[发明专利]带编码器的单晶炉

说明书

技术领域：

本发明涉及单晶硅生产设备技术领域，特别涉及一种带编码器的单晶炉。

背景技术：

单晶炉是多晶硅转化为单晶硅工艺过程的必备设备，而单晶硅又是光伏发电和半导体行业的基础原料。单晶硅作为现代信息社会的关键支撑材料，是目前世界上最重要的单晶材料之一，它不仅是发展计算机与集成电路的主要功能材料，也是光伏发电利用太阳能的主要功能材料。

现有的单晶炉在硅单晶拉制过程中，通过控制电动机带动丝杠，以使丝杠带动坩埚轴升降，不能监控电动机的转动精度，如此造成控制精度低、数据传输不稳定、易受干扰问题，进而降低拉晶精度。

发明内容：

有鉴于此，有必要提供一种控制精度高、数据传输稳定、不易受干扰的带编码器的单晶炉。

一种带编码器的单晶炉，包括编码器、联轴器、安装座、轴承座、丝杆、支撑底座、驱动马达、数据处理模块及与丝杠连接的坩埚轴。安装座固定在支撑底座的上端，驱动马达固定在支撑底座的下端，轴承座固定在支撑底座上且位于安装座、驱动马达之间，丝杆的一端与驱动马达动力输出端连接；丝杆的另一端套在轴承座上且部分伸出轴承座，丝杆伸出轴承座的部分与安装在安装座内的联轴器的一端连接，编码器固定在安装座上，且编码器输入轴从安装座的通孔穿过并与安装座内的联轴器的另一端连接，编码器还与数据处理模块连接，以将产生的与丝杆转动的圈数对应的测量信号传输给数据处理模块，通过数据处理模块计算出与测量信号对应的坩埚轴升降距离值。

本发明提供的带编码器的单晶炉，通过设置在支撑底座上的驱动马达、轴承座将丝杠可旋转的固定，丝杆的伸出轴承座的部分与安装在安装座内的联轴器的一端连接，编码器固定在安装座上，且编码器输入轴从安装座的通孔穿过并与安装座内的联轴器的另一端连接，如此编码器将产生的与丝杆转动的圈数对应的测量信号传输给数据处理模块，通过数据处理模块精确计算出与测量信号对应的坩埚轴升降距离值，操作工根据数据处理模块计算的升降距离值及时调整单晶炉的坩埚升降，从而保证晶棒的成长精度。

附图说明：

附图1是一较佳实施方式的带编码器的单晶炉的结构示意图。

附图2是图1中带编码器的单晶炉的A-A向剖面结构示意图。

图中：带编码器的单晶炉20、编码器21、输入轴211、联轴器22、安装座23、通孔231、轴承座24、丝杆25、支撑底座26、驱动马达27、动力输出端271、数据处理模块28、坩埚轴29

具体实施方式：

本发明通过在单晶炉的坩埚轴升降机构中增加编码器，通过编码器监测丝杆转动的圈数精度，并利用编码器产生对应的测量信号及将测量信号传输给数据处理模块，再通过数据处理模块精确计算出与测量信号对应的坩埚轴升降距离值，操作工根据数据处理模块计算的升降距离值及时调整单晶炉的坩埚升降，从而保证晶棒的成长精度。

如图1及图2所示的带编码器的单晶炉20，包括编码器21、联轴器22、安装座23、轴承座24、丝杆25、支撑底座26、驱动马达27、数据处理模块28及与丝杠25连接的坩埚轴29。

安装座23固定在支撑底座26的上端，驱动马达27固定在支撑底座26的下端，轴承座24固定在支撑底座26上且位于安装座23、驱动马达27之间。支撑底座26由多根金属管材焊接而成。

丝杆25的一端与驱动马达27动力输出端271连接，如此带动丝杠25转动，以使丝杆25带动坩埚轴29升降；丝杆25的另一端套在轴承座24上且部分伸出轴承座24，丝杆25伸出轴承座24的部分与安装在安装座24内的联轴器22的一端连接。

编码器21固定在安装座23上，且编码器21的输入轴211从安装座23的通孔231穿过并与安装座23内的联轴器22的另一端连接，编码器21还与数据处理模块28连接，以将产生的与丝杆25转动的圈数对应的测量信号传输给数据处理模块28，通过数据处理模块28计算出与测量信号对应的坩埚轴29升降距离值。其中，数据处理模块28可以为PLC（Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器）、计算机。

硅单晶作业过程时，在驱动马达27的作用下，使得丝杆25转动，丝杆25又带动编码器21的输入轴211转动，编码器21对应的产生测量信号，并传送给数据处理模块28，数据处理模块28根据测量信号精确计算出坩埚轴升降距离值，并将升降距离值提供给操作工，例如通过显示设备将升降距离值显示出来，操作工根据显示的升降距离值及时调整单晶炉的坩埚升降，从而保证晶棒的成长精度。