本发明专利技术涉及切割机械技术领域，尤其涉及一种硅片切割设备。具有自动张力调整的硅片切割设备，包括放线辊、卷线辊、导向辊，放线辊上设有钢丝，放线辊放出的钢丝在导向辊上绕制后由卷线辊收卷，放线辊通过放线传动机构连接放线驱动机构，卷线辊通过卷线传动机构连接卷线驱动机构。还包括微型处理器系统，放线驱动机构的控制端、卷线驱动机构的控制端分别连接微型处理器系统。放线辊和导向辊之间设有一张力检测机构。由于采用上述技术方案，本发明专利技术能自动调整放线和卷线时的张力，本发明专利技术的张力调整精确及时。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及切割机械
，尤其涉及一种硅片切割设备。
技术介绍
线切割技术是ー种新型的硅片加工技术，线切割技术具有效率高、精度高等优点。其原理是通过高速运动的钢丝带动附着在钢丝上的切割刃料对半导体等硬脆材料进行摩擦，从而达到切割目的。采用线切割技术对エ件进行切割过程中，钢丝通过开卷辊放出，在导向辊上形成ー张线网。由于钢丝绕制的直径差別，开卷辊在放线时，容易出现张カ不稳定现象。要保证切割エ件的加工质量，恒张カ控制是设备稳定、可靠、高速的保证。加工过程中，张カ不稳定，将会使钢丝在加工中震动、线弓过大，在エ件切割面容易造成不规则且深浅不匀的线痕、尺寸偏差过大的现象，最终成为废品。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供ー种具有自动张力调整的硅片切割设备，以解决上述技术问题。本专利技术所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现具有自动张力调整的硅片切割设备，包括一放线辊、一卷线辊，所述放线辊的前方设有导向辊，所述放线辊上设有钢丝，所述放线辊放出的钢丝在所述导向辊上绕制后由所述卷线棍收卷，其特征在于，所述放线棍通过放线传动机构连接放线驱动机构，所述卷线棍通过卷线传动机构连接卷线驱动机构；还包括ー微型处理器系统，所述放线驱动机构的控制端、所述卷线驱动机构的控制端分别连接所述微型处理器系统；所述放线辊和所述导向辊之间设有ー张カ检测机构，所述张カ检测机构包括ー转轴、ー设置在所述转轴上的转速传感器，所述放线辊放出的钢丝在所述转轴上绕制至少ー圈后，再绕制在所述导向辊上；所述转速传感器的信号输出端连接所述微型处理器系统。本专利技术的放线辊将钢丝放出后，钢丝首先经过放线转轴，然后再经过导向辊，切割エ件后的钢丝由卷线辊收卷。本专利技术在钢丝走动路径上增设了一个转轴，微型处理器系统通过转速传感器检测转轴的转速，进而得到钢丝放出和收卷时的线速度。放线辊转动一周时，当放线辊出现张カ不稳定情况时，转轴在钢丝的带动下转速出现不一致情况，微型处理器系统认为放线处的张カ不稳定，通过控制放线驱动机构对放线辊的转速进行调节，以使转轴的转速与张カ稳定时的转速情况一致。采用本专利技术的方式调节钢丝放线处的张力，与传统采用张カ传感器的方式相比，其结构简单、成本低廉，且张カ调节精度高。 所述导向辊与所述卷线辊之间也设有ー张カ检测机构，经所述导向辊导出后的所述钢丝在所述张カ检测机构的转轴上绕制至少ー圈后，由所述转轴收卷；所述张カ检测机构的转速传感器的信号输出端连接所述微型处理器系统。本专利技术在卷线处也增设了ー个张カ检测机构，微型处理器系统通过转速传感器检测转轴的转速，卷线辊转动一周时，当卷线辊出现张カ不稳定情况时，转轴在钢丝的带动下转速出现不一致情况，微型处理器系统认为卷线处的张力不稳定，通过控制卷线驱动机构对卷线辊的转速进行调节，以使转轴的转速与张カ稳定时的转速情况一致。 所述转速传感器可以采用编码器或测速发电机。所述转轴上沿圆周表面设有至少 ー圈螺旋状凹槽，所述钢丝设置在所述凹槽中。由于转轴的转动需要钢丝的走动来带动，在转轴的表面设有凹槽后，钢丝在转轴上的走动路径稳定，转轴的转动也稳定，张カ检测机构检测张カ情况也较为精确，不会由于张カ问题，钢丝在转轴上往复移动，而影响检測。所述转轴包括轴芯和设置在轴芯外的保护层，所述保护层采用聚氨酯层，所述聚氨酯层上设有所述螺旋状凹槽。所述轴芯可以采用钢管，所述轴芯与所述聚氨酯层可拆卸连接。以便于在聚氨酯层磨损严重情况下，可以方便更换聚氨酯层而不必更换整个张カ检测机构，減少了成本。所述微型处理器系统可以采用一基于PLC控制的控制系统。所述微型处理器系统内嵌有PID控制算法；所述放线辊上设有一放线转速传感器，所述卷线辊上设有一卷线转速传感器，所述放线转速传感器和所述卷线转速传感器分别连接所述微型处理器系统。通过检测放线辊的转速和卷线辊的转速作为反馈，反馈给微型处理器系统，以便微型处理器系统通过PID控制算法更精确的调节放线辊和卷线辊，达到张力稳定的目的。所述微型处理器系统连接ー显示模块，所述微型处理器系统通过所述显示模块显示放线棍和卷线棍的当前转速。所述显示模块可以采用基于触摸的触摸显示模块，通过触摸显示模块可以根据钢丝的规格、切割速度等需要，调整放线辊和卷线辊的额定转速。所述微型处理器系统还连接一上位机，所述微型处理器系统将检测到的參数信息实时传送给所述上位机，所述上位机对參数信息进行保存；所述參数信息包括放线辊转速、卷线辊转速、转轴转速。通过上位机对本专利技术的各參数信息进行登记保存，以便于查看。所述上位机连接ー网络通信模块，所述上位机通过所述网络通信模块接入互联网。互联网上的其他远程设备可以通过互联网访问上位机，查看本专利技术的各机构的运行情况。还包括以喷浆系统，所述喷浆系统包括ー喷嘴、一储料罐，所述喷嘴连接所述储料罐的出料ロ，所述喷嘴包括一主管路、复数个分管路、一出料管路，所述主管路的进料ロ与所述储料罐的出料ロ联通，复数个所述分管路的一端分别与所述主管路联通，复数个所述分管路的另一端分别与所述出料管路联通；所述出料管路上设有出料ロ，所述出料ロ成条状，所述出料ロ朝向所述放线辊与所述导向辊之间的钢丝。本专利技术采用上述喷嘴结构来将浆磨料喷到钢丝上，喷出的浆磨料呈现布状散布，能覆盖到绕制在导向辊上纵向的所有钢丝，有利于更好的钢丝切割硅锭。复数个所述分管路相互平行设置，复数个所述分管路呈排设置在所述主管路的下方，所述出料管路设置在复数个所述分管路的下方。所述出料ロ优选设置在所述出料管路的下方。所述储料罐内设有ー搅拌机构，所述搅拌机构通过一搅拌传动机构连接ー搅拌驱动机构。储料罐内的浆磨料需均匀排出，以便钢丝能均匀切割エ件，因此本专利技术在储料罐内设有搅拌机构对储料罐内的浆磨料进行均匀搅拌。所述储料罐内的浆磨料包括碳化硅原料和切割油料的混合料。 所述储料罐包括ー进料ロ，所述储料罐的进料ロ连接ー第一进料泵，所述储料罐通过所述第一进料泵连接外部送料机构；所述第一进料泵的控制端连接一信号处理模块，所述信号处理模块连接一压カ传感器，所述压カ传感器设置在所述储料罐内，优选设置在所述储料罐的底部；所述压カ传感器检测所述储料罐内浆磨料的压カ信息，并将所述压カ信息传送给所述信号处理模块，所述信号处理模块根据压カ信息，计算出所述储料罐内浆磨料的重量信息，当重量信息低于ー设定范围时，所述信号处理模块控制所述第一进料泵工作；当重量信息高于所述设定范围时，所述信号处理模块控制所述第一进料泵停止工作。上述设计实现了储料罐内的浆磨料恒压，结合搅拌机构的均匀搅拌，实现恒压搅拌。所述储料罐的出料ロ与所述喷嘴的进料ロ之间设有一第二进料泵，所述第二进料泵连接所述信号处理模块，所述信号处理模块控制所述第二进料泵均匀出料，实现所述喷嘴的出料ロ均匀出料。所述信号处理模块计算出的所述重量信息低于ー最小设定值吋，所述信号处理模块控制所述第二进料泵停止工作。以便于避免喷嘴在喷料时出现断喷、喷出不均匀等问题。本专利技术喷出的浆磨料需要具备低温功能，以便于降低钢丝对硅锭切割时产生的热量。本专利技术采用下述方法降低浆磨料的温度还包括一冷却系统，所述冷却系统包括一内部热交换机构、一外部热交换机构、一循环泵，所述内部热交换机构、所述外部热交换机构和所述循环泵通过连接管的连接构成ー闭合回路；所述内部热交换机构设置本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：叶海峰，
申请(专利权)人：上海五同机械制造有限公司，
类型：发明
国别省市：
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