一种氧化铝单晶生长提拉装置制造方法
【专利摘要】本实用新型装置是一种在高温、高真空状态下进行氧化铝单晶生长专用设备的提拉装置。其中提拉杆为水冷套双夹层结构，水冷套通冷却水降温；提拉杆可沿固定轴平行于立柱水平旋转360°，在任意角度固定；提拉系统分为上下两层，上层横柱承担提拉杆旋转、籽晶杆冷却、真空密封和重量测量及支撑作用，下层立柱承担整个装置的升降、自动/手动切换和支撑横柱作用。解决了提拉杆的高温、真空保护问题以及在单晶生长过程中用于手动引晶、自动精确提拉问题，确保了单晶生长的品质。本实用新型发明结构简单、操作方便、刚性好、精度高，安装了特制的重量弹性限定器能有效完成手动/自动有效转换并能够防止随着晶体重量增加引起的提拉系统反向下移造成的产品损失。
【专利说明】一种氧化铝单晶生长提拉装置
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型涉及一种氧化铝单晶生长提拉装置。
【背景技术】
[0002]现有的氧化铝单晶生长提拉装置，实现提拉运动功能时，多为直线多层结构，其结构复杂，刚性差，精度较低，拆卸检修困难、成本高，难以满足大批量生产氧化铝单晶生产的要求，且检修复杂效率较低，支承结构不太合理，影响操作人员的操作空间。采用单层结构设计能够有效解决多层结构中装料、出料以及炉体清洗检修中的不足，能够便捷、安全有效拓展操作空间。
实用新型内容
[0003]本实用新型为了解决上述【背景技术】中的不足之处，提供一种氧化铝晶体生长提拉装置，其刚性好、精度高，减少了称量的误差，有效的提高了晶体提拉过程的稳定性。
[0004]装料、出炉以及炉膛清理时，提拉杆通过立柱下端安装有横向定位扳手和纵向定位扳手，以立柱为轴心旋转移开，有效的解决了装炉、出料以及炉膛清理中的不足，能够便捷、安全有效的扩展操作空间。
[0005]本实用新型装置是一种在高温、高真空状态下进行氧化铝单晶生长专用设备的提拉装置。其中提拉杆为水冷套双夹层结构，水冷套通冷却水降温；提拉杆可沿固定轴平行于立柱水平旋转360°，在任意角度固定；提拉系统分为上下两层，上层横柱承担提拉杆旋转、籽晶杆冷却、真空密封和重量测量及支撑作用，下层立柱承担整个装置的升降、自动/手动切换和支撑横柱作用；提拉杆在单晶炉内最高需要承受2300°C、真空度使用范围高于10_3pa、提拉位移精度为0.005mm。本发明设计的目的在于解决提拉杆的高温、真空保护问题；和在单晶生长过程中用于手动引晶、自动精确提拉，确保单晶生长的品质。本实用新型发明结构简单、操作方便、刚性好、精度高，安装了特制的重量弹性限定器能有效完成手动/自动有效转换并能够防止随着晶体重量增加引起的提拉系统反向下移造成的产品损失。
[0006]为实现上述目的，本实用新型采用的氧化铝晶体生长提拉装置，包括提拉杆(I)、密封焊接波纹管(2)、内旋转密封冷却水套(3)、旋转系统(4)、上层横柱(5)、下层立柱(6)、重量感应支撑装置(7)、滑座(8)、滚珠丝杆(9)、重量弹性限定器(10)、超越离合器分离装置(11)、手动手柄(12 )、电磁离合器(13 )、步进电机(14 )、直角减速器(15 )和手动/自动转换装置(16)；
[0007]提拉杆(I)通过密封焊接波纹管(2)和内旋转密封冷却水套(3)与长晶炉体相连，旋转系统(4)通过连杆分别与内旋转密封冷却水套(3 )和橫柱(5 )连接，重量感应支撑装置
(7)安装于立柱(6)与横柱(5)连接处并支撑横柱(5)的重量,立柱(6)上平行安装有滚珠丝杆(9)所组成的定位导轨方块；；重量弹性限定器(10)和超越离合器(11)安装于滚珠丝杆(9)的下方，滚珠丝杆(9)的底端连接电磁离合器(13)。
[0008]所述密封焊接波纹管(2)的真空范围:真空度大于10_3pa量级。[0009]所述的自动提拉的控制精度达到0.005mm。
[0010]所述的提拉杆转速为0-22rpm。
[0011]重量感应支撑装置(7)可承受200kg，该装置具有连续自动称重功能，称重精度为
0.0Olkg0
[0012]电磁离合器(13)的下端连接直角减速机(15)，步进电机(14)设置于减速机
(15)的突出部位，通过电磁离合器、手柄齿轮(12)与滚珠丝杆(9)间的离合进行手动/自动间(7)的切换。
[0013]与现有技术相比，本实用新型具有的优点和效果还在于:
[0014]1、采用重量弹性限定器与超越离合器组合，可以使提拉杆在负重情况下，可以轻便、顺畅和稳定提拉。
[0015]2、采用电磁离合器和超越离合器组合设计，很好地解决了在突发停电时提升已生长出的部分晶体。
[0016]3、提拉杆采用内旋转双夹层结构，运用冷却水对籽晶杆降温，达到更好的冷却效
果O
[0017]4、提拉系统可以实现手动和自动切换。自动提拉系统提拉精度闻于0.005mm。提拉系统可以上升和下降，籽晶杆在炉体内的位置可通过光栅尺在面板上显示读数。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]附图为提拉系统装置示意图，其中:1.提拉杆 2.密封焊接波纹管3.旋转密封冷却水套4.旋转系统5.橫柱6.立柱 7.重量感应支撑装置8.滑座9.滚珠丝杆10.重量弹性限定器11.超越离合器12.手柄齿轮13.电磁离合器14.步进电机15.直角减速器16.手动/自动切换装置17.横向定位扳手18.纵向定位扳手
【具体实施方式】
[0019]参见附图:提拉杆(I)通过密封焊接波纹管(2)和内旋转密封冷却水套(3)与长晶炉体相连，达到生长晶体所需的真空度，内旋转密封冷却水套(3)还起到冷却提拉杆(I)的作用；旋转系统(4)通过连杆分别与内旋转密封冷却水套(3)和橫柱(5)连接，重量感应支撑装置(7)安装于立柱(6)与横柱(5)连接处并支撑横柱(5)的重量；立柱(6)上平行安装有滚珠丝杆(9)所组成的定位导轨方块；通过横向定位扳手(17)和纵向定位扳手(18)的设计，实现了所设计的提拉装置可以以立柱(6)为中心360°旋转，大大加大了装料、出炉和清理炉体的操作空间，滚珠丝杆下方设计安装了滚珠丝杆(9)连接重量弹性限定器(10)和超越离合器(11)，防止了晶体生长过程中因重量过大而出现提拉杆下滑，滚珠丝杆(9)的底端连接有电磁离合器(13)，电磁离合器(13)的下端连接有直角减速机(15)，减速机
(15)突出部位设置有步进电机(14)，通过电磁离合器(13)、超越离合器(11)与滚珠丝杆
(9)间的离合进行手动/自动间(7)的切换，实现了突发断电时籽晶杆可快速手动提升，即设备在正常运行时，如果突发断电，电磁离合器(13)断电分离，可以通过手柄齿轮直接驱动滚珠丝杆(9)，从而实现籽晶杆上升，确保已生长好的晶体与熔体分离，避免了晶体与熔体在冷却过程中的粘连。
【权利要求】
1.一种用于氧化铝单晶生长的提拉装置，其特征在于:包括提拉杆(I)、密封焊接波纹管(2)、内旋转密封冷却水套(3)、旋转系统(4)、上层横柱(5)、下层立柱(6)、重量感应支撑装置(7)、滑座(8)、滚珠丝杆(9)、重量弹性限定器(10)、超越离合器分离装置(11)、手动手柄(12)、电磁离合器(13)、步进电机(14)、直角减速器(15)和手动/自动转换装置(16)； 提拉杆(I)通过密封焊接波纹管(2 )和内旋转密封冷却水套(3 )与长晶炉体相连，旋转系统(4)通过连杆分别与内旋转密封冷却水套(3 )和橫柱(5 )连接，重量感应支撑装置(7 )安装于立柱(6 )与横柱(5 )连接处并支撑横柱(5 )的重量，立柱(6 )上平行安装有滚珠丝杆(9)所组成的定位导轨方块；重量弹性限定器(10)和超越离合器(11)安装于滚珠丝杆(9)的下方，滚珠丝杆(9 )的底端连接电磁离合器(13 )。
2.根据权利要求1所述的用于氧化铝单晶生长的提拉装置，其特征在于:所述密封焊接波纹管(2)的真空范围:真空度大于10_3pa量级。
3.根据权利要求1所述的用于氧化铝单晶生长的提拉装置，其特征在于:所述的自动提拉的控制精度达到0.005mm。
4.根据权利要求1所述的用于氧化铝单晶生长的提拉装置，其特征在于:所述的提拉杆转速为0-22rpm。
5.根据权利要求1所述的用于氧化铝单晶生长的提拉装置，其特征在于:重量感应支撑装置(7)可承受200kg,称重精度为0.0Olkg0
6.根据权利要求1所述的用于氧化铝单晶生长的提拉装置，其特征在于:其特征在于:电磁离合器(13)的下端连接直角减速机(15)，步进电机(14)设置于减速机(15)的突出部位，通过电磁离合器、手柄齿轮(12)与滚珠丝杆(9)间的离合进行手动/自动间(7)的切换。
【文档编号】C30B15/30GK203403172SQ201320495802
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2013年8月14日 优先权日:2013年8月14日
【发明者】陈援, 宁德魁, 隋忠明, 周云宏, 和国刚, 祝建华, 陈昱潼, 张超, 李楠, 解双喜, 符泽卫, 吕苓芝, 彭巨擘 申请人:云南乾元光能产业有限公司