[发明专利]多线切割设备及用于该设备的线网张力控制机构

说明书

技术领域

本发明涉及多线切割技术，特别是涉及一种多线切割设备及用于该设备的线网张力控制机构。

背景技术

线切割技术是目前世界上比较先进的开方加工技术，它的原理是通过高速运动的金钢线对待加工工件(例如：硅棒、蓝宝石、或其他半导体硬脆材料)进行摩擦，切出方锭，从而达到切割目的。在对工件的切割过程中，金钢线通过导线轮的引导，在主线辊上形成一张线网，而待加工工件通过工作台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却水喷洒至金钢线和工件的切削部位，由金钢线往复运动产生切削，以将半导体等硬脆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。

现有的多线切割设备例如晶体硅棒切断机等通常至少包括有：用于承载晶体硅棒的工作台、用于绕丝的绕线筒、以及可升降的切割辊等，待切割的晶体硅棒被固定于所述工作台上时，将切割辊降下来，由设置于切割辊的切割线对晶体硅棒进行切割，但是由于在对晶体硅棒的切割过程中，随着切割线在晶体硅棒上的深入，切割面也随之增大，待切割线切割达到晶体硅棒的中心部分时，切割面达到最大值，相当于为晶体硅棒的直径大小，切割面越大，阻力也就越大，这样就增大了切割的难度，并且容易导致切割线受损。

在上述的切割作业中，切割线的作用举足轻重，但即便最好的切割线，其延伸度及耐磨度也是有限度的，也就是说切割线在往复运动中会逐渐变细，直至最终被拉断。现在的多线切割设备都会设计切割线张力补偿机构，用于弥补切割线往返行走中的延伸度。而在现有技术中，切割线张力补偿机构一般包括：张力板，设置在张力板上的多个导线轮和多个张紧轮，切割线缠绕于切割轮之后再缠绕于各个导线轮以及各个张紧轮上，所述张力板上还设置有用于牵引张紧轮的气弹簧以及用于感测切割线的张力以驱动该气动伸缩件(例如气缸或气弹簧等)的位移传感器。于切割过程中，当位移传感器感测到缠绕于张紧轮上的切割线产生的张力发生变化的时候，会驱使各个张紧轮相互间相对运动，进而达到调节的效果以补充该切割线张力的变化。

但由于该张力补偿机构中采用气动伸缩件作为吸收张力的驱动元件，而气动元件本身又具有弹性伸缩的性能，在实际的切割过程中由于切割线的张力是不断变化的，比如切割过程中由于补偿张力的结果导致切割线的张力变大时，该气动伸缩件会释放切割线而导致切割线松弛，进而不利于切割作业；再者，该张力补偿机构中往往设置有多个张紧轮，通过控制各个张紧轮之间的相互运动来调整切割线的张力，但是，由于张紧轮的数量较多，缠绕于各个张紧轮上的切割线的线段较长，使得对张紧轮的控制操作就复杂，且众多的张紧轮会对影响或减弱对切割线张力调整的效果。

发明内容

有鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种多线切割设备及用于该多线切割设备的线网张力控制机构，用于解决现有技术中切割线张力调整不充分且不均衡以及多个张紧轮结构复杂控制困难等问题。

本发明在一方面提供了一种多线切割设备，包括：

底座；

设置于所述底座上的切割组件，包括用于缠绕切割线的第一切割辊、第二切割辊以及第三切割辊，所述第一切割辊、所述第二切割辊以及所述第三切割辊的轴线相互平行并呈三角形布置，其中所述第一切割辊位于三角形的顶角位置，所述第二切割辊与所述第三切割辊分别位于三角形的两个底角位置；切割待加工的蓝宝石硅棒时，所述第一切割辊、所述第二切割辊以及所述第三切割辊均以三角形的中心为圆点做摇摆运动；

第一张拉机构，设置于所述底座上且位于所述切割组件上靠近所述第二切割辊的一侧；所述第一张拉机构包括用于缠绕切割线的第一绕线筒、用于驱动所述第一绕线筒转动的第一转动电机、以及用于调节切割线位置的第一调节组件，所述第一调节组件包括一第一张力过渡轮；

第二张拉机构，设置于所述底座上且位于所述切割组件上靠近所述第三切割辊的一侧；所述第二张拉机构包括用于缠绕切割线的第二绕线筒、用于驱动所述第二绕线筒转动的第二转动电机、以及用于调节切割线位置的第二调节组件，所述第二调节组件包括一第二张力过渡轮；