CN103132136B - 用于蓝宝石长晶炉中的晶体取出机构 - Google Patents

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Abstract

本发明用于蓝宝石长晶炉中的晶体取出机构解决了现有技术中蓝宝石长晶炉采用可旋转式竖直提拉装置长期使用容易导致倾斜或弯曲的发生的问题,通过将竖直提拉装置固定在又上衍架结构、下衍架结构及导柱构成的平衡框架内，在平衡式框架结构中引用了机械中的桁架结构理念，受力特点是结构内力只有轴力，而没有弯矩和剪力。这一受力特性反映了实际结构的主要因素，轴力称桁架的主内力。有效避免了蓝宝石提拉装置长期使用易出现形变的问题。

Description

用于蓝宝石长晶炉中的晶体取出机构
技术领域
本发明公开了一种用于长晶炉中的晶体取出装置，尤其涉及一种用于蓝宝石长晶炉中的晶体取出机构。
背景技术
蓝宝石生长工艺中考虑到吊装热场时的频繁调试及取出晶体时必然要将炉体上部分空间净空，在需要打开移走时要用电机或手轮将其升至一定高度后朝一个方向移开。现有蓝宝石生长炉设备生产厂商都普遍采了用可旋转式竖直提拉装置。
传统提拉装置主要依靠侧壁支撑起提拉装置，多呈“倒L”形，在长期使用过程后受热受力后变形量大，侧壁受力成倍加大会导致倾斜或弯曲的发生，即便是细微的形变也会使提拉装置偏离原来的中心轴方向，从而造成炉内晶体由于受热场内温度梯度不对称均匀而生长出诸多缺陷甚至破碎。
现有技术中采用增加悬臂材料横截面的方法来弥补这种缺陷，但随着工艺的进步和市场需要更大公斤数晶体的产出，一味地单一增加材料横截面重量的方法是远远不够的。
发明内容
本发明公开了一种用于蓝宝石长晶炉中的晶体取出机构，用以解决现有技术中蓝宝石长晶炉采用可旋转式竖直提拉装置长期使用容易导致倾斜或弯曲的发生的问题。
本发明的上述目的是通过以下技术方案实现的：
一种用于蓝宝石长晶炉中的晶体取出机构，其中，包括一上衍架结构、一下衍架结构；所述上衍架结构为一水平设置的矩形上层板，所述下衍架结构具体包括：一水平设置的矩形下层板及一水平设置在所述下层板上方的矩形中层板；所述上衍架结构与所述下衍架结构通过四根导柱连接；所述上板层、所述中板层、所述下板层中间设有中心通孔；一竖直提拉装置固定安装在所述中心通孔内。
如上所述的用于蓝宝石长晶炉中的晶体取出机构，其中，所述竖直提拉装置具体包括：一提拉系统、一轴套、一提拉杆，所述轴套竖直固定在所述上层板与所述中层板的中心通孔内，且所述轴套的底部置于所述下层板的上方，所述提拉杆的上半部分置于所述轴套内，所述提拉杆的下半部分伸出所述轴套置于所述中层板与所述下层板之间。
如上所述的用于蓝宝石长晶炉中的晶体取出机构，其中，所述上层板包括两层从上之下依次水平设置的矩形板层：第一矩形板层、第二矩形板层。
如上所述的用于蓝宝石长晶炉中的晶体取出机构，其中，两丝杠设置在所述上层板与所述中层板之间，且所述两丝杠设置在所述竖直提拉装置的两侧。
如上所述的用于蓝宝石长晶炉中的晶体取出机构，其中，所述下衍架结构下方设有滑轨。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明用于蓝宝石长晶炉中的晶体取出机构解决了现有技术中蓝宝石长晶炉采用可旋转式竖直提拉装置长期使用容易导致倾斜或弯曲的发生的问题,通过将竖直提拉装置固定在又上衍架结构、下衍架结构及导柱构成的平衡框架内，在平衡式框架结构中引用了机械中的桁架结构理念，受力特点是结构内力只有轴力，而没有弯矩和剪力。这一受力特性反映了实际结构的主要因素，轴力称桁架的主内力。有效避免了蓝宝石提拉装置长期使用易出现形变的问题。
附图说明
图1是本发明用于蓝宝石长晶炉中的晶体取出机构的结构示意图；
图2是本发明用于蓝宝石长晶炉中的晶体取出机构的结构侧视图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步的说明：
图1是本发明用于蓝宝石长晶炉中的晶体取出机构的结构示意图，图2是本发明用于蓝宝石长晶炉中的晶体取出机构的结构侧视图，请参见图1、图2，一种用于蓝宝石长晶炉中的晶体取出机构，其中，包括一上衍架结构、一下衍架结构；所述上衍架结构为一水平设置的矩形上层板101，所述上层板101包括两层从上之下依次水平设置的矩形板层：第一矩形板层、第二矩形板层。第一矩形板层与第二矩形板层的形状相同，第一矩形板层固定安装在第二矩形板层的正上方，通过设置第一矩形板层与第二矩形板层使得上衍架结构更加坚固。
本发明的所述下衍架结构具体包括：一水平设置的矩形下层板20及一水平设置在所述下层板上方的矩形中层板102；矩形中层板102固定安装在矩形下层板20的上方，矩形上层板101、矩形中层板102、矩形下层板20的形状与大小均相同。
本发明的所述上衍架结构与所述下衍架结构通过四根导柱10连接；进一步的，矩形上层板101与矩形中层板102的四角采用了四根导柱10连接，四根导柱10有滑动导向功能又是上下桁架结构中的连接体。比起单一的板层来说这种结构更为紧凑坚固，其受力更好。
本发明的所述上板层、所述中板层、所述下板层中间设有中心通孔；一竖直提拉装置40安装在所述中心通孔内。
本发明的所述竖直提拉装置40具体包括：一提拉系统401、一轴套402、一提拉杆403，提拉系统401用于对提拉杆403产生提拉力，所述轴套402竖直固定在所述上层板101与所述中层板102的中心通孔内，且所述轴套402的底部置于所述中层板102的上方，所述提拉杆403的上半部分置于所述轴套402内，所述提拉杆403的下半部分伸出所述轴套402置于所述中层板102与所述下层板20之间。全新竖直提拉装置40可沿垂直方向调节坩锅位置（范围+/- 50mm）；维持称重精度（<1克）的同时，全面提升了对垂直温度梯度精度问题的抗干扰能力和完全无视水平位移所带来的偏移所带来的对工艺技术及晶体成品良率的致命影响。
本发明的两丝杠设置在所述上层板与所述中层板之间，且所述两丝杠50设置在所述竖直提拉装置40的两侧。中心孔附近对称的一左一右两根丝杠50保证了中间的板层在移动中一直是保持平衡平行。
本发明的所述下衍架结构下方设有滑轨60。平衡式框架结构由于无法实现旋转，采用了平移结构，将其安装在滑轨60之上。这样在可以实现轻松移动框架结构的同时也可以充分腾空炉体的上方空间，甚至比原来的空间还要开阔，如此便于吊装热场及取出晶体，达到和悬臂一样的功能使用性。
本发明的框架结构置于炉体炉盖之上后打开炉盖的过程与同样传统的“倒L”形侧壁提拉装置在完成生长过程后的开盖方法：以侧壁支柱为轴向外水平旋转160°~ 180°不同，吊装结构开炉盖则依靠在安装在炉体上部的两根滑轨来实现，只需提升起炉盖再向后轻松水平位移即可。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明用于蓝宝石长晶炉中的晶体取出机构解决了现有技术中蓝宝石长晶炉采用可旋转式竖直提拉装置长期使用容易导致倾斜或弯曲的发生的问题,通过将竖直提拉装置固定在又上衍架结构、下衍架结构及导柱构成的平衡框架内，在平衡式框架结构中引用了机械中的桁架结构理念，受力特点是结构内力只有轴力，而没有弯矩和剪力。这一受力特性反映了实际结构的主要因素，轴力称桁架的主内力。有效避免了蓝宝石提拉装置长期使用易出现形变的问题。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (5)

1.一种用于蓝宝石长晶炉中的晶体取出机构，其特征在于，包括一上衍架结构、一下衍架结构；所述上衍架结构为一水平设置的矩形上层板，所述下衍架结构具体包括：一水平设置的矩形下层板及一水平设置在所述下层板上方的矩形中层板；所述上衍架结构与所述下衍架结构通过四根导柱连接；所述上板层、所述中板层、所述下板层中间设有中心通孔；一垂直提拉装置固定安装在所述中心通孔内。
2.根据权利要求1所述的用于蓝宝石长晶炉中的晶体取出机构，其特征在于，所述垂直提拉装置具体包括：一提拉系统、一轴套、一提拉杆，所述轴套竖直固定在所述上层板与所述中层板的中心通孔内，且所述轴套的底部置于所述下层板的上方，所述提拉杆的上半部分置于所述轴套内，所述提拉杆的下半部分伸出所述轴套置于所述中层板与所述下层板之间。
3.根据权利要求1所述的用于蓝宝石长晶炉中的晶体取出机构，其特征在于，所述上层板包括两层从上至下依次水平设置的矩形板层：第一矩形板层、第二矩形板层。
4.根据权利要求1所述的用于蓝宝石长晶炉中的晶体取出机构，其特征在于，两丝杠设置在所述上层板与所述中层板之间，且所述两丝杠设置在所述垂直提拉装置的两侧。
5.根据权利要求1~4任一所述的用于蓝宝石长晶炉中的晶体取出机构，其特征在于，所述下衍架结构下方设有滑轨。
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