自动循环喷淋硅片切割机的制作方法

本发明涉及硅片切割，尤其是一种自动循环喷淋硅片切割机。

背景技术：

众所周知的：硅片是半导体和光伏领域的主要生产材料。硅片多线切割技术是目前世界上比较先进的硅片加工技术，它不同于传统的刀锯片、砂轮片等切割方式，也不同于先进的激光切割和内圆切割，它的原理是通过一根高速运动的钢线带动附着在钢丝上的切割刃料对硅棒进行摩擦，从而达到切割效果。在整个过程中，钢线通过十几个导线轮的引导，在主线辊上形成一张线网，而待加工工件通过工作台的下降实现工件的进给。硅片多线切割技术与其他技术相比有：效率高，产能高，精度高等优点。硅片多线切割技术是目前采用最广泛的硅片切割技术。但是由于钢线要经过多个滑轮的引导，因此增加了钢线的摩擦，从而使得钢线使用寿命较短。

其次，现有的喷淋装置无法实现切削液的循环使用，因此切削液消耗量较大，切削成本较高。

再次，其中钢线在对硅片进行切割时，由于摩擦会使得钢线的温度升高，因此为了降低钢线的温度一般均设置有钢线切削液喷淋装置，现有的切削液喷淋装置大多都采用喷头；由于喷头的位置固定，因此使得导线辊上的钢线网中每条钢线接收到的切削液不均匀因此会造成钢线各个部位的温度不均，从而降低钢线的使用寿命。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种能够对切削液进行循环喷淋，同时能够使得切削液均匀洒在切割线上的自动循环喷淋硅片切割机。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：自动喷淋硅片切割机，包括机架，所述机架上设置有加料腔，所述加料腔的顶部设置有晶拖连接头，所述加料腔的上方设置有竖向伸缩装置以及切削液存储箱，所述竖向伸缩装置的伸缩轴与晶拖连接头连接；所述机架的下部设置有两个轴线相互平行的导线辊，所述导线辊与机架转动配合；所述两个导线辊之间设置有接料盒；所述机架上设置有取料口，所述取料口位于接料盒的一端；所述接料盒下方设置有布线装置；所述导线辊上方设置有喷淋装置；所述机架的一侧设置有绕线装置；

所述料盒内设置有过滤网；所述机架的一侧设置有水泵；所述料盒内腔的底部通过导管与水泵连通；

所述水泵与切削液存储箱连通；所述切削液存储箱通过供液泵与喷淋装置连通；

所述喷淋装置包括安装板；所述安装板的一端的下表面设置有补液箱，另一端的下表面设置有布液板；所述补液箱上设置有补液管；所述布液板与补液箱之间设置有横向均匀分布的喷头安装座；所述喷头安装座上设置有转轴；所述转轴上固定安装有喷头旋转座；所述转轴一端穿过喷头安装座，另一端设置有驱动电机；所述喷头旋转座上设置有喷头；所述喷头通过软管与补液箱连通；所述切削液存储箱通过供液泵与补液管连通；所述喷头的喷淋方向指向布液板；

所述布液板通过转轴与安装板铰接；所述转轴的一端设置有转杆；所述转杆的一端与转轴固定连接，另一端为弧形端面；所述安装板上方设置有倒u形安装槽，所述转杆具有弧形端面的一端延伸到倒u形安装槽内；所述转杆的两侧均安装有锲块；所述锲块位于倒u形安装槽内，所述倒u形安装槽顶部设置有两根锁紧螺栓；所述锁紧一端插入到倒u形安装槽内，且与锲块接触；所述锲块与锁紧螺栓一一对应；

所述绕线装置包第二安装板、括机架侧面下部设置有放线装置和收线装置；所述第二安装板与机架的侧面平行，且竖向设置；所述放线装置包括放线辊以及放线辊转动驱动装置，所述收线装置包括收线辊以及收线辊转动驱动装置；

所述放线辊转动驱动装置以及收线辊转动驱动装置安装在机架的侧面上，所述放线辊以及收线辊水平设置；所述放线辊上方设置有放线压紧轮以及收线辊上方设置有收线压紧轮；

所述第二安装板的顶部设置有放线过渡轮和收线过渡轮；所述机架的侧面的下部以及第二安装板的下部之间设置有水平安装板；所述水平安装板上安装有两个高度调节过渡轮，且两个高度调节过渡轮分布位于放线过渡轮和收线过渡轮的正下方；

所述水平安装板上设置两个水平过渡轮，所述安装板的下部设置有过线口；所述水平过渡轮与过线口平齐；所述水平过渡轮与高度调节过渡轮之间设置有两个竖向过渡轮；所述水平过渡轮、竖向过渡轮以及高度调节过渡轮一一对应；

所述布线装置包括布线板以及两组分线轮，两组分线轮平行分布；且每组分线轮包括至少三个分线轮；两组分线轮中的每个分线轮一一对齐；所述放线辊上设置有切割线；所述切割线依次绕过放线压紧轮、放线过渡轮、高度调节过渡轮、竖向过渡轮、水平过渡轮、两组分线轮以及两个导线辊，再依次绕过水平过渡轮、竖向过渡轮、高度调节过渡轮、收线过渡轮、收线压紧轮，最终回到收线辊上。

优选的，所述放线辊转动驱动装置以及收线辊转动驱动装置采用电机或者液压马达。

进一步的，所述布液板两侧设置有挡板。

进一步的，所述布液板两侧的挡板之间设置有均匀分布的凸台，所述凸台的高度由布液板与安装板铰接的一端向另一端依次递减。

进一步的，所述晶拖连接头上设置有燕尾槽，所述燕尾槽一侧的内壁设置有第二锲块；所述第二锲块上设置有连接轴，所述连接轴一端与第二锲块连接，另一端穿过燕尾槽的内壁，且设置有锁紧螺母；所述锁紧螺母与连接轴螺纹配合。

进一步的，所述放线压紧轮以及收线压紧轮通过弹性装置安装在安装板上，且所述放线压紧轮具有安装座，所述安装座与弹性装置的一端铰接。

进一步的，所述放线过渡轮以及收线过渡轮均通过支撑架安装在第二安装板上，且所述放线过渡轮的安装座与支撑架的一端铰接。

进一步的，所述高度调节过渡轮通过竖向升降装置安装在水平安装板上。

本发明的有益效果是：本发明所述的自动循环喷淋硅片切割机，由于切割线依次绕过放线压紧轮、放线过渡轮、竖向过渡轮、水平过渡轮、两组分线轮，再依次绕过水平过渡轮、竖向过渡轮、收线过渡轮、收线压紧轮，最终回到收线辊上；因此切割线经过的引导轮较少，从而减少了路径；同时减少切割线不必要的磨损，提高切割线的使用寿命。同时由于引导路径较短，因此便于切割线路径的布置，其次能够减少设备的占用空间。

再次，本发明所述的自动循环喷淋硅片切割机的喷淋装置，由于设置有喷头以及布液板，通过喷头向布液板上喷淋切削液，切削液在布液板上形成层流，切削液脱离布液板后形成水帘，从而使得切削液能够均匀的洒在导线辊的切割线上，同时采用喷头喷洒的切削液在布液板上形成层流，因此少量的切削液即可实现，从而减少了切削液的使用量。同时通过布液板下方的料盒对切削液进行收集，然后在通过水泵抽回切削液存储箱，从而能够对切削液进行循环使用，能够减少切削液的用量，降低成本。

附图说明

图1是本发明实施例中自动循环喷淋硅片切割机的立体图；

图2是本发明实施例中自动循环喷淋硅片切割机拆除过渡轮的立体图；

图3是本发明实施例中自动循环喷淋硅片切割机的主视图；

图4是本发明实施例中自动循环喷淋硅片切割机的俯视图；

图5是图4的a-a剖视图；

图6是图3的b-b剖视图；

图7是本发明实施例中布线装置的结构示意图；

图8是本发明实施例中喷淋装置的立体图；

图9是本发明实施例中喷淋装置的主视图；

图10是本发明实施例中喷淋装置的后视图；

图11是本发明实施例中喷淋装置的仰视图；

图12是本发明实施例中布液板的结构示意图；

图中标示：1-机架，2-竖向伸缩装置，3-伸缩轴，4-晶拖连接头，5-第二锲块，6-连接轴，7-锁紧螺母，8-切削液存储箱，9-喷淋装置，10-接料盒，11-导线辊，12-布线板，13-分线轮,14-水平过渡轮，15-竖向过渡轮，16-放线辊，17-放线辊转动驱动装置，18-放线压紧轮，19-弹性装置，20-放线过渡轮，21-支撑架，22-切割线，23-第二安装板，24-高度调节过渡轮，25-竖向升降装置，26-取料口，27-收线辊，28-收线辊转动驱动装置，29-收线压紧轮，31-安装座，32-收线过渡轮，33-水平安装板，34-水泵，35-过滤网。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

如图1至图12所示，本发明所述的自动循环喷淋硅片切割机，自动喷淋硅片切割机，其特征在于：包括机架1，所述机架1上设置有加料腔，所述加料腔的顶部设置有晶拖连接头4，所述加料腔的上方设置有竖向伸缩装置2以及冷却液存储箱8，所述竖向伸缩装置2的伸缩轴3与晶拖连接头4连接；所述机架1的下部设置有两个轴线相互平行的导线辊11，所述导线辊11与机架11转动配合；所述两个导线辊11之间设置有接料盒10；所述机架1上设置有取料口26，所述取料口26位于接料盒10的一端；所述接料盒下方设置有布线装置；所述导线辊11上方设置有喷淋装置9；所述机架1的一侧设置有绕线装置；

所述接料盒10内设置有过滤网33；所述机架1的一侧设置有水泵34；所述接料盒10内腔的底部通过导管与水泵34连通；

所述水泵34与冷却液存储箱8连通；所述冷却液存储箱8通过供液泵与喷淋装置9连通；

所述喷淋装置9包括安装板91；所述安装板91的一端的下表面设置有补液箱92，另一端的下表面设置有布液板93；所述补液箱92上设置有补液管914；所述布液板93与补液箱92之间设置有横向均匀分布的喷头安装座98；所述喷头安装座98上设置有转轴99；所述转轴99上固定安装有喷头旋转座911；所述转轴99一端穿过喷头安装座98，另一端设置有驱动电机910；所述喷头旋转座911上设置有喷头912；所述喷头912通过软管913与补液箱92连通；所述冷却液存储箱8通过供液泵与补液管914连通；所述喷头912的喷淋方向指向布液板93；

所述布液板93通过转轴915与安装板91铰接；所述转轴915的一端设置有转杆97；所述转杆97的一端与转轴915固定连接，另一端为弧形端面；所述安装板91上方设置有倒u形安装槽94，所述转杆97具有弧形端面的一端延伸到倒u形安装槽94内；所述转杆97的两侧均安装有锲块95；所述锲块95位于倒u形安装槽94内，所述倒u形安装槽94顶部设置有两根锁紧螺栓96；所述锁紧96一端插入到倒u形安装槽94内，且与锲块95接触；所述锲块95与锁紧螺栓96一一对应；

所述绕线装置包第二安装板23、括机架1侧面下部设置有放线装置和收线装置；所述第二安装板23与机架1的侧面平行，且竖向设置；所述放线装置包括放线辊16以及放线辊转动驱动装置17，所述收线装置包括收线辊27以及收线辊转动驱动装置28；

所述放线辊转动驱动装置17以及收线辊转动驱动装置28安装在机架1的侧面上，所述放线辊16以及收线辊27水平设置；所述放线辊16上方设置有放线压紧轮18以及收线辊27上方设置有收线压紧轮31；

所述第二安装板33的顶部设置有放线过渡轮20和收线过渡轮32；所述机架1的侧面的下部以及第二安装板23的下部之间设置有水平安装板33；所述水平安装板33上安装有两个高度调节过渡轮24，且两个高度调节过渡轮24分布位于放线过渡轮20和收线过渡轮32的正下方；

所述水平安装板33上设置两个水平过渡轮14，所述安装板1的下部设置有过线口11；所述水平过渡轮14与过线口11平齐；所述水平过渡轮14与高度调节过渡轮24之间设置有两个竖向过渡轮15；所述水平过渡轮14、竖向过渡轮15以及高度调节过渡轮24一一对应；

所述布线装置包括布线板12以及两组分线轮13，两组分线轮13平行分布；且每组分线轮包括至少三个分线轮13；两组分线轮13中的每个分线轮一一对齐；所述放线辊16上设置有切割线；所述切割线22依次绕过放线压紧轮18、放线过渡轮20、高度调节过渡轮24、竖向过渡轮15、水平过渡轮14、两组分线轮13以及两个导线辊11，再依次绕过水平过渡轮14、竖向过渡轮15、高度调节过渡轮24、收线过渡轮32、收线压紧轮31，最终回到收线辊27上。

在工作过程中，将安装有硅棒的晶拖安装在晶拖连接头4上；然后启动收线辊转动驱动装置28以及放线辊转动驱动装置17使得收线辊28和放线辊16同步转动；由于切割线22由放线辊16发出依次绕过放线压紧轮18、放线过渡轮18、高度调节过渡轮24、竖向过渡轮15、水平过渡轮14、两组分线轮13以及导线辊11，再依次绕过水平过渡轮14、竖向过渡轮15、高度调节过渡轮24、收线过渡轮32、收线压紧轮31，最终回到收线辊28上；其中需要说明的是在绕过分线轮13和导线辊11时在导线辊上形成平行的线网，在分线轮13之间形成错位平行的线网，如图7所示。因此最后收线辊28将放线辊16中放出的线进行回收；并且使得切割线22具有一定的张力。同时启动喷淋装置9，首先启动供液泵，供液泵为补液箱92补充冷却液，冷却液由补液箱92流入到喷头912，使得喷头912喷液，喷头912喷洒的冷却液喷到布液板93上，从而在布液板93上形成冷却液的层流，冷却液流过布液板93后在布液板93的下方形成水帘，从而均匀的喷洒在导线辊上的切割线上，使得所有切割线均能接收到冷却液，从而能够保证切割线的冷却效果，延长切割线的使用寿命。

然后冷却液落入到接料盒10内，在接料盒10内通过过滤网35过滤，被收集，在通过水泵34抽回到冷却液存储箱8内，从而实现冷却液的回收循环利用。

在工作过程中，可以通过拧动两颗锁紧螺栓96调节布液板93的倾斜角度，从而调节冷却液水帘的落入角度。同时也可以通过启动电机910调节喷头912的喷射角度，保证水帘的形成。

然后启动竖向伸缩装置2使得硅棒向下移动；当硅棒在经过导线辊11上的线网时，由于切割线22高速移动从而与硅棒之间产生摩擦，实现对硅棒的切割得到硅片。

综上所述，本发明所述的自动循环喷淋硅片切割机，由于切割线依次绕过放线压紧轮、放线过渡轮、竖向过渡轮、水平过渡轮、两组分线轮，再依次绕过水平过渡轮、竖向过渡轮、收线过渡轮、收线压紧轮，最终回到收线辊上；因此切割线经过的引导轮较少，从而减少了路径；同时减少切割线不必要的磨损，提高切割线的使用寿命。同时由于引导路径较短，因此便于切割线路径的布置，其次能够减少设备的占用空间。

再次，本发明所述的自动循环喷淋硅片切割机的喷淋装置，由于设置有喷头以及布液板，通过喷头向布液板上喷淋切削液，切削液在布液板上形成层流，切削液脱离布液板后形成水帘，从而使得切削液能够均匀的洒在导线辊的切割线上，同时采用喷头喷洒的切削液在布液板上形成层流，因此少量的切削液即可实现，从而减少了切削液的使用量。同时通过布液板下方的料盒对切削液进行收集，然后在通过水泵抽回切削液存储箱，从而能够对切削液进行循环使用，能够减少切削液的用量，降低成本。

为了降低成本，便于控制，进一步的，所述放线辊转动驱动装置17以及收线辊转动驱动装置28采用电机或者液压马达。

为了避免冷却液在布液板93的两侧洒落，进一步的，所述布液板93两侧设置有挡板932。

为了使得冷却液在经过布液板93后能够形成均匀的水帘，进一步的，所述布液板93两侧的挡板932之间设置有均匀分布的凸台931，所述凸台931的高度由布液板93与安装板91铰接的一端向另一端依次递减。

为了便于晶拖的安装，进一步的，所述晶拖连接头4上设置有燕尾槽，所述燕尾槽一侧的内壁设置有第二锲块5；所述第二锲块5上设置有连接轴6，所述连接轴6一端与第二锲块5连接，另一端穿过燕尾槽的内壁，且设置有锁紧螺母7；所述锁紧螺母7与连接轴6螺纹配合。

为了使得放线压紧轮18以及收线压紧轮31具有较大的压紧力，具体的，所述放线压紧轮18以及收线压紧轮31通过弹性装置30安装在机架1上，且所述放线压紧轮18具有安装座31，所述安装座31与弹性装置30的一端铰接。所述弹性装置30可以采用带有弹簧的伸缩轴，或者橡胶柱。

为了避免切割线在路径上出现一定偏差时，切割线与导向过渡轮之间出现较大的摩擦，具体的，所述放线过渡轮18以及收线过渡轮32均通过支撑架21安装在第二安装板14上，且所述放线过渡轮18的安装座与支撑架21的一端铰接。

为了便于对切割线22绕到水平过渡轮14的高度进行调节，使得切割线22能够水平绕过水平过渡轮14，进一步的，所述高度调节过渡轮24通过竖向升降装置25安装在水平安装板23上。具体的竖向升降装置25采用液压缸。