CN218194477U

CN218194477U - 用于坩埚内壁抛光设备的抛光机构

Info

Publication number: CN218194477U
Application number: CN202222316232.0U
Authority: CN
Inventors: 毛磊; 杜兴林; 韩君勇; 马俊飞; 郭建伟; 刘海龙; 赵志飞
Original assignee: Inner Mongolia Ojing Quartz Co ltd
Current assignee: Inner Mongolia Ojing Quartz Co ltd
Priority date: 2022-08-31
Filing date: 2022-08-31
Publication date: 2023-01-03
Anticipated expiration: 2032-08-31

Abstract

本实用新型公开了一种用于坩埚内壁抛光设备的抛光机构，其包括滑动座和抛光机，在机架的顶部水平滑动设有滑动座，滑动座的滑动方向与坩埚的轴线平行设置；在滑动座上设置有驱动抛光机上下移动的第一升降驱动，抛光机活动设置在坩埚的内部。优点：通过移动滑动座可控制抛光机移入或移出坩埚，通过第一升降驱动可以控制抛光机上下移动，通过滑动座和第一升降驱动的配合可以将抛光机移动到与坩埚内壁贴合的位置，并且随着坩埚的旋转将滑动座及抛光机整体向外移动，即可完成对坩埚内壁的抛光；结构简单，使用方便。

Description

用于坩埚内壁抛光设备的抛光机构

技术领域：

本实用新型涉及坩埚生产技术领域，具体地说涉及一种用于坩埚内壁抛光设备的抛光机构。

背景技术：

石英坩埚是拉制单晶硅的消耗器皿，一般采用电弧法制造。电弧法制造的石英坩埚的过程中，石英砂颗粒中包含有铁、液态杂质、气泡等会聚集在坩埚内壁0-0.5mm的范围内，形成微气泡层。在利用石英坩埚拉晶的过程中，需要对石英坩埚长时间加热，石英坩埚内壁的微气泡会发生膨胀、破裂，造成部分石英颗粒及气泡中的杂质进入硅液，造成硅液污染影响成晶品质。并且，气泡在拉晶过程中膨胀破裂，会降低石英坩埚本体厚度和强度，降低其使用寿命。为了解决上述问题，申请人发现可以采用抛光机对坩埚的内壁进行打磨处理，这样就可以去除其内壁的气泡层；实现对坩埚内壁的抛光，主要包括驱动坩埚竖直旋转的坩埚定位旋转机构，以及与之配合使用的抛光机构，能够实现沿坩埚轴向移动，以此实现对坩埚内壁的抛光，目前缺少实现该过程的抛光机构，因此，申请人研发出了一种坩埚抛光机构。

实用新型内容：

本实用新型的目的在于提供一种用于坩埚内壁抛光设备的抛光机构，可以去除石英坩埚内壁微气泡层。

本实用新型由如下技术方案实施：用于坩埚内壁抛光设备的抛光机构，其包括滑动座和抛光机，在所述机架的顶部水平滑动设有滑动座，所述滑动座的滑动方向与坩埚的轴线平行设置；在所述滑动座上设置有驱动所述抛光机上下移动的第一升降驱动，所述抛光机活动设置在所述坩埚的内部。

进一步的，在所述机架上设置有驱动所述滑动座移动的第三平移驱动。

进一步的，在所述抛光机的一侧设置有朝向坩埚底部设置的第二距离传感器，所述第二距离传感器与控制器的输入端连接，所述控制器的输出端与所述第三平移驱动连接。

进一步的，所述第一升降驱动包括导向架、悬挂臂和第三升降驱动，所述导向架竖直固定在所述滑动座的顶部，在与所述坩埚旋转驱动机构相邻的所述导向架的端部上下滑动设置有所述悬挂臂，所述悬挂臂与所述坩埚的轴线上下平行布置，且所述抛光机设置在与所述坩埚旋转驱动相邻的所述悬挂臂一端；在所述导向架上设置有驱动所述悬挂臂上下移动的所述第三升降驱动。

进一步的，在所述抛光机一侧的所述悬挂臂上设置有向下设置的第三距离传感器，所述第三距离传感器与控制器的输入端电连接，所述控制器的输出端与所述第三升降驱动连接。

进一步的，在所述抛光机的一侧的固定有喷头。

本实用新型的优点：通过移动滑动座可控制抛光机移入或移出坩埚，通过第一升降驱动可以控制抛光机上下移动，通过滑动座和第一升降驱动的配合可以将抛光机移动到与坩埚内壁贴合的位置，并且随着坩埚的旋转将滑动座及抛光机整体向外移动，即可完成对坩埚内壁的抛光；结构简单，使用方便。

附图说明：

图1为本实施例的整体结构示意图。

图2为本实施例的内部结构示意图。

图3为图1的A-A剖视图。

图4为本实施例的控制器连接示意图。

机架1、坩埚旋转机构2、下支撑辊筒201、上定位辊筒202、旋转驱动203、悬挂架204、第二升降驱动205、下压伸缩杆206、安装座207、导向杆208、固定支撑209、抛光机3、定位架4、长孔401、定位块5、坩埚6、滑动座7、第一升降驱动8、导向架801、悬挂臂802、第三升降驱动803、第一平移驱动9、螺杆10、锁紧螺母11、第二平移驱动12、第一距离传感器13、控制器14、第三平移驱动15、第二距离传感器16、第三距离传感器17、喷头18。

具体实施方式：

在本实用新型的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等，其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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，如出现术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如图1至图4所示，用于坩埚内壁抛光设备的抛光机构，其包括滑动座7和抛光机3，在机架1的另一端顶部水平滑动设有滑动座7，滑动座7的滑动方向与坩埚6的轴线平行设置；在机架1上设置有驱动滑动座7移动的第三平移驱动15，在抛光机3的一侧设置有朝向定位架4设置的第二距离传感器16，第二距离传感器16与控制器14的输入端连接，控制器14的输出端与第三平移驱动15连接；第二距离传感器16用于检测抛光机3与坩埚底部之间的距离，并将检测到的距离信息传送给控制器14，当抛光机3与坩埚6底部之间的距离达到设定的最小距离时，第三平移驱动15停止动作。

在滑动座7上设置有驱动抛光机3上下移动的第一升降驱动8，第一升降驱动8包括导向架801、悬挂臂802和第三升降驱动803，导向架801竖直固定在滑动座7的顶部，导向架801和抛光机整体可随着滑动座7一同移动；在与坩埚旋转驱动203机构相邻的导向架801的端部上下滑动设置有悬挂臂802，悬挂臂802与坩埚6的轴线上下平行布置，且抛光机3设置在与坩埚旋转驱动203相邻的悬挂臂802一端；在导向架801上设置有驱动悬挂臂802上下移动的第三升降驱动803；第三升降驱动803可驱动悬挂臂802沿着导向架801上下移动，本实施例中，在悬挂臂802的另一端固定有沿着导向架上下滑动的滑槽，起到导向作用。

在抛光机3一侧的悬挂臂802上设置有向下设置的第三距离传感器17，第三距离传感器17与控制器14的输入端电连接，控制器14的输出端与第三升降驱动803连接。第三距离传感器17用于检测抛光机纵向上与坩埚内壁之间的距离，并将检测到的距离信号传送给控制器14，当抛光机3与坩埚内壁之间的距离大于设定值时，第三升降驱动803伸长控制悬挂臂802和抛光机向下移动，当移动到设定距离时，第三升降驱动803停止动作。

抛光机3活动设置在坩埚6的内部。通过控制滑动座7向着坩埚6移动，可带动抛光机3移动至坩埚内部，之后通过第一升降驱动8控制抛光机向下移动，可使抛光机3与旋转的坩埚6内壁接触，进而实现对坩埚6轴向内壁的打磨，且打磨过程中，滑动座7向着背离坩埚6的方向移动，进而带动抛光机3沿轴向移动，实现对坩埚内壁的全面打磨。在抛光机3的一侧的固定有喷头18，通过喷头18向坩埚内滴水，一方面对抛光机起到降温作用，另一方面起到降尘作用。

本实施例公开的用于坩埚内壁抛光设备的抛光机构与设置在机架上，且能够驱动坩埚竖直旋转的坩埚定位旋转机构配合使用，坩埚定位旋转机构可以包括水平设置的驱动电机和固定在驱动电机输出轴上的三爪卡盘，或者如本实施例所示，坩埚定位旋转机构包括定位架、一对下支撑辊筒201、一对上定位辊筒202和旋转驱动203，在机架1一端顶部设置定位架4，中部设置一对下支撑辊筒201，另一端顶部设置用于坩埚内壁抛光设备的抛光机构；

具体的，在与坩埚旋转机构2相邻的定位架4的端部设置有定位块5，通过定位块5对坩埚6的底部接触，可对坩埚6起到定位作用。

下支撑辊筒201和上定位辊筒202的轴线与坩埚6的轴线平行设置；一对下支撑辊筒201转动设置在机架1的中部顶面，且在机架1上设置有驱动任意下支撑辊筒201旋转的旋转驱动203；一对上定位辊筒202通过悬挂架204分体设置在一对下支撑辊筒201的上方，且在悬挂架204上设置有驱动一对上定位辊筒202上下移动的第二升降驱动205。通过机械臂将坩埚6移动到一对下支撑辊筒201的顶部后，通过第二升降驱动205控制一对上定位辊筒202向下移动，进而通过上定位辊筒202将坩埚压紧在下支撑辊筒201的顶部；接着通过旋转驱动203驱动任一下支撑辊筒201旋转，即可通过摩擦力驱动坩埚6旋转。

第二升降驱动205包括下压伸缩杆206，在悬挂架204上固定有竖直设置的下压伸缩杆206，下压伸缩杆206的活塞杆底端固定有安装座207，一对上定位辊筒202转动设置在安装座207的底部。通过下压伸缩杆206的伸缩可以带动安装座底部的一对上定位辊筒下降或上升，便于对坩埚进行压紧或坩埚的移出。在悬挂架204上竖直活动穿设有导向杆208，导向杆208的底端与安装座207固定；导向杆208可对安装座207进行导向，使得安装座207上下移动的更加稳定。

下压伸缩杆206、第三升降驱动803和第三平移驱动15均为电推杆、液压缸或气缸的任意一种，本实施例中，下压伸缩杆206、第三升降驱动803和第三平移驱动15均为电推杆，且旋转驱动203、抛光机3均与控制器14的输出端连接；并且，为了保证坩埚的厚度，在电弧法制造的下料环节，加大原材料投入量，预留出坩埚抛光磨损的余量。

使用说明：首先，控制下压伸缩杆206缩回，将一对上定位辊筒202移动到上方；然后，通过机械臂将坩埚6放置在一对下支撑辊筒201的顶部之间，并使坩埚6的底部与定位块5接触，坩埚开口朝向抛光机3；接着，控制下压伸缩杆206伸长，直至一对上定位辊筒202与坩埚6的外壁接触下压伸缩杆206停止动作；再启动旋转驱动203驱动坩埚6旋转，并控制第三平移驱动15缩短使得抛光机3移动到坩埚6的内部，直至第二距离传感器16检测到抛光机3移动到位后，第三平移驱动15停止动作；之后第三升降驱动803伸长将抛光机3向下移动，直至第三距离传感器17检测到抛光机到位后，抛光机3启动，同时第三平移驱动15伸长，将抛光机3向坩埚6开口移动，实现对坩埚6内壁的打磨，打磨过程中通过喷头18向坩埚内壁滴水；最后，待抛光机3移出坩埚6后完成打磨，反向操作，关闭抛光机3，将一对上定位辊筒202向上移动，再利用机械臂将坩埚6从下支撑辊筒201顶部移开即可。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims

1.用于坩埚内壁抛光设备的抛光机构，其特征在于，其包括滑动座和抛光机，在机架的顶部水平滑动设有滑动座，所述滑动座的滑动方向与坩埚的轴线平行设置；在所述滑动座上设置有驱动所述抛光机上下移动的第一升降驱动，所述抛光机活动设置在所述坩埚的内部。

2.根据权利要求1所述的用于坩埚内壁抛光设备的抛光机构，其特征在于，在所述机架上设置有驱动所述滑动座移动的第三平移驱动。

3.根据权利要求2所述的用于坩埚内壁抛光设备的抛光机构，其特征在于，在所述抛光机的一侧设置有朝向坩埚底部设置的第二距离传感器，所述第二距离传感器与控制器的输入端连接，所述控制器的输出端与所述第三平移驱动连接。

4.根据权利要求1至3任一所述的用于坩埚内壁抛光设备的抛光机构，其特征在于，所述第一升降驱动包括导向架、悬挂臂和第三升降驱动，所述导向架竖直固定在所述滑动座的顶部，在与所述坩埚旋转驱动机构相邻的所述导向架的端部上下滑动设置有所述悬挂臂，所述悬挂臂与所述坩埚的轴线上下平行布置，且所述抛光机设置在与所述坩埚旋转驱动相邻的所述悬挂臂一端；在所述导向架上设置有驱动所述悬挂臂上下移动的所述第三升降驱动。

5.根据权利要求4所述的用于坩埚内壁抛光设备的抛光机构，其特征在于，在所述抛光机一侧的所述悬挂臂上设置有向下设置的第三距离传感器，所述第三距离传感器与控制器的输入端电连接，所述控制器的输出端与所述第三升降驱动连接。

6.根据权利要求1、2、3或5所述的用于坩埚内壁抛光设备的抛光机构，其特征在于，在所述抛光机的一侧的固定有喷头。

7.根据权利要求4所述的用于坩埚内壁抛光设备的抛光机构，其特征在于，在所述抛光机的一侧的固定有喷头。