CN112834003A - 晶体生长炉的装料称重装置及其称量方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种晶体生长炉的装料称重装置及其称量方法，晶体生长炉的装料称重装置包括箱体、称重组件和导向机构，称重组件的至少部分位于安装空间外，称重组件包括承载平台和称重单元，承载平台通过升降机构可上下移动地设在箱体上，且与升降机构可分离地配合，称重单元用于称量承载平台上的承载重量以输出称重信息，导向机构设置在承载平台和箱体之间，导向机构包括滑轨和滑块，滑轨设在箱体上且沿上下方向延伸，滑块设在承载平台上且与滑轨滑动配合。根据本发明的晶体生长炉的装料称重装置，可以在晶体生长炉装料过程中实现对物料的准确称量，尤其可以满足较大质量/体积的原料的精准测量，且提升了装料效率，避免了物料的二次污染。
Description
技术领域
本发明涉及晶体生长装料技术领域，尤其是涉及一种晶体生长炉的装料称重装置及其称量方法。
背景技术
在晶体生长过程中，每次每炉单晶硅的原料装料量约在400kg左右，但其掺杂剂(母合金)的质量误差在控制在0.01kg左右。而现有市场上的称重设备主要分为两种，一种精度高，但只能适用于质量/体积较小的产品；一种可称重质量/体积较大的产品，但精度低。且由于半导体装料需要的工作环境洁净度较高。因此，目前在单晶炉的装料过程中，只能通过人工称取原料，在单晶炉的装料过程中，由于市场上采购的半导体硅料都是采用标准重量的包装，作业人员先通过袋数人工用计算器等进行统计重量，在利用称重装置来凑齐不足一袋的尾数。掺杂剂(母合金)则利用高精度的天平先称取，然后在放入坩埚的指定位置。在这种情况下，称重和装料需要多人配合，且极易造成二次污染。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种晶体生长炉的装料称重装置，所述装料称重装置可以在晶体生长炉装料过程中实现对物料的准确称量，尤其可以满足较大质量/体积的原料的精准测量，且提升了装料效率，避免了物料的二次污染。
本发明还提出一种装料称重装置的称量方法。
根据本发明第一方面的晶体生长炉的装料称重装置，包括：箱体，所述箱体内限定出安装空间，所述安装空间的一侧具有开口；称重组件，所述称重组件设在所述开口处且所述称重组件的至少部分位于所述安装空间外，所述称重组件包括承载平台和称重单元，所述承载平台适于承载所述晶体生长炉的装料组件，所述承载平台通过升降机构可上下移动地设在所述箱体上，且与所述升降机构可分离地配合，所述称重单元用于称量所述承载平台上的承载重量并输出称重信息；导向机构，所述导向机构设置在所述承载平台和所述箱体之间，所述导向机构包括：滑轨，所述滑轨设在所述箱体上且沿上下方向延伸；滑块，所述滑块设在所述承载平台上且与所述滑轨滑动配合。
根据本发明的晶体生长炉的装料称重装置，可以在晶体生长炉装料过程中实现对物料的准确称量，满足晶体生长中的不同重量的装料需求，称量过程简单、便捷，节省人力，提升了称量效率和装料效率，有利于提升晶体生长炉的产能效率，且减少了投料期间的污染源，避免了物料的二次污染，保证了晶体的品质。
在一些实施例中，所述承载平台悬臂安装在所述箱体上。
在一些实施例中，所述承载平台包括：安装板，所述安装板通过所述升降机构设在所述箱体上；称重托盘，所述称重托盘设在所述安装板上；任选地，所述称重托盘上设有防滑垫；任选地，所述安装板悬臂安装在所述开口处；任选地，所述称重托盘周边设有防撞条。
在一些实施例中，所述装料称重装置适于通过膨胀螺栓固定于地面上。
在一些实施例中，所述装料称重装置还包括：防护罩，所述防护罩可伸缩地连接在所述开口的上边沿和所述承载平台之间，以用于遮挡所述开口。
在一些实施例中，所述开口形成为方形开口，所述防护罩的左右两侧边缘分别延伸至所述开口的左右两侧边沿，且与所述开口的左右两侧边沿对应滑动配合。
在一些实施例中，所述箱体的外表面涂覆有烤漆层。
在一些实施例中，所述装料称重装置还包括：防护罩，所述防护罩可伸缩地连接在所述开口的上边沿和所述承载平台之间，以用于遮挡所述开口。
在一些实施例中，所述开口形成为方形开口，所述防护罩的左右两侧边缘分别延伸至所述开口的左右两侧边沿，且与所述开口的左右两侧边沿对应滑动配合。
在一些实施例中，所述称重单元包括至少一个称重传感器和称重处理模块，所述称重处理模块用于根据所述称重传感器输出的称重信号确定所述称重信息，所述装料称重装置还包括去皮控制模块，所述去皮控制模块用于生成去皮信号，所述称重处理模块用于接收并根据所述去皮信号来置零所述称重信息以执行去皮操作；任选地，所述称重传感器为四个且呈多行多列对称布置；任选地，所述承载平台形成为方形结构，四个所述称重传感器分别对应所述承载平台的四个边角设置，其中相邻两个所述称重传感器之间的距离大于所述承载平台对应边沿的长度的一半。
在一些实施例中，所述装料称重装置还包括：显示组件，所述显示组件设在所述箱体上，所述显示组件与所述称重单元相连以用于显示所述称重信息；任选地，所述显示组件通过铰链机构与所述箱体活动相连。
在一些实施例中，所述装料称重装置还包括：调整控制模块，所述调整控制模块用于根据设定称重信息控制所述升降机构，使得所述称重组件处于不同的高度位置进行称量；任选地，所述调整控制模块预设有多个重量参考范围和多个高度位置，所述调整控制模块用于根据所述设定称重信息所处的所述重量参考范围控制所述升降机构，使得所述称重组件处于与所述设定称重信息所处的所述重量参考范围对应的所述高度位置。
根据本发明第二方面的装料称重装置的称量方法，所述装料称重装置为根据本发明上述第一方面实施例的晶体生长炉的装料称重装置，所述称量方法包括以下步骤：S1：控制所述承载平台向下移动至第一位置，将所述装料组件放置在所述承载平台上；S2：控制所述承载平台带动所述装料组件向上移动至第二位置，并控制所述承载平台与所述升降机构分离以使所述称重机构进行称量；S3：向所述装料组件内装入物料，直至所述物料的重量达到目标值；S4：控制所述承载平台与所述升降机构配合，并控制所述承载平台向下移动至所述第一位置，将所述装料组件和所述物料自所述承载平台上移离。
根据本发明的装料称重装置的称量方法，可以在晶体生长炉装料过程中实现对物料的准确称量，尤其可以满足较大质量/体积的原料的精准测量，实现了称量过程和装料过程的合并，称量过程简单、便捷，节省人力，提升了称量效率和装料效率，且减少了投料期间的污染源，避免了物料的二次污染，保证了晶体的品质。
在一些实施例中，所述称重单元包括称重传感器和称重处理模块，所述称重处理模块用于根据所述称重传感器输出的称重信号确定所述称重信息，所述装料称重装置还包括去皮控制模块，所述去皮控制模块用于生成去皮信号，所述称重处理模块用于接收并根据所述去皮信号来置零所述称重信息以执行去皮操作，所述称量方法还包括：在所述步骤S2和所述步骤S3之间，所述去皮控制模块生成所述去皮信号，以使所述称重处理模块执行去皮操作；任选地，所述装料称重装置具有去皮操作部，通过操作去皮操作部以使所述去皮控制模块生成所述去皮信号。
在一些实施例中，所述箱体上设有指示灯，所述指示灯用于显示所述承载平台与所述升降机构之间的配合状态。
在一些实施例中，所述装料组件适于放置于装料运输车上，在所述步骤S1中，将所述装料运输车推到所述承载平台上，在所述步骤S4中，将所述装料运输车推离所述承载平台。
在一些实施例中，所述称量方法包括以下步骤：在所述步骤S2之前，输入设定称重信息；在所述步骤S2中，根据所述设定称重信息所处的重量参考范围控制所述承载平台带动所述装料组件向上移动至与所述设定称重信息所处的重量参考范围对应的所述第二位置，其中，所述设定称重信息的数值越大，所述第二位置的高度越低。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是根据本发明一个实施例的装料称重装置的示意图；
图2是图1中所示的装料称重装置的又一个示意图；
图3是图1中所示的装料称重装置的另一个示意图；
图4是图1中所示的装料称重装置的再一个示意图；
图5是图1中所示的装料称重装置的称重单元、显示组件和去皮控制模块的连接示意图；
图6是根据本发明一个实施例的称量方法的流程示意图；
图7是根据本发明另一个实施例的称量方法的流程示意图。
附图标记：
装料称重装置100、
箱体1、安装空间10、开口10a、
称重组件2、
承载平台21、安装板211、称重托盘212、防滑垫213、
称重单元22、称重传感器221、称重处理模块222、
显示组件3、基业箱4、操作面板41、去皮控制模块5、
升降机构6、导向机构7、滑轨71、铰链机构8、防护罩9。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的可应用于性和/或其他材料的使用。
下面，参考附图描述根据本发明第一方面实施例的晶体生长炉的装料称重装置100。其中，晶体生长炉可以为单晶炉、碳化硅生长炉、或蓝宝石生长炉，但不限于此。
如图1-图4所示，装料称重装置100包括箱体1和称重组件2，箱体1具有良好的结构强度和稳定性，从而承载能力良好，便于实现装料称重装置100的较大重量的称重需求，箱体1内限定出安装空间10，安装空间10的一侧具有开口10a，称重组件2设在开口10a处，且称重组件2的至少部分位于安装空间外，则在使用过程中，可以减少对安装空间10的污染，同时便于避免放置在称重组件2上的装料组件与箱体1发生干涉，有效实现了大体积装料组件的称量。
称重组件2包括承载平台21，承载平台21适于承载晶体生长炉的装料组件，例如晶体生长炉为单晶炉时，承载平台21适于承载单晶炉的坩埚，坩埚用于盛装物料；承载平台21通过升降机构6可上下移动地设在箱体1上，且承载平台21与升降机构6可分离地配合，则承载平台21与升降机构6配合时，承载平台21可以通过升降机构6相对箱体1上下移动，此时升降机构6对承载平台21施加支撑力，而承载平台21与升降机构6分离时，承载平台21无法相对箱体1上下移动，此时升降机构6未对承载平台21施加作用力。
如图4所示，称重组件2还包括称重单元22，称重单元22用于称量承载平台21上的承载重量并输出称重信息。
如图1所示，承载平台21和箱体1之间设有导向机构7，导向机构7包括滑轨71和滑块，滑轨71设在箱体1上，且滑轨71沿上下方向延伸，滑块设在承载平台21上，例如滑块可以设在承载平台21的安装板211上，且滑块与滑轨71滑动配合，则滑块可以沿滑轨71的延伸方向相对滑轨71上下移动，由于原料重量较大，在称料过程中，导向机构7使得承载平台21承载着装料组件直线上下，保持装料组件的稳定性，从而保证了结果的稳定性，以满足较大质量原料的称量需求。
由此，当装料称重装置100用于称量时，例如用于称量重量为目标值的物料，可以将装料组件置于承载平台21上，而后通过升降机构6带动承载平台21向上移动，使得装料组件完全脱离承载平台21的放置面例如地面，从而整个装料组件的重量只作用在承载平台21上，即仅依靠承载平台21支撑装料组件，保证称重单元22称量的准确性，同时可以适用于不同结构的装料组件，例如对于不同结构的装料组件而言，上升至使得装料组件的重量只作用在承载平台21上的高度位置可能不同，从而有利于提升装料称重装置100的适用性；而且，通过升降机构6可以将承载平台21向下带动至一定高度位置，便于作业人员快速将装料组件放置在承载平台21上，且通过升降机构6可以将装料组件向上带动至一定高度位置，便于后续装料操作。而后，可以在装料组件内加入物料以进行装料操作，直至装料组件内的物料达到目标值即可，再通过升降机构6带动承载平台21向下移动，以便于将装料组件和物料移离承载平台21。
显然，整个称量过程操作简单、便捷，在装料称重装置100的称量范围内，可以实现任意重量物料的称量，满足了晶体生长中的不同装料需求，不仅可以填装固定标准重量的物料，还可以填装其他任意重量的物料，同时无需人力进行计算、统计等，也无需多名作业人员相互配合，可以节省人力，提升称量效率，且避免了人工称重时易产生的误差；相对于一些技术采用人工装料，需要经过称重和装料两个环节，容易造成二次污染，而本申请中的装料称重装置100，可以将装料过程和称量过程合并，有效减少了投料期间接触的污染源，避免了二次污染。
此外，装料称重装置100自身具有良好的承载能力和称量稳定性，尤其对于较大的质量/体积的物体的称量，也可以保持其稳定性，保证称重结果的精确。
根据本发明实施例的晶体生长炉的装料称重装置100，可以在晶体生长炉装料过程中实现对物料的准确称量，满足晶体生长中的不同重量的装料需求，称量过程简单、便捷，节省人力，提升了称量效率和装料效率，有利于提升晶体生长炉的产能效率，且减少了投料期间的污染源，避免了物料的二次污染，保证了晶体的品质。
在一些实施例中，如图4所示，承载平台21悬臂安装在箱体1上，则承载平台21的一端与箱体1相连，箱体1可以通过对承载平台21的上述一端施加作用力来支撑整个承载平台21，有利于简化承载平台21的安装，且承载平台21可以为装料组件提供较大的装卸空间，以进一步满足较大体积原料的称量需求，便于装料组件快速置于承载平台21上、或自承载平台21上移离。
在一些实施例中，如图1-图4所示，承载平台21包括安装板211和称重托盘212，安装板211通过升降机构6设在箱体1上，安装板211可以为装料组件提供较大的支撑面积，称重托盘212设在安装板211上，称重托盘212可以使得静态货物转变为动态货物，方便了较大质量/体积的装料组件的装卸、运输，有利于提升称量效率。
可选地，称重托盘212的用于放置装料组件的表面进行拉丝处理，有利于增大装料组件与称重托盘212之间的摩擦力，保证装料组件稳定放置在称重托盘212上。
可选地，在图3的示例中，称重托盘212上设有防滑垫213，半导体装料组件一般为外表面光滑的坩埚，防滑垫213可以避免装料组件在称重托盘212上相对称重托盘212易移动，保证了装料组件稳定置于称重托盘212上，以提升称量便利性。
例如，在图3的示例中，防滑垫213为两个，每个防滑垫213形成为长条形结构，两个防滑垫213平行设置且沿垂直于防滑垫213延伸的方向间隔设置。当然，防滑垫213的数量以及布置方式不限于此。
可选地，称重托盘212周边设有防撞条，防撞条可以沿称重托盘212周边的延伸方向延伸，以避免装料组件与称重托盘212碰撞而发生损坏，避免影响称重单元22因受到冲击而影响称量准确性。其中，防撞条可选为特氟龙镶条件。
在一些实施例中，如图3和图4所示，安装板211悬臂安装在箱体1上，则安装板211的一端与箱体1相连，箱体1可以通过对安装板211的上述一端施加作用力来支撑整个安装板211，有利于简化安装板211的安装，且承载平台21可以为装料组件提供较大的装卸空间，便于装料组件快速置于承载平台21上、或自承载平台21上移离。
例如，在图3和图4的示例中，安装板211形成为方形板状结构，安装板211的长度一端与箱体1相连，使得安装板211悬臂安装在开口10a处，则开口10a可以对安装板211的移动起到避让作用。当然，安装板211的形状不限于此。
在一些实施例中，装料称重装置100适于通过膨胀螺栓固定于地面上，以保证装料称重装置100可靠安装于地面上，实现装料称重装置100的稳定放置，避免装料称重装置100倾倒，有利于进一步提升装料称重装置100的称量稳定性，确保较大重量放置在装料称重装置100上时，装料称重装置100不会发生晃动，以实现稳定称量，提升称量精度。例如，装料称重装置100可以包括底座，底座的底部可以预留多个安装位置，以用于将装料称重装置100固定于地面上。
可以理解的是，在将装料称重装置100安装于地面前，可以先通过升降机构6将承载平台21向上移动至最高位置，以便于保证在搬运过程中、承载平台21不会受到外力碰撞，避免称重单元22损坏。
此外，用于安装装料称重装置100的地面需要具有一定的水平平整度，可以用标准水平仪进行测量和调整，以确保装料称重装置100的称重单元22的测量精度。
在一些实施例中，如图2所示，装料称重装置100还包括防护罩9，防护罩9用于遮挡开口10a，可以避免装料称重装置100使用过程中，物料进入箱体1内，以保证安装空间10的洁净，使得装置称重装置100可以更好地适用于半导体级别区域(百级区)的环境需求，同时方便了装料称重装置100的维护。其中，防护罩9可伸缩地连接在开口10a的上边沿和承载平台21之间，则承载平台21在上下移动过程中，承载平台21与开口10a的上边沿之间的距离发生改变，由于防护罩9可伸缩，则防护罩9可以很好地适应承载平台21与开口10a的上边沿之间距离的变化，使得防护罩9始终遮挡开口10a，从而进一步提升了装置称重装置100对环境的适应能力。
可选地，防护罩9可以为风琴防护罩9，使得防护罩9具有良好的伸缩变形能力。
在一些实施例中，如图1所示，开口10a形成为方形开口，防护罩9的左右两侧边缘分别延伸至开口10a的左右两侧边沿，防护罩9的左右两侧边缘与开口10a的左右两侧边沿对应滑动配合，则防护罩9的左侧边缘延伸至与开口10a的左侧边沿滑动配合，防护罩9的右侧边缘延伸至与开口10a的右侧边沿滑动配合，以保证防护罩9有效遮挡开口10a，进一步提升了装料称重装置100对应环境的适应性。
在一些实施例中，箱体1的外表面涂覆有烤漆层，使得装料称重装置100可在百级区操作，而不污染环境。
在一些实施例中，如图1-图4所示，装料称重装置100的基业箱4的一部分设在安装空间10内，则箱体1可以对基业箱4起到一定保护作用，保证基业箱4使用可靠。基业箱4可以包括操作面板41，操作面板41可以设在安装空间10外，以便作业人员通过操控操作面板41完成称量。
如图1-图4所示，安装空间10的一侧(例如，图2和图3中的前侧)具有开口10a，承载平台21安装在开口10a处，便于实现承载平台21具有较大的安装空间，有利于提升承载平台21于箱体1的组装效率。
在一些实施例中，如图5所示，称重单元22包括至少一个称重传感器221和称重处理模块222，称重传感器221用于根据所述承载平台21上的承载重量来输出相应的称重信号，称重处理模块222与称重传感器221通信，例如，称重处理模块222于称重传感器221电连接，称重处理模块222用于根据称重传感器221输出的称重信号确定称重信息并输出称重信息。
如图5所示，装料称重装置100还包括去皮控制模块5，去皮控制模块5用于生成去皮信号，称重处理模块222还与去皮控制模块5通信，例如称重处理模块222与去皮控制模块5电连接，称重处理模块222用于接收去皮控制模块5发出的去皮信号，且称重处理模块222用于根据该去皮信号来置零称重信息以执行去皮操作，便于作业人员直接获取物料的重量，无需再进行计算。
可以理解的是，在执行去皮操作之后，称重处理模块222输出的称重信息为0，此时再装入物料，称重处理模块222输出的仅是装入的物料的重量。
可选地，装料称重装置100具有去皮操作部，通过操作去皮操作部以使去皮控制模块5生成去皮信号。其中，去皮操作部可以为按键，在需要去皮清零的时候，作业人员可以通过按压该按键就可以使去皮控制模块5生成去皮信号，称重处理模块222置零称重信息以使装料称重装置100实现去皮功能；当然，去皮操作部还可以为旋扭等。
可以理解的是，当称重传感器221为多个时，每个称重传感器221分别与称重处理模块222相连，此时，称重单元22可以输出一个称重信息，或者称重单元22输出多个称重信息，作业人员可以通过多个称重信息判断称重信息是否有效，有利于提升称量准确性。
可选地，称重传感器221为四个，且四个称重传感器221呈多行多列对称布置，例如四个称重传感器221可以位于方形的四个顶点处，便于保证均衡称量，有利于提升称量稳定性。
可选地，在图3的示例中，承载平台21形成为方形结构，四个称重传感器221分别对应承载平台21的四个边角设置，其中相邻两个称重传感器221之间的距离大于承载平台21对应边沿的长度的一半；例如，在承载平台21的长度方向上，对应沿承载平台21长度方向设置的两个称重传感器221之间的距离大于承载平台21长度的一半，在承载平台21的宽度方向上，对应沿承载平台21宽度方向设置的两个称重传感器221之间的距离大于承载平台21宽度的一半，则每个称重传感器221均对承载平台21有支撑作用，便于保证承载平台21的稳定性，避免较大体积/较重重量的原料置于承载平台21上时，导致承载平台21易晃动而影响称量准确性，同时，置于承载平台21上的原料具有较大的放置区域，避免对放置位置要求较高而影响称量速率。
在一些实施例中，如图1和图4所示，装料称重装置100还包括显示组件3，显示组件3设在箱体1上，显示组件3与称重单元22相连，则显示组件3可以接收称重单元22输出的称重信息，且显示组件3用于显示称重信息，作业人员可以通过显示组件3获取承载平台21上的承载重量。
可选地，在图1和图4的示例中，显示组件3通过铰链机构8与箱体1活动相连，则显示组件3可以相对箱体1转动，以改变显示组件3的朝向，便于作业人员快速获取显示组件3上显示的信息。其中，显示组件3上可以具有把手部，作业人员可以通过操作把手部实现显示组3相对箱体1的转动。
其中，铰链机构8可以为转动铰链机构8或球铰链机构8；例如，显示组件3通过转动铰链机构8与箱体1相连时，显示组件3可以绕转动铰链机构8的中心轴线相对箱体1转动，可以改变显示组件3的朝向，显示组件3通过球铰链机构8与箱体1相连时，显示组件3可以向多个方向摆动、也可以绕不同的轴线转动，使得显示组件3的朝向可以更加灵活调整，以提升装料称重装置100的适用性。
例如，在图1和图4的示例中，显示组件3设在箱体1的顶部，则箱体1不会遮挡显示组件3上的显示信息。当然，显示组件3还可以设在箱体1的其他位置，而不限于此。
可以理解的是，装料称重装置100还可以不包括显示组件3，此时称重单元22可以通过声音等方式输出称重信息，以便作业人员得知承载平台21上的承载重量；但不限于此。
在一些实施例中，装料称量装置100上具有急停按钮，当装料称量装置100出现安全故障时，作业人员可以通过操作急停按钮关闭装料称量装置100的所有功能，保证使用安全。
例如，在图1-图4的示例中，装料称量装置100可以专用于半导体行业，实现长晶硅料重量的精密测量，承载重量范围为超过400kg，且称量误差小于0.01kg。
在一些实施例中，装料称重装置100还包括调整控制模块，调整控制模块用于根据设定称重信息控制升降机构，使得称重组件处于不同的高度位置进行称量，则称重组件的称量位置与设定称重信息相匹配，有利于提升作业人员装料便利性。
其中，设定称重信息可以由用户直接或间接输入值装料称重装置100中。
例如，当设定称重信息对应的数值越大时，对应的高度位置可以越低，便于保证装料稳定性，同时可以避免装料人员长时间弯腰等，有利于加快装料速度。
可选地，调整控制模块预设有多个重量参考范围和多个高度位置，每个重量参考范围分别对应一个高度位置，调整控制模块用于根据设定称重信息所处的重量参考范围控制升降机构，使得称重组件处于与设定称重信息所处的重量参考范围对应的高度位置；例如，多个重量参考范围可以包括0～50kg、50kg～100kg、100kg～150kg、150kg～200kg等，多个高度位置可以包括第一高度位置、第二高度位置、第三高度位置、第四高度位置等，从第一高度位置到第N高度位置，对应的高度逐渐降低，设定称重信息处于第一重量参考范围0～50kg内时，第一重量参考范围与第一高度位置对应，则调整模块控制升降机构运行，使得称重组件在称量时处于第一高度位置进行称量。由此，便于保证装料高度与装料人员高度例如身高相匹配，避免装料人员长时间弯腰等，同时有利于缩短装料时间，加快装料速度。
根据本发明第二方面实施例的装料称重装置100的称量方法，装料称重装置100为根据本发明上述第一方面实施例的晶体生长炉的装料称重装置100。
如图6和图7所示，称量方法包括以下步骤：
S1：控制承载平台21向下移动至第一位置，将装料组件放置在承载平台21上，由此，可以使得承载平台21处于一定高度位置，以便于装料组件快速放置在承载平台21上。其中，第一位置可选为承载平台21可移动的最低位置、或承载平台21止抵于地面上，但不限于此。
S2：控制承载平台21带动装料组件向上移动至第二位置，并控制承载平台21与升降机构6分离以使称重单元22进行称量，由此，可以使得承载平台21处于一定高度位置，以便于后续装料操作，同时整个装料组件的重量只作用在承载平台21上，使得后续称量准确，且承载平台21与升降机构6分离后，承载平台21无法相对箱体1上下移动，此时升降机构6未对承载平台21施加作用力，而是通过称重单元22支撑承载平台21并进行称量，进一步保证称量准确性。
S3：向装料组件内装入物料，直至物料的重量达到目标值。可以理解的是，作业人员可以通过显示组件3显示的称重信息获取物料的重量；目标值可以是装料称重装置100的称量范围内的任意数值，扩大了晶体生长炉的装料重量的可取值范围，以满足晶体生长的不同装料需求，同时在称量过程中也实现了装料，从而将称量过程和装料过程合并，以避免二次污染。
S4：控制承载平台21与升降机构6配合，并控制承载平台21向下移动至第一位置，将装料组件和物料自承载平台21上移离，使得承载平台21具有合适的高度，以便于装料组件快速自承载平台21上移离。
需要说明的是，各步骤之间可以具有先后顺序，例如，步骤S1、步骤S2、步骤S3和步骤S4先后依次进行，使得步骤S1中的“将装料组件放置在承载平台21上”位于步骤S2中的“控制承载平台21带动装料组件向上移动至第二位置”之前。
根据本发明实施例的装料称重装置100的称量方法，可以在晶体生长炉装料过程中实现对物料的准确称量，满足晶体生长中的不同重量的装料需求，实现了称量过程和装料过程的合并，称量过程简单、便捷，节省人力，提升了称量效率和装料效率，且减少了投料期间的污染源，避免了物料的二次污染，保证了晶体的品质。
在一些实施例中，如图5和图7所示，称重单元22包括称重传感器221和称重处理模块222，称重处理模块222用于根据称重传感器221输出的称重信号确定称重信息，装料称重装置100还包括去皮控制模块5，去皮控制模块5用于生成去皮信号，称重处理模块222用于接收并根据去皮信号来置零称重信息以执行去皮操作。称量方法还包括：在步骤S2和步骤S3之间，去皮控制模块5生成去皮信号，以使称重处理模块222执行去皮操作，去皮之后，显示组件3上显示的称重信息为0，从而步骤S3中作业人员可以通过显示组件3上显示的称重信息直接获取装入装料组件内的物料的重量，无需进行计算，便于简化称量过程。
可以理解的是，如果称量过程中未执行去皮操作，则作业人员可以根据装物料前显示组件3显示的称重信息与装物料后显示组件3显示的称重信息计算出物料重量。
在一些实施例中，箱体1上设有指示灯，指示灯用于显示承载平台21与升降机构6之间的配合状态；例如，指示灯具有第一状态和第二状态，指示灯处于第一状态(例如指示灯亮)时，表明承载平台21与升降机构6分离，指示灯处于第二状态(例如指示灯灭)时，表明承载平台21与升降机构6配合，由此，在步骤S2中作业人员可以通过指示灯的状态得知承载平台21与升降机构6分离、称重单元22已开始进行称量，在步骤S4中作业人员可以通过指示灯的状态得知承载平台21与升降机构6配合。
可以理解的是，如果升降机构6的运行通过人工控制，则作业人员可以通过指示灯的状态控制升降机构6；例如，装置称重装置100上具有上升操作按钮和下降操作按钮，作业人员可以通过操作上升操作按钮和下降操作按钮实现承载平台21的上升和下降。当然，升降机构6的运行还可以采用电控的方式。
可选地，升降机构6包括驱动器和滚珠丝杠传动机构，便于保证升降机构6的承载能力；当然，升降机构6的结构不限于此。
在一些实施例中，装料组件适于放置于装料运输车上，作业人员可以通过推动装料运输车移动来实现装料组件的移动，使得装料组件快速移动至目标位置，提升晶体生长炉的装料速率。
由此，在步骤S1中，将装料运输车推到承载平台21上，即可实现将装料组件放置在承载平台21上的操作，在步骤S4中，将装料运输车推离承载平台21，即可实现将装料组件和物料自承载平台21上移离的操作，进一步提升了操作便利性。
在一些实施例中，称量方法还包括以下步骤：在步骤S2之前，输入设定称重信息，例如可以由作业人员输入；在步骤S2中，根据设定称重信息所处的重量参考范围控制承载平台21带动装料组件向上移动至与设定称重信息所处的重量参考范围对应的第二位置，其中，设定称重信息的数值越大，第二位置的高度越低。
由此，设定称重信息处于不同的重量参考范围，则称重组件的称量高度不同，使得两者之间取得良好的匹配性，便于保证装料高度与装料人员高度例如身高相匹配，避免装料人员长时间弯腰等，同时有利于缩短装料时间，加快装料速度。
例如，以晶体生长炉为单晶炉为例，称量方法包括：激活装料称重装置100的主电源开关；按压下降操作按钮使得承载平台21向下移动至第一位置，并将装有石英坩埚的装料运输车推导承载平台21正上方；而后，按压上升操作按钮使得承载平台21向上移动直至指示灯点亮，表明承载平台21与升降机构6分离，称重单元22开始称量；然后，按压去皮操作部，以将显示组件3当前显示的称重信息进行清零，使得去皮之后，显示组件3上显示的称重信息为0；之后，作业人员进行装料，直至显示组件3显示的称重信息达到目标值，表明石英坩埚内的物料的重量已达到目标值，此时可以按压下降操作按钮，保证指示灯关闭，承载平台21下降至第一位置时，将装料的装料运输车沿承载平台21的长度方向推出，以完成装料称量过程。
根据本发明实施例的装料称重装置100的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”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发明和简化描述，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发明的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (15)
1.一种晶体生长炉的装料称重装置，其特征在于，包括：
箱体，所述箱体内限定出安装空间，所述安装空间的一侧具有开口；
称重组件，所述称重组件设在所述开口处且所述称重组件的至少部分位于所述安装空间外，所述称重组件包括承载平台和称重单元，所述承载平台适于承载所述晶体生长炉的装料组件，所述承载平台通过升降机构可上下移动地设在所述箱体上，且与所述升降机构可分离地配合，所述称重单元用于称量所述承载平台上的承载重量并输出称重信息；
导向机构，所述导向机构设置在所述承载平台和所述箱体之间，所述导向机构包括滑轨和滑块，所述滑轨设在所述箱体上且沿上下方向延伸，所述滑块设在所述承载平台上且与所述滑轨滑动配合。
2.根据权利要求1所述的晶体生长炉的装料称重装置，其特征在于，所述承载平台悬臂安装在所述箱体上。
3.根据权利要求1所述的晶体生长炉的装料称重装置，其特征在于，所述承载平台包括：
安装板，所述安装板通过所述升降机构设在所述箱体上；
称重托盘，所述称重托盘设在所述安装板上；
任选地，所述称重托盘上设有防滑垫；
任选地，所述安装板悬臂安装在所述开口处；
任选地，所述称重托盘周边设有防撞条。
4.根据权利要求1所述的晶体生长炉的装料称重装置，其特征在于，所述装料称重装置适于通过膨胀螺栓固定于地面上。
5.根据权利要求1所述的晶体生长炉的装料称重装置，其特征在于，还包括：
防护罩，所述防护罩可伸缩地连接在所述开口的上边沿和所述承载平台之间，以用于遮挡所述开口。
6.根据权利要求5所述的晶体生长炉的装料称重装置，其特征在于，所述开口形成为方形开口，所述防护罩的左右两侧边缘分别延伸至所述开口的左右两侧边沿，且与所述开口的左右两侧边沿对应滑动配合。
7.根据权利要求1所述的晶体生长炉的装料称重装置，其特征在于，所述箱体的外表面涂覆有烤漆层。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的晶体生长炉的装料称重装置，其特征在于，所述称重单元包括至少一个称重传感器和称重处理模块，所述称重处理模块用于根据所述称重传感器输出的称重信号确定所述称重信息，
所述装料称重装置还包括去皮控制模块，所述去皮控制模块用于生成去皮信号，所述称重处理模块用于接收并根据所述去皮信号来置零所述称重信息以执行去皮操作；
任选地，所述称重传感器为四个且呈多行多列对称布置；
任选地，所述承载平台形成为方形结构，四个所述称重传感器分别对应所述承载平台的四个边角设置，其中相邻两个所述称重传感器之间的距离大于所述承载平台对应边沿的长度的一半。
9.根据权利要求1所述的晶体生长炉的装料称重装置，其特征在于，还包括：
显示组件，所述显示组件设在所述箱体上，所述显示组件与所述称重单元相连以用于显示所述称重信息；
任选地，所述显示组件通过铰链机构与所述箱体活动相连。
10.根据权利要求1所述的晶体生长炉的装料称重装置，其特征在于，还包括：
调整控制模块，所述调整控制模块用于根据设定称重信息控制所述升降机构，使得所述称重组件处于不同的高度位置进行称量；
任选地，所述调整控制模块预设有多个重量参考范围和多个高度位置，所述调整控制模块用于根据所述设定称重信息所处的所述重量参考范围控制所述升降机构，使得所述称重组件处于与所述设定称重信息所处的所述重量参考范围对应的所述高度位置。
11.一种装料称重装置的称量方法，其特征在，所述装料称重装置为根据权利要求1-10中任一项所述的晶体生长炉的装料称重装置，所述称量方法包括以下步骤：
S1：控制所述承载平台向下移动至第一位置，将所述装料组件放置在所述承载平台上；
S2：控制所述承载平台带动所述装料组件向上移动至第二位置，并控制所述承载平台与所述升降机构分离以使所述称重单元进行称量；
S3：向所述装料组件内装入物料，直至所述物料的重量达到目标值；
S4：控制所述承载平台与所述升降机构配合，并控制所述承载平台向下移动至所述第一位置，将所述装料组件和所述物料自所述承载平台上移离。
12.根据权利要求11所述的装料称重装置的称量方法，其特征在于，所述称重单元包括称重传感器和称重处理模块，所述称重处理模块用于根据所述称重传感器输出的称重信号确定所述称重信息，所述装料称重装置还包括去皮控制模块，所述去皮控制模块用于生成去皮信号，所述称重处理模块用于接收并根据所述去皮信号来置零所述称重信息以执行去皮操作，
所述称量方法还包括：
在所述步骤S2和所述步骤S3之间，所述去皮控制模块生成所述去皮信号，以使所述称重处理模块执行去皮操作；
任选地，所述装料称重装置具有去皮操作部，通过操作去皮操作部以使所述去皮控制模块生成所述去皮信号。
13.根据权利要求11所述的装料称重装置的称量方法，其特征在于，所述箱体上设有指示灯，所述指示灯用于显示所述承载平台与所述升降机构之间的配合状态。
14.根据权利要求11所述的装料称重装置的称量方法，其特征在于，所述装料组件适于放置于装料运输车上，
在所述步骤S1中，将所述装料运输车推到所述承载平台上，
在所述步骤S4中，将所述装料运输车推离所述承载平台。
15.根据权利要求11所述的装料称重装置的称量方法，其特征在于，所述称量方法包括以下步骤：
在所述步骤S2之前，输入设定称重信息；
在所述步骤S2中，根据所述设定称重信息所处的重量参考范围控制所述承载平台带动所述装料组件向上移动至与所述设定称重信息所处的重量参考范围对应的所述第二位置，其中，所述设定称重信息的数值越大，所述第二位置的高度越低。
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