CN219490234U - 一种单晶炉下轴称重装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型是一种单晶炉下轴称重装置，通过拉压力传感器实现对坩埚内的重量检测；通过丝杠与导轨的配合来保证坩埚的上下运行；通过设计的结构件与微型导轨的配合以抵消测量时系统的扭矩与弯矩。本实用新型的优点：结构设计合理，基于现有设备结构进行设计，通过拉压力传感器测量物料重量，可节约大量设备改造成本，且测量结果可实时显示，易于现场操作；可精准把控生产物料信息，有效提升生产效率；可减少当硅料发生溅出、泄露等状况时带来的安全隐患，对现场状况进行有效监控与危险预防。

Description

一种单晶炉下轴称重装置

技术领域

本实用新型涉及的是一种单晶炉下轴称重装置。

背景技术

单晶炉设备结构庞大复杂，其结构的设计与优化牵一发而动全身，对于炉体坩埚内的硅料重量的检测，是目前市场急需解决的重要问题。现代智能工厂的生产需要精准的生产物料信息，对于单晶炉的生产，坩埚内剩余料量的检测是提升生产效率的关键；对于安全生产也有着重要意义，当硅料发生溅出、泄露等状况时，往往会带来巨大的安全隐患，通过对炉腔内硅料的检测可对现场状况有效监控与危险预防。现有技术称重结构设计都无法有效满足生产需要。

CN114318506A公开了一种单晶炉坩埚提升下轴称重装置，其采用圆盘式压力监测机构安装在磁流体基座上，存在竖直方向测量准确性不足的缺陷，且需要对现有单晶炉结构进行大量改造，成本较高。

设计单晶炉炉体坩埚内硅料重量检测装置时，如何抵消测量时的系统的扭矩与弯矩是其主要难题之一。

发明内容

本实用新型提出的是一种单晶炉下轴称重装置，其目的旨在克服现有技术存在的上述不足，实现以较低成本对单晶炉坩埚内硅料重量进行准确检测。

本实用新型的技术解决方案：一种单晶炉下轴称重装置，通过拉压力传感器实现对坩埚内的重量检测；通过丝杠与导轨的配合来保证坩埚的上下运行；通过设计的结构件与微型导轨的配合以抵消测量时系统的扭矩与弯矩。

具体的，包括在竖直方向上连接在丝杠升降基座与磁流体基座之间的拉压力传感器，拉压力传感器通过螺钉固定在磁流体基座下方，丝杠升降基座升降连接升降装置，磁流体基座在其它方向通过副滑动导轨副滑动连接丝杠升降基座，磁流体基座上装有相互连接的旋转装置和坩埚组件。上述连接方式实现了拉压力竖直方向的称重功能，并保证磁流体基座不发生翻转。

优选的，为了具体实现丝杠升降基座的升降，所述的升降装置包括丝杠螺母、丝杠及主滑动导轨副，主滑动导轨副沿固定基座垂直长度方向设置，丝杠升降基座滑动连接主滑动导轨副，丝杠平行设置在两侧主滑动导轨副之间且顶部连接转动驱动装置，丝杠螺母安装在丝杠上且连接丝杠升降基座。

优选的，为了具体实现坩埚的旋转运动，所述的旋转装置包括安装在磁流体基座侧面的相互连接的埚转电机和减速器，减速器输出端设小带轮，坩埚组件具体包括穿过磁流体的坩埚轴组件，磁流体固定在磁流体基座上，坩埚轴组件底端设大带轮、顶端设石墨托杆，石墨托杆上方连接硅料盛放装置，小带轮与大带轮通过同步带连接。

本实用新型的优点：结构设计合理，基于现有设备结构进行设计，通过拉压力传感器测量物料重量，可节约大量设备改造成本，且测量结果可实时显示，易于现场操作；可精准把控生产物料信息，有效提升生产效率；可减少当硅料发生溅出、泄露等状况时带来的安全隐患，对现场状况进行有效监控与危险预防。

附图说明

图1是本实用新型单晶炉下轴称重装置的结构示意图。

图2是图1的部分剖视图。

图中的1是固定基座、2是丝杠螺母、3是主滑动导轨副、4是丝杠升降基座、5是拉压力传感器、6是副滑动导轨副、7是A导轨压块、8是B导轨压块、9是丝杠、10是磁流体基座、11是埚转电机、12是减速器、13是小带轮、14是大带轮、15是磁流体、16是坩埚轴组件、17是石墨托杆。

实施方式

下面结合实施例和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

如图1、2所示，一种单晶炉下轴称重装置，其结构包括拉压力传感器5，在竖直方向上拉压力传感器5连接在丝杠升降基座4与磁流体基座10之间，具体是拉压力传感器5通过螺钉固定在磁流体基座10下方，丝杠升降基座4可通过升降装置上下滑动实现升降功能，在其它方向上磁流体基座10通过副滑动导轨副6滑动连接丝杠升降基座4，磁流体基座10上装有相互连接的旋转装置和坩埚组件，上述连接方式实现了拉压力竖直方向的称重功能，并保证磁流体基座10不发生翻转。

升降装置具体包括丝杠螺母2、丝杠9及主滑动导轨副3，主滑动导轨副3沿固定基座1垂直长度方向设置，丝杠升降基座4滑动连接主滑动导轨副3，丝杠9平行设置在两侧主滑动导轨副3之间且顶部连接转动驱动装置（未图示），丝杠螺母2安装在丝杠9上且连接丝杠升降基座4，具体实现了丝杠升降基座4的升降功能。

旋转装置具体包括安装在磁流体基座10侧面的相互连接的埚转电机11和减速器12，减速器12输出端设小带轮13，坩埚组件具体包括穿过磁流体15的坩埚轴组件16，磁流体15固定在磁流体基座10上，坩埚轴组件16底端设大带轮14、顶端设石墨托杆17，石墨托杆17上方连接硅料盛放装置（未图示），小带轮13与大带轮14通过同步带连接，坩埚轴组件16旋转实现石墨托杆17及其上方硅料盛放装置的旋转运动。

根据以上结构，工作时，

当丝杠9不升降，埚转电机11不运转时，可实现静态测量功能，可测量包含磁流体15及其上方所有物体的重量；

反之则可实现动态情况下的测量，丝杠升降基座4通过丝杠螺母2与丝杠9连接，可实现整套装置的升降运动。电机11与减速器12连接，再通过小带轮13连接大带轮14进行二级减速，以驱动坩埚轴组件16旋转。再通过拉压力传感器5测量物体重量。

以上所述各部件均为现有技术，本领域技术人员可使用任意可实现其对应功能的型号和现有设计。

以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (3)

1.一种单晶炉下轴称重装置，其特征在于，包括在竖直方向上连接在丝杠升降基座（4）与磁流体基座（10）之间的拉压力传感器（5），拉压力传感器（5）通过螺钉固定在磁流体基座（10）下方，丝杠升降基座（4）升降连接升降装置，磁流体基座（10）通过副滑动导轨副（6）滑动连接丝杠升降基座（4），磁流体基座（10）上装有相互连接的旋转装置和坩埚组件。

2.如权利要求1所述的一种单晶炉下轴称重装置，其特征在于，所述的升降装置包括丝杠螺母（2）、丝杠（9）及主滑动导轨副（3），主滑动导轨副（3）沿固定基座（1）垂直长度方向设置，丝杠升降基座（4）滑动连接主滑动导轨副（3），丝杠（9）平行设置在两侧主滑动导轨副（3）之间且顶部连接转动驱动装置，丝杠螺母（2）安装在丝杠（9）上且连接丝杠升降基座（4）。

3.如权利要求1或2所述的一种单晶炉下轴称重装置，其特征在于，所述的旋转装置包括安装在磁流体基座（10）侧面的相互连接的埚转电机（11）和减速器（12），减速器（12）输出端设小带轮（13），坩埚组件具体包括穿过磁流体（15）的坩埚轴组件（16），磁流体（15）固定在磁流体基座（10）上，坩埚轴组件（16）底端设大带轮（14）、顶端设石墨托杆（17），石墨托杆（17）上方连接硅料盛放装置，小带轮（13）与大带轮（14）通过同步带连接。