本發明公開了一種單晶爐提拉頭質心平衡機構，包括單晶爐提拉頭，所述提拉頭機構內設有纏繞鎢絲繩用的移動滾輪，移動滾輪對面設有位置傳感器；質心平衡機構安裝在提拉頭薄板側面；質心平衡機構通過電控系統控制；直線導軌模組上設有位置傳感器；直線往復運動的滑塊上設有可更變配重塊，配重塊固定在往復運動的滑塊上。本發明在單晶爐提拉頭上安裝質心動平衡機構，對由移動滾輪運動造成的提拉頭質心位置偏移進行實時調整，保持單晶爐提拉頭質心位置不發生變化，從而提高單晶爐工作時鎢絲繩的穩定性，提高生產的單晶的品質。

技術領域

本發明涉及單晶爐技術領域，尤其涉及一種單晶爐提拉頭質心動平衡機構。

背景技術

單晶爐是一種在惰性氣體(氮氣、氦氣為主)環境中,用加熱器將多晶硅等多晶材料熔化,用直拉法生長無錯位單晶的設備。現階段拉晶行業生產規模不斷增大，人工晶體材料不斷向大直徑、高質量、產業化方向發展，這就要求與之相適應的人工晶體生長設備向大型化發展，具備穩定性好、質量高、自動化程度高、操作使用方便等優點。作為高精度的晶體生長設備，其結構除了要滿足必須的強度、剛度、穩定性，還要確保在拉制單晶過程中結構所產生的振動不能影響到單晶的生長質量。而單晶爐提拉頭質心的偏心對單晶的擺動幅度具有一定的影響，所以需要減小單晶爐提拉頭質心的偏心單晶的擺動幅度最小。

在單晶爐工作時，提拉頭提升鎢絲繩，提拉頭機構中的移動滾輪需同時以一定速率進行運動以保持鎢絲繩牽引點保持位置不變，這就造成提拉頭總體質心位置發生變化，使鎢絲繩與產生的單晶穩定性差，嚴重影響產品質量。

發明內容

為了保持單晶爐提拉頭質心位置不發生變化，從而提高單晶爐工作時鎢絲繩的穩定性，，本發明提供了一種單晶爐提拉頭質心動平衡機構。

一種單晶爐提拉頭質心動平衡機構，包括單晶爐提拉頭，所述提拉頭機構內設有纏繞鎢絲繩用的移動滾輪，所述移動滾輪對面設有位置傳感器；質心平衡機構安裝在提拉頭薄板側面；質心動平衡機構通過電控系統控制，包括電機及直線導軌滑臺模組，電機安裝在直線導軌模組上，并通過聯軸器帶動直線導軌模組上的滑塊進行直線往復運動；直線導軌模組上設有位置傳感器；直線往復運動的滑塊上設有可更變配重塊，配重塊固定在往復運動的滑塊上。

對于改進型單晶爐，單晶爐爐室高度大幅增加，提拉頭質心偏心距的大小對此單晶爐整體晃動影響非常大。單晶爐工作時由于滾輪在提拉頭上水平移動導致提拉頭質心位置發生明顯變化，提拉頭質心位置的偏心是導致提拉頭所連鎢絲繩產生晃動的主要原因。對于普通小型單晶爐設備，由于較矮的爐室，提拉頭質心偏心并不能對單晶爐整體以及鎢絲繩產生過大晃動。隨著單晶爐等單晶生產設備的大規?；?，為保證生產的單晶的質量，必須要考慮提拉頭質心偏心對單晶爐生產的影響。單晶爐提拉頭質心動平衡機構借助兩處位置傳感器與電控系統實時調整配重滑塊位置，通過單晶爐提拉頭質心動平衡機構，可時刻保證單晶爐提拉頭質心位置不會因為工作時內部滾輪移動而發生變化。

滑塊下端面設有螺紋孔用于連接固定配重塊，配重塊與直線導軌模組上的滑塊為可拆卸組合，通過螺紋螺母連接配合?？舍槍μ崂^中不同重量的移動滾輪組合適當重量的配重塊，以保證直線導軌滑臺模組的行程足夠。

在提拉頭機構內部設有位置傳感器以獲得單晶爐工作時移動滾輪直線運動距離，在質心平衡機構上同樣設有位置傳感器，通過控制系統以控制滑塊運動距離。

設提拉頭中移動滾輪質量為m，移動滑塊與組合配重塊總質量為n，通過位置傳感器獲得移動滾輪直線移動距離為x，則控制系統通過位置傳感器控制滑塊沿滾輪移動相反方向移動距離為y＝(m/n)·x。

整體機構在單晶爐工作時，實時動態調整提拉頭由繞鎢絲繩滾輪移動而引起的質心變化，通過兩處位置傳感器與控制系統準確快速的調整滑塊位置以保證提拉頭整體質心位置不發生變化。