[实用新型]一种新型的蓝宝石切割设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及蓝宝石的加工，特别是涉及蓝宝石的切割设备。 

背景技术

目前，蓝宝石单晶锭在加工成籽晶、晶棒等产品之前，需要经过不同程度切割加工。但是，蓝宝石单晶莫氏硬度高达9，仅次于金刚石，且很脆，导致蓝宝石单晶的切割加工工艺难度很高，也就对切割机的性能要求很高。 

由于蓝宝石单晶在近几年才开始大规模生产和应用，故蓝宝石晶锭的切割机产品还比较单一，现有切割机的工作效率、寿命和切割精度和制造成本都还不能满足日益扩大的生产需求，严重影响整个蓝宝石衬底片的生产效率和生产成本。 

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种新型的蓝宝石切割设备，以解决现有切割机器效率低、寿命短、精度低等问题。 

本实用新型的蓝宝石切割设备，包括伺服电机（1）、主轴支撑（2）、旋转主轴（3）、传动皮带轮（4）、安全罩（5）、金刚石锯片（6）、伺服电机（11、7）、滚珠丝杠（8）、保护罩（9）、控制操作面板（10）、工作平台（12）和主电机（13）；旋转主轴（3）置于安全罩（5）之内；在底座平台上设两个可移动的冷却液喷管；底座平台上设有定向仪底盘或夹具；整个切割机构置于保护罩（9）之内；整个切割机构 固定于厚重的机器底座之上。控制操作面板（10）采用数控系统，对切割过程进行自动控制。 

具体技术方案如下： 

经过定向和固定的晶锭或晶棒连同定向夹具一起固定于该实用新型设备的工作平台(12)上，根据预设的切割位置、切割速度和切割进程参数在控制操作面板(10)上编制切割程序；在切割程序的控制下，伺服电机(11、7)驱动X向丝杆和Y向丝杆进行转动，从而实现工作台（12）的X、Y向移动，调整晶锭或晶棒的切割位置对准金刚石锯片（6）的下缘中心位置；通过Z轴上下运动伺服电机（1）配合滚珠丝杠（8）带动主轴支撑、主轴（3）和锯片（6）的上下精确运动；然后，控制程序控制主电机（13）转速，通过传动皮带轮（4）驱动旋转主轴（3），旋转主轴(3)带动固定于其上的金刚石锯片（6），使金刚石锯片按照控制程序中设定的位置和速度自动切割蓝宝石晶锭和晶棒；由于该实用新型设备采用数控系统，可以对切割过程进行自动控制，减少人工劳动强度；为加强安全性能，金刚石锯片（6）置于安全罩（5）之内，整个切割机构也置于保护罩（9）之内；考虑到切割过程中的大量发热，为防止晶体的损坏，在底座平台上设两个可移动的冷却液喷管，可根据切割对象的大小来调整具体位置；此外，为加强切割过程中的稳定性，减少震动，整个切割机构固定于厚重的机器底座之上。 

本实用新型具有如下优势：1）切割机结构简单，制备费用低廉，降低蓝宝石切割加工成本；2）切割过程实现数控操作，定位准确， 切割精度高；3）切割锯片装拆方便，操作简单；4）工作效率高。 

附图说明

图1为本实用新型的切割机结构示意图。图1为主视图 ，图2为俯视图。图中：伺服电机（1）、主轴支撑(2)（即主轴上下移动导轨）、旋转主轴（3）、传动皮带轮（4）、安全罩（5）、金刚石锯片（6）、伺服电机（11、7）、滚珠丝杠（8）、保护罩（9）、控制操作面板（10）、工作平台（12）、主电机（13）。 

具体实施方式

经过定向和固定的晶锭或晶棒连同定向夹具一起固定于该实用新型设备的工作平台（12）上，在控制操作面板（10）上进行切割程序编制；伺服电机（11、7）带动X向丝杆和Y向丝杆进行动作，调整晶锭或晶棒的切割位置对准金刚石锯片（6）的下缘中心位置；通过Z轴上下运动伺服电机（1）配合滚珠丝杠（8）带动主轴支撑（2）、主轴（3）和锯片（6）的上下精确运动，实现切割；然后，控制程序控制主电机（13）转速，通过传动皮带轮（4）驱动旋转主轴（3），旋转主轴（3）带动固定于其上的金刚石锯片（6），使金刚石锯片按照控制程序中设定的位置和速度自动切割蓝宝石晶锭和晶棒；旋转主轴(3)置于安全罩（5）之内，整个切割机构也置于保护罩（9）之内；在底座平台上设两个可移动的冷却液喷管，可根据切割对象的大小来调整具体位置；整个切割机构固定于厚重的机器底座之上。