本發(fā)明涉及晶體生長(zhǎng)，具體為一種晶體生長(zhǎng)爐及籽晶更換工藝。
背景技術(shù)：
1、藍(lán)寶石單晶作為一種重要的光電材料，在led芯片、光學(xué)窗口、激光器等高科技領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。目前，藍(lán)寶石單晶的生長(zhǎng)主要依賴(lài)于泡生法。泡生法通過(guò)籽晶與熔體界面接觸并以極其緩慢的速度提拉籽晶，最終形成一個(gè)單晶晶錠。該方法技術(shù)成熟，成本較低，適合大批量生產(chǎn)。但是隨著科技的進(jìn)步，對(duì)藍(lán)寶石單晶的質(zhì)量和尺寸要求越來(lái)越高，傳統(tǒng)的藍(lán)寶石晶體生長(zhǎng)爐已難以滿(mǎn)足當(dāng)前的生產(chǎn)需求。
2、現(xiàn)有技術(shù)公開(kāi)號(hào)為cn115558985a的文獻(xiàn)提供了關(guān)于籽晶更換裝置、藍(lán)寶石晶體生長(zhǎng)爐及籽晶更換方法，該裝置通過(guò)設(shè)置承載件，在晶體生長(zhǎng)爐的爐室內(nèi)放置多個(gè)籽晶，并且還能夠避免備用籽晶長(zhǎng)時(shí)間處于高溫環(huán)境內(nèi)而造成損傷，保證籽晶的質(zhì)量。
3、上述現(xiàn)有技術(shù)方案雖然實(shí)現(xiàn)了對(duì)籽晶的單獨(dú)更換，但是仍存在以下缺陷；上述技術(shù)方案將待更換的籽晶堆疊放置于中空桿內(nèi)，同時(shí)利用重力將籽晶向第一夾頭內(nèi)輸送，在籽晶墜落期間，籽晶很可能會(huì)受到損壞，而且上側(cè)的籽晶跟隨向下墜落時(shí)，下側(cè)的籽晶也會(huì)受到?jīng)_擊，增加了了籽晶的受損的風(fēng)險(xiǎn)，不利于晶體生長(zhǎng)爐的正常運(yùn)行。鑒于此，我們提出一種晶體生長(zhǎng)爐及籽晶更換工藝。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足之一，本發(fā)明提供了一種晶體生長(zhǎng)爐及籽晶更換工藝，解決籽晶生長(zhǎng)的問(wèn)題。
2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種晶體生長(zhǎng)爐，包括：
3、隔絕倉(cāng)，內(nèi)部為空腔，可隔絕外部環(huán)境，所述隔絕倉(cāng)頂部插設(shè)有密封蓋；
4、爐體，設(shè)置于隔絕倉(cāng)內(nèi)，所述爐體包括隔熱殼體，所述隔熱殼體內(nèi)安裝有坩堝，所述隔熱殼體上設(shè)置有進(jìn)料管；
5、供晶組件，包括用于放置籽晶的收納筒，籽晶沿收納筒的長(zhǎng)度方向堆疊放置；所述收納筒內(nèi)設(shè)置推送機(jī)構(gòu)，推送機(jī)構(gòu)可向上頂出收納筒內(nèi)的籽晶；
6、夾持組件，包括設(shè)置在隔絕倉(cāng)內(nèi)部的延伸架，延伸架下部設(shè)置若干夾持機(jī)構(gòu)，夾持機(jī)構(gòu)可夾持籽晶；
7、驅(qū)動(dòng)組件，可帶動(dòng)所述延伸架旋轉(zhuǎn)、上升或下降；
8、卸料機(jī)構(gòu)，包括設(shè)置在隔絕倉(cāng)內(nèi)部的廢料筒，所述卸料機(jī)構(gòu)用于卸下廢舊的籽晶。
9、優(yōu)選為，所述供晶組件還包括：
10、推板，設(shè)置在所述收納筒內(nèi)部，推板和收納筒滑動(dòng)連接；
11、推送機(jī)構(gòu)，和推板聯(lián)動(dòng)，可帶動(dòng)推板沿收納筒的長(zhǎng)度方向滑動(dòng)；
12、所述推板和延伸架聯(lián)動(dòng)，推板的滑動(dòng)距離和延伸架的旋轉(zhuǎn)角度相配合。
13、優(yōu)選為，所述推送機(jī)構(gòu)包括：
14、往復(fù)絲桿，轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在收納筒一側(cè)，推板延伸至收納筒外的一側(cè)和往復(fù)絲桿螺紋連接；
15、轉(zhuǎn)動(dòng)架，所述轉(zhuǎn)動(dòng)架固定安裝在收納筒一側(cè)，所述轉(zhuǎn)動(dòng)架上轉(zhuǎn)動(dòng)連接有往復(fù)絲桿；
16、驅(qū)動(dòng)組件包括：
17、轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，可帶動(dòng)往復(fù)絲桿旋轉(zhuǎn)；且轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和所述延伸架聯(lián)動(dòng)，可帶動(dòng)延伸架旋轉(zhuǎn)。
18、優(yōu)選為，所述驅(qū)動(dòng)組件包括：
19、帶動(dòng)套，轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在所述隔絕倉(cāng)內(nèi)部，帶動(dòng)套和延伸架固定連接，延伸架在帶動(dòng)套周側(cè)圓周均布設(shè)置有若干個(gè)；
20、動(dòng)力機(jī)構(gòu)，可帶動(dòng)所述延伸架在上升或下降，當(dāng)延伸架下降時(shí)，延伸架下部的夾持機(jī)構(gòu)可伸入所述收納筒、進(jìn)料管或廢料筒內(nèi)。
21、優(yōu)選為，所述動(dòng)力機(jī)構(gòu)包括可驅(qū)動(dòng)帶動(dòng)套進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，及可驅(qū)動(dòng)帶動(dòng)套升降的升降機(jī)構(gòu)；所述帶動(dòng)套內(nèi)開(kāi)設(shè)有花鍵槽；所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括：
22、花鍵桿，與所述帶動(dòng)套內(nèi)部的花鍵槽滑動(dòng)連接；
23、槽輪，套接在所述花鍵桿外側(cè)；
24、電動(dòng)機(jī)，固定設(shè)置在所述隔絕倉(cāng)內(nèi)部；
25、承接桿，和電動(dòng)機(jī)的電機(jī)軸聯(lián)動(dòng)；
26、撥動(dòng)桿，和所述承接桿聯(lián)動(dòng)，且所述撥動(dòng)桿與槽輪卡接配合；
27、所述升降機(jī)構(gòu)包括：
28、升降驅(qū)動(dòng)件，為可伸縮的缸體，所述帶動(dòng)套與升降驅(qū)動(dòng)件端部轉(zhuǎn)動(dòng)連接。
29、優(yōu)選為，所述轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括：
30、驅(qū)動(dòng)齒輪，套接在承接桿外側(cè)，所述驅(qū)動(dòng)齒輪為不完全齒輪機(jī)構(gòu)；
31、連接齒輪，轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在所述驅(qū)動(dòng)齒輪一側(cè)，連接齒輪可與驅(qū)動(dòng)齒輪嚙合；
32、同步輪，分別和所述連接齒輪及往復(fù)絲桿同軸固定連接，兩個(gè)所述同步輪通過(guò)同步帶聯(lián)動(dòng)。
33、優(yōu)選為，所述夾持機(jī)構(gòu)包括：
34、連接組件，包括固定安裝在延伸架端部的安裝筒，所述安裝筒上可滑動(dòng)的穿設(shè)有若干個(gè)限位卡柱，所述限位卡柱朝向安裝筒內(nèi)的端部呈三角形結(jié)構(gòu)設(shè)置，所述限位卡柱與安裝筒之間固定連接有第一彈簧；
35、夾頭，安裝在籽晶端部，所述夾頭外側(cè)采用隔熱材料制成，所述夾頭與進(jìn)料管內(nèi)壁滑動(dòng)配合；
36、連接塊，所述連接塊固定安裝在夾頭上，所述連接塊端部呈倒圓結(jié)構(gòu)設(shè)置，所述連接塊端部與限位卡柱滑動(dòng)配合，所述連接塊上外壁上開(kāi)設(shè)有多個(gè)定位孔，所述限位卡柱可與定位孔卡接。
37、優(yōu)選為，所述連接塊上端開(kāi)設(shè)有容納孔，所述容納孔內(nèi)側(cè)為硅膠材質(zhì)制成，所述籽晶端部與容納孔卡接配合。
38、優(yōu)選為，所述卸料機(jī)構(gòu)還包括：
39、磁體，固定設(shè)置在所述廢料筒上方兩側(cè)，所述限位卡柱端部由可被磁性吸引的材料制成，所述限位卡柱可被磁體吸引。
40、優(yōu)選為，還包括：
41、隔熱機(jī)構(gòu)，用于防止熱量通過(guò)進(jìn)料管向隔絕倉(cāng)內(nèi)散失；所述隔熱機(jī)構(gòu)包括：
42、封閉組件，用于封閉進(jìn)料管的下端口，所述封閉組件包括：
43、封堵板，與進(jìn)料管下端口滑動(dòng)連接；
44、推動(dòng)機(jī)構(gòu)，可帶動(dòng)封堵板滑動(dòng)，所述推動(dòng)機(jī)構(gòu)包括：
45、安裝盒，嵌設(shè)固定在隔熱殼體內(nèi)部；
46、推動(dòng)塊，位于安裝盒內(nèi)部，推動(dòng)塊和所述安裝盒內(nèi)滑動(dòng)連接；所述推動(dòng)塊上側(cè)為斜面；
47、下壓桿，為豎直設(shè)置的桿體，下壓桿和所述隔熱殼體滑動(dòng)連接；
48、驅(qū)動(dòng)塊，固定設(shè)置在所述下壓桿的底端；所述驅(qū)動(dòng)塊下端面為與推動(dòng)塊上端面對(duì)應(yīng)的斜面結(jié)構(gòu)，所述驅(qū)動(dòng)塊與推動(dòng)塊滑動(dòng)連接；
49、第二彈簧，設(shè)置在所述下壓桿與安裝盒之間；
50、推動(dòng)架，固定設(shè)置在所述延伸架上，所述推動(dòng)架可與下壓桿上端相抵。
51、優(yōu)選為，所述隔熱機(jī)構(gòu)還包括隔熱環(huán)，所述隔熱環(huán)安裝在安裝筒下方，所述延伸架上固定安裝有承接套，所述隔熱環(huán)與承接套滑動(dòng)連接，所述隔熱環(huán)與承接套之間固定連接有第三彈簧，所述隔熱環(huán)與進(jìn)料管端部抵接配合。
52、一種籽晶更換工藝，使用前述的晶體生長(zhǎng)爐，包括以下步驟：
53、s1、升降驅(qū)動(dòng)件運(yùn)行，延伸架通過(guò)夾持組件從收納筒和隔熱殼體內(nèi)取出籽晶并向上移動(dòng)，直至籽晶從進(jìn)料管和收納筒內(nèi)脫離；
54、s2、在第二彈簧的作用下，封堵板對(duì)進(jìn)料管進(jìn)行堵塞，防止熱量散失；
55、s3、電動(dòng)機(jī)運(yùn)行，帶動(dòng)套帶動(dòng)延伸架及籽晶轉(zhuǎn)動(dòng)，直至新的籽晶轉(zhuǎn)動(dòng)至進(jìn)料管上方；
56、s4、在帶動(dòng)套帶動(dòng)延伸架及籽晶轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中，廢棄的籽晶落至廢料筒內(nèi)；
57、s5、升降驅(qū)動(dòng)件驅(qū)動(dòng)延伸架下行，封堵板逐步與進(jìn)料管下端脫離，相應(yīng)的延伸架帶動(dòng)新的籽晶移動(dòng)至隔熱殼體內(nèi)，并釋放籽晶。
58、與現(xiàn)有技術(shù)相比，具備以下有益效果：
59、1、本技術(shù)技術(shù)方案通過(guò)設(shè)置收納筒以及推送機(jī)構(gòu)，既能夠通過(guò)節(jié)省空間的豎向疊放的方式對(duì)籽晶進(jìn)行收納放置，同時(shí)通過(guò)推板向上推動(dòng)籽晶，大大降低了籽晶的受損概率，有利于保證籽晶的完整性。
60、2、本技術(shù)技術(shù)方案通過(guò)設(shè)置連接組件以及連接塊，能夠保證籽晶在移動(dòng)過(guò)程中的穩(wěn)定性，防止籽晶在移動(dòng)過(guò)程中掉落。
61、3、本技術(shù)技術(shù)方案通過(guò)設(shè)置廢料筒以及磁體，一方面便于工作人員對(duì)廢棄的籽晶進(jìn)行處理，另一方面，也有利于后續(xù)籽晶的順利更換。
62、4、本技術(shù)技術(shù)方案通過(guò)設(shè)置容納孔，不僅能夠讓籽晶在收納筒內(nèi)穩(wěn)定的進(jìn)行移動(dòng)，同時(shí)硅膠內(nèi)襯的容納孔也能夠避免籽晶之間相互碰撞，有效提高對(duì)籽晶的保護(hù)，防止籽晶在更換期間受損。
63、5、本技術(shù)技術(shù)方案通過(guò)設(shè)置封堵板以及推動(dòng)機(jī)構(gòu)，能夠起到良好的隔熱作用，防止熱量散失，一方面能提高能源利用率；另一方面能避免隔絕倉(cāng)內(nèi)溫度升高，對(duì)籽晶造成損傷。