[实用新型]蓝宝石长晶炉置换坩埚装置

说明书

技术领域

本申请涉及蓝宝石长晶技术领域，尤其涉及一种蓝宝石长晶炉置换坩埚装置。

背景技术

蓝宝石具有硬度高、耐磨性好以及耐热性好等许多优异的性能。业内通常采用泡生法，在蓝宝石长晶炉内生长蓝宝石晶体。如图1至图3所示，一种现有的蓝宝石长晶炉900包括：炉筒8、设置于炉筒8顶部的上法兰1、设置于炉筒8底部的下法兰9、设置于下法兰9上的坩埚支撑轴10，以及设置于下法兰9上的底部加热器6。底部加热器6为三相交流E型结构，包括A相加热器电极爪61、B相加热器电极爪62以及C相加热器电极爪63。坩埚支撑轴10上用于放置坩埚5，底部加热器6用于对坩埚5加热，坩埚5与炉筒8之间设置有保温组件2，坩埚5与保温组件2之间还设置有侧加热器4。在蓝宝石长晶炉内生长蓝宝石晶体的工艺通常包括：首先向坩埚5中装入原料，将坩埚5及原料放入蓝宝石长晶炉900，然后对坩埚5升温加热，使原料在坩埚5内开始长晶过程。原料在坩埚5中加热融化后，通过籽晶熔接进行晶体生长，由于蓝宝石晶体生长所需温度在2000℃以上，晶体在坩埚5内存在较大的温度梯度，为保证晶体的完整性及晶体的内应力不过大，晶体生长结束后需要进行退火，之后再进行自然冷却，自然冷却后方可取出坩埚5和晶体。

晶体自然冷却后，通常采用专门的取坩埚装置取出坩埚和晶体。如图4所示，为一种现有的取坩埚装置40的结构示意图，取坩埚装置40包括：限位架41、承载架43，以及连接限位架41和承载架43的连接架42。其中，限位架41端面设置有弧状凹槽411，承载架43包括多个平行设置的坩埚爪431。由于蓝宝石长晶炉900中，在坩埚5的底部采用坩埚支撑轴10及底部加热器6的特定支撑方式，因此，取出坩埚5和晶体时，可采用液压升降平台将下法兰9下降的方式，将晶体随坩埚支撑轴10及坩埚5一起取出。如图5所示，为利用取坩埚装置40，将坩埚5和晶体取出的示意图，其中，将承载架43的坩埚爪431伸入坩埚5、坩埚轴10及底加热器6所形成的空间内，使坩埚5进入限位架41的弧状凹槽411内，通过抬升承载架43，将坩埚5从坩埚支撑轴10上托起，之后将坩埚5以及坩埚5内的晶体一同取出。

然而，在实际生产中，晶体的自然冷却，以及取出坩埚和晶体这两个流程耗时较长，通常需要60个小时，采用现有的操作方法和取坩埚装置，需要等蓝宝石长晶炉内的晶体自然冷却后，才能将坩埚和晶体取出，换入装有原料的新坩埚，严重降低蓝宝石长晶炉的稼动率。

实用新型内容

本申请提供了一种蓝宝石长晶炉置换坩埚装置，以解决现有技术中，蓝宝石长晶炉的稼动率低的问题。

本申请实施例提供了一种蓝宝石长晶炉置换坩埚装置，所述装置包括：晶体生长室和坩埚置换室；

所述晶体生长室设置于所述坩埚置换室的顶部；

所述晶体生长室的底部与所述坩埚置换室连通，所述晶体生长室与所述坩埚置换室相连通的区域设置有开合部件；

所述坩埚置换室内部设置有冷却平台、换料平台、上下料平台以及坩埚运送组件；

所述上下料平台、所述冷却平台以及所述换料平台在所述坩埚置换室内部沿同一方向依次设置，所述上下料平台位于所述晶体生长室的底部，所述坩埚运送组件设置于所述上下料平台、所述冷却平台以及所述换料平台的一侧。

可选的，所述坩埚运送组件包括：沿水平方向设置的滑轨，以及与所述滑轨滑动连接的机械手，所述滑轨的长度大于所述上下料平台与所述换料平台之间的距离。

可选的，在第一方面的第二种可实施方式中，所述滑轨包括主干轨道，以及分别与所述主轨道连接的第一分支轨道、第二分支轨道以及第三分支轨道；

所述主干轨道与所述上下料平台、所述冷却平台以及所述换料平台的排布方向平行；

所述第一分支轨道朝向所述上下料平台的方向延伸，所述第二分支轨道朝向所述冷却平台的方向延伸，所述第三所述分支轨道朝向所述换料平台的方向延伸。

可选的，所述主干轨道两端设置有竖直滑轨，所述主干轨道两端与所述竖直滑轨滑动连接，所述主干轨道底部设置有升降气缸。

可选的，所述装置还包括真空泵，所述真空泵与所述坩埚置换室连接。

可选的，所述开合部件是法兰盘。

可选的，所述冷却平台、所述换料平台以及所述上下料平台为液压式升降平台。