光伏多晶硅铸锭炉炉底多轴同步提升装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN101949059A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN101949059A(43)申请公布日2011.01.19(21)申请号201010260312.8(22)申请日2010.08.23(71)申请人清华大学地址100084北京市海淀区清华园1号申请人江西旭阳雷迪高科技股份有限公司江苏华盛天龙光电设备股份有限公司(72)发明人于庆广翟志华冯龑(74)专利代理机构北京清亦华知识产权代理事务所(普通合伙)11201代理人廖元秋(51)Int.Cl.C30B29/06(2006.01)C30B28/06(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称光伏多晶硅铸锭炉炉底多轴同步提升装置(57)摘要本发明涉及光伏多晶硅铸锭炉炉底同步提升装置，该装置包括一台多轴运动控制器、三个伺服驱动器、三个伺服电机及其传动机构，三套滚珠丝杠与涡轮涡杆组件；该多轴运动控制器通过运动控制总线分别与三个伺服驱动器相连，每个伺服驱动器的输出端与一个伺服电机的输入端相连，每个伺服电机的输出端通过其传动机构与每套滚珠丝杠与涡轮涡杆组件相连，所述三套滚珠丝杠与涡轮涡杆组件通过机械装置分别与光伏多晶硅铸锭炉底相固接。本发明控制精度高，调试整定方便，提高了生产效率，缩短了多晶硅铸锭生产周期。CN10945ACCNN110194905901949062A权利要求书1/1页1.一种光伏多晶硅铸锭炉炉底同步提升装置，其特征在于，该装置包括一台多轴运动控制器、三个伺服驱动器、三个伺服电机及其传动机构，三套滚珠丝杠与涡轮涡杆组件；该多轴运动控制器通过运动控制总线分别与三个伺服驱动器相连，每个伺服驱动器的输出端与一个伺服电机的输入端相连，每个伺服电机的输出端通过其传动机构与每套滚珠丝杠与涡轮涡杆组件相连，所述三套滚珠丝杠与涡轮涡杆组件通过机械装置分别与光伏多晶硅铸锭炉底相固接。2.如权利要求1所述装置，其特征在于，每套机械装置的结构主要由保护罩，落地支架，炉底连接件，中间带孔的L型板和球形铰链，该机械装置与滚珠丝杠与涡轮涡杆的连接关系为：底座安装在炉底上，炉底连接件与L型板通过固定螺栓连接在一起，L型板上分别通过球形铰链与滚珠丝杠连接，保护罩设置在滚珠丝杠上端，滚珠丝杠和涡轮涡杆组件连接；涡轮涡杆组件固定在落地支架上。3.如权利要求1所述装置，其特征在于，每个伺服电机的传动机构主要由减速机和连轴器组成，其中，连轴器和减速机连接，减速机和伺服电机连接，减速机、伺服电机及连轴器均安置在落地支架上。2CCNN110194905901949062A说明书1/3页光伏多晶硅铸锭炉炉底多轴同步提升装置技术领域：[0001]本发明属于光伏多晶硅铸锭炉的炉底自动化控制技术领域，特别涉及光伏多晶硅铸锭炉多轴同步提升炉底的装置。背景技术[0002]太阳能是各种可再生能源中最重要的基本能源，生物质能、风能、海洋能、水能等都来自太阳能，广义地说，太阳能包含以上各种可再生能源。太阳能作为可再生能源的一种，则是指太阳能的直接转化和利用。通过转换装置把太阳辐射能转换成热能利用的属于太阳能热利用技术，再利用热能进行发电的称为太阳能热发电；通过光电转换装置把太阳辐射能转换成电能利用的属于太阳能光发电技术，光电转换装置通常是利用半导体器件(太阳能电池)的光伏效应原理进行光电转换的，因此又称太阳能光伏技术。[0003]联合国召开了一系列有各国领导人参加的高峰会议，讨论和制定世界太阳能战略规划、国际太阳能公约，设立国际太阳能基金等，推动全球太阳能和可再生能源的开发利用。开发利用太阳能和可再生能源成为国际社会的一大主题和共同行动，成为各国制定可持续发展战略的重要内容。中国政府一直把研究开发太阳能和可再生能源技术列入国家科技攻关计划，大大推动了太阳能和可再生能源技术和产业的发展。太阳能利用技术在研究开发、商业化生产、市场开拓方面都获得了长足发展，成为快速、稳定发展的新兴产业之一。[0004]由于硅材料占太阳能电池成本中的绝大部分，降低硅材料的成本是光伏应用的关键。多晶硅铸锭技术是降低太阳能电池成本的重要途径之一，该技术省去了昂贵的单晶拉制过程，也能用较低纯度的硅作投炉料，材料及电能消耗方面都较省。铸锭工艺主要有定向凝固法和浇铸法两种。定向凝固法是将硅料放在坩埚中加以熔融，然后控制保温罩的提升速度从坩埚底部形成冷源以造成一定的温度梯度，使固液界面从坩埚底部向上移动而形成晶锭。[0005]炉底是光伏多晶硅铸锭炉的重要组成部分，在多晶硅铸锭炉的装炉和开炉过程中，需要对炉底进行同步升降控制，实现装料及卸料的自动化控制。现有的技术实现方法：一是用一台电动机配合软轴驱动实现多轴同步驱动炉底，二是用液压系统实现多轴同步驱动炉底。这两种方法都有安装、同步整定困难等致命