區(qū)熔爐上軸限位保護(hù)裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型創(chuàng)造提供區(qū)熔爐上軸限位保護(hù)裝置，包括區(qū)熔爐、線圈、多晶棒料、觀察窗法蘭、PLC控制器、激光測(cè)距傳感器、上軸伺服控制器和上軸速度電機(jī)，多晶棒料位于區(qū)熔爐內(nèi)，且與上軸速度電機(jī)連接，線圈位于多晶棒料下端，觀察窗法蘭位于區(qū)熔爐一側(cè)，且觀察窗法蘭內(nèi)設(shè)有玻璃，激光測(cè)距傳感器位于玻璃外側(cè)，激光測(cè)距傳感器輸出信號(hào)通過信號(hào)線分別與PLC控制器和上軸伺服控制器連接，所述上軸伺服控制器通過信號(hào)線與所述上軸速度電機(jī)連接。本實(shí)用新型創(chuàng)造通過在爐外安裝激光測(cè)距傳感器，增加檢測(cè)和自動(dòng)控制多晶棒料與線圈距離的功能，避免因人為控制失誤造成多晶料與高頻線圈之間的擠壓、碰撞而造成損失，降低了成本。
【專利說明】區(qū)熔爐上軸限位保護(hù)裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明創(chuàng)造涉及一種區(qū)熔爐上軸限位保護(hù)裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 根據(jù)現(xiàn)有的區(qū)熔爐結(jié)構(gòu)，拉制單晶前需進(jìn)行多晶料填裝，多晶料填裝完畢后需快 速下降多晶料，使多晶料與線圈之間的距離滿足拉晶要求，由于目前的區(qū)熔爐采用高頻感 應(yīng)加熱的方式，其內(nèi)部真空度要求極高，多晶料的下降距離主要是靠操作人員觀測(cè)和判斷， 然后關(guān)閉控制多晶料下降的電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，適時(shí)停止多晶料的運(yùn)動(dòng)，這種工藝過程對(duì)操作人員 的要求高、勞動(dòng)強(qiáng)度大。由于操作人員的主觀問題，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)多晶料快速下降過程中，操 作人員忘記停止其運(yùn)動(dòng)，發(fā)生多晶料與高頻線圈碰撞、擠壓，導(dǎo)致多晶料及高頻線圈損壞， 造成嚴(yán)重?fù)p失。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明創(chuàng)造的目的是克服因現(xiàn)有區(qū)熔爐內(nèi)高真空度，導(dǎo)致內(nèi)部無法安裝多晶棒料 檢測(cè)裝置的困難，提供一種能夠通過爐體外測(cè)量，并自動(dòng)控制多晶料與線圈距離的感應(yīng)裝 置系統(tǒng)，避免因人為控制失誤造成多晶料與高頻線圈之間的擠壓、碰撞而造成損失。
[0004] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明創(chuàng)造采用的技術(shù)方案是：區(qū)熔爐上軸限位保護(hù)裝置， 其特征在于：包括區(qū)熔爐、線圈、多晶棒料、觀察窗法蘭、PLC控制器、激光測(cè)距傳感器、上軸 伺服控制器和上軸速度電機(jī)，所述多晶棒料位于所述區(qū)熔爐內(nèi)，且與所述上軸速度電機(jī)連 接，所述線圈位于所述多晶棒料下端，所述觀察窗法蘭位于所述區(qū)熔爐的一側(cè)，且所述觀察 窗法蘭內(nèi)設(shè)有玻璃，所述激光測(cè)距傳感器位于所述玻璃外側(cè)，所述PLC控制器通過信號(hào)線 分別與所述激光測(cè)距傳感器和所述上軸伺服控制器連接，所述上軸伺服控制器通過信號(hào)線 與所述上軸速度電機(jī)連接。
[0005] 進(jìn)一步，所述線圈為高頻線圈。
[0006] 進(jìn)一步，所述上軸速度電機(jī)為伺服電機(jī)。
[0007] 本發(fā)明創(chuàng)造具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是：一種區(qū)熔爐上軸限位保護(hù)裝置，克服了現(xiàn) 有區(qū)熔爐內(nèi)為保證高真空度，導(dǎo)致內(nèi)部無法安裝多晶棒料檢測(cè)裝置的困難，通過對(duì)區(qū)熔爐 爐體的改造，通過在爐外安裝激光測(cè)距傳感器，增加了檢測(cè)和自動(dòng)控制多晶棒料與線圈距 離的功能，避免了因人為控制失誤造成多晶料與高頻線圈之間的擠壓、碰撞而造成損失，有 效的降低了成本，同時(shí)本設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安全可靠、便于操作。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0008] 圖1是本發(fā)明創(chuàng)造系統(tǒng)示意圖；
[0009] 圖2是本發(fā)明創(chuàng)造工作狀態(tài)示意圖。
[0010] 圖中：
[0011] 1、區(qū)熔爐 2、線圈 3、多晶棒料
[0012] 4、觀察窗法蘭5、激光測(cè)距傳感器

【具體實(shí)施方式】
[0013] 如圖1、圖2所示，區(qū)熔爐上軸限位保護(hù)裝置，包括區(qū)熔爐1、線圈2、多晶棒料3、觀 察窗法蘭4、PLC控制器、激光測(cè)距傳感器5、上軸伺服控制器和上軸速度電機(jī)，所述多晶棒 料3位于所述區(qū)熔爐1內(nèi)，且與所述上軸速度電機(jī)連接，所述線圈2位于所述多晶棒料3下 端，所述觀察窗法蘭4位于所述區(qū)熔爐1的一側(cè)，且所述觀察窗法蘭4內(nèi)設(shè)有玻璃，所述激 光測(cè)距傳感器5位于所述玻璃外側(cè)，所述PLC控制器通過信號(hào)線分別與所述激光測(cè)距傳感 器5和所述上軸伺服控制器連接，所述上軸伺服控制器通過信號(hào)線與所述上軸速度電機(jī)連 接。
[0014] 所述線圈2為高頻線圈。
[0015] 所述上軸速度電機(jī)為伺服電機(jī)。
[0016] 本發(fā)明創(chuàng)造采用一種激光測(cè)距傳感器5,通過觀察窗法蘭4及玻璃對(duì)真空區(qū)熔爐1 膛內(nèi)進(jìn)行測(cè)量，當(dāng)多晶棒料3在距高頻線圈2上方一定位置時(shí)，激光測(cè)距傳感器5內(nèi)會(huì)檢測(cè) 到有物體出現(xiàn)，此時(shí)激光傳感器5開關(guān)量輸出一個(gè)信號(hào)到PLC控制器，所述PLC控制器通過 內(nèi)部條件判斷，輸出控制信號(hào)傳送給上軸伺服控制器，所述上軸伺服控制器接收控制信號(hào) 指令，停止信號(hào)輸出，使伺服上軸速度電機(jī)停止動(dòng)作。此時(shí)，控制所述多晶棒料3運(yùn)動(dòng)的電 機(jī)停止動(dòng)作，所述多晶棒料3停止快速下降。因此有效地確保多晶棒料3與高頻線圈2不 會(huì)發(fā)生碰撞和擠壓。
[0017] 所述激光測(cè)距傳感器5的測(cè)距范圍在所述區(qū)熔爐1的半徑長度至直徑長度之間， 目的是即可有效測(cè)出所述多晶棒料3的距離，又能避免因測(cè)距范圍過大而引起的對(duì)所述區(qū) 熔爐1內(nèi)壁的誤測(cè)量。
[0018] 由于目前的區(qū)熔爐1采用高頻感應(yīng)加熱的方式，其內(nèi)部真空度要求極高，因此無 法在內(nèi)部加裝傳感器，故而多晶棒料3的下降距離主要是靠操作人員觀測(cè)和判斷，然后適 時(shí)停止多晶棒料的運(yùn)動(dòng)。這種操作方式對(duì)操作人員的要求高、勞動(dòng)強(qiáng)度大，甚至經(jīng)常會(huì)出 現(xiàn)多晶棒料3快速下降過程中，操作人員忘記停止其運(yùn)動(dòng)，發(fā)生多晶棒料3與高頻線圈2碰 撞、擠壓，導(dǎo)致多晶棒料3及高頻線圈2損壞，造成嚴(yán)重?fù)p失。而本發(fā)明創(chuàng)造則克服了現(xiàn)有 區(qū)熔爐1內(nèi)由于要保證高真空度，導(dǎo)致內(nèi)部無法安裝多晶棒料3檢測(cè)裝置的困難，提供一種 能夠通過爐體外測(cè)量，并自動(dòng)控制多晶棒料3與線圈2距離的激光測(cè)距傳感器5及自動(dòng)控 制設(shè)備PLC控制器，快速有效地將控制信號(hào)傳送至控制上軸速度電機(jī)運(yùn)動(dòng)的上軸伺服控制 器，有效地避免了因人為控制失誤造成多晶棒料3與高頻線圈2之間的擠壓、碰撞而造成損 失，同時(shí)降低了勞動(dòng)力和生產(chǎn)成本，提高了生產(chǎn)效率。
[0019] 以上對(duì)本發(fā)明創(chuàng)造的實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)說明，但所述內(nèi)容僅為本發(fā)明創(chuàng)造的較佳 實(shí)施例，不能被認(rèn)為用于限定本發(fā)明的實(shí)施范圍。凡依本發(fā)明創(chuàng)造范圍所作的均等變化與 改進(jìn)等，均應(yīng)仍歸屬于本專利涵蓋范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 區(qū)熔爐上軸限位保護(hù)裝置，其特征在于：包括區(qū)熔爐（1)、線圈（2)、多晶棒料（3)、觀 察窗法蘭（4)、PLC控制器、激光測(cè)距傳感器（5)、上軸伺服控制器和上軸速度電機(jī)，所述多 晶棒料（3)位于所述區(qū)熔爐（1)內(nèi)，且與所述上軸速度電機(jī)連接，所述線圈（2)位于所述多 晶棒料（3)下端，所述觀察窗法蘭（4)位于所述區(qū)熔爐（1)的一側(cè)，且所述觀察窗法蘭（4) 內(nèi)設(shè)有玻璃，所述激光測(cè)距傳感器（5)位于所述玻璃外側(cè)，所述PLC控制器通過信號(hào)線分別 與所述激光測(cè)距傳感器（5)和所述上軸伺服控制器連接，所述上軸伺服控制器通過信號(hào)線 與所述上軸速度電機(jī)連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的區(qū)熔爐上軸限位保護(hù)裝置，其特征在于：所述線圈（2)為高 頻線圈。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的區(qū)熔爐上軸限位保護(hù)裝置，其特征在于：所述上軸速度電機(jī) 為伺服電機(jī)。
【文檔編號(hào)】C30B13/28GK203999901SQ201420299969
【公開日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2014年6月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月6日
【發(fā)明者】劉嘉, 馮嘯桐, 孫昊, 喬柳, 韓璐, 由佰玲 申請(qǐng)人:天津市環(huán)歐半導(dǎo)體材料技術(shù)有限公司