阅读说明：本技术 一种自动称重晶体提拉生长装置 (A kind of automatic weighing crystal pull grower ) 是由 胡卫东 杨利涛 刘侃 王冬 于 2019-08-02 设计创作，主要内容包括：本发明提出的一种自动称重晶体提拉生长装置,包括支架、升降机构,旋转机构、称重机构、生长炉和控制器,升降机构包括导向柱、滑轮、提拉绳、连接杆和收卷组件,称重机构安装在支架上,滑轮转动安装在称重机构上,提拉绳绕过滑轮与收卷组件固定连接,收卷组件安装在支架上,提拉绳另一端与连接杆固定连接,连接杆第一端与导向柱滑动连接,导向柱竖直布置,旋转机构包括电机和籽晶杆,电机安装在连接杆第二端顶部,电机的输出轴贯穿连接杆并与籽晶杆可拆卸固定,生长炉包括炉体,炉体具有炉腔,炉腔内设有坩埚,称重机构信号连接控制器,控制器分别控制连接收卷组件、炉体和电机。本发明可有效提高晶体质量,适应不同的晶体生产要求。(A kind of automatic weighing crystal pull grower proposed by the present invention, including bracket, elevating mechanism, rotating mechanism, Weighing mechanism, growth furnace and controller, elevating mechanism includes guide post, pulley, rope, connecting rod and winding component, Weighing mechanism is rack-mount, pulley rotation is mounted on Weighing mechanism, rope is fixedly connected around pulley with winding component, it is rack-mount to wind component, the rope other end is fixedly connected with the connecting rod, connecting rod first end is slidably connected with guide post, guide post is arranged vertically, rotating mechanism includes motor and seed rod, motor is mounted at the top of connecting rod second end, the output shaft of motor is detachably fixed through connecting rod and with seed rod, growth furnace includes furnace body, furnace body has furnace chamber, crucible is equipped in furnace chamber, Weighing mechanism signal connects controller, controller controls respectively Connection winding component, furnace body and motor.The present invention can effectively improve crystal quality, adapt to different crystal production requirements.)

一种自动称重晶体提拉生长装置

技术领域

本发明涉及晶体生长技术领域，具体涉及一种自动称重晶体提拉生长装置。

背景技术

晶体生长炉是常用的一种晶体生长设备。在生产晶体时，一般考虑晶体的提升速度对晶体的质量的影响，但并未考虑晶体的转速对晶体的质量的影响。而且现有技术中的晶体生长炉的温度梯度固定，不能根据实际要求进行调节。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出的一种自动称重晶体提拉生长装置。

本发明提出的一种自动称重晶体提拉生长装置，包括支架、升降机构，旋转机构、称重机构、生长炉和控制器；

升降机构包括导向柱、滑轮、提拉绳、连接杆和收卷组件，称重机构安装在支架上，滑轮转动安装在称重机构上，提拉绳绕过滑轮与收卷组件固定连接，收卷组件安装在支架上，提拉绳另一端与连接杆固定连接，连接杆第一端与导向柱滑动连接，导向柱竖直布置；

旋转机构包括电机和籽晶杆，电机安装在连接杆第二端顶部，电机的输出轴贯穿连接杆并与籽晶杆第一端可拆卸固定，籽晶杆第二端设有用于装夹籽晶的夹头；

生长炉包括炉体，炉体具有炉腔，炉腔内设有坩埚，称重机构信号连接控制器，控制器分别控制连接收卷组件、炉体和电机。

优选地，炉体包括壳体、内筒体和至少一个隔热毡，内筒体采用绝缘保温材料制成，隔热毡由上向下依次设置在内筒体内并将内筒体隔成多个温度区，每个隔热毡中部均设有用于容纳籽晶杆和晶体通过的通孔，每个温度区设有用于测量该区温度的温度传感器；

每个温度区的内筒体内侧均设有用于加热该温度区的加热组件，每个温度区对应的壳体和内筒体之间设有用于冷却该温度区的冷却组件，每个温度区内设有至少一个导热杆，导热杆穿过内筒体与冷却组件固定连接；

温度传感器信号连接控制器，控制器分别控制连接每个温度区的加热组件和冷却组件。

优选地，加热组件包括环设于内筒体内侧的发热体和环设于发热体和内筒体内壁之间的感应加热圈，控制器控制连接感应加热圈。

优选地，冷却组件包括冷却管道，冷却管道底部设有进液口，冷却管道上端设有出液口，冷却管道上设有散热板，导热杆与散热板固定连接。

优选地，还包括循环组件，循环组件包括冷水箱、循环泵和冷凝器，冷水箱、循环泵和进液口依次通过管道连接，出液口、冷凝器和冷水箱依次通过管道连接，循环泵和进液口之间的管道上设有进液阀，出液阀和进液口之间的管道上设有流量调节阀，出液口和冷凝器之间的管道上设有出液阀，控制器分别控制连接循环泵、进液阀、出液阀、冷凝器和流量调节阀。

优选地，壳体内侧依次设有第一保温层和第二保温层，每一个冷却组件的冷水管道的进液端设置在第一保温层和第二保温层之间。

本发明提出的一种自动称重晶体提拉生长装置，具有以下有益效果：

(1)通过设置升降机构、旋转机构和称量机构的配合使控制器根据称重机构获得晶体的实时重量控制收卷组件和电机动作以适应不同阶段的晶体的生长要求，而且导向柱用于保证提升不会错位，提高晶体质量。

(2)通过设置多个温度区，控制器可根据温度传感器所检测的温度区的温度，控制加热组件和/或冷却组件工作对对应的温度区进行加热和/或冷却，以自动调节不同温度区的温度，形成适合晶体生长所需的温度梯度，提高晶体质量。

附图说明

图1为本发明提出的一种自动称重晶体提拉生长装置的结构示意图。

具体实施方式

参照图1，本发明提出的一种自动称重晶体提拉生长装置，包括支架11、升降机构，旋转机构、称重机构17、生长炉和控制器；

升降机构包括导向柱12、滑轮13、提拉绳14、连接杆15和收卷组件16，称重机构17安装在支架11上，滑轮13转动安装在称重机构17上，提拉绳14绕过滑轮13与收卷组件16固定连接，收卷组件16安装在支架11上，提拉绳14另一端与连接杆15固定连接，连接杆15第一端与导向柱12滑动连接，导向柱12竖直布置；

旋转机构包括电机18和籽晶杆19，电机18安装在连接杆15第二端顶部，电机18的输出轴贯穿连接杆15并与籽晶杆19一端可拆卸固定，籽晶杆19第二端设有用于装夹籽晶的夹头；

生长炉包括炉体，炉体具有炉腔，炉腔内设有坩埚，称重机构信号连接控制器，控制器分别控制连接收卷组件16、炉体和电机18。

本发明在使用时，收卷组件16在收卷提拉绳14时，由于提拉绳14绕过滑轮13，因此，晶体以及旋转机构的重量压在滚轮13上，而滚轮13安装在称重机构17上，因此称重机构17可以获得晶体的实时重量，控制器根据晶体的实时重量控制收卷组件16和电机18动作以适应不同阶段的晶体的生长要求，提高温度场的径向对称性，而且导向柱12用于保证提升不会错位，从而提高晶体质量。

在本实施方式中，炉体包括壳体1、内筒体8和至少一个隔热毡，内筒体8采用绝缘保温材料制成，隔热毡4由上向下依次设置在内筒体8内并将炉体隔成多个温度区，每个隔热毡4中部均设有用于容纳籽晶杆和晶体通过的通孔，每个温度区设有用于测量该区温度的温度传感器；

每个温度区的内筒体8内侧均设有用于加热该温度区的加热组件，每个温度区对应的壳体1和内筒体8之间设有用于冷却该温度区的冷却组件，每个温度区内设有至少一个导热杆7，导热杆7穿过内筒体8与冷却组件固定连接；

温度传感器信号连接控制器，控制器分别控制连接每个温度区的加热组件和冷却组件。通过设置多个温度区，控制器可根据温度传感器所检测的温度区的温度，控制加热组件和/或冷却组件工作对对应的温度区进行加热和/或冷却，以自动调节不同温度区的温度，形成适合晶体生长所需的温度梯度，提高晶体质量。

在本实施方式中，加热组件包括环设于内筒体8内侧的发热体10和环设于发热体10和内筒体8内壁之间的感应加热圈9，控制器控制连接感应加热圈9。通过感应加热圈9进行感应加热，方便快捷，可以很快加热到所需温度，易于控制。

在本实施方式中，冷却组件包括冷却管道5，冷却管道5底部设有进液口，冷却管道5上端设有出液口，冷却管道5上设有散热板6，导热杆7与散热板固定连接。导热杆7将所对应的温度区的热量导出，通过散热板6将热量分散到冷却管道5上，流动的冷却液带走热量。

在本实施方式中，还包括循环组件，循环组件包括冷水箱、循环泵和冷凝器，冷水箱、循环泵和进液口依次通过管道连接，出液口、冷凝器和冷水箱依次通过管道连接，循环泵和进液口之间的管道上设有进液阀，出液阀和进液口之间的管道上设有流量调节阀，出液口和冷凝器之间的管道上设有出液阀，控制器分别控制连接循环泵、进液阀、出液阀、冷凝器和流量调节阀。通过冷水箱、循环泵、冷水管道、冷凝器形成了一个循环冷却系统，可以对所对应的温度区进行冷却，有效避免了水的浪费，节约水资源，而且控制器控制连接流量调节阀，以调节冷却液体的流速，从而调节冷却速度和冷却程度。

进一步地实施方式中，进液阀、出液阀和流量调节阀均为电磁阀，控制器分别控制进液阀、出液阀和流量调节阀。电磁阀便于通过控制器控制冷却液的进出速度，从而便于控制冷却程度以便于调节不同温度区的温度以改变温度梯度适应不同晶体的生长需求。

在本实施方式中，壳体内侧依次设有第一保温层2和第二保温层3，每一个冷却组件的冷水管道的进液端设置在第一保温层2和第二保温层3之间，便于使位于进液端的冷却液保持在较低的温度，便于后续快速带走热量。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。