一种用于单晶硅截断机的线网装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种用于单晶硅截断机的线网装置，包括设置有相互平行的直线导轨和直线滚珠丝杠的线网框架，还包括驱动切割机头、多个移动切割机头、刀座组件、机头驱动装置、机头锁定装置以及位置检测装置。通过驱动切割机头和多个移动切割机头同时工作进行单晶硅棒的分段切割，一次切割就可以把单晶硅棒切割为多段，有效提高了单晶硅截断机的工作效率；同时，采用机头锁定装置固定住切割机头，保证了切割过程中切割机头的稳定性，从而降低了因机头晃动导致的物料损耗；此外，通过位置检测装置进行切割机头的位置归零检测，保证了切割过程中段长的精确测量，有效降低了切割段长的误差。
【专利说明】
一种用于单晶硅截断机的线网装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及晶硅切割技术领域，具体涉及一种用于单晶硅截断机的线网装置。
【背景技术】
[0002]单晶硅也称硅单晶，是电子信息产业和光伏行业中应用广泛的基础性材料，属半导体材料类。随着技术的成熟，单晶硅的应用已渗透到国民经济和国防科技的各个领域中。单晶硅的制法通常是先制得多晶硅或无定形硅，然后用直拉法或悬浮区熔法从熔体中生长出棒状单晶硅。熔融的单质硅在凝固时硅原子以金刚石晶格排列成许多晶核，如果这些晶核长成晶面取向相同的晶粒，则这些晶粒平行结合起来便结晶成单晶硅棒。传统单晶硅棒的截断通常采用带锯法进行切割，这种方法主要存在一次切割只能切割成两段、切割后的段长误差比较大且棒料损耗严重的问题。基于单晶硅棒长度逐步递增以及对单晶硅棒的多段切割需求，目前的带锯切割设备已不能满足生产需要，严重影响了切割效率和切割质量。
[0003]因此，为了解决现有技术中存在的问题，研究一种切割效率高、棒料损耗低、切割段长误差小的单晶硅截断设备已刻不容缓。
【发明内容】
[0004]本实用新型提供了一种用于单晶硅截断机的线网装置，以解决现有技术中存在的单晶硅截断设备切割效率低、棒料损耗高且切割段长误差大的问题。
[0005]本实用新型为了实现上述目的，采用的技术方案为:
[0006]—种用于单晶硅截断机的线网装置，包括设置有相互平行的直线导轨和直线滚珠丝杠的线网框架，还包括驱动切割机头、多个移动切割机头、刀座组件、机头驱动装置、机头锁定装置以及位置检测装置;所述驱动切割机头和多个移动切割机头分别与一刀座组件固定连接，所述刀座组件通过滑块架设于直线导轨上并可沿直线导轨移动，所述机头驱动装置可沿直线滚珠丝杠移动并通过刀座组件与驱动切割机头或移动切割机头连接。
[0007]进一步的，所述驱动切割机头包括主动轮固定座、主动轮组件、被动轮固定座、被动轮组件、换向轮安装座、换向轮组件、移动限位装置以及喷嘴组件，所述主动轮固定座设置于刀座组件的一侧，所述被动轮固定座设置于刀座组件的另一侧，所述主动轮组件固定在主动轮固定座上，所述被动轮组件固定在被动轮固定座上，所述换向轮安装座固定在被动轮固定座的一侧，所述换向轮组件与换向轮安装座固定连接，所述移动限位装置和喷嘴组件设置于刀座组件上。
[0008]进一步的，所述移动切割机头包括被动轮固定座、被动轮组件、换向轮安装座、换向轮组件、移动限位装置以及喷嘴组件，所述被动轮固定座与刀座组件固定连接，所述被动轮组件固定在被动轮固定座上，所述换向轮安装座固定在被动轮固定座的一侧，所述换向轮组件与换向轮安装座固定连接，所述移动限位装置和喷嘴组件设置于刀座组件上。
[0009]更进一步的，所述移动限位装置包括依次水平设置的限位座、限位杆和聚氨酯块，所述限位座与刀座组件连接，所述限位杆的长度固定。
[0010]进一步的，所述刀座组件包括:水平布置的第一板;该第一板的上表面固定连接有两个竖直放置的第二板;所述两个第二板以直线滚珠丝杠为对称轴对称设置。
[0011 ] 进一步的，所述机头驱动装置包括驱动电机、减速机和电机座，所述驱动电机和减速机组成一个整体并与直线滚珠丝杠上的螺母固定连接，所述驱动电机和减速机组成的整体通过电机座与刀座组件连接。
[0012]进一步的，所述机头锁定装置包括固定在线网框架上的刹车板以及设置于驱动切割机头或移动切割机头上的制动器，所述刹车板用于与制动器卡接。
[0013]进一步的，所述位置检测装置包括固定在线网框架上的检测固定座和设置于刀座组件上的检测板，所述检测固定座上还设置有一光电传感器，所述检测板和光电传感器具有同一高度。
[0014]优选的，所述驱动切割机头设置有两个，所述移动切割机头设置有至少五个。
[0015]优选的，所述线网装置还包括风琴式伸缩防护罩和不锈钢防水板，用于对线网装置进行防水防尘保护;所述线网框架顶部还设置有移动拖链，用于对电缆线和气管进行防护。
[0016]本实用新型的有益技术效果为:
[0017]本实用新型提供了一种用于单晶硅截断机的线网装置，通过驱动切割机头和多个移动切割机头同时工作进行单晶硅棒的分段切割，一次切割就可以把单晶硅棒切割为多段，有效提高了单晶硅截断机的工作效率；同时，采用机头锁定装置固定住切割机头，保证了切割过程中切割机头的稳定性，从而降低了因机头晃动导致的物料损耗;此外，通过位置检测装置进行切割机头的位置归零检测，由程序设定好切割段长后，移动切割机头可自动跑位，保证了硅棒切割段长的精确测量，有效降低了切割段长的误差。另一方面，本实用新型还包括风琴式伸缩防护罩和不锈钢防水板，可有效防止杂物进入到线网装置内，保证了线网装置的使用寿命和可靠性。当退丝时，通过程序设定，低速转动主动轮组件和被动轮组件，实现切割线的自动退丝，避免了切割线的不必要损耗。
【附图说明】
[0018]图1是本实用新型实施例提供的一种单晶硅截断机的线网装置的结构示意图。
[0019]图2是本实用新型实施例提供的一种单晶硅截断机的线网装置的局部放大图。
[0020]图3是本实用新型实施例提供的驱动切割机头的结构示意图。
[0021 ]图4是本实用新型实施例提供的移动切割机头的结构示意图。
[0022]图5是本实用新型实施例提供的一种单晶硅截断机的线网装置切割室走线系统示意图。
[0023]其中:1、线网框架；101、直线滚珠丝杠；102、直线导轨;2、驱动切割机头;201、主动轮固定座;202、主动轮组件;203、换向轮安装座;204、换向轮组件;205、喷嘴组件;3、移动切割机头;301、被动轮固定座;302、被动轮组件;303、换向轮安装座;304、换向轮组件;305、移动限位装置;306、喷嘴组件;4、刀座组件；5、机头驱动装置;501、驱动电机和减速机组成的整体;6、机头锁定装置;601、刹车板;602、制动器;7、位置检测装置;8、风琴式伸缩防护罩；
9、不锈钢防水板;1、移动拖链。
【具体实施方式】
[0024]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，不能理解为对本实用新型具体保护范围的限定。
[0025]如图1、2所示，本实用新型提供了一种用于单晶硅截断机的线网装置，包括一线网框架I，线网框架包括框架端框、框架横梁，框架横梁搭建在框架端框上并且垂直于框架端框的长边，在框架横梁上固定有一条直线滚珠丝杠101和两条直线导轨102，两条直线导轨102对称设置于直线滚珠丝杠101的两侧，且与直线滚珠丝杠101平行。
[0026]线网装置还包括驱动切割机头2和多个移动切割机头3、刀座组件4、机头驱动装置
5、机头锁定装置6以及位置检测装置7。本实施例中，驱动切割机头2设置有两个，移动切割机头3设置有五个，可以实现同时对一根单晶硅棒进行七刀口切割。但是需要说明的是，移动切割机头的个数不限制于五个，可以为五个或五个以上，主要依据技术人员对单晶硅棒的切割需求而定。
[0027]如图3、4所示，驱动切割机头2和移动切割机头3分别与一刀座组件4固定连接，所述刀座组件4通过滑块架设于直线导轨102上并可沿直线导轨102移动。刀座组件4包括水平布置的第一板，该第一板的上表面固定连接有两个竖直放置的第二板，所述两个第二板以直线滚珠丝杠101为对称轴对称设置。两个第二板的外侧固定连接有一向外凸出的滑块，刀座组件4通过滑块架设于两条直线导轨102上并可沿直线导轨102移动。两个第二板上还设置有呈矩形顶点排列的四个通孔，第一板上也设置有多个通孔。
[0028]驱动切割机头2包括主动轮固定座201、主动轮组件202、被动轮固定座301、被动轮组件302、换向轮安装座203、换向轮组件204、移动限位装置以及喷嘴组件205。主动轮固定座201通过螺钉固定连接在刀座组件4的第一板的一端，被动轮固定座301通过螺钉固定连接在刀座组件4的第一板的另一端，主动轮组件202通过螺钉固定连接在主动轮固定座201上。主动轮组件202包括驱动伺服电机、电机防护罩、主动轮轴承、主动轮轴承套和切割轮。被动轮组件302通过螺钉固定连接在被动轮固定座301上。被动轮组件302包括被动轮轴承、被动轮轴承套和切割轮。换向轮安装座203固定连接在被动轮固定座301的外侧，换向轮组件204固定在换向轮安装座203上。移动限位装置包括依次水平连接的限位座、限位杆和聚氨酯块，限位座固定连接在刀座组件4的其中一个第二板的一个侧面上，该侧面同时垂直于刀座组件4的第一板和直线导轨102。限位杆的长度为一固定值，可以依据技术人员的需要设置。本实施例中采用移动限位装置是为了防止驱动切割机头与相邻的移动切割机头距离过近而造成摩擦和碰撞。喷嘴组件205设置于刀座组件4的第一板的下方，用于提供驱动切割机头正常运行切割时所需要的切削液。
[0029]移动切割机头3包括被动轮固定座301、被动轮组件302、换向轮安装座303、换向轮组件304、移动限位装置305以及喷嘴组件306。被动轮固定座301通过螺钉固定连接在刀座组件4的第一板的两端，被动轮组件302通过螺钉固定连接在被动轮固定座301上。被动轮组件302包括被动轮轴承、被动轮轴承套和切割轮。换向轮安装座303固定连接在被动轮固定座301的外侧，换向轮组件304固定在换向轮安装座303上。移动限位装置305包括依次水平连接的限位座、限位杆和聚氨酯块，限位座固定连接在刀座组件4的其中一个第二板的一个侧面上，该侧面同时垂直于刀座组件4的第一板和直线导轨102。限位杆的长度为一固定值，可以依据技术人员的需要设置。本实施例中采用移动限位装置305是为了防止相邻的两个移动切割机头3距离过近而造成摩擦和碰撞。喷嘴组件306设置于刀座组件4的第一板的下方，用于提供移动切割机头正常运行切割时所需要的切削液。
[0030]机头驱动装置5包括驱动电机、减速机和电机座，驱动电机和减速机固定为一个整体501并与直线滚珠丝杠1I上的螺母固定连接，驱动电机和减速机组成的整体501同时与电机座固定连接，电机座穿过刀座组件4的第一板上的通孔并固定。驱动电机和减速机组成的整体501带动直线滚珠丝杠101的螺母进行旋转，实现驱动切割机头2和移动切割机头3沿直线导轨102进行横向移动。
[0031]机头锁定装置6包括固定在线网框架I上的刹车板601以及设置于驱动切割机头2或移动切割机头3上的制动器602。所述刹车板601与直线导轨102平行设置。当驱动切割机头2或移动切割机头3移动到所需位置时，由制动器602卡接住刹车板601，起到固定的作用，从而保证正常切割时切割机头的稳定性。
[0032]位置检测装置7包括固定在线网框架I上的检测固定座和设置于刀座组件4上的检测板，所述检测固定座上还设置有一光电传感器，所述检测板和光电传感器具有同一高度。当光电传感器检测到检测板时，检测板所在的驱动切割机头或移动切割机头位置归零。开始进行切割后，以此位置作为零点，通过驱动电机501和直线滚珠丝杠101的导程计算得出移动切割机头的移动距离，进而得出切割段长。
[0033]此外，本实施提供的一种用于单晶硅截断机的线网装置还包括八组风琴式伸缩防护罩8和不锈钢防水板9，用于对线网装置进行防水防尘保护;所述线网框架顶部还设置有移动拖链10，用于对电缆线和气管进行防护。
[0034]如图5所示，为本实用新型实施例提供的由左右两端各一个驱动切割机头和五个移动切割机头上的主动轮组件、换向轮组件、被动轮组件共同形成的线网切割走丝系统，两个驱动切割机头上的驱动伺服电机同步工作，提供动力带动切割丝的高速运行，可以对特长单晶硅棒料同时进行多段切割加工。
[0035]以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出:对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种用于单晶硅截断机的线网装置，包括设置有相互平行的直线导轨和直线滚珠丝杠的线网框架，其特征在于，还包括驱动切割机头、多个移动切割机头、刀座组件、机头驱动装置、机头锁定装置以及位置检测装置;所述驱动切割机头和多个移动切割机头分别与一刀座组件固定连接，所述刀座组件通过滑块架设于直线导轨上并可沿直线导轨移动，所述机头驱动装置可沿直线滚珠丝杠移动并通过刀座组件与驱动切割机头或移动切割机头连接。2.根据权利要求1所述的用于单晶硅截断机的线网装置，其特征在于，所述驱动切割机头包括主动轮固定座、主动轮组件、被动轮固定座、被动轮组件、换向轮安装座、换向轮组件、移动限位装置以及喷嘴组件，所述主动轮固定座设置于刀座组件的一侧，所述被动轮固定座设置于刀座组件的另一侧，所述主动轮组件固定在主动轮固定座上，所述被动轮组件固定在被动轮固定座上，所述换向轮安装座固定在被动轮固定座的一侧，所述换向轮组件与换向轮安装座固定连接，所述移动限位装置和喷嘴组件设置于刀座组件上。3.根据权利要求1所述的用于单晶硅截断机的线网装置，其特征在于，所述移动切割机头包括被动轮固定座、被动轮组件、换向轮安装座、换向轮组件、移动限位装置以及喷嘴组件，所述被动轮固定座与刀座组件固定连接，所述被动轮组件固定在被动轮固定座上，所述换向轮安装座固定在被动轮固定座的一侧，所述换向轮组件与换向轮安装座固定连接，所述移动限位装置和喷嘴组件设置于刀座组件上。4.根据权利要求2或3所述的用于单晶硅截断机的线网装置，其特征在于，所述移动限位装置包括依次水平设置的限位座、限位杆和聚氨酯块，所述限位座与刀座组件连接，所述限位杆的长度固定。5.根据权利要求1所述的用于单晶硅截断机的线网装置，其特征在于，所述刀座组件包括:水平布置的第一板;该第一板的上表面固定连接有两个竖直放置的第二板;所述两个第二板以直线滚珠丝杠为对称轴对称设置。6.根据权利要求1所述的用于单晶硅截断机的线网装置，其特征在于，所述机头驱动装置包括驱动电机、减速机和电机座，所述驱动电机和减速机组成一个整体并与直线滚珠丝杠上的螺母固定连接，所述驱动电机和减速机组成的整体通过电机座与刀座组件连接。7.根据权利要求1所述的用于单晶硅截断机的线网装置，其特征在于，所述机头锁定装置包括固定在线网框架上的刹车板以及设置于驱动切割机头或移动切割机头上的制动器，所述刹车板用于与制动器卡接。8.根据权利要求1所述的用于单晶硅截断机的线网装置，其特征在于，所述位置检测装置包括固定在线网框架上的检测固定座和设置于刀座组件上的检测板，所述检测固定座上还设置有一光电传感器，所述检测板和光电传感器具有同一高度。9.根据权利要求1-3以及5-8中任一项所述的用于单晶硅截断机的线网装置，其特征在于，所述驱动切割机头设置有两个，所述移动切割机头设置有至少五个。10.根据权利要求1-3以及5-8中任一项所述的用于单晶硅截断机的线网装置，其特征在于，所述线网装置还包括风琴式伸缩防护罩和不锈钢防水板;所述线网框架顶部还设置有移动拖链。
【文档编号】B28D7/02GK205522033SQ201620054818
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年1月20日
【发明人】段景波, 解培玉, 崔陈晨, 杨勇, 李 浩, 唐顺锋
【申请人】青岛高测科技股份有限公司