[实用新型]一种晶硅工件旋转多刀切割截断机的接续切割刀头

说明书

本实用新型公开一种晶硅工件旋转多刀切割截断机的接续切割刀头，包括利用金刚线实现工件切割的切割刀头、用于驱动切割刀头中金刚线移动实现切割动作的金刚线驱动机构、以及用于移动切割刀头的行走驱动总成，所述切割刀头设置有多个，该多个切割刀头沿工件长度方向依次排布，且各切割刀头到工件距离不等。使用本实用新型技术方案得到的接续切割刀头，能够使切割液更容易到达切割区域，避免崩边等现象的产生，通过调整进给速度，能够很好的提高切割效率并且改善切割质量。

技术领域

本实用新型属于切割装置技术领域，具体地说涉及一种晶硅工件旋转多刀切割截断机的接续切割刀头。

背景技术

金刚线切割技术是目前世界上比较先进的截断加工技术，它的原理是通过高速运动的金刚线对待加工工件进行摩擦，从而达到截断目的。金刚线通过导轮的引导，在两个线辊之间形成线网，当硅棒固定住后，线网的上升和下降就能实现硅棒的进给，再加上金刚线的往复运动产生切削力，从而完成硅棒的截断过程，当设置有多个线网同时操作时就能实现硅棒切割为多块。

现有技术的多刀切割硅棒原理如图1所示，单晶硅棒a固定在晶托b上，多个切割刀头构成的切割轮系c同时由上至下进给运动，将硅棒a同时切割成多段。该方案主要存在以下问题：金刚线与硅棒始终为线接触，且切割到硅棒中部时切割长度很大导致切割效率低，同时切割力大导致切割质量差；在金刚线切割到硅棒底端时，重力加载方式到临界断口的硅棒连接处时容易折断导致硅棒崩边；金刚线与硅棒接触长度较大，切割液不容易进入，导致切割质量差，同时切割过程中切割长度不断变化，导致切割质量一致性较差。

近年来，金刚线的点接触切割(点切割原理如图3所示)发展迅速，对比传统的线切割方式(线切割原理如图2所示)，点切割在整个切割过程中，切割线d与硅棒a在接触区e的接触长度几乎不变，始终近似为点接触，而线切割的过程中切割线d与硅棒a的接触长度始终在变化，因此点接触切割具备突出的切割优势，能够避免现有技术中多刀切割硅棒切割质量较差的问题。但是对于旋转工件来说，原有的多刀切割机头仍存在一定问题：硅棒在旋转加工到剩余直径较小时，材料的剩余强度无法满足带动硅棒旋转的驱动，导致硅棒在剩余材料处不规则断裂，从而导致切割质量较差。

因此，现有技术还有待于进一步发展和改进。

实用新型内容

针对现有技术的种种不足，为了解决上述问题，现提出一种晶硅工件旋转多刀切割截断机的接续切割刀头。本实用新型提供如下技术方案：

一种晶硅工件旋转多刀切割截断机的接续切割刀头，包括利用金刚线实现工件切割的切割刀头、用于驱动切割刀头中金刚线移动实现切割动作的金刚线驱动机构、以及用于移动切割刀头的行走驱动总成，所述切割刀头设置有多个，该多个切割刀头沿工件长度方向依次排布，且各切割刀头到工件距离不等。

所述切割刀头包括金刚线、用于改变金刚线走线方向的导向轮、用于支撑金刚线的切割轮、以及用于固定切割轮的刀头框架，金刚线通过导向轮以U字形走向依次绕经每个切割刀头的切割轮。

所述刀头框架包括横梁以及设置于所述横梁两侧的支架，所述切割轮设置于所述支架的自由端上，横梁两侧支架上切割轮的设置高度相同。

不同切割刀头的切割轮设置高度不同，不同切割刀头设置长度不等的支架以实现切割轮不同的设置高度。

各切割刀头的切割轮设置高度沿工件长度方向由高到低依次变化。

所述行走驱动总成设置在工件上方，包括沿工件长度方向设置的横向导轨、以及设置于两条横向导轨之间的横向丝杠，每个切割刀头顶部设有与所述横向导轨相配合的滑块，所述滑块与所述横向导轨滑动连接，所述横向丝杠包括丝杆、以及套设在所述丝杆上对应各切割刀头的丝母座，每个切割刀头顶部均设有横向驱动电机，所述横向驱动电机驱动丝母座在丝杆上左右移动。