CN103407009B - 金刚石线多线切割机 - Google Patents

Abstract

金刚石线多线切割机，它包括全部采用模块化的绕线装置、加工装置、电器控制装置、切削液供给装置、切削液冷却装置和气动保护装置，所述绕线装置和加工装置分别为独立模块，所述加工装置包括工件进给机构，工件夹紧机构，工件，两个主导辊，切屑收纳盒和机座，其中，在两个主导辊之间设置有两个中间支撑导辊，用于支撑切割线。两个中间支撑导辊的直径小于所述两个主导辊的直径，并且两个中间支撑导辊上端外径水平切线高于两个主导辊上端外径水平切线。两侧导辊位置上下对称配置，它们通过轴承机构连接在机座上。由于增加了中间支撑导辊对金刚石线的支撑，减小了线弓，提高了切割线的稳定性，从而也提高了硅片表面质量，避免了硅片表面发生线痕。

Description

金刚石线多线切割机

技术领域

本发明涉及一种多线切割机，更具体地说涉及一种新型金刚石线多线切割机，主要用于加工太阳能级单晶硅和多晶硅以及其它类似的硬质材料。

背景技术

在现有的太阳能级硅片的切割方法中，目前经常采用的多线切割为游离式砂浆多线切割方式。其主要原理是利用钢线快速往复运动将研磨液带入工件切缝，利用磨粒的滚压钎入产生的切割作用，进行切割。其存在的主要缺陷是：砂浆难以回收，污染严重，速度慢，切割效率较低；硅粉不可回收，损耗大；硅面存在大量的损伤层。

为了解决游离式砂浆多线切割方式存在的缺陷，近年来出现了一种金刚石线多线切割机，它是利用电镀和树脂线合剂固结等方式将金刚石颗粒固定在切割线上制成金刚石线，金刚石线通过高速运动可实现硅片或其它硬质材料的高速切割。这种切割机不仅使切割效率提高了2～3倍，切割碎片少，损耗小，污染小，硅粉可以回收，而且使切割硅片表面的一致性好。但是，由于两个主导辊间距一般比工件的尺寸要大的多，导辊间距过大会使切割线加工区域支撑刚度较小，从而线弓会较大，容易出现抖动或断线，影响切割效率和加工表面质量。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种不仅可以提高切割效率，而且还可确保切割硅片表面质量的金刚石线多线切割机。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：金刚石线多线切割机，它包括全部采用模块化的绕线装置、加工装置、电器控制装置、切削液供给装置、切削液冷却装置和气动保护装置，所述绕线装置和加工装置分别为独立模块，所述加工装置包括工件进给机构，工件夹紧机构，工件，两个主导辊，切屑收纳盒和机座，其中，在两个主导辊之间设置有两个中间支撑导辊，用于支撑切割线。所述两个中间支撑导辊的直径小于所述两个主导辊的直径。

较佳的是，两个中间支撑导辊上端外径水平切线高于两个主导辊上端外径水平切线。两侧导辊位置上下对称配置。

较佳的是，两个中间支撑导辊通过轴承机构连接在机座上。

较佳的是，所述轴承机构由中间支撑导辊轴承座和轴承构成，中间支撑导辊通过轴承安装在中间支撑导辊轴承座上，中间支撑导辊轴承座连接在机座上。

较佳的是，所述两个主导辊分别通过其主导辊后轴承座和其主导辊前轴承座安装在机座上。

与现有技术相比，本发明金刚石线多线切割机在其加工装置中，增设了两个中间支撑导辊且安装在两个主导辊之间的位置上，这对于加工过程来说是非常有利的。因为普通多线切割机的主导辊间距大于主导辊直径及切屑收纳盒宽度之和，而主导辊半径的尺寸决定切割线的线速度，因此不能过小，一般都在250mm以上，致使两个主导辊的间距一般比工件的尺寸要大的多。本发明将两个小直径的中间支撑导辊对称地分别配置在两个主导辊的斜上方，支撑着金刚石线，可减小线弓，提高切割线的稳定性，从而提高切割效率，也提高了硅片表面质量，避免硅片表面发生线痕，因此使得切割线的切割能力得到大大的提高。

以下将结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明，该实施例仅用于解释本发明。并不对本发明的保护范围构成限制。

附图说明

图1是本发明金刚石线多线切割机加工装置布置示意图；

图2是图1中的导辊部件的安装示意图，图中左侧局剖。

图中的附图标记：

1-工件进给机构；2-工件加紧机构；3-被加工硅棒；4、4'-中间支撑导辊；

5、5'-主导辊；6-切屑收纳盒；7-金刚石线；8-机座；

9-中间支撑导辊轴承座；10-轴承；11-主导辊后轴承座；

12-主导辊前轴承座。

具体实施方式

本发明金刚石线多线切割机，它包括全部采用模块化的绕线装置、加工装置、电器控制装置、切削液供给装置、切削液冷却装置和气动保护装置，所述绕线装置和加工装置分别为独立模块。

图1示出本发明金刚石线多线切割机加工装置的布置，其上部设有工件进给机构1、工件夹紧机构2和被加工硅棒3，被加工硅棒3的下部设有切屑收纳盒6，切屑收纳盒6外壁的两侧分别设置有两个主导辊5和5'，在两个主导辊5和5'之间设置有两个中间支撑导辊4和4'，两个主导辊5和5'的旋转轴与两个中间支撑导辊4和4'的旋转轴相互平行设置，金刚石线7经过四个导辊。所述两个中间支撑导辊4和4'上端外径水平切线高于所述两个主导辊5和5'上端外径水平切线，两侧导辊的位置上下对称配置。

由于两个主导辊5和5'的直径R大于两个中间支撑导辊4和4'的直径R1，主导辊5、5'间距L大于主导辊5、5'直径2*R及切屑收纳盒6宽度L1之和，这种大间距会使金刚石线7加工区域支撑刚度变小，从而线弓会较大，容易出现抖动或断线情况，将影响切割效率和加工表面质量。本发明现添加了两个中间支撑导辊4和4'，缩短了导辊间距，使线弓较小，因而提高了切割效率和加工质量。

图2示出本发明导辊部件的安装位置。中间支撑导辊4和4'的两端分别通过两端的轴承10安装在中间支撑导辊轴承座9上，中间支撑导辊轴承座9用螺栓（图中未示出）连接在机座8上，螺纹孔做成腰圆孔，这样一来，中间支撑导辊轴承座9就可以在机座8上进行前后调节，用来控制中间支撑导辊4、4'之间的中心距L'，在不与被加工硅棒干涉的情况下尽量缩短间距L’。以进一步提高切割线的稳定性，减小线弓。

主导辊5、5'通过主导辊后轴承11和主导辊前轴承12安装在机座8上。主导辊后轴承11由电机（图中未示出）驱动。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.金刚石线多线切割机，它包括全部采用模块化的绕线装置、加工装置、电器控制装置、切削液供给装置、切削液冷却装置和气动保护装置，所述绕线装置和加工装置分别为独立模块，所述加工装置包括工件进给机构(1)、工件夹紧机构(2)、工件(3)、两个主导辊(5、5')、切屑收纳盒(6)和机座(8)，其特征在于，在两个主导辊(5、5')之间设置有两个中间支撑导辊(4、4')，用于支撑切割线，所述两个中间支撑导辊(4、4')的直径小于所述两个主导辊(5、5')的直径；

所述两个中间支撑导辊(4、4')上端外径水平切线高于两个主导辊(5、5')上端外径水平切线；所述两个中间支撑导辊(4、4')与所述两个主导辊(5、5')均为左右对称配置；

所述两个中间支撑导辊(4、4')通过轴承机构连接在机座(8)上；

所述轴承机构由中间支撑导辊轴承座(9)和轴承(10)构成，中间支撑导辊(4、4')通过轴承(10)安装在中间支撑导辊轴承座(9)上，中间支撑导辊轴承座(9)用螺栓连接在机座(8)上，螺纹孔做成腰圆孔。

2.根据权利要求1所述金刚石线多线切割机，其特征在于，所述两个主导辊(5、5')分别通过其主导辊后轴承座(11)和其主导辊前轴承座(12)安装在机座(8)上。