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专利号: 2021102992694
申请人: 昆明汇泉高纯半导材料有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 晶体生长〔3〕
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种单晶棒自动拆卸的单晶炉,包括单晶炉底座,其特征在于:所述单晶炉底座上设有单晶炉主体,所述单晶炉主体用于生产单晶棒,所述单晶炉底座左侧设有机架,所述机架前侧端面上设有单晶棒拆卸机构,所述单晶棒拆卸机构用于提供拆卸单晶棒所需的横移运动以及储存单晶棒所需的旋转运动,所述单晶棒拆卸机构上设有单晶棒夹持机构,所述机架上设有位于所述单晶棒夹持机构下侧的单晶棒储存机构,所述单晶棒储存机构用于储存单晶棒,所述单晶棒夹持机构用于夹持所述单晶炉主体内的单晶棒并切断籽晶,从而拆卸下单晶棒,所述单晶棒拆卸机构能带动所述单晶棒夹持机构将拆卸下的单晶棒放置到所述单晶棒储存机构上,所述单晶棒储存机构包括设置于所述机架前侧的夹取罩,所述夹取罩内设有开口朝右的夹取腔,所述夹取腔上侧内壁上设有上下贯通且开口朝右的通槽,所述夹取腔上侧端面上设有位于所述通槽后侧的自动复位气缸机构三,所述自动复位气缸机构三内设有向前延伸的活塞杆三,所述活塞杆三上固定连接有切断刀,所述切断刀用于切断所述籽晶,所述夹取腔左侧内壁上设有开口朝右的滑孔二,所述滑孔二内滑动连接有滑板,所述滑板与所述滑孔二左侧内壁之间连接有压缩弹簧一;所述单晶炉主体包括设置于所述单晶炉底座内且开口朝上的单晶炉内腔,所述单晶炉底座上设有单晶炉封盖,所述单晶炉封盖内设有开口朝下的单晶炉封腔,所述单晶炉封腔内设有籽晶轴升降机构,所述籽晶轴升降机构上设有籽晶,所述籽晶下侧设有单晶棒,所述单晶炉底座右侧设有丝杠螺母升降机构,所述丝杠螺母升降机构上设有升降螺母,所述升降螺母与所述单晶炉封盖右侧端面固定连接;所述单晶棒拆卸机构包括固定连接于所述机架前侧端面上的直线机构,所述直线机构内设有向右延伸的横移杆,所述横移杆下侧端面上固定连接有推块一,所述横移杆上设有上下贯通的通孔,所述机架前侧端面上滑动连接有位于所述横移杆右侧的横移块,所述横移块内设有开口朝左的盲孔,所述盲孔上侧内壁上设有开口朝上的滑孔一,所述滑孔一内滑动连接有插销,所述插销上固定连接有连接杆一,所述连接杆一与所述横移块上侧端面之间连接有拉伸弹簧,所述连接杆一下侧端面上固定连接有位于所述横移块左侧的推杆,所述横移块前侧端面上转动连接有向前延伸的转轴,所述转轴上固定连接有转杆,所述转杆与所述夹取罩左侧端面固定连接,所述转轴上固定连接位于所述转杆前侧的齿轮,所述机架前侧端面上固定连接有位于所述横移块上侧的支撑杆,所述支撑杆下侧端面上固定连接有连接杆二,所述连接杆二上固定连接有齿条,所述齿条能与所述齿轮啮合连接,所述机架前侧端面上固定连接有位于所述横移杆上侧的降温及余热回收机构;所述横移块只能左右移动,且所述横移块能脱离所述机架;所述滑板右侧端面上固定连接有连接杆三,所述连接杆三右侧端面上固定连接有推板,所述滑板右侧端面上固定连接有两个前后对称的限位销,所述夹取腔右侧内壁上滑动连接有两个关于所述推板前后对称的夹取块,所述夹取块用于夹持固定所述单晶棒,所述夹取块内设有开口朝左的销孔,所述限位销能延伸至所述销孔内,所述夹取块右侧端面上固定连接有从动杆,所述夹取块与所述夹取腔内壁之间连接有压缩弹簧二,后侧的所述夹取块上固定连接有向后延伸至所述夹取罩端面外的滑杆,所述滑杆右侧端面上固定连接有推块二,所述夹取罩后侧内壁上固定连接有自动复位气缸机构四,所述自动复位气缸机构四内设有向后延伸的活塞杆四,所述活塞杆四能与所述推块二抵接,所述自动复位气缸机构四与所述自动复位气缸机构三之间相通连接有软管,所述夹取腔与所述降温及余热回收机构之间相通连接有输气软管,所述夹取腔与所述降温及余热回收机构之间相通连接有回收软管;所述单晶棒储存机构包括固定连接于所述机架前侧端面上的自动复位气缸机构一,所述自动复位气缸机构一内设有向上延伸的活塞杆一,所述活塞杆一上固定连接有安装台,所述安装台上设有储存台,所述储存台上侧端面上固定连接有梯形块,所述梯形块能与所述从动杆抵接,所述储存台上侧端面上设有两个左右对称的固定块,所述机架前侧端面上设有位于所述推块一左侧的自动复位气缸机构二,所述自动复位气缸机构二与所述自动复位气缸机构一之间相通连接有气管,所述自动复位气缸机构二内设有向右延伸的活塞杆二,所述活塞杆二能与所述推块一抵接。

2.如权利要求1所述的一种单晶棒自动拆卸的单晶炉,其特征在于:所述储存台能从所述安装台上拆卸下,从而方便转运所述单晶棒。

3.如权利要求2所述的一种单晶棒自动拆卸的单晶炉的拆卸方法,其特征在于:

初始状态:升降螺母、单晶炉封盖、单晶棒、籽晶位于下限位处,活塞杆一、安装台、梯形块位于下限位处,活塞杆二位于右限位处,夹取罩位于竖直位置处,在压缩弹簧一作用下、滑板、限位销位于右限位处,限位销位于销孔内,夹取块位于远离推板一侧,推块二、活塞杆四位于后限位处,活塞杆四未和推块二接触,在拉伸弹簧作用下,插销位于通孔内,齿条位于齿轮左侧,齿条与齿轮处于脱离状态,切断刀、活塞杆三位于后限位处;

需要拆卸加工完成的单晶棒时,丝杠螺母升降机构启动带动升降螺母、单晶炉封盖上移至上限位处,之后丝杠螺母升降机构停止工作,籽晶轴升降机构使籽晶、单晶棒下降至单晶炉封盖下侧,且单晶棒位于单晶炉底座上侧,之后籽晶轴升降机构停止工作;

之后直线机构启动,直线机构带动横移杆右移,横移杆推动横移块、转杆、夹取罩右移至单晶棒处,此时籽晶部分位于通槽内,之后单晶棒与推板接触并使推板、连接杆三、滑板、限位销相对于夹取罩左移,使得限位销与销孔脱离接触,在压缩弹簧二作用下,夹取块移动并夹持固定单晶棒,同时推块二向前移动推动活塞杆四,使得自动复位气缸机构四内产生的气流通过软管输送至自动复位气缸机构三内,使得自动复位气缸机构三带动活塞杆三、切断刀向前移动,切断刀切断籽晶;

之后横移杆左移,横移杆左移一段距离后,齿轮与齿条啮合连接,使得齿轮带动转轴、转杆向下转动九十度,此时夹取腔位于储存台上侧,同时夹取罩转动过程中,夹取罩上侧端面与推杆接触并推动推杆上移,推杆通过连接杆一带动插销上移,使插销与通孔脱离接触,之后横移杆继续左移推块一与活塞杆二接触并推动活塞杆二左移,使自动复位气缸机构二内产生气流,气流通过气管输送至自动复位气缸机构一内,自动复位气缸机构一驱动活塞杆一、安装台、储存台上移,使固定块与单晶棒接触,同时梯形块与从动杆接触,之后梯形块上移推动从动杆向远离推板一侧移动,当夹取块移动到使销孔与限位销相对应时,在压缩弹簧一作用下,滑板右移复位,限位销延伸至销孔内,同时夹取块与单晶棒脱离,释放单晶棒使单晶棒放置在固定块上,之后降温及余热回收机构启动,降温及余热回收机构通过输气软管向夹取腔内输送降温气流,使单晶棒冷却,降温及余热回收机构通过回收软管将夹取腔内热空气回收,从而回收单晶棒的余热,此时夹取罩与储存台接触使得单晶棒被密封在夹取腔内,避免人员无接触被烫伤,以及损坏单晶棒;

单晶棒完成冷却需要转运时,直线机构带动横移杆右移,活塞杆二与推块一脱离接触,使得活塞杆二右移复位,活塞杆一、固定块、储存台下移复位,横移杆移动至盲孔内后,通孔与插销相对应,横移杆推动横移块右移一段距离,使齿条通过啮合连接带动齿轮逆转复位,从而使夹取罩逆转九十度复位,此时在拉伸弹簧作用下,插销下移至通孔内,之后直线机构停止工作,工作人员将储存台从安装台上拆卸下,从而能将储存台以及储存台上的单晶棒转移运输。