一种双柜自动化晶体生长设备

技术领域

本发明属于晶体制造技术领域，具体地说，涉及双柜自动化晶体生长设备。

背景技术

晶体生长设备中热交换法的使用尤为广泛，通过定向凝固结晶法，晶体生长驱动力来自固液界面上的温度梯度。

目前的晶体生长设备大多采用工程师进行操作，使其保障晶体生长过程的稳定性，当出现异常及时进行调整即可。

其中热交换法在部分晶体生成的过程中，基于内部的原料特性，会出现较为少量的水蒸气，使其在保护性气体的长时间作用下会影响结晶的正常进行，其中目前较为常见的方式就是采用一个无水氧化钙在密封的空间下与反应的坩埚连通，使其将多余的水分吸附，保障结晶过程的稳定性，然而目前的这种方式在长时间结晶过程中为保障良好的除湿效果，需要在保障密封的前提下进行更换，使其操作难度较大，对工程师的经验要求高。

有鉴于此特提出本发明。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是：

一种双柜自动化晶体生长设备，包括柜体和电控柜，所述柜体的内壁固定安装有炉体，所述炉体的顶部设置有坩埚，所述炉体的下方设置有干燥室。

所述干燥室的下表面贯穿固定有驱动器，所述驱动器的输出端固定连接有过盈块，所述过盈块的表面设置有过盈环，所述过盈环的表面固定有若干个隔板。

所述干燥室的内壁开设有汇聚凹陷，所述干燥室的上表面通过传输管与储料仓相连通。

作为本发明的进一步方案：所述柜体内壁的四角处均固定有安装架，且四个安装架的表面共同安装有下撑架，所述下撑架固定在炉体的下表面。

作为本发明的进一步方案：所述柜体的底部设置有受控电器仓，所述电控柜的底部设置有主控电器仓，且主控电器仓与受控电器仓之间设置有用于线路铺设的线束管。

作为本发明的进一步方案：所述炉体的上表面固定连接有上撑架，所述坩埚滑动在上撑架的内壁。

作为本发明的进一步方案：所述电控柜的正面设置有封门，所述封门的表面设置有显示面板和控制面板。

作为本发明的进一步方案：所述储料仓的上表面固定连接有连接架，所述连接架的上表面固定连接在下撑架的下表面，所述柜体内壁的下表面固定有底座，所述底座的上表面与干燥室的下表面固定连接。

作为本发明的进一步方案：所述柜体内壁的上表面安装有用于控制坩埚位于炉体顶部垂直运动的升降机，所述柜体的上表面安装有用于控制升降机的升降电机。

作为本发明的进一步方案：所述坩埚的上表面开设有密封接头，所述干燥室的上表面开设有快拆接头，所述密封接头与快拆接头之间通过除湿管相连通。

作为本发明的进一步方案：所述汇聚凹陷的内壁贯穿开设有排出口，所述排出口的下方设置有废料盒，所述储料仓的上表面开设有补充口。

作为本发明的进一步方案：所述炉体的表面开设有视窗，所述传输管与除湿管的表面均设置有电磁阀。

有益效果：

本方案通过采用了电控柜独立的方式，实现了反应和控制分离的双柜设计方案，通过自动化的电控柜进行控制，使其实现整体的自动化控制，在炉体下方设置储料仓、干燥室、驱动器和隔板，使其在驱动器控制过盈环转动时，挡板随之移动在干燥室的内壁，在此过程中电控柜合理控制除湿管和传输管的通断状态实现自动化的密封更换无水氧化钙，避免传统的更换方式难度大，提高了晶体生成的稳定性，同时整体采用了电控柜进行独立的自动化控制，形成互不干扰的双柜组合。

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。

附图说明

在附图中：

图1为本发明立体的结构示意图；

图2为本发明另一视角立体的结构示意图；

图3为本发明柜体正视的结构示意图；

图4为本发明储料仓和干燥室截面结构示意图；

图5为本发明干燥室立体的剖面。

图中：1、柜体；2、炉体；3、坩埚；4、储料仓；5、干燥室；6、除湿管；7、废料盒；8、电控柜；9、上撑架；10、连接架；11、底座；12、安装架；13、升降电机；14、升降机；15、下撑架；16、视窗；17、密封接头；18、快拆接头；19、驱动器；20、传输管；21、线束管；22、受控电器仓；23、主控电器仓；24、补充口；25、排出口；26、过盈块；27、过盈环；28、隔板；29、汇聚凹陷；30、封门。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本发明。

实施例一

请参阅图1至图5，本发明提供一种技术方案：一种双柜自动化晶体生长设备，包括柜体1和电控柜8，柜体1的内壁固定安装有炉体2，炉体2的顶部设置有坩埚3，炉体2的下方设置有干燥室5。

干燥室5的下表面贯穿固定有驱动器19，驱动器19的输出端固定连接有过盈块26，过盈块26的表面设置有过盈环27，过盈环27的表面固定有若干个隔板28。

干燥室5的内壁开设有汇聚凹陷29，干燥室5的上表面通过传输管20与储料仓4相连通。

本方案通过设置柜体1和电控柜8的独立设置，使其相关电气设备能够进行分离，降低对晶体制造过程的影响，同时实现过程的自动监控与调节，无需经验丰富的人工进行操作。

通过采用过盈块26和过盈环27的搭配方式，当过盈块26随着驱动器19的控制下进行转动过程中，其表面过盈配合的过盈套随之转动，若出现较大的作用力下过盈块26和过盈环27出现错位，防止出现安全事故，在带动挡板转动过程中更为柔和。

通过设置汇聚凹陷29，当对应两个挡板之间间隙的废弃无水氧化钙材料移动到汇聚凹陷29位置后，能够掉落，使其挡板移动后重新接触到干燥室5的内壁，并在贴合中进行密封，随即汇聚凹陷29内部的废弃无水氧化钙通过排出口25掉落到废料盒7中即可统一清理。

这里需要知道的是，挡板与过盈环27接触干燥室5的一侧均有密封处理，常用的采用耐高温橡胶配合。

传输管20作用在连接坩埚3和干燥室5，这里管道的选择以耐高温波节管或硬质金属管为主。

具体的，如图1所示：柜体1内壁的四角处均固定有安装架12，且四个安装架12的表面共同安装有下撑架15，下撑架15固定在炉体2的下表面。

通过设置安装架12，安装架12位于柜体1内壁的四角处安装，使其能够对上撑架9、下撑架15进行安装和固定，上撑架9与下撑架15能够依据需要进行不同高度的固定，针对于炉体2的高度能够进行适配。

具体的，如图2所示：柜体1的底部设置有受控电器仓22，电控柜8的底部设置有主控电器仓23，且主控电器仓23与受控电器仓22之间设置有用于线路铺设的线束管21。

基于电控柜8与柜体1的控制完全独立设计，相关器件也一同并入电控柜8，这里受控电器仓22用于安装一些无法在电控柜8使用的仪器，如扩展泵和机械泵等必要的配套设备安装，同时主控电器仓23位于电控柜8底部，是针对于一些较大的设备进行安装，并通过线束管21进行连接，如变压器等较重部件的安装。

具体的，如图3所示：炉体2的上表面固定连接有上撑架9，坩埚3滑动在上撑架9的内壁。

通过设置上撑架9，上撑架9对坩埚3进行稳定，使其升降的过程中不会出现晃动的情况出现，提高坩埚3的稳定性，同时对坩埚3有着保护的效果。

具体的，如图1所示：电控柜8的正面设置有封门30，封门30的表面设置有显示面板和控制面板。

通过设置封门30，封门30作用在于封闭电控柜8内部的相关器件，并以此进行保护，同时表面加装了显示面板、控制面板和启停控制按钮等，起到了人机交互的作用。

具体的，如图3所示：储料仓4的上表面固定连接有连接架10，连接架10的上表面固定连接在下撑架15的下表面，柜体1内壁的下表面固定有底座11，底座11的上表面与干燥室5的下表面固定连接。

通过设置连接架10，连接架10作用在与支撑和安装储料仓4，使其储料仓4不会作用一个压力在干燥室5的上表面，基于干燥室5的设计采用具备一定形变特性的金属，为满足内壁与挡板之间紧密贴合的特性，通过采用整体的金属板成型，当有较大外力压持，则有形变影响密封性的危险，故此，采用储料仓4通过连接架10的悬吊方式安装，能够保障原料传导的同时能够降低相互的影响。

具体的，如图3所示：柜体1内壁的上表面安装有用于控制坩埚3位于炉体2顶部垂直运动的升降机14，柜体1的上表面安装有用于控制升降机14的升降电机13。

通过设置升降机14，升降机14位于柜体1的顶部，作用在于控制升降机14进行伸缩变化，从而使升降机14带着坩埚3升降调节。

具体的，如图3所示：坩埚3的上表面开设有密封接头17，干燥室5的上表面开设有快拆接头18，密封接头17与快拆接头18之间通过除湿管6相连通。

通过设置密封接头17，密封接头17旨在保障与除湿管6的顶端保障良好密封连接效果，能够有效防止出现泄漏带来的隐患，故此该设计是不可拆卸的，同时基于除湿管6的底端连接部位受力作用较小，不会出现坩埚3升降活动的出现，这里在干燥室5的上表面通过快拆接头18的方式实现与除湿管6底端的连通，能够在需要维护时将其拆卸。

具体的，如图4所示：汇聚凹陷29的内壁贯穿开设有排出口25，排出口25的下方设置有废料盒7，储料仓4的上表面开设有补充口24。

通过设置排出口25，排出口25能够将汇聚凹陷29内部的废弃无水氧化钙进行排出，并汇聚到废料盒7，当废料盒7满即取出将无水氧化钙进行回收处理。

具体的，如图3和图4所示：炉体2的表面开设有视窗16，传输管20与除湿管6的表面均设置有电磁阀。

通过设置视窗16，视窗16作用在与查看坩埚3的实际没入距离，以及内部的局部状态查看。

通过设置电磁阀，电磁阀分别控制除湿管6和传输管20的通断操作，使其具备良好的密封保持和供料的通断，便于自动化的控制。

本发明的工作原理为：

随着坩埚3降下进入到炉体2内部后，随即在炉体2和坩埚3内部的传感器监控下，整体经由电控柜8进行自动化控制，在整个自动化结晶过程中，随着坩埚3内部的水分随着气体的作用下穿过除湿管6进入到干燥室5内，随即水分被对应两个隔板28之间的无水氧化钙吸附，当一段时间后，电控柜8控制驱动器19转动，使其驱动器19通过带着过盈块26转动，过盈块26由于与过盈环27的过盈配合状态下，使其过盈环27随之缓慢进行移动，直至过盈环27转动过程带着挡板移动，当快拆接头18对应两个挡板之间空隙的无水氧化钙被推移后，随即另两个挡板空隙替换了原位置，随即除湿管6通过电磁阀关闭，同时传输管20表面的电磁阀开启，使其储料仓4内部的无水氧化钙颗粒进入到两个挡板之间直至填充完毕后即可关闭传输管20表面的电磁阀，同步的除湿管6表面的电磁阀开启，在如此循环中，直至废弃的无水氧化钙统一进入到废料盒7内部即可。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其效物界定。