一种石墨舟进出过渡负载锁及其进出方法与流程

本发明涉及水平液相外延炉，尤其涉及一种石墨舟进出过渡负载锁及其进出方法，主要用于制造红外焦平面器件。

背景技术：

hgcdte红外焦平面探测器是由czt基碲镉汞探测器芯片、互连铟柱区、硅读出电路、低温粘接胶、引线基板（蓝宝石、陶瓷等材料）、以及金属支撑结构组成的多层材料体系。碲镉汞探测器芯片是hgcdte红外焦平面探测器的核心，其生产的难点主要在于hgcdte外延材料的制备，hgcdte外延材料的制备通常采用hgcdte液相外延生长方法。

目前承载样片、溶剂溶液的石墨舟进出负载锁是全手动操作，即先开外门，石墨舟放入负载锁腔内，关外门，负载锁腔内抽真空，然后再开内门，通过手套箱手动拉舟出负载锁。人工拉舟不够便利，效率低，劳动强度大，且人工在锁腔内拉舟时，石墨舟与托板间存在蹭磨、影响使用寿命，石墨舟运动过程中的稳定性也较差。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种自动化程度高、操作便利、效率高、不影响石墨舟使用寿命的石墨舟进出过渡负载锁。

本发明进一步提供一种石墨舟进出上述负载锁的方法。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种石墨舟进出过渡负载锁，包括锁腔、以及用于密封锁腔的外门和内门，所述锁腔内设有滑轨以及用于承载石墨舟的托盘，所述滑轨位于所述外门和内门之间，所述托盘通过一滑块装设于所述滑轨上，所述锁腔上设有用于驱动所述滑轨的驱动机构。

一种石墨舟进出上述的石墨舟进出过渡负载锁的方法，包括以下步骤：

步骤一：打开外门，将托盘沿着滑轨拉出锁腔，将石墨舟放置于托盘上，然后将托盘反向推回锁腔内；

步骤二：关闭外门，将锁腔内抽真空；

步骤三：达到设计指标要求后，打开内门，驱动机构带动滑轨向内门移动，滑轨带动滑块、托盘及石墨舟整体移动直至石墨舟移出锁腔。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述驱动机构包括齿条、齿轮、密封磁流体、第一联轴器以及步进电机，所述滑轨与所述齿条固定连接，所述齿轮与所述齿条啮合，所述密封磁流体设于所述锁腔上，所述步进电机依次通过所述第一联轴器和密封磁流体与所述齿轮驱动连接。

所述齿条和所述齿轮的齿均为人字形齿。

所述滑轨上设有梯形滑槽，所述滑块为梯形并嵌设于所述梯形滑槽内。

一种石墨舟进出上述的石墨舟进出过渡负载锁的方法，包括以下步骤：

步骤一：打开外门，将托盘沿着滑轨拉出锁腔，将石墨舟放置于托盘上，然后将托盘反向推回锁腔内；

步骤二：关闭外门，将锁腔内抽真空；

步骤三：达到设计指标要求后，打开内门，步进电机通过第一联轴器和密封磁流体带动齿轮旋转，齿轮带动齿条向内门移动，齿条带动滑轨、滑块、托盘及石墨舟整体移动直至石墨舟移出锁腔。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述内门与所述锁腔铰接并配设有自动开关门机构，所述自动开关门机构包括摆动气缸、第二联轴器、连接块、旋转气缸以及锁紧块，所述摆动气缸通过所述第二联轴器与所述连接块相连，所述连接块固设于所述内门上，所述锁紧块设于所述旋转气缸的活塞杆上并与所述内门外侧紧靠。

所述连接块和所述锁紧块相对布置于所述内门两侧。

一种石墨舟进出上述的石墨舟进出过渡负载锁的方法，包括以下步骤：

步骤一：打开外门，将托盘沿着滑轨拉出锁腔，将石墨舟放置于托盘上，然后将托盘反向推回锁腔内；

步骤二：关闭外门，将锁腔内抽真空；

步骤三：达到设计指标要求后，旋转气缸带动锁紧块旋转使锁紧块与内门分离，然后摆动气缸通过第二联轴器和连接块将内门打开，最后步进电机通过第一联轴器和密封磁流体带动齿轮旋转，齿轮带动齿条向内门移动，齿条带动滑轨、滑块、托盘及石墨舟整体移动直至石墨舟移出锁腔。

与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明公开的石墨舟进出过渡负载锁，在锁腔内设置由滑块和滑轨构成的双向滑动副，石墨舟通过托盘、滑块滑设于滑轨上，滑轨由驱动机构驱动，托盘拉出锁腔顺畅、省力，也避免了托盘的磨损，石墨舟由驱动机构通过滑轨、滑块及托盘带出锁腔，自动化程度高、效率高，石墨舟与托盘之间基本无磨损，锁腔外也无需设置手套箱，操作便利。

本发明公开的石墨舟进出上述负载锁的方法，步骤简单、操作方便，提高了作业效率。

附图说明

图1是本发明石墨舟进出过渡负载锁的结构示意图。

图2本发明石墨舟进出过渡负载锁的剖视结构示意图。

图3本发明中的锁腔内部的立体结构示意图。

图4是本发明中的滑轨和滑块的主视结构示意图。

图5是本发明中的滑轨和滑块横截面的结构示意图。

图中各标号表示：1、锁腔；11、抽真空管路；12、充气管路；2、外门；3、内门；4、滑轨；41、梯形滑槽；5、石墨舟；6、托盘；7、滑块；8、驱动机构；81、齿条；82、齿轮；83、密封磁流体；84、第一联轴器；85、步进电机；9、自动开关门机构；91、摆动气缸；92、第二联轴器；93、连接块；94、旋转气缸；95、锁紧块。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。

实施例一

如图1、图2和图3所示，本实施例的石墨舟进出过渡负载锁，包括锁腔1、以及用于密封锁腔1的外门2和内门3，其中锁腔1为筒状结构，外门2设置于锁腔1左端，内门3设置于锁腔1右端，锁腔1上设置有抽真空管路11和用来破坏锁腔1内真空的充气管路12。锁腔1内设有滑轨4以及用于承载石墨舟5的托盘6，滑轨4位于外门2和内门3之间，托盘6通过一滑块7装设于滑轨4上，锁腔1上设有用于驱动滑轨4的驱动机构8。

该石墨舟进出过渡负载锁，在锁腔1内设置由滑块7和滑轨4构成的双向滑动副，石墨舟5通过托盘6、滑块7滑设于滑轨4上，滑轨4由驱动机构8驱动，托盘6向左拉出锁腔1顺畅、省力，也避免了托盘6的磨损，石墨舟5由驱动机构8通过滑轨4、滑块7及托盘6向右移动带出锁腔，自动化程度高、效率高，石墨舟5与托盘6之间基本无磨损，锁腔1外也无需设置手套箱，操作便利。

本实施例的石墨舟进出上述负载锁的方法，包括以下步骤：

步骤一：打开外门2，将托盘6沿着滑轨4拉出锁腔1，将石墨舟5放置于托盘6上，然后将托盘6反向推回锁腔1内；

步骤二：关闭外门2，将锁腔1内抽真空；

步骤三：达到设计指标要求后，打开内门3，驱动机构8带动滑轨4向内门3移动，滑轨4带动滑块7、托盘6及石墨舟5整体移动直至石墨舟5移出锁腔1。其中，外门2因不涉及锁腔1内的真空，其打开和关闭采用现有的手动操作模式。

实施例二

作为进一步优选的技术方案，本实施例中，驱动机构8包括齿条81、齿轮82、密封磁流体83、第一联轴器84以及步进电机85，滑轨4与齿条81固定连接，齿轮82与齿条81啮合，密封磁流体83设于锁腔1上，步进电机85依次通过第一联轴器84和密封磁流体83与齿轮82驱动连接。

进一步地，齿条81和齿轮82的齿均为人字形齿，齿条81和齿轮82啮合更平稳、可靠；如图4和图5所示，滑轨4上设有梯形滑槽41，滑块7为梯形并嵌设于梯形滑槽41内，使得滑块7与滑轨4之间的相对运动更平稳、顺畅。

本实施例的石墨舟进出上述负载锁的方法，包括以下步骤：

步骤一：打开外门2，将托盘6沿着滑轨4拉出锁腔1，将石墨舟5放置于托盘6上，然后将托盘6反向推回锁腔1内；

步骤二：关闭外门2，将锁腔1内抽真空；

步骤三：达到设计指标要求后，打开内门3，步进电机85通过第一联轴器84和密封磁流体83带动齿轮82旋转，齿轮82带动齿条81向内门3移动，齿条81带动滑轨4、滑块7、托盘6及石墨舟5整体移动直至石墨舟5移出锁腔1。

实施例三

本实施例中，内门3与锁腔1铰接并配设有自动开关门机构9，自动开关门机构9包括摆动气缸91、第二联轴器92、连接块93、旋转气缸94以及锁紧块95，摆动气缸91通过第二联轴器92与连接块93相连，连接块93固设于内门3上，锁紧块95设于旋转气缸94的活塞杆上并与内门3外侧紧靠。该实施例与实施例一、实施例二相比，进一步提高了设备的自动化程度，且内门3的自动开关门机构9结构紧凑便于布局，摆动气缸91、旋转气缸94共同作用下，使得内门3密封性能好，能够保证锁腔1的真空环境。

连接块93和锁紧块95相对布置于内门3两侧，有利于保证内门3整体受力均衡，使内门3整体与锁腔1紧贴，保证密封性。本实施例中，连接块93位于内门3的下侧，锁紧块95位于内门3的上侧。

本实施例的石墨舟进出上述负载锁的方法，包括以下步骤：

步骤一：打开外门2，将托盘6沿着滑轨4拉出锁腔1，将石墨舟5放置于托盘6上，然后将托盘6反向推回锁腔1内；

步骤二：关闭外门2，将锁腔1内抽真空；

步骤三：达到设计指标要求后，旋转气缸94带动锁紧块95旋转使锁紧块95与内门3分离，然后摆动气缸91通过第二联轴器92和连接块93将内门3打开，最后步进电机85通过第一联轴器84和密封磁流体83带动齿轮82旋转，齿轮82带动齿条81向内门3移动，齿条81带动滑轨4、滑块7、托盘6及石墨舟5整体移动直至石墨舟5移出锁腔1。

需要关闭内门3时，摆动气缸91反向摆动，使内门3与锁腔1贴合、关闭，然后旋转气缸94反向旋转，带动锁紧块95与内门3紧贴，使内门3紧扣在锁腔1上（具体为锁腔1端部的法兰），保证密封性能。

其中，旋转气缸94安装于锁腔1上，步进电机85、摆动气缸91则通过支板安装于机架（图中未示出）上。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。