CN102615722A - 具备断线感测单元的锭块切割用线锯装置及利用该装置的断线感测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具备感测单元的锭块切割用线锯装置及利用该装置的断线感测方法，本发明的具备断线感测单元的锭块切割用线锯装置，包括：至少两个主辊，供切割锭块而配置；线，经由向所述主辊供给线的线轴及从所述主辊回收线的绕线管之间，所述锭块切割用线锯装置具备感测所述线的断线与否的断线感测单元，其特征在于，所述断线感测单元设置为设定有识别所述线的断线与否的参考电压，且对所述线施加预先设定的设置电压并进行检测，在施加所述设置电压的状态下，驱动所述线锯装置并检测所施加的电压，若检测电压低于所述参考电压，则判断为所述线已断线。由此，可通过预先设定的参考电压感测线的断线，以提高线的断线感测的精确度，无需操作人员进行不必要的线锯装置的检测等，因此能够改善生产效率并提高作业效率，此外设置有使线轴及绕线管与用于使其旋转的各驱动电机彼此绝缘的绝缘部件，因此施加于线的电压不会影响到各驱动电机的驱动状态。

Description

具备断线感测单元的锭块切割用线锯装置及利用该装置的断线感测方法
技术领域
本发明涉及一种具备断线感测单元的锭块切割用线锯装置及利用该装置的断线感测方法，更为详细地涉及一种在断线时能够进行迅速的感测，以最大限度地减少线锯装置的构件及被切割的晶片的破损的具备断线感测单元的锭块切割用线锯装置及利用该装置的断线感测方法。
背景技术
一般来说，在锭块的成长(growth)工序结束之后，为了将锭块制成晶片，进行按单片单位切割锭块的切片工序。
这种切片工序有多种形式，其中典型的是线锯(Wire Saw)方式，即为在腔室内使钢琴线或高张力线高速往返移动，并在其上喷射淤浆(slurry)溶液，通过沾在线上的淤浆和单晶锭块之间的摩擦而进行切割的方式。
线锯方式可将锭块同时切割为多个晶片，从而能够提高单位时间的生产收率，因此目前被广泛地应用。
韩国专利第887494号公开一种采用线锯的锭块切割装置。其中公开：横梁，即为固定锭块的单元，所述锭块设置于在腔室内侧的两个辊轮上缠绕300～400圈的线的上方，所述横梁的底面供锭块附着；工作板，底面供所述横梁附着，侧面具有嵌合形状；锭块送料台，具备与工作板的嵌合形状配合的凹槽，供安装所述工作板的嵌合形状结构。
利用如上锭块切割装置将锭块切割成厚度非常薄的晶片，此时为了感测被卷曲的线有无发生断线，具备电压感测装置，该电压感测装置施加规定的电压，并检测所施加的电压。
即，通过所述电压感测装置对线施加规定电压，并在所施加的电压为0V时，判断为线已断线。
然而在线未被断线的状态下，施加于线的张力暂时减小，从而线与腔室内侧或其它构件接触的情况等，具有误检测率高等问题。
由此，在线的断线之外的情况下，在停止整体线锯装置驱动的状态下，需要由操作人员逐个地直接检查在哪个部分产生错误检测的问题。
发明内容
本发明是为了解决上述问题而提出的，其目的是提供一种具备断线感测单元的锭块切割用线锯装置及利用该装置的断线感测方法，所述装置和方法通过预先设定的参考电压感测线的断线与否，从而能够提高感测断线的精确度。
此外，本发明的另一目的是提供一种具备断线感测单元的锭块切割用线锯装置及利用该装置的断线感测方法，所述装置和方法随着断线感测精确度的提高，无需操作人员进行不必要的线锯装置的检测等，从而能够改善生产效率并提高作业效率。
此外，本发明的另一目的是提供一种具备断线感测单元的锭块切割用线锯装置及利用该装置的断线感测方法，该装置和方法设置有使线轴及绕线管和使之旋转的各驱动电机彼此绝缘的绝缘部件，从而施加于线的电压不会影响各驱动电机的驱动状态。
上述课题可通过本发明的以下方案来实现：一种具备断线感测单元的锭块切割用线锯装置，包括：至少两个主辊，供切割锭块而配置；线，经由向所述主辊供给线的线轴及从所述主辊回收线的绕线管之间，所述锭块切割用线锯装置具备感测所述线的断线与否的断线感测单元，其特征在于，所述断线感测单元设置为设定有识别所述线的断线与否的参考电压，且对所述线施加预先设定的设置电压并进行检测，在施加所述设置电压的状态下，驱动所述线锯装置并检测所施加的电压，若检测电压低于所述参考电压，则判断为所述线已断线。
此外，上述课题可通过本发明的以下方案来实现：一种具备断线感测单元的锭块切割用线锯装置，包括：至少两个主辊，供切割锭块而配置；线，经由向所述主辊供给线的线轴及从所述主辊回收线的绕线管之间，所述锭块切割用线锯装置具备感测所述线的断线与否的断线感测单元，其特征在于，所述断线感测单元包括：电源部，配置在所述线轴和所述绕线管之间，对所述线施加预先设定的设置电压；控制器，位于所述电源部和所述线轴之间或所述电源部和所述绕线管之间，预先设定有识别所述线的断线与否的参考电压，且检测所述线的电压，若检测电压低于所述参考电压，则判断为断线。
其中，所述控制器可在所述检测电压超过0V且低于所述参考电压时判断为所述线已断线。
此外，所述控制器可在所述检测电压为0V时，判断为所述线已断线且与所述线锯装置的规定部分接触。
此外，所述控制器可包括：检测所述线的电压的电压检测部；及将检测电压与所述参考电压比较以判断所述线的断线与否的对比判断部。
此外，所述电源部可包括：电源施加部件，设置在所述线轴和所述绕线管之间，对所述线施加电源；以及第一电阻件和第二电阻件，设置在所述电源施加部件的两侧。
此外，本发明的锭块切割用线锯装置可进一步包括：一对驱动电机，分别与所述线轴及所述绕线管结合；及绝缘部件，设置在各驱动电机和所述线轴或所述绕线管之间，使各驱动电机和所述线轴或所述绕线管之间彼此绝缘。
另外，利用所述具备断线感测单元的锭块切割用线锯装置的断线感测方法，可包括以下步骤：通过电源部对所述线施加预先设定的设置电压；通过控制器检测被施加的电压；及对由所述控制器检测的检测电压和预先设定的参考电压进行比较，若检测电压低于参考电压，则判断为所述线已断线。
根据本发明，提供一种具备断线感测单元的锭块切割用线锯装置及利用该装置的断线感测方法，所述装置及方法可通过预先设定的参考电压感测线的断线，从而提高线的断线感测的精确度。
而且，提供一种具备断线感测单元的锭块切割用线锯装置及利用该装置的断线感测方法，所述装置及方法随着断线感测精确度的提高，无需操作人员进行不必要的线锯装置的检测等，因此能够改善生产效率并提高作业效率。
此外，提供一种具备断线感测单元的锭块切割用线锯装置及利用该装置的断线感测方法，所述装置设置有使线轴及绕线管与用于使其旋转的各驱动电机彼此绝缘的绝缘部件，因此施加于线的电压不会影响到各驱动电机的驱动状态。
附图说明
图1是本发明的第一实施例的具备断线感测单元的锭块切割用线锯装置的示意图。
图2是图1中的电源部的详细结构图。
图3是图1中的控制器的详细结构图。
图4是图1中的耦合部的详细结构图。
图5是利用本发明的第一实施例的具备断线感测单元的锭块切割用线锯装置的断线感测方法的流程图。
符号说明
10：锭块           20：主辊            30：线
40：线轴(spool)    50：绕线管(bobbin)  60：驱动电机
70：断线感测单元   71：电源部          711：电源施加部件
712：第一电阻件    713：第二电阻件     72：控制器
721：电压检测部    722：对比判断部     73：耦合部
731：第一耦合器    732：第二耦合器     733：弯曲盘
734：第一绝缘部件  735：第二绝缘部件   736：螺栓
737：螺母
具体实施方式
进行说明之前需要说明的是，在多个实施例中，对于具有相同的结构的结构要素使用相同的符号，并在第一实施例中进行代表性的说明，在其他实施例中对与第一实施例不同的结构进行说明。
下面，参照附图详细说明本发明的第一实施例的具备断线感测单元的锭块切割用线锯装置。
图1是本发明的第一实施例的具备断线感测单元的锭块切割用线锯装置的示意图。
如图1所示，本发明的第一实施例的具备断线感测单元的锭块切割用线锯装置1包括以下结构而构成：锭块10，配置为从上部向下移动；至少两个主辊20，配置在锭块10的下部，外侧面缠绕有线30，用于切割锭块10；线轴40及绕线管50，设置为向两个主辊20供给及回收线30；以及断线感测单元70，用于感测经由各部分的线30的断线与否。
所述线30配置为从线轴40单向解开，并设置为经由多个辊轮配置结构(未图示)等而缠绕于主辊20的外侧，且经由多个辊轮配置结构(未图示)缠绕于绕线管50。
其中，所述线轴40和所述绕线管50设置为分别由同轴连接的驱动电机80单向旋转，各驱动电机60可通过将在后面描述的控制器72或另行设置的控制部控制。
所述主辊20设置为通过规定的驱动电机等旋转，且能够通过缠绕于外侧的线30切割向下移动的锭块10。
而且，在主辊20的上部可设置有在切割锭块10时喷洒淤浆(slurry)的喷嘴90。
所述断线感测单元70是本发明的核心，在线轴40和绕线管50之间包括电源部71、控制器72、耦合部73而设置，用于施加预先设定的设置电压，并检测被施加的电压而感测线的断线与否。
图2是图1中的电源部的详细结构图。如图2所示，所述电源部71包括：配置在线轴40和绕线管50之间的电源施加部件711；以及与所述电源施加部件711的两侧连接的第一电阻件712和第二电阻件713，所述电源部71可对线30施加预先设定的设置电压。
为了使通过所述电源部70产生的电压施加于线锯装置，在线轴40和绕线管50的一侧设置有传导部件a而与所述电源部70电连接，从而通过所述传导部件a，电压从电源部71经由线轴40及绕线管50传递到线30。
所述电源施加部件711设置为产生规定的电压，所述第一电阻件712和第二电阻件713为用于防止由所述电源施加部件711产生的电压被过度地施加于线30的构件。
图3是图1中的控制器的详细结构图。如图3所示，所述控制器72包括电压检测部721和对比判断部713，可设置为向用于控制线轴40、绕线管50及主辊20等的主控制部(未图示)传送线30已断线的信号。
此时，向主控制部传送断线与否的同时或者不进行传送而直接另行设置规定的报警器或警示灯，从而向操作人员告知线30已断线。
此外，控制器20可设置为由上述电源部71施加的电压经过线轴40、主辊20、绕线管50后由控制器20检测。
具体来说，所述电压检测部721设置为在线锯装置的初始安装时或在驱动时检测由所述电源部71施加于线30的电压。
所述对比判断部722设置为预先设定有参考电压，将由所述电压检测部721检测的线30的检测电压和参考电压比较而判断线30的断线与否。其中，参考电压优选低于电源部70所设定的设置电压。
在如上设置的状态下，若检测电压低于参考电压，则判断为线30已断线，并向主控制部传送线30已断线的信号。
具体来说，若通过电压检测部721检测的检测电压超过0V且低于参考电压，则感测为线30已断线，并将此传送至主控制部。
而且，若通过电压检测部721检测的检测电压为0V，则感测为线30已断线且从辊轮配置结构等脱离而处于和其他构件装置接触的状态，并将此传送至主控制部。
通过主控制部识别的断线信息，通过显示器或报警器等通报于操作人员，或者通过规定的程序等自动停止整体装置。
图4是图1中的耦合部的详细结构图。如图4所示，耦合部73可包括第一耦合器731和第二耦合器732、第一绝缘部件734和第二绝缘部件735以及弯曲盘733而构成。
所述第一耦合器731和第二耦合器732形成为大致圆筒状，内部分别设置有供与线轴40或绕线管50结合的结合轴或驱动电机60的驱动轴内插而结合的结合孔731a、732a，从而能够与线轴40、绕线管50或驱动电机60的旋转连动而旋转。
此外，在边缘上形成有多个插孔，从而能够以嵌合等方式与将在后面描述的第一绝缘部件734、第二绝缘部件735结合。
所述第一绝缘部件734、第二绝缘部件735由规定的绝缘材料制作，形成为以嵌合等方式与所述插孔结合，内部可形成有供螺栓等锁紧构件插入的锁紧孔。
所述弯曲盘733为圆形、多边形等的薄板部件，在与第一耦合器731和第二耦合器732结合的各轴连动而旋转时，当轴线不一致，从而在无法保持同轴而偏移的状态下旋转时，能够进行校正。
为此，弯曲盘733优选设置在第一耦合器731和第二耦合器732之间，在与上述插孔及锁紧孔对应的区域形成有结合孔，从而可通过螺栓736和螺母737锁紧。
通过所述第一绝缘部件734和第二绝缘部件735，驱动电机60的驱动轴和与线轴40或绕线管50结合的结合轴彼此绝缘，从而施加于线轴40或绕线管50的电压不会施加到驱动电机60侧。
下面说明利用所述的具备断线感测单元的锭块切割用线锯装置的断线感测方法。
图5是利用本发明的第一实施例的具备断线感测单元的锭块切割用线锯装置的断线感测方法的流程图。
首先，通过电源部71对线30施加预先设定的设置电压(S10)。
然后，通过控制器72的电压检测部721检测施加于线30的电压(S20)。接下来，通过对比判断部722将检测到的检测电压与预先设定的参考电压比较，若检测电压低于参考电压，则判断为线30已断线(S31)，若检测电压高于或等于参考电压，则判断为未断线(S32)。
若检测电压低于参考电压且为0V，则判断为已断的线30与其他构件的规定部分接触。
在如上判断的状态下，通过另行设置在断线感测单元的显示器、报警器、扬声器等告知线的断线或接触，从而能够让操作人员容易识别为单纯的断线还是在断线的状态下与其他构件接触的状态。
另外，控制器20可被编程如下：当判断为线30已断线的时候，将断线信息传送至主控制部，当判断为已断的线30与其他设备接触的时候，将接触信息传送至主控制部。
如上所述，通过本发明的利用锭块切割用线锯装置的断线感测方法，线30已断线的状态下和线30被断线之后已断线的线30接触于其他构件状态下的电压变化彼此不同，因此能够将其区分开而感测。
在此，说明需要区分断线状态和断线之后接触状态的理由。
在一般的线锯装置中发生断线的典型的情况是在辊轮配置结构、线轴或绕线管等中发生的情况和在切割锭块的部分中发生的情况。
其中，在辊轮配置结构中发生的情况下，在外部也能够易于识别线30已断线。
然而，在切割锭块的部分中的线在以300～400圈缠绕于主辊20的状态下将锭块10切割成薄厚度的晶片，此时在线30被夹在被切割的晶片之间的状态下会产生断线。
在这种情况下，即使线30已断线，也会通过晶片通电而产生规定的电压。
即，以往感测断线只在线的电压为0V时感测为断线，因此无法精确地感测该状态，并依此而继续驱动线锯装置，从而所生产的晶片的生产效率低。
然而，本发明的具备断线感测单元的锭块切割用线锯装置和方法设定超过0V的参考电压并感测断线与否，从而即使在已断线的线通过晶片通电也能够感测该状态，因此与以往相比显著地提高线的断线与否的感测精确度。
此外，0V表示已断线的线从辊轮配置结构等脱离而与其他构件接触的状态，因此不仅通过操作人员的肉眼，还能通过检测电压感测线的断线与否。
本发明的保护范围不仅限于上述实施例，在所附上的权利要求书记载的内容基础上能够实现为各种形式的实施例。在不脱离权利要求书所要求保护的本发明宗旨的范围内，本发明所属技术领域中具有一般知识的人都能变更的各种范围也应认为属于本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种具备断线感测单元的锭块切割用线锯装置，包括：至少两个主辊，供切割锭块而配置；线，经由向所述主辊供给线的线轴及从所述主辊回收线的绕线管之间，所述锭块切割用线锯装置具备感测所述线的断线与否的断线感测单元，其特征在于，
所述断线感测单元设置为设定有识别所述线的断线与否的参考电压，且对所述线施加预先设定的设置电压并进行检测，在施加所述设置电压的状态下，驱动所述线锯装置并检测所施加的电压，若检测电压低于所述参考电压，则判断为所述线已断线。
2.一种具备断线感测单元的锭块切割用线锯装置，包括：至少两个主辊，供切割锭块而配置；线，经由向所述主辊供给线的线轴及从所述主辊回收线的绕线管之间，所述锭块切割用线锯装置具备感测所述线的断线与否的断线感测单元，其特征在于，
所述断线感测单元包括：
电源部，配置在所述线轴和所述绕线管之间，对所述线施加预先设定的设置电压；
控制器，位于所述电源部和所述线轴之间或所述电源部和所述绕线管之间，预先设定有识别所述线的断线与否的参考电压，且检测所述线的电压，若检测电压低于所述参考电压，则判断为断线。
3.根据权利要求1或2所述的具备断线感测单元的锭块切割用线锯装置，其特征在于，
所述控制器在所述检测电压超过0V且低于所述参考电压时判断为所述线已断线。
4.根据权利要求1或2所述的具备断线感测单元的锭块切割用线锯装置，其特征在于，
所述控制器在所述检测电压为0V时，判断为所述线已断线且与所述线锯装置的规定部分接触。
5.根据权利要求2所述的具备断线感测单元的锭块切割用线锯装置，其特征在于，
所述控制器包括：检测所述线的电压的电压检测部；及将检测电压与所述参考电压比较以判断所述线的断线与否的对比判断部。
6.根据权利要求2所述的具备断线感测单元的锭块切割用线锯装置，其特征在于，
所述电源部包括：电源施加部件，设置在所述线轴和所述绕线管之间，对所述线施加电源；以及第一电阻件和第二电阻件，设置在所述电源施加部件的两侧。
7.根据权利要求1或2所述的具备断线感测单元的锭块切割用线锯装置，其特征在于，进一步包括：
一对驱动电机，分别与所述线轴及所述绕线管结合；及
绝缘部件，设置在各驱动电机和所述线轴或所述绕线管之间，使各驱动电机和所述线轴或所述绕线管之间彼此绝缘。
8.一种具备断线感测单元的锭块切割用线锯装置的断线感测方法，所述锭块切割用线锯装置包括：至少两个主辊，供切割锭块而配置；线，经由向所述主辊供给线的线轴及从所述主辊回收线的绕线管之间，所述锭块切割用线锯装置具备感测所述线的断线与否的断线感测单元，所述方法的特征在于，包括以下步骤：
通过电源部对所述线施加预先设定的设置电压；
通过控制器检测所施加的电压；及
对由所述控制器检测到的检测电压和预先被设定的参考电压进行比较，若检测电压低于参考电压，则判断为所述线已断线。
9.根据权利要求8所述的具备断线感测单元的锭块切割用线锯装置的断线感测方法，所述方法的特征在于，
若所述检测电压超过0V且低于所述参考电压，则判断为所述线已断线。
10.根据权利要求8所述的具备断线感测单元的锭块切割用线锯装置的断线感测方法，所述方法的特征在于，
若所述检测电压为0V，则判断为所述线已断线且与所述线锯装置的规定部分接触。
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