rods. The seed assembly is fixed. A current is supplied to the seed assembly through the electrode unit, Joule heat is generated, and the seed assembly is heated to a high temperature, whereby polycrystalline silicon is deposited on the surface of the seed assembly to form a polycrystalline silicon rod.

形成された多結晶シリコンロッドは、その基端部で切断・分離されて炉外に搬出されるが、倒れやすいため、破損がないように安全に搬出することが課題となる。もし搬出前にロッドが反応炉内で倒れた場合には、搬出前の他のロッドを倒してしまい、大量のロッドを破損させてしまうおそれがある。特許文献１には、シリコンロッドを樋状のホルダに保持させて移動台車で搬出するロッド解体機が記載されている。特許文献２には、逆Ｕ字状に立った状態の２本のシリコンロッドを、アームの先端部に備えられた把持機構により２本同時に把持して搬出するロッド解体機が記載されている。   The formed polycrystalline silicon rod is cut / separated at the base end portion and carried out of the furnace. However, since it is easy to fall down, it is a problem to carry it out safely without damage. If the rod falls in the reaction furnace before unloading, the other rods before unloading may be collapsed and a large number of rods may be damaged. Patent Document 1 describes a rod dismantling machine that holds a silicon rod in a bowl-shaped holder and carries it out by a movable carriage. Patent Document 2 describes a rod dismantling machine that holds two silicon rods standing in an inverted U shape and simultaneously carries them out by a holding mechanism provided at the tip of an arm.

特公平７−２９０４５号公報Japanese Patent Publication No. 7-29045 特開２００２−２１０３５５号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2002-210355 特開平６−１７２０９２号公報JP-A-6-172092

特許文献１に記載されたロッド解体機によれば、樋状のホルダの中にシリコンロッドを押し倒すことにより、容易にシリコンロッドを保持させることができる。しかしながら、ホルダが取り付けられた移動台車をシリコンロッドの直近に移動しなければならならず、また、移動台車を移動させてホルダの位置をシリコンロッドの立設位置に合わせる作業が困難であるという問題があった。   According to the rod dismantling machine described in Patent Document 1, the silicon rod can be easily held by pushing down the silicon rod into the bowl-shaped holder. However, there is a problem that the moving carriage to which the holder is attached has to be moved in the immediate vicinity of the silicon rod, and that it is difficult to move the moving carriage to align the holder position with the standing position of the silicon rod. was there.

これに対して特許文献２に記載されたロッド解体機によれば、可動台から延びるアームの先端部にロッド保持部が設けられているので、アームを伸縮させるだけでロッド保持部を広範囲に移動させ、シリコンロッドの立設位置に合わせることができる。しかしながら、シリコンロッドは反応炉内に導入している原料ガスとの接触状態や表面の温度にバラツキが生じたりすると、シリコンの析出過程で径が不均一になったり、シード組立体が撓っているとシリコン析出後、シリコンロッド自体が撓ってしまう場合があるため、特許文献２で記載されているシリコンロッドを支え部に当てて、その後、固定爪でシリコンロッドを把持する際に支え部とシリコンロッドの間に隙間が生じていると、把持箇所に不均一な力がかかりやすく、固定爪で固定を行った際に、クラックや割れの発生するおそれがある。   On the other hand, according to the rod demolition machine described in Patent Document 2, since the rod holding part is provided at the tip of the arm extending from the movable base, the rod holding part can be moved over a wide range simply by expanding and contracting the arm. It can be adjusted to the standing position of the silicon rod. However, if the silicon rods are in contact with the source gas introduced into the reactor and the temperature of the surface varies, the diameter of the silicon rods becomes uneven during the silicon deposition process, and the seed assembly is bent. Since the silicon rod itself may be bent after silicon deposition, the silicon rod described in Patent Document 2 is applied to the support portion, and then the support portion is held when the silicon rod is gripped by the fixing claw. If there is a gap between the silicon rod and the silicon rod, a non-uniform force is likely to be applied to the gripped part, and cracks and cracks may occur when fixing with a fixing claw.

また、特許文献１，２のロッド解体機は、シリコンロッドを２本同時に把持する方法が説明されている。しかしながら、２本同時にシリコンロッドを上下部で把持する場合、ロッドを支えるホルダや支え部がシリコンロッドの側面（ホルダや支え部の面）とほぼ平行になるような位置に、ホルダや支え部の長さ全体に対して正対させる必要がある。平行状態に正対させないでシリコンロッドを把持しようとすると、上下の把持タイミングがずれて、シリコンロッドの折損が発生し、下端部で分離できない場合も発生するおそれがあるため、シリコンロッド把持時の位置調整に手間がかかる。   Moreover, the rod demolition machine of patent documents 1 and 2 describes a method of gripping two silicon rods simultaneously. However, when two silicon rods are gripped by the upper and lower parts at the same time, the holder or support part is placed in a position where the holder or support part that supports the rod is substantially parallel to the side surface of the silicon rod (the surface of the holder or support part). It is necessary to face the entire length. If you try to grip the silicon rod without facing it in parallel, the grip timing of the top and bottom will be shifted, the silicon rod may break, and there may be cases where it cannot be separated at the lower end. It takes time to adjust the position.

特に、シリコンロッドが特許文献３に示すような概略同心円状に位置するような場合には、解体機の把持部の向きや位置調整を行う際に、シリコンロッドに接触しやすく、破損や折損、さらには倒壊する可能性が高くなるおそれがある。   In particular, when the silicon rod is positioned substantially concentrically as shown in Patent Document 3, when adjusting the orientation and position of the gripping part of the dismantling machine, it is easy to contact the silicon rod, causing damage or breakage. Furthermore, there is a possibility that the possibility of collapse will increase.

また、特許文献１，２では、シリコンロッドを把持した後、解体機の把持部を傾斜または前後に揺すり、シリコンロッドの下端部を折ることで分離したり、または、特許文献２では把持部を押し上げてシリコンロッドを分離したりする方法が説明されている。しかし、シリコンロッドを形成する反応炉では、高温状態での反応を行うことにより反応炉自体を冷媒等で冷却する方法が一般的に採用されている。このため、反応炉の外周部分に近いところのシリコンロッドは反応中に反応炉側壁からの冷却の影響を受けることもあり、ロッド内部に歪が蓄積しやすく、割れ等が生じやすい。このため、上記のようなシリコンロッドの分離を行うと、分離の最中にシリコンロッドが折れて落下して割れたり、折れたシリコンロッドが周辺の立設しているシリコンロッドに接触したりすることで、将棋倒しのようにシリコンロッドの倒壊が発生する恐れがあり、危険である。   In Patent Documents 1 and 2, after gripping the silicon rod, the gripping part of the dismantling machine is tilted or shaken back and forth, and the lower end part of the silicon rod is broken, or in Patent Document 2, the gripping part is A method of pushing up and separating the silicon rod is described. However, a reaction furnace that forms a silicon rod generally employs a method of cooling the reaction furnace itself with a refrigerant or the like by performing a reaction at a high temperature. For this reason, the silicon rod near the outer peripheral portion of the reaction furnace may be affected by cooling from the reaction furnace side wall during the reaction, so that strain is likely to accumulate inside the rod, and cracks and the like are likely to occur. For this reason, when the silicon rod is separated as described above, the silicon rod breaks and falls during the separation, or the broken silicon rod comes into contact with the surrounding silicon rod. Therefore, there is a possibility that the silicon rod may collapse like a shogi, and it is dangerous.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、反応炉内に形成された多結晶シリコンロッドを、破損させず安全にかつ効率よく搬出することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to safely and efficiently carry out a polycrystalline silicon rod formed in a reaction furnace without damaging it.

本発明は、１本のシリコンロッドを把持する複数のクランプを備えるハンド部と、前記ハンド部を回動自在に保持する回動部と、前記回動部を助力移動可能に保持するバランサー部とを備え、複数の前記クランプは、それぞれ独立して開閉可能であり、立設状態のシリコンロッドを上下方向に並んだ複数の前記クランプで把持して、前記回動部により前記クランプが横方向に並ぶように前記ハンド部を回動させることにより、前記シリコンロッドを横置状態に移動させる多結晶シリコンロッド解体機である。   The present invention includes a hand unit including a plurality of clamps that grip one silicon rod, a rotating unit that rotatably holds the hand unit, and a balancer unit that holds the rotating unit so as to be assisted. The plurality of clamps can be opened and closed independently, each of the clamps is held in the lateral direction by the rotating portion by holding the standing silicon rod with the plurality of clamps arranged in the vertical direction. This is a polycrystalline silicon rod dismantling machine that moves the silicon rods in a horizontal position by rotating the hand portions so that they line up.

この多結晶シリコンロッド解体機によれば、１本のシリコンロッドを複数箇所で把持するので、安定してロッドを搬出できる。また、複数のクランプがそれぞれ独立して開閉するので、径が均一ではないロッドや曲がったロッドであっても、把持部分の外周面に応じて適切な力で把持でき、ロッドを破損させることなく確実に搬出できる。さらに、１つのクランプでロッドを把持してその基端部を切断後に複数のクランプでロッドを把持できるので、折ったロッドを支える作業者の減員が可能となる。   According to this polycrystalline silicon rod disassembling machine, since one silicon rod is gripped at a plurality of locations, the rod can be carried out stably. In addition, since multiple clamps open and close independently, even rods with non-uniform diameters or bent rods can be gripped with an appropriate force according to the outer peripheral surface of the gripping part without damaging the rod Can be carried out reliably. Furthermore, since the rod can be gripped by a plurality of clamps after the rod is gripped by one clamp and its proximal end is cut, the number of workers supporting the broken rod can be reduced.

この多結晶シリコンロッド解体機において、各前記クランプは、所定の角度をなして設けられそれぞれ前記シリコンロッドの外面が当接される２つの当接面を有する位置決め部と、この位置決め部を挟んで配置され各前記当接面に向けてそれぞれ前記シリコンロッドを押圧する一対の爪とを備えることが好ましい。この場合、シリコンロッドに対して２面で当接することにより、クランプをシリコンロッドに対して適切に配置できる。また、その状態で爪がシリコンロッドを当接面に向けて押圧するので、確実にシリコンロッドを把持できる。   In this polycrystalline silicon rod dismantling machine, each of the clamps is provided at a predetermined angle and has a positioning portion having two contact surfaces with which the outer surface of the silicon rod is contacted, and sandwiching the positioning portion. It is preferable to include a pair of claws that are arranged and press the silicon rod toward the contact surfaces. In this case, the clamp can be appropriately arranged with respect to the silicon rod by contacting the silicon rod with two surfaces. Further, in this state, the claw presses the silicon rod toward the contact surface, so that the silicon rod can be reliably gripped.

この多結晶シリコンロッド解体機において、さらに、前記位置決め部に、前記シリコンロッドの当接を感知するセンサが備えられていることが好ましい。この場合、シリコンロッドを把持しようとする際に、シリコンロッドに当接したらハンド部の移動を停止させることができるので、把持前にシリコンロッドを折ってしまうことを防止できる。   In this polycrystalline silicon rod dismantling machine, it is preferable that the positioning portion further includes a sensor for detecting contact of the silicon rod. In this case, when the silicon rod is to be gripped, the movement of the hand portion can be stopped when it comes into contact with the silicon rod, so that the silicon rod can be prevented from being folded before gripping.

また本発明は、前記多結晶シリコンロッド解体機と、炉底の上方を水平移動可能な作業台車と、搬出台車とを有する多結晶シリコンロッド解体装置である。この解体装置によれば、作業台車上に作業者を乗せて反応炉の炉底上の任意の場所で作業を行うことができるとともに、取り出したシリコンロッドを搬出台車に乗せて容易に搬出することができる。   The present invention is also a polycrystalline silicon rod disassembling apparatus comprising the polycrystalline silicon rod disassembling machine, a work cart capable of moving horizontally above the furnace bottom, and a carrying cart. According to this dismantling device, an operator can be placed on the work carriage and work can be performed at any place on the bottom of the reactor, and the taken-out silicon rod can be easily carried on the carry-out carriage. Can do.

本発明の多結晶シリコンロッド解体機によれば、反応炉内に形成された多結晶シリコンロッドを、たとえ径が不均一であっても、破損させず安全にかつ効率よく搬出することができる。   According to the polycrystalline silicon rod dismantling machine of the present invention, the polycrystalline silicon rod formed in the reaction furnace can be safely and efficiently carried out without being damaged even if the diameter is not uniform.

本発明の多結晶シリコンロッド解体機を示す側面図である。It is a side view which shows the polycrystalline silicon rod dismantling machine of this invention. 本発明の多結晶シリコンロッド解体機の要部を示す平面図である。It is a top view which shows the principal part of the polycrystalline silicon rod dismantling machine of this invention. シリコンロッドを把持する状態を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the state which hold | grips a silicon rod.

以下、本発明に係る多結晶シリコンロッド解体機１０および多結晶シリコンロッド解体装置Ａの実施形態について説明する。本実施形態の多結晶シリコンロッド解体機１０は、図１に示すように、１本のシリコンロッドＲを把持する複数（本実施形態では２つ）のクランプ２０（図２参照）を備えるハンド部１１と、ハンド部１１を回動自在に保持する回動部１２と、回動部１２を助力移動可能に保持するバランサー部１３とを備え、立設状態のシリコンロッドＲを上下方向に並んだ複数（本実施形態では２つ）のクランプ２０で把持して、回動部１２によりクランプ２０が横方向に並ぶようにハンド部１１を回動させることにより、図１に二点鎖線で示すように、シリコンロッドＲを横置状態に移動させ、搬出することができる。   Hereinafter, embodiments of the polycrystalline silicon rod dismantling machine 10 and the polycrystalline silicon rod disassembling apparatus A according to the present invention will be described. As shown in FIG. 1, the polycrystalline silicon rod dismantling machine 10 of this embodiment includes a plurality of (two in this embodiment) clamps 20 (see FIG. 2) that hold one silicon rod R. 11, a rotating unit 12 that rotatably holds the hand unit 11, and a balancer unit 13 that holds the rotating unit 12 so as to be able to move in an assisting manner. As shown by a two-dot chain line in FIG. 1 by gripping with a plurality of (two in this embodiment) clamps 20 and rotating the hand unit 11 so that the clamps 20 are arranged in the horizontal direction by the rotating unit 12. In addition, the silicon rod R can be moved laterally and carried out.

多結晶シリコンロッド解体装置Ａは、この多結晶シリコンロッド解体機１０と、多結晶シリコンロッド解体機１０を用いて解体したシリコンロッドＲを反応炉から取り出す作業者Ｐ１が乗る作業台車４１と、作業者Ｐ１からシリコンロッドＲを渡された作業者Ｐ２がシリコンロッドＲを搭載する搬出台車４０とを備える。   The polycrystalline silicon rod disassembling apparatus A includes the polycrystalline silicon rod disassembling machine 10, a work carriage 41 on which a worker P1 taking out the silicon rod R disassembled using the polycrystalline silicon rod disassembling machine 10 from the reactor, An operator P2 to whom the silicon rod R is transferred from the person P1 includes a carry-out cart 40 on which the silicon rod R is mounted.

多結晶シリコンロッド解体機１０を用いて解体される多結晶シリコンロッド３０は、反応炉の炉底４２上にΠ字状に立設して形成されたシード組立体（図示せず）を芯として成長することにより、図１に示すように炉底４２上にΠ字状に形成される。このΠ字状の多結晶シリコンロッド３０は、図３に示すようにシリコンロッドＲをΠ字状に構成する上部の連結部３０ａが取り除かれるとともに、基端部で切断・分離することより解体され、これにより棒状のシリコンロッドＲが得られる。このロッド３０において連結部３０ａを取り除き基端部で切断・分離する作業は、作業者（図示せず）が手で行う作業である。これら連結部３０ａとシリコンロッドＲとは、別々に回収され、さらにシリコンロッドＲは、シード組立体を支えるカーボン電極３０ｂを含むシリコンロッドＲ１と含まないシリコンロッドＲ２とに区別される。   The polycrystalline silicon rod 30 to be disassembled using the polycrystalline silicon rod dismantling machine 10 has a seed assembly (not shown) formed by standing in a square shape on the reactor bottom 42 of the reactor. By growing, it is formed in a square shape on the furnace bottom 42 as shown in FIG. As shown in FIG. 3, the upper polycrystalline silicon rod 30 is disassembled by removing the upper connecting portion 30 a constituting the silicon rod R in a rectangular shape and cutting and separating at the base end. Thereby, a rod-shaped silicon rod R is obtained. The operation of removing the connecting portion 30a from the rod 30 and cutting / separating at the base end is performed manually by an operator (not shown). The connecting portion 30a and the silicon rod R are separately collected, and the silicon rod R is further classified into a silicon rod R1 including the carbon electrode 30b that supports the seed assembly and a silicon rod R2 not including the carbon electrode 30b.

これら連結部３０ａ、カーボン電極３０ｂを含むシリコンロッドＲ１および含まないシリコンロッドＲ２は、回収するシリコンへのカーボンの混入を防止するために、それぞれ別々の搬出台車４０によって運搬される。そして、カーボン電極３０ｂを含むシリコンロッドＲは、回収するシリコンへのカーボンの混入を防止するために、搬出台車４０上にカーボン電極３０ｂが接触しないようにして、位置を揃えるように載せられ、後工程においてカーボン電極３０ｂは除去される。   The silicon rod R1 including the connecting portion 30a, the carbon electrode 30b, and the silicon rod R2 not including the carbon electrode 30b are respectively transported by separate unloading carts 40 in order to prevent carbon from being mixed into the recovered silicon. The silicon rod R including the carbon electrode 30b is placed so that the carbon electrode 30b is not in contact with the unloading carriage 40 so as to be aligned in order to prevent carbon from being mixed into the recovered silicon. In the process, the carbon electrode 30b is removed.

この多結晶シリコンロッド解体機１０は、作業台車４１上の作業者Ｐ１と、地上の作業者Ｐ２とが操作する。すなわち、作業者Ｐ１は、反応炉の炉底４２上に立設するシリコンロッドＲをクランプ２０に把持させ、移動させて作業者Ｐ２に渡す。作業者Ｐ２は、作業者Ｐ１から渡されたシリコンロッドＲを種類別に搬出台車４０に載置し、搬出可能とする。   The polycrystalline silicon rod dismantling machine 10 is operated by a worker P1 on the work carriage 41 and a ground worker P2. That is, the worker P1 holds the silicon rod R standing on the furnace bottom 42 of the reactor by the clamp 20, moves it, and passes it to the worker P2. The worker P2 places the silicon rod R delivered from the worker P1 on the carry-out carriage 40 according to type, and enables the worker P2 to carry it out.

作業者Ｐ１は、炉底４２の上方を水平移動可能な作業台車４１上に乗って作業を行う。作業者Ｐ１は、この作業台車４１によって反応炉の炉底４２の上方を移動できるので、解体する多結晶シリコンロッド３０に近接して作業を行うことができる。また、多結晶シリコンロッドＲを搬出する搬出台車４０は、作業者Ｐ１からのシリコンロッドＲの受け渡しが容易な位置に移動させることができる。   The worker P1 works on a work cart 41 that can move horizontally above the furnace bottom 42. Since the worker P1 can move above the reactor bottom 42 of the reactor by the work carriage 41, the worker P1 can work near the polycrystalline silicon rod 30 to be disassembled. Further, the unloading carriage 40 for unloading the polycrystalline silicon rod R can be moved to a position where the silicon rod R can be easily delivered from the worker P1.

多結晶シリコンロッド解体機１０についてより詳しく説明する。シリコンロッドＲを把持するクランプ２０は、図２に示すように、所定の角度をなして設けられそれぞれシリコンロッドＲの外面が当接される２つの当接板２１ａを有する位置決め部２１と、ピボット軸２２を中心に回動して位置決め部２１を挟んで開閉し、位置決め部２１の各当接板２１ａに向けてそれぞれシリコンロッドＲを周囲方向より押圧する一対の爪２３と、これら爪２３を駆動する駆動部（図示せず）とを備えている。当接板２１ａは、回収するシリコンロッドＲの汚染を防止するため、超硬合金で形成されている。また、クランプ２０がシリコンロッドＲに触れた場合のシリコンロッドＲに対する汚染を防止するため、クランプ２０の爪２３の外側には、超硬合金で形成されたカバー板２６が取り付けられている。   The polycrystalline silicon rod dismantling machine 10 will be described in more detail. As shown in FIG. 2, the clamp 20 that holds the silicon rod R is provided with a predetermined angle, and includes a positioning portion 21 having two contact plates 21 a with which the outer surface of the silicon rod R abuts, and a pivot. A pair of claws 23 that rotate around the shaft 22 to open and close the positioning part 21 and press the silicon rod R toward the respective contact plates 21a of the positioning part 21 from the peripheral direction, and these claws 23 And a driving unit (not shown) for driving. The contact plate 21a is made of cemented carbide in order to prevent contamination of the recovered silicon rod R. In order to prevent contamination of the silicon rod R when the clamp 20 touches the silicon rod R, a cover plate 26 made of cemented carbide is attached to the outside of the claws 23 of the clamp 20.

クランプ２０の位置決め部２１においては、当接板２１ａ同士が鈍角を形成するように取り付けられている。したがって、シリコンロッドＲの外周面に当接板２１ａを当接させることにより、シリコンロッドＲに対してクランプ２０を適切に位置決めできる。また、この位置決め部２１の各当接板２１ａには、シリコンロッドＲの当接を感知するセンサ２５が備えられている。このため、シリコンロッドＲとの接触の感知に伴い、アーム支持部１３ｂに内蔵されてクランプ２０（アーム部１３ａ）の移動を停止するブレーキ機構を作動させることにより、シリコンロッドＲを把持前に必要以上に押して破損させてしまうことを防止できる。   In the positioning part 21 of the clamp 20, the contact plates 21a are attached so as to form an obtuse angle. Therefore, the clamp 20 can be appropriately positioned with respect to the silicon rod R by bringing the contact plate 21 a into contact with the outer peripheral surface of the silicon rod R. Each contact plate 21a of the positioning portion 21 is provided with a sensor 25 for detecting the contact of the silicon rod R. For this reason, it is necessary before gripping the silicon rod R by operating a brake mechanism built in the arm support portion 13b to stop the movement of the clamp 20 (arm portion 13a) when sensing contact with the silicon rod R. It is possible to prevent the material from being pushed and damaged.

ハンド部１１には、このクランプ２０が複数（本実施形態では２個）、１本のシリコンロッドＲを把持可能に取り付けられている。これらのクランプ２０がそれぞれ独立して開閉可能であるため、図３に示すように、太さが不均一であるシリコンロッドＲであっても、把持部位の状態に応じて各クランプ２０を駆動し、確実に把持させることができる。   A plurality (two in the present embodiment) of the clamps 20 are attached to the hand portion 11 so that one silicon rod R can be gripped. Since these clamps 20 can be opened and closed independently, as shown in FIG. 3, even when the silicon rod R has a non-uniform thickness, each clamp 20 is driven according to the state of the gripping part. It can be surely gripped.

より具体的には、当接板２１ａをシリコンロッドＲに当接させながら各クランプ２０を閉じると、この把持力によりシリコンロッドＲの形状や太さに応じてセンサ２５に圧力が加えられる。シリコンロッドＲの太さや形状は各部位によって異なるので、各クランプ２０が適度な力でシリコンロッドＲを把持したことをセンサ２５によって確認し、そのクランプ２０の動作を停止させることにより、シリコンロッドＲの各部位に応じた力でクランプ２０にシリコンロッドＲを把持させることができる。   More specifically, when each clamp 20 is closed while the contact plate 21 a is in contact with the silicon rod R, pressure is applied to the sensor 25 according to the shape and thickness of the silicon rod R by this gripping force. Since the thickness and shape of the silicon rod R are different depending on each part, it is confirmed by the sensor 25 that each clamp 20 has gripped the silicon rod R with an appropriate force, and the operation of the clamp 20 is stopped. The silicon rod R can be gripped by the clamp 20 with a force according to each part.

ハンド部１１は、水平方向に延びる回動軸１２ａを中心に回動部１２に対して回動自在に保持されている。回動軸１２ａは、ハンド部１１に備えられた２つのクランプ２０のほぼ中間に設けられている。また、回動部１２において、回動軸１２ａの上端部からの長さが十分となるようにハンド部１１が設けられている。これにより、シリコンロッドＲの下部をクランプ２０が把持した場合であっても、シリコンロッドＲの上端部とバランサー部１３とが干渉しにくく、シリコンロッドＲを搬出する際にシリコンロッドＲがバランサー部１３によって破損したり汚染されたりするのを防止することができる。   The hand portion 11 is held so as to be rotatable with respect to the turning portion 12 around a turning shaft 12a extending in the horizontal direction. The rotating shaft 12 a is provided approximately in the middle of the two clamps 20 provided in the hand unit 11. Moreover, in the rotation part 12, the hand part 11 is provided so that the length from the upper end part of the rotation axis 12a may become sufficient. Thereby, even when the clamp 20 holds the lower part of the silicon rod R, the upper end portion of the silicon rod R and the balancer portion 13 are unlikely to interfere with each other, and the silicon rod R is not balanced when the silicon rod R is carried out. It is possible to prevent breakage or contamination by 13.

ハンド部１１を保持する回動部１２には、シリコンロッドＲを把持する際のクランプ２０に対して回動軸１２ａを挟んでほぼ反対側に、操作部１４が設けられている。操作部１４には握り部１４ａや操作スイッチ部１４ｂ，１４ｃ等が備えられており、作業者Ｐ１，Ｐ２はこの操作部１４を用いてハンド部１１の移動やクランプ２０の開閉等の操作を行う。   The rotating unit 12 that holds the hand unit 11 is provided with an operation unit 14 on the substantially opposite side of the rotating shaft 12a with respect to the clamp 20 when the silicon rod R is gripped. The operation part 14 is provided with a grip part 14a, operation switch parts 14b, 14c, etc., and operators P1, P2 use this operation part 14 to perform operations such as moving the hand part 11 and opening / closing the clamp 20. .

なお、操作スイッチ部１４ｂは、作業者Ｐ１の操作用に設けられており、クランプ２０の開閉およびハンド部１１の回動を行うことができる。一方、操作スイッチ部１４ｃは、作業者Ｐ２の操作用に設けられており、クランプ２０の開閉およびハンド部１１の上下動を行うことができる。各作業者Ｐ１，Ｐ２が操作しやすいように、作業者Ｐ２用の操作スイッチ部１４ｃは作業者Ｐ１用の操作スイッチ部１４ｂよりも下方に、かつ操作スイッチ部１４ｂとは異なる方向に向かって備えられている。   The operation switch portion 14b is provided for the operation of the worker P1, and can open and close the clamp 20 and rotate the hand portion 11. On the other hand, the operation switch part 14c is provided for the operation of the operator P2, and can open and close the clamp 20 and move the hand part 11 up and down. The operation switch part 14c for the worker P2 is provided below the operation switch part 14b for the worker P1 and in a direction different from the operation switch part 14b so that each worker P1, P2 can easily operate. It has been.

回動部１２を助力移動可能に保持するバランサー部１３は、リンク機構により姿勢を変化させずに回動部１２を移動可能に保持するアーム部１３ａと、アーム部１３ａが取り付けられたアーム支持部１３ｂと、アーム支持部１３ｂを支柱１３ｃまわりに旋回可能に保持するベース部１３ｄとを備えている。したがって、ハンド部１１に把持されたシリコンロッドＲを所望の位置に助力移動可能であり、さらにハンド部１１を回動させることにより多結晶シリコンロッド３０形成時の略垂直状態から回収時の略水平状態に姿勢変化させることができる。   The balancer unit 13 that holds the rotating unit 12 so as to be able to move in an assisting manner includes an arm unit 13a that holds the rotating unit 12 movably without changing its posture by a link mechanism, and an arm support unit to which the arm unit 13a is attached. 13b and a base portion 13d that holds the arm support portion 13b so as to be rotatable around the support column 13c. Accordingly, the silicon rod R gripped by the hand portion 11 can be moved to a desired position by assisting movement, and further, by rotating the hand portion 11, the substantially horizontal state at the time of recovery from the substantially vertical state when the polycrystalline silicon rod 30 is formed. The posture can be changed to a state.

この多結晶シリコンロッド解体機１０を用いてシリコンロッドＲを解体する際は、図３に示すように、逆Ｕ字状に形成された多結晶シリコンロッド３０の上部の連結部３０ａを取り除き、１本のシリコンロッドＲを２つのクランプ２０で把持して、１本ずつ搬出する。この多結晶シリコンロッド解体機１０においては、作業者Ｐ１が握り部１４ａをつかんでハンド部１１を移動させ、爪２３を開いた状態でクランプ２０の当接板２１ａをシリコンロッドＲの外周面に当接させることによりクランプ２０を位置決めした状態で爪２３を閉じて、シリコンロッドＲを把持させる。   When disassembling the silicon rod R using the polycrystalline silicon rod dismantling machine 10, the upper connecting portion 30a of the polycrystalline silicon rod 30 formed in an inverted U shape is removed as shown in FIG. The two silicon rods R are held by the two clamps 20 and are carried out one by one. In this polycrystalline silicon rod dismantling machine 10, the operator P1 grasps the grip part 14a and moves the hand part 11 so that the contact plate 21a of the clamp 20 is placed on the outer peripheral surface of the silicon rod R with the claw 23 opened. The nail | claw 23 is closed in the state which positioned the clamp 20 by making it contact | abut, and the silicon rod R is gripped.

したがって、シリコンロッドＲを両爪２３の中央部に位置させ、安定して把持することができる。また、シリコンロッドＲを把持する各クランプ２０がそれぞれ独立して開閉可能であるので、シリコンロッドＲの太さが不均一であっても、各クランプ２０で各部位を把持して搬出することができる。そして、カーボン電極３０ｂを含むシリコンロッドＲ、含まないシリコンロッドＲ、および連結部３０ａをそれぞれ別の搬出台車４０に集めて、搬出する。なお、各搬出台車４０において、各シリコンロッドＲおよび連結部３０ａは、ポリエチレン製袋に入れられ、外部からの汚染が防止されている。   Therefore, the silicon rod R can be positioned at the center of both claws 23 and stably gripped. In addition, since each clamp 20 that holds the silicon rod R can be opened and closed independently, even if the thickness of the silicon rod R is not uniform, each clamp 20 can hold each part and carry it out. it can. Then, the silicon rod R including the carbon electrode 30b, the silicon rod R not including the carbon electrode 30b, and the connecting portion 30a are collected in separate unloading carts 40 and are unloaded. In each carry-out cart 40, each silicon rod R and the connecting portion 30a are put in a polyethylene bag to prevent contamination from the outside.

また、この多結晶シリコンロッド解体機１０においては各クランプ２０が独立して開閉可能であるので、シリコンロッドＲを一つのクランプ２０のみで把持するとともに他のクランプ２０は開放状態として、割れの有無を確認する打音検査を行うことも可能である。   Further, in this polycrystalline silicon rod dismantling machine 10, each clamp 20 can be opened and closed independently, so that the silicon rod R is gripped by only one clamp 20 and the other clamps 20 are opened so that there is no crack. It is also possible to perform a hammering test to confirm the above.

さらに、逆Ｕ字状の多結晶シリコンロッド３０を分割する際に一つのクランプ２０のみでシリコンロッドＲを把持することができ、シリコンロッドＲの基端部を切断した後に二つのクランプ２０で確実にシリコンロッドＲを把持することができる。すなわち、同時に複数のクランプでシリコンロッドＲを把持する場合には、シリコンロッドＲの基端部を切断する際にはクランプによる把持ができないため、シリコンロッドＲを支える作業者が必要である。これに対して、この多結晶シリコンロッド解体機１０によれば、クランプ２０で把持した状態でシリコンロッドＲの基端部を切断することができるので、シリコンロッドＲを支える作業者の減員が可能である。   Further, when the inverted U-shaped polycrystalline silicon rod 30 is divided, the silicon rod R can be gripped by only one clamp 20, and after the base end of the silicon rod R is cut, the two clamps 20 can securely The silicon rod R can be gripped. That is, in the case where the silicon rod R is gripped by a plurality of clamps at the same time, when the base end portion of the silicon rod R is cut, it cannot be gripped by the clamp, so an operator who supports the silicon rod R is required. On the other hand, according to the polycrystalline silicon rod dismantling machine 10, the base end portion of the silicon rod R can be cut while being held by the clamp 20, so that the number of workers supporting the silicon rod R can be reduced. It is.

以上説明したように、この多結晶シリコンロッド解体機１０によれば、１本のシリコンロッドＲを２箇所で把持するので、安定してシリコンロッドＲを搬出できる。また、各クランプ２０がそれぞれ独立して開閉するので、径が均一ではないシリコンロッドＲであっても、把持部分の太さに応じて適切な力で把持でき、シリコンロッドＲを破損させることなく確実に搬出できる。   As described above, according to this polycrystalline silicon rod disassembling machine 10, since one silicon rod R is gripped at two locations, the silicon rod R can be carried out stably. Moreover, since each clamp 20 opens and closes independently, even if the silicon rod R has a non-uniform diameter, it can be gripped with an appropriate force according to the thickness of the gripping portion without damaging the silicon rod R. Can be carried out reliably.

また、クランプ２０には、シリコンロッドＲとの接触を感知するセンサ２５が備えられているので、シリコンロッドＲを把持する前にクランプ２０の当接板２１ａと接触あるいは当たることにより倒してしまう事故を防止できる。   In addition, since the clamp 20 is provided with a sensor 25 that senses contact with the silicon rod R, before the silicon rod R is gripped, the clamp 20 is brought into contact with or comes into contact with the contact plate 21a of the clamp 20 to cause an accident. Can be prevented.

なお、本発明は前記実施形態の構成のものに限定されるものではなく、細部構成においては、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。たとえば、位置決め部は、前記実施形態では２枚の平板（当接板２１ａ）で構成したが、シリコンロッドＲを位置決めできる当接板を備えていればよく、シリコンロッドＲの外周面より大きい円弧板などであってもよい。   In addition, this invention is not limited to the thing of the structure of the said embodiment, In a detailed structure, it is possible to add a various change in the range which does not deviate from the meaning of this invention. For example, the positioning portion is configured by two flat plates (abutting plates 21a) in the above-described embodiment, but may be provided with an abutting plate capable of positioning the silicon rod R, and an arc larger than the outer peripheral surface of the silicon rod R A board etc. may be sufficient.

本発明の多結晶シリコンロッド解体機において、把持したシリコンロッドの打音検査を行う場合、打音時の周波数を確認して、シリコンロッドのクラックや割れの有無を判断してもよい。   In the polycrystalline silicon rod dismantling machine of the present invention, when performing a hammering test on the gripped silicon rod, the frequency at the time of hammering may be confirmed to determine whether or not the silicon rod is cracked or cracked.

また、本発明の多結晶シリコンロッド解体機において、シリコンロッドを把持する際のクランプ位置は可変できるような機構（シリコンロッドをクランプした際の安定性を確保できるように各クランプ間の間隔を変えられるようにした構造）でもよい。   Also, in the polycrystalline silicon rod dismantling machine of the present invention, a mechanism that can change the clamp position when gripping the silicon rod (the interval between each clamp is changed so as to ensure stability when the silicon rod is clamped). It is also possible to use a structure that can be used.

また、本発明の多結晶シリコンロッド解体機において、クランプのシリコンロッドと接触する当接板、カバー板などには、シリコンの汚染防止のために、Ｓｉ製、ＳｉＣ製の板材もしくは、ＳｉＣコーティングを施した板材を用いてもよい。   Further, in the polycrystalline silicon rod dismantling machine of the present invention, the contact plate, the cover plate, etc. that are in contact with the silicon rod of the clamp are coated with a Si or SiC plate or SiC coating to prevent silicon contamination. You may use the given board | plate material.

１０ 多結晶シリコンロッド解体機
１１ ハンド部
１２ 回動部
１２ａ 回動軸
１３ バランサー部
１３ａ アーム部
１３ｂ アーム支持部
１３ｃ 支柱
１３ｄ ベース部
１４ 操作部
１４ａ 握り部
１４ｂ，１４ｃ 操作スイッチ部
２０ クランプ
２１ 位置決め部
２１ａ 当接板
２２ ピボット軸
２３ 爪
２５ センサ
２６ カバー板
３０ 多結晶シリコンロッド
３０ａ 連結部
４０ 搬出台車
４１ 作業台車
４２ 炉底
Ａ 多結晶シリコンロッド解体装置
Ｐ１，Ｐ２ 作業者
Ｒ，Ｒ１，Ｒ２ シリコンロッド DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Polycrystalline silicon rod dismantling machine 11 Hand part 12 Rotating part 12a Rotating shaft 13 Balancer part 13a Arm part 13b Arm support part 13c Post 13d Base part 14 Operation part 14a Grip part 14b, 14c Operation switch part 20 Clamp 21 Positioning part 21a Contact plate 22 Pivot shaft 23 Claw 25 Sensor 26 Cover plate 30 Polycrystalline silicon rod 30a Connecting portion 40 Unloading cart 41 Work cart 42 Furnace A Polycrystalline silicon rod dismantling device P1, P2 Workers R, R1, R2 Silicon rod

Claims (4)

１本のシリコンロッドを把持する複数のクランプを備えるハンド部と、
前記ハンド部を回動自在に保持する回動部と、
前記回動部を助力移動可能に保持するバランサー部と、
を備え、
複数の前記クランプは、それぞれ独立して開閉可能であり、
立設状態のシリコンロッドを上下方向に並んだ複数の前記クランプで把持して、前記回動部により前記クランプが横方向に並ぶように前記ハンド部を回動させることにより、前記シリコンロッドを横置状態に移動させることを特徴とする多結晶シリコンロッド解体機。 A hand portion comprising a plurality of clamps for gripping one silicon rod;
A rotating part for rotatably holding the hand part;
A balancer portion for holding the rotating portion so as to be able to move in an assisting manner;
With
The plurality of clamps can be opened and closed independently,
The silicon rod in a standing state is gripped by a plurality of the clamps arranged in the vertical direction, and the hand unit is rotated by the rotating unit so that the clamps are aligned in the horizontal direction. A polycrystalline silicon rod dismantling machine characterized by being moved to a stationary state. 各前記クランプは、所定の角度をなして設けられそれぞれ前記シリコンロッドの外面が当接される２つの当接面を有する位置決め部と、この位置決め部を挟んで配置され各前記当接面に向けてそれぞれ前記シリコンロッドを押圧する一対の爪とを備えることを特徴とする請求項１記載の多結晶シリコンロッド解体機。   Each of the clamps is provided at a predetermined angle and has a positioning portion having two abutting surfaces with which the outer surface of the silicon rod abuts, and is disposed with the positioning portion interposed therebetween and directed toward the abutting surface. 2. The polycrystalline silicon rod dismantling machine according to claim 1, further comprising a pair of claws that respectively press the silicon rod. 前記位置決め部に、前記シリコンロッドの当接を感知するセンサが備えられていることを特徴とする請求項２記載の多結晶シリコンロッド解体機。   The polycrystalline silicon rod dismantling machine according to claim 2, wherein the positioning unit is provided with a sensor for detecting contact of the silicon rod. 請求項１から３のいずれかに記載の多結晶シリコンロッド解体機と、炉底の上方を水平移動可能な作業台車と、搬出台車とを有することを特徴とする多結晶シリコンロッド解体装置。   A polycrystalline silicon rod disassembling apparatus comprising the polycrystalline silicon rod disassembling machine according to any one of claims 1 to 3, a work carriage capable of moving horizontally above a furnace bottom, and an unloading carriage.
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