CN201565844U - 硅片线切割机的张紧装置 - Google Patents

Abstract

硅片线切割机的张紧装置，涉及一种硅片线切割机，包括压柄、压柄轴和张紧辊轮，张紧辊轮的两端各设有一个压柄，两个压柄的下端通过压柄轴连接，两个压柄分别通过一个弹性压紧机构与线切割机构的固定框架连接；张紧辊轮由芯轴、橡胶体和挡圈组成，橡胶体敷着在芯轴的圆周面上，橡胶体厚度为8-15mm，邵氏硬度为70-90度；弹性压紧机构由棘轮、棘爪和扭转弹簧组成，棘轮设置在固定框架上，棘轮的棘轮轴上设有扭转弹簧，扭转弹簧的两端分别与棘轮和压柄连接；所述的张紧辊轮设置在压柄上的轴承套内。有益效果是：结构简单，成本低，更换维修方便；切割线有均衡、弹性的张紧力，提高了切割机的切片质量和产品成品率。

Description

硅片线切割机的张紧装置

技术领域

本实用新型涉及一种硅片线切割机，具体的说是一种用于硅片线切割机的张紧装置。

背景技术

硅片线切割机主要用于多、单晶硅棒、锭的切片，环绕在切割辊轮的切割线各线的张紧程度是否均匀一致，直接关系所切硅片的质量和切割机能否正常的工作。目前，所使用的硅片线切割机的切割线的张紧度，主要是由切割机收线辊轮的电机功率、转速、扭矩形成的牵引力大小决定的。该机是以单线沿两辊轮的螺旋槽反复缠绕至辊轮末端，经收线辊轮的旋转牵引而实现对晶体硅棒、锭的切割；其存在的问题和不足是：牵引力是固定的、刚性的和不可调节的，由于单线的破断强度只有28～45N，牵引力稍大极易引起断线；牵引力稍小，容易引起切割线出槽、并槽，严重影响产品质量和成品率；同时这种刚性的牵引力一旦遇到切缝卡线问题，同样会引起断线故障。

另外，现有的硅片切割机主要是借助张紧装置来均匀切割线的张紧力度，而切割线的松紧程度不均匀，由于张紧辊轮表面平滑，平滑的辊轴只能对松动程度小的切割线施压，并不能根本上解决全部的切割线张紧问题，所以为了提高硅片线切割机的精度必须从根本上解决切割线的均匀张紧。

实用新型内容

本实用新型的目的是为更好的提高切割的精度和效率，为使线切割机的切割线有个均衡、弹性的张紧力，提高切割机的切片质量和产品成品率，提供一种结构简单、效果好、成本低的张紧装置。

本实用新型为解决上述技术问题所采用的技术方案是：硅片线切割机的张紧装置，包括压柄、压柄轴和张紧辊轮，张紧辊轮的两端各设有一个压柄，两个压柄的下端通过压柄轴连接，两个压柄分别通过一个弹性压紧机构与线切割机构的固定框架连接。

本实用新型，所述的张紧辊轮由芯轴、橡胶体和挡圈组成，橡胶体敷着在芯轴的圆周面上，

本实用新型，所述的橡胶体厚度为8-15mm，邵氏硬度为70-90度。

本实用新型，所述的弹性压紧机构由棘轮、棘爪和扭转弹簧组成，棘轮设置在固定框架上，棘轮的棘轮轴上设有扭转弹簧，扭转弹簧的两端分别与棘轮和压柄连接。

本实用新型，所述的张紧辊轮设置在压柄上的轴承套内。

所述的压柄上端由两个可拆分的半圆组成张紧辊轮的轴承套，其中半个轴承套与压柄为一体结构，压柄通过压柄轴安装在固定框架。

所述的棘轮、棘爪各两个，安装于固定框架上；所述的棘轮、棘爪也可由手柄扳动机构代替。

张紧辊轮的芯轴是一种金属辊，在芯轴上外敷橡胶体，橡胶体是采用一种优质碳化硅材料，耐磨、弹性好，橡胶体两端设有挡圈，挡圈是一种钢板焊接在芯轴上，挡圈为了固定橡胶体的位置，防止橡胶体在芯轴上发生位移脱落。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型安装简单，维修方便，只需打开轴承套，将张紧辊轮取出就可完成更换；通过棘轮旋转带动扭转弹簧一端转动角度大小的变化，方便调整、调节张紧辊轮对切割线的张紧力；由于在张紧辊轮上设有一层橡胶体，能根据切割线不同的松紧程度，调整切割线的张紧力，压紧切割线的效果更好，使切割线运行更加平稳；利用橡胶的固有弹性减小刻槽和线制造误差，对切割线起到均匀的张紧作用，提高了切割的精度和效率；扭转弹簧受力后的扭力和弹簧自身的张力，对切割线起到张紧作用时，仍有一定的弹性空间，解决了只有一个固定的、刚性的对切割线的张紧力容易引起断线的故障，使切割机运行更加平稳顺畅，极大地提高了切割效率；本实用新型结构紧凑、效率更突出，不仅使切割机的切片精度、质量、效率得到大大提升，而且也使切片成品率提高10～15％。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型在切割机构中的设置方式示意图；

图3是本实用新型的张紧辊轮结构示意图；

图中标记是：1、张紧装置，2、压柄，3、压柄轴，4、张紧辊轮，5、芯轴，6、橡胶体，7、挡圈，8、切割线，9、固定框架，10、扭转弹簧，11、棘轮，12、棘爪，13、轴承套，14、棘轮轴。

具体实施方式

如图1、图2和图3所示在硅片线切割机的张紧装置，张紧装置1设置在线切割机构的固定框架9上，张紧辊轮4压紧在切割线8上；张紧装置1包括压柄2、压柄轴3和张紧辊轮4，张紧辊轮4的两端各设有一个压柄2，张紧辊轮4和压柄2的连接处是由可拆分的半圆组成的轴承套13，张紧辊轮4设置在压柄上端的轴承套13内，两个压柄2的下端通过压柄轴3连接，压柄轴3两端设置在固定框架9上，两个压柄2的轴承套13上分别设有一个弹性压紧机构，弹性压紧机构与线切割机构的固定框架9连接，弹性压紧机构由棘轮11、棘爪12和扭转弹簧10组成，棘轮11、棘爪12设置在固定框架9上，棘轮11的棘轮轴14上设有扭转弹簧10，扭转弹簧10的一端与压柄2的轴承套13连接，另一端固定在棘轮11上，张紧辊轮4由芯轴5、橡胶体6和挡圈7组成，橡胶体6敷着在芯轴5的圆周面上。

通过采用扳手等工具，转动安装在固定框架上的棘轮轴，带动棘轮和扭转弹簧的一端一起转动，扭转弹簧的一端随转动角度增加而受力逐渐增大，扭转弹簧的另一端也同时受到大小相同的反作用力；棘轮转动的扭力和扭转弹簧自由度改变形成的张力压在压柄上，该压力驱动压柄绕压柄轴转动，并带动张紧辊轮在非切割面对所有切割线进行张紧；当张紧辊轮对切割线的张紧度达到所需的张紧力时，停止转动棘轮轴，棘爪自动卡住棘轮使其不能回转卸力。张紧装置的张紧辊轮压在切割线上，切割线在张紧辊轮的压力下，松弛程度较小的线会一定程度上陷进橡胶体而张紧，从而松弛程度大的切割线也就能被橡胶体给压紧，这样就能使切割线均匀张紧。

本实用新型所述的弹性压紧机构和张紧辊轮的可以通过以下实施方式实现：

实施例一

压柄安装在压柄轴上，张紧辊轮安装在压柄上，弹性压紧机构由棘轮轴、棘轮、棘爪和扭转弹簧组成，扭转弹簧安装于棘轮轴上，其一端压在压柄上，一端卡在棘轮上，通过扭转弹簧的扭转力使张紧辊轮压紧在切割线上；所述的张紧辊轮由芯轴、橡胶体和挡圈组成，橡胶体经硫化包在芯轴上，挡圈设置在橡胶体的两端面，橡胶体的厚度为8mm，邵氏硬度为70度。

实施例二

压柄安装在压柄轴上，张紧辊轮安装在压柄上，弹性压紧机构由手柄机构、和扭转弹簧组成，扭转弹簧安装于手柄机构上，其一端压在压柄上，一端卡在手柄机构的圆形板上通过扭转弹簧的扭转力使张紧辊轮压紧在切割线上；所述的张紧辊轮由芯轴、所述的橡胶体和挡圈组成，橡胶体经硫化包在芯轴上，挡圈设置在橡胶体的两端面，橡胶体的厚度为12mm，邵氏硬度为80度。

实施例三

弹性压紧机构还可以由板弹簧顶紧组件和板弹簧组成，板弹簧安装在可以自由调节的顶紧机构上，通过板弹簧顶紧组件和板弹簧对压柄施压，使张紧辊轮压紧切割线；所述的张紧辊轮由芯轴、所述的橡胶体和挡圈组成，橡胶体经硫化包在芯轴上，挡圈设置在橡胶体的两端面，橡胶体的厚度为15mm，邵氏硬度为90度。

在切割线未工作前，张紧装置的张紧辊轮倾压在切割线上，用工具转动棘轮轴带动棘轮和扭转弹簧的一端一起转动，随着转动角度不断增加，通过扭转弹簧或扳动手柄带动板弹簧机构的板弹簧，传到压柄和张紧辊轮的力越来越大；因制造误差原因，所有切割线不可能在同一时刻共同受力张紧，先受力张紧的线使受压处的橡胶随之变形下陷，而使后受力的线随之亦与张紧辊轮的橡胶体接触受力张紧；随着张紧辊轮所受的力进一步增加，受制造误差影响松紧稍有偏差的切割线经橡胶体的弹性调整，均受到适度且相对均衡的张紧力。当所有切割线达到所需的张紧力时，停止转动棘轮轴，棘爪自动卡住棘轮使其不能回转。切割线未与硅材料接触前，其张紧度完全受张紧装置张紧力的控制；切割线开始工作后，由于切割线上的磨粒需要一定的压力才能切入硅材料，此时，切割线对硅材料的切割压力与张紧装置对切割线的张紧力，共同构成一个动态平衡和相对稳定的对切割线进行张紧的作用力；即：当瞬间切入压力与张紧装置的张紧力过大时，除橡胶体的弹性吸收一部分力外，切割线过大的张紧力会使张紧辊轮连同压柄稍稍抬起，立即释放和缓解这种过大的张紧力。这样设置的张紧装置，即保护了切割线的正常运行，防止因张紧力过大而导致断线故障的频繁发生，又可使切割线具有较大的切割压力，使切割速度和切割效率大大提高。

本实用新型结构简单，只需打开轴承套，将张紧辊轮取出就可完成更换；由于在张紧辊轮上设有一层橡胶体，能根据切割线不同的松紧程度，调整切割线的张紧力，压紧切割线的效果更好，使切割线运行更加平稳；利用橡胶的固有弹性减小刻槽和线制造误差，对切割线起到均匀的张紧作用，提高了切割的精度和效率。

Claims (5)

1.硅片线切割机的张紧装置，包括压柄(2)、压柄轴(3)和张紧辊轮(4)，其特征在于：张紧辊轮(4)的两端各设有一个压柄(2)，两个压柄(2)的下端通过压柄轴(3)连接，两个压柄(2)分别通过一个弹性压紧机构与线切割机构的固定框架(9)连接。

2.如权利要求1所述的硅片线切割机的张紧装置，其特征在于：所述的张紧辊轮(4)由芯轴(5)、橡胶体(6)和挡圈(7)组成，橡胶体(6)敷着在芯轴(5)的圆周面上。

3.如权利要求2所述的硅片线切割机的张紧装置，其特征在于：所述的橡胶体(6)厚度为8-15mm，邵氏硬度为70-90度。

4.如权利要求1所述的硅片线切割机的张紧装置，其特征在于：所述的弹性压紧机构由棘轮(11)、棘爪(12)和扭转弹簧(10)组成，棘轮(11)设置在固定框架(9)上，棘轮(11)的棘轮轴(14)上设有扭转弹簧(10)，扭转弹簧(10)的两端分别与棘轮(11)和压柄(2)连接。

5.如权利要求1所述的硅片线切割机的张紧装置，其特征在于：所述的张紧辊轮(4)设置在压柄(2)上的轴承套(13)内。

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