[实用新型]传感器外置式晶体提升装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种直拉式晶体生长炉的晶体驱动装置，特别涉及一种传感器外置式晶体提升装置。

背景技术

直拉式晶体生长炉是最主要的高质量硅晶体生产设备。根据硅单晶的结晶规律，将原材料加热熔化，控制温度比硅单晶的结晶温度略高，确保熔化后的硅材料在熔液表面可以结晶。通过晶体提升装置将单晶缓慢平稳地提出液面，使之结晶、生长、冷却、成形，最后形成一个主体为圆柱体、尾部为圆椎体的晶体。

晶体提升装置是晶体生长炉最关键的系统之一。它需要通过一根软轴(钢丝绳)，精确、稳定地控制直径6～8”的圆柱状单晶硅，以稳定可控的速度提升和低速旋转，让硅单晶按要求进行有规律地生长，渗杂剂、氧含量在轴向和径向分布均匀，以确保最终晶体产品的完整性与均匀性。在这方面，国内生产厂家作了大量的技术改进和提高，但都无法适应目前晶体炉的全自动控制系统，晶体产品的完整性和均匀性远达不到高质量IC片硅单晶棒的要求，多数只能用于太阳能电池的生产。

发明内容

本实用新型的主要目的在于克服现有技术中的不足，提供一种传感器外置式晶体提升装置。

为了实现本实用新型目的，本实用新型提供的技术方案是：

本实用新型提供了一种传感器外置式晶体提升装置，包括晶升部件和晶转部件，所述晶升部件包括慢速电机组件、快速电机、同步带组件、柔性连轴器、光电编码器、前级蜗轮蜗杆减速器、后级蜗轮蜗杆减速器、刚性连轴器、限位块、配重块、平衡臂、支架、称重腔、提升腔、晶升底板和电气盒；其中，慢速电机组件、前级蜗轮蜗杆减速器、后级蜗轮蜗杆减速器和提升腔用螺钉固定在晶升底板上，并分别通过两只柔性连轴器和一只刚性连轴器联接，构成慢速传动回路；快速电机用螺钉固定在慢速电机组件侧面，通过同步带组件连接慢速电机组件的输出轴，并与两只蜗轮蜗杆减速器和提升腔构成快速传动回路；光电编码器与前级蜗轮蜗杆减速器输出轴的一端通过紧定螺钉联接；限位块用螺钉固定在晶升底板上，与提升腔的输入轴通过同步带组件联接；配重块用长螺栓固定在平衡臂上，可沿平衡臂的一字型槽移动；平衡臂用螺钉固定在支架上，可沿支架的弧形槽转动；支架与晶升底板用螺钉固定；称重腔用螺钉固定在提升腔上面，O形圈密封；电气盒用螺钉固定在晶升底板侧面。

所述晶转部件包括多碶带组件、导电滑环、晶转磁流体、电机支架和晶转电机；其中，晶转磁流体在最底部，有一根向上的空心轴；导电滑环套在晶转磁流体的空心轴上，内圈转子与空心轴用紧定螺钉联接，外圈定子用螺钉固定在晶转磁流体一侧；电机支架用螺钉固定在晶转磁流体法兰上；晶转电机与电机支架用螺钉联接；多碶带组件一端套在晶转磁流体的空心轴上，用螺钉分别与空心轴和晶升底板联接，另一端套在晶转电机输出轴上，紧定螺钉固定；晶转磁流体的空心轴穿过导电滑环，多碶带组件和晶升底板，进入真空腔体的底孔，O形圈密封；钢丝绳从真空腔体内穿过晶转磁流体的空心轴，从晶转磁流体下端孔穿出。

作为本实用新型的一种改进，所述慢速电机组件包括伺服电机、谐波减速器、过渡接套、减速器座、减速器轴、离合器座、电磁离合器、输出轴和同步带轮；其中，伺服电机、过渡接套和减速器座用螺钉联接；减速器座另一端伸入离合器座，其法兰与离合器座用螺钉联接；谐波减速器装在减速器座里，与伺服电机的轴通过轴端螺钉固定；电磁离合器在离合器座中，与谐波减速器通过减速器轴联接；输出轴与离合器座间装有轴承，可相对转动，电磁离合器的动片和同步带轮分别套在输出轴的两侧；同步带轮是同步带组件的一部分。

作为本实用新型的一种改进，所述提升腔包括左端盖、真空腔体、螺纹导套、缆索管、钢丝绳、压轮组、滚动花键副、右端盖、晶升磁流体和同步带轮；其中，左端盖和右端盖分别用螺钉固定在真空腔体两端，O形圈密封；左端盖一端伸入真空腔体，与螺纹导套用螺钉联接；滚动花键副的两端分别通过轴承固定在左端盖和右端盖中心孔内，可以自由转动；滚动花键副的滑块可在其上左右滑动；缆索管与滚动花键副的滑块用螺钉联接，其左端螺纹拧入螺纹导套；钢丝绳盘绕在缆索管右端半圆形螺旋线上，一端嵌入缆索管槽内，另一端垂直于真空腔体的底孔中心；压轮组用螺钉固定在真空腔体侧面，O形圈密封，其滚轮压住绕在缆索管上的钢丝绳；晶升磁流体用螺钉固定在右端盖上，O形圈密封，其空心轴套在滚动花键副一端轴上；同步带轮套在滚动花键副的轴外端，是同步带组件的一部分。