應(yīng)用于單晶爐的晶體稱(chēng)重裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種應(yīng)用于單晶爐的晶體稱(chēng)重裝置，尤其是一種適用于泡生法的大重量藍(lán)寶石單晶爐的稱(chēng)重機(jī)構(gòu)，屬于晶體生長(zhǎng)設(shè)備的技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著全球新能源市場(chǎng)的迅速發(fā)展，LED產(chǎn)業(yè)逐漸成為能源工業(yè)新的增長(zhǎng)點(diǎn)，已經(jīng)具備了趕超其他節(jié)能產(chǎn)業(yè)的能力，在世界范圍內(nèi)呈現(xiàn)迅猛發(fā)展之勢(shì)。
[0003]藍(lán)寶石單晶爐是LED產(chǎn)業(yè)鏈中重要的晶體生長(zhǎng)設(shè)備。目前，世界上用于藍(lán)寶石單晶體生長(zhǎng)的主流方法有以下幾種:導(dǎo)模法、熱交換法和泡生法。泡生法在擴(kuò)肩生長(zhǎng)后的晶錠直徑較大，有利于生長(zhǎng)出大尺寸、低缺陷密度、高品質(zhì)的藍(lán)寶石單晶體，因此具有更大的優(yōu)勢(shì)。
[0004]泡生法藍(lán)寶石單晶爐內(nèi)的稱(chēng)重機(jī)構(gòu)是晶體生長(zhǎng)過(guò)程中的重量信號(hào)收集與反饋系統(tǒng)，也是整個(gè)晶體生長(zhǎng)過(guò)程中最重要的參考數(shù)據(jù)與評(píng)判依據(jù)。傳統(tǒng)藍(lán)寶石單晶爐所使用的稱(chēng)重機(jī)構(gòu)，多采用大小量程傳感器同級(jí)并聯(lián)，傳感器設(shè)置在真空腔內(nèi)。傳統(tǒng)機(jī)構(gòu)在晶體重量小于150公斤時(shí)基本滿(mǎn)足使用要求。但仍存在信號(hào)易受電磁干擾，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，調(diào)試難度大，稱(chēng)重重復(fù)性和可靠性欠缺問(wèn)題。這些問(wèn)題在晶體重量增大后將更加明顯。
[0005]當(dāng)前國(guó)內(nèi)120公斤藍(lán)寶石單晶的生產(chǎn)工藝已基本成熟。單晶晶體重量越大，經(jīng)濟(jì)效益越好。藍(lán)寶石單晶的生產(chǎn)設(shè)備和工藝一直在向大重量晶體發(fā)展，更大晶體對(duì)稱(chēng)重機(jī)構(gòu)會(huì)有更高要求。
[0006]目前，在藍(lán)寶石單晶爐稱(chēng)重機(jī)構(gòu)中，稱(chēng)重傳感器設(shè)置在真空腔外、小量程稱(chēng)重傳感器和大量程稱(chēng)重傳感器串聯(lián)的設(shè)計(jì)未見(jiàn)諸報(bào)道。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007]實(shí)用新型目的:本實(shí)用新型的目的在于提供一種量程較大，并且在小量程時(shí)稱(chēng)重精度較高且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠的應(yīng)用于單晶爐的晶體稱(chēng)重裝置。
[0008]技術(shù)方案:本實(shí)用新型應(yīng)用于單晶爐的晶體稱(chēng)重裝置，包括串聯(lián)重量傳感器組，串聯(lián)重量傳感器組包括第一重量傳感器和第二重量傳感器，第一重量傳感器與第二重量傳感器串聯(lián)連接，第一重量傳感器量程大于第二重量傳感器，第二重量傳感器的精度高于第一重量傳感器。因?yàn)閱尉t的晶體稱(chēng)重裝置對(duì)傳感器的量程和精度要求均較高，很難找到量程大，且精度高的傳感器。在此，本實(shí)用新型通過(guò)將大量程低精度重量傳感器與小量程高精度傳感器的串聯(lián)實(shí)現(xiàn)晶體的高精度重量測(cè)量，又能滿(mǎn)足大重量晶體測(cè)量的需求，增強(qiáng)了晶體稱(chēng)重裝置的測(cè)量性能，并且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠避免了復(fù)雜的傳感器連接機(jī)構(gòu)。
[0009]進(jìn)一步地，串聯(lián)重量傳感器組還包括傳感器限位保護(hù)裝置，第二重量傳感器設(shè)置有傳感器限位保護(hù)裝置。該傳感器限位裝置防止高精度的第二重量傳感器過(guò)度形變超過(guò)量程而導(dǎo)致第二重量傳感器發(fā)生損壞。
[0010]進(jìn)一步地，所述第二重量感器安裝板一端固定在第一重量傳感器的一側(cè)上，另一端壓靠在右側(cè)第一重量傳感器的另一側(cè)上，所述第二重量傳感器底部安裝在第二重量傳感器安裝板的上面，這樣第二重量傳感器與第一重量傳感器串聯(lián)連接。
[0011]進(jìn)一步地，包括兩組串聯(lián)重量傳感器組。
[0012]進(jìn)一步地，還包括稱(chēng)重平臺(tái)、磁流體密封裝置安裝座、磁流體密封裝置、電機(jī)安裝座、減速電機(jī)和籽晶桿，兩組串聯(lián)重量傳感器組對(duì)稱(chēng)設(shè)置于稱(chēng)重平臺(tái)上，每組串聯(lián)重量傳感器組均向上延伸并支承磁流體密封裝置安裝座相對(duì)兩側(cè)中的一側(cè)，磁流體密封裝置設(shè)置于磁流體密封裝置安裝座上，磁流體密封裝置上方還設(shè)置有電機(jī)安裝座，減速電機(jī)設(shè)置于電機(jī)安裝座上，減速電機(jī)轉(zhuǎn)軸與磁流體密封裝置的轉(zhuǎn)軸相連接，磁流體密封裝置的轉(zhuǎn)軸再連接至籽晶桿。
[0013]進(jìn)一步地，還包括稱(chēng)重波紋管和提升波紋管，稱(chēng)重波紋管與提升波紋管均設(shè)置于兩組串聯(lián)重量傳感器組之間，其中稱(chēng)重波紋管密封連接磁流體密封裝置和稱(chēng)重平臺(tái)，其中提升波紋管密封連接稱(chēng)重平臺(tái)和單晶爐的爐體。
[0014]進(jìn)一步地，還包括稱(chēng)重平臺(tái)支撐座、提升絲桿、提升導(dǎo)軌、提升滑座和若干調(diào)節(jié)螺絲，稱(chēng)重平臺(tái)支撐座支撐稱(chēng)重平臺(tái)，在稱(chēng)重平臺(tái)支撐座與稱(chēng)重平臺(tái)間還設(shè)置有若干調(diào)節(jié)螺絲，稱(chēng)重平臺(tái)支撐座上設(shè)置有提升滑座，提升絲桿穿過(guò)提升滑座，提升滑座上設(shè)置有與提升絲桿相配合的螺紋，提升導(dǎo)軌平行于提升絲桿豎直設(shè)置，提升滑座與提升導(dǎo)軌之間滑動(dòng)配入口 ο
[0015]進(jìn)一步地，磁流體密封裝置內(nèi)設(shè)置有稱(chēng)重軸承。
[0016]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果是:1)本實(shí)用新型的重量傳感器設(shè)置在真空腔外，線纜不需要真空電極轉(zhuǎn)接，增強(qiáng)了抗電磁干擾能力。2)本實(shí)用新型采用串聯(lián)的重量傳感器組對(duì)稱(chēng)設(shè)置，同一級(jí)上的傳感器型號(hào)相同，即支撐相同，這樣就不存在稱(chēng)重過(guò)程中支撐點(diǎn)高度不一致的情況。這樣避免了傳統(tǒng)機(jī)構(gòu)中稱(chēng)重支點(diǎn)與稱(chēng)重負(fù)載盤(pán)間的球面配合的摩擦，提高了稱(chēng)重的重復(fù)性和可靠性。也使結(jié)構(gòu)較傳統(tǒng)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)化。3)本實(shí)用新型的串聯(lián)稱(chēng)重傳感器組分多級(jí)，可方便擴(kuò)展稱(chēng)重范圍和提高小重量稱(chēng)重精度。4)旋轉(zhuǎn)電機(jī)軸與籽晶桿中間沒(méi)有傳統(tǒng)機(jī)構(gòu)的撥桿，可避免稱(chēng)重?cái)?shù)值隨電機(jī)旋轉(zhuǎn)周期波動(dòng)的問(wèn)題。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例1的應(yīng)用于單晶爐的晶體稱(chēng)重裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例1的應(yīng)用于單晶爐的晶體稱(chēng)重裝置結(jié)構(gòu)側(cè)視示意圖；
[0019]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例1的第二重量感器安裝板安裝方式示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面對(duì)本實(shí)用新型技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，但是本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不局限于實(shí)施例。
[0021]實(shí)施例1:
[0022]本實(shí)施例的藍(lán)寶石單晶爐的晶體稱(chēng)重裝置，其采用小量程高精度的第二重量傳感器6和大量程相對(duì)低精度的第一重量傳感器8串聯(lián)成兩級(jí)稱(chēng)重傳感器組，該稱(chēng)重傳感器組設(shè)置在真空腔外。其中:
[0023]稱(chēng)重平臺(tái)9固定在兩個(gè)豎直的滑軌座14上，用提升絲杠11驅(qū)動(dòng)，可以升降，以控制晶體的升降運(yùn)動(dòng)。稱(chēng)重平臺(tái)9底部與單晶爐爐體用焊接波紋管通過(guò)提升波紋管10相連，波紋管起對(duì)直線運(yùn)動(dòng)密封作用。稱(chēng)重平臺(tái)9底部設(shè)置4對(duì)調(diào)節(jié)螺釘，用于調(diào)節(jié)平臺(tái)的水平。每對(duì)螺釘?shù)囊粋€(gè)用于頂起平臺(tái)，另一個(gè)把平臺(tái)和支座拉緊。
[0024]兩個(gè)由同型號(hào)的重量傳感器構(gòu)成的串聯(lián)重量傳感器組底部與稱(chēng)重平臺(tái)9固定，兩個(gè)重量傳感器組對(duì)稱(chēng)設(shè)置。兩個(gè)重量傳感器組頂部與磁流體密封裝置安裝座固定。共同承載磁流體密封裝置和相關(guān)件，并對(duì)晶體稱(chēng)重。
[0025]在串聯(lián)傳感器組中與稱(chēng)重平臺(tái)固定的一層傳感器為第一重量傳感器8，在其上方的小量程高精度傳感器為第二重量傳感器6。這時(shí)磁流體密封裝置安裝座4固定在第二傳感器的頂部。第二傳感器旁用第二傳感器最大稱(chēng)量重量時(shí)第二傳感器長(zhǎng)度相同的支撐柱作為防止第二傳感器形變過(guò)度的第二重量傳感器限位保護(hù)裝置5。
[0026]磁流體密封裝置3下部與稱(chēng)重平臺(tái)9用稱(chēng)重波紋管16相連。稱(chēng)重波紋