[实用新型]坩埚升降机构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种坩埚升降机构，属于坩埚升降机构的技术领域。

背景技术

坩埚升降机构是单晶炉中重要的部件之一，其升降的稳定性直接影响拉晶工艺及晶棒的质量。工作时坩埚升降机构中间的转轴上面安装有一个石英坩埚，内装有几十公斤或一百多公斤的一千几百度高温熔化状态的硅溶液，因此，只要工作时中间的坩埚转轴有一点微小的晃动都会在硅溶液的液面上反应出来，对坩埚升降机构旋转及上升过程中的稳定性要求非常苛刻。

中国专利公开号CN2872252公开了一种高精确度坩埚轴升降驱动装置。它由坩埚杆、密封圈、大直径油缸、流量调节器、液压站、交流伺服电机和流量控制单元连接，设置将坩埚杆作升降工作，在通过坩埚杆上套有密封圈与大直径油缸连接后，启动伺服电机使液压站运转，通过流量控制单元对流量调节阀进行微调，用户可以根据需要的速度范围内任意设定流量数值，流量通过控制单元可以自动跟踪速度波动，并能自行调整流量，从而稳定对坩埚杆控制。它能克服现有的坩埚轴升降驱动装置不能有效地保证生产操控稳定性及精确度不够精确不足，不仅能克服了升降过程中蠕动或爬行的现象，而且在操作的稳定性和便捷程度都有了改进。

但是现有的坩埚升降机构的具有一些缺点：

坩埚升降机构存在刚性不足，主要表现为坩埚升降机构机架为杆形或柱形或管材焊接的框架结构，坩埚升降机构机架在力的作用下容易发生变形，从而导致工作时坩埚液面容易发生晃动的问题。

磁流体安装在架子结构的磁流体安装座上，磁流体安装座在力的作用下容易发生变形，从而导致工作时坩埚液面容易发生晃动的问题。

上述结构造成坩埚液面的稳定性差，降低拉晶质量，影响了拉晶的效率，也不利于拉晶过程的自动化。

实用新型内容

本实用新型就是为了解决上述问题，克服原来的坩埚升降机构存在刚性不足，在力的作用下容易发生变形，从而导致工作时坩埚液面容易发生晃动的问题。提供一种坩埚升降机构。从根本上提高坩埚升降机构的刚性及坩埚转轴旋转时、快速升降和慢速升降过程中坩埚液面的稳定性，从而提高拉晶质量及便于拉晶自动化的实现。该实用新型适用于坩埚的升降使用。

本实用新型所需要解决的技术问题，可以通过以下技术方案来实现：

一种坩埚升降机构，包括机架、坩埚转轴、磁流体和磁流体安装座，其特征在于，

所述机架设置为门型结构；所述机架设置线性导轨，所述线性导轨之间设置筒型的磁流体安装座，所述磁流体安装座内设置磁流体，所述磁流体安装座与滚珠丝杆连接；

所述滚珠丝杆一端与机架连接，所述滚珠丝杆另一端与减速器连接；

所述减速器通过进行切换的电磁离合器与慢速升降电机连接，所述减速器也与快速升降电机连接。

所述机架为采用矩形管与钢板混合焊接而成的门型结构。

所述滚珠丝杆设置带动磁流体安装座上下运动的螺母，所述磁流体安装座安装在滚珠丝杆的螺母上。

本实用新型设计的坩埚升降机构，在坩埚升降机构机架的设计上，采用矩型管与钢板混合焊接而成的门型结构，该结构具有极高的刚性，在承受300公斤左右的力的作用下变形极小并具有良好的稳定性，在工作时不发生会引起坩埚液面晃动的变形。

本实用新型设计了筒型铸件结构的磁流体安装座，具有极高的刚性。筒型铸件结构的磁流体安装座能将安装在其上的磁流体、坩埚转轴、坩埚、硅液等重量作用力分散在结构的各个部分，保证重量分散作用，并起到减震作用。

以上门型结构的坩埚升降机构的机架、筒型磁流体安装座，有力的保证了坩埚升降机构在升降过程中整体结构的刚性。

本实用新型采用高精度线性导轨及滚珠丝杆等高精度高刚性传动机构，线性导轨是一种滚动导引，它由钢珠在丝杆与导轨之间作无限滚动循环，使得负载平台能沿着导轨轻易的以高精度作线性运动，其摩擦系数可降至传统滑动导引的1/50，使之能轻易地达到μm级的定位精度。线形导轨可同时承受上下左右等各方向的负荷，线性导轨有更平顺且低噪音的运动。

工作原理：

工作时快速升降与慢速升降通过电磁离合器进行切换，快速升降时电磁离合器处于脱开状态，快速升降电机直接将动力输入减速器，通过减速器驱动滚珠丝杆转动，安装在滚珠丝杆螺母上的磁流体安装座随滚珠丝杆螺母上下运动。

慢速升降时电磁离合器处于吸合状态，快速升降电机处于自由状态，慢速升降电机输入动力，通过一对减速齿轮将动力传入减速器，通过减速器驱动滚珠丝杆转动，安装在滚珠丝杆螺母上的磁流体安装座随滚珠丝杆螺母上下运动。