區(qū)熔爐上軸限位保護裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明創(chuàng)造提供區(qū)熔爐上軸限位保護裝置，包括區(qū)熔爐、線圈、多晶棒料、觀察窗法蘭、PLC控制器、激光測距傳感器、上軸伺服控制器和上軸速度電機，多晶棒料位于區(qū)熔爐內(nèi)，且與上軸速度電機連接，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)設有玻璃，激光測距傳感器位于玻璃外側(cè)，激光測距傳感器輸出信號通過信號線分別與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線與所述上軸速度電機連接。本發(fā)明創(chuàng)造通過在爐外安裝激光測距傳感器，增加檢測和自動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)熔爐上軸限位保護裝置

【技術領域】
[0001 ] 本發(fā)明創(chuàng)造涉及一種區(qū)熔爐上軸限位保護裝置。

【背景技術】
[0002]根據(jù)現(xiàn)有的區(qū)熔爐結(jié)構，拉制單晶前需進行多晶料填裝，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和判斷，然后關閉控制多晶料下降的電機運轉(zhuǎn)，適時停止多晶料的運動，這種工藝過程對操作人員的要求高、勞動強度大。由于操作人員的主觀問題，經(jīng)常會出現(xiàn)多晶料快速下降過程中，操作人員忘記停止其運動，發(fā)生多晶料與高頻線圈碰撞、擠壓，導致多晶料及高頻線圈損壞，造成嚴重損失。


【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，導致內(nèi)部無法安裝多晶棒料檢測裝置的困難，提供一種能夠通過爐體外測量，并自動控制多晶料與線圈距離的感應裝置系統(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]為解決上述技術問題，本發(fā)明創(chuàng)造采用的技術方案是:區(qū)熔爐上軸限位保護裝置，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、激光測距傳感器、上軸伺服控制器和上軸速度電機，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)設有玻璃，所述激光測距傳感器位于所述玻璃外側(cè)，所述PLC控制器通過信號線分別與所述激光測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線與所述上軸速度電機連接。
[0005]進一步，所述線圈為高頻線圈。
[0006]進一步，所述上軸速度電機為伺服電機。
[0007]本發(fā)明創(chuàng)造具有的優(yōu)點和積極效果是:一種區(qū)熔爐上軸限位保護裝置，克服了現(xiàn)有區(qū)熔爐內(nèi)為保證高真空度，導致內(nèi)部無法安裝多晶棒料檢測裝置的困難，通過對區(qū)熔爐爐體的改造，通過在爐外安裝激光測距傳感器，增加了檢測和自動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，同時本設計結(jié)構簡單、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、激光測距傳感器

【具體實施方式】
[0013]如圖1、圖2所示，區(qū)熔爐上軸限位保護裝置，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、激光測距傳感器5、上軸伺服控制器和上軸速度電機，所述多晶棒料3位于所述區(qū)熔爐I內(nèi)，且與所述上軸速度電機連接，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I的一側(cè)，且所述觀察窗法蘭4內(nèi)設有玻璃，所述激光測距傳感器5位于所述玻璃外側(cè)，所述PLC控制器通過信號線分別與所述激光測距傳感器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線與所述上軸速度電機連接。
[0014]所述線圈2為高頻線圈。
[0015]所述上軸速度電機為伺服電機。
[0016]本發(fā)明創(chuàng)造采用一種激光測距傳感器5，通過觀察窗法蘭4及玻璃對真空區(qū)熔爐I膛內(nèi)進行測量，當多晶棒料3在距高頻線圈2上方一定位置時，激光測距傳感器5內(nèi)會檢測到有物體出現(xiàn)，此時激光傳感器5開關量輸出一個信號到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指令，停止信號輸出，使伺服上軸速度電機停止動作。此時，控制所述多晶棒料3運動的電機停止動作 ，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不會發(fā)生碰撞和擠壓。
[0017]所述激光測距傳感器5的測距范圍在所述區(qū)熔爐I的半徑長度至直徑長度之間，目的是即可有效測出所述多晶棒料3的距離，又能避免因測距范圍過大而引起的對所述區(qū)熔爐I內(nèi)壁的誤測量。
[0018]由于目前的區(qū)熔爐I采用高頻感應加熱的方式，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和判斷，然后適時停止多晶棒料的運動。這種操作方式對操作人員的要求高、勞動強度大，甚至經(jīng)常會出現(xiàn)多晶棒料3快速下降過程中，操作人員忘記停止其運動，發(fā)生多晶棒料3與高頻線圈2碰撞、擠壓，導致多晶棒料3及高頻線圈2損壞，造成嚴重損失。而本發(fā)明創(chuàng)造則克服了現(xiàn)有區(qū)熔爐I內(nèi)由于要保證高真空度，導致內(nèi)部無法安裝多晶棒料3檢測裝置的困難，提供一種能夠通過爐體外測量，并自動控制多晶棒料3與線圈2距離的激光測距傳感器5及自動控制設備PLC控制器，快速有效地將控制信號傳送至控制上軸速度電機運動的上軸伺服控制器，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，同時降低了勞動力和生產(chǎn)成本，提高了生產(chǎn)效率。
[0019]以上對本發(fā)明創(chuàng)造的實施例進行了詳細說明，但所述內(nèi)容僅為本發(fā)明創(chuàng)造的較佳實施例，不能被認為用于限定本發(fā)明的實施范圍。凡依本發(fā)明創(chuàng)造范圍所作的均等變化與改進等，均應仍歸屬于本專利涵蓋范圍之內(nèi)。
【權利要求】
1.區(qū)熔爐上軸限位保護裝置，其特征在于:包括區(qū)熔爐(I)、線圈(2)、多晶棒料(3)、觀察窗法蘭(4)、PLC控制器、激光測距傳感器(5)、上軸伺服控制器和上軸速度電機，所述多晶棒料(3)位于所述區(qū)熔爐(I)內(nèi)，且與所述上軸速度電機連接，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(I)的一側(cè)，且所述觀察窗法蘭(4)內(nèi)設有玻璃，所述激光測距傳感器(5)位于所述玻璃外側(cè)，所述PLC控制器通過信號線分別與所述激光測距傳感器(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線與所述上軸速度電機連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的區(qū)熔爐上軸限位保護裝置，其特征在于:所述線圈(2)為高頻線圈。
3.根據(jù)權利要求1所述的區(qū)熔爐上軸限位保護裝置，其特征在于:所述上軸速度電機為伺服 電機。
【文檔編號】C30B13/28GK104073874SQ201410249691
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年6月6日 優(yōu)先權日:2014年6月6日
【發(fā)明者】劉嘉, 馮嘯桐, 孫昊, 喬柳, 韓璐, 由佰玲 申請人:天津市環(huán)歐半導體材料技術有限公司