CN102211362A - 三辊多线切割机 - Google Patents

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黄禹宁
刘宇宁
潘勇涛
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黄禹宁
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Abstract

本发明涉及一种切割晶片的三辊多线切割机,包括两根平行设置在切割室内的切割辊以及一根辅助切割辊,辅助切割辊设置在两根切割辊的对称中心或对称中心的上方,使得辅助切割辊两侧的切割线与两根切割辊轴心所在平面之间的夹角α在0°~30°范围内;所述工作台及其进给系统有两套,两套工作台及其进给系统对称设置,并且两套进给系统的直线导轨分别垂直于辅助切割辊两侧的切割线。本发明可同时切割两根多晶硅棒,切割质量稳定,且设备体积小、价格低、效率高,可以降低切割生产成本。

Description

三辊多线切割机
技术领域
[0001] 本发明涉及一种切割晶片的多线切割机,具体地说是一种三辊多线切割机。 背景技术
[0002] 目前,太阳能级硅片和LED用蓝宝石衬底片大规模采用多线切割机生产。图1所示为目前日本NTC MWM442DM机型的切割工作原理图,在两根平行设置的切割辊11、12上缠绕多道切割线3,工件21、22由工作台带动向下与切割辊11、12之间的调整运动的切割线3 接触被切割成片。这种结构可同时切割二根单晶硅棒,当切割二根多晶硅棒时,由于多晶硅的硬度比单晶硅略硬且不够均勻,切割时两根切割辊之间跨度L过大造成切割线弯曲变形和抖动现象使切割良率降低,如图2所示,生产成本升高,所以该方式侧重于切割单晶硅, 在使用上受到一定的局限。为了克服这一问题,图3所示为日本NTC PV800型多线切割机切割工作原理图。为了提高工作效率,通过将切割辊11、12长度Ll增加一倍,使得切割的晶棒2长度延长一倍,切割效率不变,但由于切割辊11、12长度增加后造成设备体积庞大, 并且设备价格昂贵、生产效率低,设备、人力、资源浪费大,造成生产成本升高。
发明内容
[0003] 本发明的目的是针对现有技术中存在的不足之处,提供一种具有设备体积小、加工成本低的三轴多线切割机,不仅切割效率高,可以同时切割两根多晶硅棒,而且切割质量好。
[0004] 为实现上述目的,本发明采用了以下技术方案:包括两根平行设置在切割室内的切割辊,以及设置在两根切割辊上方中间的工作台及其进给系统;切割室内还设置有一根辅助切割辊,所述辅助切割辊设置在两根切割辊的对称中心或对称中心的上方,使得辅助切割辊两侧的切割线与两根切割辊轴心所在平面之间的夹角α在0°〜30°范围内;所述工作台及其进给系统有两套,两套工作台及其进给系统对称设置,并且两套进给系统的直线导轨分别垂直于辅助切割辊两侧的切割线。
[0005] 由于辅助切割辊设置在两根切割辊中间,将两根切割辊之间的切割区域分隔成两个区间,每个切割区间可以独立地切割一根多晶硅棒,因而每个切割区间的切割跨度可以降至最小,可以有效解决切割线在切割过程中由于跨度大造成的切割线张力不稳定、弯曲和抖动现象。并且由于中间辅助切割辊的支撑作用,使晶棒在切割过程中受力合理、勻衡稳定,可以提高切割质量。
[0006] 夹角α过大,会导致切割线带砂量不足,影响切割品质,因此,上述夹角α在 0°〜15°范围内较好。
[0007] 由上述技术方案可知,本发明在不增加设备体积的基础上,通过设置辅助切割辊将切割区域分隔成两个区间,每个切割区间独立地切割一根多晶硅棒,每个切割区间的切割跨度可以降至最小,可以有效解决切割线在切割过程中由于跨度大造成的切割线张力不稳定、弯曲和抖动现象。并且由于中间辅助切割辊的支撑作用,使多晶硅棒在切割过程中受力合理、勻衡稳定,切割质量稳定,使此设备通用性强,且设备体积小、价格低、效率高,可以降低切割生产成本。
附图说明
[0008] 图1为现有多线切割机工作原理图;
[0009] 图2为图1所示多线切割机受力分析原理图;
[0010] 图3为另一方式多线切割机工作原理图;
[0011] 图4为本发明三辊多线切割机结构示意图:
[0012] 图5为图4的沿A-A线剖视图。
具体实施方式
[0013] 如图4、图5所示,两根切割辊11、12及辅助切割辊13分别平行架设在切割室71 中,两根切割辊11、12及辅助切割辊13表面开有供切割线通过的线槽(图4和5中未画出),辅助切割辊13设置在两根切割辊11、12的对称中心或对称中心的上方,对两根切割辊 11、12之间的切割线3进行支撑,使得辅助切割辊13两侧与两根切割辊11、12之间形成两个独立的切割区,辅助切割辊13两侧的切割线31、32与两根切割辊轴心所在平面14之间的夹角α在0°〜30°范围内,夹角α最好在0°〜15°范围内;两根切割辊11、12上方设有两套对称设置的工作台4、5及其进给系统,工作台4的进给系统由电机41、丝杆42、直线导轨43、滑块44及滑块支架46组成,电机41固定在箱体7上,丝杆42与电机41轴同轴固定,直线导轨43通过导轨支架47固定在箱体7上,滑块44固定在滑块支架46上,工作台固定在滑块支架46下方,滑块支架46上设有与丝杆42配合的螺母45,当电机41带动丝杆42转动时,螺母45沿丝杆42作上、下运动,使得滑块44沿直线导轨43运动,从而带动工作台5作进给运动。上述工作台4、5进给系统的两个直线导轨分别垂直于辅助切割辊13两侧的切割线31、32。工作台4、5下方分别固定有一个工件21、22。切割辊11下方的机箱中设有驱动电机9,通过皮带91与固定在切割辊11轴上的带轮传动连接。图4及图 5中的件号6为向切割室71内的切割线3表面喷切割砂浆的喷头。图5中件号111和131 分别为切割辊11和辅助切割辊13与机箱7连接的轴承座。
[0014] 图4右侧部分为切割线收放线系统8。切割线3由放线轮82放出,通过导轮系统 81进入切割室71,缠绕在切割辊11、12和辅助切割辊13的线槽里若干圈,之后导出切割室 71,通过导轮系统81回到收线轮83。
[0015] 由于辅助切割辊13两侧形成两个独立的切割区,每个切割区可以切割一根多晶棒,因而每个切割区的跨度可以缩减至最小,能够有效避免切割线在切割过程中由于跨度大造成的切割线张力不稳定、弯曲和抖动现象,而设备的体积并不增大。

Claims (2)

1.三辊多线切割机,包括两根平行设置在切割室(71)内的切割辊(11、12),以及设置在两根切割辊(11、12)上方中间的工作台及其进给系统;其特征是:切割室(71)内还设置有一根辅助切割辊(13),所述辅助切割辊(13)设置在两根切割辊(11、12)的对称中心或对称中心的上方,使得辅助切割辊(13)两侧的切割线(31、32)与两根切割辊(11、12)轴心所在平面(14)之间的夹角α在0°〜30°范围内;所述工作台及其进给系统有两套,两套工作台(4、5)及其进给系统对称设置,并且两套进给系统的直线导轨分别垂直于辅助切割辊 (13)两侧的切割线(31,32) 0
2.根据权利要求1所述的三辊多线切割机,其特征在于:辅助切割辊(13)两侧的切割线(31、32)与两根切割辊轴心所在平面(14)之间的夹角α在0°〜15°范围内。
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