CN219522630U - 线切割装置 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种线切割装置。该线切割装置包括用于绕设切割线并切割所述待加工物料的切割机构，还包括磁场组件和供电组件，所述磁场组件用于生成穿越所述切割机构的切割线所在平面的磁感线，所述供电组件用于向所述切割机构的切割线切割部位供电。采用本申请实施例的方案后，通过启用磁场组件和供电组件，可使切割机构的切割线所在的平面产生穿过的磁感线，并使切割机构的切割线切割部位在切割过程中导电，这样即可使切割机构的切割线切割部位产生一个朝向待加工物料(切割工件)的安培力，该安培力使金刚线压在切割工件上，增加了切割线与切割工件之间正压力，提高了切割效率。

Description

线切割装置

技术领域

本申请涉及金刚线切割技术领域，具体地，涉及一种线切割装置和。

背景技术

而光伏晶硅和半导体切割领域，常采用具有单线、多线金刚线的切割机构对硅料等进行截断、开方、切片，以便于获得相应的硅片或者硅料。

如何不断提升上述线切割方式的效率，一直是本领域技术人员所面临的难题之一。另外，在切割过程中，金刚线在切割机构闭环形成的切割线在与硅棒接触的位置会产生线弓，线弓的大小和持续情况也会影响加工切割效率。

实用新型内容

有鉴于此，本申请实施例中提供一种线切割装置，以便进一步提升线切割的加工效率。

本申请实施例的线切割装置包括用于绕设切割线并切割所述待加工物料的切割机构，还包括磁场组件和供电组件，所述磁场组件用于生成穿越所述切割机构的切割线所在平面的磁感线，所述供电组件用于向所述切割机构的切割线切割部位供电。

进一步地，所述磁场组件包括套设于所述待加工物料切割处两侧的第一电磁线圈和第二电磁线圈。

进一步地，所述供电组件包括环形导轨、固定板、第一导电轮、第二导电轮、第一弹性件和第二弹性件，所述环形导轨邻近套设于所述待加工物料的切割处，所述固定板设置于所述环形导轨上，所述第一导电轮和所述第二导电轮分别可移动地设置于所述固定板两侧的环形导轨上，所述第一弹性件的一端连接固定板，另一端连接所述第一导电轮，所述第二弹性件的一端连接固定板，另一端连接所述第二导电轮，所述切割机构的切割线切割部位在切割过程中绕经所述第一导电轮和所述第二导电轮。

进一步地，所述第一导电轮和所述第二导电轮均包括带有滑块的滑动部以及带有供电轮沿的滚动部，所述滑动部设置于所述环形导轨上，所述滚动部的供电轮沿用于与所述切割线的切割部位接触。

进一步地，所述磁感线垂直于所述切割机构的切割线所在的平面。

进一步地，所述线切割装置还包括第一直流电源和第二直流电源，所述第一直流电源用于为所述磁场组件供电，所述第二直流电源用于为所述供电组件供电。

进一步地，所述第一直流电源和/或第二直流电源连接有控制其各自供电状态的控制单元。

进一步地，所述线切割装置包括带有延伸导轨的底座以及用于承载所述加工物料的载料平台，所述载料平台可移动设置于所述底座的延伸导轨上，所述切割机构设置于所述底座的上方。

进一步地，所述载料平台上设置有支撑，用于向上支撑所述待加工物料。

进一步地，所述切割机构包括安装框架，所述安装框架上设置有用于绕设切割线的切割轮机构，所述切割轮机构包括间隔设置的第一切割轮、第二切割轮、张力轮和过渡轮。

采用本申请实施例的方案后，通过启用磁场组件和供电组件，可使切割机构的切割线所在的平面产生穿过的磁感线，并使切割机构的切割线切割部位在切割过程中导电，这样即可使切割机构的切割线切割部位产生一个朝向待加工物料(切割工件)的安培力，该安培力使金刚线压在切割工件上，增加了切割线(金刚线)与切割工件之间正压力，提高了切割效率；另外，金刚线切割时会产生线弓，产生安培力后，增加了进给方向金刚线与切割工件之间正压力，将金刚线可承受的拉力更多的用于切割方向，降低了金刚线拉力和破断概率，也提高了切割效率。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本申请实施例提供的一种线切割装置的结构示意图；

图2为图1左视角度的结构示意图；

图3为图1轴测角度的结构示意图；

图4为图3中供电组件位置的放大示意图；

图5为图3中供电组件的结构示意图；

图6为图3中供电组件的导电轮的结构示意图。

附图标记：

100底座

200载料平台

300切割机构

400待加工物料

301切割线

302切割部位

501第一电磁线圈

502第二电磁线圈

503供电组件

504环形导轨

505第一导电轮

506第一弹性件

507固定板

508第二弹性件

509第二导电轮

5051滑动部

5052滑块

5053滚动部

5054供电轮沿

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清晰，下面将结合附图清楚和完整地描述本申请实施例中的技术方案，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而非全部。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在未付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。需要说明的是，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任意组合。

下面结合图1、图2、图3、图4、图5和图6对本申请实施例的线切割装置及线切割控制方法进行详细说明。如图所示，本申请实施例的线切割装置可以包括底座100、载料平台200、切割机构300、磁场组件和供电组件503。其中，载料平台200设置于底座100上，载料平台200用于承载支撑待加工物料400，切割机构300设置于底座100的上方，具体实施时，切割机构300可以通过立柱设置于底座100的侧上方，切割机构300上形成有用于切割待加工物料400的切割线301，切割过程中，切割线301的切割部位302与待加工物料400接触，并从上到下实现待加工物料400的切割。磁场组件用于生成穿越切割机构300的切割线301所在平面的磁感线，供电组件503用于向切割机构300的切割线301切割部位302供电。

在工作过程中，可启用磁场组件和供电组件503，可使切割机构300的切割线301所在的平面产生穿过的磁感线，并使切割机构300的切割线301切割部位302在切割过程中导电，这样即可使切割机构300的切割线301切割部位302产生一个朝向待加工物料400(切割工件)的安培力，该安培力使切割线(金刚线)压在切割工件上，增加了切割线与切割工件之间正压力，提高了切割效率；另外，金刚线切割时会产生线弓，产生安培力后，增加了进给方向金刚线与切割工件之间正压力，将金刚线可承受的拉力更多的用于切割方向，降低了金刚线拉力和破断概率，也提高了切割效率。

结合图2至图6所示，具体实施过程中，磁场组件可以包括第一电磁线圈501和第二电磁线圈502，第一电磁线圈501和第二电磁线圈502分别套设于待加工物料400切割处的两侧。与此对应地，供电组件503可以包括环形导轨504、固定板507、第一导电轮505、第二导电轮509、第一弹性件506和第二弹性件508，其中，环形导轨504邻近套设于待加工物料400的切割处(即环形导轨套设于待加工物料400上且邻近其切割处)，固定板507设置于环形导轨504上，第一导电轮505和第二导电轮509分别可移动地设置于固定板507两侧的环形导轨504上，第一弹性506件的一端连接固定板507，另一端连接第一导电轮505，第二弹性件508的一端连接固定板507，另一端连接第二导电轮509，切割机构300的切割线301切割部位302在切割过程中绕经第一导电轮505和第二导电轮509的供电轮沿。

结合图6所示，具体实施时，第一导电轮505和第二导电轮509均可以包括带有滑块5052的滑动部5051以及带有供电轮沿5054的滚动部5053，所述滑动部5051设置于环形导轨504上，滚动部5053的供电轮沿5054用于在切割过程中与切割线301的切割部位302的两端保持接触。第一电磁线圈501和第二电磁线圈502的设置方案尽量能够满足其所产生的磁感线垂直于切割机构300的切割线301所在的平面；具体实施时，两个电磁线圈对称安装在金刚线切割部位302的两侧且与硅棒(待加工物料400)同轴，在电磁线圈内部提供一个稳定的磁场，两个电磁线圈可以尽量靠近金刚线，减少磁感线从两个电磁线圈间隙中漏出。此外，其中环形滑轨504与硅棒同轴安装，两个弹性件可以采用弹簧，弹簧两端分别安装在固定板507和导电轮505或509上，使导电轮505和509始终压在金刚线(切割线301切割部位302)上，两个导电轮505和509尽量靠近硅棒，减少硅棒线缝外侧到导电轮之间这段金刚线的安培力，滑块5052安装在环形滑轨504上自由移动，供电组件503作用是给两个导电轮505和509之间的金刚线(即切割部位302)通电，使处在磁场中的金刚线产生安培力。优选地，线切割装置还可以包括第一直流电源和第二直流电源，第一直流电源用于为磁场组件供电，第二直流电源用于为供电组件503供电。

在该实施例中，第一直流电源和/或第二直流电源优选地配置有控制单元，用以控制器其供电状态(如控制是否供电、供电电压等)，例如第一直流电源配置的控制单元可以控制第一直流电源的供电状态，以此控制磁场组件形成的磁场强度，第一直流电源配置的控制单元可以控制第二直流电源的供电状态，以此控制供电组件的供电强度，进而调整其在切割线内形成的电流大小。上述配置能够调整磁场对切割线产生的安培力的大小，进而有利于控制切割线的切割效率和线弓等。

在上述实施例及其各种实现方式的基础上，为了实现线切割装置的灵活加工，底座100上可以设置延伸导轨，载料平台200可移动设置于底座100的延伸导轨上，另外，载料平台100上可以设置多个支撑，用于向上支撑待加工物料400，采用这种方案后，通过调整载料平台200在底座100的位置，即可实现待加工物料400的移动和就绪，从而便于切割机构300在相应位置实现切割加工。

另外，切割机构300可以采用各种形式的金刚线切割机构，如图所示，切割机构300可以包括安装框架，所述安装框架上设置有用于绕设切割线301的切割轮机构，所述切割轮机构包括间隔设置的第一切割轮、第二切割轮、张力轮和过渡轮(即导轮)。

本申请实施例还涉及一种线切割控制方法，该线切割控制方法可以用于上述任一种线切割装置，结合该方法能够进一步了解线切割装置的功能和工作方式。该线切割控制方法可以包括：在待加工物料400就位后，启动磁场组件和供电组件，使切割机构300的切割线301切割部位302产生朝向待加工物料400的安培力；控制切割机构300的切割线301切割部位302进给切割待加工物料400，直至切割完成。另外在切割完成后还可以包括步骤：所述线切割控制方法还包括：关闭磁场组件和供电组件503，并使切割机构300恢复至初始位置。为了可以灵活调整安培力的大小，上述线切割控制方法还可以包括：在切割过程中，调整磁场组件的磁场强度，或者调整所述供电组件的供电强度即调整通过切割线301切割部位302的电流大小。优选地，无论是调整磁场组件生成的磁场强度，还是调整供电组件的电流大小，都可以通过控制为其各自提供电能的电源的供电状态实现。切割过程中适时地调整加载到切割线的安培力的大小，能够相应的控制切割线切割力度，进而可以一定程度上控制切割效率和切割时的线弓大小。结合前面所述可知，本申请的线切割控制方法也具有前述线切割装置的相关技术效果，在此不再展开。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种线切割装置，包括用于绕设切割线并切割待加工物料的切割机构，其特征在于，还包括磁场组件和供电组件，所述磁场组件用于生成穿越所述切割机构的切割线所在平面的磁感线，所述供电组件用于向所述切割机构的切割线切割部位供电。

2.根据权利要求1所述的线切割装置，其特征在于，所述磁场组件包括套设于所述待加工物料切割处两侧的第一电磁线圈和第二电磁线圈。

3.根据权利要求1所述的线切割装置，其特征在于，所述供电组件包括环形导轨、固定板、第一导电轮、第二导电轮、第一弹性件和第二弹性件，所述环形导轨邻近套设于所述待加工物料的切割处，所述固定板设置于所述环形导轨上，所述第一导电轮和所述第二导电轮分别可移动地设置于所述固定板两侧的环形导轨上，所述第一弹性件的一端连接固定板，另一端连接所述第一导电轮，所述第二弹性件的一端连接固定板，另一端连接所述第二导电轮，所述切割机构的切割线切割部位在切割过程中绕经所述第一导电轮和所述第二导电轮。

4.根据权利要求3所述的线切割装置，其特征在于，所述第一导电轮和所述第二导电轮均包括带有滑块的滑动部以及带有供电轮的滚动部，所述滑动部设置于所述环形导轨上，所述滚动部的供电轮沿用于与所述切割线的切割部位接触。

5.根据权利要求2所述的线切割装置，其特征在于，所述磁感线垂直于所述切割机构的切割线所在的平面。

6.根据权利要求1所述的线切割装置，其特征在于，所述线切割装置还包括第一直流电源和第二直流电源，所述第一直流电源用于为所述磁场组件供电，所述第二直流电源用于为所述供电组件供电。

7.根据权利要求6所述的线切割装置，其特征在于，所述第一直流电源和/或第二直流电源连接有控制其各自供电状态的控制单元。

8.根据权利要求1至7任一项所述的线切割装置，其特征在于，所述线切割装置还包括带有延伸导轨的底座以及用于承载所述待加工物料的载料平台，所述载料平台可移动设置于所述底座的延伸导轨上，所述切割机构设置于所述底座的上方。

9.根据权利要求8所述的线切割装置，其特征在于，所述载料平台上设置有支撑，用于向上支撑所述待加工物料。

10.根据权利要求8所述的线切割装置，其特征在于，所述切割机构包括安装框架，所述安装框架上设置有用于绕设切割线的切割轮机构，所述切割轮机构包括间隔设置的第一切割轮、第二切割轮、张力轮和过渡轮。