專利名稱：單晶爐攝像頭自動(dòng)切換裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及硅單晶爐技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種硅單晶爐攝像頭自動(dòng)切換裝置。
背景技術(shù)：
單晶爐是一種在惰性氣體環(huán)境中，用石墨加熱器將多晶硅等多晶材料熔化，用直拉法生長無錯(cuò)位單晶的設(shè)備。硅單晶爐又稱硅單晶提拉爐，主要由提拉頭、副室、爐蓋、主室、加熱部分、速度部分、溫度部分組成，硅單晶提拉爐一般采用成像方法獲得直徑反饋信號(hào)，在爐蓋上開設(shè)觀察窗，透過觀察窗通過攝像頭獲取晶棒圖像，為了提高精度采用兩個(gè)鏡頭焦距不同的成像裝置，相應(yīng)的硅單晶提拉爐需開兩個(gè)觀察窗。從工藝角度看，兩個(gè)攝像頭并不同時(shí)工作，而是在不同的工藝段，兩攝像頭切換使用。例如，中國專利文獻(xiàn)CN202054931U公開一種“硅單晶爐攝像頭安裝支架”，其包括設(shè)置于觀察窗上的立板，所述觀察窗平行于硅單晶爐筒徑向線，所述立板水平面上與硅單晶爐筒徑向線平行，且所述立板之上并列設(shè)置有第一攝像頭和第二攝像頭，將第一攝像頭和第二攝像頭在水平面上放在爐筒徑向線上，在垂直面上位置錯(cuò)開，并各自可以調(diào)整俯視角，實(shí)際裝配時(shí)，水平面上將立板與爐筒徑向線平行，第一攝像頭和第二攝像頭與徑向線重合，然后在垂直面上調(diào)制攝像頭俯角。上述技術(shù)方案有效的解決了實(shí)際使用過程中攝像頭調(diào)整俯角易受觀察窗尺寸限制的問題。但是通常的硅單晶爐腔體只有一個(gè)觀察窗，而且觀察窗直徑偏小，只能供一個(gè)攝像頭使用，為了滿足兩種成像精度的要求，目前已有的解決方法是使用單攝像頭加可變焦鏡頭，但是存在成本較高的缺點(diǎn)；另一種方法是雙攝像頭加分光鏡，其存在技術(shù)實(shí)施難度大、不易掌握和操作不便的缺陷。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于解決上述技術(shù)問題，提供一種單晶爐攝像頭自動(dòng)切換裝置，其能夠適應(yīng)單個(gè)觀察窗的單晶爐，使兩種不同焦距的攝像頭在不同的工藝階段自動(dòng)切換工作，具有結(jié)構(gòu)簡單、易于實(shí)現(xiàn)和成本較低的優(yōu)點(diǎn)。為達(dá)此目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案一種單晶爐攝像頭自動(dòng)切換裝置，包括設(shè)于觀察窗支架延伸部位的導(dǎo)軌，以及至少兩個(gè)帶不同焦距鏡頭且平行于觀察窗設(shè)置的攝像頭，所述導(dǎo)軌上設(shè)置可往復(fù)運(yùn)動(dòng)的滑塊，所述滑塊通過固定支架與所述攝像頭相連接，所述導(dǎo)軌上還設(shè)置用于驅(qū)動(dòng)滑塊往復(fù)運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與控制器連接。進(jìn)一步的，所述攝像頭有兩個(gè)，且并排設(shè)置于與觀察窗平行的固定板上，所述固定板連接所述固定支架的第一端，所述固定支架的第二端與所述滑塊連接。優(yōu)選的，所述導(dǎo)軌的一側(cè)設(shè)置驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸連接絲桿，所述固定支架的第二端與所述絲桿傳動(dòng)連接，以使所述絲桿與所述固定支架組成絲杠傳動(dòng)副，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)的控制端與所述控制器連接。[0008]優(yōu)選的，所述導(dǎo)軌的一側(cè)設(shè)置氣缸或者液壓缸，且所述氣缸或者液壓缸的輸入端分別與氣源或者液壓源連接，所述氣缸或者液壓缸的輸出端與所述滑塊連接，以驅(qū)動(dòng)所述滑塊在導(dǎo)軌上往復(fù)運(yùn)動(dòng)，所述氣缸或者液壓缸的控制端與所述控制器連接。優(yōu)選的，所述導(dǎo)軌采用槽型結(jié)構(gòu)，所述滑塊下部可滑動(dòng)的嵌入槽型結(jié)構(gòu)的導(dǎo)軌內(nèi)，所述滑塊一側(cè)活動(dòng)鉸接連桿機(jī)構(gòu)，所述連接機(jī)構(gòu)連接驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)的控制端與所述控制器連接。優(yōu)選的，所述固定支架包括相互呈垂直設(shè)置的第一支架和第二支架，所述固定支架整體呈L型，所述第一支架平行于所述固定板，且所述第一支架平行于觀察窗的徑向，所述的兩攝像頭并排固定于所述固定板上，所述固定板上還設(shè)置有連接體，所述第一支架與所述連接體連接，所述第二支架與所述滑塊固定連接，且所述第二支架平行于觀察窗的軸向。更進(jìn)一步的，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)采用步進(jìn)電機(jī)或者伺服電機(jī)。\更進(jìn)一步的，所述連桿機(jī)構(gòu)包括相互鉸接的第一連桿和第二連桿，所述第一連桿與所述滑塊鉸接，所述第二連桿與所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出軸連接。優(yōu)選的，所述控制器采用可編程控制器PLC。優(yōu)選的，所述固定支架與所述滑塊之間采用一體式結(jié)構(gòu)或者分體式結(jié)構(gòu)。相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型的有益效果通過平行于觀察窗設(shè)置至少兩個(gè)帶不同焦距鏡頭的攝像頭，滿足了不同工藝階段的成像需求；通過控制器控制傳動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作，進(jìn)一步控制滑塊在導(dǎo)軌上往復(fù)運(yùn)動(dòng)，通過采用固定支架將滑塊與攝像頭連接，進(jìn)而滑塊的往復(fù)運(yùn)動(dòng)驅(qū)使了攝像頭有選擇的往復(fù)移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了不同焦距攝像頭根據(jù)需要自動(dòng)切換工作。

圖I是實(shí)施例一所述的單晶爐攝像頭自動(dòng)切換裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖I中所示的單晶爐攝像頭自動(dòng)切換裝置的安裝示意圖。圖中I、觀察窗；2、觀察窗支架；21、延伸部位；3、導(dǎo)軌；4、滑塊；5、電機(jī)；6、絲桿；7、第_■支架；71、弟_. ;8、弟一支架；81、弟一纟而；9、弟一攝像頭；10、弟_■攝像頭；11、連接體。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖并通過具體實(shí)施方式
來進(jìn)一步說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案。實(shí)施例一如圖I、圖2所示，一種單晶爐攝像頭自動(dòng)切換裝置，包括設(shè)于觀察窗支架2的延伸部位21上的導(dǎo)軌3，以及帶有不同焦距鏡頭的第一攝像頭9和第二攝像頭10，導(dǎo)軌3上設(shè)置滑塊4，滑塊4上部連接固定支架的一端，導(dǎo)軌3的一側(cè)設(shè)置電機(jī)5，電機(jī)5的輸出軸連接有絲桿6,絲桿6與固定支架的第二端71傳動(dòng)連接,從而使絲桿6與固定支架組成絲杠傳動(dòng)畐IJ，固定支架的第一端81連接一連接體11，連接體11固定在一塊平行于觀察窗I徑向的固定板上，第一攝像頭9與第二攝像頭10并排設(shè)于固定板上。電機(jī)5的控制端與可編程控制器PLC (圖中未示出)連接，可通過PLC系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)電機(jī)啟停以及正反轉(zhuǎn)的自動(dòng)控制；本實(shí)施例中，電機(jī)5采用步進(jìn)電機(jī)，可實(shí)現(xiàn)攝像頭的精確定位。本實(shí)施例中，固定支架與滑塊采用分體式結(jié)構(gòu)，兩者通過螺栓連接緊固。更為具體的，固定支架包括相互呈垂直設(shè)置的第一支架8和第二支架7，固定支架整體呈L型，第一支架8平行于觀察窗I的徑向，第一支架8的端部(即第一端81)連接連接體11，并延伸入兩攝像頭之間部位，第二支架7與滑塊4固定連接，且第二支架7平行于觀察窗I的軸向。在硅單晶提拉生產(chǎn)工藝分引晶、放肩、等徑和收尾等不同階段。在引晶階段需使用帶長焦距的第一攝像頭，當(dāng)進(jìn)入放肩和后續(xù)階段，需使用帶短焦距的第二攝像頭。在娃單晶提拉開始時(shí),首先通過PLC控制電機(jī)5啟動(dòng),帶動(dòng)絲桿6轉(zhuǎn)動(dòng)，并將轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為固定支架及滑塊4的直線移動(dòng)，滑塊4在導(dǎo)軌3上滑動(dòng)，通過將滑塊與固定支架固定連接，可使固定支架的運(yùn)動(dòng)更為平穩(wěn)，固定支架運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)攝像頭動(dòng)作，將第一攝像頭9調(diào)整至對(duì)準(zhǔn)觀察窗I中央，然后拉晶生產(chǎn)進(jìn)入引晶工藝階段；當(dāng)引晶工藝階段完成時(shí)，通過PLC控制電機(jī)5反轉(zhuǎn)，將第一攝像頭9移出觀察窗I中央，將第二攝像頭10調(diào)整至對(duì)準(zhǔn)觀察窗中央，拉晶進(jìn)入放肩和后續(xù)工藝階段。 實(shí)施例二 一種單晶爐攝像頭自動(dòng)切換裝置，包括設(shè)于觀察窗支架的延伸部位上的導(dǎo)軌，以及帶有不同焦距鏡頭的第一攝像頭和第二攝像頭，導(dǎo)軌上設(shè)置滑塊，導(dǎo)軌的一側(cè)設(shè)置氣缸，氣缸的輸出端與滑塊連接，氣缸輸入端連接氣源，固定支架的一端設(shè)于滑塊上部，固定支架的另一端連接一連接體，連接體固定在一塊平行于觀察窗徑向的固定板上，第一攝像頭與第二攝像頭并排設(shè)于固定板上。氣缸的控制端與可編程控制器PLC連接，可通過PLC系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)氣缸動(dòng)作的自動(dòng)控制，可實(shí)現(xiàn)攝像頭的精確定位。本實(shí)施例中，固定支架與滑塊采用分體式結(jié)構(gòu)，兩者通過螺栓連接緊固。更為具體的，固定支架包括相互呈垂直設(shè)置的第一支架和第二支架，固定支架整體呈L型，第一支架平行于觀察窗的徑向，第一支架的端部與連接體相連，并延伸入兩攝像頭之間部位，第二支架的端部與滑塊固定連接，且第二支架平行于觀察窗的軸向。在硅單晶提拉生產(chǎn)工藝分引晶、放肩、等徑和收尾等不同階段。在引晶階段需使用帶長焦距的第一攝像頭，當(dāng)進(jìn)入放肩和后續(xù)階段，需使用帶短焦距的第二攝像頭。在硅單晶提拉開始時(shí)，首先通過PLC控制氣缸啟動(dòng)，其活塞桿推動(dòng)滑塊在導(dǎo)軌上滑動(dòng)，使固定支架運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)攝像頭動(dòng)作，將第一攝像頭調(diào)整至對(duì)準(zhǔn)觀察窗中央，然后拉晶生產(chǎn)進(jìn)入引晶工藝階段；當(dāng)引晶工藝階段完成時(shí)，通過PLC控制氣缸動(dòng)作，將第一攝像頭拉出觀察窗中央，將第二攝像頭調(diào)整至對(duì)準(zhǔn)觀察窗中央，拉晶進(jìn)入放肩和后續(xù)工藝階段。實(shí)施例三一種單晶爐攝像頭自動(dòng)切換裝置，包括設(shè)于觀察窗支架的延伸部位上的導(dǎo)軌，以及帶有不同焦距鏡頭的第一攝像頭和第二攝像頭，導(dǎo)軌上設(shè)置滑塊，導(dǎo)軌采用燕尾槽結(jié)構(gòu)，滑塊的下部可滑動(dòng)的嵌入導(dǎo)軌內(nèi)，滑塊的一側(cè)鉸接連桿機(jī)構(gòu)，連桿機(jī)構(gòu)與驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸連接；滑塊上部設(shè)置固定支架，固定支架包括相互呈垂直設(shè)置的第一支架和第二支架，第一支架平行于觀察窗的徑向，第一支架的端部與連接體相連，并延伸入兩攝像頭之間部位，連接體固定在一塊平行于觀察窗徑向的固定板上，第一攝像頭與第二攝像頭并排設(shè)于固定板上，第二支架的端部與滑塊連接，且第二支架平行于觀察窗的軸向。[0035]其中，連桿機(jī)構(gòu)包括相互鉸接的第一連桿和第二連桿，第一連桿與滑塊相互鉸接，第二連桿與驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出軸連接，驅(qū)動(dòng)電機(jī)的控制端與可編程控制器PLC連接，可通過PLC系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)動(dòng)作的自動(dòng)控制，可實(shí)現(xiàn)攝像頭的精確定位。本實(shí)施例中，固定支架與滑塊采用專用模具一體成型，成型后整體呈L型。在硅單晶提拉生產(chǎn)工藝分引晶、放肩、等徑和收尾等不同階段。在引晶階段需使用帶長焦距的第一攝像頭，當(dāng)進(jìn)入放肩和后續(xù)階段，需使用帶短焦距的第二攝像頭。在硅單晶提拉開始時(shí)，首先通過PLC控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)啟動(dòng)，其通過連桿機(jī)構(gòu)推動(dòng)滑塊在導(dǎo)軌內(nèi)滑動(dòng)，帶動(dòng)攝像頭運(yùn)動(dòng)，從而將第一攝像頭調(diào)整至對(duì)準(zhǔn)觀察窗中央，然后拉晶生產(chǎn)進(jìn)入引晶工藝階段；當(dāng)引晶工藝階段完成時(shí)，通過PLC控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)反轉(zhuǎn)，通過連桿機(jī)構(gòu)拉動(dòng)滑塊在導(dǎo)軌內(nèi)反向滑動(dòng)，將第一攝像頭拉出觀察窗中央，將第二攝像頭調(diào)整至對(duì)準(zhǔn)觀 察窗中央，拉晶進(jìn)入放肩和后續(xù)工藝階段。以上結(jié)合具體實(shí)施例描述了本實(shí)用新型的技術(shù)原理。這些描述只是為了解釋本實(shí)用新型的原理，而不能以任何方式解釋為對(duì)本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限制?；诖颂幍慕忉?，本領(lǐng)域的技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性的勞動(dòng)即可聯(lián)想到本實(shí)用新型的其它具體實(shí)施方式
，這些方式都將落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種單晶爐攝像頭自動(dòng)切換裝置，其特征在于，包括設(shè)于觀察窗支架延伸部位的導(dǎo)軌，以及至少兩個(gè)帶不同焦距鏡頭且平行于觀察窗設(shè)置的攝像頭，所述導(dǎo)軌上設(shè)置可往復(fù)運(yùn)動(dòng)的滑塊，所述滑塊通過固定支架與所述攝像頭相連接，所述導(dǎo)軌上還設(shè)置用于驅(qū)動(dòng)滑塊往復(fù)運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與控制器連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的單晶爐攝像頭自動(dòng)切換裝置，其特征在于，所述攝像頭有兩個(gè)，且并排設(shè)置干與觀察窗平行的固定板上，所述固定板連接所述固定支架的第一端，所述固定支架的第二端與所述滑塊連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的單晶爐攝像頭自動(dòng)切換裝置，其特征在于，所述導(dǎo)軌的ー側(cè)設(shè)置驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸連接絲桿，所述固定支架的第二端與所述絲桿傳動(dòng)連接，以使所述絲桿與所述固定支架組成絲杠傳動(dòng)副，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)的控制端與所述控制器連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的單晶爐攝像頭自動(dòng)切換裝置，其特征在于，所述導(dǎo)軌的ー側(cè)設(shè)置氣缸或者液壓缸，且所述氣缸或者液壓缸的輸入端分別與氣源或者液壓源連接，所述氣缸或者液壓缸的輸出端與所述滑塊連接，以驅(qū)動(dòng)所述滑塊在導(dǎo)軌上往復(fù)運(yùn)動(dòng)，所述氣缸或者液壓缸的控制端與所述控制器連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的單晶爐攝像頭自動(dòng)切換裝置，其特征在于，所述導(dǎo)軌采用槽型結(jié)構(gòu)，所述滑塊下部可滑動(dòng)的嵌入槽型結(jié)構(gòu)的導(dǎo)軌內(nèi)，所述滑塊ー側(cè)活動(dòng)鉸接連桿機(jī)構(gòu)，所述連接機(jī)構(gòu)連接驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)的控制端與所述控制器連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的單晶爐攝像頭自動(dòng)切換裝置，其特征在于，所述固定支架包括相互呈垂直設(shè)置的第一支架和第二支架，所述固定支架整體呈L型，所述第一支架平行于所述固定板，且所述第一支架平行于觀察窗的徑向，所述的兩攝像頭并排固定于所述固定板上，所述固定板上還設(shè)置有連接體，所述第一支架與所述連接體連接，所述第二支架與所述滑塊固定連接，且所述第二支架平行于觀察窗的軸向。
7.根據(jù)權(quán)利要求3或者5任一所述的單晶爐攝像頭自動(dòng)切換裝置，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)采用步進(jìn)電機(jī)或者伺服電機(jī)。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的單晶爐攝像頭自動(dòng)切換裝置，其特征在于，所述連桿機(jī)構(gòu)包括相互鉸接的第一連桿和第二連桿，所述第一連桿與所述滑塊鉸接，所述第二連桿與所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出軸連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求I 6任一項(xiàng)所述的單晶爐攝像頭自動(dòng)切換裝置，其特征在于，所述控制器采用可編程控制器PLC。
10.根據(jù)權(quán)利要求I 6任一項(xiàng)所述的單晶爐攝像頭自動(dòng)切換裝置，其特征在于，所述固定支架與所述滑塊之間采用一體式結(jié)構(gòu)或者分體式結(jié)構(gòu)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種單晶爐攝像頭自動(dòng)切換裝置，包括設(shè)于觀察窗支架延伸部位的導(dǎo)軌，以及至少兩個(gè)帶不同焦距鏡頭且平行于觀察窗設(shè)置的攝像頭，所述導(dǎo)軌上設(shè)置可往復(fù)運(yùn)動(dòng)的滑塊，所述滑塊通過固定支架與所述攝像頭相連接，所述導(dǎo)軌上還設(shè)置用于驅(qū)動(dòng)滑塊往復(fù)運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與控制器連接。通過平行于觀察窗設(shè)置至少兩個(gè)帶不同焦距鏡頭的攝像頭，滿足了不同工藝階段的成像需求；通過控制器控制傳動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作，進(jìn)一步控制滑塊在導(dǎo)軌上往復(fù)運(yùn)動(dòng)，通過采用固定支架將滑塊與攝像頭連接，進(jìn)而滑塊的往復(fù)運(yùn)動(dòng)驅(qū)使了攝像頭有選擇的往復(fù)移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了不同焦距攝像頭根據(jù)需要自動(dòng)切換工作。
文檔編號(hào)C30B15/26GK202809000SQ20122041319
公開日2013年3月20日 申請(qǐng)日期2012年8月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月20日
發(fā)明者惠夢(mèng)君, 于永貴, 徐向眾, 徐瑞豐, 楊勝建 申請(qǐng)人:無錫力匯光電科技有限公司