專利名稱：未熔硅錠高度的測量系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種在硅錠熔化過程中應(yīng)用的未熔硅錠高度的測量系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
通常，硅錠熔化過程一般是在一種熔爐內(nèi)進(jìn)行，而未熔硅錠的高度和形狀對硅錠熔化過程的質(zhì)量至關(guān)重要，反過來硅錠熔化過程的質(zhì)量對于硅錠熔體的晶體生長的成功是必須的。在熔化過程中，硅錠的高度和形狀受多個變量的影響，諸如加熱器功率、粒狀多晶硅進(jìn)料速率、進(jìn)料位置等等。為了更好的確保晶體生長在最優(yōu)條件下完成，應(yīng)在整個熔化過程中對未熔的硅錠進(jìn)行高度測量?，F(xiàn)有的測量系統(tǒng)包括使用帶有傳統(tǒng)光源的光電倍增管或電荷耦合器件 (CXD)攝像機(jī)，或者使用激光測距儀或類似器件，然而這些方法的測量精確度不夠，而且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本比較高。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺陷，提供一種未熔硅錠高度的測量系統(tǒng)，其測量精度高且結(jié)構(gòu)簡單。為實現(xiàn)上述實用新型目的，本實用新型采用了如下技術(shù)方案一種未熔硅錠高度的測量系統(tǒng)，其特征在于包括驅(qū)動機(jī)構(gòu)以及通過所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)所驅(qū)動的測定機(jī)構(gòu)，所述測定機(jī)構(gòu)包括氣缸、探測固態(tài)硅錠的探棒、連接在所述氣缸與所述探棒之間的壓力傳感器以及可編程邏輯控制器，所述壓力傳感器電性連接至所述可編程邏輯控制器。此外，本實用新型還提出如下附屬技術(shù)方案所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)為電缸。所述探棒為石英桿，并且其頂部還設(shè)有浮動元件。所述未熔硅錠高度的測量系統(tǒng)還包括觸摸屏，所述觸摸屏與所述可編程邏輯控制器相電性連接。所述氣缸設(shè)有活塞桿。所述氣缸的頂部安裝有光電傳感器。所述未熔硅錠高度的測量系統(tǒng)還包括基架，所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)安裝在所述基架上。所述基架上安裝有電線保護(hù)鏈。所述未熔硅錠高度的測量系統(tǒng)還包括可沿著所述電缸進(jìn)行運(yùn)動的運(yùn)動底板，所述測定機(jī)構(gòu)固定安裝在所述運(yùn)動底板上。所述未熔硅錠高度的測量系統(tǒng)安裝在熔爐的上蓋上。相比于現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型的優(yōu)點在于本實用新型所提供的未熔硅錠高度的測量系統(tǒng)，其通過驅(qū)動機(jī)構(gòu)以及通過所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)所驅(qū)動的測定機(jī)構(gòu)來實現(xiàn)對未熔硅錠的高度的測定，其測量方法簡單、測得的數(shù)據(jù)精度高，而且驅(qū)動機(jī)構(gòu)和測定機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)比較簡單。
圖I是對應(yīng)于本實用新型較佳實施例的未熔硅錠高度的測量系統(tǒng)與熔爐的平面裝配圖。圖2是圖I的未熔硅錠高度的測量系統(tǒng)安裝于熔爐的上蓋的立體示意圖。圖3是沿著圖2中a圈的放大圖。
具體實施方式
以下結(jié)合較佳實施例及其附圖對本實用新型技術(shù)方案作進(jìn)一步非限制性的詳細(xì)說明。參照圖1，對應(yīng)于本實用新型較佳實施例的未熔硅錠高度的測量系統(tǒng)1，其安裝在 熔爐3的上蓋32上，用于對熔爐3內(nèi)的未熔硅錠5的高度進(jìn)行測量。進(jìn)一步參照圖2至圖3,上述未熔娃錠高度的測量系統(tǒng)I,包括驅(qū)動機(jī)構(gòu)12以及通過所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)12所驅(qū)動的測定機(jī)構(gòu)14。所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)12為電缸，其內(nèi)設(shè)有伺服電機(jī)和絲杠(均圖未示)，用于驅(qū)動測定機(jī)構(gòu)14的上下移動。所述測定機(jī)構(gòu)14固定安裝在一運(yùn)動底板11上，該運(yùn)動底板11可沿著電缸12的側(cè)面13進(jìn)行上下移動。該測定機(jī)構(gòu)14包括氣缸16、探測未熔硅錠5的探棒18、連接在所述氣缸16與所述探棒18之間的壓力傳感器20以及可編程邏輯控制器(PLC)(圖未示)，其中所述壓力傳感器20電性連接至所述可編程邏輯控制器(PLC)。氣缸16為雙出桿氣缸，調(diào)節(jié)氣壓，使其活塞桿(圖未示)的推力大于固態(tài)硅錠5的阻力，但又不至于破壞之，預(yù)計該力在3公斤左右，這樣以氣缸16作為一個“恒力彈簧”，其“彈簧力”在I. 1-5. 5公斤之間可調(diào)。上述探棒18為石英桿，其伸入熔爐3內(nèi)以便探測未熔硅錠5。另外，探棒18的頂端還安裝有浮動元件19，以在探測過程中保護(hù)探棒18。此外，上述未熔硅錠高度的測量系統(tǒng)還包括基架22以及與所述可編程邏輯控制器(PLC)相電性連接的觸摸屏(圖未示)。其中，可編程邏輯控制器(PLC)與觸摸屏的設(shè)置對于本領(lǐng)域一般技術(shù)人員而言是熟知的，故在此省略對其的詳細(xì)描述。所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)12，即電缸固定安裝在所述基架22上，而基架22本身固定支撐在熔爐3的上蓋32上。該測量系統(tǒng)I的電線(圖未示)被包覆在電線保護(hù)鏈24內(nèi)，該電線保護(hù)鏈24安裝在基架22上，其一端26連接至運(yùn)動底板11，而另一端28固定在基架22上，這樣便可防止在運(yùn)動底板11的運(yùn)動過程中將電線損壞。上述未熔硅錠高度的測量系統(tǒng)I的工作原理和過程大致如下啟動機(jī)器，電缸12工作并驅(qū)動上述測定機(jī)構(gòu)14沿著其側(cè)面13向下運(yùn)動；當(dāng)探棒18接觸到未熔硅錠5時，探棒18停止向下移動，并且觸發(fā)壓力傳感器20，當(dāng)達(dá)到壓力傳感器設(shè)定值時，壓力傳感器20對可編程邏輯控制器(PLC)發(fā)出停止電缸12向下運(yùn)行的指令，同時命令電缸12上行，并且同時PLC得到指令后通過邏輯運(yùn)算之后會在觸摸屏上顯示探棒18上下運(yùn)行的距離，即可測量出未熔硅錠5的高度。此外，所述氣缸16的頂部還安裝有光電傳感器17，以氣缸16的活塞桿作為檢測目標(biāo)，萬一壓力傳感器20失靈的話，該光電傳感器17會立即對PLC發(fā)出停止整個機(jī)構(gòu)的動作，并且命令電缸12上行，從而對該測量系統(tǒng)起到多重保護(hù)的作用?？梢?，本實用新型所提供的未熔硅錠高度的測量系統(tǒng)，其通過驅(qū)動機(jī)構(gòu)以及通過所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)所驅(qū)動的測定機(jī)構(gòu)來實現(xiàn)對未熔硅錠的高度的測定，其測量方法簡單、測得的數(shù)據(jù)精度高，而且驅(qū)動機(jī)構(gòu)和測定機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)比較簡單。需要指出 的是，上述較佳實施例僅為說明本實用新型的技術(shù)構(gòu)思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術(shù)的人士能夠了解本實用新型的內(nèi)容并據(jù)以實施，并不能以此限制本實用新型的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本實用新型精神實質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種未熔硅錠高度的測量系統(tǒng)，其特征在于包括驅(qū)動機(jī)構(gòu)以及通過所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)所驅(qū)動的測定機(jī)構(gòu)，所述測定機(jī)構(gòu)包括氣缸、探測固態(tài)硅錠的探棒、連接在所述氣缸與所述探棒之間的壓力傳感器以及可編程邏輯控制器，所述壓力傳感器電性連接至所述可編程邏輯控制器。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的未熔硅錠高度的測量系統(tǒng)，其特征在于所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)為電缸。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的未熔硅錠高度的測量系統(tǒng)，其特征在于所述探棒為石英桿，并且其頂部還設(shè)有浮動元件。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的未熔硅錠高度的測量系統(tǒng)，其特征在于還包括觸摸屏，所述觸摸屏與所述可編程邏輯控制器相電性連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的未熔硅錠高度的測量系統(tǒng)，其特征在于所述氣缸設(shè)有活塞 桿。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的未熔硅錠高度的測量系統(tǒng)，其特征在于所述氣缸的頂部安裝有光電傳感器。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的未熔硅錠高度的測量系統(tǒng)，其特征在于還包括基架，所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)安裝在所述基架上。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的未熔硅錠高度的測量系統(tǒng)，其特征在于所述基架上安裝有電線保護(hù)鏈。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的未熔硅錠高度的測量系統(tǒng)，其特征在于還包括可沿著所述電缸進(jìn)行運(yùn)動的運(yùn)動底板，所述測定機(jī)構(gòu)固定安裝在所述運(yùn)動底板上。
10.根據(jù)權(quán)利要求I至9任一項所述的未熔硅錠高度的測量系統(tǒng)，其特征在于其安裝在熔爐的上蓋上。
專利摘要本實用新型揭示了一種未熔硅錠高度的測量系統(tǒng)，其包括驅(qū)動機(jī)構(gòu)以及通過所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)所驅(qū)動的測定機(jī)構(gòu)。所述測定機(jī)構(gòu)包括氣缸、探測固態(tài)硅錠的探棒、連接在所述氣缸與所述探棒之間的壓力傳感器以及可編程邏輯控制器，所述壓力傳感器電性連接至所述可編程邏輯控制器；本測量系統(tǒng)的測量精度高且結(jié)構(gòu)簡單。
文檔編號G01B21/02GK202599387SQ20122027175
公開日2012年12月12日 申請日期2012年6月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月11日
發(fā)明者周迅, 朱成 申請人:蘇州禹石自動化工程技術(shù)有限公司