一种自动装料式晶体生长炉的制作方法

本技术涉及一种晶体生产设备，尤其是一种自动装料式晶体生长炉。

背景技术：

1、在现有的人工晶体制备方法中，提拉法是一种常见的人工晶体制备方法，采用提拉法可以从熔体中提拉生长高质量单晶材料。提拉法已经应用于生长蓝宝石单晶、钇铝石榴石单晶、硅锗单晶、氟化钙单晶等重要的人工晶体材料。提拉法生长晶体相比较其它晶体生长技术，晶体位错密度低、光学均一性高、内部应力低。

2、晶体生长炉为人工晶体制备的主要设备，但是现有的晶体生长炉结构都比较简单，自动化程度不高，在每一炉晶杆生长完成后都需要进行人工添加原料，不仅容易出错而且生产效率也不高。因此有必要设计出一种自动装料式晶体生长炉，能够增强晶体生长的自动化管理，减少人工参与，有效提高晶体制备效率。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于：提供一种自动装料式晶体生长炉，能够增强晶体生长的自动化管理，减少人工参与，有效提高晶体制备效率。

2、为了实现上述实用新型目的，本实用新型提供了一种自动装料式晶体生长炉，包括晶体生长炉以及原料投放装置；原料投放装置包括升降坩埚机构、平移推送机构以及定量输送机构；升降坩埚机构安装在晶体生长炉的底部上，平移推送机构安装在晶体生长炉下部的侧边上，定量输送机构安装在平移推送机构上，由定量输送机构向平移推送机构输送原料，由平移推送机构将原料推送至升降坩埚机构内，由升降坩埚机构上升驱动原料进入晶体生长炉的加热区间内进行加热熔融。

3、进一步的，晶体生长炉包括炉体、炉门、真空泵、坩埚加热机构、提拉机构以及旋转机构；炉门铰接安装在炉体的前侧炉口处，用于对前侧炉口进行封闭；真空泵与炉体相连通，用于对炉体内进行抽真空；坩埚加热机构安装在炉体内，用于对升降坩埚机构进行加热；提拉机构贯穿式安装在炉体的顶部上，旋转机构安装在提拉机构上，由旋转机构对籽晶杆的上端进行可拆卸式安装，并驱动籽晶杆旋转，由提拉机构提升旋转机构的高度。

4、进一步的，提拉机构包括提拉支架、提拉驱动电机、提拉驱动管以及提拉驱动座；提拉驱动座旋转式安装在提拉支架上，提拉驱动管的上端竖向滑动式安装在提拉支架上，且提拉驱动管的下端贯穿晶体生长炉的顶部；提拉驱动管贯穿式螺纹安装在提拉驱动座上，提拉驱动电机通过蜗轮蜗杆驱动提拉驱动座旋转。

5、进一步的，旋转机构包括旋转驱动杆以及旋转驱动电机；旋转驱动杆贯穿式旋转安装在提拉驱动管上，旋转驱动电机用于驱动旋转驱动杆旋转；旋转驱动杆的下端通过套筒实现籽晶杆上端的可拆卸安装。

6、进一步的，升降坩埚机构包括升降驱动单元以及坩埚；坩埚安装在升降驱动单元上，且坩埚位于晶体生长炉内，升降驱动单元贯穿式安装在晶体生长炉的底部上，由升降驱动单元对坩埚的高度位置进行驱动调节。

7、进一步的，平移推送机构包括平移管道、平移驱动单元以及推送料斗；平移管道贯穿式安装在晶体生长炉的下部，推送料斗滑动式安装在平移管道内；平移驱动单元用于平移推送料斗伸出平移管道至升降坩埚机构的上料侧上方。

8、进一步的，定量输送机构包括原料箱以及螺旋输送单元；螺旋输送单元的出料口与平移管道相连通，用于向推送料斗输送原料；螺旋输送单元的进料口与原料箱的底部相连通。

9、本实用新型的有益效果在于：利用原料投放装置能够向升降坩埚机构内定量投放原料，从而无需每次打开晶体生长炉进行人工投放原料，提高了晶体的生产效率；利用升降坩埚机构能够实现装填原料和原料加热两个工位的升降切换，增强自动化性能；利用定量输送机构能够保证原料的输送量，确保每次晶体生长原料充足。

技术特征：

1.一种自动装料式晶体生长炉，其特征在于：包括晶体生长炉以及原料投放装置；原料投放装置包括升降坩埚机构、平移推送机构以及定量输送机构；升降坩埚机构安装在晶体生长炉的底部上，平移推送机构安装在晶体生长炉下部的侧边上，定量输送机构安装在平移推送机构上，由定量输送机构向平移推送机构输送原料，由平移推送机构将原料推送至升降坩埚机构内，由升降坩埚机构上升驱动原料进入晶体生长炉的加热区间内进行加热熔融。

2.根据权利要求1所述的自动装料式晶体生长炉，其特征在于：晶体生长炉包括炉体(1)、炉门(2)、真空泵(4)、坩埚加热机构、提拉机构以及旋转机构；炉门(2)铰接安装在炉体(1)的前侧炉口处，用于对前侧炉口进行封闭；真空泵(4)与炉体(1)相连通，用于对炉体(1)内进行抽真空；坩埚加热机构安装在炉体(1)内，用于对升降坩埚机构进行加热；提拉机构贯穿式安装在炉体(1)的顶部上，旋转机构安装在提拉机构上，由旋转机构对籽晶杆(21)的上端进行可拆卸式安装，并驱动籽晶杆(21)旋转，由提拉机构提升旋转机构的高度。

3.根据权利要求2所述的自动装料式晶体生长炉，其特征在于：提拉机构包括提拉支架、提拉驱动电机(15)、提拉驱动管(12)以及提拉驱动座(16)；提拉驱动座(16)旋转式安装在提拉支架上，提拉驱动管(12)的上端竖向滑动式安装在提拉支架上，且提拉驱动管(12)的下端贯穿晶体生长炉的顶部；提拉驱动管(12)贯穿式螺纹安装在提拉驱动座(16)上，提拉驱动电机(15)通过蜗轮蜗杆驱动提拉驱动座(16)旋转。

4.根据权利要求3所述的自动装料式晶体生长炉，其特征在于：旋转机构包括旋转驱动杆(9)以及旋转驱动电机(8)；旋转驱动杆(9)贯穿式旋转安装在提拉驱动管(12)上，旋转驱动电机(8)用于驱动旋转驱动杆(9)旋转；旋转驱动杆(9)的下端通过套筒(20)实现籽晶杆(21)上端的可拆卸安装。

5.根据权利要求1所述的自动装料式晶体生长炉，其特征在于：升降坩埚机构包括升降驱动单元以及坩埚(52)；坩埚(52)安装在升降驱动单元上，且坩埚(52)位于晶体生长炉内，升降驱动单元贯穿式安装在晶体生长炉的底部上，由升降驱动单元对坩埚(52)的高度位置进行驱动调节。

6.根据权利要求1所述的自动装料式晶体生长炉，其特征在于：平移推送机构包括平移管道(60)、平移驱动单元以及推送料斗(54)；平移管道(60)贯穿式安装在晶体生长炉的下部，推送料斗(54)滑动式安装在平移管道(60)内；平移驱动单元用于平移推送料斗(54)伸出平移管道(60)至升降坩埚机构的上料侧上方。

7.根据权利要求6所述的自动装料式晶体生长炉，其特征在于：定量输送机构包括原料箱(62)以及螺旋输送单元；螺旋输送单元的出料口与平移管道(60)相连通，用于向推送料斗(54)输送原料；螺旋输送单元的进料口与原料箱(62)的底部相连通。

技术总结
本技术公开了一种自动装料式晶体生长炉，包括晶体生长炉以及原料投放装置；原料投放装置包括升降坩埚机构、平移推送机构以及定量输送机构。该自动装料式晶体生长炉利用原料投放装置能够向升降坩埚机构内定量投放原料，从而无需每次打开晶体生长炉进行人工投放原料，提高了晶体的生产效率；利用升降坩埚机构能够实现装填原料和原料加热两个工位的升降切换，增强自动化性能；利用定量输送机构能够保证原料的输送量，确保每次晶体生长原料充足。

技术研发人员：成志洋
受保护的技术使用者：盐城市晶汇电子材料有限公司
技术研发日：20221229
技术公布日：2024/1/12