CN105538525B - 多线切割设备及用于该设备的线网张力控制机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种多线切割设备及用于该多线切割设备的线网张力控制机构，该多线切割设备设备包括：底座；切割组件，包括呈三角形布置的第一切割辊、第二切割辊以及第三切割辊；第一张拉机构，包括第一绕线筒、第一转动电机、及具有一第一张力过渡轮的第一调节组件；第二张拉机构，包括第二绕线筒、第二转动电机、及具有一第二张力过渡轮的第二调节组件；切割线从第一绕线筒出发，分别绕过第一调节组件、第一切割辊、第二切割辊、第三切割辊、以及第二调节组件后，再缠绕于第二绕线筒上；切割时，第一绕线筒与第一张力过渡轮配合以确保切割线处于张力平衡状态，第二绕线筒与第二张力过渡轮配合以确保切割线处于张力平衡状态。

Description

多线切割设备及用于该设备的线网张力控制机构

技术领域

本发明涉及多线切割技术，特别是涉及一种多线切割设备及用于该设备的线网张力控制机构。

背景技术

线切割技术是目前世界上比较先进的开方加工技术，它的原理是通过高速运动的金钢线对待加工工件(例如：硅棒、蓝宝石、或其他半导体硬脆材料)进行摩擦，切出方锭，从而达到切割目的。在对工件的切割过程中，金钢线通过导线轮的引导，在主线辊上形成一张线网，而待加工工件通过工作台的上升下降实现工件的进给，在压力泵的作用下，装配在设备上的冷却水自动喷洒装置将冷却水喷洒至金钢线和工件的切削部位，由金钢线往复运动产生切削，以将半导体等硬脆材料一次同时切割为多块。线切割技术与传统的刀锯片、砂轮片及内圆切割相比具有效率高、产能高、精度高等优点。

现有的多线切割设备例如晶体硅棒切断机等通常至少包括有：用于承载晶体硅棒的工作台、用于绕丝的绕线筒、以及可升降的切割辊等，待切割的晶体硅棒被固定于所述工作台上时，将切割辊降下来，由设置于切割辊的切割线对晶体硅棒进行切割，但是由于在对晶体硅棒的切割过程中，随着切割线在晶体硅棒上的深入，切割面也随之增大，待切割线切割达到晶体硅棒的中心部分时，切割面达到最大值，相当于为晶体硅棒的直径大小，切割面越大，阻力也就越大，这样就增大了切割的难度，并且容易导致切割线受损。

在上述的切割作业中，切割线的作用举足轻重，但即便最好的切割线，其延伸度及耐磨度也是有限度的，也就是说切割线在往复运动中会逐渐变细，直至最终被拉断。现在的多线切割设备都会设计切割线张力补偿机构，用于弥补切割线往返行走中的延伸度。而在现有技术中，切割线张力补偿机构一般包括：张力板，设置在张力板上的多个导线轮和多个张紧轮，切割线缠绕于切割轮之后再缠绕于各个导线轮以及各个张紧轮上，所述张力板上还设置有用于牵引张紧轮的气弹簧以及用于感测切割线的张力以驱动该气动伸缩件(例如气缸或气弹簧等)的位移传感器。于切割过程中，当位移传感器感测到缠绕于张紧轮上的切割线产生的张力发生变化的时候，会驱使各个张紧轮相互间相对运动，进而达到调节的效果以补充该切割线张力的变化。

但由于该张力补偿机构中采用气动伸缩件作为吸收张力的驱动元件，而气动元件本身又具有弹性伸缩的性能，在实际的切割过程中由于切割线的张力是不断变化的，比如切割过程中由于补偿张力的结果导致切割线的张力变大时，该气动伸缩件会释放切割线而导致切割线松弛，进而不利于切割作业；再者，该张力补偿机构中往往设置有多个张紧轮，通过控制各个张紧轮之间的相互运动来调整切割线的张力，但是，由于张紧轮的数量较多，缠绕于各个张紧轮上的切割线的线段较长，使得对张紧轮的控制操作就复杂，且众多的张紧轮会对影响或减弱对切割线张力调整的效果。

发明内容

有鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种多线切割设备及用于该多线切割设备的线网张力控制机构，用于解决现有技术中切割线张力调整不充分且不均衡以及多个张紧轮结构复杂控制困难等问题。

本发明在一方面提供了一种多线切割设备，包括：

底座；

设置于所述底座上的切割组件，包括用于缠绕切割线的第一切割辊、第二切割辊以及第三切割辊，所述第一切割辊、所述第二切割辊以及所述第三切割辊的轴线相互平行并呈三角形布置，其中所述第一切割辊位于三角形的顶角位置，所述第二切割辊与所述第三切割辊分别位于三角形的两个底角位置；切割待加工的蓝宝石硅棒时，所述第一切割辊、所述第二切割辊以及所述第三切割辊均以三角形的中心为圆点做摇摆运动；

第一张拉机构，设置于所述底座上且位于所述切割组件上靠近所述第二切割辊的一侧；所述第一张拉机构包括用于缠绕切割线的第一绕线筒、用于驱动所述第一绕线筒转动的第一转动电机、以及用于调节切割线位置的第一调节组件，所述第一调节组件包括一第一张力过渡轮；

第二张拉机构，设置于所述底座上且位于所述切割组件上靠近所述第三切割辊的一侧；所述第二张拉机构包括用于缠绕切割线的第二绕线筒、用于驱动所述第二绕线筒转动的第二转动电机、以及用于调节切割线位置的第二调节组件，所述第二调节组件包括一第二张力过渡轮；

切割线从所述第一绕线筒出发，分别绕过所述第一调节组件中的所述第一张力过渡轮、所述第一切割辊、所述第二切割辊、所述第三切割辊、以及所述第二调节组件中的所述第二张力过渡轮之后，再缠绕于所述第二绕线筒上；切割时，所述第一绕线筒与所述第一调节组件中的所述第一张力过渡轮配合以调节位于所述第一调节组件中的所述第一张力过渡轮与所述第二切割辊之间的切割线以确保切割线处于张力平衡状态，所述第二绕线筒与所述第二调节组件中的所述第二张力过渡轮配合以调节位于所述第二调节组件中的所述第二张力过渡轮与所述第三切割辊之间的切割线以确保切割线处于张力平衡状态。

本发明的多线切割设备，切割待加工的蓝宝石硅棒时，所述第一切割辊、所述第二切割辊以及所述第三切割辊均以三角形的中心为圆点做摇摆运动，切割面的大小始终保持在小于待加工的蓝宝石硅棒的半径大小，可以避免切割面越来越大的缺陷。切割时，所述第一绕线筒与所述第一调节组件中的第一张力过渡轮配合以调节位于所述第一调节组件与所述第二切割辊之间的切割线以确保切割线处于张力平衡状态，所述第二绕线筒与所述第二调节组件中的第二张力过渡轮配合以调节位于所述第二调节组件与所述第三切割辊之间的切割线以确保切割线处于张力平衡状态，可以减少切割线的断线概率，减少耗材，节约成本。

本发明多线切割设备的进一步改进在于：

所述第一调节组件还包括第一转轴以及连接于所述第一转轴和所述第一张力过渡轮的第一摆动臂；所述第一转轴的轴线与所述第一张力过渡轮的轴线平行设置；所述第一张力过渡轮的轴线高度位于所述第一切割辊的轴线高度与所述第二切割辊的轴线高度之间，且所述第一张力过渡轮的轴线与所述第二切割辊的轴线平行布置；所述第一摆动臂在切割过程中随着所述切割组件的摇摆而绕所述第一转轴摆动以带动所述第一张力过渡轮，确保所述第一张力过渡轮与所述第二切割辊之间的切割线始终与所述第二切割辊保持相切状态；以及

所述第二调节组件还包括第二转轴以及连接于所述第二转轴和所述第二张力过渡轮的第二摆动臂；所述第二转轴的轴线与所述第二张力过渡轮的轴线平行设置；所述第二张力过渡轮的轴线高度位于所述第一切割辊的轴线高度与所述第三切割辊的轴线高度之间，且所述第二张力过渡轮的轴线与所述第三切割辊的轴线平行布置；所述第二摆动臂在切割过程中随着所述切割组件的摇摆而绕所述第二转轴摆动以带动所述第二张力过渡轮，确保所述第二张力过渡轮与所述第三切割辊之间的切割线始终与所述第三切割辊保持相切状态。

本发明多线切割设备的进一步改进在于：

所述第一绕线筒的轴线高度低于所述第二切割辊的轴线高度，且所述第一绕线筒的轴线与所述第二切割辊的轴线平行布置；以及

所述第二绕线筒的轴线高度低于所述第三切割辊的轴线高度，且所述第二绕线筒的轴线与所述第三切割辊的轴线平行布置。

本发明多线切割设备的进一步改进在于：

所述第一切割辊、所述第二切割辊以及所述第三切割辊上均设有多个卡线槽，切割线缠绕于每个所述卡线槽，并在所述第一切割辊与所述第二切割辊之间形成用于切割待加工的蓝宝石硅棒的第一切割线网，在所述第一切割辊与所述第三切割辊之间形成用于切割待加工的蓝宝石硅棒的第二切割线网；

所述第一调节组件还包括用于驱动所述第一转轴沿轴向伸缩移动的第一伸缩电机，利用所述第一伸缩电机驱动所述第一转轴沿轴向伸缩移动，以使得所述第一张力过渡轮与所述第二切割辊上用于缠绕切割线的第一个卡线槽相齐平；以及

所述第二调节组件还包括用于驱动所述第二转轴沿轴向伸缩移动的第二伸缩电机，利用所述第二伸缩电机驱动所述第二转轴沿轴向伸缩移动，以使得所述第二张力过渡轮与所述第三切割辊上用于缠绕切割线的第一个卡线槽相齐平。

本发明多线切割设备的进一步改进在于，还包括：罩设于所述切割组件外部的支撑罩，所述支撑罩的相对两侧分别开设有供穿设切割线的通孔以及供插设待加工的蓝宝石硅棒的送件插口。

本发明在另一方面提供了一种用于多线切割设备的线网张力控制机构，所述多线切割设备包括底座与设置于所述底座上的切割组件，所述切割组件包括用于缠绕切割线的第一切割辊、第二切割辊以及第三切割辊，所述第一切割辊、所述第二切割辊以及所述第三切割辊的轴线相互平行并呈三角形布置，其中所述第一切割辊位于三角形的顶角位置，所述第二切割辊与所述第三切割辊分别位于三角形的两个底角位置；切割待加工的蓝宝石硅棒时，所述第一切割辊、所述第二切割辊以及所述第三切割辊均以三角形的中心为圆点做摇摆运动；所述线网张力控制机构，包括：

第一张拉机构，设置于所述底座上且位于所述切割组件上靠近所述第二切割辊的一侧；所述第一张拉机构包括用于缠绕切割线的第一绕线筒、用于驱动所述第一绕线筒转动的第一转动电机、以及用于调节切割线位置的第一调节组件，所述第一调节组件包括一第一张力过渡轮；

第二张拉机构，设置于所述底座上且位于所述切割组件上靠近所述第三切割辊的一侧；所述第二张拉机构包括用于缠绕切割线的第二绕线筒、用于驱动所述第二绕线筒转动的第二转动电机、以及用于调节切割线位置的第二调节组件，所述第二调节组件包括一第二张力过渡轮；

切割线从所述第一绕线筒出发，分别绕过所述第一调节组件中的所述第一张力过渡轮、所述第一切割辊、所述第二切割辊、所述第三切割辊、以及所述第二调节组件中的所述第二张力过渡轮之后，再缠绕于所述第二绕线筒上；切割时，所述第一绕线筒与所述第一调节组件中的所述第一张力过渡轮配合以调节位于所述第一调节组件中的所述第一张力过渡轮与所述第二切割辊之间的切割线以确保切割线处于张力平衡状态，所述第二绕线筒与所述第二调节组件中的所述第二张力过渡轮配合以调节位于所述第二调节组件中的所述第二张力过渡轮与所述第三切割辊之间的切割线以确保切割线处于张力平衡状态。

本发明用于多线切割设备的线网张力控制机构，切割待加工的蓝宝石硅棒时，所述第一绕线筒与所述第一调节组件中的第一张力过渡轮配合以调节位于所述第一调节组件与所述第二切割辊之间的切割线以确保切割线处于张力平衡状态，所述第二绕线筒与所述第二调节组件中的第二张力过渡轮配合以调节位于所述第二调节组件与所述第三切割辊之间的切割线以确保切割线处于张力平衡状态，可以减少切割线的断线概率，减少耗材，节约成本。

本发明用于多线切割设备的线网张力控制机构的进一步改进在于：

所述第一调节组件还包括第一转轴以及连接于所述第一转轴和所述第一张力过渡轮的第一摆动臂；所述第一转轴的轴线与所述第一张力过渡轮的轴线平行设置；所述第一张力过渡轮的轴线高度位于所述第一切割辊的轴线高度与所述第二切割辊的轴线高度之间，且所述第一张力过渡轮的轴线与所述第二切割辊的轴线平行布置；所述第一摆动臂在切割过程中随着所述切割组件的摇摆而绕所述第一转轴摆动以带动所述第一张力过渡轮，确保所述第一张力过渡轮与所述第二切割辊之间的切割线始终与所述第二切割辊保持相切状态；以及

所述第二调节组件还包括第二转轴以及连接于所述第二转轴和所述第二张力过渡轮的第二摆动臂；所述第二转轴的轴线与所述第二张力过渡轮的轴线平行设置；所述第二张力过渡轮的轴线高度位于所述第一切割辊的轴线高度与所述第三切割辊的轴线高度之间，且所述第二张力过渡轮的轴线与所述第三切割辊的轴线平行布置；所述第二摆动臂在切割过程中随着所述切割组件的摇摆而绕所述第二转轴摆动以带动所述第二张力过渡轮，确保所述第二张力过渡轮与所述第三切割辊之间的切割线始终与所述第三切割辊保持相切状态。

本发明用于多线切割设备的线网张力控制机构的进一步改进在于：

所述第一绕线筒的轴线高度低于所述第二切割辊的轴线高度，且所述第一绕线筒的轴线与所述第二切割辊的轴线平行布置；以及

所述第二绕线筒的轴线高度低于所述第三切割辊的轴线高度，且所述第二绕线筒的轴线与所述第三切割辊的轴线平行布置。

本发明用于多线切割设备的线网张力控制机构的进一步改进在于：

所述第一切割辊、所述第二切割辊以及所述第三切割辊上均设有多个卡线槽，切割线缠绕于每个所述卡线槽，并在所述第一切割辊与所述第二切割辊之间形成用于切割待加工的蓝宝石硅棒的第一切割线网，在所述第一切割辊与所述第三切割辊之间形成用于切割待加工的蓝宝石硅棒的第二切割线网；

所述第一调节组件还包括用于驱动所述第一转轴沿轴向伸缩移动的第一伸缩电机，利用所述第一伸缩电机驱动所述第一转轴沿轴向伸缩移动，以使得所述第一张力过渡轮与所述第二切割辊上用于缠绕切割线的第一个卡线槽相齐平；以及

所述第二调节组件还包括用于驱动所述第二转轴沿轴向伸缩移动的第二伸缩电机，利用所述第二伸缩电机驱动所述第二转轴沿轴向伸缩移动，以使得所述第二张力过渡轮与所述第三切割辊上用于缠绕切割线的第一个卡线槽相齐平。

附图说明

图1是本发明的多线切割设备的立体示意图。

图2是图1的正视图。

图3是本发明的多线切割设备的切割组件处于切割状态的示意图。

图4是本发明的多线切割设备的切割组件的第一摇摆臂处于摇摆状态的示意图。

图5是本发明的多线切割设备的切割组件的第二切割辊与第一张力过渡轮的位置关系的俯视放大示意图。

附图标号说明：

10 底座

20 切割组件

201 连接框

210 第一切割辊

220 第二切割辊

230 第三切割辊

240 卡线槽

241 第一个卡线槽

310 第一张拉机构

301 第一基座

311 第一绕线筒

312 第一转轴

313 第一摆动臂

314 第一张力过渡轮

320 第二张拉机构

302 第二基座

321 第二绕线筒

322 第二转轴

323 第二摆动臂

324 第二张力过渡轮

40 支撑罩

410 通孔

420 送件插口

430 插接件

80 待加工的蓝宝石硅棒

90 切割线

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

请参阅图1与图2所示，图1是本发明的多线切割设备的立体示意图。图2是图1的正视图。本发明的多线切割设备，包括：

底座10。

设置于底座10上的切割组件20，包括用于缠绕切割线90的第一切割辊210、第二切割辊220以及第三切割辊230，第一切割辊210、第二切割辊220以及第三切割辊230的轴线相互平行并呈三角形(优选地为正三角形)布置，其中第一切割辊210位于三角形的顶角位置，第二切割辊220与第三切割辊230分别位于三角形的两个底角位置。优选地，第一切割辊210、第二切割辊220以及第三切割辊230共同设置于同一个连接框201上。参阅图3所示，图3是本发明的多线切割设备的切割组件处于切割状态的示意图。切割待加工的蓝宝石硅棒80时，第一切割辊210、第二切割辊220以及第三切割辊230均以三角形的中心O为圆点做摇摆运动。

第一张拉机构310，设置于底座10上且位于切割组件20上靠近第二切割辊220的一侧。第一张拉机构310包括第一基座301、设置于第一基座301上用于缠绕切割线90的第一绕线筒311、设置于第一基座301上用于驱动第一绕线筒311转动的第一转动电机、以及设置于第一基座301上用于调节切割线90位置的第一调节组件。优选地，第一绕线筒311的轴线高度低于第二切割辊220的轴线高度，且第一绕线筒311的轴线与第二切割辊220的轴线平行布置。具体地，所述第一调节组件包括第一转轴312、摆动连接于第一转轴312的第一摆动臂313、以及连接于第一摆动臂313上的第一张力过渡轮314；第一转轴312的轴线与第一张力过渡轮314的轴线平行设置；第一张力过渡轮314的轴线高度位于第一切割辊210的轴线高度与第二切割辊220的轴线高度之间，且第一张力过渡轮314的轴线与第二切割辊220的轴线平行布置。

第二张拉机构320，设置于底座10上且位于切割组件20上靠近第三切割辊230的一侧。第二张拉机构320包括第二基座302、设置于第二基座302上用于缠绕切割线90的第二绕线筒321、设置于第二基座302上用于驱动第二绕线筒321转动的第二转动电机、以及设置于第二基座302上用于调节切割线90位置的第二调节组件。优选地，第二绕线筒321的轴线高度低于第三切割辊230的轴线高度，且第二绕线筒321的轴线与第三切割辊230的轴线平行布置。具体地，所述第二调节组件包括第二转轴322、摆动连接于第二转轴322的第二摆动臂323、以及连接于第二摆动臂323上的第二张力过渡轮324；第二转轴322的轴线与第二张力过渡轮324的轴线平行设置；第二张力过渡轮324的轴线高度位于第一切割辊210的轴线高度与第三切割辊230的轴线高度之间，且第二张力过渡轮324的轴线与第三切割辊230的轴线平行布置。

罩设于切割组件20外部的支撑罩40，支撑罩40的相对两侧分别开设有供穿设切割线90的通孔410以及供插设待加工的蓝宝石硅棒80的送件插口420，待加工的蓝宝石硅棒80设置在插接件430上，通过将插接件430插设在送检插口420内以使待加工的蓝宝石硅棒80处在切割组件20的切割区域。

切割线90从第一绕线筒311出发，分别绕过所述第一调节组件中的第一张力过渡轮314、第一切割辊210、第二切割辊220、第三切割辊230、以及所述第二调节组件中的第二张力过渡轮324之后，再缠绕于第二绕线筒321上。切割时，第一绕线筒311与所述第一调节组件中的第一张力过渡轮314配合以调节位于所述第一调节组件中的第一张力过渡轮314与第二切割辊220之间的切割线以确保切割线处于张力平衡状态，第二绕线筒321与所述第二调节组件中的第二张力过渡轮324配合以调节位于所述第二调节组件中的第二张力过渡轮324与第三切割辊230之间的切割线以确保切割线处于张力平衡状态。

本发明的多线切割设备，切割待加工的蓝宝石硅棒时，所述第一切割辊、所述第二切割辊以及所述第三切割辊均以三角形的中心为圆点做摇摆运动，切割面的大小始终保持在小于待加工的蓝宝石硅棒的半径大小，可以避免切割面越来越大的缺陷。切割时，所述第一绕线筒与所述第一调节组件中的第一张力过渡轮配合以调节位于所述第一调节组件中的第一张力过渡轮与所述第二切割辊之间的切割线以确保切割线处于张力平衡状态，所述第二绕线筒与所述第二调节组件中的第二张力过渡轮配合以调节位于所述第二调节组件中的第二张力过渡轮与所述第三切割辊之间的切割线以确保切割线处于张力平衡状态，可以减少切割线的断线概率，减少耗材，节约成本。

参阅图3与图4，其中，图3是本发明的多线切割设备的切割组件处于切割状态的示意图，图4是本发明的多线切割设备的切割组件的第一摇摆臂处于摇摆状态的示意图。结合图3和图4，切割时，由于切割组件20中的第一切割辊210、第二切割辊220以及第三切割辊230的位置发生变化，第一摆动臂313会在切割过程中随着切割组件20的摇摆而绕第一转轴312摆动以带动第一张力过渡轮314一同进行摆动，以确保第一张力过渡轮314与第二切割辊220之间的切割线90始终与第二切割辊220保持相切状态。相应地，第二摆动臂323同样会在切割过程中随着切割组件20的摇摆而绕第二转轴322摆动以带动第二张力过渡轮324一同进行摆动，以确保第二张力过渡轮324与第三切割辊230之间的切割线始终与第三切割辊230保持相切状态。

进一步地，结合图1、图2以及图5所示，图5是本发明的多线切割设备的切割组件的第二切割辊与第一张力过渡轮的位置关系的俯视放大示意图。以图5中的第二切割辊220为例，第一切割辊210、第二切割辊220以及第三切割辊230上均设有多个卡线槽240，切割线90缠绕于每个卡线槽240，并在第一切割辊210与第二切割辊220之间形成用于切割待加工的蓝宝石硅棒80的第一切割线网，在第一切割辊210与第三切割辊230之间形成用于切割待加工的蓝宝石硅棒80的第二切割线网。所述第一调节组件还包括用于驱动第一转轴312沿轴向(图1中所示为X方向)伸缩移动的第一伸缩电机，利用所述第一伸缩电机驱动第一转轴312沿轴向伸缩移动，以使得第一张力过渡轮314与第二切割辊220上用于缠绕切割线90的第一个卡线槽241相齐平，如图5中所示，即缠绕于第一张力过渡轮314与第二切割辊220的第一个卡线槽241之间的切割线90与第二切割辊220的轴线相垂直。所述第二调节组件还包括用于驱动第二转轴322沿轴向伸缩移动的第二伸缩电机，利用所述第二伸缩电机驱动第二转轴322沿轴向伸缩移动，以使得第二张力过渡轮324与第三切割辊230上用于缠绕切割线90的第一个卡线槽相齐平，即缠绕于第二张力过渡轮324与第三切割辊230的第一个卡线槽之间的切割线与第三切割辊230的轴线相垂直。

本发明的多线切割设备，在切割组件的相对两侧分别设置第一张拉机构和第二张拉机构，其中，第一张拉机构包括用于缠绕切割线的第一绕线筒、用于驱动所述第一绕线筒转动的第一转动电机、以及用于调节切割线位置的第一调节组件，所述第一调节组件包括第一转轴、摆动连接于第一转轴的第一摆动臂、以及连接于第一摆动臂上的第一张力过渡轮，第二张拉机构包括用于缠绕切割线的第二绕线筒、用于驱动所述第二绕线筒转动的第二转动电机、以及用于调节切割线位置的第二调节组件，所述第二调节组件包括第一转轴、摆动连接于第二转轴的第二摆动臂、以及连接于第二摆动臂上的第二张力过渡轮。结合图3所示，切割待加工的蓝宝石硅棒80时，第一切割辊210、第二切割辊220以及第三切割辊230均以三角形的中心O为圆点做摇摆运动，切割面的大小始终保持在小于待加工的蓝宝石硅棒80的半径大小，可以避免切割面越来越大的缺陷。另外，结合图4所示，第一摆动臂313会在切割过程中随着切割组件20的摇摆而绕第一转轴312摆动以带动第一张力过渡轮314一同进行摆动，以确保第一张力过渡轮314与第二切割辊220之间的切割线90始终与第二切割辊220保持相切状态，同时，所述第一转动电机会驱动第一绕线筒311转动以对切割线90进行张拉，通过所述第一转动电机、第一绕线筒311、第一摆动臂313以及第一张力过渡轮314的配合，以确保切割线90处于张力平衡状态。同样地，第二摆动臂323同样会在切割过程中随着切割组件20的摇摆而绕第二转轴322摆动以带动第二张力过渡轮324一同进行摆动，以确保第二张力过渡轮324与第三切割辊230之间的切割线始终与第三切割辊230保持相切状态，同时，所述第二转动电机驱动第二绕线筒321转动以对切割线90进行张拉，通过所述第二转动电机、第二绕线筒321、第二摆动臂323以及第二张力过渡轮324的配合，以确保切割线处于张力平衡状态。由上可知，本发明的多线切割设备，在切割组件的相对两侧分别设置第一张拉机构和第二张拉机构，而在第一张拉机构中仅包括单一张力过渡轮(第一张力过渡轮314)且在第二张拉中也仅包括单一张力过渡轮(第二张力过渡轮324)，相对于现有技术，结构简单，控制便利且张力调整精度高，可减少切割线的断线概率，减少耗材，节约成本。

再次结合图1与图2所示，本发明还提供了一种用于多线切割设备的线网张力控制机构，其中，所述多线切割设备包括：

底座10。

设置于底座10上的切割组件20，包括用于缠绕切割线90的第一切割辊210、第二切割辊220以及第三切割辊230，第一切割辊210、第二切割辊220以及第三切割辊230的轴线相互平行并呈三角形(优选地为正三角形)布置，其中第一切割辊210位于三角形的顶角位置，第二切割辊220与第三切割辊230分别位于三角形的两个底角位置。优选地，第一切割辊210、第二切割辊220以及第三切割辊230共同设置于同一个连接框201上。参阅图3所示，图3是本发明的多线切割设备的切割组件处于切割状态的示意图。切割待加工的蓝宝石硅棒80时，第一切割辊210、第二切割辊220以及第三切割辊230均以三角形的中心O为圆点做摇摆运动。

罩设于切割组件20外部的支撑罩40，支撑罩40的相对两侧分别开设有供穿设切割线90的通孔410以及供插设待加工的蓝宝石硅棒80的送件插口420，待加工的蓝宝石硅棒80设置在插接件430上，通过将插接件430插设在送检插口420内以使待加工的蓝宝石硅棒80处在切割组件20的切割区域。

本发明用于多线切割设备的线网张力控制机构，包括：

第一张拉机构310，设置于底座10上且位于切割组件20上靠近第二切割辊220的一侧。第一张拉机构310包括第一基座301、设置于第一基座301上用于缠绕切割线90的第一绕线筒311、设置于第一基座301上用于驱动第一绕线筒311转动的第一转动电机、以及设置于第一基座301上用于调节切割线90位置的第一调节组件。优选地，第一绕线筒311的轴线高度低于第二切割辊220的轴线高度，且第一绕线筒311的轴线与第二切割辊220的轴线平行布置。具体地，所述第一调节组件包括第一转轴312、摆动连接于第一转轴312的第一摆动臂313、以及连接于第一摆动臂313上的第一张力过渡轮314；第一转轴312的轴线与第一张力过渡轮314的轴线平行设置；第一张力过渡轮314的轴线高度位于第一切割辊210的轴线高度与第二切割辊220的轴线高度之间，且第一张力过渡轮314的轴线与第二切割辊220的轴线平行布置。

第二张拉机构320，设置于底座10上且位于切割组件20上靠近第三切割辊230的一侧。第二张拉机构320包括第二基座302、设置于第二基座302上用于缠绕切割线90的第二绕线筒321、设置于第二基座302上用于驱动第二绕线筒321转动的第二转动电机、以及设置于第二基座302上用于调节切割线90位置的第二调节组件。优选地，第二绕线筒321的轴线高度低于第三切割辊230的轴线高度，且第二绕线筒321的轴线与第三切割辊230的轴线平行布置。具体地，所述第二调节组件包括第二转轴322、摆动连接于第二转轴322的第二摆动臂323、以及连接于第二摆动臂323上的第二张力过渡轮324；第二转轴322的轴线与第二张力过渡轮324的轴线平行设置；第二张力过渡轮324的轴线高度位于第一切割辊210的轴线高度与第三切割辊230的轴线高度之间，且第二张力过渡轮324的轴线与第三切割辊230的轴线平行布置。

切割线90从第一绕线筒311出发，分别绕过所述第一调节组件中的第一张力过渡轮314、第一切割辊210、第二切割辊220、第三切割辊230、以及所述第二调节组件中的第二张力过渡轮324之后，再缠绕于第二绕线筒321上。切割时，第一绕线筒311与所述第一调节组件中的第一张力过渡轮314配合以调节位于所述第一调节组件中的第一张力过渡轮314与第二切割辊220之间的切割线以确保切割线处于张力平衡状态，第二绕线筒321与所述第二调节组件中的第二张力过渡轮324配合以调节位于所述第二调节组件中的第二张力过渡轮324与第三切割辊230之间的切割线以确保切割线处于张力平衡状态。

本发明用于多线切割设备的线网张力控制机构，切割待加工的蓝宝石硅棒时，所述第一绕线筒与所述第一调节组件中的第一张力过渡轮配合以调节位于所述第一调节组件中的第一张力过渡轮与所述第二切割辊之间的切割线以确保切割线处于张力平衡状态，所述第二绕线筒与所述第二调节组件中的第二张力过渡轮324配合以调节位于所述第二调节组件中的第二张力过渡轮324与所述第三切割辊之间的切割线以确保切割线处于张力平衡状态，可以减少切割线的断线概率，减少耗材，节约成本。

参阅图3与图4，其中，图3是本发明的多线切割设备的切割组件处于切割状态的示意图，图4是本发明的多线切割设备的切割组件的第一摇摆臂处于摇摆状态的示意图。结合图3和图4，切割时，由于切割组件20的第一切割辊210、第二切割辊220以及第三切割辊230的位置发生变化，第一摆动臂313会在切割过程中随着切割组件20的摇摆而绕第一转轴312摆动以带动第一张力过渡轮314一同进行摆动，以确保第一张力过渡轮314与第二切割辊220之间的切割线90始终与第二切割辊220保持相切状态。相应地，第二摆动臂323同样会在切割过程中随着切割组件20的摇摆而绕第二转轴322摆动以带动第二张力过渡轮324一同进行摆动，以确保第二张力过渡轮324与第三切割辊230之间的切割线始终与第三切割辊230保持相切状态。

进一步地，结合图1、图2以及图5所示，图5是本发明的多线切割设备的切割组件的第二切割辊与第一张力过渡轮的位置关系的俯视放大示意图。以图5中的第二切割辊220为例，第一切割辊210、第二切割辊220以及第三切割辊230上均设有多个卡线槽240，切割线90缠绕于每个卡线槽240，并在第一切割辊210与第二切割辊220之间形成用于切割待加工的蓝宝石硅棒80的第一切割线网，在第一切割辊210与第三切割辊230之间形成用于切割待加工的蓝宝石硅棒80的第二切割线网。所述第一调节组件还包括用于驱动第一转轴312沿轴向(图1中所示为X方向)伸缩移动的第一伸缩电机，利用所述第一伸缩电机驱动第一转轴312沿轴向伸缩移动，以使得第一张力过渡轮314与第二切割辊220上用于缠绕切割线90的第一个卡线槽241相齐平，如图5中所示，即缠绕于第一张力过渡轮314与第二切割辊220的第一个卡线槽241之间的切割线90与第二切割辊220的轴线相垂直。所述第二调节组件还包括用于驱动第二转轴322沿轴向伸缩移动的第二伸缩电机，利用所述第二伸缩电机驱动第二转轴322沿轴向伸缩移动，以使得第二张力过渡轮324与第三切割辊230上用于缠绕切割线90的第一个卡线槽相齐平，即缠绕于第二张力过渡轮324与第三切割辊230的第一个卡线槽之间的切割线与第三切割辊230的轴线相垂直。

本发明用于多线切割设备的线网张力控制机构，在切割组件的相对两侧分别设置第一张拉机构和第二张拉机构，其中，第一张拉机构包括用于缠绕切割线的第一绕线筒、用于驱动所述第一绕线筒转动的第一转动电机、以及用于调节切割线位置的第一调节组件，所述第一调节组件包括第一转轴、摆动连接于第一转轴的第一摆动臂、以及连接于第一摆动臂上的第一张力过渡轮，第二张拉机构包括用于缠绕切割线的第二绕线筒、用于驱动所述第二绕线筒转动的第二转动电机、以及用于调节切割线位置的第二调节组件，所述第二调节组件包括第一转轴、摆动连接于第二转轴的第二摆动臂、以及连接于第二摆动臂上的第二张力过渡轮。结合图3所示，切割待加工的蓝宝石硅棒80时，第一切割辊210、第二切割辊220以及第三切割辊230均以三角形的中心O为圆点做摇摆运动，切割面的大小始终保持在小于待加工的蓝宝石硅棒80的半径大小，可以避免切割面越来越大的缺陷。另外，结合图4所示，第一摆动臂313会在切割过程中随着切割组件20的摇摆而绕第一转轴312摆动以带动第一张力过渡轮314一同进行摆动，以确保第一张力过渡轮314与第二切割辊220之间的切割线90始终与第二切割辊220保持相切状态，同时，所述第一转动电机会驱动第一绕线筒311转动以对切割线90进行张拉，通过所述第一转动电机、第一绕线筒311、第一摆动臂313以及第一张力过渡轮314的配合，以确保切割线90处于张力平衡状态。同样地，第二摆动臂323同样会在切割过程中随着切割组件20的摇摆而绕第二转轴322摆动以带动第二张力过渡轮324一同进行摆动，以确保第二张力过渡轮324与第三切割辊230之间的切割线始终与第三切割辊230保持相切状态，同时，所述第二转动电机驱动第二绕线筒321转动以对切割线90进行张拉，通过所述第二转动电机、第二绕线筒321、第二摆动臂323以及第二张力过渡轮324的配合，以确保切割线处于张力平衡状态。由上可知，本发明的多线切割设备，在切割组件的相对两侧分别设置第一张拉机构和第二张拉机构，而在第一张拉机构中仅包括单一张力过渡轮(第一张力过渡轮314)且在第二张拉中也仅包括单一张力过渡轮(第二张力过渡轮324)，相对于现有技术，结构简单，控制便利且张力调整精度高，可减少切割线的断线概率，减少耗材，节约成本。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (7)

1.一种多线切割设备，其特征在于，包括：

底座；

设置于所述底座上的切割组件，包括用于缠绕切割线的第一切割辊、第二切割辊以及第三切割辊，所述第一切割辊、所述第二切割辊以及所述第三切割辊的轴线相互平行并呈三角形布置，其中所述第一切割辊位于三角形的顶角位置，所述第二切割辊与所述第三切割辊分别位于三角形的两个底角位置；所述第一切割辊、所述第二切割辊以及所述第三切割辊上均设有多个卡线槽，切割线缠绕于每个所述卡线槽，并在所述第一切割辊与所述第二切割辊之间形成用于切割待加工的蓝宝石硅棒的第一切割线网，在所述第一切割辊与所述第三切割辊之间形成用于切割待加工的蓝宝石硅棒的第二切割线网；切割待加工的蓝宝石硅棒时，所述第一切割辊、所述第二切割辊以及所述第三切割辊均以三角形的中心为圆点做摇摆运动；

第一张拉机构，设置于所述底座上且位于所述切割组件上靠近所述第二切割辊的一侧；所述第一张拉机构包括用于缠绕切割线的第一绕线筒、用于驱动所述第一绕线筒转动的第一转动电机、以及用于调节切割线位置的第一调节组件；所述第一调节组件包括：第一张力过渡轮、第一转轴、以及连接于所述第一转轴和所述第一张力过渡轮的第一摆动臂，所述第一张力过渡轮的轴线与所述第二切割辊的轴线平行布置，所述第一转轴的轴线与所述第一张力过渡轮的轴线平行设置；所述第一调节组件还包括用于驱动所述第一转轴沿轴向伸缩移动的第一伸缩电机，利用所述第一伸缩电机驱动所述第一转轴沿轴向伸缩移动，以使得所述第一张力过渡轮与所述第二切割辊上用于缠绕切割线的第一个卡线槽相齐平；

第二张拉机构，设置于所述底座上且位于所述切割组件上靠近所述第三切割辊的一侧；所述第二张拉机构包括用于缠绕切割线的第二绕线筒、用于驱动所述第二绕线筒转动的第二转动电机、以及用于调节切割线位置的第二调节组件；所述第二调节组件包括：第二张力过渡轮、第二转轴、以及连接于所述第二转轴和所述第二张力过渡轮的第二摆动臂，所述第二张力过渡轮的轴线与所述第三切割辊的轴线平行布置，所述第二转轴的轴线与所述第二张力过渡轮的轴线平行设置；所述第二调节组件还包括用于驱动所述第二转轴沿轴向伸缩移动的第二伸缩电机，利用所述第二伸缩电机驱动所述第二转轴沿轴向伸缩移动，以使得所述第二张力过渡轮与所述第三切割辊上用于缠绕切割线的第一个卡线槽相齐平；

切割线从所述第一绕线筒出发，分别绕过所述第一调节组件中的所述第一张力过渡轮、所述第一切割辊、所述第二切割辊、所述第三切割辊、以及所述第二调节组件中的所述第二张力过渡轮之后，再缠绕于所述第二绕线筒上；切割时，所述第一绕线筒与所述第一调节组件中的所述第一张力过渡轮配合以调节位于所述第一调节组件中的所述第一张力过渡轮与所述第二切割辊之间的切割线以确保切割线处于张力平衡状态，所述第二绕线筒与所述第二调节组件中的所述第二张力过渡轮配合以调节位于所述第二调节组件中的所述第二张力过渡轮与所述第三切割辊之间的切割线以确保切割线处于张力平衡状态。

2.根据权利要求1所述的多线切割设备，其特征在于：

所述第一张力过渡轮的轴线高度位于所述第一切割辊的轴线高度与所述第二切割辊的轴线高度之间；所述第一摆动臂在切割过程中随着所述切割组件的摇摆而绕所述第一转轴摆动以带动所述第一张力过渡轮，确保所述第一张力过渡轮与所述第二切割辊之间的切割线始终与所述第二切割辊保持相切状态；以及

所述第二张力过渡轮的轴线高度位于所述第一切割辊的轴线高度与所述第三切割辊的轴线高度之间；所述第二摆动臂在切割过程中随着所述切割组件的摇摆而绕所述第二转轴摆动以带动所述第二张力过渡轮，确保所述第二张力过渡轮与所述第三切割辊之间的切割线始终与所述第三切割辊保持相切状态。

3.根据权利要求2所述的多线切割设备，其特征在于：

所述第一绕线筒的轴线高度低于所述第二切割辊的轴线高度，且所述第一绕线筒的轴线与所述第二切割辊的轴线平行布置；以及

所述第二绕线筒的轴线高度低于所述第三切割辊的轴线高度，且所述第二绕线筒的轴线与所述第三切割辊的轴线平行布置。

4.根据权利要求1所述的多线切割设备，其特征在于，还包括：罩设于所述切割组件外部的支撑罩，所述支撑罩的相对两侧分别开设有供穿设切割线的通孔以及供插设待加工的蓝宝石硅棒的送件插口。

5.一种用于多线切割设备的线网张力控制机构，所述多线切割设备包括底座与设置于所述底座上的切割组件，所述切割组件包括用于缠绕切割线的第一切割辊、第二切割辊以及第三切割辊，所述第一切割辊、所述第二切割辊以及所述第三切割辊的轴线相互平行并呈三角形布置，其中所述第一切割辊位于三角形的顶角位置，所述第二切割辊与所述第三切割辊分别位于三角形的两个底角位置；所述第一切割辊、所述第二切割辊以及所述第三切割辊上均设有多个卡线槽，切割线缠绕于每个所述卡线槽，并在所述第一切割辊与所述第二切割辊之间形成用于切割待加工的蓝宝石硅棒的第一切割线网，在所述第一切割辊与所述第三切割辊之间形成用于切割待加工的蓝宝石硅棒的第二切割线网；切割待加工的蓝宝石硅棒时，所述第一切割辊、所述第二切割辊以及所述第三切割辊均以三角形的中心为圆点做摇摆运动；其特征在于，所述线网张力控制机构，包括：

第一张拉机构，设置于所述底座上且位于所述切割组件上靠近所述第二切割辊的一侧；所述第一张拉机构包括用于缠绕切割线的第一绕线筒、用于驱动所述第一绕线筒转动的第一转动电机、以及用于调节切割线位置的第一调节组件，所述第一调节组件包括：第一张力过渡轮、第一转轴、以及连接于所述第一转轴和所述第一张力过渡轮的第一摆动臂，所述第一张力过渡轮的轴线与所述第二切割辊的轴线平行布置，所述第一转轴的轴线与所述第一张力过渡轮的轴线平行设置；所述第一调节组件还包括用于驱动所述第一转轴沿轴向伸缩移动的第一伸缩电机，利用所述第一伸缩电机驱动所述第一转轴沿轴向伸缩移动，以使得所述第一张力过渡轮与所述第二切割辊上用于缠绕切割线的第一个卡线槽相齐平；

第二张拉机构，设置于所述底座上且位于所述切割组件上靠近所述第三切割辊的一侧；所述第二张拉机构包括用于缠绕切割线的第二绕线筒、用于驱动所述第二绕线筒转动的第二转动电机、以及用于调节切割线位置的第二调节组件；所述第二调节组件包括：第二张力过渡轮、第二转轴、以及连接于所述第二转轴和所述第二张力过渡轮的第二摆动臂，所述第二张力过渡轮的轴线与所述第三切割辊的轴线平行布置，所述第二转轴的轴线与所述第二张力过渡轮的轴线平行设置；所述第二调节组件还包括用于驱动所述第二转轴沿轴向伸缩移动的第二伸缩电机，利用所述第二伸缩电机驱动所述第二转轴沿轴向伸缩移动，以使得所述第二张力过渡轮与所述第三切割辊上用于缠绕切割线的第一个卡线槽相齐平；

切割线从所述第一绕线筒出发，分别绕过所述第一调节组件中的所述第一张力过渡轮、所述第一切割辊、所述第二切割辊、所述第三切割辊、以及所述第二调节组件中的所述第二张力过渡轮之后，再缠绕于所述第二绕线筒上；切割时，所述第一绕线筒与所述第一调节组件中的所述第一张力过渡轮配合以调节位于所述第一调节组件中的所述第一张力过渡轮与所述第二切割辊之间的切割线以确保切割线处于张力平衡状态，所述第二绕线筒与所述第二调节组件中的所述第二张力过渡轮配合以调节位于所述第二调节组件中的所述第二张力过渡轮与所述第三切割辊之间的切割线以确保切割线处于张力平衡状态。

6.根据权利要求5所述的用于多线切割设备的线网张力控制机构，其特征在于：

所述第一张力过渡轮的轴线高度位于所述第一切割辊的轴线高度与所述第二切割辊的轴线高度之间；所述第一摆动臂在切割过程中随着所述切割组件的摇摆而绕所述第一转轴摆动以带动所述第一张力过渡轮，确保所述第一张力过渡轮与所述第二切割辊之间的切割线始终与所述第二切割辊保持相切状态；以及

所述第二张力过渡轮的轴线高度位于所述第一切割辊的轴线高度与所述第三切割辊的轴线高度之间；所述第二摆动臂在切割过程中随着所述切割组件的摇摆而绕所述第二转轴摆动以带动所述第二张力过渡轮，确保所述第二张力过渡轮与所述第三切割辊之间的切割线始终与所述第三切割辊保持相切状态。

7.根据权利要求6所述的用于多线切割设备的线网张力控制机构，其特征在于：

所述第一绕线筒的轴线高度低于所述第二切割辊的轴线高度，且所述第一绕线筒的轴线与所述第二切割辊的轴线平行布置；以及

所述第二绕线筒的轴线高度低于所述第三切割辊的轴线高度，且所述第二绕线筒的轴线与所述第三切割辊的轴线平行布置。