[实用新型]一种工件旋转的高效多刀截断机

说明书

本实用新型公开一种工件旋转的高效多刀截断机，包括底座和设置在底座上方的机架，底座上设置有用于支撑工件的晶托组件，机架上方设置有用于切割工件的切割组件，切割组件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，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。通过本方案生产的多刀截断机，切割过程顺畅，避免崩边等现象的产生，整个操作过程可以单人快速完成，不需要多人协同操作，切割后各工件可以互相分离，既可以用于单刀截断，也可以实现多刀截断，适用性和扩展性很强。

技术领域

本实用新型属于切割装置技术领域，具体地说涉及一种工件旋转的高效多刀截断机。

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切割，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同时由上至下实现进给运动，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，对比传统的线接触切割方式(线切割原理如图2所示)，点接触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，而线接触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，剩余材料的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；点接触切割的技术要求将硅棒置于一个在切割过程中始终旋转的托盘上，并且要保证硅棒在旋转过程中保持稳定，同时能根据不同尺寸、不同平整度的硅棒进行自适应的调整，并且在切割后能使各硅棒之间脱离，从而使切割线能够顺利的退出，目前还没有能达到该要求的晶托支撑装置。

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，现提出一种工件旋转的高效多刀截断机。本实用新型提供如下技术方案：

一种工件旋转的高效多刀截断机，包括底座和设置在底座上方的机架，所述底座上设置有用于支撑工件的晶托组件，所述机架上方设置有用于切割工件的切割组件，所述切割组件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。

进一步的，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。

进一步的，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。

进一步的，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。