专利名称：一种坐标法测绘氢化炉多孔底盘孔位的装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种测量装置，尤其是涉及一种坐标法测绘氢化炉多孔底盘孔位 的装置。
背景技术：
近年来，随着多晶硅行业的蓬勃发展，多晶硅氢化炉作为改良西门子法制备多晶 硅的主要设备之一，得到了广泛的应用。多晶硅氢化炉运行时，炉内温度一般为1100°C 1500°C，并伴随着大量的H2、SiHCl3、SiCl4等工作介质。为降低能耗，更好的保护不锈钢炉 底盘，常用的办法是在炉底盘上放置一个炭/炭复合材料隔热底板，由于不锈钢底盘上会 有若干个电极引出孔，为确保装配，炭/炭复合材料隔热底板的设计过程中开孔位置必须 与不锈钢炉底盘的位置完全吻合。但是多晶硅氢化炉安装完毕后，炉底盘拆装的工作量极 大，想进行炉底盘孔位的测绘，传统方法为将炉底拆卸在龙门式三坐标测量设备上测绘孔 位，但实际操作难度很大。另外一种方法为用便携式三坐标测量设备进行测绘，但目前为止 便携式三坐标测量设备大多局限在军用领域，可提供现场测绘服务的民用公司很难找到。 而且，目前便携式三坐标测量设备的价格较高，测绘购买设备会大幅增加成本。目前国内进口的多晶硅氢化炉主要由德国、美国、俄罗斯生产，国外厂家提供成套 设备但不提供制造图纸，厂方进行的完善设计或设计更改不告知设备购置方，出现过国内 某多晶硅生产厂家从国外某厂商购置的同一规格同一型号的多晶硅氢化炉底盘孔位不完 全相同的情况，造成在国内定制的炭/炭复合材料隔热底板无法正常使用的后果，延误生 产进度。为解决以上问题，提出了低成本、易操作的方法对每台外购多晶硅氢化炉底盘进行 孔位测绘的需求。截止到2010年11月，国内进口的多晶硅氢化炉主要由德国、美国、俄罗斯生产，加 热器主要有16对，18对，24对棒，即炉底盘分别为32个孔，36个孔，48个孔，炉底盘上孔的 分布呈一定规律。经过综合分析，目前国内所有进口设备都一个共同特性，即每一个氢化 炉底盘上总能找到4个孔，对应2个孔的连线互相垂直，如果把互相垂直的两条线分别定义 为X轴、Y轴，在炉底盘上就构件了一个虚拟的平面直角坐标系，以此为指导思想，设计了坐 标法测绘氢化炉多孔底盘孔位的装置。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种坐标 法测绘氢化炉多孔底盘孔位的装置，其结构简单，设计新颖合理，使用操作便捷，测绘数据 准确，制造成本低，通用性好，测绘效率高，使用效果好，便于推广使用。为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是一种坐标法测绘氢化炉多 孔底盘孔位的装置，其特征在于包括安装在被测底盘孔内的中心定位块、定位塞块和自由 被测块，以及固定在中心定位块和定位塞块上端的连接成直角坐标系的Y坐标板和X坐标 板，所述Y坐标板和X坐标板通过定位销与定位塞块相固定；所述中心定位块由与被测底盘的中心孔相配合的圆柱体一、设置在圆柱体一顶端的定位凸台和设置在定位凸台顶端的定 位柱一构成，所述圆柱体一的上部外圆上设有凸沿一，所述中心定位块安装在被测底盘的 中心孔内；所述定位塞块由与被测孔相配合的圆柱体二和设置在圆柱体二的上部外圆上的 凸沿二构成，所述圆柱体二的圆心部位处设置有用于安装定位销的通孔，所述定位塞块为 安装在被测孔内且分别位于中心定位块上下左右四个方向上的上定位塞块、下定位塞块、 左定位塞块和右定位塞块；所述自由被测块由与被测底盘上的孔相配合的圆柱体三、设置 在圆柱体三的上部外圆上的凸沿三和设置在圆柱体三顶端的定位柱二构成，所述自由被测 块自由放置在被测底盘上的任一被测孔内；所述Y坐标板和X坐标板均为长条状，所述Y坐 标板的两端和X坐标板的两端均设置有用于安装定位销的长条形定位槽，所述Y坐标板的 中间设有与定位凸台相配合的定位槽，所述Y坐标板的中部通过矩形定位槽与中心定位块 相接且Y坐标板的两端端部分别通过定位销固定在上定位塞块和下定位塞块上，所述X坐 标板的中间设有与定位柱一相配合的定位孔，所述X坐标板的中部通过定位孔与中心定位 块相接且X坐标板的两端端部分别通过定位销固定在左定位塞块和右定位塞块上。上述的一种坐标法测绘氢化炉多孔底盘孔位的装置，所述定位销由与通孔及长条 形定位槽相配合的销体和同轴设置在销体上部的定位销头部构成，所述销体和定位销头部 均为圆柱形，所述定位销头部与销体的同轴度误差不大于0.01mm。上述的一种坐标法测绘氢化炉多孔底盘孔位的装置，所述中心定位块为整体结 构，所述圆柱体一、定位凸台和定位柱一同轴设置。上述的一种坐标法测绘氢化炉多孔底盘孔位的装置，所述自由被测块为整体结 构，所述圆柱体三和定位柱二同轴设置。上述的一种坐标法测绘氢化炉多孔底盘孔位的装置，所述定位凸台和定位槽均为 矩形。上述的一种坐标法测绘氢化炉多孔底盘孔位的装置，所述定位柱一为圆柱形，所 述定位孔为圆形。上述的一种坐标法测绘氢化炉多孔底盘孔位的装置，所述定位柱二为圆柱形，所 述定位柱二的直径与定位销头部的直径相等。上述的一种坐标法测绘氢化炉多孔底盘孔位的装置，所述Y坐标板的外轮廓直线 度误差和X坐标板的外轮廓直线度误差均不大于0. 02mm。上述的一种坐标法测绘氢化炉多孔底盘孔位的装置，所述长条形定位槽的直线度 误差和位置度误差均不大于0. 02mm。本实用新型与现有技术相比具有以下优点1、本实用新型包括安装在被测底盘孔内的中心定位块、定位塞块和自由被测块， 以及固定在中心定位块和定位塞块上端的连接成直角坐标系的Y坐标板和X坐标板，结构 简单，设计新颖合理，使用操作便捷。2、本实用新型测绘数据准确，位置误差< 0.08mm，有效解决了现有多晶硅氢化炉 底盘孔位测绘的实际问题。3、本实用新型的通用性好，一套装置可以测绘多厂家、多规格、多型号的氢化炉底 盘孔位尺寸。4、本实用新型的制造工艺简单，制造成本低。[0020]5、本实用新型测绘效率高，无附加使用成本，可满足工程实际需求，使用效果好， 便于推广使用。下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
图1为本实用新型的结构示意图。 图2为本实用新型中心定位块的俯视图。 图3为图2的A-A剖视图。图4为本实用新型定位塞块与定位销的连接示意图。 图5为本实用新型自由被测块的结构示意图。 图6为本实用新型Y坐标板的结构示意图。 图7为本实用新型X坐标板的结构示意图。 图8为本实用新型的一种工作状态示意图。 附图标记说明1-中心定位块 ；1-1-圆柱体一；1-2-定位凸台1--3-定位柱一；1-4-凸沿一；2-定位塞块；[0033]2--ι-圆柱体二 ；2-2-凸沿二 ；2-3-通孔；[0034]2--4-上定位塞块；2-5-下定位塞土夬；2-6-左定位塞块[0035]2--7-右定位塞块；3-自由被测块；3-1-圆柱体三；[0036]3--2-凸沿三；3-3-定位柱二；4-Y坐标板；[0037]4--ι-定位槽；5-X坐标板；5-1-定位孔；[0038]6--定位销；6-1-销体；6-2-定位销头部[0039]7--长条形定位槽；8-游标卡尺。
具体实施方式如图1-图7所示，本实用新型包括安装在被测底盘孔内的中心定位块1、定位塞块 2和自由被测块3，以及固定在中心定位块1和定位塞块2上端的连接成直角坐标系的Y坐 标板4和X坐标板5，所述Y坐标板4和X坐标板5通过定位销6与定位塞块2相固定；所 述中心定位块1由与被测底盘的中心孔相配合的圆柱体一 1-1、设置在圆柱体一 1-1顶端的 定位凸台1-2和设置在定位凸台1-2顶端的定位柱一 1-3构成，所述圆柱体一 1-1的上部 外圆上设有凸沿一 1-4，所述中心定位块1安装在被测底盘的中心孔内；所述定位塞块2由 与被测孔相配合的圆柱体二 2-1和设置在圆柱体二 2-1的上部外圆上的凸沿二 2-2构成， 所述圆柱体二 2-1的圆心部位处设置有用于安装定位销6的通孔2-3，通孔2-3表面光洁度 较好，尺寸精确且与定位销6配合较好，无间隙，通孔2-3与圆柱体二 2-1的同轴度误差不 大于0. 01mm，所述定位塞块2为安装在被测孔内且分别位于中心定位块1上下左右四个方 向上的上定位塞块2-4、下定位塞块2-5、左定位塞块2-6和右定位塞块2-7 ；所述自由被测 块3由与被测底盘上的孔相配合的圆柱体三3-1、设置在圆柱体三3-1的上部外圆上的凸沿 三3-2和设置在圆柱体三3-1顶端的定位柱二 3-3构成，所述自由被测块3自由放置在被 测底盘上的任一被测孔内，即测量哪个孔的位置就放到哪个孔里面；所述Y坐标板4和X坐标板5均为长条状，所述Y坐标板4的两端和X坐标板5的两端均设置有用于安装定位销6 的长条形定位槽7，所述Y坐标板4的中间设有与定位凸台1-2相配合的定位槽4-1，所述 Y坐标板4的中部通过矩形定位槽4-1与中心定位块1相接且Y坐标板4的两端端部分别 通过定位销6固定在上定位塞块2-4和下定位塞块2-5上，所述X坐标板5的中间设有与 定位柱一 1-3相配合的定位孔5-1，所述X坐标板5的中部通过定位孔5-1与中心定位块1 相接且X坐标板5的两端端部分别通过定位销6固定在左定位塞块2-6和右定位塞块2-7 上。如图1-图7所示，本实施例中，所述定位销6由与通孔2-3及长条形定位槽7相 配合的销体6-1和同轴设置在销体6-1上部的定位销头部6-2构成，所述销体6-1和定位 销头部6-2均为圆柱形，所述定位销头部6-2与销体6-1的同轴度误差不大于0. Olmm,各个 定位销头部的直径相等，误差不大于0. Olmm0所述中心定位块1为整体结构，所述圆柱体一 1-1、定位凸台1-2和定位柱一 1-3同轴设置。所述自由被测块3为整体结构，所述圆柱体 三3-1和定位柱二 3-3同轴设置。所述定位凸台1-2和定位槽4-1均为矩形。所述定位柱
一1-3为圆柱形，所述定位孔5-1为圆形。所述定位柱二 3-3为圆柱形，所述定位柱二 3-3 的直径与定位销头部6-2的直径相等。所述Y坐标板4的外轮廓直线度误差和X坐标板5 的外轮廓直线度误差均不大于0. 02mm。所述长条形定位槽7的直线度误差和位置度误差均 不大于0. 02mm。如图8所示，以测绘国外某厂商M对棒多晶硅氢化炉底盘孔位为例，本实用新型 的工作过程是(1)目测待测的多晶硅氢化炉底盘，找到中心孔并找到对应位于中心孔的上下左 右四个方向上的四个被测孔，四个被测孔满足对应两个孔的连线互相垂直的条件。(2)将上定位塞块2-4、下定位塞块2-5、左定位塞块2_6和右定位塞块2_7分别对 应放入被选择的四个被测孔内，中心定位块1放入炉底盘中心孔内。(3)将Y坐标板4安装在Y轴方位，其中Y坐标板4上的矩形定位槽4_1装入中心 定位块1的定位凸台1-2上，两个定位销6分别穿过Y坐标板4上的长条形定位槽7，并插 入上定位塞块2-4的通孔2-3和下定位塞块2-5的通孔2-3内。(4)将X坐标板5安装在X轴方位，其中X坐标板5上的定位孔5_1装入中心定位 块1的定位柱一 1-3上，两个个定位销6分别穿过X坐标板5上的长条形定位槽7，并插入 左定位塞块2-6的通孔2-3和右定位塞块2-7的通孔2-3内。(5)随机选择被测孔，将自由被测块3装入被测孔内。(6)用游标卡尺8测量定位柱二 3-3与Y坐标板4的距离，测得的值减去定位柱
二3-3的半径及Y坐标板4宽度的一半尺寸即为被测孔心的X坐标的绝对值，再根据所处 象限确定正负值即可。(7)用游标卡尺8测量定位柱二 3-3与X坐标板5的距离，测得的值减去定位柱 二 3-3的半径及X坐标板5宽度的一半尺寸即为被测孔心的Y坐标的绝对值，再根据所处 象限确定正负值即可。(8)选择下一个被测孔，按第(6)、(7)条方法进行测量，并做好记录。(9)将被测数据输入到AUTOCAD软件，对被测数据按统计分析原理进行分度圆、均 分等元素的拟合，并对奇异点进行分析、复测。[0052] 以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根 据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍 属于本实用新型技术方案的保护范围内。
权利要求1.一种坐标法测绘氢化炉多孔底盘孔位的装置，其特征在于包括安装在被测底盘孔 内的中心定位块(1)、定位塞块( 和自由被测块(3)，以及固定在中心定位块(1)和定位 塞块( 上端的连接成直角坐标系的Y坐标板(4)和X坐标板( ，所述Y坐标板(4)和X 坐标板( 通过定位销(6)与定位塞块( 相固定；所述中心定位块(1)由与被测底盘的 中心孔相配合的圆柱体一(1-1)、设置在圆柱体一(1-1)顶端的定位凸台(1-2)和设置在定 位凸台(1-2)顶端的定位柱一(1-3)构成，所述圆柱体一(1-1)的上部外圆上设有凸沿一 (1-4)，所述中心定位块⑴安装在被测底盘的中心孔内；所述定位塞块(2)由与被测孔相 配合的圆柱体二 和设置在圆柱体二 的上部外圆上的凸沿二(2-2)构成，所述 圆柱体二 的圆心部位处设置有用于安装定位销(6)的通孔(2-3)，所述定位塞块(2) 为安装在被测孔内且分别位于中心定位块(1)上下左右四个方向上的上定位塞块0-4)、 下定位塞块0-5)、左定位塞块(2-6)和右定位塞块0-7)；所述自由被测块(3)由与被测 底盘上的孔相配合的圆柱体三(3-1)、设置在圆柱体三(3-1)的上部外圆上的凸沿三(3-2) 和设置在圆柱体三(3-1)顶端的定位柱二(3- 构成，所述自由被测块(3)自由放置在被 测底盘上的任一被测孔内；所述Y坐标板(4)和X坐标板( 均为长条状，所述Y坐标板 (4)的两端和X坐标板(5)的两端均设置有用于安装定位销(6)的长条形定位槽(7)；所述 Y坐标板的中间设有与定位凸台(1-2)相配合的定位槽G-1)，所述Y坐标板(4)的中 部通过矩形定位槽(4-1)与中心定位块(1)相接且Y坐标板(4)的两端端部分别通过定位 销(6)固定在上定位塞块(2-4)和下定位塞块(2- 上；所述X坐标板(5)的中间设有与 定位柱一(1- 相配合的定位孔(5-1)，所述X坐标板( 的中部通过定位孔(5-1)与中心 定位块(1)相接且X坐标板(5)的两端端部分别通过定位销(6)固定在左定位塞块(2-6) 和右定位塞块(2-7)上。
2.按照权利要求1所述的一种坐标法测绘氢化炉多孔底盘孔位的装置，其特征在于 所述定位销(6)由与通孔(2- 及长条形定位槽(7)相配合的销体(6-1)和同轴设置在销 体(6-1)上部的定位销头部(6-2)构成，所述销体(6-1)和定位销头部(6-2)均为圆柱形， 所述定位销头部(6-2)与销体(6-1)的同轴度误差不大于0.01mm。
3.按照权利要求1或2所述的一种坐标法测绘氢化炉多孔底盘孔位的装置，其特征 在于所述中心定位块(1)为整体结构，所述圆柱体一(1-1)、定位凸台(1-2)和定位柱一 (1-3)同轴设置。
4.按照权利要求1或2所述的一种坐标法测绘氢化炉多孔底盘孔位的装置，其特征在 于所述自由被测块(3)为整体结构，所述圆柱体三(3-1)和定位柱二(3-3)同轴设置。
5.按照权利要求3所述的一种坐标法测绘氢化炉多孔底盘孔位的装置，其特征在于 所述定位凸台(1-2)和定位槽均为矩形。
6.按照权利要求3所述的一种坐标法测绘氢化炉多孔底盘孔位的装置，其特征在于 所述定位柱一(1-3)为圆柱形，所述定位孔(5-1)为圆形。
7.按照权利要求1或2所述的一种坐标法测绘氢化炉多孔底盘孔位的装置，其特征在 于所述定位柱二(3- 为圆柱形，所述定位柱二(3- 的直径与定位销头部(6- 的直径 相等。
8.按照权利要求1或2所述的一种坐标法测绘氢化炉多孔底盘孔位的装置，其特征在 于所述Y坐标板(4)的外轮廓直线度误差和X坐标板(5)的外轮廓直线度误差均不大于.0. 02mmo
9.按照权利要求1或2所述的一种坐标法测绘氢化炉多孔底盘孔位的装置，其特征在 于所述长条形定位槽(7)的直线度误差和位置度误差均不大于0. 02mm。
专利摘要本实用新型公开了一种坐标法测绘氢化炉多孔底盘孔位的装置，包括安装在被测底盘孔内的中心定位块、定位塞块和自由被测块，以及固定在中心定位块和定位塞块上端的连接成直角坐标系的Y坐标板和X坐标板；中心定位块由圆柱体一、定位凸台和定位柱一构成；定位塞块由圆柱体二和凸沿二构成，定位塞块上设有通孔，定位塞块包括上定位塞块、下定位塞块、左定位塞块和右定位塞块；自由被测块由圆柱体三、凸沿三和定位柱二构成；Y坐标板和X坐标板的两端均设置有用于安装定位销的安装孔，Y坐标板的中间设有定位槽，X坐标板的中间设有定位孔。本实用新型结构简单，设计新颖合理，使用操作便捷，测绘数据准确，制造成本低，使用效果好，便于推广使用。
文档编号G01B5/004GK201892495SQ201020631230
公开日2011年7月6日 申请日期2010年11月29日 优先权日2010年11月29日
发明者刘晴云, 李伟, 汪志虎, 赵大明, 郭迪, 陈瑛 申请人:西安超码科技有限公司