一種硅棒切割機(jī)床的切割單元的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種硅棒切割機(jī)床的切割單元，涉及硅棒多線切割技術(shù)領(lǐng)域。主輥組包括平行設(shè)置的兩個主輥，主輥組的進(jìn)線端和出線端分別設(shè)有一個導(dǎo)向輪組，兩個主輥中間夾持的空間為切割空間，主輥組驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括四個驅(qū)動電機(jī)，分設(shè)于兩個主輥的兩端，進(jìn)料機(jī)構(gòu)設(shè)于切割空間正上方，碎片盒設(shè)于切割空間內(nèi)，砂漿噴管包括兩個，分設(shè)于兩個主輥的上方；兩個主輥均包括輥體、邊環(huán)及樹脂外套，輥體兩端設(shè)有安裝軸，邊環(huán)固設(shè)于輥體兩端，且與輥體外徑相同，并被安裝軸貫穿，樹脂外套設(shè)于輥體及邊環(huán)外圍，外部均勻設(shè)置線鋸導(dǎo)向槽；樹脂外套長度為730mm?750mm，輥體及邊環(huán)總長度為800mm?820mm。其切割效率高，不僅高了產(chǎn)量，且減少了設(shè)備發(fā)生故障的概率，延長設(shè)備使用壽命。
【專利說明】
一種硅棒切割機(jī)床的切割單元
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本實用新型涉及硅棒多線切割技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]PV600切片機(jī)床是在半導(dǎo)體制造行業(yè)中廣泛使用的用于切割單晶或多晶硅棒的設(shè)備。目前，在使用PV600切片機(jī)床進(jìn)行生產(chǎn)的過程中，由于切割室內(nèi)空間利用不充分，導(dǎo)致切割效率較低，且切割材料如果長度較長，輔料在切割過程中還可能造成浪費。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型要解決的技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種硅棒切割機(jī)床的切割單元，切割效率提高，不僅高了產(chǎn)量，且減少了設(shè)備發(fā)生故障的概率，延長設(shè)備使用壽命。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型所采取的技術(shù)方案是:
[0005]—種硅棒切割機(jī)床的切割單元，包括主輥組、主輥組驅(qū)動機(jī)構(gòu)、進(jìn)料機(jī)構(gòu)、碎片盒及砂漿噴管，主輥組包括平行設(shè)置的兩個主輥，主輥組的進(jìn)線端和出線端分別設(shè)有一個與機(jī)架連接的導(dǎo)向輪組，兩個主輥中間夾持的空間為切割空間，主輥組驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括四個驅(qū)動電機(jī)，分別設(shè)于兩個主輥的兩端，進(jìn)料機(jī)構(gòu)設(shè)于切割空間正上方，碎片盒設(shè)于切割空間內(nèi)，砂漿噴管包括兩個，分設(shè)于兩個主輥的上方;兩個主輥均包括輥體、邊環(huán)及樹脂外套，輥體兩端設(shè)有安裝軸，邊環(huán)固設(shè)于輥體兩端，且與輥體外徑相同，并被安裝軸貫穿，樹脂外套設(shè)于輥體及邊環(huán)外圍，外部均勻設(shè)置線鋸導(dǎo)向槽;樹脂外套長度為730mm-750mm，輥體及邊環(huán)的總長度為800mm-820mm。
[0006]作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述兩個主輥均通過變速箱與驅(qū)動電機(jī)連接，且均通過軸承箱與機(jī)架連接;軸承箱包括箱體、第一軸承蓋、第二軸承蓋及連接軸;連接軸貫穿箱體，且其處于箱體內(nèi)部的部分外圍均勻的設(shè)有球軸承，每個球軸承之間還設(shè)有墊片，第一軸承蓋及第二軸承蓋與連接軸的連接處均設(shè)有密封環(huán)，連接軸的一端與主輥的安裝軸固接，另一端與變速箱連接;第一軸承蓋及第二軸承蓋均通過螺紋連接件與箱體連接，箱體端部的外緣還固設(shè)有連接平臺，其通過螺紋緊固件與機(jī)架連接。
[0007]作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述邊環(huán)的安裝面上設(shè)有定位銷，輥體端面上設(shè)有與定位銷配合的定位孔，邊環(huán)與輥體通過螺紋連接件固接。
[0008]作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述輥體端面與邊環(huán)的安裝面均設(shè)為相互配合的環(huán)狀波浪形。
[0009]作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述棍體長度為680mm-690mm，邊環(huán)的長度為40mm-70mm。
[0010]作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述砂漿噴管包括進(jìn)料管及噴灑管，噴灑管的長軸與主輥的長軸平行，其下部設(shè)有噴縫，進(jìn)料管通過砂漿栗與砂漿攪拌機(jī)連通。
[0011]作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述線鋸導(dǎo)向槽為倒梯形的導(dǎo)向槽，斜邊的傾斜角α為50。-60。ο
[0012]作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述碎片盒包括盒體、安裝部及把手，盒體為長方形盒體，尺寸與切割空間的尺寸相匹配，安裝部設(shè)于盒體長板側(cè)上部，與機(jī)架固接，把手設(shè)于盒體短板側(cè)上部。
[0013]作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述每個導(dǎo)向輪組均包括五個交錯設(shè)置的導(dǎo)向輪，導(dǎo)向輪的工作直徑為90mm-110mm。
[0014]采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于:
[0015]通過對PV600機(jī)床進(jìn)行改造，提高了單刀的切割長度，提高了產(chǎn)量，減少故障率，也提高了工作效率，降低了原材料的浪費。
【附圖說明】
[0016]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0017]圖2是本實用新型的工作狀態(tài)圖；
[0018]圖3是圖1中軸承箱的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖4是圖1中主輥的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖5是圖4的A部放大圖；
[0021]圖6是圖2中碎片盒的俯視圖。
[0022]圖中:1、進(jìn)料機(jī)構(gòu)；2、碎片盒；3、砂漿噴管;4、主輥;5、導(dǎo)向輪;6、驅(qū)動電機(jī);7、輥體;8、邊環(huán);9、樹脂外套；10、安裝軸；11、線鋸導(dǎo)向槽；12、變速箱；13、軸承箱；14、箱體；15、第一軸承蓋；16、第二軸承蓋；17、連接軸；18、球軸承；19、墊片；20、密封環(huán);21、連接平臺；22、定位銷;23、進(jìn)料管;24、噴灑管;25、盒體;26、安裝部;27、把手;28、線鋸;29、硅棒;30、繞線輪。
【具體實施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0024]如圖1-6所示，為本實用新型一種硅棒切割機(jī)床的切割單元的一個實施例，包括:
[0025]主輥組、主輥組驅(qū)動機(jī)構(gòu)、進(jìn)料機(jī)構(gòu)1、碎片盒2及砂漿噴管3。
[0026]主輥組包括平行設(shè)置的兩個主輥4，用于支撐線鋸，使線鋸28形成均勻的切割網(wǎng)。主輥組的進(jìn)線端和出線端分別設(shè)有一個與機(jī)架連接的導(dǎo)向輪組，由于多線切割是使用一跟完整的切割線作為線鋸28，新線纏繞在繞線輪30上，經(jīng)過進(jìn)線端的導(dǎo)向輪組被抻展后在兩個主輥4傷編織成線網(wǎng)，后經(jīng)過出線端的導(dǎo)向輪組抻展，再被用于收納舊線的繞線輪30纏繞收納。在此過程中，導(dǎo)線輪組對線鋸起到抻展拉伸的作用，使線鋸28在切割過程中始終能夠保持所需的張力，使切割效果好，效率高。
[0027]兩個主輥4中間夾持的空間為切割空間，線鋸28在切割空間上表面形成線網(wǎng)，用于切割硅棒29。主輥組驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括四個驅(qū)動電機(jī)6，分別設(shè)于兩個主輥4的兩端，使用兩個驅(qū)動電機(jī)對一個主輥4進(jìn)行驅(qū)動，主輥4兩端受力均勻，能夠使主輥4運行的更加平穩(wěn)，切割質(zhì)量更高。進(jìn)料機(jī)構(gòu)I設(shè)于切割空間正上方，進(jìn)料機(jī)構(gòu)I的下部設(shè)有用于粘結(jié)硅棒29的平臺，進(jìn)料機(jī)構(gòu)I結(jié)構(gòu)穩(wěn)固，強(qiáng)度高，在切割過程中不易發(fā)生偏斜，能夠有效地保證切割進(jìn)料平穩(wěn)，提高切割質(zhì)量。碎片盒2設(shè)于切割空間內(nèi)，用于收集切割過程中掉落的硅片及留下的漿料，方便操作人員對設(shè)備的清理及養(yǎng)護(hù)，延長設(shè)備的使用壽命。砂漿噴管3包括兩個，分設(shè)于兩個主輥4的上方，在切割過程中，兩側(cè)都有漿料可噴灑，使得漿料能夠更加均勻的噴淋在線鋸28上，進(jìn)一步提高切割效率。
[0028]由于待切割材料側(cè)長度一般不會進(jìn)行精確的的確定，為了進(jìn)一步提高切割效率，以及可以延伸加工長度，進(jìn)一步適應(yīng)待切割材料的長度，并充分利用切割室內(nèi)部的空間，對主輥4進(jìn)行改造。兩個主輥4均包括輥體7、邊環(huán)8及樹脂外套9，輥體7兩端設(shè)有安裝軸10，邊環(huán)8固設(shè)于輥體7兩端，且與輥體7外徑相同，并被安裝軸10貫穿，樹脂外套9設(shè)于輥體7及邊環(huán)8外圍，外部均勻設(shè)置線鋸導(dǎo)向槽11。輥體7為主要的支撐結(jié)構(gòu)，邊環(huán)8相當(dāng)于對輥體7支撐部分的延長，樹脂外套9用于直接接觸線鋸28，這些結(jié)構(gòu)都通過安裝軸10固定在其他部件上，進(jìn)而實現(xiàn)轉(zhuǎn)動的動作。改進(jìn)后，樹脂外套9長度為730mm-750mm，輥體7及邊環(huán)8的總長度為800mm-820mm，可加工的長度延長了 40mm左右，大大提高了切割效率，減少了材料的浪費。邊環(huán)8的安裝面上設(shè)有定位銷22，輥體7端面上設(shè)有與定位銷22配合的定位孔，邊環(huán)8與輥體7通過螺紋連接件固接。由于邊環(huán)8與輥體7采用螺紋連接件連接，其連接孔的位置都是對應(yīng)的，因此在兩者之間加工出定位銷22及定位孔，能夠有效地對邊環(huán)8進(jìn)行定位，提高了安裝速度，縮短了安裝周期。
[0029]兩個主輥4均通過變速箱12與驅(qū)動電機(jī)6連接，且均通過軸承箱13與機(jī)架連接。由于機(jī)架上安裝了軸承箱13，主輥4在機(jī)架上固定的更加穩(wěn)固，驅(qū)動電機(jī)6與主輥4之間也能夠更加有效地進(jìn)行扭矩傳遞。
[0030]優(yōu)選的，軸承箱13包括箱體14、第一軸承蓋15、第二軸承蓋16及連接軸17;連接軸17貫穿箱體14，且其處于箱體14內(nèi)部的部分外圍均勻的設(shè)有球軸承18，每個球軸承18之間還設(shè)有墊片19，第一軸承蓋15及第二軸承蓋16與連接軸17的連接處均設(shè)有密封環(huán)20，連接軸17的一端與主輥4的安裝軸10固接，另一端與變速箱12連接;第一軸承蓋15及第二軸承蓋16均通過螺紋連接件與箱體14連接，箱體14端部的外緣還固設(shè)有連接平臺21，其通過螺紋緊固件與機(jī)架連接。在球軸承18之間設(shè)有墊片19，能夠有效減少運動過程中摩擦產(chǎn)生的損耗;第一軸承蓋15及第二軸承蓋16與連接軸17接觸的位置設(shè)有密封環(huán)，使得軸承箱13密封效果好，潤滑油不易滲漏;箱體14與機(jī)架之間、第一軸承蓋15與箱體14之間及第二軸承蓋16與箱體之間14均通過螺紋連接件連接，在轉(zhuǎn)動過程中，能夠保持結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，平穩(wěn)性提高，進(jìn)而提高切割質(zhì)量，且軸承箱13的使用壽命也較長。
[0031]優(yōu)選的，輥體7端面與邊環(huán)8的安裝面均設(shè)為相互配合的環(huán)狀波浪形(圖中未示出)，能夠進(jìn)一步幫助邊環(huán)8與棍體7在安裝過程中的定位，進(jìn)一步提高安裝效率。
[0032]優(yōu)選的，為了結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，且能夠延長切割空間，棍體7長度為680mm-690mm，邊環(huán)8的長度為 40mm-70mm。
[0033]優(yōu)選的，砂漿噴管3包括進(jìn)料管23及噴灑管24。噴灑管24的長軸與主輥4的長軸平行，下部設(shè)有噴縫，噴縫得長度與線鋸28織成線網(wǎng)的寬度一致，即與樹脂外套9的長度一致，通過噴縫對漿料進(jìn)行噴灑，在噴灑管24內(nèi)部壓力的作用下，使流體呈現(xiàn)噴淋的狀態(tài)，能夠使噴淋更加均勻，并且在保證切割效果的前提下，減少漿料的使用，進(jìn)一步降低生產(chǎn)成本。進(jìn)料管23通過砂漿栗與砂漿攪拌機(jī)連通。
[0034]優(yōu)選的，為了延緩線鋸28在切割過程中對線鋸導(dǎo)向槽11的磨損，延長樹脂外套9的使用壽命，線鋸導(dǎo)向槽11設(shè)為倒梯形的導(dǎo)向槽，斜邊的傾斜角α為50°-60°。這種結(jié)構(gòu)不僅能夠?qū)€鋸28進(jìn)行穩(wěn)定的定位，還能提供更大的受力面，防止應(yīng)力過于集中造成的快速磨損。
[0035]優(yōu)選的，碎片盒2包括盒體25、安裝部26及把手27。盒體25為長方形盒體，尺寸與切割空間的尺寸相匹配，能夠更加全面的覆蓋切割空間，防止碎片或漿料落入設(shè)備底部，進(jìn)而能夠降低清理維護(hù)的難度。安裝部26設(shè)于盒體25長板側(cè)上部，方便將盒體25與機(jī)架上的連接部分固接在一起，且不影響盒體25的整體結(jié)構(gòu)。把手27設(shè)于盒體25短板側(cè)上部，方便操作人員提拉或安放，提高裝卸效率。
[0036]優(yōu)選的，每個導(dǎo)向輪組均包括五個交錯設(shè)置的導(dǎo)向輪5。對導(dǎo)向輪5也進(jìn)行了改進(jìn)，將導(dǎo)向輪5的工作直徑設(shè)為90mm-110mm，能夠使導(dǎo)向輪5在工作過程中轉(zhuǎn)動速度降低，進(jìn)而降低其磨損程度，延長導(dǎo)向輪5的使用壽命。其優(yōu)選為100_。
[0037]使用過程:
[0038]先將硅棒29粘結(jié)在進(jìn)料機(jī)構(gòu)I上，設(shè)定好主輥4轉(zhuǎn)速及進(jìn)料速度后，開始進(jìn)行切割。隨著硅棒29切割深度的增加，一些碎片及漿料落入碎片盒2中，當(dāng)切割完畢后，進(jìn)料機(jī)構(gòu)I反向移動，使切割好的硅棒29退出線網(wǎng)，隨后拆卸硅片。
[0039]切割可分為兩種方式，第一種為全部使用全新線進(jìn)行切割，進(jìn)行過切割的部分不會進(jìn)行回退切割;第二種為用新線部分與切割過的部分交替使用進(jìn)行切割，例如，一般的生產(chǎn)過程是用新線正向運動100米進(jìn)行切割，再反向運動回退50米進(jìn)行切割?？筛鶕?jù)不同的切割需求來進(jìn)行調(diào)整。
[0040]采用上述技術(shù)方案后，提高了單刀的切割長度，提高了產(chǎn)量，減少故障率，也提高了工作效率，降低了原材料的浪費，延長了設(shè)備的使用壽命。
【主權(quán)項】
1.一種硅棒切割機(jī)床的切割單元，其特征在于:包括主輥組、主輥組驅(qū)動機(jī)構(gòu)、進(jìn)料機(jī)構(gòu)(I)、碎片盒(2)及砂漿噴管(3);主輥組包括平行設(shè)置的兩個主輥(4)，主輥組的進(jìn)線端和出線端分別設(shè)有一個與機(jī)架連接的導(dǎo)向輪組，兩個主輥(4)中間夾持的空間為切割空間，主輥組驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括四個驅(qū)動電機(jī)(6)，分別設(shè)于兩個主輥(4)的兩端，進(jìn)料機(jī)構(gòu)(I)設(shè)于切割空間正上方，碎片盒(2)設(shè)于切割空間內(nèi)，砂漿噴管(3)包括兩個，分設(shè)于兩個主輥(4)的上方;兩個主輥(4)均包括輥體(7)、邊環(huán)(8)及樹脂外套(9)，輥體(7)兩端設(shè)有安裝軸(10)，邊環(huán)(8)固設(shè)于輥體(7)兩端，且與輥體(7)外徑相同，并被安裝軸(10)貫穿，樹脂外套(9)設(shè)于輥體(7)及邊環(huán)(8)外圍，外部均勻設(shè)置線鋸導(dǎo)向槽(11);樹脂外套(9)長度為730_-750_，車?yán)ンw(7)及邊環(huán)(8)的總長度為800mm-820mm。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種硅棒切割機(jī)床的切割單元，其特征在于:所述兩個主輥(4)均通過變速箱(12)與驅(qū)動電機(jī)(6)連接，且均通過軸承箱(13)與機(jī)架連接;軸承箱(13)包括箱體(14)、第一軸承蓋(15)、第二軸承蓋(16)及連接軸(17);連接軸(17)貫穿箱體(14 )，且其處于箱體(14 )內(nèi)部的部分外圍均勻的設(shè)有球軸承(18)，每個球軸承(18 )之間還設(shè)有墊片(19)，第一軸承蓋(15)及第二軸承蓋(16)與連接軸(17)的連接處均設(shè)有密封環(huán)(20)，連接軸(17)的一端與主輥(4)的安裝軸(10)固接，另一端與變速箱(12)連接;第一軸承蓋(15)及第二軸承蓋(16)均通過螺紋連接件與箱體(14)連接，箱體(14)端部的外緣還固設(shè)有連接平臺(21 )，其通過螺紋緊固件與機(jī)架連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種硅棒切割機(jī)床的切割單元，其特征在于:所述邊環(huán)(8)的安裝面上設(shè)有定位銷(22)，輥體(7)端面上設(shè)有與定位銷(22)配合的定位孔，邊環(huán)(8)與輥體(7)通過螺紋連接件固接。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種硅棒切割機(jī)床的切割單元，其特征在于:所述輥體(7)端面與邊環(huán)(8)的安裝面均設(shè)為相互配合的環(huán)狀波浪形。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種硅棒切割機(jī)床的切割單元，其特征在于:所述輥體(7)長度為680mm-690mm，邊環(huán)(8)的長度為 40mm-70mm。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種硅棒切割機(jī)床的切割單元，其特征在于:所述砂漿噴管(3)包括進(jìn)料管(23)及噴灑管(24)，噴灑管(24)的長軸與主輥(4)的長軸平行，其下部設(shè)有噴縫，進(jìn)料管(23 )通過砂漿栗與砂漿攪拌機(jī)連通。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種硅棒切割機(jī)床的切割單元，其特征在于:所述線鋸導(dǎo)向槽(11)為倒梯形的導(dǎo)向槽，斜邊的傾斜角α為50° -60°。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種硅棒切割機(jī)床的切割單元，其特征在于:所述碎片盒(2)包括盒體(25)、安裝部(26)及把手(27)，盒體(25)為長方形盒體，尺寸與切割空間的尺寸相匹配，安裝部(26)設(shè)于盒體(25)長板側(cè)上部，與機(jī)架固接，把手(27)設(shè)于盒體(25)短板側(cè)上部。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種硅棒切割機(jī)床的切割單元，其特征在于:所述每個導(dǎo)向輪組均包括五個交錯設(shè)置的導(dǎo)向輪(5)，導(dǎo)向輪(5)的工作直徑為90mm-l I Omm。
【文檔編號】B28D5/04GK205572745SQ201620248159
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2016年3月29日
【發(fā)明人】王會敏, 何京輝, 李立偉, 張立濤, 史彪
【申請人】邢臺晶龍電子材料有限公司