一种单晶炉晶棒机械手装置及使用方法

技术领域

本发明涉及晶棒相关技术领域，尤其涉及一种单晶炉晶棒机械手装置及使用方法。

背景技术

直拉式单晶硅生长炉是制备单晶硅材料的主要设备，又称单晶硅生长炉或者单晶炉。设备通过石墨加热方式将盛在石英坩埚中的高纯多晶硅原料熔化，在持续的低压氩气保护下，硅晶体在合适的温度与生长速度下，在一根细小的籽晶上逐淅结晶成一根单晶体。

现有技术中，传统直拉式硬轴单晶硅生长炉一般配置一套随炉的晶棒抓取机械手，专门用于将炉腔内的单晶硅棒取出，再通过专门的取晶车对接机械手，完成最终的晶棒卸除及转移作业。但是每个炉台需单独配置一套机械手，且每一套机械手需单独调试动作，调试工时长，成本较高。

所以，现有技术的技术问题在于：转移晶棒过程中，多次调试机械手工作效率低。

发明内容

本申请实施例提供一种单晶炉晶棒机械手装置及使用方法，解决了现有技术中转移晶棒过程中，多次调试机械手工作效率低的技术问题；达到转移晶棒过程中，工作效率高的技术效果。

本申请实施例提供一种单晶炉晶棒机械手装置的使用方法，包括如下步骤：运输小车向一单晶炉运动，并使得运输小车上的机械手位于单晶炉的取料机构的工作范围内；单晶炉的取料机构和运输小车的机械手对接，对接后，取料机构可驱动机械手独立于运输小车进行运动，以使得取料机构通过机械手从单晶炉中夹持出晶棒；单晶炉的取料机构驱动夹持有晶棒的机械手回置于运输小车上；运输小车带着夹持有晶棒的机械手远离已完成取料的单晶炉。

一种单晶炉晶棒机械手装置，作用于晶棒，机械手装置包括：升降组件；夹持组件，所述夹持组件位于所述升降组件的侧面，所述夹持组件和所述升降组件连接，所述夹持组件在所述升降组件的作用下可上下移动抓取不同长度的晶棒；以及连接组件，所述连接组件位于所述升降组件的侧面，所述连接组件和所述升降组件连接，且所述连接组件和所述夹持组件分别位于所述升降组件的两侧，通过所述连接组件使得机械手装置可快速对接外置的机械手底座。

作为优选，机械手装置还包括：热量收集组件，所述热量收集组件包括：罩壳，所述罩壳位于所述夹持组件的外侧，且所述罩壳套接所述夹持组件，所述罩壳和所述升降组件的侧面连接；温度传感器，所述温度传感器位于所述升降组件上；储能设备，所述储能设备位于所述罩壳外侧；以及转换组件，所述转换组件位于所述罩壳中，所述转换组件可把所述罩壳收集的热能转换成电能。

作为优选，所述升降组件包括：连接板，所述连接板的侧面和所述连接组件连接，且所述连接板和所述罩壳连接；滑轨，所述滑轨的第一端面和所述连接板连接，所述滑轨的第二端面和所述夹持组件滑动连接。

作为优选，所述夹持组件包括：夹爪组件，所述夹爪组件和所述滑轨连接，所述夹爪组件可沿所述滑轨上下移动从而夹取不同长度的晶棒；底托组件，所述底托组件位于所述夹爪组件的下方，所述底托组件和所述连接板连接。

作为优选，所述夹爪组件包括：第一夹爪，第一夹爪设置有两组，所述第一夹爪可抓取晶棒；底板，底板的第一端面和所述滑轨滑动连接，底板的第二端面和所述第一夹爪滑动连接，所述底板带动所述第一夹爪上下移动；以及第一丝杠，所述第一丝杠和所述第一夹爪连接，所述第一丝杠使得两组第一夹爪在所述第一丝杠上上相互靠近或者远离。

作为优选，所述底托组件包括：第二夹爪，第二夹爪设置有两组，所述第二夹爪具有倾斜的支撑面，所述支撑面用于承托晶棒的肩部；第二丝杠，所述第二丝杠和所述第二夹爪连接，所述第二丝杠使得两组第二夹爪在所述第二丝杠上相互靠近或者远离。

作为优选，所述连接组件包括：连接座，所述连接座和所述升降组件的侧面连接；第一快换盘，所述第一快换盘和所述连接座的底面连接，所述第一快换盘能够和外置的机械手底座快速对齐。

作为优选，所述连接组件还包括：导向轴，所述导向轴对称分布在所述连接座的两侧，所述导向轴和所述连接座的表面连接，外置的机械手底座中设有凹槽，所述导向轴和所述凹槽相对应连接。

作为优选，所述导向轴连接有安装座，所述安装座和所述连接座的侧面连接，所述安装座的表面设有导向锥度。

本申请实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种技术效果：

1、本申请实施例中，夹持组件位于升降组件的侧面，夹持组件和升降组件连接，连接组件位于升降组件的侧面，连接组件和升降组件连接，且连接组件和夹持组件分别位于升降组件的两侧，晶棒经过夹持组件的抓取实现转移，当从单晶炉中转移多个晶棒过程中，无需与单晶炉配套的机械手多次调试，节省时间，解决了现有技术中转移晶棒过程中，多次调试机械手工作效率低的技术问题；达到转移晶棒过程中，工作效率高的技术效果。

2、本申请实施例中，机械手装置还包括热量收集组件，热量收集组件包括罩壳、温度传感器、储能设备以及转换组件，罩壳位于夹持组件的外侧，且罩壳套接夹持组件，罩壳和升降组件的侧面连接；温度传感器位于升降组件上；储能设备位于罩壳中；转换组件位于罩壳中，转换组件可把罩壳收集的热能转换成电能，从而从转换组件中转换的电能可以用于驱动运输小车移动，有利于节省能源。

3、本申请实施例中，夹持组件在升降组件的作用下可抓取不同长度的晶棒，从而当晶棒在单晶炉中的长度不同时，夹持组件也能够对晶棒进行夹取，配合底托组件位于夹爪组件的下方，底托组件中的第二夹爪在第二丝杠上靠近或者远离，使得底托组件可以对不同尺寸的晶棒进行承托，从而提高了机械手装置的使用范围。

4、本申请实施例中，连接组件位于升降组件侧面，连接组件和升降组件连接，通过连接组件使得机械手装置可快速对接外置的机械手底座，从而通过连接组件的设置，可以快速完成电及机械结构的脱开与接合，有利于使得对单晶炉中的多个晶棒转移时，无需长时间对机械手装置进行调试使得机械手装置和单晶炉配套，连接组件可和不同单晶炉的机械手底座实现快卸功能，能够一机多用，大大降低机械手装置的调试成本。

附图说明

图1为本申请实施例中一种单晶炉晶棒机械手装置的结构示意图；

图2为图1的主视图；

图3为图1的俯视图；

图4为图1的仰视图；

图5为热量收集组件的部分展开以及合拢图；

图6为运输小车和机械手装置的运动状态图；

图7为本申请实施例中一种单晶炉机械手装置的使用方法的流程图；

图8为图7中部分使用方法的具体流程图；

图9为图7中另一部分使用方法的具体流程图。

附图标记：

100、升降组件；110、连接板；120、滑轨；200、晶棒；300、夹持组件；310、夹爪组件；311、第一夹爪；312、底板；3121、导轨；313、第一丝杠；320、底托组件；321、第二夹爪；3211、支撑面；322、第二丝杠；400、连接组件；410、连接座；420、第一快换盘；430、导向轴；431、安装座；4311、导向锥度；500、机械手底座；510、凹槽；600、热量收集组件；610、罩壳；620、温度传感器；630、储能设备；700、运输小车。

具体实施方式

本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

在直拉式硬轴单晶硅生长炉生产晶棒200过程中，一般需要每台生长炉配置一套机械手，每套机械手需要单独调试，才能使得机械手在对晶棒200进行抓取转移时能够精准的抓取晶棒200，避免转移过程中晶棒200的碰撞或者磕碰，从而使得晶棒200从生长炉中离开进入下一工序中。但是这样每次转移生长炉中的晶棒200时，机械手调试的时间长，工作效率低。本申请实施例提供一种单晶炉晶棒机械手装置以及机械手装置的使用方法，使得通过一个机械手可以快速对接不同单晶炉上的机械手底座500，使得无需一个单晶炉配备一个机械手，从而可以减少从单晶炉中取走生长完成的晶棒200时，多次调整单晶炉配备的机械手所需要的时间，从而达到从单晶炉中取走晶棒200转入下一工序中，节省时间，工作效率高的目的。

如附图1-9所示，一种单晶炉晶棒机械手装置的使用方法，包括如下步骤：

S100，运输小车700向一单晶炉运动，并使得运输小车700上的机械手位于单晶炉的取料机构的工作范围内；

在对单晶炉中的晶棒200进行转移过程中，首先运输小车700先向单晶炉方向移动。因为单晶炉上的取料机构具有一具体的工作范围，当运输小车700位于单晶炉的取料机构的范围内时，有利于从单晶炉中取出晶棒200后能够顺利的放置到运输小车700中，从而有利于运输小车700带动晶棒200移动进入到下一工序中。需要说明的是，单晶炉的取料机构具体指定的是单晶炉连接的机械臂，且在机械臂上连接机械手底座500，从而有利于机械手底座500和运输小车700上的机械手相互作用，实现对单晶炉中的晶棒200的抓取。

S200，单晶炉的取料机构和运输小车700的机械手对接，对接后，取料机构可驱动机械手独立于运输小车700进行运动，以使得取料机构通过机械手从单晶炉中夹持出晶棒200；

在运输小车700位于单晶炉的取料机构的工作范围内后，首先需要对取料机构和运输小车700之间的位置进行定位，使得单晶炉的取料机构能够和运输小车700准确对接，从而实现在单晶炉的取料机构的作用下，取料机构驱动机械手抓取晶棒200后能够准确的放置在运输小车700上。

S210，一个或多个传感器、相机或者机械触发结构确定取料机构和机械手之间的位置关系a，基于确定的位置关系a计算位置偏差值b，并判断位置偏差值b和预设的位置偏差值B之间的关系；若位置偏差值b大于预设的位置偏差值B，控制取料机构相对于机械手动作以修正位置关系a，直到计算出的位置偏差值b小于等于预设的位置偏差值B；

需要说明的是，具体在确定单晶炉的取料机构和机械手之间的位置关系a时，可以有多种方式。在一个实施例中，可以通过在单晶炉的外侧和运输小车700之间的距离上方安装有若干个传感器，具体的传感器可以是位移传感器，也可以是其它形式的传感器。当传感器为位移传感器时，通过运输小车700向单晶炉方向移动时，多个位移传感器可以识别出运输小车700和单晶炉之间的距离，当运输小车700停止运动后，单晶炉上的取料机构也移动到一位置。基于确定的取料机构和机械手之间的位置关系a计算位置偏差值b，从而可以判断出位置偏差值b和预设的位置偏差值B之间的关系，若位置偏差值b大于预设的位置偏差值B，控制取料机构相对于机械手动作以修正位置关系a，直到计算出的位置偏差值b小于等于预设的位置偏差值B；在第二个实施例中，可以通过把多个位移传感器换成多个相机，相机每隔一段时间可以对取料机构以及运输小车700进行拍照。相机连接外置的显示器，根据显示器可以显示取料机构和机械手之间的位置关系a，从而同样可以判断出位置偏差值b和预设的位置偏差值B之间的关系，调整取料机构的位置，直到计算出的位置偏差值b小于等于预设的位置偏差值B。需要说明的是，显示器可以是显示屏，或者电脑等能够具有显示功能的设备均可；在第三个实施例中，可以通过在取料机构和运输小车700之间的距离上设置有一机械触发结构，具体机械触发结构可以是在一支撑座上设置有按钮，当取料机构上的机械手底座500触碰到按钮或者按压按钮时能够发出声音，运输小车700运动到取料机构的工作范围内的一位置后，可以识别出取料机构的位置是否达到指定的范围内，继续调整取料机构的位置，直到机械触发结构被触发，使得根据取料机构和运输小车700之间的位置关系a计算出位置偏差值b，若位置偏差值b大于预设的位置偏差值B，控制取料机构相对于机械手动作以修正位置关系a，直到计算出的位置偏差值b小于等于预设的位置偏差值B。从而有利于取料机构和运输小车700的准确对接，能够稳定的把晶棒200从单晶炉中取出转移到运输小车700上，并把晶棒200转移到下一加工位置处。

S211，取料机构和机械手之间的位置关系a包括X、Y、Z三个自由度，其中，取料机构通过和运输小车700之间的抵触配合，至少使得X、Y、Z三个自由度中的一个自由度是被限定的；

进一步地，由于任意一个物体原则上是具有三个方向X方向、Y方向以及Z方向的自由度的，本申请文件中为了使得单晶炉的取料机构和运输小车700之间对接不仅准确还要快速的情况下，需要限定取料机构和机械手之间的位置关系a中的X、Y、Z三个自由度中的一个自由度。值得解释的是，也可以限定其中两个自由度。在第一实施例中，可以在运输小车700上设置一块挡板，取料机构贴合挡板运动，以使得取料机构朝挡板方向的自由度是被限定的；在第二个实施例中，同理设置两面弯折的L型的挡板，可以限定取料机构两个方向的自由度，以便于控制取料机构相对于机械手动作以修正位置关系a。

S212，取料机构相对于机械手至少具有2个工位，在第一工位(在机械手外侧)，取料机构相对于机械手动作以修正位置关系a；在第二工位(在机械手的底部)，取料机构和机械手完成对接；且第一工位和第二工位之间的路径为一固定的路径；

当取料机构和运输小车700上的机械手的位置均确定好后，在对接过程中，机械手中的第一快换盘420和取料机构中的机械臂连接的机械手底座500可以快速对接，从而实现取料机构和机械手的快速准确对接。需要说明的是，取料机构在和机械手对接之前，取料机构相对于机械手的工位至少有两个，分别为第一工位和第二工位，且第一工位和第二工位之间的路径为一固定的路径，有利于使得取料机构中的机械手底座500和机械手快速对接，优选为，第一工位和第二工位之间的路径设置为直线。

S220，在位置偏差值b小于等于预设的位置偏差值B时，取料机构靠近机械手并执行和机械手的对接；

当位置偏差值b小于等于预设的位置偏差值B时，表示此时运输小车700上的机械手和取料机构之间的距离非常近，取料机构中的机械手底座500能够准确且快速的和机械手对接，从而在取料机构的驱动作用下，驱动机械手抓取单晶炉中的晶棒200。

S300，单晶炉的取料机构驱动夹持有晶棒200的机械手回置于运输小车700上。

需要解释的是，取料机构驱动夹持有晶棒200的机械手回到运输小车700上时，也需要对机械手和运输小车700之间进行对位，使得取料机构带着机械手放置到运输小车700上后稳定，不会发生机械手和晶棒200的晃动。

S400，运输小车700带着夹持有晶棒200的机械手远离已完成取料的单晶炉；

取料机构驱动机械手对单晶炉中的晶棒200抓取后，机械手和取料机构中的机械手底座500脱离，运输小车700带动机械手和晶棒200进入到下一工序中。

S410，先将带着晶棒200的机械手置入运输小车700上，然后运输小车700运动，同时取料机构辅助运输小车700做远离运动；

具体的方式是，运输小车700的运动范围在取料机构的运动范围内，运输小车700向远离单晶炉的方向运动。取料机构推动运输小车700，为运输小车700的运动提供动力，以及提供导向，避免运输小车700在单晶炉的固定停车位上打滑，也有利于运输小车700起步。需要说明的是，取料机构上可以设置一个震动或者重量传感器，在推动运输小车700离开时，若震动明显或者重量变化明显，说明机械手和运输小车700之间，或机械手和晶棒200之间的固定有问题，有晃动，可触发警报，从而可以再次调节取料机构带动机械手和晶棒200放置到运输小车700上的位置。值得解释的是，震动或者重量传感器不设置在运输小车700上的原因是，运输小车700运行时的抖动，会影响传感器的使用寿命。

S420，在运输小车700运动后最后再解除取料机构和机械手之间的对接关系；

为了使得机械手带动晶棒200能够平稳的运动到下一工序中，通过使得取料机构带动机械手和晶棒200平稳放置到运输小车700上后，以及取料机构推动运输小车700发生运动后，在通过电控使得取料机构上的机械手底座500和机械手之间发生脱离，即机械手底座500中的第二快换盘和机械手上的第一快换盘420之间发生脱离。

S421，取料机构推动运输小车700的方向和取料机构脱离机械手的方向为一组方向相反的方向。

取料机构把机械手和晶棒200放置到运输小车700上稳定后，取料机构需要推动运输小车700运动后，取料机构和机械手分离。通过使得取料机构脱离机械手的方向和运输小车的方向相反，有利于使得取料机构和机械手分开后两者的平稳性。

如附图1-6所示，一种单晶炉晶棒机械手装置，作用于晶棒200。机械手装置包括升降组件100、夹持组件300、连接组件400以及热量收集组件600。其中，升级组件100用于带动夹持组件300升降，从而使得夹持组件300可以对生长炉中不同长度的晶棒200进行抓取。夹持组件300用于对晶棒200进行抓取。连接组件400用于使得本申请中的机械手装置可以快速和外置的机械手底座500对接，从而使得在对晶棒200进行转移过程中，可以避免机械手的调试时间长的不足，快速完成机械手装置中的连接组件400和机械手底座500的快装快卸功能，一个机械手可以多次对单晶炉中的晶棒200进行抓取，避免一个单晶炉需要配备一个机械手，每次从单晶炉中抓取晶棒200需要调试机械手，花费较多时间的不足。从而解决现有技术中转移晶棒200过程中，工作效率低的技术问题。热量收集组件600可以把收集的晶棒200的残余热量转换成电能，电能可以应用到运输小车700上，节省能源。

需要说明的是，如附图1、2、5所示，夹持组件300位于升降组件100的侧面，夹持组件300和升降组件100连接，夹持组件300在升降组件100的作用下可上下移动抓取不同长度的晶棒200。连接组件400位于升降组件100的侧面，连接组件400和升降组件100连接，且连接组件400和夹持组件300分别位于升降组件100的两侧，通过连接组件400使得机械手装置可快速对接外置的机械手底座500。热量收集组件600包括罩壳610、温度传感器620、储能设备630以及转换组件640。罩壳610位于夹持组件300的外侧，且罩壳610套接夹持组件300，罩壳610和升降组件100的侧面连接。温度传感器620位于升降组件100上。储能设备630位于罩壳610外侧。转换组件640位于罩壳610中，转换组件640可把罩壳610收集的热能转换成电能。热量收集组件600具体的工作过程是，当晶棒200从单晶炉中取出后温度较高，温度传感器620受热传递信号，使得罩壳610可以合拢收集晶棒200残余的热能，再由罩壳610中的转换组件640将转换所得的电能储存在储能设备630中，完成能量回收，从而为运输小车700的运动提供动力，有利于节省能源，提高能量的利用率。值得说明的是，转换组件640为常规可以实现热能转换成电能的部件。储能设备630是可以对电能进行储存的任何设备。其中，本申请文件中的温度传感器620安装在升降组件100中，当晶棒200被抓取后，温度传感器620传递热信号控制罩壳610的合拢，因此把温度传感器620替换成其它可以进行感知以及传递热能的部件也是可行的。从而在对单晶炉中的晶棒200进行转移过程中，首先通过夹持组件300对晶棒200进行夹持，然后通过连接组件400和机械手底座500中的快拆快装连接，使得晶棒200转移过程中机械手不需较长时间的调试，提高工作效率。同时通过升降组件100的设置，不仅可以使得升降组件100带动夹持组件300升降对生长炉中的晶棒200进行抓取，而且升降组件100也有利于对生长炉中不同长度的晶棒200进行抓取，从而提高了本申请中机械手装置的使用范围。

升降组件100，如附图1、2所示，升级组件100用于带动夹持组件300升降，从而使得夹持组件300可以对生长炉中不同长度的晶棒200进行抓取。在一个实施例中，升降组件100包括连接板110和滑轨120。连接板110的侧面和连接组件400连接，且连接板110和罩壳610连接。滑轨120的第一端面和连接板110连接，滑轨120的第二端面和夹持组件300滑动连接。连接板110和连接组件400，以及连接板110和罩壳610的连接，使得连接板110作为一个支撑板可以完成本申请文件中的机械手装置的其它部件的安装。滑轨120与夹持组件300的连接，以及滑轨120和连接板110的连接，使得夹持组件300可以在外部动力驱动下沿滑轨120升降，从而对单晶炉中不同长度的晶棒200进行抓取，有利于晶棒200从生长炉中离开转移到下一工序中。值得说明的是，在一个实施例中，驱动夹持组件300沿滑轨120升降的动力为通过气缸的方式。气缸和夹持组件300分别位于连接板110的两侧。在另一个实施例中，驱动夹持组件300沿滑轨120升降的动力也可以是丝杠螺母组件，通过电机驱动丝杠转动，丝杠转动带动螺母移动，然后通过螺母和夹持组件300连接带动夹持组件300升降，从而对单晶炉中的不同长度的晶棒200进行抓取。此外，对于其它的驱动夹持组件300升降的驱动方式也是可行的，在此不再一一举例说明。从而通过连接板110和滑轨120的设置，使得在连接板110和连接组件400的连接作用下，连接组件400能够和机械手底座500快装快卸，有利于晶棒200的顺利转移。

夹持组件300，如附图1-4所示，夹持组件300用于对晶棒200进行抓取。在一个实施例中，夹持组件300包括夹爪组件310和底托组件320。夹爪组件310用于对晶棒200进行抓取，实现晶棒200的转移，底托组件320用于对晶棒200的底部进行承托，便于支撑晶棒200同时有利于移动晶棒200。具体的，夹爪组件310和滑轨120连接，夹爪组件310可沿滑轨120上下移动从而夹取不同长度的晶棒200。底托组件320位于夹爪组件310的下方，底托组件320和连接板110连接。从而夹爪组件310抓取晶棒200后带动晶棒200沿滑轨120移动，可以把生长炉中的晶棒200移出，配合连接组件400，可以避免机械手调试花费较多时间，使得多个晶棒200从单晶炉中转移时，节省时间提高工作效率。

进一步地，如附图2、3、4所示，夹爪组件310包括第一夹爪311、底板312以及第一丝杠313。第一夹爪311设置有两组，第一夹爪311可抓取晶棒200。底板312的第一端面和滑轨120滑动连接，底板312的第二端面和第一夹爪311滑动连接，底板312带动第一夹爪311上下移动。第一丝杠313和第一夹爪311连接，第一丝杠313使得两组第一夹爪311在第一丝杠上313上相互靠近或者远离。在第一夹爪311对不同大小的晶棒200进行抓取时，通过第一丝杠313转动驱动两组第一夹爪311相互靠近或者远离，从而使得两组第一夹爪311的距离可调可以适应不同大小的晶棒200抓取。具体的，第一丝杠313的动力源可以是电机，此时把电机安装到连接板110上。此外，底板312和第一夹爪311连接的一面设有导轨3121，导轨3121可以对第一夹爪311相互靠近或者远离进行导向。通过底板312的第一端面和滑轨120滑动连接，底板312的第二端面和第一夹爪311滑动连接，从而便于在升降组件100连接的驱动源的作用下，驱动底板312沿滑轨120滑动升降，实现第一夹爪311升降对单晶炉中的不同长度的晶棒200的抓取。具体的在一个实施例中，升降组件100连接的驱动源是电机驱动丝杠螺母组件移动，通过丝杠的转动使得螺母移动，螺母和底板312连接，从而可以驱动底板312移动，实现本申请中底板312的升降对单晶炉中的晶棒200进行抓取。第一丝杠313的存在，使得两组第一夹爪311可以沿第一丝杠313移动相互靠近或者远离，有利于第一夹爪311对不同尺寸的晶棒200进行抓取。

更进一步地，如附图1、3、4所示，底托组件320包括第二夹爪321和第二丝杠322。第二夹爪321设置有两组，第二夹爪321具有倾斜的支撑面3211，支撑面3211用于承托晶棒200的肩部。第二丝杠322和第二夹爪321连接，第二丝杠322使得两组第二夹爪321在第二丝杠322上相互靠近或者远离。第二夹爪321用于对晶棒200的底部进行承托，同时有利于提高移动晶棒200时的稳定性。第二夹爪321具有倾斜的支撑面3211，倾斜的支撑面3211能更好的适应晶棒200的尾部，从而使得对晶棒200的承托支撑作用更好更有利于移动晶棒200过程中的稳定性。第二夹爪321设置有两组，每组中的第二夹爪321的个数一个。在第二丝杠322的作用下，使得两组第二夹爪321相互靠近或者远离时，从而第二夹爪321也可以对不同尺寸的晶棒200进行承托，同时为第一夹爪311的夹持功能增加安全性。第二夹爪321的大小可调同时可以使得进入生长炉时避开晶棒200收尾，以此可以增加晶棒200的拉制长度。第二丝杠322的转动，使用的驱动源也可以有多种形式，可以是通过第二电机驱动第二丝杠322的转动，第二电机安装到连接板110上。对于其它方式驱动第二丝杠322的转动，在此不再一一举例说明。

连接组件400，如附图1、2所示，连接组件400用于使得本申请中的机械手装置可以快速和外置的机械手底座500对接，从而使得在对晶棒200进行转移过程中，可以避免机械手的调试时间长的不足，快速完成连接组件400和机械手底座500的快装快卸功能，从而解决现有技术中多个晶棒200转移过程中，需要多次调试机械手，耗时工作效率低的不足。在一个实施例中，连接组件400包括连接座410、第一快换盘420以及导向轴430。连接座410和升降组件100的侧面连接。第一快换盘420和连接座410的底面连接，第一快换盘420能够和外置的机械手底座500快速对齐。通过第一快换盘420和外置的机械手底座500快速对齐，有利于使得本申请中的机械手装置可以快速的把晶棒200从生长炉中取出，然后配合外置的转移机构例如运输小车700，从而相较于人工取晶，可以快速对晶棒200不会造成碰撞的方式把晶棒200转入到下一工序中，同时有利于避免转移晶棒200过程中机械手调试的时间长，工作效率低的不足。需要说明的是第一快换盘420位于连接座410的底端，外置的机械手底座500中设置有第二快换盘，第二快换盘和第一快换盘420在上下方向上相对应。从而通过第一快换盘420和第二快换盘的扣合即可完成电路和机械结构的对接，为本申请中的机械手装置的一机多用提供硬件基础。导向轴430对称分布在连接座410的两侧，导向轴430和连接座410的表面连接，外置的机械手底座500中设有凹槽510，导向轴430和凹槽510相对应连接。需要说明的是，导向轴430和凹槽510相对应连接，即当本申请中的机械手装置和机械手底座500接触时，也就是导向轴430和凹槽510接触时，在第一快换盘420的作用下，可以使得夹持组件300在升降组件100的作用下对单晶炉中的晶棒200进行夹取。当夹取完毕后，需要把晶棒200从单晶炉中转出送入下一工序中时，在第一快换盘420的作用下，导向轴430和凹槽510脱离，此时本申请中的机械手装置在外置的转移机构下，例如在运输小车700的作用下，把晶棒200转入下一工序中。具体的，导向轴430设置在连接座410的下方两侧。需要说明的是，凹槽510的形状可以有多种形式，在一个实施例中，凹槽510的形状为U型，且开口向上可以和导向轴430对接。

进一步地，如附图1所示，导向轴430连接有安装座431，安装座431和连接座410的侧面连接，安装座431的表面设有导向锥度4311。需要说明的是，安装座431的表面设有导向锥度4311有利于在本申请中的机械手装置和外置的机械手底座500对接过程中，导向轴430和凹槽510可以快速对接，从而避免转移晶棒200过程中机械手调试时间长，工作效率低的不足。

工作原理/步骤：

如附图1-4所示，在对晶棒200转移过程中，首先通过连接组件400和外置的机械手底座500对接安装，然后在升降组件100的作用下带动夹持组件300对生长炉中的晶棒200进行夹取。当需要把晶棒200从生长炉中移开时，通过连接组件400和外置的机械手底座500脱离连接，机械手底座500以上的部分在外置的转移机构下实现晶棒200的转移；

需要说明的是，连接组件400中设有的第一快换盘420以及导向轴430，有利于使得连接组件400和机械手底座500对接过程中快速精准。

技术效果：

1、本申请实施例中，夹持组件300位于升降组件100的侧面，夹持组件300和升降组件100连接，连接组件400位于升降组件100的侧面，连接组件400和升降组件100连接，且连接组件400和夹持组件300分别位于升降组件100的两侧，晶棒200经过夹持组件300的抓取实现转移，当从单晶炉中转移多个晶棒200过程中，无需与单晶炉配套的机械手多次调试，节省时间，解决了现有技术中转移晶棒200过程中，多次调试机械手工作效率低的技术问题；达到转移晶棒200过程中，工作效率高的技术效果。

2、本申请实施例中，机械手装置还包括热量收集组件600，热量收集组件600包括罩壳610、温度传感器620、储能设备630以及转换组件640，罩壳610位于夹持组件300的外侧，且罩壳610套接夹持组件300，罩壳610和升降组件100的侧面连接；温度传感器620位于升降组件100上；储能设备630位于罩壳610中；转换组件640位于罩壳610中，转换组件640可把罩壳610收集的热能转换成电能，从而从转换组件640中转换的电能可以用于驱动运输小车700移动，有利于节省能源。

3、本申请实施例中，夹持组件300在升降组件100的作用下可抓取不同长度的晶棒200，从而当晶棒200在单晶炉中的长度不同时，夹持组件300也能够对晶棒200进行夹取，配合底托组件320位于夹爪组件310的下方，底托组件320中的第二夹爪321在第二丝杠322上靠近或者远离，使得底托组件320可以对不同尺寸的晶棒200进行承托，从而提高了机械手装置的使用范围。

4、本申请实施例中，连接组件400位于升降组件100侧面，连接组件400和升降组件100连接，通过连接组件400使得机械手装置可快速对接外置的机械手底座500，从而通过连接组件400的设置，可以快速完成电及机械结构的脱开与接合，有利于使得对单晶炉中的多个晶棒200转移时，无需长时间对机械手装置进行调试使得机械手装置和单晶炉配套，连接组件400可和不同单晶炉的机械手底座500实现快卸功能，能够一机多用，大大降低机械手装置的调试成本。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。