CN218596569U - 一种单晶炉水冷热屏对中升降装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种单晶炉水冷热屏对中升降装置，包括以炉盖为中心对称设置的左升降单元和右升降单元，还包括对中单元和电机。升降过程中，电机驱动，经减速机和联轴器配合带动左右升降单元中的直线模组同时移动，接着，与直线模组依次通过连接角座及连接法兰连接的波纹管跟随一起运动，从而带动水冷热屏的对称杆上升或下降。通过调节对中单元中的对中螺钉推动波纹管的下法兰、钢套及四氟套，带动水冷热屏的对称杆水平移动，实现水冷热屏位置移动，最终位于中心位置。本实用新型进一步优化了水冷热屏升降装置的结构，通过采用对中单元实现了单晶炉水冷热屏升降装置的对中调节，保证水冷热屏与晶棒处于同心，提高了单晶生产效率。

Description

一种单晶炉水冷热屏对中升降装置

技术领域

本实用新型属于单晶制造设备技术领域，尤其是涉及一种单晶炉水冷热屏对中升降装置。

背景技术

单晶硅作为现代信息社会的关键支撑材料，是目前世界上最重要的单晶材料之一。直拉单晶炉在拉晶过程中，为提高拉晶效率及降低设备能耗，现有的太阳能级单晶炉均引入了水冷热屏，通过水冷热屏的冷却功能来带走晶棒的热量，加快散热，提高拉速从而增加产能。过去的单晶炉采用固定水冷热屏的方式，没有水冷热屏升降装置，这样容易造成晶棒冷却不均匀，晶棒成品率低等问题。2019年2月12日公开的中国实用新型专利“带有水冷热屏升降装置的单晶炉”(CN208485982U)，包括单晶炉炉盖、以及安装该单晶炉炉盖上的升降装置，升降装置包括安装在单晶炉炉盖上的安装座、水冷热屏连接管，安装座一端设置安装底板，另一端设有波纹管，波纹管下端固定在安装座上，上端安装在安装支架上，安装底板上设置直线导轨，直线导轨上安装滑动模组，滑动模组在所述直线导轨上的运动方向与波纹管轴线方向平行。该种形式的升降装置减少了人工晶棒拉制的时间和劳动强度，提高控制的准确性；利用滑动模组实现水冷热屏的升降，降低晶棒拉制等因素对设备的影响。

但是一个均匀稳定的温度场对拉晶也是至关重要，若水冷热屏存在偏置，将导致晶棒周围温度场存在冷热偏差，从而出现位错导致断线，严重时将无法成晶。而现有的水冷热屏提升装置都是固定式的，安装完之后无法再进行位置调整，无法保证水冷热屏与晶棒处于同心，因此降低了单晶生产效率。

发明内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种单晶炉水冷热屏对中升降装置，以解决现有技术中存在的水冷热屏提升装置都是固定式无法进行位置调整，无法保证水冷热屏与晶棒处于同心，降低了单晶生产效率的问题。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

提供一种单晶炉水冷热屏对中升降装置，包括以炉盖为中心对称设置的左升降单元和右升降单元，还包括对中单元和电机。所述左升降单元和右升降单元通过联轴器和软轴连接，还分别与水冷热屏左右两边的对称杆通过螺母固定连接。所述左升降单元和右升降单元的结构相同，均包括安装座、波纹管、直线模组和减速机，所述波纹管的上端法兰与连接法兰固定连接后，通过螺母与所述对称杆固定连接，所述波纹管的下端法兰通过螺钉一与安装座连接.所述连接法兰通过螺钉二与连接角座连接，连接角座另一边与直线模组连接。所述直线模组和减速机位于所述安装座两侧，且两者之间通过联轴器轴对接。所述电机与左升降单元的减速机通过联轴器轴对接，所述对中单元设置于两个升降单元的安装座上，且位于两个升降单元波纹管的下部。

进一步的，所述对中单元包括对中螺钉、对中环和钢套，对中螺钉在每个对中单元上设置三个，分别与所述对中环螺纹连接，且围绕所述对中环圆周均匀分布，所述对中螺钉的头部与所述波纹管的下法兰外侧面接触。所述钢套内置于所述波纹管的下法兰的台阶内，且所述钢套内嵌套环，所述套环卡住所述水冷热屏的对称杆。

进一步的，所述套环为四氟套。

进一步的，还包括同步检测单元，所述同步检测单元安装在两个升降单元的顶部，对水冷热屏升降运动同步性进行检测。

进一步的，所述同步检测单元为具有计数或感应功能的电子元器件。

进一步的，所述同步检测单元为编码器或接近开关。

进一步的，还包括限位单元，所述限位单元位于直线模组上，限定左右升降单元升降的行程。

进一步的，所述限位单元包括固定片和限位传感器，所述固定片与所述直线模组的外壳固定连接。

本实用新型进一步优化了水冷热屏升降装置的结构，通过采用对中单元实现了单晶炉水冷热屏升降装置的对中调节，保证水冷热屏与晶棒处于同心，提高了单晶生产效率。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型单晶炉水冷热屏对中升降装置结构示意图；

图2为本实用新型左(右)升降单元结构示意图；

图3为本实用新型波纹管与对中单元对接部分结构放大图；

图4为本实用新型对中单元结构示意图

附图标记说明：

1-左升降单元；2-右升降单元；3-水冷热屏；4-炉盖；5-软轴；6-电机；7-对中单元；8-同步检测单元；9-限位单元；10-对称杆；11-安装座；12-减速机；13-连接角座；14-直线模组；15-连接法兰；16-波纹管；17-螺母；21-对中环；22-钢套；23-套环；24-螺钉一；25-对中螺钉；26-螺钉二

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

如图1和图2所示，本申请涉及的单晶炉水冷热屏对中升降装置，包括以炉盖4为中心对称设置的左升降单元1和右升降单元2，还包括对中单元7和电机6；所述左升降单元1和右升降单元2通过联轴器和软轴5连接，还分别与水冷热屏3左右两边的对称杆10通过螺母17固定连接。所述左升降单元1和右升降单元2的结构相同，均包括安装座11、波纹管16、直线模组14和减速机12。所述电机6与左升降单元1的减速机12通过联轴器轴对接。所述对中单元7设置于两个升降单元的安装座11上，且位于两个升降单元波纹管16的下部。

单晶炉水冷热屏对中升降装置还包括同步检测单元8，所述同步检测单元8安装在两个升降单元的顶部，用于对水冷热屏3升降运动同步性进行检测。所述同步检测单元8为具有计数或感应功能的电子元器件，如编码器或接近开关。单晶炉水冷热屏对中升降装置还包括限位单元9，所述限位单元9位于直线模组14上，包括固定片和限位传感器，所述固定片与所述直线模组14的外壳固定连接，限位单元9用于限定左右升降单元升降的行程。

如图2和图3所示，所述波纹管16的上端法兰与连接法兰15固定连接后，通过螺母17与所述对称杆10固定连接，所述波纹管16的下端法兰通过螺钉一24与安装座11连接。所述连接法兰15通过螺钉二26与连接角座13连接，连接角座13另一边与直线模组14连接。所述直线模组14和减速机12位于安装座11两侧，所述直线模组14和减速机12通过联轴器轴对接。

升降部分工作过程：电机6驱动，经减速机12和联轴器配合带动左右升降单元中的直线模组14同时移动，当直线模组14向上运动时，与之依次通过连接角座13和连接法兰15连接的波纹管16跟随一起向上运动，呈现拉伸状态，带动两边的对称杆10上升，从而实现水冷热屏3的上升；当直线模组14向下运动时，与之通过连接角座13连接的波纹管16跟随一起向下运动，呈现锁紧状态，带动两边的对称杆10下降，从而实现了水冷热屏3的下降。

如图4所示，所述对中单元7包括对中螺钉25、对中环21和钢套22，对中螺钉25在每个对中单元7上设置三个，分别与所述对中环21螺纹连接，且围绕所述对中环21圆周均匀分布。所述对中螺钉25的头部与所述波纹管16的下法兰外侧面接触；所述钢套22内置于所述波纹管16的下法兰的台阶内，且所述钢套22内嵌套环23，所述套环23卡住所述水冷热屏3的对称杆10，所述套环23为四氟套。

具体实施例1：对中调节-仅需调整水冷热屏左侧的对称杆

S1、通过单晶炉内置的专用对中工装，判断水冷热屏3是否居中，发现水冷热屏3倾斜一定小角度微左偏，则需要调整水冷热屏3左侧的对称杆10；

S2、拧松位于左升降单元1的螺钉二26和螺钉一24；

S3、手动或工具调节对中螺钉25，对中螺钉25在每个对中单元上设置三个，分别与所述对中环21螺纹连接，且围绕所述对中环21圆周均匀分布。所述对中螺钉25的头部均与所述波纹管16的下法兰外侧面接触。由于钢套22内置于所述波纹管16的下法兰的台阶内，且钢套22内嵌四氟套，所述四氟套卡住所述水冷热屏3左侧的对称杆10，因此通过调节三个对中螺钉25，就能推动波纹管16的下法兰、钢套22及四氟套，从而带着水冷热屏3的左侧对称杆10移动，实现水冷热屏3位置移动，最终使得水冷热屏3位于中心位置。

S4、锁死调节螺钉25，打紧螺钉一24，打紧螺钉二26，完成水冷热屏3的对中调节。

具体实施例2：对中调节-仅需调整水冷热屏右侧的对称杆

S1、通过单晶炉内置的专用对中工装，判断水冷热屏3是否居中，发现水冷热屏3倾斜一定小角度微右偏，则需要调整水冷热屏3右侧的对称杆10；

S2、拧松位于右升降单元2的螺钉二26和螺钉一24；

S3、手动或工具调节对中螺钉25，对中螺钉25在每个对中单元上设置三个，分别与所述对中环21螺纹连接，且围绕所述对中环21圆周均匀分布。所述对中螺钉25的头部均与所述波纹管16的下法兰外侧面接触。由于钢套22内置于所述波纹管16的下法兰的台阶内，且钢套22内嵌四氟套，所述四氟套卡住所述水冷热屏3右侧的对称杆10，因此通过调节三个对中螺钉25，就能推动波纹管16的下法兰、钢套22及四氟套，从而带着水冷热屏3的右侧对称杆10移动，实现水冷热屏3位置移动，最终使得水冷热屏3位于中心位置。

S4、锁死调节螺钉25，打紧螺钉一24，打紧螺钉二26，完成水冷热屏3的对中调节。

具体实施例3：对中调节-需调整水冷热屏的左右两个对称杆

S1、通过单晶炉内置的专用对中工装，判断水冷热屏3是否居中，发现水冷热屏3水平偏移较大，则需要调整水冷热屏3左右两侧的对称杆10；

S2、拧松左升降单元1和右升降单元2上的螺钉二26和螺钉一24；

S3、分别手动或工具调节两个升降单元上的对中螺钉25，对中螺钉25在每个对中单元上设置三个，分别与所述对中环21螺纹连接，且围绕所述对中环21圆周均匀分布。所述对中螺钉25的头部均与所述波纹管16的下法兰外侧面接触。由于钢套22内置于所述波纹管16的下法兰的台阶内，且钢套22内嵌四氟套，所述四氟套卡住所述水冷热屏3的对称杆10，因此通过调节三个对中螺钉25，就能推动波纹管16的下法兰、钢套22及四氟套，从而带着水冷热屏3两侧的对称杆10移动，实现水冷热屏3位置移动，最终使得水冷热屏3位于中心位置。

S4、锁死两个升降单元上的调节螺钉25，打紧螺钉一24，打紧螺钉二26，完成水冷热屏3的对中调节。

通过本实用新型，可对每台单晶炉的水冷热屏实现稳定升降的同时，进行快速对中调整，保证水冷热屏与晶棒同心，来获得均匀的温度场，从而保证拉晶成功率及产量。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种单晶炉水冷热屏对中升降装置，其特征在于：包括以炉盖(4)为中心对称设置的左升降单元(1)和右升降单元(2)，还包括对中单元(7)和电机(6)；所述左升降单元(1)和右升降单元(2)通过联轴器和软轴(5)连接，还分别与水冷热屏(3)左右两边的对称杆(10)通过螺母(17)固定连接；所述左升降单元(1)和右升降单元(2)的结构相同，包括安装座(11)、波纹管(16)、直线模组(14)和减速机(12)，所述波纹管(16)的上端法兰与连接法兰(15)固定连接后，通过螺母(17)与所述对称杆(10)固定连接，所述波纹管(16)的下端法兰通过螺钉一(24)与安装座(11)连接；所述连接法兰(15)通过螺钉二(26)与连接角座(13)连接，连接角座(13)另一边与直线模组(14)连接；所述直线模组(14)和减速机(12)位于安装座(11)两侧，所述直线模组(14)和减速机(12)通过联轴器轴对接；

所述电机(6)与左升降单元(1)的减速机(12)通过联轴器轴对接；所述对中单元(7)设置于两个升降单元的安装座(11)上，且位于两个升降单元波纹管(16)的下部。

2.根据权利要求1所述的单晶炉水冷热屏对中升降装置，其特征在于：所述对中单元(7)包括对中螺钉(25)、对中环(21)和钢套(22)，对中螺钉(25)在每个对中单元(7)上设置三个，分别与所述对中环(21)螺纹连接，且围绕所述对中环(21)圆周均匀分布，所述对中螺钉(25)的头部与所述波纹管(16)的下法兰外侧面接触；所述钢套(22)内置于所述波纹管(16)的下法兰的台阶内，且所述钢套(22)内嵌套环(23)，所述套环(23)卡住所述水冷热屏(3)的对称杆(10)。

3.根据权利要求2所述的单晶炉水冷热屏对中升降装置，其特征在于：所述套环(23)为四氟套。

4.根据权利要求1或2所述的单晶炉水冷热屏对中升降装置，其特征在于：还包括同步检测单元(8)，所述同步检测单元(8)安装在两个升降单元的顶部，对水冷热屏(3)升降运动同步性进行检测。

5.根据权利要求4所述的单晶炉水冷热屏对中升降装置，其特征在于：所述同步检测单元(8)为具有计数或感应功能的电子元器件。

6.根据权利要求5所述的单晶炉水冷热屏对中升降装置，其特征在于：所述同步检测单元(8)为编码器或接近开关。

7.根据权利要求4所述的单晶炉水冷热屏对中升降装置，其特征在于：还包括限位单元(9)，所述限位单元(9)位于所述直线模组(14)上，限定左右升降单元升降的行程。

8.根据权利要求7所述的单晶炉水冷热屏对中升降装置，其特征在于：所述限位单元(9)包括固定片和限位传感器，所述固定片与所述直线模组(14)的外壳固定连接。

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