一种用于晶体生长的稳定升降装置的制作方法

本说明书一个或多个实施例涉及人造晶体制备技术领域，尤其涉及一种用于晶体生长的稳定升降装置。

背景技术：

随着科学技术水平的不断进步，对于晶体的生长工艺及其生长理论的研究也不断深入，人造晶体制备工艺根据晶体生长方式可以分为熔液生长、熔体生长与气相生长，其中熔体生长方式由于生长速率快、纯度高和晶体完整性好等特点成为制备大尺寸特定形状晶体最常用的晶体生长方式。在采用所述熔体生长方式的晶体制备工艺如泡生法(kyropoulosmethod，ky)、提拉法(czochralskimethod，cz)等方法中，都需要对晶体进行提拉升降控制。现有的制备晶体的晶体生长炉中多采用旋转提拉机构，在设备断电或电源闪停切换时中，提拉机构末端的大尺寸的晶体由于自身重力作用下坠，会发生碰撞从而导致晶体炸裂，造成制备晶体报废甚至晶体生长炉软硬件受损的严重后果。

技术实现要素：

有鉴于此，本说明书一个或多个实施例的目的在于提出一种用于晶体生长的稳定升降装置，以解决晶体制备过程中设备断电或系统故障导致晶体报废设备损坏的问题。

基于上述目的，本说明书一个或多个实施例提供了一种用于晶体生长的稳定升降装置，包括：

升降基座；

竖直设置于所述升降基座的立柱；

套设在所述立柱的升降导轨机构；

与所述升降导轨机构固定连接且竖直设置的晶体拉杆，所述晶体拉杆下端用于设置晶体；

驱动机构，用于驱动所述晶体拉杆沿竖直方向运动，并带动所述升降导轨机构沿所述立柱滑动；

以及，与所述升降导轨机构固定连接的自锁机构，所述自锁机构用于在系统故障时锁死，阻止所述升降导轨机构与所述立柱发生相对位移。

可选的，所述升降基座设置有通孔，所述晶体拉杆穿过所述通孔设置。

可选的，所述晶体拉杆表面设置螺纹，所述升降基座在所述通孔位置处设置有相匹配的螺母机构；

所述驱动机构采用旋转提拉方式驱动所述晶体拉杆运动。

可选的，所述升降导轨机构包括导轨主体以及设置在所述导轨主体的至少两个导环，所述立柱穿过所述至少两个导环。

可选的，所述自锁机构通过螺栓紧固件固定安装在所述导环。

可选的，所述自锁机构为电磁抱闸，所述电磁抱闸套设在所述立柱周侧。

可选的，所述电磁抱闸为断电制动型电磁抱闸；

所述断电制动型电磁抱闸的制动电路与所述驱动机构的驱动电路串联连接。

可选的，所述电磁抱闸为通电制动型电磁抱闸；

所述通电制动型电磁抱闸的制动电路根据非门逻辑控制电路结构与所述驱动机构的驱动电路并联连接。

可选的，所述升降导轨机构上沿水平方向设置有高度游标，所述立柱表面相应设置有刻度。

从上面所述可以看出，本说明书一个或多个实施例提供的一种用于晶体生长的稳定升降装置，通过设置自锁机构，在晶体制备过程中设备断电或系统故障时立即锁死，限制升降导轨机构与立柱的相对位移，确保晶体拉杆与设置在晶体拉杆下端的晶体不下坠，从而能够避免晶体报废与晶体生长设备损坏的后果。

附图说明

为了更清楚地说明本说明书一个或多个实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书一个或多个实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本说明书一个或多个实施例所提供的一种用于晶体生长的稳定升降装置结构示意图。

具体实施方式

为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本公开进一步详细说明。

需要说明的是，除非另外定义，本说明书一个或多个实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本说明书一个或多个实施例中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

在采用所述熔体生长方式的晶体制备工艺如泡生法(kyropoulosmethod，ky)、提拉法(czochralskimethod，cz)等方法中，都需要对晶体进行提拉升降控制。现有的制备晶体的晶体生长炉中多采用旋转提拉机构，在晶体生长工艺中，需要非常缓慢的控制晶体提拉机构末端晶体的上升、下降以及喜旋转的动作，任何一点偏差都有可能对最终生成晶体的质量造成很大影响。而在设备断电或电源闪停切换时中，提拉机构末端的大尺寸的晶体由于自身重力作用下坠，所带来的提拉机构末端的位置变化必然会造成很大影响，晶体可能会发生碰撞从而导致炸裂，更严重的造成制备晶体报废甚至晶体生长炉软硬件受损的严重后果。

针对上述问题，本说明书的一个或多个实施例所提供的一种用于晶体生长的稳定升降装置，设置自锁机构作为限制，即在故障发生时如设备断电或电源闪停切换时，自锁机构锁死，阻止提拉机构发生位移，将其限制在原有位置上直至故障解除。

本说明书实施例提供了一种用于晶体生长的稳定升降装置。

如图1所示，本说明书的一个或多个实施例提供的一种用于晶体生长的稳定升降装置，包括：

升降基座1；

竖直设置于所述升降基座的立柱2；

套设在所述立柱的升降导轨机构3；

与所述升降导轨机构3固定连接且竖直设置的晶体拉杆4，所述晶体拉杆下端用于设置晶体；

所述升降导轨机构3可以沿所述立柱2在竖直方向上运动，与所述升降导轨机构3固定连接的所述晶体拉杆4一同沿竖直方向运动，从而带动所述晶体拉杆下端的晶体升降；

驱动机构，用于驱动所述晶体拉杆4沿竖直方向运动，并带动所述升降导轨机构3沿所述立柱2滑动；

所述驱动机构可以是电机或气缸等可控动力装置，其驱动所述晶体拉杆4运动时可以采用直接驱动方式，如驱动装置的动力输出端与所述晶体拉杆4直接接触驱动所述晶体拉杆4运动，此时升降导轨机构3在所述晶体拉杆4带动下沿所述立柱2在竖直方向上运动；或者其驱动所述晶体拉杆4运动时可以采用间接驱动方式，如驱动装置的动力输出端与所述升降导轨机构3直接接触驱动所述升降导轨机构4运动，从而带动所述晶体拉杆4运动。

以及，与所述升降导轨机构固定连接的自锁机构5，所述自锁机构5用于在系统故障时锁死，阻止所述升降导轨机构3与所述立柱2发生相对位移。

所述用于晶体生长的稳定升降装置，通过设置自锁机构，在晶体制备过程中设备断电或系统故障时立即锁死，限制升降导轨机构与立柱的相对位移，确保晶体拉杆与设置在晶体拉杆下端的晶体不下坠，从而能够避免晶体报废与晶体生长设备损坏的后果。

在本说明书的一个或多个实施例所提供的一种用于晶体生长的稳定升降装置中，所述升降基座1设置有通孔，所述晶体拉杆4穿过所述通孔设置。所述通孔起到限制稳定作用，保证所述晶体拉杆4在升降时仅仅沿轴线运动而不发生晃动，从而确保所述晶体拉杆4下端设置的晶体更加安全。

如图1所示，在本说明书的一个或多个实施例所提供的一种用于晶体生长的稳定升降装置中，所述所述晶体拉杆4表面设置螺纹，所述升降基座1在所述通孔位置处设置有相匹配的螺母机构101；

所述驱动机构采用旋转提拉方式驱动所述晶体拉杆4运动。

采用上述驱动方式，所述驱动机构对所述晶体拉杆4为直接驱动，旋转提拉方式满足对晶体拉杆4下端设置的晶体进行旋转操作的需求，并且通过螺纹螺母相配合的方式，保证所述晶体拉杆4竖直方向上升降操控更加精确稳定。

如图1所示，在本说明书的一个或多个实施例所提供提供的一种用于晶体生长的稳定升降装置中，所述升降导轨机构3包括导轨主体301以及设置在所述导轨主体的至少两个导环302，所述立柱2穿过所述至少两个导环302。所述晶体拉杆4设置在所述导轨主体301，所述导轨主体301通过至少两个所述导环302套设在所述立柱2，其沿所述立柱2运动时更加稳定。

如图1所示，在本说明书的一个或多个实施例所提供的一种用于晶体生长的稳定升降装置中，所述自锁机构5通过螺栓紧固件固定安装在所述导环302，每个所述导环302都设置有所述自锁机构与之固定连接。在系统出现断电或电源闪停切换等故障时锁死，此时所述自锁机构5紧贴所述立柱2，所述导环302无法再相对所述立柱2发生滑动，固定设置在所述升降导轨机构3的所述晶体拉杆4也就无法移动，所述晶体拉杆4下端的晶体保持在原位置，不会下坠发生碰撞从而导致炸裂，也就能够避免制备晶体报废甚至晶体生长炉软硬件受损的严重后果。

如图1所示，在本说明书的一个或多个实施例所提供的一种用于晶体生长的稳定升降装置中，所述自锁机构5为电磁抱闸，所述电磁抱闸套设在所述立柱2周侧，所述立柱2穿过所述电磁抱闸，当系统出现断电或电源闪停切换等故障时，所述驱动机构的驱动电路供电中断，所述电磁抱闸的闸瓦能够在供电中断的瞬间抱紧所述立柱2，阻止所述升降导轨机构3与所述立柱2发生相对位移；而在正常工作状态下，所述电磁抱闸的闸瓦松开，不会影响所述晶体拉杆4的正常升降与旋转控制。

在本说明书的一个或多个实施例所提供的一种用于晶体生长的稳定升降装置中，所述电磁抱闸为断电制动型电磁抱闸；所述断电制动型电磁抱闸的制动电路与所述驱动机构的驱动电路串联连接。

在所述用于晶体生长的稳定升降装置中，所述断电制动型电磁抱闸，在正常工作状态下，为通电状态，电磁抱闸线圈通电，闸瓦为松开状态，所述升降装置对所述晶体拉杆4的升降和旋转控制不受影响；发生故障瞬间，所述驱动机构的驱动电路断电，所述断电制动型电磁抱闸为断电状态，电磁抱闸的电磁线圈断电，闸瓦立即抱紧所述立柱2。

在本说明书的一个或多个实施例所提供的一种用于晶体生长的稳定升降装置中，所述电磁抱闸为通电制动型电磁抱闸；所述通电制动型电磁抱闸的制动电路根据非门逻辑控制电路结构与所述驱动机构的驱动电路并联连接。采用非门逻辑控制电路，在正常工作状态时，电磁抱闸为断电装填，闸瓦松开；发生故障瞬间，电磁抱闸转为通电状态，闸瓦立即抱紧所述立柱2.

如图1所示，在本说明书的一个或多个实施例所提供的一种用户晶体生长的稳定升降装置中，所述升降导轨机构3上沿水平方向设置有高度游标6，所述立柱表面相应设置有刻度，便于对所述晶体拉杆4的升降位移距离进行直观显示。

为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种模块分别描述。当然，在实施本说明书一个或多个实施例时可以把各模块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本公开的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本说明书一个或多个实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。

另外，为简化说明和讨论，并且为了不会使本说明书一个或多个实施例难以理解，在所提供的附图中可以示出或可以不示出与集成电路(ic)芯片和其它部件的公知的电源/接地连接。此外，可以以框图的形式示出装置，以便避免使本说明书一个或多个实施例难以理解，并且这也考虑了以下事实，即关于这些框图装置的实施方式的细节是高度取决于将要实施本说明书一个或多个实施例的平台的(即，这些细节应当完全处于本领域技术人员的理解范围内)。在阐述了具体细节(例如，电路)以描述本公开的示例性实施例的情况下，对本领域技术人员来说显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下或者这些具体细节有变化的情况下实施本说明书一个或多个实施例。因此，这些描述应被认为是说明性的而不是限制性的。

尽管已经结合了本公开的具体实施例对本公开进行了描述，但是根据前面的描述，这些实施例的很多替换、修改和变型对本领域普通技术人员来说将是显而易见的。例如，其它存储器架构(例如，动态ram(dram))可以使用所讨论的实施例。

本说明书一个或多个实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本说明书一个或多个实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。