本技術(shù)涉及針對(duì)高硬脆材質(zhì)切割的，具體提供一種用于線鋸的切割部件、線鋸及切片機(jī)。

背景技術(shù)：

1、線鋸作為切割硅晶片的機(jī)器，廣泛應(yīng)用于硬脆材質(zhì)的切割技術(shù)領(lǐng)域，其主要工作原理為，通過往復(fù)拉扯切割線，使切割線在主輥之間往復(fù)高速運(yùn)動(dòng)，從而將硬脆材質(zhì)的待加工物件切割成需要的形狀，例如硅棒切割成硅片。

2、目前金剛線切片機(jī)的主輥一般有兩個(gè)或者三個(gè)主輥，隨著硅棒尺寸變得越來越大，三輥大軸距的優(yōu)勢(shì)逐漸被體現(xiàn)，市場(chǎng)上三輥切片機(jī)逐漸成為主流。三個(gè)主輥分別由前后側(cè)的軸承箱支撐，可以隨軸承箱的轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)，主輥開有主輥槽，金剛線在主輥槽上依次纏繞形成線網(wǎng)，高速旋轉(zhuǎn)的金剛線形成具有切割能力的線鋸，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)硅棒的切割。切片機(jī)的運(yùn)行時(shí)，硅棒自上向下進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，金剛線在高速旋轉(zhuǎn)過程中把硅棒逐漸切割成硅片。

3、目前硅棒在切割過程中硅棒自上向下的速度為先逐漸增大，勻速，然后逐漸降低，在硅棒塊要切割完成時(shí)，硅棒的進(jìn)給速度會(huì)非常的緩慢。理論上金剛線對(duì)硅棒的硅料的切除速度與硅棒的進(jìn)給速度保持一致，保證金剛線在水平狀態(tài)持續(xù)切割。實(shí)際上，為了更加高效的完成硅棒切片，金剛線在切割過程被硅棒向下擠壓金剛線使得金剛線在切割過程性產(chǎn)生一定的彈性拉伸，形成一個(gè)線弓距離，即圖25中兩根虛線之間的距離，主輥上的線網(wǎng)的金剛線產(chǎn)生一定的張力。

4、現(xiàn)階段切割過程中遇到的問題：

5、因?yàn)楣璋舻倪M(jìn)給速度是先增大后減小，線弓的變化也是先增大后減小。在線弓逐漸增大的過程中，理論上主輥上纏繞的金剛線的張力比線弓小時(shí)的張力值要大，金剛線更好的束縛在主輥槽中，此時(shí)金剛線在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)能夠較穩(wěn)定的在主輥槽中運(yùn)動(dòng)，但是也會(huì)增加金剛線斷線的風(fēng)險(xiǎn)；隨著線弓逐漸減小，理論上主輥上纏繞的金剛線的張力也會(huì)減小，金剛線不易束縛在主輥槽中，此時(shí)金剛線在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)金剛線容易在主輥槽內(nèi)竄動(dòng)甚至脫槽。但是實(shí)際切片機(jī)切割中，線弓無法按照需求進(jìn)行調(diào)整，同時(shí)隨著金剛線越來越朝著細(xì)線化推進(jìn)，金剛線越來越細(xì)，從線徑42微米，到38微米，未來甚至越來越細(xì)，金剛線的切割能力與線弓的關(guān)系越來越緊密。

6、目前隨著硅棒規(guī)格的增大，為了滿足大規(guī)格硅棒的切割，三輥結(jié)構(gòu)越來越多的被切片機(jī)使用，三輥的結(jié)構(gòu)下線弓的大小變化對(duì)硅棒切割質(zhì)量的影響越來越明顯。線弓過大，主輥上的線網(wǎng)的金剛線張力增大，更易束縛在主輥槽中，但是在高速切割過程中，線網(wǎng)的金剛線容易產(chǎn)生斷線問題；線弓太小，主輥上的線網(wǎng)張力較小，不易束縛在主輥槽中，在高速切割過程中，線網(wǎng)的金剛線易產(chǎn)生脫槽問題。

7、因此需要一種特定方法，保證在硅棒切割過程中存在穩(wěn)定的線弓，以及線網(wǎng)的金剛線上有較穩(wěn)定的張力，進(jìn)而把硅棒切割成高質(zhì)量的硅片。

8、在線鋸的切割過程中，主輥是針對(duì)不同待加工物件預(yù)先調(diào)整好位置的，至少兩個(gè)主輥形成了一個(gè)切割線網(wǎng)，在切割過程中不移動(dòng)，保證切割的穩(wěn)定，為了調(diào)整切割線的張緊力，通常在放線輥和主輥之間的線路上設(shè)置張力輪，但是，此處張力輪是遠(yuǎn)離切割腔室的，并且其僅對(duì)切割線的一個(gè)點(diǎn)進(jìn)行張緊，在其進(jìn)行張緊或放松后，需要經(jīng)過切割線的運(yùn)行，緩慢傳遞至由切割線纏繞多圈而成的切割線網(wǎng)，從而調(diào)整切割線網(wǎng)的線弓，然而，這種調(diào)整方式由于具有一定的延遲，導(dǎo)致其線弓調(diào)整不及時(shí)，加工效率仍然有待提高。

9、相應(yīng)地，本領(lǐng)域需要一種新的用于線鋸的切割部件、線鋸及切片機(jī)來解決現(xiàn)有技術(shù)中的線鋸切割速度仍然不夠理想、線網(wǎng)張力不能夠按照需求實(shí)時(shí)調(diào)整的問題。同時(shí)在細(xì)線化應(yīng)用推進(jìn)進(jìn)程中通過調(diào)節(jié)線弓解決細(xì)線切割力不足而導(dǎo)致的切割效率低、質(zhì)量良率低、斷線率高的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本實(shí)用新型旨在解決上述技術(shù)問題。

2、在第一方面，本實(shí)用新型提供了一種用于線鋸的切割部件，所述切割部件至少包括第一主輥、第二主輥和第三主輥，所有主輥的旋轉(zhuǎn)軸圍設(shè)出多邊形，所述切割部件還包括繞設(shè)于所述多邊形的外側(cè)的切割線；所述第一主輥與所述第二主輥之間的切割線形成用于切割物體的切割線網(wǎng)；所述切割部件還包括傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)置成能夠帶動(dòng)所述第三主輥沿設(shè)定直線移動(dòng)，以便使所述多邊形的周長(zhǎng)改變，并因此改變所述切割線網(wǎng)的張力。

3、本實(shí)用新型在第一主輥和第二主輥用于支撐切割線網(wǎng)、固定不動(dòng)以保證線網(wǎng)切割穩(wěn)定的基礎(chǔ)上，增加第三主輥，并且使第三主輥可調(diào)，從而使相交于第一主輥、第二主輥、第三主輥的中心線的一個(gè)平面上能夠獲得一個(gè)由所有主輥的旋轉(zhuǎn)軸圍設(shè)出的多邊形，在本實(shí)用新型的實(shí)施例中，三個(gè)主輥圍設(shè)出的即為三角形(例如圖2)，相應(yīng)地可以是四個(gè)、五個(gè)或者多個(gè)主輥，為了便于表述，后續(xù)以三個(gè)主輥為例進(jìn)行說明。通過調(diào)節(jié)第三主輥，從而使多邊形的長(zhǎng)度改變，此時(shí)切割線的線弓改變，第一主輥和第二主輥之間的切割線網(wǎng)的張力也隨之改變，并且，由于是直接在切割區(qū)域進(jìn)行的調(diào)整，屬于直接的聯(lián)動(dòng)，能夠非常快速地改變切割線網(wǎng)的線弓和張力，整體延遲非常小，并且，由于第三主輥也是具有多個(gè)位置與切割線接觸的，通常是繞設(shè)多少圈，就有多少個(gè)接觸位置，眾多的接觸位置，也使得本實(shí)用新型相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)的僅通過張力輪的調(diào)整更加迅速。線弓的平穩(wěn)調(diào)整，也使得整體斷線風(fēng)險(xiǎn)以及脫槽風(fēng)險(xiǎn)均大大降低，使金剛線切割更穩(wěn)定。

4、在上述用于線鋸的切割部件的優(yōu)選技術(shù)方案中所述直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)是直線導(dǎo)軌，所述第三主輥可滑動(dòng)地設(shè)置在所述直線導(dǎo)軌上。

5、在上述用于線鋸的切割部件的優(yōu)選技術(shù)方案中，所述直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)為絲杠升降機(jī)，所述絲杠升降機(jī)的升降端與所述第三主輥連接。

6、在上述用于線鋸的切割部件的優(yōu)選技術(shù)方案中，所述直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括滾珠絲杠和絲杠螺母，所述絲杠螺母套設(shè)在所述滾珠絲杠上，并與所述第三主輥連接。

7、在上述用于線鋸的切割部件的優(yōu)選技術(shù)方案中，所述直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括齒輪和齒條，所述齒輪與所述齒條嚙合，所述齒條與所述第三主輥連接。

8、在上述用于線鋸的切割部件的優(yōu)選技術(shù)方案中，所述切割部件還包括安裝機(jī)構(gòu)，所述第三主輥設(shè)置在所述安裝機(jī)構(gòu)內(nèi)，所述直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)與所述安裝機(jī)構(gòu)連接。

9、在上述用于線鋸的切割部件的優(yōu)選技術(shù)方案中，所述安裝機(jī)構(gòu)為固定套，所述固定套內(nèi)設(shè)置有主輥安裝孔，所述第三主輥設(shè)置在所述主輥安裝孔內(nèi)。

10、移動(dòng)機(jī)構(gòu)為直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的一端與驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，另一端與安裝機(jī)構(gòu)連接，直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)置成能夠在驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)下實(shí)現(xiàn)帶動(dòng)安裝機(jī)構(gòu)沿設(shè)定直線移動(dòng)。優(yōu)選地，如圖所示，直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)為絲杠升降機(jī)，絲杠升降機(jī)與安裝機(jī)構(gòu)連接，通過電機(jī)驅(qū)動(dòng)絲杠升降機(jī)直接運(yùn)動(dòng)，或者其它驅(qū)動(dòng)方式驅(qū)動(dòng)絲杠升降機(jī)運(yùn)動(dòng)，即可實(shí)現(xiàn)第三主輥的升降，為了確保安裝機(jī)構(gòu)沿設(shè)定軌跡移動(dòng)，在圖24的方案中還設(shè)計(jì)了如圖中所示的導(dǎo)軌，用于限定安裝機(jī)構(gòu)的豎直方向的運(yùn)動(dòng)軌跡。當(dāng)然，直選運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)還可以是其他結(jié)構(gòu)的變形，例如，直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括滾珠絲杠和絲杠螺母，絲杠螺母套設(shè)在滾珠絲杠上，并且絲杠螺母與安裝機(jī)構(gòu)連接，通過滾珠絲杠的旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)絲杠螺母的線性運(yùn)動(dòng)。又如，直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括齒輪和齒條，齒輪與齒條嚙合，齒條與安裝機(jī)構(gòu)連接，通過齒輪和齒條的配合，實(shí)現(xiàn)線性驅(qū)動(dòng)等。特別地，由于此處直線驅(qū)動(dòng)的方式存在方位的不穩(wěn)定性，因此，優(yōu)選地，切割部件還包括沿豎直方向設(shè)置的直線導(dǎo)軌，安裝機(jī)構(gòu)可滑動(dòng)地設(shè)置在直線導(dǎo)軌上，如此一來，即可實(shí)現(xiàn)安裝機(jī)構(gòu)的定向移動(dòng)。

11、在上述用于線鋸的切割部件的優(yōu)選技術(shù)方案中，所述固定套上還設(shè)置有第一固定塊，所述第一固定塊上設(shè)置有螺紋孔，所述螺紋孔內(nèi)設(shè)置有第一調(diào)節(jié)螺栓。

12、在上述用于線鋸的切割部件的優(yōu)選技術(shù)方案中，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)還包括安裝座和底座，所述安裝座固定設(shè)置在所述底座上，所述直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)置在所述安裝座上。

13、在上述用于線鋸的切割部件的優(yōu)選技術(shù)方案中，所述安裝座和所述底座之間還設(shè)置有壓力傳感器。

14、在上述用于線鋸的切割部件的優(yōu)選技術(shù)方案中，所述固定套設(shè)置有兩個(gè)，分別設(shè)置在所述第三主輥的兩端，兩個(gè)所述固定套通過連接套固定連接。

15、在上述用于線鋸的切割部件的優(yōu)選技術(shù)方案中，所述第一主輥、所述第二主輥和所述第三主輥平行設(shè)置。

16、本實(shí)用新型設(shè)計(jì)了一套能夠在固定套的裝配過程中調(diào)整固定套與底座之間的間距，進(jìn)而調(diào)節(jié)固定套的初始位置的基準(zhǔn)調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)，基準(zhǔn)調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)包括第一固定塊、第二固定塊和第一調(diào)節(jié)螺栓，優(yōu)選地，第一固定塊和第二固定塊均為金屬塊，安裝座設(shè)置在底座上，t型的第二固定塊通過螺釘可拆卸地設(shè)置在底座上(第二固定塊也可以直接設(shè)置在安裝座上，此種實(shí)施例圖中未示出)，相應(yīng)地固定套上設(shè)置有平面安裝槽，第一固定塊通過螺釘可拆卸地設(shè)置在平面安裝槽內(nèi)，第一固定塊上設(shè)置有螺紋孔，第一調(diào)節(jié)螺栓設(shè)置在螺紋孔內(nèi)，并且能抵接在第二固定塊上，當(dāng)然，將第一調(diào)節(jié)螺栓設(shè)置在第二固定塊上，并抵接在第一固定塊上的簡(jiǎn)單變形也在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。如此設(shè)置，能夠簡(jiǎn)單快速地調(diào)節(jié)固定套的初始位置。

17、本實(shí)用新型還提供了一種線鋸，該線鋸包括張力機(jī)構(gòu)和收放線機(jī)構(gòu)，以及上述技術(shù)方案中任一項(xiàng)的用于線鋸的切割部件。

18、本實(shí)用新型還提供了一種切片機(jī)，該切片機(jī)進(jìn)給機(jī)構(gòu)，以及包括上述技術(shù)方案中任一項(xiàng)的用于線鋸的切割部件或線鋸。

19、其中，張力機(jī)構(gòu)、收放線機(jī)構(gòu)、進(jìn)給機(jī)構(gòu)屬于現(xiàn)有技術(shù)當(dāng)中的切片機(jī)的幾大常規(guī)機(jī)構(gòu)，不再進(jìn)行詳細(xì)展開。

20、通過上述方案，本實(shí)用新型滿足了大規(guī)格硅棒的切割，解決了金剛線的脫槽問題和張力穩(wěn)定性的問題，進(jìn)而能夠?qū)⒐璋羟懈畛筛哔|(zhì)量的硅片，實(shí)現(xiàn)加速提質(zhì)的效果。