一种缝制工装的制作方法

1.本实用新型涉及单晶炉设备，尤其涉及一种缝制工装。


背景技术：

2.单晶炉作为直拉法单晶硅生产的重要设备之一，如图1所示，包括固定位置的导流筒1和加热器3，以及可旋转升降的坩埚2等构件。坩埚2内盛装硅料，在加热器3的作用下硅料熔化成硅液4。导流筒1包括外导流筒5和倒锥形的内导流筒6，通过调节部件控制气体调节装置进行对筒体内气体进行导向调节，能有效控制晶体固液界面结晶潜热的挥发，从而有效保持固液界面的平坦性。为提高导流筒的保温效果，内外导流筒之间的腔体被保温材料填充。
3.外导流筒5和内导流筒6之间的腔体形状不规则，若将保温材料由人工一圈圈裹覆填充在内外筒之间区域，如图8所示，则难以铺设均匀，过程耗时耗力，还易出现错位或松动脱落，对拉晶的质量有很大的影响。为解决保温材料填充问题，建议将保温材料缝制成模块化结构以方便整体组装。如果不采用任何工装模具，手工拼接组装缝制形状不规则的保温材料易造成结构错位、铺层不平整、耗费人力和工时等问题。


技术实现要素：

4.发明目的：本实用新型的目的是提供一种缝制工装，以提高保温结构的缝制效率。
5.技术方案：本实用新型所述的一种缝制工装，所述缝制工装包括：
6.直立部缝制组件和平铺部缝制组件；
7.所述直立部缝制组件包括上下对应设置的两组支撑板，两组支撑板之间沿着周向连接有多根支撑柱；
8.所述平铺部缝制组件包括支撑基板以及支撑基板中央固定连接的定位柱，所述定位柱上套装有安装在支撑基板上的定位锥台；沿着定位锥台外侧周向设置有多道缝制过槽。
9.优选的，所述支撑柱两端设置有螺纹杆，所述螺纹杆与定位螺母配合可调节两组支撑板之间高度。
10.优选的，所述支撑板外径等于或小于直立部需要缝制结构的内径。
11.优选的，所述定位锥台由若干层支撑片堆叠而成，且相邻两层支撑片固定连接。
12.优选的，所述定位锥台为一体结构，且沿着定位锥台周向设置为阶梯状斜面。
13.优选的，所述支撑基板的周向开设有与缝制过槽对应的长槽。
14.有益效果：与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：
15.1、本实用新型的缝制工装，采用与保温结构上下两部分对应的缝制组件，可分别对保温结构两部分进行缝制，提高保温结构缝制效率和缝制质量，可大大缩短保温结构的生产周期，增加使用寿命；
16.2、该缝制工装，易于加工制作，成本低；
17.3、该缝制工装直立部可调节高度，适用于不同高度需缝制的结构；
18.4、该缝制工装平铺部的定位锥台由若干层支撑片堆叠而成则可零件化生产，且可根据不同保温结构的尺寸进行灵活组装，适用性强。
附图说明
19.图1为现有导流筒与坩埚、加热器相对位置结构示意图；
20.图2为导流筒与保温毡层结构剖视图；
21.图3为保温结构示意图；
22.图4为图3中保温结构a-a向结构剖视图；
23.图5为图4中保温结构b处放大结构示意图；
24.图6为本实用新型的直立部缝制组件结构示意图；
25.图7为本实用新型的平铺部缝制组件结构示意图；
26.图8为现有保温结构软毡铺设结构示意图。
27.附图标记：
28.1、导流筒；2、坩埚；3、加热器；4、硅液；5、外导流筒；6、内导流筒；
29.7、保温结构；71、竖直部；711、圆筒状保温毡圈；72、收束部；721、环状保温毡圈；73、安装内腔；74、阶梯区；
30.8、直立部缝制组件；81、支撑板；82、支撑柱；83、定位螺母；
31.9、平铺部缝制组件；91、支撑基板；92、定位柱；93、定位锥台；94、缝制过槽；95、长槽；96、支撑片。
具体实施方式
32.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例的附图2-7所示，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
33.如图1所示，单晶炉内有固定位置的导流筒1和加热器3，以及可旋转升降的坩埚2(坩埚包括内外坩埚，是行业常识，图1为结构简图，故未详细展示)等构件。坩埚2内用于盛装硅料，在加热器3的作用下硅料熔化成硅液4。导流筒1包括外导流筒5和倒锥形的内导流筒6，内外导流筒之间的腔体被保温材料填充。
34.导流筒的保温结构7用于填充内导流筒6与外导流筒5之间的腔体，从而提高导流筒1保温效果，降低保温材料铺设难度和时间。
35.如图2-5所示，保温结构7包括竖直部71和收束部72；竖直部71包括若干个竖向同轴贴合设置的圆筒状保温毡圈711，外层若干个圆筒状保温毡圈711具有相同的高度，内层若干个圆筒状保温毡圈711的高度由内而外呈梯度增加形成倒锥形的安装内腔73。具体的，竖直部71内的安装内腔侧壁与水平面面呈β夹角，45
°
≦β≦75
°
，也即竖直部71内的安装内腔73内壁倾斜角度与内导流筒6的锥度一致。
36.收束部72包括若干个水平同轴堆叠设置的环状保温毡圈721，上层n(n≥0)个环状
保温毡圈721具有相同的外径，且下层若干个环状保温毡圈721的外径、内径自上而下逐步减小；收束部72下层的环状保温毡圈721外侧形成的斜面与水平面呈α夹角，15
°
≦α≦45
°
，也即收束部72外侧面与外导流筒5的下部锥度一致。收束部72下层的环状保温毡圈721内侧形成的斜面与水平面呈β夹角，45
°
≦β≦75
°
，也即收束部72内侧斜面与竖直部的安装内腔73斜面、内导流筒6斜面与水平面之间夹角一致。
37.圆筒状保温毡圈711、环状保温毡圈721的厚度为5-15mm，保温毡圈采用具有保温功能的碳纤维或石墨纤维材料制得，具有良好的保温效果。需要指出的是，每一层的圆筒状保温毡圈711、环状保温毡圈721可以是整体的一片结构，圆筒状保温毡圈711也可由于多个柔性片材缝合成圆筒状结构，环状保温毡圈721也可由多个柔性片材缝合成环状结构；在后期缝合不同层的圆筒状保温毡圈711、环状保温毡圈721时，一层保温毡圈拼接处应与另一层保温毡圈的拼接处交错布置，从而加强缝合整体性。
38.具体的，保温毡圈的厚度均优选为10mm，材料采用碳纤维软毡。依照导流筒的尺寸，α夹角为30
°
，β夹角为79.5
°
，竖直部71包括15干个竖向同轴贴合设置的圆筒状保温毡圈711，其中9个高度相同；收束部72包括11个环状保温毡圈721，其中0个外径相同。
39.如图5所示，基于收束部72由多个环状保温毡圈721堆叠而成，收束部72的外圈斜面、内圈斜面均会形成阶梯区74；同样的，竖直部71的内腔侧壁同样存在阶梯区，因此在竖直部71、收束部72分别缝合后，可以对竖直部71的内圈、收束部72外圈和内圈沿着相应的夹角α和β切削成平滑斜面，从而提高竖直部71、收束部72与外导流筒5、内导流筒6的密封性能，进而提高导流筒结构的保温隔热性能。需要说明的是，当圆筒状保温毡圈711、环状保温毡圈721层间厚度较小时，阶梯密集，即使不削齐内导流筒6在安装时也可以与竖直部71、收束部72形成良好的密封效果。安装时，将保温结构7的收束部72先放在外导流筒5中，再将竖直部71叠放在收束部72上方，然后将内导流筒6从上而下压入保温结构7内的安装内腔内，即可组成具有良好保温性能的导流筒1结构。
40.如图6所示，本实用新型的一种缝制工装，缝制工装包括直立部缝制组件8和平铺部缝制组件9；直立部缝制组件8用于缝制保温结构的竖直部71，平铺部缝制组件9用于缝制保温结构的收束部72；需要指出的是，虽然本具体实施例的缝制工装应用于该种保温结构的竖直部71和收束部72结构，但并不应限制于该种结构的保温结构7，只要是分层设置的保温结构，如方形或多边形的竖直部71和收束部72对应设置的缝制工装，都应是本实用新型的保护范围。直立部缝制组件8包括上下对应设置的两组支撑板81，两组支撑板81之间沿着周向连接有多根支撑柱82；支撑柱82两端设置有螺纹杆，螺纹杆与定位螺母83配合可调节两组支撑板81之间高度，从而满足多种高度的保温机构的竖直部71缝制。支撑板81外径等于或小于直立部需要缝制结构的内径，在本实施例中，支撑板81外径等于或小于保温结构的竖直部71的内径。在竖直部71缝制时，由内而外将各个圆筒状保温毡圈711依次裹附在支撑柱82圆周外，相邻的圆筒状保温毡圈711通过耐高温线缝合成一体的竖直部71，如图4所示。支撑板及支撑柱之间的空间可满足缝制时针线通过，提供操作空间。
41.如图7所示，平铺部缝制组件9包括支撑基板91以及支撑基板中央固定连接的定位柱92，定位柱92上套装有安装在支撑基板上的定位锥台93，定位锥台93的外周锥度与收束部72内周斜面与水平面夹角β一致。沿着定位锥台93外侧周向设置有多道缝制过槽94，支撑基板91的周向开设有与缝制过槽94对应的长槽95。在收束部72缝制时，由大到小将环状保
温毡圈721逐个卡装在定位锥台93上，相邻的环状保温毡圈721通过耐高温线缝合成一体的收束部72，如图4所示。缝制过槽94和长槽95可满足相邻环状保温毡圈721内圈、外圈缝合时供针线通过，提供操作空间。
42.耐高温线的直径为0.5-3mm，本具体实施例优选0.8mm的碳纤维线。
43.在一可选实施例中，定位锥台93由多层支撑片96堆叠而成，且相邻两层支撑片96固定连接。具体的，支撑片96可采用工程塑料制得，相邻两层支撑片96可通过自攻螺丝固定连接；支撑片96也可采用木质材料制得。
44.在另一可选实施例中，定位锥台93为一体结构，且沿着定位锥台93周向设置为阶梯状斜面。该种定位锥台93可采用工程塑料制得，也可采用木质材料制得。
45.支撑板81可采用工程塑料、木质或不锈钢材料制得，满足直立部缝制组件8结构强度即可。
46.又一可选实施例中，直立部缝制组件8单独使用，用于缝制保温筒外的保温毡层。该圆筒状保温毡圈711高度一致。缝制前，将圆筒状保温毡圈711依次裹附在支撑柱82圆周外，相邻的圆筒状保温毡圈711通过耐高温线缝合成一体的、内外高度一致的竖直部71即完工。
47.本实用新型的工作原理或工作方法：
48.本实用新型的缝制工装，在保温结构的竖直部71缝制时，由内而外将各个圆筒状保温毡圈711依次裹附在支撑柱82圆周外，相邻的圆筒状保温毡圈711通过耐高温线缝合成一体的竖直部71；在保温结构的收束部72缝制时，由大到小将环状保温毡圈721逐个卡装在定位锥台93上，相邻的环状保温毡圈721通过耐高温线缝合成一体的收束部72；通过直立部缝制组件和平铺部缝制组件可实现保温结构竖直部71和收束部72的高效缝合。
49.以上是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

技术特征：
1.一种缝制工装，其特征在于，所述缝制工装包括：直立部缝制组件(8)和平铺部缝制组件(9)；所述直立部缝制组件(8)包括上下对应设置的两组支撑板(81)，两组支撑板(81)之间沿着周向连接有多根支撑柱(82)；所述平铺部缝制组件(9)包括支撑基板(91)以及支撑基板中央固定连接的定位柱(92)，所述定位柱(92)上套装有安装在支撑基板上的定位锥台(93)；沿着定位锥台(93)外侧周向设置有多道缝制过槽(94)。2.根据权利要求1所述的缝制工装，其特征在于，所述支撑柱(82)两端设置有螺纹杆，所述螺纹杆与定位螺母(83)配合可调节两组支撑板(81)之间高度。3.根据权利要求1所述的缝制工装，其特征在于，所述支撑板(81)外径等于或小于直立部需要缝制结构的内径。4.根据权利要求1所述的缝制工装，其特征在于，所述定位锥台(93)由若干层支撑片(96)堆叠而成，且相邻两层支撑片(96)固定连接。5.根据权利要求1所述的缝制工装，其特征在于，所述定位锥台(93)为一体结构，且沿着定位锥台(93)周向设置为阶梯状斜面。6.根据权利要求1所述的缝制工装，其特征在于，所述支撑基板(91)的周向开设有与缝制过槽(94)对应的长槽(95)。

技术总结
本实用新型公开了一种缝制工装，缝制工装包括直立部缝制组件和平铺部缝制组件；直立部缝制组件包括上下对应设置的两组支撑板，两组支撑板之间沿着周向连接有多根支撑柱；平铺部缝制组件包括支撑基板以及支撑基板中央固定连接的定位柱，定位柱上套装有安装在支撑基板上的定位锥台；沿着定位锥台外侧周向设置有多道缝制过槽。本实用新型的缝制工装，采用与保温结构上下两部分对应的缝制组件，可分别对保温结构两部分进行缝制，提高保温结构缝制效率和缝制质量，可大大缩短保温结构的生产周期，增加使用寿命；该缝制工装，易于加工制作，成本低；该缝制工装可零件化生产、尺寸可调节，适用性强。性强。性强。


技术研发人员：申富强 俞松 相义
受保护的技术使用者：上海骐杰碳素材料有限公司
技术研发日：2023.04.13
技术公布日：2023/7/23