[实用新型]一种单晶提拉装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种使用直拉硅单晶炉拉制硅单晶时使用的硅单晶提拉装置，属晶体生长技术领域。 

背景技术

使用直拉硅单晶炉拉制硅单晶后，需使用单晶提拉装置将单晶缓慢地提升至单晶炉的副室内进行冷却，由于此提升过程耗时较长，操作人员很容易疏忽，造成单晶提升过高，进而导致钢丝绳崩断，因此单晶炉副室上一般都设置有晶升限位开关，单晶提拉到位后，硅单晶上部的重锤触发限位开关，与限位开关相连的报警装置发出报警信号，提示操作人员及时停止提拉单晶，防止单晶提拉超限事故的发生。但现有的晶升限位开关一般都是机械式开关，在实际运行过程中很容易失效，无法保证提拉装置和硅单晶的安全。 

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术之弊端，提供一种可自动停机的单晶提拉装置，以防止单晶提拉超限事故的发生。 

本实用新型所述问题是以下述技术方案实现的： 

一种单晶提拉装置，构成中包括钢丝绳、固定在单晶炉的副室顶部的提拉电机和控制电路，所述钢丝绳的上端固定在提拉电机的减速机输出轴上的卷筒上，下端接硅单晶上部的重锤，所述控制电路包括光电传感器、单片机、输入按钮和电机接触器，所述光电传感器的激光发射管和光电管安装在单晶炉的副室内部上方并分别位于钢丝绳的两侧，光电管的输出端接单片机的输入端口，所述输入按钮接单片机的输入端口，所述电机接触器的常开触点控制提拉电机，其控制线圈接单片机的输出端口。

上述单晶提拉装置，所述控制电路的构成中还包括编码器，所述编码器采用PT2262，其13脚接单片机的触发信号输出端口，17脚输出的脉冲信号驱动光电传感器的激光发射管。 

上述单晶提拉装置，所述控制电路的构成中还包括晶升限位开关，所述晶升限位开关固定在单晶炉的副室侧壁上，其触发片位于单晶炉的副室内，提拉硅单晶的钢丝绳从触发片上的通孔中穿过。 

上述单晶提拉装置，所述光电传感器的激光发射管和光电管均位于晶升限位开关的触发片下部并通过连杆与触发片固定连接。 

上述单晶提拉装置，在提拉电机与电机接触器的常开触点之间还设置有换向接触器，所述换向接触器的控制线圈接单片机的输出端口。 

上述单晶提拉装置，构成中还包括声光报警器，所述声光报警器的控制端接单片机的输出端口。 

上述单晶提拉装置，所述输入按钮包括提升按钮、下降按钮和停止按钮，它们的一端接地，另一端分别接单片机的不同输入端口。 

本实用新型的单片机根据光电传感器的输出信号判断硅单晶是否提升到极限位置，并可在硅单晶到达极限位置时通过接触器自动切断提拉电机的电源，这样就有效防止了单晶提拉超限事故的发生，保证了提拉装置和硅单晶的安全。 

编码器的作用是使激光发射管输出特定的脉冲信号，提高传感器的抗干扰能力。 

晶升限位开关的功能与光电传感器相同，二者同时起作用，大大提高了本装置的可靠性。 

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步详述。 

图1为本实用新型的结构示意图； 

图2为本实用新型的电原理图。

图中各标号清单为：1、卷筒，2、减速机，3、重锤，4、副室，5、硅单晶，6、单晶炉，7、触发片，8、钢丝绳，U1、单片机，U2、编码器，BJ、声光报警器，M、提拉电机，J1、电机接触器，J2、换向接触器，D、激光发射管，T、光电管，R、上拉电阻，K、晶升限位开关，AN1、提升按钮，AN2、下降按钮，AN3、停止按钮。 

具体实施方式

参看图1和图2，本实用新型包括卷筒1、减速机2、钢丝绳8、单片机U1、编码器U2、声光报警器BJ、提拉电机M、电机接触器J1、换向接触器J2、激光发射管D、光电管T、上拉电阻R、晶升限位开关K、提升按钮AN1、下降按钮AN2和停止按钮AN3。 

激光发射管D和光电管T连接在晶升限位开关K的触发片7两端，激光发射管D发射光信号，光信号穿过单晶炉副室4的垂直中心线，激光发射管D的光信号宽度尺寸为1cm-5cm，大于重锤3的上接杆的直径，小于重锤3的直径，（保证能被重锤3遮挡住）。 

晶升限位开关K的触发片7水平固定于副室4上部，距副室顶部3cm处，触发片7中心设有圆形通孔，钢丝绳8穿过此通孔，吊起重锤。触发片7的下部通过连杆与激光发射管D和光电管T连接，连杆的长度为10cm，（此长度同重锤上接杆的长度基本相当。当重锤遮挡住激光发射管D发出的光信号时，基本上重锤的上接杆顶到触发片7，但还存在1cm左右的缓冲距离，以便操作人员在接触器失效时及时停止晶升）。