[发明专利]一种具有截断和外圆加工功能的机床及机床加工方法

说明书

本发明涉及一种具有截断和外圆加工功能的机床及机床加工方法，包括工作台、水平进给装置、晶棒外圆切割回转装置和晶棒截断回转装置、以及两个切割头机构。水平进给装置能够相对于工作台做往复直线运动。两个切割头机构分别设置于工作台的两侧且相互对称设置。晶棒外圆切割回转装置能够带动第一晶棒做往复回转运动。晶棒截断回转装置能够驱动晶棒做往复回转运动。能够通过两个切割头机构之间的摆动实现超硬材料的切割。在金刚线单线截断机上同时设置有晶棒外圆切割回转装置，同时截断机以及晶棒外圆切割回转装置配合水平进给装置以及切割头机构实现外圆切割。本机床既能对晶棒进行截断又能够对晶棒进行外圆切割，实现晶棒多功能的加工，一机多用。

技术领域

本发明涉及光晶棒截断技术领域，尤其涉及一种具有截断和外圆加工功能的机床及机床加工方法。

背景技术

金刚石线切割机的切割原理与弓锯相仿。即通过高速旋转并往复回转的绕丝筒带动金刚石线做往复运动。金刚石线的两端分别与收线轮和防线轮所张紧，同时在收线侧和放线侧分别加设两个导向轮以确保切割的精度和面型。再通过控制金刚石线的切割头向工作台方向不断进给，从而使金刚石线与被切割物件间产生磨削从而形成切割。金刚石线切割机可对众多材料进行切割，其中，就包含有半导体晶体硅，半导体晶体硅在常温下导电性能介于导体与绝缘体之间，单晶硅是一种重要的半导体材料，用于制造大功率晶体管、整流器、太阳能电池等。

现有的切割头一般包括两个分别对应设置在收线侧和放线侧的切割轮，金刚石线在两个切割轮之间往复运动对晶棒进行切割，且两个切割轮均安装在同一个进给装置上，通过同一进给装置同时控制两个切割轮进行升降运动以驱使切割头向放置有晶棒的工作台上运动，因此，两个切割轮相对位置是固定的、不可变的且两个切割头同时上下。在切割头加工超硬材料的晶棒时，要求金刚线能够摆动或工件摇摆，从而提高切割能力和切割质量，但是现有的切割头摆动结构非常复杂。因此，整体式切割头仅适用于加工晶棒硬度较低的硬脆材料，并不适用于碳化硅、氮化镓、蓝宝石等高硬度材料的切割。同时现有的切割机仅能对晶棒进行切片或开方加工，功能较为单一。

发明内容

(一)要解决的技术问题

鉴于现有技术的上述缺点、不足，本发明提供一种具有截断和外圆加工功能的机床及机床加工方法，其解决了两个切割轮相对位置是固定的、不可变的而且机床加工功能单一的技术问题。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

本发明实施例提出的一种具有截断和外圆加工功能的机床，包括工作台、设置在所述工作台上的水平进给装置、设置在所述水平进给装置上的晶棒外圆切割回转装置和晶棒截断回转装置、以及分别设置在所述水平进给装置两侧且相互对称设置的两个切割头机构；

所述晶棒外圆切割回转装置能够驱动第一晶棒做往复回转运动；且所述第一晶棒的中心轴线与其切割轮上的金刚线互相平行；

所述晶棒截断回转装置能够驱动第二第二晶棒做往复回转运动；且所述第二第二晶棒的中心轴线与其切割轮上的金刚线互相垂直；

水平进给装置能够带动所述所述晶棒外圆切割回转装置和所述晶棒截断回转装置相对于所述工作台沿水平方向上做往复直线运动；

所述切割头机构包括设置于所述工作台上的进给组件以及设置在所述进给组件上的切割轮主体，所述进给组件能够带动所述切割轮主体升降运动以使两个切割轮主体间的金刚线切割待处理的所述第一晶棒或所述第二第二晶棒。

可选地，所述进给组件包括驱动件、进给导轨和进给主体；

所述驱动件与所述进给主体相连；

所述进给导轨固定安装于所述支撑部的一侧，所述进给导轨与所述进给主体滑动连接，所述驱动件驱动所述进给主体沿所述进给导轨滑动。