一种用于单晶硅生长炉坩埚提升架的防下滑辅助锁紧装置
技术领域
本发明是关于单晶硅制备设备领域，涉及一种用于单晶硅生长炉坩埚提升架的防下滑辅助锁紧装置。
背景技术
单晶硅是电子信息材料和光伏行业中的最基础性材料，而直拉法单晶炉是生产硅单晶的关键技术装备。单晶炉在生产的过程中，需要完成坩埚提升架的升降，从而带动完成单晶炉的主炉室内坩埚的升降，在这个过程中，需要保证坩埚提升架在停止状态下不会产生下滑的动作。
现有的技术方案是在坩埚提升这套机构中，驱动部件直接使用抱闸电机，带抱闸的电机保证了，在电机停止运动时，驱动坩埚提升架升降的滚珠丝杆螺旋升降机停止运动，由于滚珠丝杆没有梯形丝杆的自锁性能，但是带抱闸的电机内的抱闸机构能够完成对电机轴的锁紧，从而保证了和滚珠丝杆连接的提升架不会产生下滑的运动。但是此技术方案仅能够保证抱闸电机的抱闸机构在正常稳定工作条件下时，完成对滚珠丝杆的锁紧，而并没有考虑到出现一定几率意外时候的情况。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，克服现有技术中的不足，提供一种用于单晶硅生长炉坩埚提升架的防下滑辅助锁紧装置。
为解决上述技术问题，本发明采用的解决方案是：
提供一种用于单晶硅生长炉坩埚提升架的防下滑辅助锁紧装置，包括驱动机构、辅助锁紧装置与滚珠丝杆螺旋升降机；
驱动机构包括驱动电机与控制元件；
辅助锁紧装置包括舵机、棘爪与棘轮；舵机设于机架上，通过第一传动轴与棘爪相连，棘爪尖端顶部与弹簧一端相连，弹簧另一端与机架相连；棘轮设于棘爪旁侧，中心连接第二传动轴，传动轴两端各通过联轴器与驱动电机和滚珠丝杆螺旋升降机相连。
控制元件分别与驱动电机与舵机相连。
作为一种改进，驱动电机为带抱闸的驱动电机。
作为一种改进，弹簧通过螺钉与棘爪相连。
作为一种改进，弹簧通过螺钉与机架相连。
作为一种改进，棘轮通过平键与第二传动轴连接。
该装置的工作过程为，当辅助锁紧装置处于锁紧的状态下，驱动电机不工作时，舵机也不工作，弹簧处于正常压缩的状态，棘爪尖端贴合在棘轮的齿背上，当提升架在静止状态下有下滑的动作，由于棘爪对棘轮齿的限制，棘轮无法向朝向棘爪一侧转动，因而可以防止提升架的下滑；当辅助锁紧装置处于松开的状态下，当驱动电机准备工作时，控制元件在驱动电机工作前的0.1-0.2s内，使舵机先于驱动电机工作，使棘爪转动到达某一角度位置并保持，弹簧压缩量加大，棘爪从棘轮的齿背处完全脱离，棘轮为可自由转动的状态，驱动电机可以带动滚珠丝杆螺旋升降机运动。当驱动电机准备停止，控制元件在驱动电机停止后的0.1-0.2s内，使舵机停止工作，弹簧迫使棘爪回到辅助锁紧装置处于锁紧的状态的位置，整个装置回到辅助锁紧装置处于锁紧的状态。
与现有技术相比，本发明的技术效果是：
本发明能够在除了抱闸电机对安装在滚珠丝杆上的坩埚提升架提供防止下滑的功能外，提供额外的辅助锁紧功能，能够确保坩埚提升架在实际的生产过程中，在提升和下降的过程中，杜绝出现可能的下落风险，确保生产过程的安全性。
附图说明
图1为本发明在坩埚提升结构中的安装示意图。
图2为本发明在锁紧状态下的示意图(方向为图1中的右视图方向)。
图3为本发明在松开状态下的示意图(方向为图1中的右视图方向)。
图中的附图标记为：1-驱动电机；2-联轴器；3-辅助锁紧装置；4-联轴器；5-滚珠丝杆螺旋升降机；6-机架；7-舵机；8-弹簧；9-棘爪；10-棘轮；11-平键；12-第二传动轴； 13-第一传动轴。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述。
如图1所示，一种用于单晶硅生长炉坩埚提升架的防下滑辅助锁紧装置，包括驱动机构、辅助锁紧装置2与滚珠丝杆螺旋升降机5。
驱动机构包括驱动电机1与控制元件，驱动电机1为带抱闸的驱动电机1。
辅助锁紧装置2包括舵机7、棘爪9与棘轮10。舵机7设于机架6上，通过第一传动轴13与棘爪9相连，棘爪9尖端顶部与弹簧8一端通过螺钉相连，弹簧8另一端与机架6通过螺钉相连。棘轮10设于棘爪9旁侧，中心通过平键11连接第二传动轴12，第二传动轴12两端各通过联轴器2、4与驱动电机1和滚珠丝杆螺旋升降机5相连。控制元件分别与驱动电机与舵机7相连。
该装置的工作过程为：如图2所示，方向为图1视图中右视图方向。图2所示的状态为，当驱动电机1开始转动，控制元件在驱动电机转动前的0.1-0.2s内，控制舵机7 提前工作，舵机7带动第一传动轴13转动，从而带动棘爪9逆时针转动(图3所示的视角方向上)到图3所示的位置并通过保持舵机7的工作状态完成棘爪9在此位置的保持，弹簧8压缩量加大，棘爪9从棘轮10的齿背处完全脱离，棘轮10为可自由转动的状态，驱动电机1可以带动滚珠丝杆螺旋升降机5运动，顺时针和逆时针皆可，坩埚提升架可以自由的上升和下降。
当驱动电机1停止工作，棘轮10停止转动，保持静止。控制元件在驱动电机1停止后的0.1-0.2s内，使舵机7停止工作，压缩弹簧8迫使棘爪9回到图2所示的位置，整个装置回到辅助锁紧装置2在锁紧的状态下。
最后需要注意的是，以上列举的仅是本发明的具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可有很多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容中直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。
