CN111660447A - 一种多刀头单晶硅截断机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及单晶硅切割技术领域，具体涉及一种多刀头单晶硅截断机。包括底架，底架上端面两端均设有进刀单元支撑组件，两个进刀单元支撑组件相对侧均设有第一直线运动机构，横梁框架两端与第一直线运动机构相连。横梁框架顶端设有第二直线运动机构，多个移动刀头组件设于横梁框架下方并与第二直线运动机构相连，金刚线从一侧的收放线组件绕出，依次绕过移动刀头组件上的切割导轮至另一侧的收放线组件。料台组件包括设于横梁框架正下方的底架上的料台框架，料台框架上设有多个支撑组件，支撑组件能在料台框架上水平移动。本发明实现一根或多根同时切割成多段的要求，单根可实现切割长约6米的单晶硅棒的需求。

Description

一种多刀头单晶硅截断机
技术领域
本发明涉及单晶硅切割技术领域，具体涉及一种将长棒同时切割成多段所设置成的长度的短棒的多刀头单晶硅截断机。
背景技术
单晶硅是用作半导体材料和利用太阳能光伏发电、供热等。其后续产品集成电路和半导体分离器件已广泛应用于各个领域，单晶硅成为世界快速、稳定发展的新兴产业之一，而单晶硅截断机作为加工单晶硅棒的第一道工序，其意义不言而喻。
传统单晶硅的截断采用带锯法进行切割，且一次切割只能切成两段，影响了切割效率。而带锯本身的厚度较厚，切割时耗掉的单晶硅较多，相对应的增加了加工成本。为了解决上述问题，研究一种可以一次把长棒切成多段所需短棒，并减少加工所产生的废料的单晶硅截断机成为了一项重要任务。
发明内容
本发明专利提供了一种单晶硅截断机的方案，旨在提高工作效率，减少成本，适应工厂自动化生产的流水线工作趋势。
一种多刀头单晶硅截断机，包括底架、切割组件、旋转组件、料台组件和插销组件。
底架上端面两端均设有底座，切割组件包括安装在底架两侧的收放线组件，底座上设有进刀单元支撑组件。两个进刀单元支撑组件相对侧均设有第一直线运动机构，横梁框架两端与第一直线运动机构相连。横梁框架顶端设有第二直线运动机构，多个移动刀头组件设于横梁框架下方并与第二直线运动机构相连，金刚线从一侧的收放线组件绕出，依次绕过移动刀头组件上的切割导轮至另一侧的收放线组件。
料台组件包括设于横梁框架正下方的底架上的料台框架，料台框架上设有多个支撑组件，支撑组件能在料台框架上水平移动，料台框架上后部设有插销法兰，料台框架两端设有连接组件。旋转组件设于料台框架两端的底架上，包括轴承箱，轴承箱内设有主轴，主轴输入端连接驱动装置，输出端连接旋转臂。旋转臂与连接组件相连。料台组件通过旋转组件保持平行地旋转翻至横梁框架下方。
插销组件包括安装于底架侧部的法兰基座，法兰基座上固设有法兰衬套，法兰衬套内设有位销，驱动装置与位销相连并控制其前后运动，位销能插入插销法兰从而定位料台框架。
作为一种改进，底架外部设有防护装置。
作为一种改进，第二直线运动机构为齿条和齿轮机构，横梁框架下方设有喷淋装置，用于金刚线降温。
作为一种改进，料台框架有两个，并排设于底架上。
插销组件用于定位料台组件，收放线组件驱动金刚线跑线，从一侧跑的另一侧。横梁框架向下移动切割单晶硅棒。完成以后，刀头组件和支撑组件会根据程序移动位置以便横梁框架向上移动退线，等插销组件复位后，旋转组件再次旋转驱动料台组件，将料台组件水平旋转至外侧进行下料。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明提供了一种多刀头单晶硅截断机，目的是通过可移动的支撑组件和刀头组件配合，实现一根或多根同时切割成多段的要求，单根可实现切割长约6米的单晶硅棒的需求。刀头组件和支撑组件会根据设定切料的段长自动跑到位，支撑组件还可以适应不同直径的单晶硅棒进行支撑固定。插销组件会在加工时定位料台，保证硅棒加工时的稳定性，而一根料台上多刀头加工，同时另一根料台上取放硅棒，能大大提高切割效率。
附图说明
图1为本发明单晶硅截断机结构示意图。
图2为本发明单晶硅截断机主视图。
图3为本发明单晶硅截断机内部结构示意图。
图4为本发明旋转组件的结构示意图。
图5为本发明插销组件的结构示意图。
图6为本发明料台组件的结构示意图。
图7为本发明横梁框架的结构示意图。
图8为本发明进刀单元组件和收放线组件的结构示意图。
附图说明：1-收放线组件；101-驱动装置；102-轴承箱；103-主轴；104-旋转臂；2-底架；201-驱动装置；202-位销；203-法兰衬套；3-料台组件；301-连接组件；302-料台框架；303-支撑组件；304-头尾料盒；305-插销法兰；4-旋转组件；401-喷淋装置；402-横梁框架；403-移动刀头组件；5-防护装置；6-切割组件；601-收放线轮排线组件；602-收放线轮；605-进刀单元支撑组件；603-检测线偏组件；604-控制调节张力组件；进刀单元支撑组件605；7-插销组件。
具体实施方式
下面结合附图说明本发明的具体实施方式：
如图1-3所示，本发明提供了一种多刀头单晶硅截断机，包括底架2、切割组件6、旋转组件4、料台组件3、插销组件7、单晶硅截断机还包括用于设备防护的防护装置5。
底架2上端面两端均设有底座，底架2外部设有防护装置5。切割组件6包括安装在底架2两侧的收放线组件1，底座上端面上设有进刀单元支撑组件605。两个进刀单元支撑组件605相对侧均设有第一直线运动机构，第一直线运动机构为丝杠导轨或者齿轮齿条组件。如图7所示，横梁框架402两端与第一直线运动机构相连。横梁框架402顶端设有第二直线运动机构，第二直线运动机构为齿条和齿轮机构，移动刀头组件403顶端设有齿轮，齿轮通过驱动电机驱动，齿轮与齿条啮合，移动刀头组件403顶端通过滑块设于直线导轨上。横梁框架402下方设有喷淋装置401，用于金刚线降温。移动刀头组件403包括进刀背板，进刀背板板面上设有多个切割导轮，金刚线从一侧的收放线组件1绕出，依次绕过移动刀头组件403上的导轮至另一侧的收放线组件1。
如图6所示，料台组件3包括设于横梁框架402正下方的底架2上的料台框架302，料台框架302上设有多个支撑组件303，支撑组件303能在料台框架302上水平移动，刀头组件403和支撑组件303会根据所需的设定切料的段长通过电机驱动自动跑到位。料台框架302上后部设有插销法兰304，料台框架302两端设有连接组件301。如图4所示，旋转组件4有两个，分别设于料台框架302两端的底架2上，包括轴承箱102，轴承箱102内设有主轴103，主轴103输入端连接驱动装置101，输出端连接旋转臂104。如图3所示，两个料台组件2是由其两端的连接组件301与两侧旋转组件4中的旋转臂104相连。晶棒上料放置到料台组件2后，通过两侧的旋转组件4同步翻转，使其中一个料台组件2翻转至切割组件6的正下方，插销组件7定位好料台组件2后进行加工，而原切割组件6正下方的另一个料台组件2则翻转到了外侧进行下料。
如图5所示，插销组件7包括安装于底架2侧部的法兰基座，法兰基座上固设有法兰衬套203，法兰衬套203内设有位销202，驱动装置201与位销202相连并控制其前后运动，位销202能插入插销法兰304从而定位料台框架302。位销202与插销法兰304配合。插销组件7用于定位料台组件3，收放线件1驱动金刚线跑线，从一侧跑的另一侧。
横梁框架402向下移动切割单晶硅棒。完成以后，刀头组件和支撑组件303会根据程序移动位置以便横梁框架402向上移动退线，等插销组件7复位后，旋转组件4再次旋转驱动料台组件3，将料台组件3水平旋转至外侧进行下料。
如图8所示，收放线组件包括收放线轮排线组件601、安装于收放线轮排线组件601上的收放线轮602、安装于进刀单元支撑组件605上的检测线偏组件603和控制调节张力组件604。
最后，需要注意的是，以上列举的仅是本发明的具体实例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有很多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容中直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种多刀头单晶硅截断机，其特征在于：包括底架、切割组件、旋转组件、料台组件和插销组件；
所述底架上端面两端均设有底座，所述切割组件包括安装在底架两侧的收放线组件，底座上设有进刀单元支撑组件；两个进刀单元支撑组件相对侧均设有第一直线运动机构，横梁框架两端与第一直线运动机构相连；横梁框架顶端设有第二直线运动机构，多个移动刀头组件设于横梁框架下方并与第二直线运动机构相连，金刚线从一侧的收放线组件绕出，依次绕过所述移动刀头组件上的切割导轮至另一侧的收放线组件；
所述料台组件包括设于横梁框架正下方的底架上的料台框架，料台框架上设有多个支撑组件，支撑组件能在料台框架上水平移动，料台框架上后部设有插销法兰，料台框架两端设有连接组件；所述旋转组件设于料台框架两端的底架上，包括轴承箱，轴承箱内设有主轴，主轴输入端连接驱动装置，输出端连接旋转臂；旋转臂与所述连接组件相连，料台组件通过旋转组件保持平行地旋转翻至横梁框架下方；
所述插销组件包括安装于底架侧部的法兰基座，法兰基座上固设有法兰衬套，法兰衬套内设有位销，驱动装置与位销相连并控制其前后运动，位销能插入所述插销法兰从而定位料台框架。
2.根据权利要求1所述的多刀头单晶硅截断机，其特征在于：所述底架外部设有防护装置。
3.如权利要求1所述的多刀头单晶硅截断机，其特征在于：所述第二直线运动机构为齿条和齿轮机构，横梁框架下方设有喷淋装置，用于金刚线降温。
4.如权利要求1所述的多刀头单晶硅截断机，其特征在于：所述料台框架有两个，并排设于所述底架上。
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