一種軟軸晃動主動干預(yù)穩(wěn)定裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種穩(wěn)定裝置，尤其是一種用于提拉法晶體生長爐上的軟軸晃動 主動干預(yù)穩(wěn)定裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 晶體生長時(shí)把要提煉的材料置于容器內(nèi)，加熱使之融化成溶液。重錘下面安放同 材料的籽晶，靠卷絲輪旋轉(zhuǎn)向下移動籽晶到溶液面，由提拉頭旋轉(zhuǎn)帶動籽晶旋轉(zhuǎn)，同時(shí)緩慢 提拉，隨著籽晶的作用可生長出固態(tài)大尺寸晶體材料。但是由于軟軸旋轉(zhuǎn)，爐體震動，保護(hù) 氣體流動，熔液的不規(guī)則流動等因素的影響，軟軸會發(fā)生單擺晃動，影響晶體品質(zhì)，也制約 了軸轉(zhuǎn)速的提升，不能進(jìn)一步優(yōu)化工藝。
[0003] 對于這種不利的晃動，已經(jīng)有了一些措施，比如，軟繩在某處穿過一個(gè)小環(huán)，當(dāng)晃 動到一定幅度時(shí)，碰到小環(huán)，起到阻尼的作用。這種方法簡單，但由于小環(huán)的位置只能偏上 部，以及中心定位的問題，實(shí)際效果不好；有時(shí)安裝不當(dāng)，反而加劇晃動。另一個(gè)辦法是在某 處伸進(jìn)一個(gè)帶叉的桿，人工用叉穩(wěn)定軟繩。這對操作員要求較高，也不適合長時(shí)間使用。專 利201010536014. 7提出了一種使用磁力的辦法，由于要對軟繩通電以及外加磁場，技術(shù)和 成本都麻煩，市場上也未見應(yīng)用。另外，也有對阻尼小環(huán)進(jìn)行改良的，等等，但都沒有很好解 決晃動問題。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004] 本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是：提供一種結(jié)構(gòu)簡單，穩(wěn)定效果好的軟軸晃動主 動干預(yù)穩(wěn)定裝置。
[0005] 本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種軟軸晃動主動干預(yù)穩(wěn)定裝 置，設(shè)置于提拉法晶體生長爐的提拉頭下方，包括呈"十"字交叉垂直設(shè)置在金屬軟繩外側(cè) 的兩個(gè)阻尼桿；所述的阻尼桿的兩端直徑不相等；阻尼桿直徑較小的一端的端面為軟繩的 接觸面；所述阻尼桿直徑較大的一端的端面設(shè)置有磁鐵；所述的阻尼桿具有臺階；所述的 臺階上套接有彈簧；所述的阻尼桿的二分之一段設(shè)置于螺線管內(nèi)。
[0006] 進(jìn)一步的說，本實(shí)用新型所述的阻尼桿為陶瓷耐磨材料制成的實(shí)心小桿；所述的 阻尼桿的一端直徑為9~10mm;另一端直徑為19~20mm，所述的阻尼桿長度為30~40mm。 或者本實(shí)用新型所述的阻尼桿為一端具有噴氣嘴的氣動桿，可通過可控電動、氣動等機(jī)械 動作進(jìn)行阻尼。
[0007] 再進(jìn)一步的說，為了實(shí)現(xiàn)軟繩晃動的監(jiān)控，從而提取出晶體晃動的方向和大小，提 供給控制系統(tǒng)，產(chǎn)生所需螺線管的電流，最終阻尼晶體的晃動，本實(shí)用新型所述的金屬軟繩 的外側(cè)還設(shè)置有激光發(fā)射裝置，所述的激光發(fā)射裝置發(fā)射平行激光光束；所述的激光光束 穿透過圓形帶螺紋透明窗口照射金屬軟繩并在金屬軟繩背面產(chǎn)生投影；與激光發(fā)射裝置相 對應(yīng)的位置處設(shè)置有感光器，感受投影位置。所述的激光發(fā)射裝置為兩個(gè)LED激光發(fā)射器； 所述的兩個(gè)LED激光發(fā)射器呈90°角相互垂直放置；所述的LED激光發(fā)射器的對射視線相 互垂直；所述的金屬軟繩設(shè)置在激光對視區(qū)域的正中心；所述的感光器的個(gè)數(shù)為兩個(gè)，兩 個(gè)感光器分別對應(yīng)兩個(gè)LED激光發(fā)射器的位置設(shè)置；所述的兩個(gè)感光器也呈90°角相互垂 直放置。這樣可以通過檢測軟繩的位置移動，得到晶體的晃動在XY軸相互垂直方向上的大 小。
[0008] 本實(shí)用新型還包括設(shè)置在提拉法晶體生長爐主爐室上的C⑶視覺檢測裝置；所述 的CCD視覺檢測裝置通過設(shè)置在主爐室頂部的透明觀察窗檢測爐體內(nèi)的晶體的晃動量和 晃動方向，從而提供給控制系統(tǒng)進(jìn)行有效阻尼。
[0009] 本實(shí)用新型的有益效果是，解決了【背景技術(shù)】中存在的缺陷，通過在阻尼桿的一端 附上磁性材料，在受控電磁力的作用下，從交叉垂直的兩個(gè)方向，以恰當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)碰觸軟繩， 主動干預(yù)晃動的軟繩，使晃動逐漸減小，最終達(dá)到工藝要求；并且通過對于螺線管的電流， 周期等參數(shù)的靈活控制，能產(chǎn)生各種要求的阻尼力，應(yīng)對各種軟繩的擺動。
【附圖說明】
[0010] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。
[0011] 圖1是本實(shí)用新型的使用狀態(tài)圖；
[0012] 圖2是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013] 圖3是本實(shí)用新型激光對射裝置的位置示意圖；
[0014] 圖中：1、提拉頭；2、卷絲輪；3、穩(wěn)定裝置；31、阻尼桿；32、垂直方向阻尼桿；33、磁 鐵；34、彈簧；35、螺線管；4、金屬軟繩；5、副爐室；6、重錘；7、晶體；8、主爐室；9、溶液；10、 籽晶；11、保護(hù)氣體入口；12、激光對射裝置；13、感光器；14、圓形帶螺紋透明窗；15、C⑶視 覺檢測裝置；16、透明觀察窗。
【具體實(shí)施方式】
[0015] 現(xiàn)在結(jié)合附圖和優(yōu)選實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。這些附圖均為簡 化的示意圖，僅以示意方式說明本實(shí)用新型的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本實(shí)用新型有關(guān) 的構(gòu)成。
[0016] 如圖1所示的提拉法晶體生長爐：包括提拉頭1，提拉頭1在生長爐頂端、副爐室5 的上面；內(nèi)部設(shè)有卷絲輪2。卷絲輪2上面纏繞并垂下由多股鋼絲或鎢合金絲等材料組成 的金屬軟繩4,金屬軟繩4下端懸掛一重錘6。金屬軟繩4的直徑一般在2至4_之間。提 拉頭1有兩個(gè)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，一個(gè)是卷絲輪旋轉(zhuǎn)，一個(gè)是可以以軟繩為軸線整個(gè)提拉頭旋轉(zhuǎn)。把 要提煉的材料置于容器內(nèi)，加熱使之融化成溶液。重錘6下面安放同材料的籽晶10,靠卷絲 輪旋轉(zhuǎn)向下移動籽晶到溶液面，由提拉頭旋轉(zhuǎn)帶動籽晶旋轉(zhuǎn)，同時(shí)緩慢提拉，隨著籽晶的作 用可生長出固態(tài)大尺寸晶體7材料。
[0017] 如圖2所示的一種軟軸晃動主動干預(yù)穩(wěn)定裝置3,設(shè)置于提拉法晶體生長爐的提 拉頭1下方，包括呈"十"字交叉垂直設(shè)置在金屬軟繩外側(cè)的兩個(gè)阻尼桿；阻尼桿的兩端直 徑不相等；一端直徑在1〇_左右，端面是軟繩的接觸面；一端直徑在20_左右；附塊磁鐵 33,中間有個(gè)臺階，阻尼桿長度30-40mm左右。臺階處放上一個(gè)彈簧34,沒有電磁力的情況 下，固定阻尼桿的位置。阻尼桿的一半進(jìn)入到一個(gè)螺線管35內(nèi)，當(dāng)螺線管通電，產(chǎn)生磁場， 和阻尼桿上的磁鐵相互作用，克服彈簧的壓力，進(jìn)行運(yùn)動，進(jìn)而碰觸軟繩，產(chǎn)生阻尼力。由于 螺線管的電流，周期等參數(shù)能靈活控制，所以能產(chǎn)生各種要求的阻尼力，應(yīng)對各種軟繩的擺 動。
[0018] 利用陶瓷耐磨材料制成的小桿，小桿一頭附上磁性材料，在受控電磁力的作用下， 從垂直的兩個(gè)方向，以恰當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)碰觸軟繩，主動干預(yù)晃動的軟繩，使晃動逐漸減小，最終 達(dá)到工藝要求。由于陶瓷材料光滑耐磨耐溫等特性，接觸的力又很微小，最大10克左右，所 以不會對軟繩造成潛在破壞。
[0019] 本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)原理是：
[0020] 在一個(gè)平面上的任何運(yùn)動，都可以分解到相互垂直的兩條軸上，比如X、Y直角坐 標(biāo)軸。
[0021] x=Rc