硅锭开方机及硅锭开方切割方法_2

文档序号:9656909阅读:来源:国知局
例如:玻璃盖板、陶瓷、石墨、蓝宝石等,以下实施例主要是以硅锭为例进行详细说明。现有的硅锭在进行开方时,会首先将硅锭切割成片,接着将切割成片的硅锭逐一的横向放置在工作台上在进行切割以获得成块的成品,该方法需要人工操作,切割效率低,浪费人力成本。本发明硅锭开方机将待切割硅锭4进行第一次切割后,将旋转带动待切割硅锭4旋转一切割角度,从而实现了自动调节待切割硅锭4所需的切割角度。
[0032]如图1和图2所示,本发明在一实施例中展示所述硅锭开方机,包括:底座5、滑设于底座5上的承载台1、切割机构2以及设于底座5的升降旋转机构3。
[0033]以下对本发明硅锭开方机进行详细说明。
[0034]如图1和图2所示,底座5,作为本发明硅锭开方机的主体框架,承载台1、切割机构2以及升降旋转机构3均设于底座5上,其中,承载台1滑设于底座5上,切割机构2固定设置于底座5的一端部。较佳地,为防止承载台1滑出于底座5,如图2所示,底座5的另一端部设有挡板6,挡板6可以是呈弧形。承载台1滑设于切割机构2以及挡板6之间。升降旋转机构3固定设置于底座5上,且位于切割机构2以及挡板6之间,较佳地,升降旋转机构3靠近切割机构2。
[0035]如图1和图2所示,承载台1,用于承载待切割硅锭4且滑设于底座5上,承载台1并行设有多个切割缝10。如图1和图2所示,承载台1可以是呈一阶梯状的承载工作台,待切割硅锭4放置于承载台1中位于较低的阶梯承载面上。承载台1可以通过但不局限于以下方式滑设于底座5上,如图1和图2所示,底座5上相对设置有一对滑轨70,承载台1滑设于滑轨70上,承载台1底部相对固设有分别滑设于一对滑轨70上的支撑架71,支撑架71可以是如图1和图2所示的侧板,所述侧板顶端固定于承载台1底部,所述侧板底端滑设于滑轨70上。滑轨70可以是滑槽,位于承载台1底部的支撑架71设有适于所述滑槽内的滑轮,为了实现自动化控制承载台1的滑移,所述滑轮可以连接有驱动电机,通过控制所述驱动电机的运转以实现对承载台1的行进控制,可以令承载台1沿着所述滑槽不断靠近切割机构2,向左行进,也可也令承载台1沿着滑槽远离切割机构2,向右行进。在其他实施例中,滑轨70上也可以设有滑轮,位于承载台1底部的支撑架71设有对应所述滑轮的滑槽,为了实现自动化控制承载台1的滑移,所述滑槽可以连接有驱动电机,通过控制驱动电机的运转以实现对承载台1的行进控制,可以令承载台1沿着所述滑轮不断靠近切割机构2,向左行进,也可也令承载台1沿着所述滑轮远离切割机构2,向右行进。
[0036]如图1和图2所示,切割机构2包括固设于底座5且位于承载台1滑设方向上的切割支架20以及并行架设于切割支架20的多条切割线21。切割线21可以是适用于切割待加工部件(例如:晶体硅、陶瓷、玻璃、石墨、蓝宝石等)的金刚线。切割支架20上架设有多对切割辊22,任一对切割辊中的两个切割辊22为上下设置,每一条切割线对应缠绕在一对对切割辊22上,如此,多条切割线21对应缠绕在多对切割辊22上以形成切割网,相邻两条切割线21之间的并行距离对应于承载台1中相邻两个切割缝10之间的距离,从而当承载台1滑向切割支架20时,切割线21能够沿着承载台1中的切割缝10进入以切割待切割硅锭4。切割支架20可以是如图1所示呈Π型结构,包括一顶梁201和位于顶梁201相对两侧的支撑梁202,一对滑轨70设置于两个支撑梁202之间。如图5和图6所示,当承载台1在滑轨70上滑向切割支架20时,切割线21沿着承载台1中的切割缝10进入承载台1内部并对待切割硅锭4进行切割,切割线21在切割待切割硅锭4时始终位于切割缝10内。
[0037]如图2和图3所示,本发明提供了设于底座5、位于承载台1下方的升降旋转机构3,包括:座架30、通过升降机构设于座架30上的升降支架35、设于所述升降支架35上的旋转件、以及设于所述旋转件上的顶杆33,在这里,所述升降机构包括设于座架30和所述升降支架35之间的多个升降杆31,升降杆31可以是与一升降气缸相连并受其控制,通过控制所述升降气缸的运转控制升降杆31的升降,所述升降气缸可以设置于底座5或座架30的内部。所述旋转件包括架设于升降支架35上、用于旋转的旋转板32,顶杆33固设于旋转板32上。旋转板32可以是通过以下方式进行旋转,升降支架35顶部设有旋转轴座,旋转板32设于旋转轴座之上且与旋转轴承相互啮合。具体地,旋转轴座的顶端设有多个第一齿盘,旋转板32的底部设有与旋转轴座的第一齿盘相对应的多个第二齿盘,在本实施例中,旋转板32的底部的中央还设有一转轴,所述转轴是与一旋转气缸相连并受其控制,所述旋转气缸设置于旋转轴座的下方,利用上升旋转气缸和上升转轴,可驱动旋转板32旋转。实践证明,旋转板32的台面旋转精度可达±3um的范围之内。旋转板32固设有顶杆33,为了使得顶杆33在升降旋转机构3上升时能够进入切割缝10内,顶杆33的宽度对应于切割缝10的宽度,同时为了使得顶杆33能够将待切割硅锭4顶离承载台1,顶杆33的长度大于承载台1的厚度。在实际应用中,升降旋转机构3上升时,即升降杆31上升时,如图8所示,带动顶杆33沿着切割缝10往上顶升待切割硅锭4,顶杆33的长度大于承载台1的厚度,进而使得待切割硅锭4在顶杆33的顶托下脱离于承载台1;升降旋转机构3旋转时,即旋转板32旋转时,在顶杆33与待切割硅锭4之间的摩擦力的作用下,顶杆33带动待切割硅锭4旋转一切割角度,所述切割角度至少包括90°或270°。需要说明的是,在待切割硅锭4在顶杆33的顶托下脱离于承载台1之后,并且在升降旋转机构3旋转之前,请参照图9,需控制承载台1背向切割支架20向右滑移并从待切割硅锭4和升降旋转机构3之间抽离,只有在承载台1从待切割硅锭4和升降旋转机构3之间抽离后,旋转板32才能够旋转,并通过顶杆33带动待切割硅锭4旋转一切割角度。
[0038]接下来,结合图1至图13,本发明还可以提供一种硅锭开方切割方法,应用于上述的硅锭开方机,所述方法以下步骤:
[0039]步骤1,请参照图1、图2、图3和图4,将待切割硅锭4放置于承载台1上,开启所述驱动电机,并通过控制所述驱动电机的运转,使得放置有待切割硅锭4的承载台1向左行进,沿着所述滑槽不断靠近切割支架20,在图3中,承载台1带着待切割硅锭4向左移动;接下来参照图5和图6,当承载台1在滑轨70上滑向切割支架20时,切割线21沿着承载台1中的切割缝10进入承载台1内部并对待切割硅锭4进行切割,切割线21在切割待切割硅锭4时始终位于切割缝10内。
[0040]步骤2,请参照图5、图6和图7,待切割硅锭4进行第一次切割时,待切割硅锭4边缘预留有未切割区域40,未切割区域40的宽度可以是1mm至5mm。在进行第一次切割待切割硅锭4时设置未切割区域40,使得第一次切割结束后成片的娃片在共同的一端由于未切割区域40而粘连在一起,使得所述硅片在进行第二次切割时,不易倾倒或跳动,确保了稳定性,保证了硅锭开方的顺利进行。当待切割硅锭4进行第一次切割时,并且切割线21临近于待切割硅锭4边缘预留的未切割区域40时,通过控制所述驱动电机的运转,使得承载台1停止移动并向右背向切割支架20滑移。为了实现承载台1在滑轨70上进行精确的滑移,例如,在切割线21临近于待切割硅锭4边缘预留的未切割区域40时,承载台1需要停止移动并向右背向切割支架20滑移,切割支架20上可以设置定位组件,所述定位组件可以包括设置于切割支架20上的激光发射和接收设备以及承对应设于载台1上的激光反射设备,所述激光发射和接收设备位于切割支架20中面对承载台1的一侧面上,所述激光发射和接收设备正对于承载台1,所述激光反射设备正对于所述激光发射和接收设备。以下对所述定位组件的工作原理进行说明:在定位时,首先,所述激光发射设备对着所述激光反射设备不间断的发射激光,所述激光反射设备不间断的将激光反射给
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