一種硅棒切割機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床的切割單元，涉及硅棒多線切割技術領域。主輥組包括平行設置的兩個主輥，主輥組的進線端和出線端分別設有一個導向輪組，兩個主輥中間夾持的空間為切割空間，主輥組驅動機構包括四個驅動電機，分設于兩個主輥的兩端，進料機構設于切割空間正上方，碎片盒設于切割空間內，砂漿噴管包括兩個，分設于兩個主輥的上方；兩個主輥均包括輥體、邊環及樹脂外套，輥體兩端設有安裝軸，邊環固設于輥體兩端，且與輥體外徑相同，并被安裝軸貫穿，樹脂外套設于輥體及邊環外圍，外部均勻設置線鋸導向槽；樹脂外套長度為730mm?750mm，輥體及邊環總長度為800mm?820mm。其切割效率高，不僅高了產量，且減少了設備發生故障的概率，延長設備使用壽命。
【專利說明】
一種硅棒切割機床的切割單元
技術領域
[0001 ]本實用新型涉及硅棒多線切割技術領域。
【背景技術】
[0002]PV600切片機床是在半導體制造行業中廣泛使用的用于切割單晶或多晶硅棒的設備。目前，在使用PV600切片機床進行生產的過程中，由于切割室內空間利用不充分，導致切割效率較低，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。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型要解決的技術問題是針對上述現有技術的不足，提供一種硅棒切割機床的切割單元，切割效率提高，不僅高了產量，且減少了設備發生故障的概率，延長設備使用壽命。
[0004]為解決上述技術問題，本實用新型所采取的技術方案是:
[0005]—種硅棒切割機床的切割單元，包括主輥組、主輥組驅動機構、進料機構、碎片盒及砂漿噴管，主輥組包括平行設置的兩個主輥，主輥組的進線端和出線端分別設有一個與機架連接的導向輪組，兩個主輥中間夾持的空間為切割空間，主輥組驅動機構包括四個驅動電機，分別設于兩個主輥的兩端，進料機構設于切割空間正上方，碎片盒設于切割空間內，砂漿噴管包括兩個，分設于兩個主輥的上方;兩個主輥均包括輥體、邊環及樹脂外套，輥體兩端設有安裝軸，邊環固設于輥體兩端，且與輥體外徑相同，并被安裝軸貫穿，樹脂外套設于輥體及邊環外圍，外部均勻設置線鋸導向槽;樹脂外套長度為730mm-750mm，輥體及邊環的總長度為800mm-820mm。
[0006]作為進一步的技術方案，所述兩個主輥均通過變速箱與驅動電機連接，且均通過軸承箱與機架連接;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，且其處于箱體內部的部分外圍均勻的設有球軸承，每個球軸承之間還設有墊片，第一軸承蓋及第二軸承蓋與連接軸的連接處均設有密封環，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有連接平臺，其通過螺紋緊固件與機架連接。
[0007]作為進一步的技術方案，所述邊環的安裝面上設有定位銷，輥體端面上設有與定位銷配合的定位孔，邊環與輥體通過螺紋連接件固接。
[0008]作為進一步的技術方案，所述輥體端面與邊環的安裝面均設為相互配合的環狀波浪形。
[0009]作為進一步的技術方案，所述棍體長度為680mm-690mm，邊環的長度為40mm-70mm。
[0010]作為進一步的技術方案，所述砂漿噴管包括進料管及噴灑管，噴灑管的長軸與主輥的長軸平行，其下部設有噴縫，進料管通過砂漿栗與砂漿攪拌機連通。
[0011]作為進一步的技術方案，所述線鋸導向槽為倒梯形的導向槽，斜邊的傾斜角α為50。-60。ο
[0012]作為進一步的技術方案，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，安裝部設于盒體長板側上部，與機架固接，把手設于盒體短板側上部。
[0013]作為進一步的技術方案，所述每個導向輪組均包括五個交錯設置的導向輪，導向輪的工作直徑為90mm-110mm。
[0014]采用上述技術方案所產生的有益效果在于:
[0015]通過對PV600機床進行改造，提高了單刀的切割長度，提高了產量，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是本實用新型的結構不意圖；
[0017]圖2是本實用新型的工作狀態圖；
[0018]圖3是圖1中軸承箱的結構示意圖；
[0019]圖4是圖1中主輥的剖視結構示意圖；
[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、進料機構；2、碎片盒；3、砂漿噴管;4、主輥;5、導向輪;6、驅動電機;7、輥體;8、邊環;9、樹脂外套；10、安裝軸；11、線鋸導向槽；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;21、連接平臺；22、定位銷;23、進料管;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]下面結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步詳細的說明。
[0024]如圖1-6所示，為本實用新型一種硅棒切割機床的切割單元的一個實施例，包括:
[0025]主輥組、主輥組驅動機構、進料機構1、碎片盒2及砂漿噴管3。
[0026]主輥組包括平行設置的兩個主輥4，用于支撐線鋸，使線鋸28形成均勻的切割網。主輥組的進線端和出線端分別設有一個與機架連接的導向輪組，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，經過進線端的導向輪組被抻展后在兩個主輥4傷編織成線網，后經過出線端的導向輪組抻展，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，用于切割硅棒29。主輥組驅動機構包括四個驅動電機6，分別設于兩個主輥4的兩端，使用兩個驅動電機對一個主輥4進行驅動，主輥4兩端受力均勻，能夠使主輥4運行的更加平穩，切割質量更高。進料機構I設于切割空間正上方，進料機構I的下部設有用于粘結硅棒29的平臺，進料機構I結構穩固，強度高，在切割過程中不易發生偏斜，能夠有效地保證切割進料平穩，提高切割質量。碎片盒2設于切割空間內，用于收集切割過程中掉落的硅片及留下的漿料，方便操作人員對設備的清理及養護，延長設備的使用壽命。砂漿噴管3包括兩個，分設于兩個主輥4的上方，在切割過程中，兩側都有漿料可噴灑，使得漿料能夠更加均勻的噴淋在線鋸28上，進一步提高切割效率。
[0028]由于待切割材料側長度一般不會進行精確的的確定，為了進一步提高切割效率，以及可以延伸加工長度，進一步適應待切割材料的長度，并充分利用切割室內部的空間，對主輥4進行改造。兩個主輥4均包括輥體7、邊環8及樹脂外套9，輥體7兩端設有安裝軸10，邊環8固設于輥體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設于輥體7及邊環8外圍，外部均勻設置線鋸導向槽11。輥體7為主要的支撐結構，邊環8相當于對輥體7支撐部分的延長，樹脂外套9用于直接接觸線鋸28，這些結構都通過安裝軸10固定在其他部件上，進而實現轉動的動作。改進后，樹脂外套9長度為730mm-750mm，輥體7及邊環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8的安裝面上設有定位銷22，輥體7端面上設有與定位銷22配合的定位孔，邊環8與輥體7通過螺紋連接件固接。由于邊環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8進行定位，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與驅動電機6連接，且均通過軸承箱13與機架連接。由于機架上安裝了軸承箱13，主輥4在機架上固定的更加穩固，驅動電機6與主輥4之間也能夠更加有效地進行扭矩傳遞。
[0030]優選的，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內部的部分外圍均勻的設有球軸承18，每個球軸承18之間還設有墊片19，第一軸承蓋15及第二軸承蓋16與連接軸17的連接處均設有密封環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端部的外緣還固設有連接平臺21，其通過螺紋緊固件與機架連接。在球軸承18之間設有墊片19，能夠有效減少運動過程中摩擦產生的損耗;第一軸承蓋15及第二軸承蓋16與連接軸17接觸的位置設有密封環，使得軸承箱13密封效果好，潤滑油不易滲漏;箱體14與機架之間、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，在轉動過程中，能夠保持結構的穩定，平穩性提高，進而提高切割質量，且軸承箱13的使用壽命也較長。
[0031]優選的，輥體7端面與邊環8的安裝面均設為相互配合的環狀波浪形(圖中未示出)，能夠進一步幫助邊環8與棍體7在安裝過程中的定位，進一步提高安裝效率。
[0032]優選的，為了結構穩定，且能夠延長切割空間，棍體7長度為680mm-690mm，邊環8的長度為 40mm-70mm。
[0033]優選的，砂漿噴管3包括進料管23及噴灑管24。噴灑管24的長軸與主輥4的長軸平行，下部設有噴縫，噴縫得長度與線鋸28織成線網的寬度一致，即與樹脂外套9的長度一致，通過噴縫對漿料進行噴灑，在噴灑管24內部壓力的作用下，使流體呈現噴淋的狀態，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，進一步降低生產成本。進料管23通過砂漿栗與砂漿攪拌機連通。
[0034]優選的，為了延緩線鋸28在切割過程中對線鋸導向槽11的磨損，延長樹脂外套9的使用壽命，線鋸導向槽11設為倒梯形的導向槽，斜邊的傾斜角α為50°-60°。這種結構不僅能夠對線鋸28進行穩定的定位，還能提供更大的受力面，防止應力過于集中造成的快速磨損。
[0035]優選的，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備底部，進而能夠降低清理維護的難度。安裝部26設于盒體25長板側上部，方便將盒體25與機架上的連接部分固接在一起，且不影響盒體25的整體結構。把手27設于盒體25短板側上部，方便操作人員提拉或安放，提高裝卸效率。
[0036]優選的，每個導向輪組均包括五個交錯設置的導向輪5。對導向輪5也進行了改進，將導向輪5的工作直徑設為90mm-110mm，能夠使導向輪5在工作過程中轉動速度降低，進而降低其磨損程度，延長導向輪5的使用壽命。其優選為100_。
[0037]使用過程:
[0038]先將硅棒29粘結在進料機構I上，設定好主輥4轉速及進料速度后，開始進行切割。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，當切割完畢后，進料機構I反向移動，使切割好的硅棒29退出線網，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行切割，進行過切割的部分不會進行回退切割;第二種為用新線部分與切割過的部分交替使用進行切割，例如，一般的生產過程是用新線正向運動100米進行切割，再反向運動回退50米進行切割。可根據不同的切割需求來進行調整。
[0040]采用上述技術方案后，提高了單刀的切割長度，提高了產量，減少故障率，也提高了工作效率，降低了原材料的浪費，延長了設備的使用壽命。
【主權項】
1.一種硅棒切割機床的切割單元，其特征在于:包括主輥組、主輥組驅動機構、進料機構(I)、碎片盒(2)及砂漿噴管(3);主輥組包括平行設置的兩個主輥(4)，主輥組的進線端和出線端分別設有一個與機架連接的導向輪組，兩個主輥(4)中間夾持的空間為切割空間，主輥組驅動機構包括四個驅動電機(6)，分別設于兩個主輥(4)的兩端，進料機構(I)設于切割空間正上方，碎片盒(2)設于切割空間內，砂漿噴管(3)包括兩個，分設于兩個主輥(4)的上方;兩個主輥(4)均包括輥體(7)、邊環(8)及樹脂外套(9)，輥體(7)兩端設有安裝軸(10)，邊環(8)固設于輥體(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)設于輥體(7)及邊環(8)外圍，外部均勻設置線鋸導向槽(11);樹脂外套(9)長度為730_-750_，車昆體(7)及邊環(8)的總長度為800mm-820mm。2.根據權利要求1所述的一種硅棒切割機床的切割單元，其特征在于:所述兩個主輥(4)均通過變速箱(12)與驅動電機(6)連接，且均通過軸承箱(13)與機架連接;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 )內部的部分外圍均勻的設有球軸承(18)，每個球軸承(18 )之間還設有墊片(19)，第一軸承蓋(15)及第二軸承蓋(16)與連接軸(17)的連接處均設有密封環(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)端部的外緣還固設有連接平臺(21 )，其通過螺紋緊固件與機架連接。3.根據權利要求1所述的一種硅棒切割機床的切割單元，其特征在于:所述邊環(8)的安裝面上設有定位銷(22)，輥體(7)端面上設有與定位銷(22)配合的定位孔，邊環(8)與輥體(7)通過螺紋連接件固接。4.根據權利要求3所述的一種硅棒切割機床的切割單元，其特征在于:所述輥體(7)端面與邊環(8)的安裝面均設為相互配合的環狀波浪形。5.根據權利要求1所述的一種硅棒切割機床的切割單元，其特征在于:所述輥體(7)長度為680mm-690mm，邊環(8)的長度為 40mm-70mm。6.根據權利要求1所述的一種硅棒切割機床的切割單元，其特征在于:所述砂漿噴管(3)包括進料管(23)及噴灑管(24)，噴灑管(24)的長軸與主輥(4)的長軸平行，其下部設有噴縫，進料管(23 )通過砂漿栗與砂漿攪拌機連通。7.根據權利要求1所述的一種硅棒切割機床的切割單元，其特征在于:所述線鋸導向槽(11)為倒梯形的導向槽，斜邊的傾斜角α為50° -60°。8.根據權利要求1所述的一種硅棒切割機床的切割單元，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)設于盒體(25)長板側上部，與機架固接，把手(27)設于盒體(25)短板側上部。9.根據權利要求1所述的一種硅棒切割機床的切割單元，其特征在于:所述每個導向輪組均包括五個交錯設置的導向輪(5)，導向輪(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