硅棒截断设备制造技术

本申请提供一种硅棒截断设备，包括：硅棒上料装置，设置在一储料区及一切割工作区之间，用于将放置于所述储料区的待切割硅棒转移至所述切割工作区；线切割装置，包括悬设于所述切割工作区的上侧切割架，所述切割架上设置有单线线锯及多线线锯，用于对放置于所述切割工作区的硅棒进行截断作业时，通过所述切割架的转动以实现藉由所述多线线锯进行切割的第一切割状态以及藉由所述单线线锯进行切割的第二切割状态的转换；硅棒下料装置，设置于所述切割工作区的出料端，用于夹持并运输截断后符合工件规格的单段硅棒截段夹持以便下料。符合工件规格的单段硅棒截段夹持以便下料。符合工件规格的单段硅棒截段夹持以便下料。

【技术实现步骤摘要】
硅棒截断设备


[0001]本申请涉及多线切割
，特别是涉及一种用于对硅棒进行切割作业的硅棒截断设备。

技术介绍

[0002]线切割技术是目前世界上较先进的硅材料加工技术，它的原理是由高速运行的钢线带动附着在钢线上的切割刃料或者直接采用金刚线对待加工工件进行摩擦，从而达到线切割的目的。在切割过程中，钢线或金刚线通过导线轮引导，在切割辊上形成一根线锯或者一张线网，而待加工工件通过工作台的上升下降或线锯或线网的上升下降实现工件的进给。在压力泵的作用下，装配在设备上的冷却水自动喷洒装置将冷水喷洒至钢线或金刚线和加工件的切削部位，由钢线或金刚线往复运行产生切削，以将待加工材料一次同时切割为多块。线切割技术与传统的刀锯片、砂轮片及内圆切割相比具有效率高、产能高、精度高等优点。
[0003]目前的硅棒截断机在对硅棒进行截断前需要先截除加工工艺中不符合生产要求的硅棒首部与尾部杂质层，再进行切片取样片以检验待截断硅棒的材料特性；现有的样片获取技术，在截除硅棒首部或尾部后通过短距离移动切割架或硅棒，再重复一次切割操作以截取硅片样片。对切割架或硅棒的短距离移动难以精确控制，对截取的样片规格难以统一同时容易造成对硅棒材料的浪费，传统工序上进行取样的操作也降低了截断效率。
[0004]一般情况下，在相关技术中，每个工序作业所需的作业是独立布置，作业设备分散在不同的生产单位或生产车间或生产车间的不同生产区域，执行不同工序作业的工件的转换需要进行搬运调配，工序繁杂，效率低下，需大量的人力或转运设备，安全隐患大，另外，各个工序的作业设备之间的流动环节多，在工件转移过程中提高了工件损伤的风险，易产生非生产因素造成的不合格或不合理耗损。

技术实现思路

[0005]鉴于以上所述现有技术的缺点，本申请的目的在于提供一种可以自动进行不同工序切换硅棒截断设备，包括同时带有单线线锯与多线线锯的切割系统、自动上料装置与自动下料装置，用于解决现有技术中获取样片精度难以控制、获取样片造成硅棒物料浪费且降低截断效率，不同工序中工件转移带来工件损伤、工序繁杂、效率低下等问题。
[0006]为实现上述目的及其他相关目的，本申请提供一种硅棒截断设备，包括硅棒上料装置，设置在一储料区及一切割工作区之间，用于将放置于所述储料区的待切割硅棒转移至所述切割工作区；线切割装置，包括悬设于所述切割工作区的上侧切割架，所述切割架上设置有单线线锯及多线线锯，用于对放置于所述切割工作区的硅棒进行截断作业时，通过所述切割架的转动以实现藉由所述多线线锯进行切割的第一切割状态以及藉由所述单线线锯进行切割的第二切割状态的转换；硅棒下料装置，设置于所述切割工作区的出料端，用于夹持并运输截断后符合工件规格的单段硅棒截段夹持以便下料。
[0007]在本申请的一些实施例中，所述线切割装置包括：切割架，可旋转地设置于一升降机构上，包括旋转部，自所述旋转部朝第一方向延伸的第一悬臂，自所述旋转部朝第二方向延伸的第二悬臂，自所述旋转部朝第三方向延伸的第三悬臂；第一多线切割轮，设置于所述第一悬臂的延伸端，具有至少二线槽；第二多线切割轮，设置于所述第二悬臂的延伸端，具有至少二线槽，绕于所述第一多线切割轮及第二多线切割轮之间的切割线段形成多线线锯；单线切割轮，设置于所述第三悬臂的延伸端，绕于所述第二多线切割轮及单线切割轮之间的切割线段形成单线线锯；其中，对所述硅棒进行截断作业时，所述切割架绕其旋转部转动以实现藉由所述多线线锯进行切割的第一切割状态以及藉由所述单线线锯进行切割的第二切割状态的转换。
[0008]在本申请的一些实施例中，所述多线线锯的延长线与所述单线线锯的延长线之间呈90
°
夹角；所述切割架于所述升降机构上可实现的
±
45
°
或90
°
旋转。
[0009]在本申请的一些实施例中，所述多线线锯的延长线与所述单线线锯的延长线之间呈60
°
夹角；所述切割架于所述升降机构上可实现的
±
60
°
或120
°
旋转。
[0010]在本申请的一些实施例中，所述第一切割状态为取片作业状态；所述第二切割状态为截断作业状态。
[0011]在本申请的一些实施例中，所述切割线以首尾相接的环形绕线方式绕于所述第一多线切割轮、第二多线切割轮、以及单线切割轮之间。
[0012]在本申请的一些实施例中，所述第一多线切割轮或第二多线切割轮藉由一驱动电机驱动旋转以运行绕于所述第一多线切割轮、第二多线切割轮、以及单线切割轮之间的切割线。
[0013]在本申请的一些实施例中，所述切割线为至少两根切割线绞合形成的绞线切割线。
[0014]在本申请的一些实施例中，所述硅棒截断设备还包括张力检测机构，包括设置于所述切割架上的张紧轮，用于检测并调整所述第一多线切割轮、第二多线切割轮、以及单线切割轮之间切割线的张力。
[0015]在本申请的一些实施例中，所述硅棒截断设备还包括至少一个导线轮，设置于所述切割架上以实现所述切割线的换向。
[0016]在本申请的一些实施例中，所述切割线经所述导线轮导向至少两次绕于所述第一多线切割轮及第二多线切割轮，并经所述导线轮导向一次绕于所述单线切割轮。
[0017]在本申请的一些实施例中，所述切割线通过首端绕于一放线筒及尾端绕于一收线筒，并通过多个导线轮导向的方式绕于所述第一多线切割轮、第二多线切割轮、以及单线切割轮之间。
[0018]在本申请的一些实施例中，所述切割线经所述导线轮导向至少两次绕于所述第一多线切割轮及第二多线切割轮，并经所述导线轮导向一次绕于所述单线切割轮。
[0019]在本申请的一些实施例中，所述硅棒截断设备还包括至少一个张力检测机构，包括设置于所述切割架上、所述升降机构或机架上的张紧轮，用于检测并调整所述第一多线切割轮、第二多线切割轮、以及单线切割轮之间切割线的张力。
[0020]在本申请的一些实施例中，所述硅棒截断设备在所述第一切割状态下，所述单线切割轮与所述切割线不接触；由所述第一切割状态切换至第二切割状态时，所述切割架绕
其旋转部转动以使所述单线切割轮压迫所述切割线，直至到所述第二切割状态时，所述切割线绕于所述单线切割轮上以使所述单线切割轮及第二多线切割轮之间的切割线段形成单线线锯。
[0021]在本申请的一些实施例中，所述硅棒截断设备还包括锁紧装置，设置在所述升降机构上，用于在所述切割架绕其旋转部转动以实现藉由所述第一切割状态以及第二切割状态的转换完成后对所述切割架进行锁紧。
[0022]在本申请的一些实施例中，所述硅棒截断设备还包括切割架位移装置，设置在所述升降机构与机座之间，用于沿所述硅棒的轴向直线位移以调节截断所述硅棒的长度。
[0023]在本申请的一些实施例中，所述升降机构上设置有调平检测装置，用于检测放置在工作区的待切割硅棒的轴心水平度。
[0024]在本申请的一些实施例中，所述硅棒截断设本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种硅棒截断设备，其特征在于，包括：硅棒上料装置，设置在一储料区及一切割工作区之间，用于将放置于所述储料区的待切割硅棒转移至所述切割工作区；线切割装置，包括悬设于所述切割工作区的上侧切割架，所述切割架上设置有单线线锯及多线线锯，用于对放置于所述切割工作区的硅棒进行截断作业时，通过所述切割架的转动以实现藉由所述多线线锯进行切割的第一切割状态以及藉由所述单线线锯进行切割的第二切割状态的转换；硅棒下料装置，设置于所述切割工作区的出料端，用于夹持并运输截断后符合工件规格的单段硅棒截段夹持以便下料。2.根据权利要求1所述的硅棒截断设备，其特征在于，所述硅棒上料装置包括：第一转轴，藉由一第一驱动装置驱动旋转；以及至少二摆臂组件，依据预设间隔分别轴接于所述第一转轴上，所述至少二摆臂组件用以承载所述待切割硅棒，并在所述第一转轴的驱动下将所述待切割硅棒转移至所述切割设备的切割工作区；各所述摆臂组件包括轴接于所述第一转轴的摆臂本体以及设置于所述摆臂本体的承托机构，所述承托机构用于跟随所述摆臂的运动以使其承托部在转移作业时，保持处于承载所述待切割硅棒的状态。3.根据权利要求2所述的硅棒截断设备，其特征在于，所述承托机构包括一机械手，设置于所述摆臂本体的末端，用于跟随所述摆臂的运动以使其承托部在转移作业时保持处于承载所述待切割硅棒的状态。4.根据权利要求2所述的硅棒截断设备，其特征在于，还包括与所述摆臂组件一一对应的至少二转运台，设置在所述切割设备的机座上，用于分别将所述至少二摆臂组件依据预设间隔分别轴接于所述第一转轴上。5.根据权利要求4所述的硅棒截断设备，其特征在于，所述至少二转运台包括在所述储料区与所述切割工作区之间直线位移的第一运动机构。6.根据权利要求4所述的硅棒截断设备，其特征在于，所述至少二转运台包括令至少一摆臂组件在所述第一转轴上直线位移的第二运动机构以调节所述至少二摆臂组件的间隔距离。7.根据权利要求6所述的硅棒截断设备，其特征在于，所述摆臂组件4个，包括分别设置于所述第一转轴的两端的第一摆臂组件与第二摆臂组件，及依据预设间隔分别轴接于所述第一转轴的两端之间的第三摆臂组件与第四摆臂组件。8.根据权利要求7所述的硅棒截断设备，其特征在于，所述第三摆臂组件或第四摆臂组件的转运台包括在所述第一转轴上直线位移的第二运动机构。9.根据权利要求4所述的硅棒截断设备，其特征在于，还包括由一第二驱动装置驱动的第二转轴，所述第二转轴与所述第一转轴平行，所述第二驱动装置跟随所述第一驱动装置工作状态输出对应的转速或/及转角给所述第二转轴。10.根据权利要求9所述的硅棒截断设备，其特征在于，所述第一驱动装置及所述第二驱动装置分别设置于第一转轴或所述第二转轴的相对两端。11.根据权利要求9所述的硅棒截断设备，其特征在于，所述第二转轴轴接于所述摆臂组件上，并位于所述摆臂本体上的第一转轴与所述承托机构之间。
12.根据权利要求11所述的硅棒截断设备，其特征在于，所述承托机构包括：机械手组件，设置于所述摆臂本体的末端，包括：机械手本体，以及活动设置于所述机械手本体上用于承载所述待切割硅棒的承托件，所述承托件动力连接所述第二转轴，并在第二转轴转动时带动所述承托件在所述机械手本体转动，以使所述承托件在转移作业时保持处于承载所述待切割硅棒的状态。13.根据权利要求11所述的硅棒截断设备，其特征在于，所述摆臂本体具有一内置空间。14.根据权利要求13所述的硅棒截断设备，其特征在于，所述承托机构包括：主动齿轮，设置于所述摆臂本体的内置空间中，并轴接于所述第二转轴，用于在所述第二转轴驱动下转动；被动齿轮，轴接于所述摆臂本体的内置空间中，并与所述主动齿轮相啮合；机械手组件，设置于所述摆臂本体的末端，包括机械手本体，以及活动设置于所述机械手本体上用于承载所述待切割硅棒的承托件，所述承托件包括与所述被动齿轮相啮合的齿部，以及用于顺应所述待切割硅棒的外轮廓的承托部。15.根据权利要求14所述的硅棒截断设备，其特征在于，所述承托部齿部的齿数大于所述被动齿轮的齿数，所述被动齿轮的齿数大于所述主动齿轮的齿数。16.根据权利要求14所述的硅棒截断设备，其特征在于，所述承托部与所述待切割硅棒的接触面具有缓冲材料。17.根据权利要求2所述的硅棒截断设备，其特征在于，所述摆臂组件设置有检测装置，用于检测所述承托部与所述待切割硅棒的接触。18.根据权利要求1所述的硅棒截断设备，其特征在于，所述线切割装置包括：切割架，可旋转地设置于一升降机构上，包括旋转部，自所述旋转部朝第一方向延伸的第一悬臂，自所述旋转部朝第二方向延伸的第二悬臂，自所述旋转部朝第三方向延伸的第三悬臂；第一多线切割轮，设置于所述第一悬臂的延伸端，具有至少二线槽；第二多线切割轮，设置于所述第二悬臂的延伸端，具有至少二线槽，绕于所述第一多线切割轮及第二多线切割轮之间的切割线段形成多线线锯；单线切割轮，设置于所述第三悬臂的延伸端，绕于所述第二多线切割轮及单线切割轮之间的切割线段形成单线线锯；其中，对所述硅棒进行截断作业时，所述切割架绕其旋转部转动以实现藉由所述多线线锯进行切割的第一切割状态以及藉由所述单线线锯进行切割的第二切割状态的转换。19...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢建伟，
申请(专利权)人：天通日进精密技术有限公司，
类型：发明
国别省市：