[实用新型]一种开门式晶体生长设备的自动锁紧机构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种开门式晶体生长设备，尤其涉及一种提高晶体生长设备自动化程度的锁紧机构。

背景技术

单晶硅是一种比较活泼的非金属元素，是晶体材料的重要组成部分，处于新材料发展的前沿。硅材料是现代信息社会的基础，它不仅是光伏发电等产业的主要功能材料，也是半导体产业，特别是电力电子器件的基础材料。区熔法(FZ)生产单晶硅是区别于直拉炉(CZ)的一种新型的单晶生长方法，它利用高频感应加热线圈将高纯度的多晶料局部融化，熔区依靠熔硅的表面张力和加热线圈提供的磁托浮力而处于悬浮状态，然后从熔区的下方利用籽晶将熔硅拉制成单晶。由于没有坩埚污染，区熔炉生长的单晶硅纯度高，均匀性好，低微缺陷，其优良的电学性能非常适合制作高反压、大电流、大功率的电力电子器件。

区熔单晶硅的制造方式为用高纯度的多晶硅在区熔炉拉制而成，拉制时用高压惰性气体保护晶体，其压力大于0.1Mpa。此类晶体生长设备内直径一般不小于150mm，工作介质为高压气体，属于压力容器的范畴，由于密封、承压及介质等原因，此类设备容易发生泄漏、爆炸、燃烧起火而危及生命财产安全。一种开门式晶体生长设备的自动锁紧机构用于晶体生长设备在工作状态下压紧门或窗口等可开式结构，保证设备密封性，锁紧机构的结构必须具有较高的可靠性，即能够压紧，此外还需具有较高的安全性，在意外发生时降低可能受到的损伤。

现有的开门式晶体生长设备锁紧方法主要为螺钉直接紧定或者快卸法兰密封的方式，其操作繁琐，在大型设备上，需安装的螺钉或者快卸法兰数量多，设备打开关闭时人工操作量大，影响单晶生产的效率，且无法满足自动化生产的要求。本实用新型旨在提供一种自动化的可嵌入式的开门式晶体生长设备锁紧机构，在提高生产效率的同时，保证其安全性，实现产业化。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，提供一种开门式晶体生长设备的自动锁紧机构。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下的技术方案：

提供一种开门式晶体生长设备的自动锁紧机构，包括气缸和与气缸相连的进气回路，在进气回路上设有用于启闭气路的电磁阀，电磁阀通过信号线与控制单元相连；所述气缸固定于气缸座上，气缸座固定于晶体生长设备的外壁上；气缸座内设置滑块，滑块的一端与气缸的轴相连，另一端是密封端；滑块的密封端与晶体生长设备的门或窗口的侧边相对应，且各设密封面；每个密封面均包括相接的平面部分与斜面部分，两个密封面之间的平面部分与斜面部分相互对应且相互匹配。设置的斜面部分作为锁紧状态的初始挤压受力面，而平面部分作为锁紧状态的最终挤压受力面，平面部分还作为一种机械限位的安全设置，在意外发生无法压紧的情况下锁住晶体生长设备的平面，防止门或窗口爆开，降低可能受到的损伤。

本实用新型中，在锁紧状态下，两个密封面的斜面部分和平面部分均相互贴合。

本实用新型中，在所述气缸上设有磁性开关，磁性开关通过信号线接至控制单元。

本实用新型中，在所述气缸座中设有油嘴和油槽，用于为滑块在气缸座内运动提供润滑油。

本实用新型中，在气缸与气缸座之间、气缸座与晶体生长设备的外壁之间均通过螺钉实现固定。

本实用新型中，所述控制单元通过信号线连接至设于晶体生长设备的工艺介质入口管线上的控制阀门。

本实用新型中，在晶体生长设备上设有压力检测装置，压力检测装置通过信号线接至控制单元。

本实用新型中，在所述进气回路上还设有储气罐。当气缸或管路略有泄漏导致进气回路压力下降时，由于储气罐内储存有一定量的压缩空气，可以对气体进行补充，使进气回路的压力不致于下降过快，降低危险发生的可能性。

本实用新型中，在储气罐上设有压力检测装置，压力检测装置通过信号线接至控制单元。

本实用新型通过采用气动控制，控制气缸压缩气体供给与排气，并可根据检测到的反馈信号，做出相应的控制行为。

所述滑块与气缸座的配合为间隙配合，为了利于滑动，气缸座与滑块选用强度和硬度较高的材料，配合表面粗糙度较高，且气缸座内带有油槽，其上还安装有油嘴。

压力检测装置检测的项目包括气缸轴位置、容器内压力、进气回路压力。