本公開(kāi)涉及線材切割領(lǐng)域，尤其涉及一種三梁四柱結(jié)構(gòu)、線網(wǎng)切割設(shè)備及線網(wǎng)切割方法。

背景技術(shù)：

1、將硅棒切割成方形硅芯過(guò)程中，一般將切割線纏繞在設(shè)備導(dǎo)輪組上形成切割線列，兩個(gè)導(dǎo)輪組形成的相互正交的切割線列構(gòu)建線網(wǎng)，利用線網(wǎng)的方形網(wǎng)孔實(shí)現(xiàn)方形硅芯切割。隨著集成電路產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，對(duì)三角形硅芯的需求量越來(lái)越大，然而，由于切割作業(yè)中硅棒施加的負(fù)載復(fù)雜，微小的變形或震顫都會(huì)影響硅芯切割質(zhì)量，因此現(xiàn)有技術(shù)中還沒(méi)有能夠批量切割三角形硅芯的線網(wǎng)切割設(shè)備。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本公開(kāi)提供一種線網(wǎng)切割設(shè)備及線網(wǎng)切割方法。

2、具體地，本公開(kāi)是通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

3、第一方面，本公開(kāi)實(shí)施例提供三梁四柱結(jié)構(gòu)，使用在線網(wǎng)切割設(shè)備上，所述線網(wǎng)切割設(shè)備用于將棒料切割成多個(gè)芯材，所述棒料固設(shè)在所述線網(wǎng)切割設(shè)備的機(jī)架上；所述三梁四柱結(jié)構(gòu)包括：頂座，設(shè)置于所述機(jī)架上，且位于上部；底座，設(shè)置在機(jī)架上，且位于下部；刀臺(tái)，位于所述頂座和所述底座之間的機(jī)架上；所述刀臺(tái)包括臺(tái)座；導(dǎo)柱組件，設(shè)置在機(jī)架上，所述導(dǎo)柱組件包括多根呈多邊形排布的導(dǎo)柱，每一根所述導(dǎo)柱與所述刀臺(tái)傳動(dòng)連接；所述頂座、隨著刀臺(tái)做沿所述棒料軸向移動(dòng)的所述臺(tái)座、所述底座形成一個(gè)橫向的三梁結(jié)構(gòu)，所述導(dǎo)柱組件上的多根導(dǎo)柱形成一個(gè)豎向的多柱結(jié)構(gòu)。

4、在一些實(shí)施例中，所述導(dǎo)柱組件上的導(dǎo)柱的數(shù)目為四根，四根所述導(dǎo)柱形成一個(gè)豎向的四柱結(jié)構(gòu)，與三梁結(jié)構(gòu)共同構(gòu)成一個(gè)用于切割棒料的三梁四柱結(jié)構(gòu)。

5、三梁四柱的結(jié)構(gòu)，刀臺(tái)置于四立柱中間，即刀臺(tái)重心在四立柱中間，重心更穩(wěn)，受力更好。

6、第一方面，本公開(kāi)實(shí)施例提供一種線網(wǎng)切割設(shè)備，用于將棒料切割成多個(gè)芯材，線網(wǎng)切割設(shè)備包括：機(jī)架，用于固定棒料；刀臺(tái)，設(shè)置在機(jī)架上，并且能夠相對(duì)于機(jī)架沿所述棒料軸向移動(dòng)；導(dǎo)輪機(jī)構(gòu)，設(shè)置在刀臺(tái)上，能夠跟隨刀臺(tái)一起移動(dòng)，其中，導(dǎo)輪機(jī)構(gòu)設(shè)置有多個(gè)導(dǎo)輪組，每個(gè)導(dǎo)輪組上纏繞有軌跡一致的切割線列，多個(gè)導(dǎo)輪組上纏繞的切割線列軌跡相互交叉，從而使形成的切割線網(wǎng)的網(wǎng)孔呈等邊多角形。

7、根據(jù)本公開(kāi)實(shí)施例，通過(guò)三束切割線列軌跡相互交叉，使形成的切割線網(wǎng)具有陣列的等邊三角形網(wǎng)孔，每個(gè)網(wǎng)孔的三條邊分別由三束不同的切割線列組成，當(dāng)?shù)杜_(tái)帶動(dòng)導(dǎo)輪機(jī)構(gòu)進(jìn)給切割作業(yè)時(shí)，棒料施加的負(fù)載被三束不同的切割線列分?jǐn)?，在將棒料快速切割成三角形芯材的同時(shí)，還能夠?qū)Π袅纤┘拥呢?fù)載提供穩(wěn)定承載，避免線網(wǎng)產(chǎn)生變形或震顫而影響切割質(zhì)量。

8、在一些實(shí)施例中，所述導(dǎo)輪組的數(shù)目為三個(gè)，呈等邊三角形分布；所述三個(gè)導(dǎo)輪組上纏繞的切割線列軌跡相互交叉且兩兩之間呈120度夾角，從而使形成的切割線網(wǎng)的網(wǎng)孔呈等邊三角形；每個(gè)導(dǎo)輪組至少設(shè)置有一對(duì)相互對(duì)置的導(dǎo)輪，從而使三個(gè)導(dǎo)輪組的三對(duì)導(dǎo)輪沿周向呈60度等角排布。

9、在一些實(shí)施例中，還包括：供線機(jī)構(gòu)，用于將至少兩股相互獨(dú)立的切割線分配給三個(gè)導(dǎo)輪組，其中，至少一股切割線僅分配給一個(gè)導(dǎo)輪組；若三束切割線列均來(lái)自于同一股切割線，三束切割線列所承受的負(fù)載全部匯聚到同一股切割線上，容易出現(xiàn)斷線或切割線被拉長(zhǎng)塑性變形的問(wèn)題，此實(shí)施例避免該問(wèn)題。

10、在一個(gè)實(shí)施例中，供線機(jī)構(gòu)將兩股相互獨(dú)立的切割線分配給三個(gè)導(dǎo)輪組，其中，一股切割線分配給一個(gè)導(dǎo)輪組，另一股切割線分配給另兩個(gè)導(dǎo)輪組，在所述切割線網(wǎng)中，被單獨(dú)分配一股切割線的導(dǎo)輪組所形成的切割線列，位于另兩個(gè)導(dǎo)輪組所形成的切割線列之間，被單獨(dú)分配一股切割線的導(dǎo)輪組所形成的切割線列具有更高的負(fù)載承載能力，將其設(shè)置在中間位置，在沿軸向z進(jìn)刀和退刀過(guò)程中，能夠分別對(duì)上方和下放的切割線列提供額外支撐，進(jìn)一步提高線網(wǎng)穩(wěn)定性。

11、在一些實(shí)施例中，三對(duì)導(dǎo)輪中的周向相鄰兩個(gè)導(dǎo)輪設(shè)置為朝向機(jī)架的一側(cè)對(duì)稱布置，并且分別作為各自導(dǎo)輪組的進(jìn)線導(dǎo)輪，分別接收來(lái)自機(jī)架同一側(cè)布置的供線機(jī)構(gòu)供應(yīng)的兩股相互獨(dú)立的切割線，從而使供線機(jī)構(gòu)提供的切割線以最短路徑到達(dá)導(dǎo)輪機(jī)構(gòu)，提高切割線利用率，并且避免供線機(jī)構(gòu)和導(dǎo)輪機(jī)構(gòu)之間的切割線因過(guò)度松弛引起切割張力下降問(wèn)題。

12、在一些實(shí)施例中，機(jī)架設(shè)置有頂座與底座，刀臺(tái)設(shè)置有臺(tái)座，三對(duì)導(dǎo)輪相對(duì)于前后延伸的第一中心線x1對(duì)稱布置在臺(tái)座兩側(cè)，線網(wǎng)切割設(shè)備還包括：驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，設(shè)置在頂座與底座之間，并且與臺(tái)座連接，用于驅(qū)動(dòng)刀臺(tái)沿所述軸向z移動(dòng)；導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，設(shè)置有四個(gè)導(dǎo)向柱，并且均與臺(tái)座連接，用于引導(dǎo)刀臺(tái)沿所述軸向z移動(dòng)；其中，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)與臺(tái)座之間連接的第一驅(qū)動(dòng)點(diǎn)位于第一中心線x1上的三對(duì)導(dǎo)輪后側(cè)，兩個(gè)導(dǎo)向柱與臺(tái)座之間連接的第一導(dǎo)向點(diǎn)相對(duì)于第一中心線x1對(duì)稱布置在三對(duì)導(dǎo)輪兩側(cè)靠前，另外兩個(gè)導(dǎo)向柱與臺(tái)座之間連接的第一導(dǎo)向點(diǎn)相對(duì)于第一中心線x1對(duì)稱布置在所述驅(qū)動(dòng)點(diǎn)后側(cè)，并且靠前的兩個(gè)第一導(dǎo)向點(diǎn)間距大于靠后的兩個(gè)第一導(dǎo)向點(diǎn)間距，通過(guò)第一驅(qū)動(dòng)點(diǎn)和第一導(dǎo)向點(diǎn)位置布局，對(duì)棒料施加的較大負(fù)載進(jìn)行平衡，保證切割線網(wǎng)穩(wěn)定性。

13、在一些實(shí)施例中，所述頂座設(shè)置為具有第二中心線x2的“y”型，“y”型開(kāi)口朝前且開(kāi)口底部與切割線網(wǎng)位置相對(duì)，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)與頂座之間連接的第二驅(qū)動(dòng)點(diǎn)位于第二中心線x2的“y”型靠后，兩個(gè)導(dǎo)向柱與頂座之間連接的第二導(dǎo)向點(diǎn)相對(duì)于第二中心線x2對(duì)稱布置“y”型的第二驅(qū)動(dòng)點(diǎn)靠后，另外兩個(gè)導(dǎo)向柱與頂座之間連接的兩個(gè)第二導(dǎo)向點(diǎn)相對(duì)于第二中心線x2對(duì)稱布置在“y”型分叉的前端，通過(guò)頂座的“y”型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及第二驅(qū)動(dòng)點(diǎn)和第二導(dǎo)向點(diǎn)位置布局，提高頂座的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，從而保證驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。

14、在一些實(shí)施例中，還包括配重機(jī)構(gòu)，設(shè)置有重塊、四個(gè)滑輪和兩根拉繩，其中兩個(gè)滑輪相對(duì)于第二中心線x2對(duì)稱布置在“y”型分叉的前端的兩個(gè)第二導(dǎo)向點(diǎn)內(nèi)側(cè)，另外兩個(gè)滑輪對(duì)于第二中心線x2對(duì)稱布置在“y”型后端，并且前端的兩個(gè)滑輪間距大于后端的兩個(gè)滑輪間距，其中，拉繩在前側(cè)和后側(cè)分別與刀臺(tái)和重塊連接，通過(guò)四個(gè)滑輪的位置布置，使頂座在配重機(jī)構(gòu)負(fù)載下仍能保持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。

15、在一些實(shí)施例中，頂座位于前端的第二導(dǎo)向點(diǎn)與靠后的第二導(dǎo)向點(diǎn)之間設(shè)置有通孔，通孔在第二中心線x2方向上與靠后的第二導(dǎo)向點(diǎn)對(duì)齊，通過(guò)通孔允許電路、水路管線穿過(guò)頂座布置，并且通孔開(kāi)設(shè)位置不會(huì)對(duì)頂座結(jié)構(gòu)強(qiáng)度造成影響。

16、在一些實(shí)施例中，頂座外周設(shè)置有封閉的第一筋，通孔與前端的第二導(dǎo)向點(diǎn)、靠后的第二導(dǎo)向點(diǎn)、開(kāi)口及兩側(cè)的第一筋之間設(shè)置有第二筋，通過(guò)第一筋、第二筋的分布方式，進(jìn)一步提高頂座結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。

17、第二方面，本公開(kāi)實(shí)施例提供一種線網(wǎng)切割方法，用于將棒料切割成多個(gè)三角形芯材，線網(wǎng)切割方法包括：

18、在刀臺(tái)上設(shè)置三個(gè)導(dǎo)輪組，每個(gè)導(dǎo)輪組上纏繞有軌跡一致的切割線列，三個(gè)導(dǎo)輪組上纏繞的切割線列軌跡相互交叉且兩兩之間呈120度夾角，從而使形成的切割線網(wǎng)的網(wǎng)孔呈等邊三角形；

19、驅(qū)動(dòng)刀臺(tái)帶動(dòng)切割線網(wǎng)沿棒料軸向移動(dòng)，從而將棒料切割成多個(gè)三角形芯材。

20、應(yīng)當(dāng)理解的是，以上的一般描述和后文的細(xì)節(jié)描述僅是示例性和解釋性的，并不能限制本申請(qǐng)。

技術(shù)特征：

1.三梁四柱結(jié)構(gòu)，使用在線網(wǎng)切割設(shè)備上，所述線網(wǎng)切割設(shè)備用于將棒料切割成多個(gè)芯材，所述棒料固設(shè)在所述線網(wǎng)切割設(shè)備的機(jī)架（10）上；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三梁四柱結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述導(dǎo)柱組件上的導(dǎo)柱的數(shù)目為四根，四根所述導(dǎo)柱形成一個(gè)豎向的四柱結(jié)構(gòu)，與三梁結(jié)構(gòu)共同構(gòu)成一個(gè)用于切割棒料的三梁四柱結(jié)構(gòu)。

3.一種線網(wǎng)切割設(shè)備，用于將棒料切割成多個(gè)芯材，其特征在于，線網(wǎng)切割設(shè)備包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的線網(wǎng)切割設(shè)備，其特征在于，所述導(dǎo)輪組的數(shù)目為三個(gè)，呈等邊三角形分布；所述三個(gè)導(dǎo)輪組上纏繞的切割線列軌跡相互交叉且兩兩之間呈120度夾角，從而使形成的切割線網(wǎng)的網(wǎng)孔呈等邊三角形；每個(gè)導(dǎo)輪組至少設(shè)置有一對(duì)相互對(duì)置的導(dǎo)輪，從而使三個(gè)導(dǎo)輪組的三對(duì)導(dǎo)輪沿周向呈60度等角排布。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的線網(wǎng)切割設(shè)備，其特征在于，還包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的線網(wǎng)切割設(shè)備，其特征在于，供線機(jī)構(gòu)將兩股相互獨(dú)立的切割線分配給三個(gè)導(dǎo)輪組，其中，一股切割線分配給一個(gè)導(dǎo)輪組，另一股切割線分配給另兩個(gè)導(dǎo)輪組，在所述切割線網(wǎng)中，被單獨(dú)分配一股切割線的導(dǎo)輪組所形成的切割線列，位于另兩個(gè)導(dǎo)輪組所形成的切割線列之間。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的線網(wǎng)切割設(shè)備，其特征在于，三對(duì)導(dǎo)輪中的周向相鄰兩個(gè)導(dǎo)輪設(shè)置為朝向機(jī)架（10）的一側(cè)對(duì)稱布置，并且分別作為各自導(dǎo)輪組的進(jìn)線導(dǎo)輪，分別接收來(lái)自機(jī)架（10）同一側(cè)布置的供線機(jī)構(gòu)供應(yīng)的兩股相互獨(dú)立的切割線。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的線網(wǎng)切割設(shè)備，其特征在于，機(jī)架（10）設(shè)置有頂座（11）與底座（12），刀臺(tái)（20）設(shè)置有臺(tái)座（21），三對(duì)導(dǎo)輪相對(duì)于前后延伸的第一中心線（x1）對(duì)稱布置在臺(tái)座（21）兩側(cè)，線網(wǎng)切割設(shè)備還包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的線網(wǎng)切割設(shè)備，其特征在于，所述頂座（11）設(shè)置為具有第二中心線（x2）的“y”型，“y”型開(kāi)口朝前且開(kāi)口底部與切割線網(wǎng)位置相對(duì)，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)與頂座（11）之間連接的第二驅(qū)動(dòng)點(diǎn)位于第二中心線（x2）的“y”型靠后，兩個(gè)導(dǎo)向柱與頂座（11）之間連接的第二導(dǎo)向點(diǎn)相對(duì)于第二中心線（x2）對(duì)稱布置“y”型的第二驅(qū)動(dòng)點(diǎn)靠后，另外兩個(gè)導(dǎo)向柱與頂座（11）之間連接的兩個(gè)第二導(dǎo)向點(diǎn)相對(duì)于第二中心線（x2）對(duì)稱布置在“y”型分叉的前端。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的線網(wǎng)切割設(shè)備，其特征在于，還包括配重機(jī)構(gòu)，設(shè)置有重塊、四個(gè)滑輪和兩根拉繩，其中兩個(gè)滑輪相對(duì)于第二中心線（x2）對(duì)稱布置在“y”型分叉的前端的兩個(gè)第二導(dǎo)向點(diǎn)內(nèi)側(cè)，另外兩個(gè)滑輪對(duì)于第二中心線（x2）對(duì)稱布置在“y”型后端，并且前端的兩個(gè)滑輪間距大于后端的兩個(gè)滑輪間距，其中，拉繩在前側(cè)和后側(cè)分別與刀臺(tái)（20）和重塊連接。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的線網(wǎng)切割設(shè)備，其特征在于，頂座（11）位于前端的第二導(dǎo)向點(diǎn)與靠后的第二導(dǎo)向點(diǎn)之間設(shè)置有通孔，通孔在第二中心線（x2）方向上與靠后的第二導(dǎo)向點(diǎn)對(duì)齊。

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的線網(wǎng)切割設(shè)備，其特征在于，頂座（11）外周設(shè)置有封閉的第一筋，通孔與前端的第二導(dǎo)向點(diǎn)、靠后的第二導(dǎo)向點(diǎn)、開(kāi)口及兩側(cè)的第一筋之間設(shè)置有第二筋。

13.一種線網(wǎng)切割方法，用于將棒料切割成多個(gè)三角形芯材，其特征在于，線網(wǎng)切割方法包括：

技術(shù)總結(jié)
本公開(kāi)提供一種線網(wǎng)切割設(shè)備，帶有三梁四柱結(jié)構(gòu)，包括機(jī)架、刀臺(tái)和導(dǎo)輪機(jī)構(gòu)，機(jī)架用于固定棒料，刀臺(tái)相對(duì)于機(jī)架沿棒料軸向z移動(dòng)，導(dǎo)輪機(jī)構(gòu)設(shè)置有三個(gè)導(dǎo)輪組，每個(gè)導(dǎo)輪組上纏繞有軌跡一致的切割線列，三個(gè)導(dǎo)輪組上纏繞的切割線列軌跡相互交叉且兩兩之間呈120度夾角，從而使形成的切割線網(wǎng)的網(wǎng)孔呈等邊三角形。根據(jù)本公開(kāi)，在將棒料快速切割成三角形芯材的同時(shí)，還能夠?qū)Π袅纤┘拥呢?fù)載提供穩(wěn)定承載，避免線網(wǎng)產(chǎn)生變形或震顫而影響切割質(zhì)量。

技術(shù)研發(fā)人員：趙科儉
受保護(hù)的技術(shù)使用者：三谷泰機(jī)先進(jìn)技術(shù)研究（無(wú)錫）有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2