專利名稱：擴散爐自動爐門的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種擴散爐，尤其涉及一種擴散爐自動爐門，用于硅片加工的擴散爐上，能靈活開閉。
背景技術(shù)：
擴散爐作為半導(dǎo)體制備過程中重要的設(shè)備之一，廣泛用于集成電路、電力電子、太陽能電池等生產(chǎn)行業(yè)；同時擴散爐也是民用、軍事材料生產(chǎn)的必不可少的重要設(shè)備之一。
擴散爐的爐口處于敞開狀態(tài)，將導(dǎo)致爐內(nèi)熱量向外擴散，增加擴散爐的熱量損失，同時增加了擴散爐的加熱功率，而且擴散熱量會對室內(nèi)環(huán)境產(chǎn)生熱輻射。由于擴散爐在工作過程中，石英管中必須保證不能有金屬等能干涉擴散效果的材料，目前最常用的是用SiC槳輸送裝有硅片的舟，但是由于SiC的物理性質(zhì)的影響，槳不能設(shè)計的太長，現(xiàn)用的爐門在爐腔軸向占用空間比較大，迫使?jié){加長，因此需要改進。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決上述技術(shù)問題，提供一種擴散爐自動爐門，能夠較好的解決上述技術(shù)問題。為達到上述目的，本發(fā)明的構(gòu)思是采用一個步進電機實現(xiàn)爐門的兩個方向上的運動，通過滑軌的結(jié)構(gòu)設(shè)計，迫使門與擋板的緊密貼合；爐門能夠?qū)崿F(xiàn)在與擋板保持平行的前提下緩慢的與擋板貼緊或者開啟。根據(jù)上述發(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案
一種擴散爐自動爐門，包括與爐管固定成一體的爐門固定板和左右兩扇對合的門體，所述兩個門體的上端通過一個鉸鏈連桿機構(gòu)與爐門固定板活動連接，使兩個門體懸空吊掛著貼近爐口 ；一個電機通過一個蝸桿螺母與螺母絲杠傳動機構(gòu)驅(qū)動一個門體啟閉與施壓密封機構(gòu)，實現(xiàn)門體啟閉與受壓密封。所述鉸鏈連桿機構(gòu)是所述門體的上端有固定的叉頭通過一個軸銷與一根連桿的一端插接鉸鏈，該連桿的另一端與一個鉸鏈鉸連，該鉸鏈與一個銷轉(zhuǎn)動連接，該銷與爐門固定板固定連接；則鉸鏈能繞銷在與爐門固定板端面成平行的XY面上轉(zhuǎn)動，連桿能繞鉸鏈另一端在XZ面上轉(zhuǎn)動，同時能繞門體上端在XZ面上轉(zhuǎn)動，從而使門體能在XY面上沿Z軸方向平移，同時又能繞銷轉(zhuǎn)動。所述所述蝸桿螺母與螺母絲桿傳動機構(gòu)是在爐門上方有一個動力機座固定在爐門固定板上，在該動力機座上安裝所述電機，電機的輸出軸固定連接一根蝸桿，該蝸桿與一個絲桿螺母一端的外螺紋嚙合，而絲桿螺母的內(nèi)螺紋與一根絲桿的外螺紋旋配，該絲桿的下端與所述門體啟閉與施壓密封機構(gòu)中的一個滑動板固定連接，從而拖動該滑動版上下移動。所述所述門體啟閉與施壓密封機構(gòu)是所述門體啟閉與施壓密封機構(gòu)是所述滑動板上有左右各一個滑槽呈“八”字形排列，左右兩扇門體的中部各有一個銷套裝著一小軸承，該小軸承分別與兩個呈“八”字形排列的滑槽滑配；滑動板的上下移動，則通過小軸承驅(qū)動門體啟閉；在滑動板兩側(cè)各有一條滑軌固定在爐門固定板I上，兩條滑軌的內(nèi)側(cè)上下各有一條下端帶向內(nèi)彎鉤的滑槽，滑動板兩側(cè)有固定的上下兩個絲桿推銷與所述下端帶有內(nèi)彎鉤的滑槽滑配，滑動板移到最上位置時，絲桿推銷滑動板對兩扇門體施壓，使門體貼緊在固定在爐門固定板上的一個擋圈而實現(xiàn)密封。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比較，具有如下顯而易見的突出實質(zhì)性特點和顯著進步
本發(fā)明采用門體上端與爐門固定板活動連接，由電機通過傳動機構(gòu)驅(qū)動門體啟閉與施壓密封機構(gòu)，實現(xiàn)門體自動啟閉與密封。


圖I是擴散爐爐門總體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是滑軌(2) (7)的結(jié)構(gòu)示意圖(顯示滑槽末端 小角度滑槽)。圖3是動力機座二維視圖。圖4是動力機座爆炸視圖。圖5是爐門閉合時機構(gòu)三維示意圖。圖6是爐門閉合時機構(gòu)正視圖。圖7是爐門完全開啟時機構(gòu)三維示意圖。圖8是爐門完全開啟時機構(gòu)正視圖。圖9是爐門與固定板連接圖。
具體實施例方式本發(fā)明的優(yōu)選實施例結(jié)合附圖詳細如下
實施例一
參見圖I一圖9，本擴散爐自動爐門，包括與爐管(11)固定成一體的爐門固定板(I)和左右兩扇對合的門體(3，6)，其特征在于所述兩個門體(3，6)的上端通過一個鉸鏈連桿機構(gòu)與爐門固定板(I)活動連接，使兩個門體(3，6)懸空吊掛著貼近爐口 ；一個電機(19)通過一個蝸桿螺母與螺母絲杠傳動機構(gòu)驅(qū)動一個門體啟閉與施壓密封機構(gòu)，實現(xiàn)門體啟閉與受壓密封。實施例二
參見圖I和圖9,本實施例與實施例一基本相同,特征之處如下所述鉸鏈連桿機構(gòu)是所述門體(I)的上端有固定的叉頭通過一個軸銷與一根連桿(12)的一端插接鉸鏈，該連桿(12)的另一端與一個鉸鏈(13)鉸連，該鉸鏈(13)與一個銷(14)轉(zhuǎn)動連接，該銷(14)與爐門固定板(I)固定連接；則鉸鏈(13)能繞銷(14)在與爐門固定板(I)端面成平行的XY面上轉(zhuǎn)動，連桿(12)能繞鉸鏈(13 )另一端在XZ面上轉(zhuǎn)動，同時能繞門體(3，6 )上端在XZ面上轉(zhuǎn)動，從而使門體(3，6)能在XY面上沿Z軸方向平移，同時又能繞銷(14)轉(zhuǎn)動。實施例三
參見圖I、圖3和圖4，本實施例與實施例一基本相同，特征之處如下所述蝸桿螺母與螺母絲桿傳動機構(gòu)是在爐門上方有一個動力機座(9)固定在爐門固定板(I)上,在該動力機座(9 )上安裝所述電機(19 )，電機(19 )的輸出軸固定連接一根蝸桿(22 )，該蝸桿(22 )與一個絲桿螺母(25)—端的外螺紋嚙合，而絲桿螺母(25)的內(nèi)螺紋與一根絲桿(10)的外螺紋旋配，該絲桿(10)的下端與所述門體啟閉與施壓密封機構(gòu)中的一個滑動板(8)固定連接，從而拖動該滑動版(8)上下移動。
實施例四
參見圖I、圖2、圖5、圖6、圖7和圖8，本實施例與實施例三基本相同，其特征在于所述門體啟閉與施壓密封機構(gòu)是所述門體啟閉與施壓密封機構(gòu)是所述滑動板(8)上有左右各一個滑槽呈“八”字形排列，左右兩扇門體(3，6)的中部各有一個銷套裝著一小軸承(5)，該小軸承(5)分別與兩個呈“八”字形排列的滑槽滑配；滑動板(8)的上下移動，則通過小軸承(5 )驅(qū)動門體(3，6 )啟閉；在滑動板(8 )兩側(cè)各有一條滑軌(2，7 )固定在爐門固定板(I)上，兩條滑軌(2，7)的內(nèi)側(cè)上下各有一條下端帶向內(nèi)彎鉤的滑槽，滑動板(8)兩側(cè)有固定的上下兩個絲桿推銷(15)與所述下端帶有內(nèi)彎鉤的滑槽滑配，滑動板(8)移到最上位置時，絲桿推銷(15)滑動板(8)對兩扇門體(3，6)施壓，使門體(3，6)貼緊在固定在爐門固定板Cl)上的一個擋圈(4)而實現(xiàn)密封。
實施例五
參見圖I一圖9，本擴散爐自動爐門由左右爐門體(3)，(6)與擋圈(4)緊密貼合實現(xiàn)爐管密封，爐門體(3)，(6)—端通過連桿(12)、(13)和銷(14)固定在爐門固定板(I)上，可以實現(xiàn)爐門(3)、(6)繞銷(14)轉(zhuǎn)動和平行于爐門固定板(I)的端面的移動；位于爐門體(3)、
(6)的中心的軸通過小軸承(5)與滑動板(8)連接在一起，小軸承(5)能在滑動板(8)上的滑槽中滾動，從而帶動爐門(3)，(6)運動；滑動板(8)兩端通過四個小軸承(15)與滑軌(2)、
(7)連接，小軸承(15)能沿滑軌(2)、(7)上的滑槽移動，由于滑軌(2)、(7)上的滑槽末端的槽向里成一個小的角度，所以在小軸承(15)移動到末端滑槽時，滑動板(8)驅(qū)動爐門體
(3),(6)閉合的同時帶動門體(3)、(6)向擋圈(4)貼合，從而實現(xiàn)爐管(11)密封。滑動板
(8)與絲桿(10)通過末端螺紋連接固定，絲桿(10)與絲桿螺母(25)內(nèi)圈螺紋配合，組成絲桿螺母副，絲桿螺母(25)外圈與蝸桿(22)組成蝸輪蝸桿機構(gòu)，蝸桿(22)通過聯(lián)軸器與電機(19)相連；絲桿(10)末端接絲桿推架(16)，當(dāng)滑動板(8)驅(qū)動爐門體(3)、(6)與擋圈(4)貼合的同時絲桿推架(16)推動滑塊(26)滑動，同時固定在滑塊(26)上的動力源包括電機
(19)、蝸桿(22)、絲桿螺母(25)等也一起移動，并且與滑動板(8)在Z軸方向上實現(xiàn)同步運動。因此，當(dāng)電機(19)轉(zhuǎn)動時，驅(qū)動蝸桿(22)、蝸桿(22)驅(qū)動絲桿螺母(25)轉(zhuǎn)動，絲桿螺母(25 )驅(qū)動絲桿(10 )上下運動，絲桿10帶動滑動板(8 )上下移動。當(dāng)電機驅(qū)動爐門關(guān)閉時，由于滑軌(2)、(7)上滑槽的作用，當(dāng)滑動板(8)下降到末端的滑槽時，滑動板(8)驅(qū)動爐門體(3)、(6)，使?fàn)t門閉合時能夠與擋板(4)緊密貼合；當(dāng)電機驅(qū)動爐門開啟時，滑軌(2 )、( 7 )的滑槽迫使滑動板(8 )遠離擋圈(4)，使滑動板(8 )帶動爐門(3 )、( 6 )脫離擋圈
(4)，實現(xiàn)爐門開啟；在整個爐門(3)、(6)開啟閉合的過程中，固定在滑塊(26)上的各部件都在Z軸方向上與滑動板(8)同步運動。
權(quán)利要求
1.一種擴散爐自動爐門，包括與爐管(11)固定成一體的爐門固定板(I)和左右兩扇對合的門體(3，6)，其特征在于 1)、所述兩個門體(3，6)的上端通過一個鉸鏈連桿機構(gòu)與爐門固定板(I)活動連接，使兩個門體(3，6)懸空吊掛著貼近爐口 ； 2)、一個電機(19)通過一個蝸桿螺母與螺母絲杠傳動機構(gòu)驅(qū)動一個門體啟閉與施壓密封機構(gòu)，實現(xiàn)門體啟閉與受壓密封。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的擴散爐自動爐門，其特征在于所述鉸鏈連桿機構(gòu)是所述門體(I)的上端有固定的叉頭通過一個軸銷與一根連桿(12)的一端插接鉸鏈，該連桿(12)的另一端與一個鉸鏈(13)鉸連，該鉸鏈(13)與一個銷(14)轉(zhuǎn)動連接，該銷(14)與爐門固定板(I)固定連接；則鉸鏈(13)能繞銷(14)在與爐門固定板(I)端面成平行的XY面上轉(zhuǎn)動，連桿(12 )能繞鉸鏈(13 )另一端在XZ面上轉(zhuǎn)動，同時能繞門體(3，6 )上端在XZ面上轉(zhuǎn)動，從而使門體(3，6)能在XY面上沿Z軸方向平移，同時又能繞銷(14)轉(zhuǎn)動。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的擴散爐自動爐門，其特征在于所述蝸桿螺母與螺母絲桿傳動機構(gòu)是在爐門上方有一個動力機座(9)固定在爐門固定板(I)上，在該動力機座(9)上安裝所述電機(19 )，電機(19 )的輸出軸固定連接一根蝸桿(22 )，該蝸桿(22 )與一個絲 桿螺母(25) —端的外螺紋嚙合，而絲桿螺母(25)的內(nèi)螺紋與一根絲桿(10)的外螺紋 旋配，該絲桿(10)的下端與所述門體啟閉與施壓密封機構(gòu)中的一個滑動板(8)固定連接，從而拖動該滑動版(8)上下移動。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的擴散爐自動爐門，其特征在于所述門體啟閉與施壓密封機構(gòu)是所述門體啟閉與施壓密封機構(gòu)是所述滑動板(8)上有左右各一個滑槽呈“八”字形排列，左右兩扇門體(3，6)的中部各有一個銷套裝著一小軸承(5)，該小軸承(5)分別與兩個呈“八”字形排列的滑槽滑配；滑動板(8)的上下移動，則通過小軸承(5)驅(qū)動門體(3，6)啟閉；在滑動板(8)兩側(cè)各有一條滑軌(2，7)固定在爐門固定板(I)上，兩條滑軌(2，7)的內(nèi)側(cè)上下各有一條下端帶向內(nèi)彎鉤的滑槽，滑動板(8)兩側(cè)有固定的上下兩個絲桿推銷(15)與所述下端帶有內(nèi)彎鉤的滑槽滑配，滑動板(8)移到最上位置時，絲桿推銷(15)滑動板(8)對兩扇門體(3，6)施壓,使門體(3，6)貼緊在固定在爐門固定板(I)上的一個擋圈(4)而實現(xiàn)密封。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種擴散爐自動爐門。它包括與爐管固定成一體的爐門固定板和左右兩扇對合的門體，所述兩個門體的上端通過一個鉸鏈連桿機構(gòu)與爐門固定板活動連接，使兩個門體懸空吊掛著貼近爐口；一個電機通過一個蝸桿螺母與螺母絲杠傳動機構(gòu)驅(qū)動一個門體啟閉與施壓密封機構(gòu)，實現(xiàn)門體啟閉與受壓密封。本發(fā)明能實現(xiàn)擴散爐爐門的自動啟閉與密封。
文檔編號F27D1/18GK102767958SQ20121024436
公開日2012年11月7日 申請日期2012年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月16日
發(fā)明者嚴彬華, 劉楊, 吳泰谷, 柯顯信, 汪林興 申請人:上海大學(xué)