CN201241197Y - 一种直拉单晶炉用坩埚驱动装置 - Google Patents

一种直拉单晶炉用坩埚驱动装置 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种直拉单晶炉用坩埚驱动装置，设有升降驱动组件和旋转驱动组件，升降驱动组件设有安装支架、直线导轨、滚珠丝杠，直线导轨和滚珠丝杠固定在安装支架上，坩埚轴通过坩埚轴轴承座，固定在坩埚支架上，坩埚支架通过过渡连接块与滚珠丝杠的螺母和直线导轨的滑块连接在一起；慢速电机与谐波减速器直联并通过离合器与蜗轮减速器的一端输入轴连接；坩埚的旋转驱动组件设有旋转电机，通过行星减速器及旋转楔型带与坩埚轴连接。本实用新型适用于拉制大尺寸、高品质单晶的单晶炉作为坩埚的驱动装置，具有结构合理，操作简便，保证坩埚能平稳升降和旋转运动，大大提高坩埚性能的特点。

Description

一种直拉单晶炉用坩埚驱动装置
技术领域
本实用新型涉及一种单晶炉使用的坩埚驱动装置，具体的是用直拉法生长单晶的单炉，特别是拉制大尺寸、高品质单晶的单晶炉使用的坩埚驱动装置。
背景技术：
直拉单晶炉是生产太阳能电池用单晶硅和集成电路用单晶硅的主要设备。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，对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。
在用直拉法生长单晶的过程中，要将多晶料置于石英坩埚中，经过高温加热使其溶化为多晶硅溶液，籽晶由顶部降下至多晶硅溶液中，控制液面的温度，使多晶溶液在籽晶周围重新结晶，生成排列整齐的单晶硅棒。在这一过程中，需要放置多晶料的石英坩埚和籽晶以相反的方向旋转并向上提升。多晶硅溶液液面的稳定性直接影响单晶生产的品质。
目前，我国使用的单晶炉在稳定性方面还存在一些不足，特别是拉制大尺寸、高品质单晶使用的单晶炉，更需要改进。其中的坩埚驱动装置对单晶炉的性能起着非常重要的作用，因此，需要提出一种改进结构的坩埚驱动装置。
实用新型内容
本实用新型的目的是为了解决上述技术问题，提出一种直拉单晶炉用坩埚驱动装置，该装置能在单晶拉制过程中，使坩埚稳定地上升和旋转，大大提高单晶炉的性能。
本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：一种直拉单晶炉用坩埚驱动装置，设有升降驱动组件和旋转驱动组件，其特征在于：所述升降驱动组件设有安装支架、直线导轨、滚珠丝杠，直线导轨和滚珠丝杠固定在安装支架上，坩埚轴通过坩埚轴轴承座固定在坩埚支架上，坩埚支架通过过渡连接块与滚珠丝杠的螺母和直线导轨的滑块连接在一起；
慢速电机与谐波减速器直联并通过离合器与蜗轮减速器的一端输入轴连接，蜗轮减速器的输出端与滚珠丝杠直联，防止坩埚轴没有外力驱动时，在自重状态下自由下滑。蜗轮减速器采用双输入轴的方式，蜗轮减速器的另一输入端通过万向连轴节与快速输入轴连接；快速电机和手轮分别通过快速带轮和手动带轮与快速输入轴连接。坩埚升降不同的驱动形式可以满足单晶拉制过程中不同的工艺要求，手动驱动可以在紧急状态如断电下使用，防止多晶溶液与籽晶生长在一起，无法开炉。
坩埚的旋转驱动组件设有旋转电机，通过行星减速器及旋转楔型带与坩埚轴连接，通过调整旋转电机位置可以调节旋转楔型带的松紧。坩埚旋转驱动组件通过旋转支架与坩埚支架连接，在坩埚轴升降过程中，坩埚旋转驱动组件随着坩埚轴进行同步升降。
坩埚的升降驱动组件，由于采用滚珠丝杠加直线导轨的结构形式，所以升降运动平稳，无爬行、振动现象，其旋转驱动组件采用单独的电机、行星减速器和方便调节松紧的契形带结构，并与升降驱动组件同步同时升降，保证了升降和旋转运动的同步。因此，本实用新型具有结构合理，操作简便，保证坩埚能平稳升降和旋转运动，大大提高坩埚性能的优点。
附图说明
下面结合附图对本实用新型做进一步的说明：
图1是单晶炉的整体结构示意；
图2是旋转驱动组件的结构示意图；
图3是升降驱动组件的侧视结构示意图；
图4是升降驱动组件的俯视图。
具体实施方式
参见附图，一种直拉单晶炉用坩埚驱动装置，设有升降驱动组件1和旋转驱动组件2，所述升降驱动组件设有安装支架1.4、直线导轨1.3、滚珠丝杠1.2，直线导轨和滚珠丝杠固定在安装支架上，坩埚轴3通过坩埚轴轴承座1.6固定在坩埚支架1.1上，坩埚支架通过过渡连接块1.5与滚珠丝杠的螺母1.7和直线导轨的滑块连接在一起；慢速电机4与谐波减速器4.1直联并通过离合器4.2与蜗轮减速器5的一端输入轴连接，蜗轮减速器的输出端与滚珠丝杠直联，防止坩埚轴没有外力驱动时，在自重状态下自由下滑。蜗轮减速器采用双输入轴的方式，蜗轮减速器的另一输入端通过万向连轴节5.1与快速输入轴5.2连接；快速电机6和手轮7分别通过快速带轮6.1和手动带轮7.1与快速输入轴5.2连接。坩埚升降不同的驱动形式可以满足单晶拉制过程中不同的工艺要求，手动驱动可以在紧急状态如断电下使用，防止多晶溶液与籽晶生长在一起，无法开炉。坩埚的旋转驱动组件设有旋转电机8，通过行星减速器8.1及旋转楔型带8.2与坩埚轴3连接，通过调整旋转电机8位置可以调节旋转楔型带的松紧。坩埚旋转驱动组件通过旋转支架8.3与坩埚支架连接，在坩埚轴升降过程中，坩埚旋转驱动组件随着坩埚轴进行同步升降。
本实施例经试用，效果非常好，坩埚升降和旋转非常平稳，坩埚生产单晶的质量大大提高。

Claims (1)

1、一种直拉单晶炉用坩埚驱动装置，设有升降驱动组件和旋转驱动组件，其特征在于：所述升降驱动组件设有安装支架(1.4)、直线导轨(1.3)、滚珠丝杠(1.2)，直线导轨和滚珠丝杠固定在安装支架上，坩埚轴(3)通过坩埚轴轴承座(1.6)固定在坩埚支架(1.1)上，坩埚支架通过过渡连接块(1.5)与滚珠丝杠的螺母(1.7)和直线导轨的滑块连接在一起；慢速电机(4)与谐波减速器(4.1)直联并通过离合器(4.2)与蜗轮减速器(5)的一端输入轴连接，蜗轮减速器的输出端与滚珠丝杠直联，蜗轮减速器采用双输入轴的方式，蜗轮减速器的另一输入端通过万向连轴节(5.1)与快速输入轴(5.2)连接；快速电机(6)和手轮(7)分别通过快速带轮(6.1)和手动带轮(7.1)与快速输入轴连接；坩埚的旋转驱动组件设有旋转电机(8)，通过行星减速器(8.1)及旋转楔型带(8.2)与坩埚轴连接，通过调整旋转电机位置可以调节旋转楔型带的松紧；坩埚旋转驱动组件通过旋转支架(8.3)与坩埚支架连接，在坩埚轴升降过程中，坩埚旋转驱动组件随着坩埚轴进行同步升降。
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Assignor: Qixinghuachuang Electronic Co., Ltd., Beijing

Contract fulfillment period: 2009.8.1 to 2014.7.30

Contract record no.: 2009110000189

Denomination of utility model: Copple drive device for vertical pulling single crystal furnace

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Record date: 20090903

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