CN115354389A - 晶体生长炉坩埚驱动轴预对中装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种晶体生长炉坩埚驱动轴预对中装置及其控制方法，其中预对中装置包括：具有承载面的基座本体；承载面上可转动地设有坩埚驱动轴，第一轴线的方向为第一方向；坩埚驱动轴的顶端同轴设有透光结构；籽晶直拉杆，籽晶直拉杆沿所述第一方向具有第一端和第二端，靠近第一端侧设有旋转平台，籽晶直拉杆可转动地设于旋转平台，旋转平台的一端通过驱动机构与支架本体的顶端连接；第二端为半球形；激光组件设于第二端的最底端，用于向透光结构发射激光，激光在透光结构上形成激光点；摄像组件设于坩埚驱动轴内靠近透光结构端，用于获取具有激光点的透光结构的图像信息；当判断激光点不在透光结构的中心时，驱动籽晶直拉杆移动。

Description

晶体生长炉坩埚驱动轴预对中装置及其控制方法

技术领域

本申请涉及晶体生长技术领域，具体涉及一种晶体生长炉坩埚驱动轴预对中装置及其控制方法。

背景技术

直拉式单晶炉是生产太阳能电池用单晶硅和集成电路及单晶硅的主要设备，随着太阳能电池硅材料的尺寸越来越大，以及集成电路对单晶材料的品质要求越来越高，与之相对应的单晶生长设备的自动化程度和长期使用的稳定性提出了更高的要求。在晶体生长过程中，坩埚居中地固定至坩埚旋转基座，籽晶居中地固定至籽晶旋转杆，坩埚以及容纳在坩埚中的多晶硅材料会随着坩埚旋转基座一起旋转，籽晶会随籽晶杆一起沿与坩埚旋转相反的方向旋转。为了确保单晶硅棒的生长质量，对籽晶中心度的要求很高，也就是说籽晶在旋转过程中应始终处于坩埚的中心，否则会在引晶的过程中会导致生长界面不均匀，会造成后期生长的单晶硅棒的质量下降，甚至造成长晶的失败，因此，直拉法形成单晶硅棒的关键步骤之一是保证坩埚旋转基座的旋转轴与籽晶旋转杆的旋转轴同轴，已确保拉晶阶段籽晶在旋转或位移过程中始终处于坩埚中心。

目前拉晶炉仅在最初阶段对籽晶旋转杆和坩埚旋转基座进行轴线对位调整，采用的方法是用铅锤连接在籽晶杆上，以铅锤为标准，通过测量铅锤尖部与坩埚内壁之间的距离来调整坩埚位置来保证籽晶杆与坩埚同心；还有一种方法是利用激光投射在坩埚轴上，通过人眼观察激光是否在坩埚轴的中心来判断坩埚和籽晶杆是否同心；以上的方案只能进行粗略的评估和调整，误差较大。

发明内容

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，本申请旨在提供一种晶体生长炉坩埚驱动轴预对中装置及其控制方法。

第一方面，本申请提出一种晶体生长炉坩埚驱动轴预对中装置，包括：

基座本体，所述基座本体具有承载面；

坩埚驱动轴，所述坩埚驱动轴沿第一轴线可转动地设于所述承载面，所述第一轴线的方向为第一方向；所述坩埚驱动轴的顶端同轴设有透光结构；

支架本体，所述支架本体设于所述承载面上，所述支架本体的延伸方向平行于所述第一方向；

籽晶直拉杆，所述籽晶直拉杆具有第一端和第二端，靠近所述第一端侧设有旋转平台，所述籽晶直拉杆可转动地设于所述旋转平台，所述旋转平台的一端通过驱动机构与所述支架本体的顶端连接；所述第二端为半球形；

激光组件，所述激光组件设于所述第二端的最底端，所述激光组件用于向所述透光结构发射激光，激光束的方向为平行于所述第一方向，激光在所述透光结构上形成激光点；

摄像组件，所述摄像组件设于所述坩埚驱动轴内靠近所述透光结构端，所述摄像组件用于获取具有激光点的所述透光结构的图像信息；

控制组件，所述控制组件与所述摄像组件连接，用于判断所述激光点是否与所述透光结构的中心点重合；

当判断所述激光点和所述中心点不重合时，所述驱动机构驱动所述籽晶直拉杆沿第二方向或第三方向移动，所述第二方向和所述第三方向垂直，且均与所述第一方向垂直。

根据本申请实施例提供的技术方案，还包括：

翻转组件，所述翻转组件设于所述坩埚驱动轴靠近所述透光结构端，所述翻转组件具有第一面和第二面，所述第一面用于安装所述摄像组件，所述第二面用于安装测距组件；

第五驱动组件，所述第五驱动组件和所述翻转组件连接，用于驱动所述翻转组件翻转至所述摄像组件或所述测距组件位于所述第一轴线上，且朝向所述透光结构。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述驱动机构包括：

第一驱动组件，所述第一驱动组件包括设于所述支架本体顶面的第一安装板，所述第一安装板的延伸方向为所述第二方向，所述安装板上沿所述第二方向设置有两个所述第一支架，两个所述第一支架之间可转动地设置有丝杆副，所述丝杆副上可滑动地设有第一滑块；

第二驱动组件，所述第二驱动组件一端与所述第一滑块连接，另一端与所述旋转平台连接，所述第二驱动组件可沿所述第三方向伸缩。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述承载面上设有圆形的第一凹槽，所述第一凹槽内壁通过轴承连接有转动板，坩埚的底端同轴安装于所述转动板上；所述坩埚驱动轴穿过所述承载面和所述转动板与所述坩埚同轴设置，所述坩埚驱动轴与所述转动板固定连接，与所述承载面可转动连接；

根据本申请实施例提供的技术方案，所述承载面上设有圆形的第一凹槽，所述第一凹槽内壁通过轴承连接有转动板，坩埚的底端同轴安装于所述转动板上；所述坩埚驱动轴穿过所述承载面和所述转动板与所述坩埚同轴设置，所述坩埚驱动轴与所述转动板固定连接，与所述承载面可转动连接。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述坩埚驱动轴远离所述透光结构端连接有第三驱动组件，所述第三驱动组件设于所述基座本体的底部，所述第三驱动组件用于驱动所述坩埚驱动轴带动所述坩埚转动。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述支架本体的顶面设有第四驱动组件，所述第四驱动组件用于带动所述籽晶直拉杆沿平行于所述第一方向的方向移动。

第二方面，本申请提出一种如上所述的晶体生长炉坩埚驱动轴预对中装置的控制方法，包括如下步骤：

向所述透光结构发射激光，激光在所述透光结构上形成有激光点；

获取第一图像信息，所述第一图像信息通过所述摄像组件拍摄所述透光结构得到；

将所述第一图像信息输入至第一识别模型，得到两个识别结果：第一识别结果和第二识别结果，所述第一识别结果为所述激光点与所述透光结构的中心点重合，所述第二识别结果为所述激光点与所述透光结构的所述中心点不重合；

判断所述识别结果为第一识别结果时，判定所述籽晶直拉杆和所述坩埚驱动轴同轴设置；

判断所述识别结果为所述第二识别结果时，设定预设时间间隔；

驱动所述籽晶直拉杆沿所述第三方向移动，并在移动过程中按所述预设时间间隔获取第一距离序列，所述第一距离序列包括多个第一距离，所述第一距离为所述测距组件与所述籽晶直拉杆的所述第二端的距离；

获取第一最小点，并沿所述第三方向驱动所述籽晶直拉杆移动至获取所述第一最小点的位置处，所述第一最小点为所述第一距离序列中的最小值；

驱动所述籽晶直拉杆沿所述第二方向移动，并在移动过程中按所述预设时间间隔获得第二距离序列，所述第二距离序列包括多个第二距离，所述第二距离为所述测距组件与所述籽晶直拉杆的所述第二端的距离；

获得第二最小点，并沿所述第二方向驱动所述籽晶直拉杆移动至获取所述第二最小点的位置处，所述第二最小点为所述第二距离序列中的最小值。

第三方面，本申请提出一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以上所述的晶体生长炉坩埚驱动轴预对中装置的控制方法的步骤。

第四方面，本申请提出一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以上所述的晶体生长炉坩埚驱动轴预对中装置的控制方法的步骤。

综上所述，本申请提出一种晶体生长炉坩埚驱动轴预对中装置，通过在基座本体上可转动地设置坩埚驱动轴，坩埚驱动轴顶面设有透光结构；基座本体上设有支架本体，支架本体顶面通过驱动机构连接有旋转平台，旋转平台上可转动地设有底面为半球形的籽晶直拉杆，籽晶直拉杆的最低端设有激光组件，激光组件可向透光结构上投射激光；坩埚驱动轴内设有摄像组件，摄像组件可获取具有激光点的透光结构的图像信息，并通过控制组件判断激光点不在透光结构的中心点时，驱动机构驱动籽晶直拉杆移动，直至激光点位于透光结构的中心点完成籽晶直拉杆和坩埚驱动轴的对中；本方案通过图像处理技术来判断激光点是否位于透光结构的中心点，提高了判断的准确性，进而提高了拉晶品质。

本申请还提出了一种晶体生长炉坩埚驱动轴预对中装置的控制方法，通过激光组件向透光结构发射激光，摄像组件拍摄带有激光点的透光结构，并将图像输入至第一识别模型进行分析判断，若籽晶直拉杆与坩埚驱动轴不同轴时，籽晶直拉杆沿两个垂直方向移动，在移动过程中，通过测距组件实时获得沿第二方向和第三方向移动时，测距组件与籽晶直拉杆距离的最小点，由于籽晶直拉杆的底部为半球形，从而获得籽晶直拉杆的最低点，并驱动籽晶直拉杆移至此最低点，完成与坩埚驱动轴的同轴设置；本方案通过神经网络第一识别模型和多方向移动获取所述籽晶直拉杆轴线的精确位置，提高了对中精度。

附图说明

图1为本申请实施例提供的一种晶体生长炉坩埚驱动轴预对中装置的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的坩埚驱动轴的结构示意图；

图3为本申请实施例2提供的预对中装置的控制方法的流程图；

图4为本申请实施例3提供的预对中装置的控制方法的流程图；

图5为本申请实施例提供的激光点在第一域的示意图；

图6为本申请实施例提供的激光点在第二域的示意图；

图7为本申请实施例提供的激光点在第三域的示意图；

图8为本申请实施例提供的激光点在第四域的示意图；

图9为本申请实施例提供的激光点在第二环域的示意图；

图10为本申请实施例提供的激光点在第三环域的示意图；

图11为本申请实施例提供的终端设备或服务器的计算机系统示意图。

图中所述文字标注表示为：

1、基座本体；11、承载面；2、坩埚驱动轴；21、透光结构；211、中心点；22、摄像组件；23、翻转组件；24、测距组件；25、第五驱动组件；251、第一转动轴；26、第三驱动组件；3、支架本体；4、籽晶直拉杆；41、第一端；42、第二端；5、激光组件；51、激光点；6、驱动机构；61、第一驱动组件；62、第二驱动组件；7、旋转平台；8、计算机系统；801、CPU；802、ROM；803、RAM；804、总线；805、I/O接口；806、输入部分；807、输出部分；808、存储部分；809、通信部分；810、驱动器；811、可拆卸介质；91、第一域；92、第二域；93、第三域；94、第四域；95、第一圆环；96、第二圆环；97、第三圆环；10、坩埚。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

实施例1

诚如背景技术中提到的，针对现有技术中的问题，本申请提出了一种晶体生长炉坩埚驱动轴预对中装置，如图1-图2所示，所述对中装置包括：

基座本体1，所述基座本体1具有承载面11；

坩埚驱动轴2，所述坩埚驱动轴2沿第一轴线可转动地设于所述承载面11，所述第一轴线的方向为第一方向；所述坩埚驱动轴2的顶端同轴设有透光结构21；其中，所述第一方向垂直于所述承载面11，为竖直方向，可选地，所述坩埚驱动轴2为长方体，所述第一轴线为所述长方体沿竖直方向的中心线，如图1中虚线所示，所述坩埚驱动轴2的顶端设有所述透光结构21，所述透光结构21为长方体，水平设置，紧贴于所坩埚驱动轴2的内壁，所述透光结构21水平设置，其中心点211位于所述第一轴线延长线上；可选地，所述透光结构21可为玻璃；

支架本体3，所述支架本体3设于所述承载面11上，所述支架本体11的延伸方向平行于所述第一方向；

籽晶直拉杆4，所述籽晶直拉杆4具有第一端41和第二端42，靠近所述第一端41侧设有旋转平台7，所述籽晶直拉杆4可转动地设于所述旋转平台7，所述旋转平台7的一端通过驱动机构6与所述支架本体3的顶端连接；所述第二端42为半球形；其中，所述第一端41为所述籽晶直拉杆4的顶端，所述第二端42为所述籽晶直拉杆4的底端；所述旋转平台7为长方体，所述第一端41穿过所述旋转平台7，暴露于所述旋转平台7上方；所述支架本体3的顶面还设有第六驱动组件，所述第六驱动组件为伺服电机，所述伺服电机的输出端通过同步带与所述旋转平台7上方的所述第一端41同步连接，通过所述第六驱动组件驱动所述籽晶直拉杆4以其轴线自转；

激光组件5，所述激光组件5设于所述第二端42的最底端，所述激光组件5用于向所述透光结构21发射激光，激光束的方向平行于所述第一方向，激光在所述透光结构21上形成激光点51；由于所述透光结构21为水平设置的玻璃，所述激光束垂直于所述透光结构21；

摄像组件22，所述摄像组件22设于所述坩埚驱动轴2内靠近所述透光结构21端，所述摄像组件22用于获取具有激光点51的所述透光结构21的图像信息；可选地，所述摄像组件22为微型摄像头，其中心位于所述第一方向的延长线上，当所述激光组件5向所述透光结构21发射激光后，所述微型摄像头拍摄所述透光结构21；

控制组件，所述控制组件与所述摄像组件22连接，用于判断所述激光点51是否与所述透光结构21的中心点211重合；其中，所述控制组件中包括辨识模型以及若干所述激光点51和所述中线点211重合或不重合的图像；

当判断所述激光点51和所述中心点211不重合时，所述驱动机构6驱动所述籽晶直拉杆4沿第二方向或第三方向移动，所述第二方向和所述第三方向垂直，且均与所述第一方向垂直；通过图像处理技术可判断在所述透光结构21上的激光的位置是否在所述透光结构21的中心，若激光未投射至所述透光结构21的中心位置，则说明所述籽晶直拉杆4和所述坩埚驱动轴2非同轴设置，通过所述驱动机构6驱动所述籽晶直拉杆4正交移动，直至激光点51位于所述透光结构21的中心点211时，完成所述籽晶直拉杆4和所述坩埚驱动轴2的对中；本方案通过图像处理技术来判断激光点51是否位于所述透光结构21的中心点211，提高了判断的准确性，进而提高了拉晶品质。

进一步地，还包括翻转组件23，所述翻转组件23设于所述坩埚驱动轴靠近所述透光结构21端，所述翻转组件23具有第一面和第二面，所述第一面用于安装所述摄像组件22，所述第二面用于安装测距组件24；其中，可选地，所述翻转组件23为矩形块，初始状态时，所述矩形块的长边为水平方向，所述第一面和所述第二面沿所述第二方向分布于所述翻转组件23的两端侧面，所述摄像组件22和所述测距组件24的镜头相互远离设置；

第五驱动组件25，所述第五驱动组件25和所述翻转组件23连接，用于驱动所述翻转组件23翻转，使所述摄像组件22或所述测距组件24位于所述第一轴线上，且朝向所述透光结构21；其中，所述第五驱动组件25包括沿水平方向贯穿所述翻转组件23的第一转动轴251，所述第一转动轴251的一端可转动连接于所述坩埚驱动轴2的内壁，另一端穿过所述坩埚驱动轴2的侧壁并暴露于所述坩埚驱动轴2外；所述第五驱动组件25还包括于暴露在外的所述第一转动轴251连接的第五驱动电机；通过所述第五驱动电机的正反转，可实现所述翻转组件23顺时针或逆时针转动，使得所述摄像组件22或所述测距组件24处于所述第一轴线上；可选地，所述测距组件24为CMOS激光位移传感器，其激光发射点位于所述第一方向的延长线上，可实时测量所述测距组件24与所述籽晶直拉杆4的距离；在一般场景下，首先通过手动对中所述籽晶直拉杆4和所述坩埚驱动轴2，故二者偏离不会太大，所述测距组件24发射的激光在所述籽晶直拉杆4的半球形底面的范围内；所述第一转动轴251中部设有第一通孔，所述摄像组件22和所述测距组件24的通讯电缆可通过所述第一通孔外与外部设备连接。

进一步地，所述驱动机构6包括：

第一驱动组件61，所述第一驱动组件61包括设于所述支架本体3顶面的第一安装板，所述第一安装板的延伸方向为所述第二方向，所述安装板上沿所述第二方向设置有两个所述第一支架，两个所述第一支架之间可转动地设置有丝杆副，所述丝杆副上可滑动地设有第一滑块；其中，所述第一安装板沿所述第三方向设有两个轨道，所述轨道分布在所述丝杆副的两侧，所述轨道的长度方向为所述第二方向，所述第一滑块的两端设有可在所述轨道内滑动的限位块；所述限位块防止了所述第一滑块随着所述丝杆副转动，实现了丝杆副的转动转换为所述第一滑块的直线运动；

第二驱动组件62，所述第二驱动组件62一端与所述第一滑块连接，另一端与所述旋转平台5连接，所述第二驱动组件62可沿所述第三方向伸缩；可选地，所述第二驱动组件62为伸缩气缸，所述伸缩气缸包括气缸本体，和设于伸缩气缸本体内的伸缩杆；所述第一滑块的顶面设有竖向的第一支架，所述第一支架的顶端设有横向的第二支架，所述气缸本体的右端与所述第二支架连接，所述伸缩杆可由所述气缸本体的左侧伸出，所述伸缩杆的左侧与所述旋转平台7连接。

本实施例的工作原理如下：通过所述激光组件5向所述透光结构21上投射激光，在透光结构21上形成激光点51，通过所述第五驱动组件25驱动所述翻转组件23翻转，使得所述摄像组件22位于所述第一轴线上，且朝向所述透光结构21，所述摄像组件22拍摄具有激光点51的所述透光结构21，获得透光结构21图像信息，根据此图像信息获取透光结构21上的激光点51与所述透光结构21的中心点211是否重合，由于所述透光结构21与所述坩埚驱动轴2同轴设置，且所述激光组件5处于所述籽晶直拉杆4的最底端，且垂直向所述透光结构21发射激光，故若透光结构21上的激光点51和所述透光结构21的中心点211不重合时，所述籽晶直拉杆4与所述坩埚驱动轴2非同轴设置，二者发生偏移。

由于籽晶直拉杆4的底部为半球形，故沿所述第二方向和所述第三方向的最低点则为所述籽晶直拉杆4的最底端，此点位于所述籽晶直拉杆4的轴线上；通过所述测距组件24向上发射激光来测量所述籽晶直拉杆4与所述测距组件24之间的距离，由于在最初阶段对所述籽晶直拉杆4和所述坩埚驱动轴2进行手动对位调整，故即使二者不同轴，偏移量也不会很大，故所述测距组件24向所述籽晶直拉杆4发射激光时，其投射范围为所述籽晶直拉杆4底端的半球形上；通过所述第五驱动组件25驱动所述翻转组件23翻转，使得所述测距组件24处于所述第一轴线上，且朝向所述透光结构21，通过所述第一驱动组件61驱动所述籽晶直拉杆4沿所述第二方向移动，在移动的过程中，通过所述测距组件24获得与所述激光组件5之间的距离最小的位置点，所述第一驱动组件61驱动所述籽晶直拉杆4移动至此位置点；再通过所述第二驱动组件62驱动所述籽晶直拉杆4沿所述第三方向移动，移动过程中，通过所述测距组件24获得与所述激光组件5之间的距离最小的位置点，所述第二驱动组件62驱动所述籽晶直拉杆4移动至此位置点，则此位置点为所述激光组件5发射到所述透光结构21上的中心点211，实现了所述籽晶直拉杆4和所述坩埚驱动轴2的同轴设置。

进一步地，所述承载面11上设有圆形的第一凹槽，所述第一凹槽内壁通过轴承连接有转动板，坩埚10的底端同轴安装于所述转动板上；所述坩埚驱动轴2穿过所述承载面11和所述转动板与所述坩埚10同轴设置，所述坩埚驱动轴2与所述转动板固定连接，与所述承载面11可转动连接；其中，所述坩埚驱动轴2和所述坩埚10同轴设置，而所述籽晶直拉杆4与所述坩埚驱动轴2对中设置后，则所述籽晶直拉杆4与所述坩埚10同轴设置，使得籽晶再旋转过程中始终处于所述坩埚10的中心，减小了拉晶失败的机率。

进一步地，所述坩埚驱动轴2远离所述透光结构21端连接有第三驱动组件26，所述第三驱动组件26设于所述基座本体1的底部，所述第三驱动组件26用于驱动所述坩埚驱动轴2带动所述坩埚10转动；可选地，所述第三驱动组件26为驱动电机，所述驱动电机的输出端与所述坩埚驱动轴2连接。

进一步地，所述支架本体3的顶面设有第四驱动组件，所述第四驱动组件用于带动所述籽晶直拉杆4沿平行于所述第一方向的方向移动；可选地，所述第四驱动组件为液压缸，所述液压缸的活塞的端部与所述第一安装板的底面连接，通过活塞在所述液压缸内上下移动带动所述籽晶直拉杆4在所述坩埚10内上下移动，从而完成晶体生长的拉晶阶段。

实施例2

在实施例1的基础上，本申请提出一种以上所述的晶体生长炉坩埚驱动轴预对中装置的控制方法，如图3所示，包括如下步骤：

S110、向所述透光结构21发射激光，激光在所述透光结构21上形成有激光点51；通过所述激光组件5向所述透光结构21发射激光，激光束的方向垂直于所述透光结构21；

S120、获取第一图像信息，所述第一图像信息通过所述摄像组件22拍摄所述透光结构21得到；首先通过所述第五驱动组件25驱动所述翻转组件23翻转，使得所述摄像组件22位于所述第一轴线上，且朝向所述透光结构21，然后通过所述摄像组件22拍摄具有所述激光点51的透光结构21，得到所述第一图像信息；

S130、将所述第一图像信息输入至第一识别模型，得到识别结果：根据所述识别结果获知所述激光点51与所述透光结构21的所述中心点211是否重合，若是，则执行步骤S140；若否，则执行步骤S150-S190；具体地，首先需要预先向神经网络中输入足够过的训练样本，所述训练样本包括若干张不同位置具有激光点51的透光结构21的照片，通过对神经网络进行训练后获得所述第一识别模型，故将所述第一图像信息输入至所述第一识别模型后，可得到所述激光点51和所述中心点211是否重合；

S140、判定所述籽晶直拉杆4和所述坩埚驱动轴2同轴设置；

S150、设定预设时间间隔；

S160、驱动所述籽晶直拉杆4沿所述第三方向移动，并在移动过程中按所述预设时间间隔获取第一距离序列，所述第一距离序列包括多个第一距离，所述第一距离为所述测距组件24与所述籽晶直拉杆4的所述第二端的距离；其中，在获取所述第一图像信息后，所述第五驱动组件25驱动所述翻转组件23翻转，使得所述测距组件24的激光发射点处于所述第一轴线上；通过所述第二驱动组件62带动所述籽晶直拉杆4沿所述第三方向向方向移动时，若在第一个预设时间间隔时获得的所述第一距离大于当前的第一距离，则向相反的方向移动，并在移动过程中获得所述第一距离序列；

S170、获取第一最小点，并沿所述第三方向驱动所述籽晶直拉杆4移动至获取所述第一最小点的位置处，所述第一最小点为所述第一距离序列中的最小值；其中，由于所述籽晶直拉杆4的底部为半球形，故所述第一最小点为第三方向的最低点；

S180、驱动所述籽晶直拉杆4沿所述第二方向移动，并在移动过程中按所述预设时间间隔获得第二距离序列，所述第二距离序列包括多个第二距离，所述第二距离为所述测距组件24与所述籽晶直拉杆4的所述第二端42的距离；其中，通过所述第一驱动组件61驱动所述籽晶直拉杆4沿所述第二方向移动，激光点51同样沿所述第二方向移动；通过所述第一驱动组件61带动所述籽晶直拉杆4沿所述第二方向移动时，若在第一个预设时间间隔时获得的所述第二距离大于当前的第二距离时，则向相反的方向移动，并在移动过程中获得所述第二距离序列；由于在最初阶段对所述籽晶直拉杆4和所述坩埚驱动轴2进行手动对位调整，故即使二者不同轴，偏移量也不会很大，故所述测距组件24向所述籽晶直拉杆4发射激光时，其投射范围为所述籽晶直拉杆4底端的半球形上；

S190、获得第二最小点，并沿所述第二方向驱动所述籽晶直拉杆4移动至获取所述第二最小点的位置处，所述第二最小点为所述第二距离序列中的最小值；其中，由于所述籽晶直拉杆4的底部为半球形，故所述第二最小点为第二方向的最低点；可选地，亦可先向所述第二方向移动获得所述第二最小点，再向所述第三方向移动，获得所述第一最小点，则所述第一最小点则为处于所述第一轴线上的最低点。

实施例3

实施例2中的控制方法在寻找第一最小点和第二最小点时，都是先向未知方向移动，通过获取的下个第一距离或第二距离来判断是否是向靠近中心点的位置移动，若不是，再向相反的方向移动，故驱动机构6驱动所述籽晶直拉杆4移动的方向目的性不强，浪费时间；如图4所示，所述晶体生长炉坩埚驱动轴预对中装置的控制方法还包括如下步骤：

S200、执行实施例2中所述步骤S110-S150；

S201、将所述第一图像信息输入至第二识别模型，得到识别结果：若所述识别结果为：所述激光点51位于第一域91时，如图5所示，则执行步骤S202-S205；若所述识别结果为：所述激光点51位于第二域92时，如图6所示，则执行步骤S206-S209；若所述识别结果为：所述激光点51位于第三域93时，如图7所示，则执行步骤S210-S213，若所述识别结果为：所述激光点51位于第四域94时，如图8所示，则执行步骤S214-S217；其中，将所述透光结构21沿所述第三方向的直径和沿所述第二方向的直径将所述透光结构21分为四个域，由所述第三方向逆时针旋转依次为第一域91、第二域92、第三域93及第四域94；

S202、驱动所述籽晶直拉杆4沿所述第二方向向靠近所述第四域94的方向移动，并在移动过程中按所述预设时间间隔获取第三距离序列，所述第三距离序列包括A个第三距离，所述第三距离为所述测距组件24与所述籽晶直拉杆4的所述第二端42的距离，其中，第A个所述第三距离大于第A-1个所述第三距离；

S203、驱动所述籽晶直拉杆4沿所述第二方向移动至获取第A-1个所述第三距离处；

S204、驱动所述籽晶直拉杆4沿所述第三方向向远离所述支架本体3方向移动，并在移动过程中按所述预设时间间隔获取第四距离序列，所述第四距离序列包括B个第四距离，所述第四距离为所述测距组件24与所述籽晶直拉杆4的所述第二端42的距离，其中，第B个所述第四距离大于第B-1个所述第四距离；

S205、驱动所述籽晶直拉杆4沿所述第三方向移动至获取第B-1个所述第四距离处；

S206、驱动所述籽晶直拉杆4沿所述第二方向向靠近所述第三域93的方向移动，并在移动过程中按所述预设时间间隔获取第五距离序列，所述第五距离序列包括C个第五距离，所述第五距离为所述测距组件24与所述籽晶直拉杆4的所述第二端42的距离，其中，第C个所述第五距离大于第C-1个所述第五距离；

S207、驱动所述籽晶直拉杆4沿所述第二方向移动至获取第C-1个所述第五距离处；

S208、驱动所述籽晶直拉杆4沿所述第三方向向靠近所述支架本体3方向移动，并在移动过程中按所述预设时间间隔获取第六距离序列，所述第六距离序列包括D个第六距离，所述第六距离为所述测距组件24与所述籽晶直拉杆4的所述第二端42的距离，其中，第D个所述第六距离大于第D-1个所述第六距离；

S209、驱动所述籽晶直拉杆4沿所述第三方向移动至获取第D-1个所述第六距离处；

S210、驱动所述籽晶直拉杆4沿所述第二方向向靠近所述第二域92的方向移动，并在移动过程中按所述预设时间间隔获取第七距离序列，所述第七距离序列包括E个第七距离，所述第七距离为所述测距组件24与所述籽晶直拉杆4的所述第二端42的距离，其中，第E个所述第七距离大于第E-1个所述第七距离；

S211、驱动所述籽晶直拉杆4沿所述第二方向移动至第获取第E-1个所述第七距离处；

S212、驱动所述籽晶直拉杆4沿所述第三方向向靠近所述支架本体3方向移动，并在移动过程中按所述预设时间间隔获取第八距离序列，所述第八距离序列包括F个第八距离，所述第八距离为所述测距组件24与所述籽晶直拉杆4的所述第二端42的距离，其中，第F个所述第八距离大于第F-1个所述第八距离；

S213、驱动所述籽晶直拉杆4沿所述第三方向移动至获取第F-1个所述第八距离处；

S214、驱动所述籽晶直拉杆4沿所述第二方向向靠近所述第一域91的方向移动，并在移动过程中按所述预设时间间隔获取第九距离序列，所述第九距离序列包括G个第九距离，所述第九距离为所述测距组件24与所述籽晶直拉杆4的所述第二端42的距离，其中，第G个所述第九距离大于第G-1个所述第九距离；

S215、驱动所述籽晶直拉杆4沿所述第二方向移动至获取第G-1个所述第九距离处；

S216、驱动所述籽晶直拉杆4沿所述第三方向向远离所述支架本体3方向移动，并在移动过程中按所述预设时间间隔获取第十距离序列，所述第十距离序列包括H个第十距离，所述第十距离为所述测距组件24与所述籽晶直拉杆4的所述第二端42的距离，其中，第H个所述第十距离大于第H-1个所述第十距离；

S217、驱动所述籽晶直拉杆4沿所述第三方向移动至获取第H-1个所述第十距离处。

通过首先判断激光点51在哪个域，可使得激光点51向趋于中心点211的方向靠近，避免了越走越远的情况，提高了系统的处理效率。

实施例4

所述预设时间间隔的时间越短，则寻找所述籽晶直拉杆最低点的误差越小，但所述预设时间间隔越短，则所述第一距离序列、所述第二距离序列、所述第三距离序列至所述第十距离序列中的元素越多，即系统数据量越大；所述晶体生长炉坩埚驱动轴预对中装置的控制方法包括如下步骤：

S301、执行实施例2中所述步骤S110-S150；

S302、将所述第一图像信息输入至第三识别模型，如图9-图10所示，得到识别结果：若所述识别结果为：所述激光点51位于第一环域时，则执行步骤S303；若所述识别结果为：所述激光点51位于第二环域且位于所述第一域91时，则执行步骤S304；若所述识别结果为：所述激光点51位于第二环域且位于所述第二域92时，则执行步骤S305；若所述识别结果为：所述激光点51位于第二环域且位于所述第三域93时，则执行步骤S306；若所述识别结果为：所述激光点51位于第二环域且位于所述第四域94时，则执行步骤S307；若所述识别结果为：所述激光点51位于第三环域且位于所述第一域91时，则执行步骤S308；若所述识别结果为：所述激光点51位于第三环域且位于所述第二域92时，则执行步骤S309；若所述识别结果为：所述激光点51位于第三环域且位于所述第三域93时，则执行步骤S310、若所述识别结果为：所述激光点51位于第三环域且位于所述第四域94时，则执行步骤S311；若所述识别结果为：所述激光点51位于第二环域且位于所述第一域91和所述第四域94的交界时，则执行步骤S312；若所述识别结果为：所述激光点51位于第二环域且位于所述第一域91和所述第二域92的交界时，则执行步骤S313；若所述识别结果为：所述激光点51位于第二环域且位于所述第二域92和所述第三域93的交界时，则执行步骤S314；若所述识别结果为：所述激光点51位于第二环域且位于所述第三域93和所述第四域94的交界时，则执行步骤S315；若所述识别结果为：所述激光点51位于第三环域且位于所述第一域91和所述第四域94的交界时，则执行步骤S316；若所述识别结果为：所述激光点51位于第三环域且位于所述第一域91和所述第二域92的交界时，则执行步骤S317；若所述识别结果为：所述激光点51位于第三环域且位于所述第二域92和所述第三域93的交界时，则执行步骤S318；若所述识别结果为：所述激光点51位于第三环域且位于所述第三域93和所述第四域94的交界时，则执行步骤S319；

将所述透光结构21以所述中心点211为圆心，以d、2d、3d分别做同心圆，获得第一圆环95、第二圆环96、第三圆环97，所述第三圆环97为所述透光结构21平面的外切圆；所述第一圆环95内为第一环域、所述第二圆环96与所述第一圆环95之间为第二环域、所述第三圆环97与所述第二圆环96之间为第三环域；

S303、执行实施例3中所述步骤S201-S217；

S304、驱动所述籽晶直拉杆4沿所述第三方向向靠近所述第二域92的方向移动距离d，判断所述激光点51是否位于所述第一环域内，若所述激光点51在所述第一环域内，执行实施例3中所述步骤S201-S217，若所述激光点51不在所述第一环域内，驱动所述籽晶直拉杆4沿所述第二方向向靠近所述第三域93的方向移动距离d至所述第一环域内，执行实施例3中所述步骤S201-S217；

S305、驱动所述籽晶直拉杆4沿所述第三方向向靠近所述第一域91的方向移动距离d，判断所述激光点51是否位于所述第一环域内，若所述激光点51在所述第一环域内，执行实施例3中所述步骤S201-S217，若所述激光点51不在所述第一环域内，驱动所述籽晶直拉杆4沿所述第二方向向靠近所述第四域94的方向移动距离d至所述第一环域内，执行实施例3中所述步骤S201-S217；

S306、驱动所述籽晶直拉杆4沿所述第三方向向靠近所述第四域94的方向移动距离d，判断所述激光点51是否位于所述第一环域内，若所述激光点51在所述第一环域内，执行实施例3中所述步骤S201-S217；若所述激光点51不在所述第一环域内，驱动所述籽晶直拉杆4沿所述第二方向向靠近所述第一域91的方向移动距离d至所述第一环域内，执行实施例3中所述步骤S201-S217；

S307、驱动所述籽晶直拉杆4沿所述第三方向向靠近所述第三域93的方向移动距离d，判断所述激光点51是否位于所述第一环域内，若所述激光点51在所述第一环域内，执行实施例3中所述步骤S201-S217；若所述激光点51不在所述第一环域内，驱动所述籽晶直拉杆4沿所述第二方向向靠近所述第二域92的方向移动距离d至所述第一环域内，执行实施例3中所述步骤S201-S217；

S308、所述激光点51位于第三环域且位于所述第一域91，驱动所述籽晶直拉杆4沿所述第三方向向靠近所述第二域92的方向移动距离2d，判断所述激光点51是否位于所述第一环域内，若所述激光点51在所述第一环域内，执行实施例3中所述步骤S201-S217，若所述激光点51不在所述第一环域内，驱动所述籽晶直拉杆4沿所述第二方向向靠近所述第三域93的方向移动距离2d至所述第一环域内，执行实施例3中所述步骤S201-S217；

S309、驱动所述籽晶直拉杆4沿所述第三方向向靠近所述第一域91的方向移动距离2d，判断所述激光点51是否位于所述第一环域内，若所述激光点51在所述第一环域内，执行实施例3中所述步骤S201-S217，若所述激光点51不在所述第一环域内，驱动所述籽晶直拉杆4沿所述第二方向向靠近所述第四域94的方向移动距离2d至所述第一环域内，执行实施例3中所述步骤S201-S217；

S310、驱动所述籽晶直拉杆4沿所述第三方向向靠近所述第四域94的方向移动距离2d，判断所述激光点51是否位于所述第一环域内，若所述激光点51在所述第一环域内，执行实施例3中所述步骤S201-S217；若所述激光点51不在所述第一环域内，驱动所述籽晶直拉杆4沿所述第二方向向靠近所述第一域91的方向移动距离2d至所述第一环域内，执行实施例3中所述步骤S201-S217；

S311、驱动所述籽晶直拉杆4沿所述第三方向向靠近所述第三域93的方向移动距离2d，判断所述激光点51是否位于所述第一环域内，若所述激光点51在所述第一环域内，执行实施例3中所述步骤S201-S217；若所述激光点51不在所述第一环域内，驱动所述籽晶直拉杆4沿所述第二方向向靠近所述第二域92的方向移动距离2d至所述第一环域内，执行实施例3中所述步骤S201-S217；

S312、驱动所述籽晶直拉杆4沿所述第三方向向靠近所述第二域92的方向移动距离d至所述第一环域内，执行实施例3中所述步骤S201-S217；

S313、驱动所述籽晶直拉杆4沿所述第二方向向靠近所述第三域93的方向移动距离d至所述第一环域内，执行实施例3中所述步骤S201-S217；

S314、驱动所述籽晶直拉杆4沿所述第三方向向靠近所述第四域94的方向移动距离d至所述第一环域内，执行实施例3中所述步骤S201-S217；

S315、驱动所述籽晶直拉杆4沿所述第二方向向靠近所述第一域91的方向移动距离d至所述第一环域内，执行实施例3中所述步骤S201-S217；

S316、驱动所述籽晶直拉杆4沿所述第三方向向靠近所述第二域92的方向移动距离2d至所述第一环域内，执行实施例3中所述步骤S201-S217；

S317、驱动所述籽晶直拉杆4沿所述第二方向向靠近所述第三域93的方向移动距离2d至所述第一环域内，执行实施例3中所述步骤S201-S217；

S318、驱动所述籽晶直拉杆4沿所述第三方向向靠近所述第四域94的方向移动距离2d至所述第一环域内，执行实施例3中所述步骤S201-S217；

S319、驱动所述籽晶直拉杆4沿所述第二方向向靠近所述第一域91的方向移动距离2d至所述第一环域内，执行实施例3中所述步骤S201-S217。

此过程首先将所述激光点51移至所述第一环域内，为粗向移动的过程，再通过实施例3中的域进行精细判断；使得实施例2中所述测距组件24获取所述第一距离序列至所述第十距离序列时，在保证精度的前提下，数据量大大减小，提高了系统的运行速率。

实施例5

下面参考图11，其示出了适于用来实现本申请实施例的终端设备或服务器的计算机系统8的结构示意图。

如图11所示，计算机系统8包括中央处理单元（CPU）801，其可以根据存储在只读存储器（ROM）802中的程序或者从存储部分808加载到随机访问存储器（RAM）803中的程序而执行各种适当的动作和处理。在RAM 803中，还存储有计算机系统8操作所需的各种程序和数据。CPU 801、ROM 802以及RAM803通过总线804彼此相连。输入/输出（I/O）接口805也连接至总线804。

以下部件连接至I/O接口805：包括键盘、鼠标等的输入部分806；包括诸如阴极射线管（CRT）、液晶显示器（LCD）等以及扬声器等的输出部分807；包括硬盘等的存储部分808；以及包括诸如LAN卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分809。通信部分809经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器810也根据需要连接至I/O接口805。可拆卸介质811，诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等，根据需要安装在驱动器810上，以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入存储部分808。

特别地，根据本公开的实施例，上文参考图3、图4及图9描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本公开的实施例包括一种计算机程序产品，其包括有形地包含在机器可读介质上的计算机程序，所述计算机程序包含用于执行图3、图4及图9的方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信部分809从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质811被安装。

附图中的流程图和框图，图示了按照本发明各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，所述模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

本申请还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是上述实施例中所述装置中所包含的计算机可读存储介质；也可以是单独存在，未装配入设备中的计算机可读存储介质。计算机可读存储介质存储有一个或者一个以上程序，所述程序被一个或者一个以上的处理器用来执行实施例2、实施例3及实施例4中所述的一种以上所述的晶体生长炉坩埚驱动轴预对中装置的控制方法的步骤。

本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。以上所述仅是本申请的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其他场合的，均应视为本申请的保护范围。

Claims (9)

1.一种晶体生长炉坩埚驱动轴预对中装置，其特征在于，包括：

基座本体（1），所述基座本体（1）具有承载面（11）；

坩埚驱动轴（2），所述坩埚驱动轴（2）沿第一轴线可转动地设于所述承载面（11），所述第一轴线的方向为第一方向；所述坩埚驱动轴（2）的顶端同轴设有透光结构（21）；

支架本体（3），所述支架本体（3）设于所述承载面（11）上，所述支架本体（3）的延伸方向平行于所述第一方向；

籽晶直拉杆（4），所述籽晶直拉杆（4）具有第一端（41）和第二端（42），靠近所述第一端（41）侧设有旋转平台（7），所述籽晶直拉杆（4）可转动地设于所述旋转平台（7），所述旋转平台（7）的一端通过驱动机构（6）与所述支架本体（3）的顶端连接；所述第二端（42）为半球形；

激光组件（5），所述激光组件（5）设于所述第二端（42）的最底端，所述激光组件（5）用于向所述透光结构（21）发射激光，激光束的方向平行于所述第一方向，激光在所述透光结构（21）上形成激光点（51）；

摄像组件（22），所述摄像组件（22）设于所述坩埚驱动轴（2）内靠近所述透光结构（21）端，所述摄像组件（22）用于获取具有激光点（51）的所述透光结构（21）的图像信息；

控制组件，所述控制组件与所述摄像组件连接，用于判断所述激光点（51）是否与所述透光结构（21）的中心点（211）重合；

当判断所述激光点（51）和所述中心点（211）不重合时，所述驱动机构（6）驱动所述籽晶直拉杆（4）沿第二方向或第三方向移动，所述第二方向和所述第三方向垂直，且均与所述第一方向垂直。

2.根据权利要求1所述的晶体生长炉坩埚驱动轴预对中装置，其特征在于，还包括：

翻转组件（23），所述翻转组件（23）设于所述坩埚驱动轴（2）靠近所述透光结构（21）端，所述翻转组件（23）具有第一面和第二面，所述第一面用于安装所述摄像组件（22），所述第二面用于安装测距组件（24）；

第五驱动组件（25），所述第五驱动组件（25）和所述翻转组件（23）连接，用于驱动所述翻转组件（23）翻转至所述摄像组件（22）或所述测距组件（24）位于所述第一轴线上，且朝向所述透光结构（21）。

3.根据权利要求2所述的晶体生长炉坩埚驱动轴预对中装置，其特征在于，所述驱动机构（6）包括：

第一驱动组件（61），所述第一驱动组件（61）包括设于所述支架本体（3）顶面的第一安装板，所述第一安装板的延伸方向为所述第二方向，所述安装板上沿所述第二方向设置有两个所述第一支架，两个所述第一支架之间可转动地设置有丝杆副，所述丝杆副上可滑动地设有第一滑块；

第二驱动组件（62），所述第二驱动组件（62）一端与所述第一滑块连接，另一端与所述旋转平台（7）连接，所述第二驱动组件（62）可沿所述第三方向伸缩。

4.根据权利要求1所述的晶体生长炉坩埚驱动轴预对中装置，其特征在于：所述承载面（11）上设有圆形的第一凹槽，所述第一凹槽内壁通过轴承连接有转动板，坩埚（10）的底端同轴安装于所述转动板上；所述坩埚驱动轴（2）穿过所述承载面（11）和所述转动板与所述坩埚（10）同轴设置，所述坩埚驱动轴（2）与所述转动板固定连接，与所述承载面（11）可转动连接。

5.根据权利要求4所述的晶体生长炉坩埚驱动轴预对中装置，其特征在于：所述坩埚驱动轴（2）远离所述透光结构（21）端连接有第三驱动组件（26），所述第三驱动组件（26）设于所述基座本体（1）的底部，所述第三驱动组件（26）用于驱动所述坩埚驱动轴（2）带动所述坩埚（10）转动。

6.根据权利要求1所述的晶体生长炉坩埚驱动轴预对中装置，其特征在于：所述支架本体（3）的顶面设有第四驱动组件，所述第四驱动组件用于带动所述籽晶直拉杆（4）沿平行于所述第一方向的方向移动。

7.一种如权利要求1-6任意一项所述的晶体生长炉坩埚驱动轴预对中装置的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

向所述透光结构（21）发射激光，激光在所述透光结构（21）上形成有激光点（51）；

获取第一图像信息，所述第一图像信息通过所述摄像组件（22）拍摄所述透光结构（21）得到；

将所述第一图像信息输入至第一识别模型，得到两个识别结果：第一识别结果和第二识别结果，所述第一识别结果为所述激光点（51）与所述透光结构（21）的所述中心点（211）重合，所述第二识别结果为所述激光点（51）与所述透光结构（21）的所述中心点（211）不重合；

判断所述识别结果为第一识别结果时，判定所述籽晶直拉杆（4）和所述坩埚驱动轴（2）同轴设置；

判断所述识别结果为第二识别结果时，设定预设时间间隔；

驱动所述籽晶直拉杆（4）沿所述第三方向移动，并在移动过程中按所述预设时间间隔获取第一距离序列，所述第一距离序列包括多个第一距离，所述第一距离为所述测距组件（24）与所述籽晶直拉杆（4）的所述第二端（42）的距离；

获取第一最小点，并沿所述第三方向驱动所述籽晶直拉杆（4）移动至获取所述第一最小点的位置处，所述第一最小点为所述第一距离序列中的最小值；

驱动所述籽晶直拉杆（4）沿所述第二方向移动，并在移动过程中按所述预设时间间隔获得第二距离序列，所述第二距离序列包括多个第二距离，所述第二距离为所述测距组件（24）与所述籽晶直拉杆（4）的所述第二端（42）的距离；

获得第二最小点，并沿所述第二方向驱动所述籽晶直拉杆（4）移动至获取所述第二最小点的位置处，所述第二最小点为所述第二距离序列中的最小值。

8.一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于：所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求7所述的晶体生长炉坩埚驱动轴预对中装置的控制方法的步骤。

9.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质有计算机程序，其特征在于：所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求7所述的晶体生长炉坩埚驱动轴预对中装置的控制方法的步骤。

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