一种井字形切割运行机构

技术领域

本发明涉及硬质材料切割设备领域，尤其涉及一种井字形切割运行机构。

背景技术

单晶硅棒的开方是将单晶硅棒切割成方形柱状，切割成形的成品包括四个侧面。切割运行机构为单晶硅棒开方的切割机构，目前的切割运行机构采用两个切割单元，两个切割单元分别切割单晶硅棒的一侧。

在进行开方作业时，切割运行机构运行，以切割单晶硅棒的两个侧面，然后旋转单晶硅棒，切割运行机构再次运行，以切割单晶硅棒另外的两个侧面。切割运行机构单次仅切割单晶硅棒的两个侧面，将单根单晶硅棒切割成形需要切割运行机构先后切割两次，效率不佳。

发明内容

为此，需要提供一种井字形切割运行机构,以解决现有技术中切割运行机构切割效率不佳的问题。

为实现上述目的，发明人提供了一种井字形切割运行机构，包括第一切割机构及第二切割机构；所述第一切割机构及第二切割机构均包括两个切割单元，所述切割单元包括轮系及切割线，切割线呈环状布设于轮系的线槽内；四个切割单元横纵交错，且沿着切割方向投影呈井字形。

作为本发明的一种优选结构，四个切割单元沿着切割方向依次设置。

作为本发明的一种优选结构，第一切割机构的两个切割单元平行且正对设置，第二切割机构的两个切割单元平行且正对设置。

作为本发明的一种优选结构，第一切割机构和第二切割机构沿着切割方向依次设置。

作为本发明的一种优选结构，第一切割机构和第二切割机构相互穿插设置。

作为本发明的一种优选结构，所述轮系包括若干导轮，切割线呈环状布设于若干导轮的线槽内；第一切割机构的导轮的直径大于第二切割机构的导轮的直径，以使第二切割机构可穿过第一切割机构的切割线所围成的环形。

作为本发明的一种优选结构，所述轮系包括主动轮机构及从动轮机构，所述主动轮机构包括主动轮及主动轮驱动机构，所述主动轮驱动机构与主动轮传动连接，用于驱动主动轮旋转；所述从动轮机构包括从动轮。

作为本发明的一种优选结构，所述轮系包括主动轮机构及张紧轮机构，所述主动轮机构包括主动轮及主动轮驱动机构，所述主动轮驱动机构与主动轮传动连接，用于驱动主动轮旋转；所述张紧轮机构包括张紧轮及张紧机构，所述张紧机构与张紧轮传动连接，用于带动张紧轮移动以张紧切割线。

区别于现有技术，上述技术方案所述的井字形切割运行机构，其具有四个切割单元，四个切割单元横纵交错，且沿着切割方向投影呈井字形，四个切割单元可以分别用于切割单晶硅棒的一侧，因此，在进行开方作业时，井字形切割运行机构仅需单次运行，则可以对单晶硅棒完成开方，开方效率高。

附图说明

图1为本发明一实施例涉及的切割单元的结构图；

图2为本发明一实施例涉及的井字形切割运行机构的立体图；

图3为本发明一实施例涉及的井字形切割运行机构的侧视图；

图4为本发明一实施例涉及的井字形切割运行机构的正视图；

图5为本发明另一实施例涉及的井字形切割运行机构的立体图；

图6为本发明另一实施例涉及的井字形切割运行机构的侧视图；

图7为本发明另一实施例涉及的井字形切割运行机构的正视图；

附图标记说明：

1、导轮；

2、切割线；

3、第一切割单元；

4、第二切割单元。

具体实施方式

为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。

本发明提供了一种井字形切割运行机构，用于切割硬质材料，如单晶硅棒，以下以单晶硅棒为例进行阐述。井字形切割运行机构仅需单次运行，则可以对单晶硅棒完成开方，开方效率高。

在具体的实施例中，所述井字形切割运行机构包括第一切割机构及第二切割机构，所述第一切割机构及第二切割机构均包括两个切割单元，也就是井字形切割运行机构设有四个切割单元，四个切割单元可以分别用于切割单晶硅棒的一侧。

请参阅图1，所述切割单元包括轮系及切割线2，切割线2呈环状布设于轮系的线槽内，所述轮系为平面轮系，轮系包括若干导轮1，导轮1的圆周处设所述线槽，所述导轮1可以设置有两个，两个导轮1共同将环形的切割线2牵拉呈张紧状态，所述导轮1也可以设置有四个，四个导轮1将环形的切割线2牵拉成矩形且处于张紧状态。

切割线2位于两个导轮1之间的部分用于切割单晶硅棒，在实际使用时，需要驱动某一个导轮1旋转，以带动切割线2线性移动，还需要驱动整个切割单元沿着单晶硅棒的轴向方向移动，以切割单晶硅棒。

四个切割单元横纵交错，即第一切割机构的两个切割单元和第二切割机构的两个切割单元横纵交错设置，且四个切割单元沿着切割方向投影呈井字形，所述切割方向为进行开方作业时，井字形切割运行机构切割单晶硅棒所需要移动方向，即井字形切割运行机构沿着单晶硅棒的轴向方向移动的方向。

四个切割单元沿着切割方向投影呈井字形，因此，在需要开方时，只需要使井字形切割运行机构相对单晶硅棒沿着单晶硅棒的轴向方向移动，四个切割单元则可以分别切割单晶硅棒的一侧，井字形切割运行机构仅需单次运行，则可以对单晶硅棒完成开方，开方效率高。

四个切割单元只要沿着切割方向投影呈井字形，井字形切割运行机构则可以在单次运行时完成单根单晶硅棒的开方，而四个切割单元在切割方向的设置位置可以有多种。

在某一实施例中，四个切割单元沿着切割方向依次设置，也就是四个切割单元设置在切割方向的不同位置处。在进行开方作业时，井字形切割运行机构相对单晶硅棒沿着单晶硅棒的轴向方向移动，四个切割单元依次切割单晶硅棒，在单晶硅棒完全穿过四个切割单元时，则完成单根单晶硅棒的开方作业。

在另一实施例中，第一切割机构的两个切割单元平行且正对设置，第二切割机构的两个切割单元平行且正对设置，第一切割机构和第二切割机构沿着切割方向依次设置，如图2、图3及图4中，两个第一切割单元3(即为第一切割机构的两个切割单元)和两个第二切割单元4(即为第二切割机构的两个切割单元)的位置设置。也就是第一切割机构的两个切割单元设置在切割方向的同一位置处，第二切割机构的两个切割单元设置在切割方向的同一位置处，但第一切割机构和第二切割机构设置在切割方向的不同位置处。

在进行开方作业时，井字形切割运行机构相对单晶硅棒沿着单晶硅棒的轴向方向移动，第一切割机构和第二切割机构依次切割单晶硅棒，在单晶硅棒经过第一切割机构时，第一切割机构的两个切割单元同时切割单晶硅棒的两个侧面，在单晶硅棒经过第二切割机构时，第二切割机构的两个切割单元同时切割单晶硅棒的另外两个侧面，在单晶硅棒完全穿过第一切割机构和第二切割机构时，则完成单根单晶硅棒的开方作业。

在优选的实施例中，第一切割机构的两个切割单元平行且正对设置，第二切割机构的两个切割单元平行且正对设置，第一切割机构和第二切割机构相互穿插设置，如图5、图6及图7中，两个第一切割单元3(即为第一切割机构的两个切割单元)和两个第二切割单元4(即为第二切割机构的两个切割单元)的位置设置，也就是第一切割机构的两个切割单元和第二切割机构的两个切割单元均设置在切割方向的同一位置处。

在进行开方作业时，井字形切割运行机构相对单晶硅棒沿着单晶硅棒的轴向方向移动，第一切割机构和第二切割机构几乎同时切割单晶硅棒，在单晶硅棒经过井字形切割运行机构时，第一切割机构的两个切割单元和第二切割机构的两个切割单元几乎同时切割单晶硅棒的四个侧面，在单晶硅棒完全穿过井字形切割运行机构时，则完成单根单晶硅棒的开方作业。

为了使第一切割机构和第二切割机构相互穿插设置的同时，第一切割机构和第二切割机构互相不造成干涉，在进一步的实施例中，所述轮系包括若干导轮1，切割线2呈环状布设于若干导轮的线槽内；第一切割机构的导轮的直径大于第二切割机构的导轮的直径，以使第二切割机构可穿过第一切割机构的切割线2所围成的环形，具体地，第一切割机构的导轮和第二切割机构的导轮的直径差应为，第二切割机构穿过第一切割机构的切割线2所围成的环形时，第二切割机构的切割线2与第一切割机构的切割线2之间具有间距。

在另一实施例中，可以是所述轮系包括若干导轮，切割线2呈环状布设于若干导轮的线槽内；第一切割机构的导轮的数量多于第二切割机构的导轮的直径，以使第二切割机构可穿过第一切割机构的切割线2所围成的环形，如第一切割机构的导轮数量为四个，第二切割机构的导轮数量为两个，第一切割机构的导轮将切割线2张紧成环形后的尺寸，大于第二切割机构的导轮将切割线2张紧成环形后的尺寸。

在进行切割作业时，切割线2需要在轮系的牵引下线性移动，因此，在进一步的实施例中，所述轮系包括主动轮机构，所述主动轮机构包括主动轮及主动轮驱动机构，所述主动轮为上述的导轮中的一种，所述主动轮驱动机构与主动轮传动连接，用于驱动主动轮旋转；主动轮承担着带动切割线2线性移动的任务，在主动轮的旋转驱动下，切割线2则能线性移动。

所述主动轮驱动机构与主动轮的旋转轴传动连接，以驱动主动轮旋转，具体地，所述主动轮固定设有旋转轴，所述主动轮驱动机构包括电机，可以为伺服电机，所述电机与主动轮的旋转轴传动连接，可以是通过齿轮传动连接，也可以是通过联轴器同轴连接，电机则可以通过旋转轴带动主动轮旋转。

在进一步的实施例中，轮系还包括从动轮机构，所述从动轮机构包括从动轮，所述从动轮也是上述导轮中的一种，主动轮、从动轮共同将切割线2牵引呈张紧的环形。

当轮系设置有两个导轮，可以是一个主动轮和一个从动轮，也可以是一个主动轮和一个张紧轮，当轮系设置有四个导轮，则可以是一个主动轮、一个张紧轮及两个从动轮。

所述轮系还可以包括张紧轮机构，所述张紧轮机构包括张紧轮及张紧机构，所述张紧轮也为上述的导轮中的一种，所述张紧机构与张紧轮传动连接，用于带动张紧轮移动以张紧切割线2。

所述张紧机构可以是伺服电机、气缸、油缸或重锤组件，以伺服电机为例，所述张紧机构可以为偏心张紧电机，所述张紧轮可旋转地套设于偏心张紧电机的偏心轴上。以重锤组件为例，所述张紧机构包括张紧臂和重锤，所述张紧臂的中部铰接，所述张紧轮和重锤分别设于张紧臂的两端，所述张紧轮轴向设有旋转轴，所述旋转轴通过轴承可旋转地设于张紧臂的端部。

需要说明的是，尽管在本文中已经对上述各实施例进行了描述，但并非因此限制本发明的专利保护范围。因此，基于本发明的创新理念，对本文所述实施例进行的变更和修改，或利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接地将以上技术方案运用在其他相关的技术领域，均包括在本发明的专利保护范围之内。