一种石英坩埚自动喷涂装置的制作方法

本技术涉及石英坩埚加工，尤其是涉及一种石英坩埚自动喷涂装置。

背景技术：

1、在单晶硅生产领域，石英坩埚是不可或缺的核心器皿，石英坩埚由高纯石英砂经高温熔化后形成玻璃态结构制成，石英坩埚具有高纯度、优异的耐温性、大尺寸高精度特性、良好的保温性、节能效果及质量稳定性。

2、然而，单晶硅生产需在高温环境下进行，此过程中液态硅易与石英坩埚发生化学反应，导致石英坩埚破裂或损坏，严重影响单晶硅生产效率与石英坩埚使用寿命，为解决该问题，行业内普遍采用在石英坩埚表面喷涂隔离层的技术方案，隔离层通常为含结晶水的氢氧化钡，该氢氧化钡涂层在加热时会与石英坩埚表面的二氧化硅发生反应，形成致密的方石英结晶层，不仅能大幅提升石英坩埚的使用寿命与单晶硅长晶良率，还可增强石英坩埚强度、减少高温软化现象。同时，钡涂层还能提高石英坩埚内壁的化学稳定性，减少气体吸附，促进晶化过程，降低氧在液态硅中的溶解度，进一步保障单晶硅的质量与产量。

3、相关技术中，首先将石英坩埚置于放置板上，气缸驱动喷头下移使滚轮沿连接板斜面滚动，触发两侧夹紧杆在支撑弹簧作用下自动夹紧石英坩埚，随后启动电机带动石英坩埚旋转，同时输送泵将涂料经喷头多向喷孔均匀喷涂于石英坩埚内壁，完成喷涂后，电机调整连接板角度使滚轮对准斜面，气缸提升喷头使滚轮上滑，夹紧杆外扩解除固定，即可取出成品并重复下一轮作业。

4、然而，现有石英坩埚自动喷涂装置存在明显的局限性，在于喷涂过程需人工完成石英坩埚的放置与取走操作，人工放置与取走石英坩埚时，在石英坩埚放置以及取走环节需占用额外时间，降低整体生产效率，与后续工序难以形成连贯的自动化流水线，难以适配大型化石英坩埚规模化生产的需求。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本技术提供一种石英坩埚自动喷涂装置。

2、本技术提供的一种石英坩埚自动喷涂装置采用如下的技术方案：

3、一种石英坩埚自动喷涂装置，包括机壳、喷涂机构、传送机构以及抓取机构，所述喷涂机构、所述传送机构以及所述抓取机构均安装设置于所述机壳内，所述抓取机构设置于所述传送机构和所述抓取机构的上方，所述抓取机构用于在所述传送机构与所述喷涂机构之间转移石英坩埚，所述喷涂机构用于将石英坩埚喷涂，所述传送机构用于将石英坩埚传送。

4、通过采用上述技术方案，传送机构可承接待喷涂的石英坩埚，并将石英坩埚稳定传送至与喷涂机构对应的指定转移位置，抓取机构则可从传送机构上自动抓取石英坩埚，再转移至喷涂机构的工位上并完成放置，待喷涂机构完成钡液喷涂后，抓取机构又能自动将石英坩埚从喷涂机构上取下，重新转移至传送机构，传送机构将喷涂好的石英坩埚传送至下一道工序，整个石英坩埚转移过程提升了喷涂作业的整体效率，实现了石英坩埚喷涂全流程的自动化，使喷涂作业能持续高效推进，同时减少了人工接触石英坩埚导致的破损风险，以及人工靠近喷涂区域面临的健康隐患，进一步保障了生产稳定性与人员安全性。

5、优选的，所述喷涂机构包括承载组件，所述承载组件包括限位支架以及承载台，所述限位支架转动承载于所述承载台。

6、通过采用上述技术方案，限位支架用于承载石英坩埚，能为石英坩埚提供稳定的放置基础，减少喷涂过程中石英坩埚出现移位或晃动，且限位支架转动承载于承载台，可带动限位支架上承载的石英坩埚在喷涂期间实现均匀旋转，使得喷涂机构能够持续以及全面地作用于石英坩埚的外表面及内壁各区域，确保石英坩埚获得全方位、均匀的钡液涂层，也与装置整体的自动化喷涂需求相适配，保障了自动化喷涂过程的稳定性与涂层质量。

7、优选的，所述限位支架上设置有缓冲层。

8、通过采用上述技术方案，缓冲层能隔离限位支架与石英坩埚的刚性接触，降低限位支架与石英坩埚之间的摩擦系数，减少石英坩埚在放置、随限位支架转动进行全方位喷涂的过程中而被划伤或磕碰损坏的情况发生，保护了石英坩埚的结构完整性，尤其适配大型化石英坩埚体积大、重量高的特性。

9、优选的，所述喷涂机构还包括喷涂组件，所述喷涂组件安装于所述机壳的内壁上，所述喷涂组件包括喷嘴和用于驱动所述喷嘴的第一驱动单元，所述第一驱动单元用于驱动所述喷嘴沿竖直方向上下滑移。

10、通过采用上述技术方案，第一驱动单元带动喷嘴沿竖直方向滑移设置，可使喷嘴根据石英坩埚的高度，覆盖石英坩埚从顶部到底部的所有待喷涂表面，确保石英坩埚外壁及内壁各高度段均能被钡液均匀覆盖，满足全方位喷涂需求。

11、优选的，所述抓取机构包括抓取件和用于驱动所述抓取件的驱动件，所述驱动件用于驱动所述抓取件沿水平方向滑移设置于所述机壳上。

12、通过采用上述技术方案，驱动件驱动抓取件沿水平方向滑移设置于所述机壳上，能让抓取件稳定承接传送机构输送至指定位置的石英坩埚，将石英坩埚水平转移至喷涂机构的作业工位，待喷涂工序完成后，又能驱动抓取件将石英坩埚从喷涂机构自动送回传送机构，整个过程实现了石英坩埚在传送机构与喷涂机构之间转移，提升了石英坩埚处理工序的自动化连续性与整体效率。

13、优选的，所述传送机构包括传送通道和探测装置，所述探测装置设置于所述传送通道的两端。

14、通过采用上述技术方案，传送通道作为石英坩埚的输送载体，承担着将石英坩埚在生产流程中按预设路径移送的功能，而两端的探测装置则分别负责对进入传送通道的石英坩埚进行入口检测，确认石英坩埚是否到位，以及对即将离开传送通道的石英坩埚进行出口检测，确认石英坩埚是否完整输送至指定位置，保障了石英坩埚在的有序流转，提升整体生产流程的自动化连续性。

15、优选的，还包括安全防护机构，所述安全防护机构设置于所述机壳的外壁。

16、通过采用上述技术方案，能有效阻挡操作人员误触机壳内部的部件，同时，若机壳内部的喷涂工序涉及挥发性涂料或局部高温，安全防护机构还能减少有害物质外溢、隔绝高温传导，既保障操作人员的身体健康，也降低对周边工作环境的影响。

17、优选的，还包括废气处理机构，所述废气处理机构包括废气处理组件和废气处理装置，所述废气处理组件设置于所述机壳的外壁，所述废气处理组件与所述废气处理装置连通。

18、通过采用上述技术方案，废气处理组件可捕获喷涂机构作业时产生的挥发性废气或有害气体，通过与废气处理装置的连通结构，能将收集的废气快速导入废气处理装置进行净化，有效减少废气从机壳缝隙外泄至外部环境，确保了机壳内部因喷涂机构产生的废气得到定向收集与处理，又能满足环保排放要求。

19、综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：

20、1.传送机构稳定承接待喷涂石英坩埚并传送至指定转移位置，抓取机构自动完成石英坩埚在传送机构与喷涂机构间的转移放置，待喷涂机构完成钡液喷涂后，抓取机构再将石英坩埚送回传送机构以传送至下道工序，减少整个过程人工参与的需要，提升了喷涂作业整体效率，实现全流程自动化以保障作业持续高效推进，又减少了人工接触导致的石英坩埚破损风险及靠近喷涂区域的健康隐患，有效提升了生产稳定性与人员安全性；

21、2.限位支架可稳定承载石英坩埚，提供稳固的放置基础，有效减少喷涂过程中石英坩埚的移位或晃动，保障放置稳定性，同时，限位支架转动承载于承载台，能带动石英坩埚在喷涂时同步旋转，使喷涂机构的喷涂作用可均匀覆盖石英坩埚外表面及内壁各区域，确保钡液涂层全方位且厚度均匀，这种结构既满足了石英坩埚对喷涂精度的要求，又与装置整体的自动化喷涂流程相适配，从承载稳定性和喷涂均匀性两方面保障了自动化喷涂过程的可靠性与涂层质量；

22、3.驱动件驱动抓取件沿水平方向滑移设置于机壳上，使抓取件能够稳定承接传送机构输送至指定位置的石英坩埚，并将石英坩埚水平转移至喷涂机构的作业工位，待喷涂工序完成后，又能将石英坩埚从喷涂机构送回传送机构，实现了石英坩埚在传送机构与喷涂机构之间的自动化转移，有效提升了石英坩埚处理工序的自动化连续性与整体效率。