一种用于单晶炉夹取晶棒时的对中装置制造方法及图纸

为解决现有技术中人工操作易掉棒的问题，本实用新型专利技术提供一种用于单晶炉夹取晶棒时的对中装置，包括壳体、设置在壳体内的控制组件、设置在壳体上的方向确定组件、位置确定组件以及抓取定位组件；方向确定组件包括用于向炉门侧壁上投射辅助夹爪调平的辅助线的标线器；位置确定组件包括用于分别测量夹爪的左右两侧与炉门之间距离的左侧测距器和右侧测距器；抓取定位组件包括用于分别测量夹爪的左右两侧与炉内壁之间距离的左定位器和右定位器；左侧测距器和右侧测距器之间的距离大于炉门的宽度并水平的对称设置在壳体面向炉门的一侧。本实用新型专利技术可靠性高，使用后，大大提升了可靠性，减少了企业的生产成本。

A kind of centering device used in single crystal furnace

In order to solve the problem of easy rod dropping during manual operation in the prior art, the utility model provides a centering device for clamping the crystal rod in a single crystal furnace, which includes a shell, a control component arranged in the shell, a direction determining component arranged on the shell, a position determining component and a grasping positioning component; the direction determining component includes an auxiliary clamping claw for projecting the auxiliary clamping claw to the side wall of the furnace door for leveling The location determination component includes a left Ranger and a right ranger for measuring the distance between the left and right sides of the clamping claw and the furnace door respectively; the grab positioning component includes a left and a right positioner for measuring the distance between the left and right sides of the clamping claw and the furnace wall respectively; the distance between the left Ranger and the right Ranger is larger than the width of the furnace door and is horizontally aligned The scale is arranged on the side of the shell facing the furnace door. The utility model has high reliability. After use, the reliability is greatly improved and the production cost of the enterprise is reduced.

【技术实现步骤摘要】
一种用于单晶炉夹取晶棒时的对中装置
本技术涉及硅单晶生产领域，尤其涉及一种在生产中用于单晶炉夹取晶棒时的辅助对中的对中装置及其夹取晶棒的方法。
技术介绍
硅单晶是制造IC集成电路和太阳能电池的关键材料，随着中国半导体产业的快速发展，中国将成为仅次于美国的世界第二大半导体市场。直拉单晶炉是制备硅单晶的主要设备，将多晶硅加热融化，通过旋转提拉得到单晶晶棒，由籽晶将晶棒悬挂于上炉室。由于籽晶较细，材质较脆，且晶棒质量较大，籽晶容易断裂，导致晶棒跌落，损伤晶棒及下炉室，造成巨大经济损失，因此单晶炉取棒是要求较高且复杂度较高的操作。现有的取棒方法通常为叉车加装机械夹爪，通过人工操作取棒车进行取棒，夹爪定位难度较大，存在较大的掉棒风险。
技术实现思路
本技术的目的在于，为解决现有技术中人工操作易掉棒的问题，本技术提供一种用于单晶炉夹取晶棒时的对中装置。本技术通过多组传感器，辅助加装夹爪的移动载具，如叉车，与炉门对中，实现准确对中，有效的解决了夹爪定位难的问题。为实现上述目的，本技术所采用的技术方案是：一种用于单晶炉夹取晶棒时的对中装置，包括与用于取晶棒的夹爪可拆卸连接的壳体、设置在壳体内的控制组件、设置在壳体上的方向确定组件、位置确定组件以及抓取定位组件；其技术方案在于：方向确定组件包括用于向炉门侧壁上投射辅助夹爪调平的辅助线的标线器；位置确定组件包括用于分别测量夹爪的左右两侧与炉门之间距离的左侧测距器和右侧测距器；抓取定位组件包括用于分别测量夹爪的左右两侧与炉内壁之间距离的左定位器和右定位器；其中，左侧测距器和右侧测距器之间的距离大于炉门的宽度并水平的对称设置在壳体面向炉门的一侧；其中，左定位器和右定位器之间的距离等于炉门的宽度并水平的对称设置在壳体面向炉门的一侧；其中，左侧测距器和右侧测距器和右定位器均与控制组件电连接。与现有技术相比，本技术的有益效果为：本技术首先根据方向确定组件辅助操作人员调整移动载具，保证夹爪与地面平行。然后，再利用位置确定组件，辅助操作人员将夹爪与炉门平行，最后利用抓取定位组件将夹爪与炉门正对。再夹爪伸入炉内抓取时，时刻关注夹爪与内炉壁的距离，在夹爪中心与晶棒中心重合时，提醒操作人员可以夹持，从而保证夹持准确率。本技术可靠性高，使用后，大大提升了可靠性，降低了企业的生产成本。附图说明图1为本技术的立体图。图2为图1的部分视图。图3为本技术使用示意图。图4为控制组件中的嵌入式微控制器的电路图。图5为控制组件中的制组件中的RS232通信电路。图6为控制组件中的左定位器、左侧测距器与嵌入式微控制器连接的电路图。图7为控制组件中的右定位器、右侧测距器与嵌入式微控制器连接的电路图。图8为控制组件中的WIFI模块与嵌入式微控制器连接的电路图。图9为电源模块电路图。需要明确的是：为了表述清楚，图4中的方向确定组件、位置确定组件以及抓取定位组件均凸出壳体表面显示。其实际中为了测量精准，方向确定组件、位置确定组件以及抓取定位组件均通过粘贴或者螺栓紧固等方式固定在壳体上，与壳体的表面平齐。具体实施方式下面结合附图及具体实施例对本技术作进一步的详细说明。所述的一种用于单晶炉夹取晶棒时的对中装置，包括与用于取晶棒6的夹爪8可拆卸连接的壳体1、设置在壳体1内的控制组件2、设置在壳体1上的用于辅助操作人员将夹爪8调整至与地面平行的程度的方向确定组件3。其中，夹爪8调整至与地面平行是指如图1中所示的夹爪8，其两个用于夹持的爪平行地面设置。方向确定组件3包括用于向炉门侧壁上投射辅助夹爪调平的辅助线的标线器。在实际生产中，标线器可以采用一字激光器，投射一条宽度1mm左右的激光束，用于在炉门两壁上分别投射竖线，两个标线器水平间距等于炉门两壁中线间距。辅助夹爪8定位。可选用5mW绿色激光，激光等级安全，无需特殊安全防护。夹爪8本身与地面是平行的，载具是从远端开过来，先通过标线器使夹爪8方向粗略的、初步的对准炉门，如果没有标线器，夹爪8方向是任意的，操作人员无法确定是否对准炉门。所述对中装置还包括用于辅助操作人员将夹爪8调整至与炉门平行的位置确定组件4。位置确定组件4包括用于分别测量夹爪的左右两侧与炉门之间距离的左侧测距器401和右侧测距器402；左侧测距器401和右侧测距器402，用于测量壳体1到炉门的距离，进而判断夹爪8方向是否与炉门方向一致。左侧测距器401和右侧测距器402之间的距离大于炉门的宽度并水平的对称设置在壳体1面向炉门的一侧，优选的，左侧测距器401和右侧测距器402水平间距等于炉门两壁中线间距。左侧测距器401和右侧测距器402均可选用ZX1-LD600激光位移传感器，量程20cm~1m，对应输出4~20mA，串联电阻将电流信号转化为电压信号，接入控制组件2ADC即可完成数据采集。所述对中装置还包括用于辅助操作人员将夹爪8调整至正对炉门的位置，抓取定位组件5包括用于分别测量夹爪的左右两侧与炉内壁之间距离的左定位器501和右定位器502；左定位器501和右定位器502之间的距离等于炉门的宽度并水平的对称设置在壳体1面向炉门的一侧；如图6~7，左定位器501和右定位器502均可选用HG-C1400激光位移传感器，量程20cm~60cm，对应输出0~5V，串联电阻分压，接入控制组件2ADC即可完成数据采集。所述对中装置还包括控制组件2，如图4，该控制组件2与左侧测距器401和右侧测距器402和右定位器502均电连接，采集以上部件的距离信息。所述的对中装置还包括显示器7；控制组件2与显示器7电连接，用于显示辅助操作工人操作的指示信号，如右箭头“→”，指示操作人员向右移动夹爪8。显示器7包括驱动器和LED单元板，如图5，驱动器通过RS232接口与控制组件2连接，由控制组件2向驱动器发送控制字，驱动器将信息刷新至LED单元板。所述的对中装置还包括通信模块8；控制组件2与通信模块8电连接，用于将位置确定组件4、抓取定位组件5的信号无线传输至远端上位机。如图8，通信模块8可以是WIFI，通过天线8A与控制组件2连接，将控制组件2发送的数据传输至上位机。可用于远程监控取棒状态，记录取棒过程数据。可选用友人USR-C215模块，3.3V供电，实现串口数据透传，该模块可与控制组件2直接连接。当然，通信模块8也可以是蓝牙模块。需要明确的是：如图4~9，本文所述的控制组件2包括嵌入式微控制器、存储器及外围接口电路，外围接口电路包括方向确定组件3的开关电路，显示器7的通信接口电路，位置确定组件4、抓取定位组件5的信号采集电路，通信模块8的通信接口电路。嵌入式微控制器能够可选用STM32F103RET6单片机，64引脚，72MHz主频，49个GPIO端口，三路USART，16通道12bitA/D转换器。控制组件2还包括为控制组件2、方向确定组件3、位置确定组件4以及抓取定位组件5供电的电源模块。需要明确的是：炉门是指：单晶炉上炉室炉门，晶棒6位于炉门中，由夹爪8取出晶棒6。需要明确的是：夹爪8位于移动载具如叉车上，也可以叫做取棒车，可进行上下左右移动、抱紧、松开等动作。本技术所述的夹爪8型号为：MiMA(米玛)前移式叉车TFA15-30叉车，由杭州金弘昌新能源设备有限公司改本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于单晶炉夹取晶棒时的对中装置，包括与用于取晶棒（6）的夹爪可拆卸连接的壳体（1）、设置在壳体（1）内的控制组件（2）、设置在壳体（1）上的方向确定组件（3）、位置确定组件（4）以及抓取定位组件（5）；其特征在于：方向确定组件（3）包括用于向炉门侧壁上投射辅助夹爪调平的辅助线的标线器；位置确定组件（4）包括用于分别测量夹爪的左右两侧与炉门之间距离的左侧测距器（401）和右侧测距器（402）；抓取定位组件（5）包括用于分别测量夹爪的左右两侧与炉内壁之间距离的左定位器（501）和右定位器（502）；其中，左侧测距器（401）和右侧测距器（402）之间的距离大于炉门的宽度并水平的对称设置在壳体（1）面向炉门的一侧；其中，左定位器（501）和右定位器（502）之间的距离等于炉门的宽度并水平的对称设置在壳体（1）面向炉门的一侧；其中，左侧测距器（401）和右侧测距器（402）和右定位器（502）均与控制组件（2）电连接。

【技术特征摘要】
1.一种用于单晶炉夹取晶棒时的对中装置，包括与用于取晶棒（6）的夹爪可拆卸连接的壳体（1）、设置在壳体（1）内的控制组件（2）、设置在壳体（1）上的方向确定组件（3）、位置确定组件（4）以及抓取定位组件（5）；其特征在于：方向确定组件（3）包括用于向炉门侧壁上投射辅助夹爪调平的辅助线的标线器；位置确定组件（4）包括用于分别测量夹爪的左右两侧与炉门之间距离的左侧测距器（401）和右侧测距器（402）；抓取定位组件（5）包括用于分别测量夹爪的左右两侧与炉内壁之间距离的左定位器（501）和右定位器（502）；其中，左侧测距器（401）和右侧测距器（402）之间的距离大于炉门的宽度并水平的对称...

【专利技术属性】
技术研发人员：张军强，丁宁，田增国，李仕豪，李宇翔，姜宝柱，
申请(专利权)人：洛阳德晶智能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：河南,41