四辊蓝宝石切片机制造技术

本实用新型专利技术提供一种四辊蓝宝石切片机，至少包括：具有工件切割区的机架，轴设在机架上且边缘设置有一段弧形齿条切割摇摆盘，与弧形齿条相啮合，可带动切割摇摆盘摇摆的驱动齿轮，设置在切割摇摆盘上可一同摇摆的四个切割辊，四切割辊的轴心连线构成一个两个顶角分别为108°，两个底角分别为72°的等腰梯形；缠绕于四切割辊上的金刚线，金刚线高速运转时可同时对三个蓝宝石硅锭进行切割作业；以及分别运送三个蓝宝石硅锭至切割线上进行切割作业的三个送件治具，本实用新型专利技术由于采用可往复摇摆的切割辊，蓝宝石硅锭与切割线阵为点式接触方式，减弱了切割阻力，也减少了金刚线的磨损，同时也提高了切割精度。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种多线切割技术，特别是涉及一种用于切割蓝宝石硅锭的四辊切片机。
技术介绍
我们知道，发光二极管LED在当今社会中用途十分广泛，例如各种通信设备、仪器仪表及显示面板背光上均用有大量的LED。蓝宝石(Sapphire)作为制作LED的重要材料在半导体领域具有举足轻重的地位。在形成用于制作LED蓝宝石硅衬底之前，仍需要对蓝宝石硅材料进行前端加工，即将蓝宝石硅锭进行切片的作业。当今对蓝宝石硅锭进行切片加工普遍采用多线切割，多线切割技术是目前世界上比较先进的硅片加工技术。它的原理是通过一根高速运动的钢丝带动附着在钢丝上的切割刃料对蓝宝石硅锭进行摩擦从而达到切割目的。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，能耗少，精度闻等优点。如图1所示，显示了现有的一种用于切割蓝宝石硅锭的切片机的简化结构示意图。如图1所示，现有的切片机包括机架10，设置在机架10上的工作台11，用于收、放金刚线的贮丝筒，多个用于为金刚线进行导向的导线轮以及跨设在工作台相对两侧的两个切割辊12，所述两个切割辊12为水平设置，且在两者之间缠绕的金刚线形成一段切割线13，设置在切割线13上方的送件治具14，在送件治具14上固定有蓝宝石硅锭15。在对蓝宝石硅锭15的实际切割过程中，金刚线通过十几个导线轮的引导，在工作台相对两侧的切割辊12上形成一张线网，送件治具14将固定的蓝宝石硅锭15朝向切割线13运送，在压力泵在的作用下，装配在设备上的研磨剂自动喷洒装置将研磨剂喷洒至切割线13和蓝宝石硅锭15的切削部位，由切割线13带动研磨剂往复告诉运动，利用研磨砂对蓝宝石硅锭15产生切肖IJ，以将蓝宝石硅锭15 —次同时切割为蓝宝石硅片。在现有技术中的蓝宝石硅锭切片机上，位于工作台相对两侧的切割辊被设置在机架的相对两侧立柱上，因而左、右切割辊之间的跨度很大，所以位于两侧切割辊之间的金刚线走线距离也很长，在实际的切片作业中，当将工作台相对两侧的切割辊降下来，两侧的切割辊之间的金刚线压迫到工件时，会使金刚线形成很大的绕曲度，因而金刚线也就始终受到最大的运行阻力，由于工件本身往往具有很高的硬度而不易切割，再加上针对工件切片精准度的要求又很严格，所以上述因切割辊的设置方式而致使金刚线绕曲度过大很容易影响切割精准度。另外，上述的晶体硅棒切片机中，仅设置了水平布局的两个切割辊，使得用于供切割蓝宝石硅锭的切割区间单一(仅为两侧两个切割辊之间缠绕的钢丝形成一段切割线)，所以，单次能够切割蓝宝石硅锭的数量也很少(一般单次仅支持一个蓝宝石硅锭的切割)，进行切割的工作效率较低。再有，现有技术的蓝宝石硅锭切片机中的送件治具，其结构复杂且成本高昂，更为重要的是，送件治具为由一个托板带动送件壁，托板体积大，较重，使得送件的精度不宜控制，尤其针对切片的精度控制要求更高的尺寸较小(直径更小)的蓝宝石棒而言，问题更为突出，从而影响后续蓝宝石硅锭的切割质量。因此，如何提供一种应用于蓝宝石硅锭的切割设备，以避免以上所述的缺失，实为相关领域之业者亟待解决的问题。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本技术的目的在于提供一种四辊蓝宝石切片机，以解决现有切割精准度不高、切割工作效率低下以及送件精度控制不良等问题。为实现上述目的及其他相关目的，本技术提供一种四辊蓝宝石切片机至少包括机架，具有工件切割区；切割摇摆盘，轴设在所述机架的工件切割区中，其边缘设置有一段弧形齿条；驱动齿轮，装设在所述机架上，并与所述弧形齿条相啮合，在正反向转动时带动所述切割摇摆盘以其圆心为轴心呈预设角度摇摆；第一、第二、第三、第四切割辊，设置在所述切割摇摆盘上并在所述切割摇摆盘摇摆时一同摇摆，上述四个切割辊的轴心与所述切割摇盘的圆心等距，所述第一、第二、第三、第四切割辊的轴心连线构成一个两个顶角分别为108°，两个底角分别为72°的等腰梯形；金刚线，依次缠绕于所述第一、第二及第三、第四切割辊上，所述金刚线在所述第一、第二、第三、与第四切割辊之间形成四段切割线，在所述金刚线高速运转时，由其中三段等长的切割线同时对三个蓝宝石硅锭进行切割作业；以及三个送件治具，分别与所述三段等长的切割线对应、用于分别运送所述三个蓝宝石硅锭至所述三段等长的切割线上进行切割作业。优选地，所述切割摇摆盘的摇摆幅度为±5°。所述三个送件治具包括对应形成在所述第一与第二切割辊之间的第一切割段的第一送件治具、对应形成在所述第二与第三切割辊之间的第二切割段的第二送件治具、以及对应形成在所述第四与第一切割辊之间的第三切割段的第三送件治具。其中，所述第一送件治具包括设置在所述机架上，可朝向所述第一切割段直线移动用于运送所述蓝宝石硅锭脱离和/或压迫所述切割线的送件拖板。所述第二、第三送件治具分别包括摆臂座，设在所述机架上；摆臂，通过一转轴轴接于所述摆臂座的顶端，所述摆臂可绕与所述转轴在预设角度的范围内摆动；送件臂，设于所述摆臂上并朝向所述第二或第三切割段延伸，固定所述蓝宝石硅锭；丝杆座，设在所述机架的一横梁上；以及驱动机构，活动设置在所述丝杆座及摆臂上，至少包括驱动电机以及由所述驱动电机驱动以进行伸缩作业的丝杆，所述丝杆临近所述驱动电机的近端活动连接于所述丝杆座上，远离所述驱动电机的远端和所述摆臂活动连接，所述丝杆在伸缩时推拉所述摆臂摆动以使所述摆臂运送所述蓝宝石硅锭脱离和/或压迫所述切割线。其中，还包括由所述摆臂延伸连接的延长臂，其顶端与所述丝杆的远端活动连接，所述延长臂的顶端与所述丝杆的远端设有第一丝杆活络关节，且所述第一丝杆活络关节内配置有在预设角度的范围内旋转的第一丝杆螺母。所述丝杆的近端与所述丝杆座上设有第二丝杆活络关节，且所述第二丝杆活络关节内配置有在预设角度的范围内旋转的第二丝杆螺母。所述第二、第三送件治具还包括设置在所述丝杆的远离所述驱动电机的远端的顶部、用于防止所述丝杆脱离与所述第一丝杆螺母的连接的防呆结构。本技术的四辊蓝宝石切片机中的金刚线运行速度大于等于720m/mirT900m/mirio本技术的四辊蓝宝石切片机还包括用于对所述金刚线导向的导向轮、用于吸收所述金刚线张力的张紧轮、以及用于收放所述金刚线的贮丝筒。如上所述，本技术所提供的四辊蓝宝石切片机，提供了四个切割辊，四个切割辊的轴心连线构成一个两个顶角分别为108°，两个底角分别为72°的等腰梯形，从而确保四个所述切割辊之间形成三段长度和绕曲度相同的金刚线，从而确保了蓝宝石硅锭的精确度。而且，同时可以对三个蓝宝石硅锭进行切割，相较于仅提供一段切割线单次仅支持一个蓝宝石硅锭切割的现有技术，本技术可大大提高蓝宝石硅锭切割的工作效率；再者，本技术四辊蓝宝石切片机中的送件治具，主要在于采用摆臂小幅摆动以及丝杆精确控制摆臂摆幅的方式来运送蓝宝石硅锭，相对于现有技术中的托板推送，实现了送件的精度控制，提高了蓝宝石硅锭的运送精度及其后续切割作业的作业效果，生产出高质量的蓝宝石硅片；本技术所提供的四辊蓝宝石切片机，由于采用可往复摇摆的切割辊，蓝宝石硅锭与切割线阵为点式接触方式，大大减少了金刚线与蓝宝石硅锭的接触面长度，即减弱了切割阻力，也减少了金刚线的磨损，提高了金刚线的使用寿命，同时，提高了切割能力，也提闻了切割精度本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种四辊蓝宝石切片机，其特征在于，至少包括：?机架，具有工件切割区；?切割摇摆盘，轴设在所述机架的工件切割区中，其边缘设置有一段弧形齿条；?驱动齿轮，装设在所述机架上，并与所述弧形齿条相啮合，在正反向转动时带动所述切割摇摆盘以其圆心为轴心呈预设角度摇摆；?第一、第二、第三、第四切割辊，设置在所述切割摇摆盘上并在所述切割摇摆盘摇摆时一同摇摆，上述四个切割辊的轴心与所述切割摇盘的圆心等距，所述第一、第二、第三、第四切割辊的轴心连线构成一个两个顶角分别为108°，两个底角分别为72°的等腰梯形；?金刚线，依次缠绕于所述第一、第二及第三、第四切割辊上，所述金刚线在所述第一、第二、第三、与第四切割辊之间形成四段切割线，在所述金刚线高速运转时，由其中三段等长的切割线同时对三个蓝宝石硅锭进行切割作业；以及?三个送件治具，分别与所述三段等长的切割线对应、用于分别运送所述三个蓝宝石硅锭至所述三段等长的切割线上进行切割作业。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：卢建伟，
申请(专利权)人：上海日进机床有限公司，
类型：实用新型
国别省市：