專利名稱：單電機寬調(diào)速范圍的坩堝桿運行調(diào)速系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于運動控制技術(shù)領(lǐng)域，涉及晶體生長過程中坩堝桿運行的調(diào)速系統(tǒng)，尤其是涉及一種單電機寬調(diào)速范圍的坩堝桿運行調(diào)速系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
坩堝下降法是一種常用的晶體生長方法，將用于晶體生長用的材料裝在圓柱型的坩堝中，緩慢地下降，并通過一個具有一定溫度梯度的加熱爐，爐溫控制在略高于材料的熔點附近，在通過加熱區(qū)域時，坩堝中的材料被熔融，當坩堝持續(xù)下降時，坩堝底部的溫度先下降到熔點以下，并開始結(jié)晶，晶體隨坩堝下降而持續(xù)長大。在此種晶體生長方法中，坩堝桿是用來推動坩堝上下運動的，晶體的生長工藝要求坩堝桿運行速度低且平穩(wěn)均勻。同時為了提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，又要求在進行裝爐、出爐、檢修過程中，坩堝桿能以相對較快的速度移動。現(xiàn)有技術(shù)中多采用單臺步進電機推動坩堝桿運動，該機構(gòu)具有雙速功能， 但速度范圍窄，只有慢速0. 2mm/h 5. 6mm/h，快速0. 2cm/min 4. 7cm/min的調(diào)速范圍，而且步進電機在低速運行時，存在著運行不平穩(wěn)、不流暢、不連續(xù)的缺點；而采用雙電機實現(xiàn)該功能，機械機構(gòu)復雜且加工制造成本大。

實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、設計合理、調(diào)速范圍寬、制造成本低、使用效果好的單電機寬調(diào)速范圍的坩堝桿運行調(diào)速系統(tǒng)。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的技術(shù)方案是一種單電機寬調(diào)速范圍的坩堝桿運行調(diào)速系統(tǒng)，其特征在于包括基座，所述基座的頂端設置有坩堝桿運行裝置、與坩堝桿運行裝置連接的動力及調(diào)速系統(tǒng)、以及與坩堝桿運行裝置和動力及調(diào)速系統(tǒng)連接的運行及調(diào)速控制系統(tǒng)；所述坩堝桿運行裝置包括底端與基座連接的立柱、固定連接在立柱側(cè)壁上的滾珠直線導軌、轉(zhuǎn)動連接在立柱上且與滾珠直線導軌平行的滾珠絲桿、套接在滾珠絲桿上的滾珠絲母、與滾珠絲母和滾珠直線導軌連接且隨滾珠絲母一起在滾珠絲桿上沿滾珠直線導軌上下運行的滑塊、以及與滑塊連接且隨滑塊一起運行的坩堝桿；所述滾珠絲桿的下部連接有用于連接坩堝桿運行裝置與動力及調(diào)速系統(tǒng)的同步皮帶輪一；所述動力及調(diào)速系統(tǒng)包括直流測速力矩機組和與直流測速力矩機組相接并安裝在調(diào)速系統(tǒng)安裝箱內(nèi)的調(diào)速裝置，所述調(diào)速裝置包括與直流測速力矩機組連接的電磁離合器一和電磁離合器二、通過電磁離合器一與直流測速力矩機組連接的諧波減速器、以及與諧波減速器連接或者通過電磁離合器二與直流測速力矩機組連接的同步皮帶輪二 ；所述動力及調(diào)速系統(tǒng)通過同步皮帶輪一、同步皮帶輪二和跨接在皮帶輪一與皮帶輪二的同步齒形帶與坩堝桿運行裝置連接并驅(qū)動坩堝運行裝置運行；所述運行及調(diào)速控制系統(tǒng)包括與直流測速力矩機組連接的運行驅(qū)動及調(diào)速電路、
4以及與電磁離合器一和電磁離合器二連接的快慢速轉(zhuǎn)換電路；所述運行驅(qū)動及調(diào)速電路由型號為12A8的PWM直流伺服驅(qū)動器、伺服驅(qū)動器電源、方向轉(zhuǎn)換開關(guān)SB1、調(diào)速電位器R1、 快速速度校準電位器R2、慢速速度校準電位器R3、速度顯示表V和具有四組觸點的電磁繼電器K中的兩組觸點構(gòu)成，所述電磁繼電器K的四組觸點分別為常開觸點Kl-I和常閉觸點K1-2、常開觸點K2-1和常閉觸點K2-2、常開觸點K3-1和常閉觸點K 3_2、以及常開觸點 K4-1和常閉觸點K4-2;所述伺服驅(qū)動器電源的正輸出端與PWM直流伺服驅(qū)動器的功率接口引腳5相接，所述伺服驅(qū)動器電源的負輸出端與PWM直流伺服驅(qū)動器的功率接口引腳4相接，所述PWM直流伺服驅(qū)動器的信號接口引腳6、信號接口引腳7、功率接口引腳1和功率接口引腳2分別對應與直流測速力矩機組的測速發(fā)電機負輸入端、測速發(fā)電機正輸入端、電機負輸入端和電機正輸入端相接，所述PWM直流伺服驅(qū)動器的信號接口引腳1和信號接口引腳3分別對應與方向轉(zhuǎn)換開關(guān)SBl的常開觸點的一端和常閉觸點的一端相接，所述方向轉(zhuǎn)換開關(guān)SBl的常開觸點的另一端和常閉觸點的另一端均與調(diào)速電位器Rl的一個固定端相接，所述PWM直流伺服驅(qū)動器的信號接口引腳5與調(diào)速電位器Rl的滑動端、電磁繼電器 K的常開觸點Kl-I的一端和電磁繼電器K的常閉觸點K1-2的一端相接，所述電磁繼電器K 的常開觸點Kl-I的另一端和電磁繼電器K的常閉觸點K1-2的另一端分別與快速速度校準電位器R2的一個固定端和慢速速度校準電位器R3的一個固定端相接，所述快速速度校準電位器R2的另一個固定端和慢速速度校準電位器R3的另一個固定端分別與電磁繼電器K 的常開觸點K2-1的一端和電磁繼電器K的常閉觸點K2-2的一端相接，電磁繼電器K的常開觸點K2-1的另一端和電磁繼電器K的常閉觸點K2-2的另一端均與速度顯示表V的輸入端相接，所述快速速度校準電位器R2的滑動端、慢速速度校準電位器R3的滑動端和速度顯示表V的輸出端均與PWM直流伺服驅(qū)動器的信號接口引腳2和調(diào)速電位器Rl的另一個固定端相接；所述快慢速轉(zhuǎn)換電路由電磁離合器電源、快慢速轉(zhuǎn)換開關(guān)SB2、以及具有四組觸點的電磁繼電器K中的一組觸點構(gòu)成，所述快慢速轉(zhuǎn)換開關(guān)SB2與電磁繼電器K的線圈串聯(lián)后并聯(lián)在電磁離合器電源的兩端，所述電磁繼電器K的常開觸點K3-1串聯(lián)在電磁離合器電源給電磁離合器一供電的供電回路中，所述電磁繼電器K的常閉觸點K3-2串聯(lián)在電磁離合器電源給電磁離合器二供電的供電回路中。上述的單電機寬調(diào)速范圍的坩堝桿運行調(diào)速系統(tǒng)，其特征在于所述電磁離合器一通過安裝在直流測速力矩機組輸出軸上的齒輪一和安裝在電磁離合器一輸入軸上且與齒輪一嚙合的齒輪二與直流測速力矩機組連接，所述電磁離合器二通過安裝在直流測速力矩機組輸出軸上的齒輪一和安裝在電磁離合器二輸入軸上且與齒輪一嚙合的齒輪三與直流測速力矩機組連接，所述諧波減速器過鍵連接在電磁離合器一的輸出軸上，所述同步皮帶輪二通過安裝在調(diào)速系統(tǒng)安裝箱上的傳動軸、安裝在傳動軸上的齒輪四和安裝在諧波減速器輸出軸上且與齒輪四嚙合的齒輪五與諧波減速器連接，或者所述同步皮帶輪二通過安裝在調(diào)速系統(tǒng)安裝箱上的傳動軸、安裝在傳動軸上的齒輪四和安裝在電磁離合器二輸出軸上的齒輪六與電磁離合器二連接。上述的單電機寬調(diào)速范圍的坩堝桿運行調(diào)速系統(tǒng)，其特征在于所述伺服驅(qū)動器電源為輸出電壓為36V的直流電源。上述的單電機寬調(diào)速范圍的坩堝桿運行調(diào)速系統(tǒng)，其特征在于所述電磁離合器電源為輸出電壓為24V的直流電源。[0011]本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點1、本實用新型選用PWM直流伺服驅(qū)動器驅(qū)動直流測速力矩機組運行，直流測速力矩機組經(jīng)過電磁離合器一、諧波減速器、同步齒形帶和同步皮帶輪的傳動，帶動滾珠絲杠運動，使坩堝桿能在低速寬調(diào)速范圍內(nèi)上下移動；或者直流測速力矩機組經(jīng)過電磁離合器二、 同步齒形帶和同步皮帶輪的傳動，帶動滾珠絲杠運動，使坩堝桿能在高速寬調(diào)速范圍內(nèi)上下移動；結(jié)構(gòu)簡單，設計合理，制造成本低。2、本實用新型的調(diào)速范圍寬，坩堝桿快速時能以0. 2cm/min lOcm/min的運動速度上下運動，慢速時能以0. 2mm/h 10mm/h的運動速度上下運動。3、本實用新型中采用PWM直流伺服驅(qū)動器驅(qū)動直流測速力矩機組在低速運行狀態(tài)下運行時，輸出力矩特性突出，運行平穩(wěn)均勻，坩堝桿上下移動均勻、無爬行，有利于晶體的生長。4、本實用新型通過對兩個電磁離合器的吸合與斷開控制，來實現(xiàn)直流測速力矩機組與諧波減速器的斷開與連接，達到實現(xiàn)快慢速轉(zhuǎn)換及寬范圍調(diào)速的目的，使用操作便捷。綜上所述，本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，設計合理，調(diào)速范圍寬，制造成本低，不僅保證了晶體生長過程中坩堝桿運行過程所要求的平穩(wěn)、可靠、無爬行的特性，即以0. 2mm/h 10mm/h的速度進行晶體生長；同時又保證了在裝爐、出爐及維修過程中，坩堝桿能以0. 2 10cm/min的較快速度移動；相比現(xiàn)有技術(shù)步進調(diào)速系統(tǒng)中的慢速0. 2mm/h 5. 6mm/h,快速 0. 2mm/h 4. 7cm/min的調(diào)速范圍，有了大幅度的提高；同時克服了步進電機低速運行時， 運行不平穩(wěn)、不流暢、不連續(xù)的缺點，使用操作便捷，使用效果好，便于推廣使用。下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術(shù)方案做進一步的詳細描述。

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實用新型運行驅(qū)動及調(diào)速電路的電路原理圖。圖3為本實用新型快慢速轉(zhuǎn)換電路的電路原理圖。附圖標記說明1-基座；2-立柱；3-滾珠絲桿；[0023]4-滾珠絲母；5-滑塊；6-坩堝桿；[0024]7-滾珠直線導軌；8-直流測速力矩機組；9-調(diào)速系統(tǒng)安裝箱；[0025]10-電磁離合器-；11-電磁離合器二；12-諧波減速器；[0026]13-1-同步皮帶輪一；13-2-同步皮帶輪二 ；13-3-同步齒形帶；[0027]14-1-運行驅(qū)動及調(diào)速14-2-快慢速轉(zhuǎn)換電15-伺服驅(qū)動器電源[0028]電路；路；[0029]16-電磁離合器電源；17-1-齒輪一；17-2-齒輪二 ；[0030]17-3-齒輪三；17-4-齒輪四；17-5-齒輪五；[0031]17-6-齒輪六；18-傳動軸。
具體實施方式如圖1、圖2和圖3所示，本實用新型所述的單電機寬調(diào)速范圍的坩堝桿運行調(diào)速系統(tǒng)，包括基座1，所述基座1的頂端設置有坩堝桿運行裝置、與坩堝桿運行裝置連接的動力及調(diào)速系統(tǒng)、以及與坩堝桿運行裝置和動力及調(diào)速系統(tǒng)連接的運行及調(diào)速控制系統(tǒng)；所述坩堝桿運行裝置包括底端與基座1連接的立柱2、固定連接在立柱2側(cè)壁上的滾珠直線導軌7、轉(zhuǎn)動連接在立柱2上且與滾珠直線導軌7平行的滾珠絲桿3、套接在滾珠絲桿3上的滾珠絲母4、與滾珠絲母4和滾珠直線導軌7連接且隨滾珠絲母4 一起在滾珠絲桿3上沿滾珠直線導軌7上下運行的滑塊5、以及與滑塊5連接且隨滑塊5 —起運行的坩堝桿6 ；所述滾珠絲桿3的下部連接有用于連接坩堝桿運行裝置與動力及調(diào)速系統(tǒng)的同步皮帶輪一 13-1 ；所述動力及調(diào)速系統(tǒng)包括直流測速力矩機組8和與直流測速力矩機組8相接并安裝在調(diào)速系統(tǒng)安裝箱9內(nèi)的調(diào)速裝置，所述調(diào)速裝置包括與直流測速力矩機組8連接的電磁離合器一 10和電磁離合器二 11、通過電磁離合器一 10與直流測速力矩機組8連接的諧波減速器12、以及與諧波減速器12連接或者通過電磁離合器二 11與直流測速力矩機組 8連接的同步皮帶輪二 13-2 ；所述動力及調(diào)速系統(tǒng)通過同步皮帶輪一 13-1、同步皮帶輪二 13-2和跨接在皮帶輪一 13-1與皮帶輪二 13-2上的同步齒形帶13_3與坩堝桿運行裝置連接并驅(qū)動坩堝運行裝置運行；所述運行及調(diào)速控制系統(tǒng)包括與直流測速力矩機組8連接的運行驅(qū)動及調(diào)速電路14-1、以及與電磁離合器一 10和電磁離合器二 11連接的快慢速轉(zhuǎn)換電路14-2 ；所述運行驅(qū)動及調(diào)速電路14-1由型號為12A8的PWM直流伺服驅(qū)動器、伺服驅(qū)動器電源15、方向轉(zhuǎn)換開關(guān)SB1、調(diào)速電位器R1、快速速度校準電位器R2、慢速速度校準電位器R3、速度顯示表V 和具有四組觸點的電磁繼電器K中的兩組觸點構(gòu)成，所述電磁繼電器K的四組觸點分別為常開觸點Kl-I和常閉觸點K1-2、常開觸點K2-1和常閉觸點K2-2、常開觸點K3-1和常閉觸點K3-2、以及常開觸點K4-1和常閉觸點K4-2 ；所述伺服驅(qū)動器電源15的正輸出端與PWM 直流伺服驅(qū)動器的功率接口引腳5相接，所述伺服驅(qū)動器電源15的負輸出端與PWM直流伺服驅(qū)動器的功率接口引腳4相接，所述PWM直流伺服驅(qū)動器的信號接口引腳6、信號接口弓丨腳7、功率接口引腳1和功率接口引腳2分別對應與直流測速力矩機組8的測速發(fā)電機負輸入端、測速發(fā)電機正輸入端、電機負輸入端和電機正輸入端相接，所述PWM直流伺服驅(qū)動器的信號接口引腳1和信號接口引腳3分別對應與方向轉(zhuǎn)換開關(guān)SBl的常開觸點的一端和常閉觸點的一端相接，所述方向轉(zhuǎn)換開關(guān)SBl的常開觸點的另一端和常閉觸點的另一端均與調(diào)速電位器Rl的一個固定端相接，所述PWM直流伺服驅(qū)動器的信號接口引腳5與調(diào)速電位器Rl的滑動端、電磁繼電器K的常開觸點Kl-I的一端和電磁繼電器K的常閉觸點K1-2 的一端相接，所述電磁繼電器K的常開觸點Kl-I的另一端和電磁繼電器K的常閉觸點K1-2 的另一端分別與快速速度校準電位器R2的一個固定端和慢速速度校準電位器R3的一個固定端相接，所述快速速度校準電位器R2的另一個固定端和慢速速度校準電位器R3的另一個固定端分別與電磁繼電器K的常開觸點K2-1的一端和電磁繼電器K的常閉觸點K2-2的一端相接，電磁繼電器K的常開觸點K2-1的另一端和電磁繼電器K的常閉觸點K2-2的另一端均與速度顯示表V的輸入端相接，所述快速速度校準電位器R2的滑動端、慢速速度校準電位器R3的滑動端和速度顯示表V的輸出端均與PWM直流伺服驅(qū)動器的信號接口引腳 2和調(diào)速電位器Rl的另一個固定端相接；所述快慢速轉(zhuǎn)換電路14-2由電磁離合器電源16、 快慢速轉(zhuǎn)換開關(guān)SB2、以及具有四組觸點的電磁繼電器K中的一組觸點構(gòu)成，所述快慢速轉(zhuǎn)換開關(guān)SB2與電磁繼電器K的線圈串聯(lián)后并聯(lián)在電磁離合器電源16的兩端，所述電磁繼電器K的常開觸點K3-1串聯(lián)在電磁離合器電源16給電磁離合器一 10供電的供電回路中，所述電磁繼電器K的常閉觸點K3-2串聯(lián)在電磁離合器電源16給電磁離合器二 11供電的供電回路中。如圖1、圖2和圖3所示，本實施例中，所述電磁離合器一 10通過安裝在直流測速力矩機組8輸出軸上的齒輪一 17-1和安裝在電磁離合器一 10輸入軸上且與齒輪一 17-1 嚙合的齒輪二 17-2與直流測速力矩機組8連接，所述電磁離合器二 11通過安裝在直流測速力矩機組8輸出軸上的齒輪一 17-1和安裝在電磁離合器二 11輸入軸上且與齒輪一 17-1 嚙合的齒輪三17-3與直流測速力矩機組8連接，所述諧波減速器12通過鍵連接在電磁離合器一 10的輸出軸上，所述同步皮帶輪二 13-2通過安裝在調(diào)速系統(tǒng)安裝箱9上的傳動軸 18、安裝在傳動軸18上的齒輪17-4和安裝在諧波減速器12輸出軸上且與齒輪17_4嚙合的齒輪五17-5與諧波減速器12連接，或者所述同步皮帶輪二 13-2通過安裝在調(diào)速系統(tǒng)安裝箱9上的傳動軸18、安裝在傳動軸18上的齒輪17-4和安裝在電磁離合器二 11輸出軸上的齒輪六17-6與電磁離合器二 11連接。所述伺服驅(qū)動器電源15為輸出電壓為36V的直流電源。所述電磁離合器電源16為輸出電壓為24V的直流電源。坩堝桿運行時，應用該單電機寬調(diào)速范圍的坩堝桿運行調(diào)速系統(tǒng)的操作步驟如下步驟一、使用前，對速度顯示表V進行校準，使坩堝桿6在快速運行和慢速運行時， 速度顯示表V上顯示的速度與坩堝桿實際運行的速度相等，其具體過程如下101、按快慢速轉(zhuǎn)換開關(guān)SB2，使其處在彈起狀態(tài)，電磁繼電器K的常開觸點K3_l處在斷開狀態(tài)，電磁繼電器K的常閉觸點Κ3-2處在閉合狀態(tài)，電磁離合器一 10的供電回路斷開，電磁離合器二 11的供電回路接通，直流測速力矩機組8通過電磁離合器二 11帶動同步皮帶輪二 13-2轉(zhuǎn)動，同步皮帶輪二 13-2通過同步齒形帶13-3帶動同步皮帶輪一 13_1和滾珠絲桿3旋轉(zhuǎn)，滾珠絲桿3上的滾珠絲母4帶動滑塊5和坩堝桿6在滾珠絲桿3上快速沿滾珠直線導軌7向上或向下運行；102、調(diào)節(jié)PWM直流伺服驅(qū)動器12Α8上的電流限制電位器，使PWM直流伺服驅(qū)動器 12Α8所輸出的最大電流為8Α;103、調(diào)節(jié)調(diào)速電位器Rl的阻值為最大；104、調(diào)節(jié)PWM直流伺服驅(qū)動器12Α8上的參考增益電位器，用光柵尺測量坩堝桿6 的移動距離，使之一分鐘移動距離為IOcm ；105、通過調(diào)節(jié)快速速度校準電位器R2對速度顯示表V進行校準，使速度顯示表V 上顯示為10cm/min ；106、按快慢速轉(zhuǎn)換開關(guān)SB2，使其處在按下狀態(tài)，電磁繼電器K的常開觸點K3_l處在閉合狀態(tài)，電磁繼電器K的常閉觸點Κ3-2處在斷開狀態(tài)，電磁離合器一 10的供電回路接通，電磁離合器二 11的供電回路斷開，直流測速力矩機組8通過電磁離合器一 10和諧波減速器12帶動同步皮帶輪13-2轉(zhuǎn)動，同步皮帶輪二 13-2通過同步齒形帶13_3帶動同步皮帶輪一 13_1和滾珠絲桿3旋轉(zhuǎn)，滾珠絲桿3上的滾珠絲母4帶動滑塊5和坩堝桿6在滾珠絲桿3上慢速沿滾珠直線導軌7向上或向下運行；
8[0046]107、調(diào)節(jié)調(diào)速電位器Rl的阻值為~ |尺，其中，R為調(diào)速電位器Rl的最大阻值；108、用光柵尺測量坩堝桿6 —小時的移動距離，計算出坩堝桿6的移動速度；109、通過調(diào)節(jié)慢速速度校準電位器R3對速度顯示表V進行校準，使速度顯示表V 上顯示的速度與步驟108中所計算出的坩堝桿6的移動速度相同；110、調(diào)節(jié)調(diào)速電位器Rl，使速度顯示表V上顯示的速度為0. 2mm/h ；111、再次用光柵尺測量坩堝桿6 —小時的移動距離，并通過調(diào)節(jié)慢速速度校準電位器R3對速度顯示表V進行重新校準，使速度顯示表V上穩(wěn)定顯示為0. 2mm/h ；112、根據(jù)坩堝桿6的實際運行狀態(tài)，調(diào)整PWM直流伺服驅(qū)動器12A8上的環(huán)路增益，使坩堝桿6平穩(wěn)均勻地運行；步驟二、裝爐階段，裝好生產(chǎn)原料后，調(diào)節(jié)所述運行及調(diào)速控制系統(tǒng)，使坩堝桿6 以實際所需要的快速運行速度在滾珠絲桿3上沿滾珠直線導軌7向上運行，其具體過程如下201、按方向轉(zhuǎn)換開關(guān)SB1，使其處在按下狀態(tài)，PWM直流伺服驅(qū)動器12A8驅(qū)動直流測速力矩機組8逆時針轉(zhuǎn)動；202、按快慢速轉(zhuǎn)換開關(guān)SB2，使其處在彈起狀態(tài)，電磁繼電器K的常開觸點K3_l處在斷開狀態(tài)，電磁繼電器K的常閉觸點Κ3-2處在閉合狀態(tài)，電磁離合器一 10的供電回路斷開，電磁離合器二 11的供電回路接通，直流測速力矩機組8通過電磁離合器二 11帶動同步皮帶輪二 13-2轉(zhuǎn)動，同步皮帶輪二 13-2通過同步齒形帶13-3帶動同步皮帶輪一 13_1和滾珠絲桿3旋轉(zhuǎn)，滾珠絲桿3上的滾珠絲母4帶動滑塊5和坩堝桿6在滾珠絲桿3上快速沿滾珠直線導軌7向上運行；203、調(diào)節(jié)調(diào)速電位器Rl，觀察速度顯示表V上所顯示的速度，當速度顯示表V上所顯示的速度為坩堝桿6實際所需要的快速運行速度時，停止調(diào)節(jié)調(diào)速電位器R1，坩堝桿6在滾珠絲桿3上以實際所需要的快速運行速度在滾珠絲桿3上沿滾珠直線導軌7向上運行；步驟三、晶體正常生長階段，調(diào)節(jié)所述運行及調(diào)速控制系統(tǒng)，使坩堝桿6以實際所需要的慢速運行速度在滾珠絲桿3上沿滾珠直線導軌7向下運行，其具體過程如下301、按方向轉(zhuǎn)換開關(guān)SB1，使其處在彈起狀態(tài)，PWM直流伺服驅(qū)動器12Α8驅(qū)動直流測速力矩機組8順時針轉(zhuǎn)動；302、按快慢速轉(zhuǎn)換開關(guān)SB2，使其處在按下狀態(tài)，電磁繼電器K的常開觸點K3_l處在閉合狀態(tài)，電磁繼電器K的常閉觸點Κ3-2處在斷開狀態(tài)，電磁離合器一 10的供電回路接通，電磁離合器二 11的供電回路斷開，直流測速力矩機組8通過電磁離合器一 10和諧波減速器12帶動同步皮帶輪二 13-2轉(zhuǎn)動，同步皮帶輪二 13-2通過同步齒形帶13-3帶動同步皮帶輪一 13-1和滾珠絲桿3旋轉(zhuǎn)，滾珠絲桿3上的滾珠絲母4帶動滑塊5和坩堝桿6在滾珠絲桿3上慢速沿滾珠直線導軌7向下運行；303、調(diào)節(jié)調(diào)速電位器Rl，觀察速度顯示表V上所顯示的速度，當速度顯示表V上所顯示的速度為實際所需要的坩堝桿6慢速運行速度時，停止調(diào)節(jié)調(diào)速電位器Rl，坩堝桿6在滾珠絲桿3上以實際所需要的慢速運行速度在滾珠絲桿3上沿滾珠直線導軌7向下運行；步驟四、出爐階段，按照步驟201 步驟203調(diào)節(jié)所述運行及調(diào)速控制系統(tǒng)，使坩
9堝桿6以實際所需要的快速運行速度在滾珠絲桿3上沿滾珠直線導軌7向上運行，運行到合適位置后，取出生長好的晶體。其中，步驟101、步驟202和步驟四中坩堝桿6快速運行的速度和步驟203中坩堝桿6實際所需要的快速運行速度均為0. 2cm/min lOcm/min，步驟106和步驟302中坩堝桿6慢速運行的速度和步驟303中坩堝桿6實際所需要的慢速運行速度均為0. 2mm/h 10mm/ho以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例，并非對本實用新型作任何限制，凡是根據(jù)本實用新型技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本實用新型技術(shù)方案的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1. 一種單電機寬調(diào)速范圍的坩堝桿運行調(diào)速系統(tǒng)，其特征在于包括基座(1)，所述基座(1)的頂端設置有坩堝桿運行裝置、與坩堝桿運行裝置連接的動力及調(diào)速系統(tǒng)、以及與坩堝桿運行裝置和動力及調(diào)速系統(tǒng)連接的運行及調(diào)速控制系統(tǒng)；所述坩堝桿運行裝置包括底端與基座(1)連接的立柱O)、固定連接在立柱( 側(cè)壁上的滾珠直線導軌(7)、轉(zhuǎn)動連接在立柱( 上且與滾珠直線導軌(7)平行的滾珠絲桿(3)、 套接在滾珠絲桿( 上的滾珠絲母(4)、與滾珠絲母(4)和滾珠直線導軌(7)連接且隨滾珠絲母⑷一起在滾珠絲桿⑶上沿滾珠直線導軌(7)上下運行的滑塊(5)、以及與滑塊(5) 連接且隨滑塊( 一起運行的坩堝桿(6)；所述滾珠絲桿(3)的下部連接有用于連接坩堝桿運行裝置與動力及調(diào)速系統(tǒng)的同步皮帶輪一(13-1)；所述動力及調(diào)速系統(tǒng)包括直流測速力矩機組(8)和與直流測速力矩機組(8)相接并安裝在調(diào)速系統(tǒng)安裝箱(9)內(nèi)的調(diào)速裝置，所述調(diào)速裝置包括與直流測速力矩機組(8)連接的電磁離合器一(10)和電磁離合器二(11)、通過電磁離合器一(10)與直流測速力矩機組 (8)連接的諧波減速器(12)、以及與諧波減速器(1 連接或者通過電磁離合器二(11)與直流測速力矩機組(8)連接的同步皮帶輪二(13- ；所述動力及調(diào)速系統(tǒng)通過同步皮帶輪一(13-1)、同步皮帶輪二(13- 和跨接在皮帶輪一(13-1)與皮帶輪二(13- 上的同步齒形帶(13-3)與坩堝桿運行裝置連接并驅(qū)動坩堝運行裝置運行；所述運行及調(diào)速控制系統(tǒng)包括與直流測速力矩機組(8)連接的運行驅(qū)動及調(diào)速電路 (14-1)、以及與電磁離合器一(10)和電磁離合器二(11)連接的快慢速轉(zhuǎn)換電路(14-2)； 所述運行驅(qū)動及調(diào)速電路(14-1)由型號為12A8的PWM直流伺服驅(qū)動器、伺服驅(qū)動器電源 (15)、方向轉(zhuǎn)換開關(guān)SB1、調(diào)速電位器R1、快速速度校準電位器R2、慢速速度校準電位器R3、 速度顯示表V和具有四組觸點的電磁繼電器K中的兩組觸點構(gòu)成，所述電磁繼電器K的四組觸點分別為常開觸點Kl-I和常閉觸點K1-2、常開觸點K2-1和常閉觸點K2-2、常開觸點 K3-1和常閉觸點K3-2、以及常開觸點K4-1和常閉觸點K4-2 ；所述伺服驅(qū)動器電源(15)的正輸出端與PWM直流伺服驅(qū)動器的功率接口引腳5相接，所述伺服驅(qū)動器電源(15)的負輸出端與PWM直流伺服驅(qū)動器的功率接口引腳4相接，所述PWM直流伺服驅(qū)動器的信號接口引腳6、信號接口引腳7、功率接口引腳1和功率接口引腳2分別對應與直流測速力矩機組 (8)的測速發(fā)電機負輸入端、測速發(fā)電機正輸入端、電機負輸入端和電機正輸入端相接，所述PWM直流伺服驅(qū)動器的信號接口引腳1和信號接口引腳3分別對應與方向轉(zhuǎn)換開關(guān)SBl 的常開觸點的一端和常閉觸點的一端相接，所述方向轉(zhuǎn)換開關(guān)SBl的常開觸點的另一端和常閉觸點的另一端均與調(diào)速電位器Rl的一個固定端相接，所述PWM直流伺服驅(qū)動器的信號接口引腳5與調(diào)速電位器Rl的滑動端、電磁繼電器K的常開觸點Kl-I的一端和電磁繼電器 K的常閉觸點K1-2的一端相接，所述電磁繼電器K的常開觸點Kl-I的另一端和電磁繼電器 K的常閉觸點K1-2的另一端分別與快速速度校準電位器R2的一個固定端和慢速速度校準電位器R3的一個固定端相接，所述快速速度校準電位器R2的另一個固定端和慢速速度校準電位器R3的另一個固定端分別與電磁繼電器K的常開觸點K2-1的一端和電磁繼電器K 的常閉觸點K2-2的一端相接，電磁繼電器K的常開觸點K2-1的另一端和電磁繼電器K的常閉觸點K2-2的另一端均與速度顯示表V的輸入端相接，所述快速速度校準電位器R2的滑動端、慢速速度校準電位器R3的滑動端和速度顯示表V的輸出端均與PWM直流伺服驅(qū)動器的信號接口引腳2和調(diào)速電位器Rl的另一個固定端相接；所述快慢速轉(zhuǎn)換電路(14-2)由電磁離合器電源(16)、快慢速轉(zhuǎn)換開關(guān)SB2、以及具有四組觸點的電磁繼電器K中的一組觸點構(gòu)成，所述快慢速轉(zhuǎn)換開關(guān)SB2與電磁繼電器K的線圈串聯(lián)后并聯(lián)在電磁離合器電源 (16)的兩端，所述電磁繼電器K的常開觸點K3-1串聯(lián)在電磁離合器電源(16)給電磁離合器一(10)供電的供電回路中，所述電磁繼電器K的常閉觸點K3-2串聯(lián)在電磁離合器電源 (16)給電磁離合器二(11)供電的供電回路中。
2.按照權(quán)利要求1所述的單電機寬調(diào)速范圍的坩堝桿運行調(diào)速系統(tǒng)，其特征在于所述電磁離合器一(10)通過安裝在直流測速力矩機組(8)輸出軸上的齒輪一(17-1)和安裝在電磁離合器一(10)輸入軸上且與齒輪一(17-1)嚙合的齒輪二(17- 與直流測速力矩機組(8)連接，所述電磁離合器二(11)通過安裝在直流測速力矩機組(8)輸出軸上的齒輪一 (17-1)和安裝在電磁離合器二(11)輸入軸上且與齒輪一(17-1)嚙合的齒輪三(17-3) 與直流測速力矩機組( 連接，所述諧波減速器(1 通過鍵連接在電磁離合器一(10)的輸出軸上，所述同步皮帶輪二(13- 通過安裝在調(diào)速系統(tǒng)安裝箱(9)上的傳動軸(18)、 安裝在傳動軸(18)上的齒輪四(17-4)和安裝在諧波減速器(1 輸出軸上且與齒輪四 (17-4)嚙合的齒輪五(17- 與諧波減速器(1 連接，或者所述同步皮帶輪二(13- 通過安裝在調(diào)速系統(tǒng)安裝箱(9)上的傳動軸(18)、安裝在傳動軸(18)上的齒輪四(17-4)和安裝在電磁離合器二(11)輸出軸上的齒輪六(17-6)與電磁離合器二(11)連接。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的單電機寬調(diào)速范圍的坩堝桿運行調(diào)速系統(tǒng)，其特征在于 所述伺服驅(qū)動器電源(15)為輸出電壓為36V的直流電源。
4.按照權(quán)利要求1或2所述的單電機寬調(diào)速范圍的坩堝桿運行調(diào)速系統(tǒng)，其特征在于 所述電磁離合器電源(16)為輸出電壓為24V的直流電源。
專利摘要本實用新型公開了一種單電機寬調(diào)速范圍的坩堝桿運行調(diào)速系統(tǒng)，包括基座，基座的頂端設置有坩堝桿運行裝置、與坩堝桿運行裝置連接的動力及調(diào)速系統(tǒng)、以及與坩堝桿運行裝置和動力及調(diào)速系統(tǒng)連接的運行及調(diào)速控制系統(tǒng)；坩堝桿運行裝置包括立柱、滾珠絲桿、滾珠絲母、滑塊、坩堝桿和皮帶輪一；動力及調(diào)速系統(tǒng)包括直流測速力矩機組和調(diào)速裝置，調(diào)速裝置包括電磁離合器一、電磁離合器二、諧波減速器和同步皮帶輪二；運行及調(diào)速控制系統(tǒng)包括運行驅(qū)動及調(diào)速電路和快慢速轉(zhuǎn)換電路，運行驅(qū)動及調(diào)速電路的核心為PWM直流伺服驅(qū)動器。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，設計合理，調(diào)速范圍寬，制造成本低，使用操作便捷，使用效果好，便于推廣使用。
文檔編號C30B11/00GK202072792SQ20112016477
公開日2011年12月14日 申請日期2011年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月23日
發(fā)明者王強, 胡輝 申請人:西安西光機械制造有限公司