一种单晶炉晶棒定位装置的制作方法

本发明涉及单晶硅生产设备技术领域，具体为一种单晶炉晶棒定位装置。

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。

在用直拉法制造单晶体时，其过程中会经过熔化→缩颈生长→放肩生长→等径生长→尾部生长再形成需要的晶棒，在这个过程中我们需要对晶棒进行定位，防止晶棒与上炉体内壁碰撞，造成损坏，但由于晶棒在等径生长时其直径变化在正负2mm的之间，而现有的定位装置采用紧固方式来实现定位，在生产过程中会对晶棒造成损坏，为此，我们提出一种单晶炉晶棒定位装置。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种单晶炉晶棒定位装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种单晶炉晶棒定位装置，包括上炉筒和定位装置，所述定位装置设有两个，且两个定位装置对称固定在上炉筒两侧，所述定位装置外侧固定有驱动装置，所述定位装置由定位壳、固定板、滑杆、丝杆、套筒和定位板组成，所述定位壳固定在上炉筒外壁上，且定位壳一侧与驱动装置固定，所述丝杆位于套筒内部，且套筒一端外侧与固定板固定，所述滑杆一端与上炉筒外壁固定，且另一端贯穿固定板并与固定板滑动连接，所述滑杆设有两个，且两个滑杆对称分布在套筒两侧，所述套筒滑动贯穿上炉筒，且套在丝杆外侧，所述套筒内设有内螺纹，且与丝杆螺纹连接。

优选的，所述定位板内开有凸型槽，且凸型槽内设有调节件，所述调节件由调节板、调节弹簧、接触柱和转轴组成，所述调节弹簧设有多个，且均匀分布在凸型槽内，所述调节板一侧通过调节弹簧与凸型槽内壁固定，所述调节板远离调节弹簧一侧开有接触槽，所述接触柱固定套接在转轴外侧，且转轴两端通过轴承与接触槽内壁转动连接。

优选的，所述驱动装置由驱动电机、电机台、转动轴、带动轴、主动锥齿轮、从动锥齿轮和软轴组成，所述驱动电机通过电机台固定在定位壳一侧，且驱动电机输出端与转动轴固定，所述转动轴和带动轴外侧均与主动锥齿轮固定，且主动锥齿轮与从动锥齿轮啮合，所述从动锥齿轮设有两个，且分别固定套接在两个丝杆一端外侧，所述软轴两端均通过联轴器分别与转动轴和带动轴固定。

优选的，所述接触柱外侧设为弧形。

优选的，所述带动轴远离从动锥齿轮一端通过轴承与定位壳转动连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明调节板通过调节弹簧可以在凸型槽内伸缩，满足对直径范围在正负2mm的之间的晶棒进行定位，在定位过程中更加有效的对晶棒起一个保护作用，在使用本发明时，通过驱动电机转动，带动与之输出端固定的转动轴转动，由于转动轴外侧固定有主动锥齿轮，且主动锥齿轮与从动锥齿轮啮合，所以带动与从动锥齿轮固定的丝杆转动，又因为套筒套在丝杆外侧，且套筒内设有内螺纹与丝杆螺纹连接，丝杆转动带动套筒在丝杆上运动，从而推动定位板向晶棒接触，从而开始对晶棒定位时，又因为晶棒在生长过程中直径会在正负2mm的之间变化，所以调节板必须跟着晶棒直径变化而发生改变，否则会损坏晶棒，在接触柱与晶棒接触时，因为调节板一侧通过调节弹簧与凸型槽固定，所以调节板可以在凸型槽内伸缩，在定位过程中更加有效的对晶棒起一个保护作用。

2、本发明接触柱外侧设为弧形，便于和晶棒接触，带动轴远离从动锥齿轮一端通过轴承与定位壳转动连接，使带动轴转动更加稳定。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明俯视剖视图；

图3为本发明定位装置结构示意图。

图中：1-上炉筒；2-定位装置；3-驱动装置；4-定位壳；5-固定板；6-滑杆；7-丝杆；8-套筒；9-定位板；10-凸型槽；11-调节件；12-调节板；13-调节弹簧；14-接触柱；15-转轴；16-接触槽；17-驱动电机；18-电机台；19-转动轴；20-带动轴；21-主动锥齿轮；22-从动锥齿轮；23-软轴。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：一种单晶炉晶棒定位装置，包括上炉筒1和定位装置2，所述定位装置2设有两个，且两个定位装置2对称固定在上炉筒1两侧，所述定位装置2外侧固定有驱动装置3，所述定位装置2由定位壳4、固定板5、滑杆6、丝杆7、套筒8和定位板9组成，所述定位壳4固定在上炉筒1外壁上，且定位壳4一侧与驱动装置3固定，所述丝杆7位于套筒8内部，且套筒8一端外侧与固定板5固定，所述滑杆6一端与上炉筒1外壁固定，且另一端贯穿固定板5并与固定板5滑动连接，所述滑杆6设有两个，且两个滑杆6对称分布在套筒8两侧，所述套筒8滑动贯穿上炉筒1，且套在丝杆7外侧，所述套筒8内设有内螺纹，且与丝杆7螺纹连接。

优选的，所述定位板9内开有凸型槽10，且凸型槽10内设有调节件11，所述调节件11由调节板12、调节弹簧13、接触柱14和转轴15组成，所述调节弹簧13设有多个，且均匀分布在凸型槽10内，所述调节板12一侧通过调节弹簧13与凸型槽10内壁固定，所述调节板12远离调节弹簧13一侧开有接触槽16，所述接触柱14固定套接在转轴15外侧，且转轴15两端通过轴承与接触槽16内壁转动连接，调节板12通过调节弹簧13可以在凸型槽10内伸缩，满足对直径范围在正负2mm的之间的晶棒进行定位。

优选的，所述驱动装置3由驱动电机17、电机台18、转动轴19、带动轴20、主动锥齿轮21、从动锥齿轮22和软轴23组成，所述驱动电机17通过电机台18固定在定位壳4一侧，且驱动电机17输出端与转动轴19固定，所述转动轴19和带动轴20外侧均与主动锥齿轮21固定，且主动锥齿轮21与从动锥齿轮22啮合，所述从动锥齿轮22设有两个，且分别固定套接在两个丝杆7一端外侧，所述软轴23两端均通过联轴器分别与转动轴19和带动轴20固定，通过驱动装置3带动丝杆转动，从而使丝杆7外侧的套筒8向上炉筒1内移动，从而开始对晶棒起一个定位作用。

优选的，所述接触柱14外侧设为弧形，便于和晶棒接触。

优选的，所述带动轴20远离从动锥齿轮22一端通过轴承与定位壳4转动连接，使带动轴20转动更加稳定。

工作原理：在使用本发明时，通过驱动电机17转动，带动与之输出端固定的转动轴19转动，由于转动轴19外侧固定有主动锥齿轮21，且主动锥齿轮21与从动锥齿轮22啮合，所以带动与从动锥齿轮22固定的丝杆7转动，又因为套筒8套在丝杆7外侧，且套筒8内设有内螺纹与丝杆7螺纹连接，丝杆7转动带动套筒8在丝杆7上运动，从而推动定位板9向晶棒接触，从而开始对晶棒定位时，又因为晶棒在生长过程中直径会在正负2mm的之间变化，所以调节板12必须跟着晶棒直径变化而发生改变，否则会损坏晶棒，在接触柱14与晶棒接触时，因为调节板12一侧通过调节弹簧13与凸型槽10固定，所以调节板12可以在凸型槽10内伸缩，在定位过程中更加有效的对晶棒起一个保护作用。

本方案中，驱动电机17采用y80m1-2型号，电机运行电路为常规电机正反转控制程序，电路运行为现有常规电路。

本发明中涉及的电路以及控制均为现有技术，在此不进行过多赘述。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。