CN117147438A - 一种石英坩埚端口检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及坩埚端口检测技术领域，具体为一种石英坩埚端口检测装置，包括承载机构、安装在承载机构上的举升机构以及位于承载机构正上方的钳锅夹持机构。本发明通过对倒置后石英钳锅的端口设置托架，且在托架贯穿至水仓内腔的端头顶面开设向内凹陷的环形凹槽，可控制传动轴杆的旋转来控制齿条槽板和托架向着石英钳锅底部端口进行举升贴合，直至托架顶部垫盘压紧在石英钳锅底部端口后，向石英钳锅和托架之间的空腔灌入水，完整的石英钳锅便会因水压作用下对负压立柱施加反向的压力，从而反向出现的作用力便会作用于压力检测器内承压端头上，进而方便操作人员对每一个生产后钳锅的完整性进行之间检测并剔除。

Description

一种石英坩埚端口检测装置

技术领域

本发明涉及坩埚端口检测技术领域，具体为一种石英坩埚端口检测装置。

背景技术

石英坩埚可在1450度以下使用，分透明和不透明两种，用电弧法制备的半透明石英坩埚是拉制大直径单晶硅，发展大规模集成电路必不可少的基础材料。

目前石英坩埚的检测一般都是采用大型显微镜等检测仪器，主要是在实验室对石英坩埚进行检测，而石英钳锅最主要的就是对其气泡群、黑点、白斑、凸点裂纹以及端口缺陷，这些问题会影响钳锅对熔融后金属的承纳，而现有检测不能在钳锅生产末就及时的检测，进而会导致存在缺陷的残次品与完整品混合，尤其是个对别端口存在缺陷钳锅的剔除，进而在使用过程中会对使用者的作业造成安全隐患。

针对生产末石英钳锅端口以及外壁的检测，如何对每一个钳锅端口缺陷以及裂纹进行快速检测，即为本发明需要解决

的技术难点。

发明内容

本发明旨在解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明所采用的技术方案为：

一种石英坩埚端口检测装置，包括承载机构、安装在承载机构上的举升机构以及位于承载机构正上方的钳锅夹持机构，所述承载机构包括容纳水溶液的水仓、固定安装在水仓顶部的防护环扣、固定安装在水仓外部的顶板、位于顶板底部的四个支腿、连接在顶板和四个支腿之间的四个螺栓以及固定安装在四个支腿内的基座，所述举升机构包括活动安装在水仓内的托架、位于托架顶部的石英钳锅、固定安装在托架底端的齿条槽板、传动连接于齿条槽板内侧的传动轴杆、连接在水仓和托架之间的压簧、固定安装在托架内的注液管以及连接在注液管外部的水管，所述钳锅夹持机构包括吸附固定在石英钳锅顶端的负压立柱、安装在负压立柱上的气管、活动安装在负压立柱顶端的抗压套管、位于抗压套管内腔且连接在负压立柱顶端的弹性撑件、固定安装在抗压套管上的压力检测器、安装在抗压套管顶端的定位端头以及安装在定位端头外部的外置桁架。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述基座整体呈U字形结构，而基座靠近水管的一侧壁上开设有横槽。

通过采用上述技术方案，将基座固定安装在四个支腿的内侧，当控制传动轴杆进行顺时针或者逆时针旋转后，组合后的基座便可为齿条槽板的举升和下降提供足够稳定的承载力。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述水仓和防护环扣均是由不锈钢材料制成，且防护环扣的内部开设有排放水流的导流槽。

通过采用上述技术方案，将水仓和防护环扣采用不锈钢材料制成，除了提高对注入后水溶液抗压强度的同时，加深的空腔又可以为检测中的石英钳锅提供保护，又可避免了喷溅水溶液对操作人员造成干扰。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述传动轴杆是由横杆、转盘以及齿轮端头组合而成，且横杆会适配贯穿至基座内侧中部的端板内。

通过采用上述技术方案，利用基座内侧的端板对传动轴杆内横杆进行活动夹持，当控制转盘进行旋转后，被横杆带动的齿轮端头便会控制多个齿条槽板进行统一升降。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述齿条槽板内侧的一处侧壁安装有齿条，且齿条槽板底部的两处端头上安装有矩形端板，所述托架整体呈工字形结构，且托架顶端的垫盘上开设有向内凹陷的环形凹槽。

通过采用上述技术方案，当齿条槽板被传动轴杆内齿轮端头传动而举升或者下降后，固定在齿条槽板底部两处端头上的矩形端板便可为托架顶端垫盘的升降高度在规定状态进行调节。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述水管是由外置水管以及T字形支管组合而成，且T字形支管的外端适配插接于注液管底部的孔槽内。

通过采用上述技术方案，将水管内的多个T字形支管分别安装在多个注液管底部的孔槽内，当需要对托架以及基座之间的结构进行检修时，拼装后的水管和注液管便可方便自由装卸。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述弹性撑件是由弹簧和垫片组合而成，且弹簧的底端固定连接在负压立柱贯穿至抗压套管内腔的柱头上。

通过采用上述技术方案，将弹性撑件内弹簧的底端固定安装在负压立柱的顶部，当石英钳锅被负压立柱底端橡胶端头负压吸附直至固定后，悬浮状态下的弹性撑件便不会对压力检测器承压端头造成影响，一旦完整的石英钳锅受到水压作用而对负压立柱反向施加作用力后，弹性撑件内的垫片便可对压力检测器内承压端头施加挤压力吸附。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述负压立柱的底端固定安装有橡胶端头，且气管外部的上L形导管的底端适配贯穿至橡胶端头的内部。

通过采用上述技术方案，当外置桁架被外置传动设备推动后，随之而动的负压立柱在受压后便可确保其底端橡胶端头挤压在石英钳锅的顶端，并配合气管向外的持续排空气，从而确保该设备可对多个石英钳锅进行快速夹持和放置。

通过采用上述技术方案，本发明所取得的有益效果为：

1.本发明通过针对倒置后石英钳锅的端口而设置托架，且在托架贯穿至水仓内腔的端头顶面开设向内凹陷的环形凹槽，而被负压立柱负压吸住的石英钳锅被悬吊且移动的外置桁架转移至防护环扣和水仓内部后，便可控制传动轴杆的旋转来控制齿条槽板和托架向着石英钳锅底部端口进行举升贴合，直至托架顶部垫盘压紧在石英钳锅底部端口后，压力检测器会出现初始的压力数值，接着将水溶液从水管以及注液管向着石英钳锅和托架之间的空腔进行灌入，一旦石英钳锅外壁存在裂纹，注入的水溶液便会渗漏，存在裂纹且底部端口存在缺口的石英钳锅便不会因水压而推动负压立柱，而完整的石英钳锅便会因水压作用下对负压立柱施加反向的压力，从而反向出现的作用力便会作用于压力检测器内承压端头上，进而方便操作人员对每一个生产后钳锅的完整性进行之间检测并剔除。

2.本发明通过将外置桁架装配在外置桁架的传动设备上，并将组合后的抗压套管固定在定位端头的内部，此时多个抗压套管会等间距分布于外置桁架的正下方，当负压立柱底端橡胶端头压紧在石英钳锅顶部端头上后，随着气管向外排放空气，负压立柱底端的橡胶端头便可将石英钳锅进行吸附固定，在此状态下被固定的石英钳锅在方便转运的同时，又可以在不检测过程中不对压力检测器造成挤压，以避免压力检测器不会因意外压力状态而出现误显的问题发生。

附图说明

图1为本发明使用时的示意图；

图2为本发明的仰视示意图；

图3为本发明的钳锅夹持机构示意图；

图4为本发明钳锅夹持机构的分散示意图；

图5为本发明图4中A处的放大示意图；

图6为本发明的局部示意图；

图7为本发明承载机构的分散示意图；

图8为本发明举升机构的剖面示意图；

图9为本发明图8的分散示意图。

附图标记：

100、承载机构；110、支腿；120、基座；130、顶板；140、螺栓；150、水仓；160、防护环扣；

200、举升机构；210、传动轴杆；220、齿条槽板；230、托架；240、压簧；250、注液管；260、水管；270、石英钳锅；

300、钳锅夹持机构；310、外置桁架；320、定位端头；330、抗压套管；340、压力检测器；350、弹性撑件；360、负压立柱；370、气管。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。

下面结合附图描述本发明的一些实施例提供的一种石英坩埚端口检测装置。

实施例一：

结合图1-图9所示，本发明提供的一种石英坩埚端口检测装置，包括承载机构100、安装在承载机构100上的举升机构200以及位于承载机构100正上方的钳锅夹持机构300。

承载机构100包括支腿110、基座120、顶板130、螺栓140、水仓150和防护环扣160，举升机构200包括传动轴杆210、齿条槽板220、托架230、压簧240、注液管250、水管260以及石英钳锅270，钳锅夹持机构300包括外置桁架310、定位端头320、抗压套管330、压力检测器340、弹性撑件350、负压立柱360以及气管370。

具体的，防护环扣160固定安装在水仓150的顶部，顶板130固定安装在水仓150的外部，四个支腿110位于顶板130的底部，四个螺栓140连接在顶板130和四个支腿110之间，基座120固定安装在四个支腿110内，托架230活动安装在水仓150内，石英钳锅270位于托架230的顶部，齿条槽板220固定安装在托架230的底端，传动轴杆210传动连接于齿条槽板220的内侧，压簧240连接在水仓150和托架230之间，注液管250固定安装在托架230内，水管260连接在注液管250的外部，负压立柱360吸附固定在石英钳锅270的顶端，气管370安装在负压立柱360上，抗压套管330活动安装在负压立柱360的顶端，连接在负压立柱360顶端的弹性撑件350位于抗压套管330的内腔，压力检测器340固定安装在抗压套管330上，定位端头320安装在抗压套管330的顶端，外置桁架310安装在定位端头320的外部。

利用将组合后的抗压套管330固定在定位端头320的内部，此时多个抗压套管330会等间距分布于外置桁架310的正下方，当负压立柱360底端橡胶端头压紧在石英钳锅270顶部端头上后，随着气管370向外排放空气，负压立柱360底端的橡胶端头便可将石英钳锅270进行吸附固定，在此状态下被固定的石英钳锅270在方便转运的同时，又可以在不检测过程中不对压力检测器340造成挤压，同时在托架230贯穿至水仓150内腔的端头顶面开设向内凹陷的环形凹槽，而被负压立柱360负压吸住的石英钳锅270被悬吊且移动的外置桁架310转移至防护环扣160和水仓150内部后，便可控制传动轴杆210的旋转来控制齿条槽板220和托架230向着石英钳锅270底部端口进行举升贴合，直至托架230顶部垫盘压紧在石英钳锅270底部端口后，压力检测器340会出现初始的压力数值，接着将水溶液从水管260以及注液管250向着石英钳锅270和托架230之间的空腔进行灌入，一旦石英钳锅270外壁存在裂纹，注入的水溶液便会渗漏，存在裂纹且底部端口存在缺口的石英钳锅270便不会因水压而推动负压立柱360，而完整的石英钳锅270便会因水压作用下对负压立柱360施加反向的压力，从而反向出现的作用力便会作用于压力检测器340内承压端头上，以方便操作人员对每一个生产后钳锅的完整性进行之间检测并剔除。

实施例二：

结合图7-图9所示，在实施例一的基础上，基座120整体呈U字形结构，而基座120靠近水管260的一侧壁上开设有横槽，水仓150和防护环扣160均是由不锈钢材料制成，且防护环扣160的内部开设有排放水流的导流槽。

利用将基座120固定安装在四个支腿110的内侧，当控制传动轴杆210进行顺时针或者逆时针旋转后，组合后的基座120便可为齿条槽板220的举升和下降提供足够稳定的承载力，而不锈钢材料制成水仓150和防护环扣160除了提高对注入后水溶液抗压强度的同时，又可以为检测中的石英钳锅270提供保护，避免了喷溅水溶液对操作人员造成干扰，从而确保因压力过大导致缺陷的石英钳锅270碎裂出现溅射的问题发生。

实施例三：

结合图6-图9所示，在实施例一的基础上，传动轴杆210是由横杆、转盘以及齿轮端头组合而成，且横杆会适配贯穿至基座120内侧中部的端板内，齿条槽板220内侧的一处侧壁安装有齿条，且齿条槽板220底部的两处端头上安装有矩形端板，托架230整体呈工字形结构，且托架230顶端的垫盘上开设有向内凹陷的环形凹槽，水管260是由外置水管以及T字形支管组合而成，且T字形支管的外端适配插接于注液管250底部的孔槽内。

利用基座120内侧的端板对传动轴杆210内横杆进行活动夹持，当控制转盘进行旋转后，被横杆带动的齿轮端头便会控制多个齿条槽板220进行统一升降，进而可以方便对多个石英钳锅270底部端口进行适配性压紧，而当齿条槽板220被传动轴杆210内齿轮端头传动而举升或者下降后，固定在齿条槽板220底部两处端头上的矩形端板便可为托架230顶端垫盘的升降高度在规定状态进行调节，以避免托架230举升过高或者下降过低而对石英钳锅270的检测造成干扰；

在需要维护时，当需要对托架230以及基座120之间的结构进行检修后，操作人员便可将水管260整体从多个注液管250的底部进行拔出，以方便该装置的便捷性拆卸和组装。

实施例四：

结合图3-图9所示，在实施例一的基础上，弹性撑件350是由弹簧和垫片组合而成，且弹簧的底端固定连接在负压立柱360贯穿至抗压套管330内腔的柱头上，负压立柱360的底端固定安装有橡胶端头，且气管370外部的上L形导管的底端适配贯穿至橡胶端头的内部。

当外置桁架310被外置传动设备推动后，随之而动的负压立柱360在受压后便可确保其底端橡胶端头挤压在石英钳锅270的顶端，并配合气管370向外的持续排空气，从而能够有效确保该设备可对不同批次的多个石英钳锅270进行快速夹持和放置，同时将弹性撑件350内弹簧的底端固定安装在负压立柱360的顶部，当石英钳锅270被负压立柱360底端橡胶端头负压吸附直至固定后，悬浮状态下的弹性撑件350便不会对压力检测器340承压端头造成影响，一旦完整的石英钳锅270受到水压作用而对负压立柱360反向施加作用力后，弹性撑件350内的垫片便可对压力检测器340内承压端头施加挤压力，从而方便操作人员对完整或缺陷的石英钳锅270进行直观检测。

本发明的工作原理及使用流程：预先将齿条槽板220的顶部固定安装在托架230底面的中部，而托架230顶部的圆形垫盘会位于水仓150的内腔中，接着将防护环扣160固定安装在水仓150顶部的端口上，接着利用压簧240将托架230的底端与水仓150的底部进行连接，且齿条槽板220会贯穿至基座120的正下方，而注液管250会固定安装在托架230的内部，且水管260外部的端管会连接在注液管250底部的端口内，此时沿水平分布的多个注液管250会与水管260内腔进行连通，而固定在水仓150外部的顶板130会被四个螺栓140固定在组合后的四个支腿110顶部，且注液管250底端会贯穿至基座120外壁的横槽外，然后将传动轴杆210活动安装在基座120内侧的中部，且传动轴杆210杆体上的齿轮端头会啮合于齿条槽板220内壁的齿条；

接着将压力检测器340内的承压端头安装在抗压套管330内腔的顶部，且将负压立柱360顶部的柱头活动安装在抗压套管330的内部，而弹性撑件350的底端会连接在负压立柱360顶部的柱头上，且负压立柱360顶端的垫片会贴合于压力检测器340内承压端头的底部，同时将气管370外部的多个L形导管分别连接在多个负压立柱360底部的负压端头内，当组合后抗压套管330固定在定位端头320内部后，被悬吊后且可以水平横移以及竖直升降的外置桁架310便可控制抗压套管330以及负压立柱360对待实验钳锅或实验后钳锅的转移，随着外置桁架310横移后，被负压吸紧的石英钳锅270便可向着防护环扣160和水仓150内侧转移，直至石英钳锅270底部端口位于托架230顶部的垫盘后，操作人员便可控制传动轴杆210进行旋转，直至齿条槽板220带动托架230向着石英钳锅270底部的端口进行贴合，当水管260将水流鼓入注液管250内部并对着石英钳锅270和托架230顶部垫盘进行增压输送后，石英钳锅270便可在压力状态下对负压立柱360施加推力，一旦石英钳锅270底部端口或者外壁出现缺口和裂纹时，压力检测器340上的压力数值显示，便可实时透露出各个石英钳锅270的完整度，从而方便可对端口或缺以及存在裂纹的石英钳锅270进行快速分拣。

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 (10)

1.一种石英坩埚端口检测装置，其特征在于，包括承载机构（100）、安装在承载机构（100）上的举升机构（200）以及位于承载机构（100）正上方的钳锅夹持机构（300）；

所述承载机构（100）包括容纳水溶液的水仓（150）以及固定安装在水仓（150）顶部的防护环扣（160）；

所述钳锅夹持机构（300）包括负压立柱（360）、安装在负压立柱（360）上的气管（370）、活动安装在负压立柱（360）顶端的抗压套管（330）、位于抗压套管（330）内腔且连接在负压立柱（360）顶端的弹性撑件（350）、固定安装在抗压套管（330）上的压力检测器（340）、安装在抗压套管（330）顶端的定位端头（320）以及安装在定位端头（320）外部的外置桁架（310）。

2.根据权利要求1所述的一种石英坩埚端口检测装置，其特征在于，所述承载机构（100）包括固定安装在水仓（150）外部的顶板（130）、位于顶板（130）底部的四个支腿（110）、连接在顶板（130）和四个支腿（110）之间的四个螺栓（140）以及固定安装在四个支腿（110）内的基座（120）。

3.根据权利要求2所述的一种石英坩埚端口检测装置，其特征在于，所述基座（120）整体呈U字形结构，基座（120）靠近水管（260）的一侧壁上开设有横槽。

4.根据权利要求1所述的一种石英坩埚端口检测装置，其特征在于，所述水仓（150）和防护环扣（160）均是由不锈钢材料制成，且防护环扣（160）的内部开设有排放水流的导流槽。

5.根据权利要求1所述的一种石英坩埚端口检测装置，其特征在于，所述举升机构（200）包括活动安装在水仓（150）内的托架（230）、位于托架（230）顶部的石英钳锅（270）、固定安装在托架（230）底端的齿条槽板（220）、传动连接于齿条槽板（220）内侧的传动轴杆（210）、连接在水仓（150）和托架（230）之间的压簧（240）、固定安装在托架（230）内的注液管（250）以及连接在注液管（250）外部的水管（260）；

所述负压立柱（360）吸附固定在石英钳锅（270）顶端。

6.根据权利要求2所述的一种石英坩埚端口检测装置，其特征在于，所述传动轴杆（210）由横杆、转盘以及齿轮端头组合而成，且横杆会适配贯穿至基座（120）内侧中部的端板内；

所述齿条槽板（220）内侧的一处侧壁安装有齿条，且齿条槽板（220）底部的两处端头上安装有矩形端板。

7.根据权利要求2所述的一种石英坩埚端口检测装置，其特征在于，所述托架（230）整体呈工字形结构，且托架（230）顶端的垫盘上开设有向内凹陷的环形凹槽。

8.根据权利要求2所述的一种石英坩埚端口检测装置，其特征在于，所述水管（260）是由外置水管以及T字形支管组合而成，且T字形支管的外端适配插接于注液管（250）底部的孔槽内。

9.根据权利要求1所述的一种石英坩埚端口检测装置，其特征在于，所述弹性撑件（350）是由弹簧和垫片组合而成，且弹簧的底端固定连接在负压立柱（360）贯穿至抗压套管（330）内腔的柱头上。

10.根据权利要求1所述的一种石英坩埚端口检测装置，其特征在于，所述负压立柱（360）的底端固定安装有橡胶端头，且气管（370）外部的上L形导管的底端适配贯穿至橡胶端头的内部。