CN208717467U - 一种单晶炉用晶体提升旋转机构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种单晶炉用晶体提升旋转机构，属于单晶炉，旨在提供一种能够保护晶体的单晶炉用提升旋转机构，其技术方案要点是：包括主炉体，主炉体上端设置有筒状的副炉体，其特征是：副炉体侧面设置有提升装置，副炉体下端设置有托晶装置；托晶装置包括副炉体下端朝外一侧周向设置有放置环，放置环两侧均设置有驱动气缸，两个驱动气缸的活塞杆铰接有转动板，转动板远离活塞杆一端转动连接有固定在副炉体上的转动轴，转动板通过螺栓连接有同样转动连接在转动轴上的匚形框，两块转动板分别螺栓连接在匚形框的两端，匚形框两端的距离大于两个驱动气缸之间的距离，匚形框中段朝向副炉体一端设置有盛放皿。本实用新型适用于单晶炉设备。
Description
技术领域
本实用新型涉及单晶炉设备，特别涉及一种单晶炉用晶体提升旋转机构。
背景技术
单晶炉是一种在惰性气体（氮气、氦气为主）环境中,用石墨加热器将多晶硅等多晶材料熔化,用直拉法生长无错位单晶的设备。
公告号为CN204825124U的中国专利公开了一种能够制备大尺寸晶体成品的单晶炉，它包括单晶炉主体，所述单晶炉主体内设有电熔炉、坩埚和提拉杆，电熔炉设置在单晶炉主体底部，电熔炉内设有坩埚槽，坩埚置于电熔炉的坩埚槽内，提拉杆位于单晶炉主体上端，提拉杆底端设有籽晶，籽晶的宽度为8-12mm；所述坩埚内设有模具，模具由平行对称设置的两个模具板组成，两个模具板之间留有狭缝，模具的长度为1100-1200mm，宽度为10-15mm。这种能够制备大尺寸晶体成品的单晶炉虽然该单晶炉增加了模具尺寸，因此能够制备尺寸更大的晶体产品，但制备大尺寸晶体成品后，将晶体从副炉体拿出时，大尺寸的晶体容易因为自身重量而产生断裂，从副炉体掉出，造成意外情况，并且造成经济损失，此问题亟待解决。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种单晶炉用晶体提升旋转机构，具有能够将从副炉体盛出的晶体托住的效果。
本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种单晶炉用晶体提升旋转机构，包括主炉体，所述主炉体上端设置有筒状的副炉体，所述副炉体侧面设置有提升装置，所述副炉体下端设置有托晶装置；
所述托晶装置包括副炉体下端朝外一侧周向设置有放置环，所述放置环两侧均设置有驱动气缸，两个所述驱动气缸的活塞杆铰接有转动板，所述转动板远离活塞杆一端转动连接有固定在副炉体上的转动轴，所述驱动气缸向远离转动轴一侧倾斜，所述转动板通过螺栓连接有同样转动连接在转动轴上的匚形框，两块所述转动板分别螺栓连接在匚形框的两端，所述匚形框两端的距离大于两个所述驱动气缸之间的距离，所述匚形框中段朝向副炉体一端设置有盛放皿，所述驱动气缸电连接有PLC控制器。
通过采用上述技术方案，提升装置将副炉体向上提升，同时PLC控制器发送信号给驱动气缸，驱动气缸的活塞杆向上伸出，驱动转动板绕着转动轴向上转动，与转动板螺纹连接的匚形框绕着转动轴向下转动，将匚形框转动到副炉体下方，通过盛放皿盛放副炉体内的晶体，起到托住晶体的作用，减少晶体的晃动或者因为自重而断裂的情况。
进一步的，所述转动轴上套设有转动环，所述转动环与转动板和匚形框法兰连接。
通过采用上述技术方案，方便工作人员从转动环上拆卸转动板和匚形框，方便工作人员安装和更换转动板和匚形框。
进一步的，所述提升装置包括设置在单晶炉一侧的支撑杆，所述支撑杆侧面设置有驱动电机，所述驱动电机的输出轴同轴连接有竖直向下的丝杆，所述丝杆上螺纹连接有螺母，所述螺母固定连接有抬起板，所述抬起板固定连接在副炉体侧面的连接板，所述抬起板远离连接板一端套设于转动杆上，所述转动杆下端同轴连接有转动减速电机的输出轴，所述驱动电机和转动减速电机与PLC控制器电连接，所述转动杆上设置有导向螺母运动轨迹的导向组件。
通过采用上述技术方案，PLC控制器控制驱动电机转动，带动丝杆转动，螺母在导向组件的导向作用下沿丝杆的长度方向滑动，螺母带动连接板上下滑动，从而带动副炉体上下移动，移动完后，能够驱动转动减速电机转动，带动副炉体从主炉体上移出，从而拿出副炉体内的晶体。
进一步的，所述导向组件包括连接板靠近丝杆一侧竖直设置的导轨，所述转动杆上固定连接有导向板，所述导向板上设置有与导轨滑动连接的导向块。
通过采用上述技术方案，导向块在导轨内滑动，起到导向螺母运动轨迹的作用，减少螺母跟随丝杆转动的情况。
进一步的，所述螺母下端设置有抵触块，所述导向板上开设有供抵触块嵌入的抵触孔槽。
通过采用上述技术方案，通过抵触块抵触在抵触孔槽中，能够限制螺母的运动范围，防止螺母从丝杆上脱落的情况。
进一步的，所述转动杆下端设置有限位片。
通过采用上述技术方案，通过限位片能够限制转动杆的角度，减少转动杆转动幅度过大对副炉体内的晶体造成损伤的情况。
进一步的，所述转动杆位于限位片一侧设置有感应开关，所述感应开关与PLC控制器电连接。
通过采用上述技术方案，当转动杆转动，限位片抵触到感应开关，感应开关发生电信号给PLC控制器，PLC控制器停止转动减速电机的转动。
进一步的，所述副炉体与主炉体之间设置有行程传感器，所述行程传感器与PLC控制器电连接。
通过采用上述技术方案，通过行程传感器能够测量出副炉体上升的高度，方便工作人员通过PLC控制器控制副炉体的提升高度。
进一步的，所述副炉体上设置有温度传感器，所述温度传感器与PLC控制器电连接。
通过采用上述技术方案，通过温度传感器能够测量出副炉体内的温度，方便工作人员通过PLC控制器控制副炉体的温度。
进一步的，所述主炉体上设置有观察窗。
通过采用上述技术方案，方便工作人员通过观察窗观察主炉体内物料的融化程度，方便控制晶体提炼的进程。
综上所述，本实用新型具有以下有益效果：
1.采用了托晶装置，从而产生能够减少副炉体内晶体断裂的效果；
2.采用了提升装置，从而产生能够将副炉体提升起来并且具有一定稳定效果的效果；
3.采用了导向组件，从而产生能够导向副炉体提升方向的效果。
附图说明
图1是本实施例中用于体现提升装置的结构示意图；
图2是图1中A处用于体现导向组件的放大图；
图3是图1中B处用于体现托晶装置的放大图。
图中，1、主炉体；11、观察窗；2、副炉体；21、行程传感器；22、温度传感器；3、提升装置；31、支撑杆；32、丝杆；321、驱动电机；33、螺母；331、抵触块；34、抬起板；35、连接板；36、转动杆；361、限位片；362、感应开关；37、转动减速电机；38、导向组件；381、导轨；382、导向板；3821、抵触孔槽；383、导向块；4、托晶装置；41、放置环；42、驱动气缸；421、活塞杆；43、转动板；44、转动轴；441、转动环；45、匚形框；451、盛放皿；46、PLC控制器。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“底面”和“顶面”、“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
一种单晶炉用晶体提升旋转机构，如图1所示，包括主炉体1，主炉体1上端连通的副炉体2，副炉体2的侧面设置有可以将副炉体2抬起的提升装置3，副炉体2通过提升装置3抬起后，副炉体2下端侧面设置有可以将副炉体2内晶体托住的托晶装置4，并且副炉体2上设置有温度传感器22，可以感应副炉体2内的温度，并且温度传感器22电连接有PLC控制器46，方便工作人员从温度传感器22上提取数据，PLC控制器46型号为西门子公司生产的S7-200型PLC控制器46。PLC控制器46还电连接有设置在副炉体2与主炉体1之间的行程传感器21，能够得知副炉体2上升的高度。在本实施例中，主炉体1上开设有方便工作人员观察窗11观察主炉体1内物料的情况的观察窗11。
如图1所示，提升装置3包括设置在单晶炉一旁竖直方向的支撑杆31，支撑杆31上平行设置有丝杆32，丝杆32的上端同轴连接有驱动电机321的输出轴，驱动电机321与PLC控制器46电连接，方便工作人员控制驱动电机321的运转；丝杆32上螺纹连接有螺母33，螺母33固定连接有抬起板34，抬起板34固定连接在副炉体2侧面的连接板35，抬起板34远离连接板35一端套设于转动杆36上，转动杆36下端同轴连接有转动减速电机37的输出轴，转动减速电机37固定在支撑杆31上，驱动电机321和转动减速电机37均与PLC控制器46电连接。
如图2所示，转动杆36上设置有导向螺母33运动轨迹的导向组件38，导向组件38包括固定连接在转动杆36上的导向板382，导向板382靠近连接板35一端设置有导向块383，连接板35上设置有与导向块383上下滑动连接的导轨381，驱动电机321受PLC控制器46的控制运转，带动丝杆32转动，固定在转动杆36上的导向板382限制螺母33的转动，螺母33将丝杆32的回转运动转化为直线运动，带动连接板35向上移动，将带动副炉体2向上抬起，同时导向块383在导轨381中滑动，对副炉体2抬起方向起到导向作用。抬起副炉体2完毕后，PLC控制器46驱动转动减速电机37（参见图1），转动杆36转动，将副炉体2向一边转动，方便工作人员将副炉体2内的晶体拿出。在本实施例中，为了限制螺母33的运动轨迹，在螺母33下端设置有抵触块331，导向板382上开设有抵触孔槽3821，抵触孔槽3821能够让丝杆32穿过，但是抵触块331会抵触在抵触孔槽3821中，防止螺母33从丝杆32上脱落的情况。
如图1所示，为了限制转动杆36的转动角度，转动杆36下端设置有限位片361，限位片361在支撑杆31抵触处设置有与PLC控制器46电连接的感应开关362。
如图3所示，在副炉体2上升过程中，托晶装置4托起晶体，托晶装置4包括副炉体2下端朝外一侧周向设置有放置环41，放置环41上表面的两侧均设置有驱动气缸42，驱动气缸42电连接有PLC控制器46两个驱动气缸42的活塞杆421均铰接有转动板43，两个转动板43远离活塞杆421一端通过螺栓连接于匚形框45的两端，转动板43与匚形框45重叠处法兰连接有转动环441，转动环441套设在固定连接于副炉体2上的转动轴44，驱动气缸42向远离转动轴44一侧倾斜，为了能够让匚形框45转动到副炉体2下端，匚形框45两端的距离大于两个驱动气缸42之间的距离，并且在匚形框45中段朝向副炉体2一端设置有盛放晶体的盛放皿451；PLC控制器46驱动驱动气缸42，驱动气缸42的活塞杆421向上伸出，活塞杆421向上抬起转动板43，转动板43绕着转动轴44远离活塞杆421的一端向下运动，同时匚形框45绕着转动轴44向下转动，转动到副炉体2下方，通过盛放皿451盛放副炉体2内的晶体。
具体实施过程：晶体制备完成后，驱动电机321受PLC控制器46的控制运转，带动丝杆32转动，螺母33将丝杆32的回转运动转化为直线运动，带动抬起板34和连接板35向上移动，从而带动副炉体2向上抬起，导向块383在导轨381中滑动，导向副炉体2抬起的方向；副炉体2抬起的同时，PLC控制器46驱动驱动气缸42的活塞杆421向上伸出，转动板43绕着转动轴44转动，带动匚形框45绕着转动轴44向下转动，匚形框45转动到副炉体2下方，盛放皿451托住副炉体2内的晶体；最后PLC控制器46驱动转动减速电机37，转动杆36转动，将副炉体2向一边转动，工作人员从副炉体2中拿出晶体。
本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (10)
1.一种单晶炉用晶体提升旋转机构，包括主炉体(1)，所述主炉体(1)上端设置有筒状的副炉体(2)，其特征是：所述副炉体(2)侧面设置有提升装置(3)，所述副炉体(2)下端设置有托晶装置；
所述托晶装置(4)包括副炉体(2)下端朝外一侧周向设置有放置环(41)，所述放置环(41)两侧均设置有驱动气缸(42)，两个所述驱动气缸(42)的活塞杆(421)铰接有转动板(43)，所述转动板(43)远离活塞杆(421)一端转动连接有固定在副炉体(2)上的转动轴(44)，所述驱动气缸(42)向远离转动轴(44)一侧倾斜，所述转动板(43)通过螺栓连接有同样转动连接在转动轴(44)上的匚形框(45)，两块所述转动板(43)分别螺栓连接在匚形框(45)的两端，所述匚形框(45)两端的距离大于两个所述驱动气缸(42)之间的距离，所述匚形框(45)中段朝向副炉体(2)一端设置有盛放皿(451)，所述驱动气缸(42)电连接有PLC控制器(46)。
2.根据权利要求1所述的一种单晶炉用晶体提升旋转机构，其特征是：所述转动轴(44)上套设有转动环(441)，所述转动环(441)与转动板(43)和匚形框(45)法兰连接。
3.根据权利要求2所述的一种单晶炉用晶体提升旋转机构，其特征是：所述提升装置(3)包括设置在单晶炉一侧的支撑杆(31)，所述支撑杆(31)侧面设置有驱动电机(321)，所述驱动电机(321)的输出轴同轴连接有竖直向下的丝杆(32)，所述丝杆(32)上螺纹连接有螺母(33)，所述螺母(33)固定连接有抬起板(34)，所述抬起板(34)固定连接在副炉体(2)侧面的连接板(35)，所述抬起板(34)远离连接板(35)一端套设于转动杆(36)上，所述转动杆(36)下端同轴连接有转动减速电机(37)的输出轴，所述驱动电机(321)和转动减速电机(37)与PLC控制器(46)电连接，所述转动杆(36)上设置有导向螺母(33)运动轨迹的导向组件(38)。
4.根据权利要求3所述的一种单晶炉用晶体提升旋转机构，其特征是：所述导向组件(38)包括连接板(35)靠近丝杆(32)一侧竖直设置的导轨(381)，所述转动杆(36)上固定连接有导向板(382)，所述导向板(382)上设置有与导轨(381)滑动连接的导向块(383)。
5.根据权利要求4所述的一种单晶炉用晶体提升旋转机构，其特征是：所述螺母(33)下端设置有抵触块(331)，所述导向板(382)上开设有供抵触块(331)嵌入的抵触孔槽(3821)。
6.根据权利要求3所述的一种单晶炉用晶体提升旋转机构，其特征是：所述转动杆(36)下端设置有限位片(361)。
7.根据权利要求6所述的一种单晶炉用晶体提升旋转机构，其特征是：所述转动杆(36)位于限位片(361)一侧设置有感应开关(362)，所述感应开关(362)与PLC控制器(46)电连接。
8.根据权利要求1所述的一种单晶炉用晶体提升旋转机构，其特征是：所述副炉体(2)与主炉体(1)之间设置有行程传感器(21)，所述行程传感器(21)与PLC控制器(46)电连接。
9.根据权利要求1所述的一种单晶炉用晶体提升旋转机构，其特征是：所述副炉体(2)上设置有温度传感器(22)，所述温度传感器(22)与PLC控制器(46)电连接。
10.根据权利要求1所述的一种单晶炉用晶体提升旋转机构，其特征是：所述主炉体(1)上设置有观察窗(11)。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
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