CN104416685B - 切割机及该切割机的切割方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种切割机及切割机的切割方法，切割机包括二相对设置的导引轮、切割线、固定部、空间位移组件及引导部；该切割线的相对两端分别绕设在该二导引轮上，该切割线能够于该二引导轮间移动，该固定部用于固定待切割物；该二导引轮及固定部在该空间位移组件的带动下相向运动以使得该切割线经过待切割物以对待切割物进行切割，该引导部设置在固定部的固定待切割物位置的下方且包括一倾斜的引导面，该二导引轮相对于该固定部运动的方向与该引导面之间的夹角为大于或者等于30度、小于90度。上述切割机提供了一种新式切割方法便于用户使用。

Description

切割机及该切割机的切割方法

技术领域

本发明涉及一种切割机及该切割机的切割方法。

背景技术

业界一般使用钻石线切割机来切割硅晶圆、蓝宝石晶棒等。通常情况下，钻石线切割机包括挟持待切割物的挟持机构及设置于挟持机构上方的钻石线。挟持机构能够带动待切割物绕其中心轴线高速旋转，该中心轴线的设置方向通常为水平方向。该钻石线的两端固定于钻石线切割机上，并在钻石线切割机的作用下具有一定张力。令具有一定张力的钻石线通过高速旋转的待切割物，则待切割物被钻石线切割完成。然而，目前的钻石线切割机只能切割高速旋转的物体，使用方面有很大的局限性。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种新式切割方式的切割机及切割机的切割方法。

一种切割机，其包括二相对设置的导引轮、切割线、固定部、空间位移组件及引导部；该切割线的相对两端分别绕设在该二导引轮上，该切割线能够于该二引导轮间移动，该固定部用于固定待切割物；该二导引轮及固定部在该空间位移组件的带动下相向运动以使得该切割线经过待切割物以对待切割物进行切割，该引导部设置在固定部的固定待切割物位置的下方且包括一倾斜的引导面，该二导引轮相对于该固定部运动的方向与该引导面之间的夹角为大于或者等于30度、小于90度，该固定部包括基板及设置于该基板上的多个固定端，相邻的二个固定端的水平高度不同。

一种应用上述切割机的切割方法，包括如下步骤:固定待切割物于切割机的固定部上，固定切割线于切割机的导引轮上，并拉紧切割线令切割线保持紧绷；令待切割物通过于二导引轮之间移动的且紧绷的切割线以完成切割；被切割下来的物料在切割机的引导部的作用下向远离该固定部方向倾斜。

与现有技术相比，通过切割机的切割线对固定的待切割物实施切割，提供了多种实施切割的可行方案，方便使用。

附图说明

图1为本发明一实施方式中切割机的立体示意图，其中部分待切割物已固定于切割机上。

图2为图1中待切割物的立体示意图。

图3为图1中切割机立体分解示意图。

图4为图1中切割机的固定组件的主视图，其中待切割物部分固定于切割机的固定组件上。

图5为图1中切割机的固定组件的侧视图，图中切割线130位置显示切割动作时切割线130的行进位置。

图6为图1中切割机实施切割动作的方法流程图。

图7为图1中切割机对待切割物实施切割动作的部分组件立体示意图。

图8为图7中切割机对待切割物实施切割动作的部分组件侧示图。

主要元件符号说明

切割机100

底座110

空间位移组件120

切割线130

切割线固定模块170

固定组件180

底面111

导轨121

第一驱动马达122

第二驱动马达123

固线板171

连接板172

导引轮174

切割线固定件175

待切割物200

贯通孔1721

缺口1712

转轴177

限位槽1740

连接体188

固定部181

引导部186

贯孔1881

基板1810

固定端1811

吹气孔1812

限位体1815

第一侧面1819

第二侧面1818

固定面1813

开孔1814

连气嘴1817

引导面1861

底壁210

侧壁220

衬边230

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

请参阅图1，切割机100包括底座110、空间位移组件120、切割线130、切割线固定模块170及固定组件180。该空间位移组件120设置于该底座110上。该切割线固定模块170及固定组件180设置于该空间位移组件120上。该切割线固定模块170用于固定切割线130并令处于切割段的切割线130紧绷，以及令此切割段的切割线130具有一运动的线速度。该固定组件180用于固定待切割物200。该切割线固定模块170及固定组件180二者在该空间位移组件120的作用下变化二者的相对位移以实现切割动作。该底座110具有面向外界支撑面的底面111。本实施方式中，该底面111平行水平面。在本实施方式中，该切割线130为钻石线。

请参阅图2，在本实施方式中以待切割物200为立体结构为例，详细叙述切割机100的切割方法。该待切割物200包括底壁210、自底壁210边缘向远离底壁210方向延伸的侧壁220及与侧壁220连接的衬边230，衬边230自侧壁220的表面向远离该底壁210的方向延伸。衬边230为待切割下来的物料。该底壁210呈板状弧面，靠近中心位置向具有侧壁220一侧凸出，其面向该侧壁220的表面大体呈矩形。

请参阅图3，该空间位移组件120包括第一驱动马达122及导轨121。该导轨121竖直/垂直地设置于该底座110上。该导轨121定义该切割线固定模块170及固定组件180的移动轨迹。该第一驱动马达122驱动该切割线固定模块170或者固定组件180沿着该导轨121上下移动。可以理解地，当该切割线固定模块170和固定组件180都需要运动时，该第一驱动马达可以为二个，分别驱动该切割线固定模块170及固定组件180。

该切割线固定模块170包括固线板171、连接板172、二导引轮174、二切割线固定件175及第二驱动马达123。该连接板172设置于该导轨121上，用于将切割线固定模块170套设于该导轨121上，且该连接板172在该第一驱动马达122的驱动下可沿该导轨121滑动。该固线板171与连接板172固定连接，且二者一起运动。该二导引轮174与二切割线固定件175固定于该固线板171上。该切割线130卷材的两端分别固定在该二切割线固定件175上，并且当沿相反方向转动切割线固定件175时，可以调整切割线130的张力。该二导引轮174设置于二切割线固定件175之间，用于精确定位该切割线130的设置方向。其中，二导引轮174之间的切割线130为切割段，用于切割待切割物200。其一切割线固定件175与该第二驱动马达123相连接并在该第二驱动马达123的作用下，切割线固定件175饶转轴177转动，从而带动一端缠绕于该切割线固定件175上的切割线130具有一自另一切割线固定件175向其一切割线固定件175移动的线速度。

以下将具体说明切割线固定模块170的结构。

该连接板172具有贯通孔1721，该贯通孔1721套设该导轨121上。该连接板172在本实施方式中为一个，位于固线板171的一侧面的中央位置。

该固线板171的外部轮廓大体为矩形，该固线板171下边缘的中间位置形成有缺口1712。在本实施方式中，该缺口1712呈矩形。该缺口1712的长与宽均大于固定组件180上所固定的待切割物200的整体尺寸。该二导引轮174及该二切割线固定件175均设置于该固线板171的背向该连接板172的一侧面上，具体可采用该转轴177连接固定。该二导引轮174分设于形成该缺口1712的固线板171的两侧，每一导引轮174具有限位槽1740，该限位槽1740为自导引轮174的外侧壁向内凹入形成的环形槽。该限位槽1740用于收容该切割线130的切割段。该二切割线固定件175设置于该二导引轮174的远离该底座110一侧。

该固定组件180包括连接体188，固定部181及相邻该固定部181设置的引导部186。该连接体188设置于该导轨121上，用于将该固定组件180套设于该导轨121上，且该连接体188在该第一驱动马达122的驱动下可沿该导轨121滑动。该连接体188与固定部181固定连接，且二者一起运动。该固定部181用于固定待切割物200。该引导部186用于引导被切割下来的物料远离该固定部181。在本实施方式中，该引导部186设置于该固定部181的邻近该底座110一侧。

以下将具体说明固定组件180的结构。

该连接体188具有贯孔1881，该贯孔1881套设该导轨121上。该连接体188在本实施方式中为一个，位于固定部181的一侧面的中央位置。

请一并参阅图4与图5，该固定部181包括基板1810，多个固定端1811，多个限位体1815及多个吹气孔1812。该基板1810具有相对设置的第一侧面1819及第二侧面1818。该多个固定端1811及多个限位体1815设置于该基板1810的第一侧面1819上。该多个吹气孔1812开设于该第一侧面1819且延伸到第二侧面1818。该多个限位体1815用于限制该待切割物200相对于该固定端1811的位置。具体地，每一固定端1811对应三个限位体1815。该三个限位体1815位于该固定端1811的靠近该引导部186的一侧，且该三个限位体1815不在同一条直线上。该限位体1815相对于该基板1810的高度要高于该固定端1811的高度，但不能阻碍切割线130的行进路径。该多个吹气孔1812的位于该第一侧面1819环绕该多个固定端1811设置且均较为邻近该引导部186的一侧。该多个固定端1811用于固定该待切割物200。该多个吹气孔1812经由第二侧面1818的连气嘴1817与吹气装置(图未示)连接。经由该吹气孔1812吹出的气体提供一将物体向远离该固定部181方向运动的推动力。该固定端1811具有与待切割物200直接接触的固定面1813。在本实施方式中该第一侧面1819为垂直底座110底面111的竖直面。

该多个固定端1811不处于同一水平高度上。优选地，中间的固定端1811的位置高于两端的固定端。例如，该多个固定端1811中位于中间位置的固定端1811的水平高度高于与其相邻的二固定端1811，位于多个固定端1811中两端位置的固定端1811的水平高度低于其它固定端1811的水平高度。多个固定端1811的高度沿水平高度最高的固定端1811依次等高度向固定部181的两端递减地排列。多个固定端1811水平等距离地排列于该第一侧面1819上。以图4中所示的5个固定端1811的排列方式为例。其中，左起第一个固定端1811与第二个固定端1811的高度差D1为10厘米。左起第二个固定端1811与第三个固定端1811的高度差D2为10厘米。即相邻的二固定端1811之高度差相同，在本实施方式中均为10厘米，可以理解地，该高度差可根据需要变化。

该固定面1813上开设多个开孔1814，该多个开孔1814延伸到第二侧面1818并经由连气嘴1817与真空管(图未示)连接。该真空管为该固定端1811提供真空吸附力。在本实施方式中，该固定面1813呈矩形弧面，弧面的弧度与待切割物200的底壁210的弧面相匹配，该矩形的一条边与水平的夹角α在45度至80度之间，优选地为60度。该多个开孔1814于该固定面1813上呈中心对称排列。多个开孔1814形成近似“回”字形结构，以对所吸附的待切割物200提供均衡地吸附力。

再请参阅图5，该引导部186具有一倾斜的引导面1861，该引导面1861面向该固定部181并与该第一侧面1819之间或者该引导面1861与导引轮174与固定部181相向运动方向呈大于或者等于30度、小于90度的夹角β。该夹角β优选为60度。

组装时，该导轨121设置于该底座110上，固定组件180的连接体188套设于该导轨121上；该连接板172套设于该导轨121上；该切割线固定模块170的二切割线固定件175及二导引轮174固定于固线板171上；切割线130的一端自其一切割线固定件175伸出，收容于二导引轮174后固定于另一切割线固定件175上。该缺口1712面对该固定组件180。

该切割线切割机100在实施切割动作时，首先固定待切割物200于固定部181上，启动切割线切割机100，待切割物200的底壁210贴附于固定面1813上则固定部181与切割线固定模块170相互靠近，则切割线130切割待切割物200。

请参阅图6-图8，切割线130的切割方法步骤如下。

S1.固定待切割物200于切割机100的固定部181上；固定切割线130于切割机100的导引轮174上，并拉紧切割线130令该切割线130保持紧绷。

开启该切割机100，则该多个开孔1814将多个该立体机构固定于该多个固定面1813上。图7中为一个立体机构固定于一个固定面1813上。图1中为四个立体机构固定于四个固定面1813上。本实施方式中，每一该立体机构的相邻二侧壁220抵触该三个限位体1815，进而令底壁210的一边随固定面1813一起与水平线呈60度夹角α。立体机构的侧壁220及衬边230均位于该底壁210的远离该固定面1813一侧。

固定切割线130于切割机100的导引轮174上的步骤可以于固定待切割物200于切割机100的固定部181上的步骤前，步骤中或者步骤后实施。

S2：令待切割物200通过于二导引轮174之间的紧绷的切割线130以完成切割。

开启第一驱动马达，则切割线固定模块170与固定组件180相互向对方所在的位置运动。切割线130先行切割固定于固定部181上位于中央位置且水平高度最高的待切割物200，如图1中左起第三个。然后切割与水平高度最高的待切割物200相邻的二个待切割物200，如图1中左起第二个，直至切割位于两端位置且水平高度最低的待切割物200，如图1中左起第一个与第五个。多个待切割物200的衬边230被切割下来。

S3：被切割下来的物料在切割机100引导部186的作用下向远离该固定部181方向倾斜。

该S3步骤可以被分解为下列三个步骤。

S31：被切割下来的衬边230受力向远离该固定部181方向跌落/移动。

被切割下来的衬边230受力是经由吹气孔1812提供的。

S32：被切割下来的衬边230的位于下方一端位置先接触到引导部186的引导面1861，并在引导面1861及重力的引导下位于上方的一端快速向远离该固定部181方向移动。

S33：被切割下来的衬边230脱离该固定组件180与引导部186，并跌落至底座110上。

可以理解地，该切割线固定模块170及固定组件180中可以只有一个设置在空间位移组件120上。此外，具体实施方式中的待切割物200可根据实际需求选用陶瓷、金属、塑料、木材、玻璃等，其形状可根据实际需求选用棒材、板材、块材或者立体等不规则形状。该多个固定端1811的高度可以根据实际需求而变化，可以理解地，多个固定端1811位于不同的高度时，切割线130实施切割动作中的阻力才能变小，从而减少断线情况的发生，且较为优选地，相邻的二个固定端1811的水平高度不同。

依据上述方法，通过切割机100的于二导引轮174之间移动的切割线130对固定的待切割物200实施切割，提供了多种实施切割的可行方案。

进一步地，多个开孔1814的“回”字形结构，为其吸附的待切割物200提供均衡地吸附力；多个固定端1811的高度落差避免了对切割线130同一位置的高度磨损；吹气孔1812及引导面1861与导引部与固定部相向运动方向之间呈60度的设置，均令切割下的物料不对其它切割动作造成影响。待待切割物200相对水平面倾斜的设置也是为了切割线130的切割顺利进行。

Claims (18)

1.一种切割机，其特征在于：该切割机包括二相对设置的导引轮、切割线、固定部、空间位移组件及引导部；该切割线的相对两端分别绕设在该二导引轮上，该切割线能够于该二引导轮间移动，该固定部用于固定待切割物；该二导引轮及固定部在该空间位移组件的带动下相向运动以使得该切割线经过待切割物以对待切割物进行切割，该引导部设置在固定部的固定待切割物位置的下方且包括一倾斜的引导面，该二导引轮相对于该固定部运动的方向与该引导面之间的夹角为大于或者等于30度、小于90度，该固定部包括基板及设置于该基板上的多个固定端，相邻的二个固定端的水平高度不同。

2.如权利要求1所述的切割机，其特征在于：该二导引轮相对于该固定部运动的方向与该引导面之间的夹角呈60度。

3.如权利要求1所述的切割机，其特征在于：位于中间位置的固定端的水平高度高于与其相邻的二固定端，位于多个固定端中两端位置的固定端的水平高度低于其它固定端的水平高度。

4.如权利要求1或2所述的切割机，其特征在于：多个固定端于水平方向等距离设置。

5.如权利要求3所述的切割机，其特征在于：多个固定端沿水平高度最高的固定端依次等高度递减地排列。

6.如权利要求1所述的切割机，其特征在于：相邻的二固定端之高度差为10厘米。

7.如权利要求1所述的切割机，其特征在于：该固定部包括靠近该固定端的边缘设置于该基板上的吹气孔，经由该吹气孔吹出的气体提供一将切割下来的物料向远离该固定部方向运动的推动力。

8.如权利要求1所述的切割机，其特征在于：该固定端具有固定面，该固定部包括设置于该基板上的限位体，该限位体限制该待切割物相对于该固定面的位置。

9.如权利要求8所述的切割机，其特征在于：每一固定端对应三个限位体，该三个限位体位于该固定端的靠近该引导部的一侧，该三个限位体不在同一条直线上。

10.如权利要求1所述的切割机，其特征在于：该固定端具有固定面，该固定面上开设多个开孔，该开孔与真空管连接，该真空管为该固定端提供真空吸附力。

11.如权利要求10所述的切割机，其特征在于：该多个开孔呈中心对称排列。

12.如权利要求10或11所述的切割机，其特征在于：该固定面呈矩形，该矩形的一条边与水平方向的夹角在45度至80度之间。

13.如权利要求12所述的切割机，其特征在于：该矩形的一条边与水平方向的夹角为60度。

14.一种应用权利要求1～13任意一项所述的切割机的切割方法，包括如下步骤:固定待切割物于切割机的固定部上，固定切割线于切割机的导引轮上，并拉紧切割线令切割线保持紧绷；令待切割物通过于二导引轮之间移动的且紧绷的切割线以完成切割；被切割下来的物料在切割机的引导部的作用下向远离该固定部方向倾斜。

15.如权利要求14所述的切割机的切割方法，其特征在于：令待切割物通过于二导引轮之间移动的且紧绷的切割线以完成切割的步骤后还包括提供一推动力，令该被切割下来的物料向远离固定部方向移动的步骤。

16.如权利要求14所述的切割机的切割方法，其特征在于：该待切割物为立体结构，该立体结构包括底壁、自底壁边缘向远离底壁方向延伸的侧壁及与侧壁连接的衬边，该衬边自侧壁的表面向远离该底壁的方向延伸，该衬边为被切割下来的物料。

17.如权利要求14所述的切割机的切割方法，其特征在于：该切割线先行切割水平高度最高的待切割物，然后切割水平高度次高的待切割物，直至切割水平高度低的待切割物。

18.如权利要求14所述的切割机的切割方法，其特征在于：被切割下来的物料在引导部的作用下向远离该固定部方向倾斜的步骤包括被切割下来的物料受力向远离该固定部方向移动的步骤；被切割下来的物料的位于下方一端先接触到引导部，并在引导部及重力的引导下位于上方的一端快速向远离该固定部方向移动的步骤；被切割下来的物料脱离该固定部与引导部的步骤。