鉆石線切割機及該鉆石線切割機的切割方法
【專利摘要】本發明涉及一種鉆石線切割機及該鉆石線切割機的切割方法。該鉆石線切割機包括旋轉馬達、鉆石線固定模塊、鉆石線及空間位移元件。該旋轉馬達及鉆石線固定模塊設置于該空間位移元件上。該旋轉馬達帶動該待切割物體繞待切割物體的中心線旋轉。該鉆石線固定模塊分別沿相反方向拉伸該鉆石線的相對兩端以使得鉆石線繃直以具有張力，該空間位移元件令該鉆石線自待切割物體的邊緣向中心方向移動，以使得鉆石線切割旋轉地待切割物體。鉆石線切割機及其切割方法節省鉆石線的使用。
【專利說明】鉆石線切割機及該鉆石線切割機的切割方法

【技術領域】
[0001]本發明涉及一種鉆石線切割機及使用該鉆石線切割機的切割方法。

【背景技術】
[0002]目前，業界一般使用鉆石線切割機來切割硅晶圓、藍寶石晶棒等。具體切割方法為:將待切割物體，如硅晶圓、藍寶石晶棒等固定于鉆石線切割機上；在與待切割面同面的上方設置第一固定端與第二固定端；具有一定長度的鉆石線的兩端可滑動地固定上述二固定端，并令該鉆石線其具有自第一固定端向第二固定端運動的線速度；令具有線速度的鉆石線該向待切割物體方向移動，直至前后不同段的鉆石線通過該待切割物體，進而完成切割動作。然而，切割一待切割物體需要調動整卷的鉆石線作切割動作，對鉆石線較為浪費。


【發明內容】

[0003]有鑒于此，有必要提供一種節省鉆石線使用的鉆石線切割機及其切割方法。
[0004]一種鉆石線切割機，其包括旋轉馬達、鉆石線固定模塊、鉆石線及空間位移元件，該旋轉馬達及鉆石線固定模塊設置于該空間位移元件上，該旋轉馬達帶動該待切割物體繞待切割物體的中心線旋轉，該鉆石線固定模塊分別沿相反方向拉伸該鉆石線的相對兩端以使得鉆石線繃直以具有張力，該空間位移元件令該鉆石線自待切割物體的邊緣向中心方向移動，以使得鉆石線切割旋轉地待切割物體。
[0005]一種鉆石線切割機的切割方法，該加工方法包括如下步驟:固定待切割物體及鉆石線于鉆石線切割機上；調整待切割物體與鉆石線的相對位置，令鉆石線處于切割段的部分設置方向平行于待切割物體的待切割面；令待切割物體繞其中心線旋轉并且令待切割物與該鉆石線的切割段二者相對移動，令鉆石線的切割段切割該切割物體。
[0006]與現有技術相比，上述鉆石線切割機令待切割物體在旋轉時通過鉆石線，進而完成切割動作。利用處于切割段的鉆石線實施切割，避免了調動整卷的鉆石線作切割動作時，對鉆石線的浪費。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1為本發明實施方式中鉆石線切割機的立體示意圖。
[0008]圖2為圖1中鉆石線切割機部分分解圖。
[0009]圖3為鉆石線切割機切割待切割物體的方法流程圖。
[0010]主要元件符號說明。
[0011 ] 如下【具體實施方式】將結合上述附圖進一步說明本發明。
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【具體實施方式】
[0012]請參閱圖1，鉆石線切割機100包括底座110、自該底座110向同一側延伸的二側壁112、連接二側壁112的頂壁113、直接或者間接設置于該底座110上的空間位移元件130、旋轉馬達150及鉆石線固定模塊170。該旋轉馬達150與該鉆石線固定模塊170設置于該空間位移元件130上。該空間位移元件130設置于該底座110上。該旋轉馬達150用于固定待切割物體200，并帶動該待切割物體200繞待切割物體200的中心線旋轉。在本實施方式中，該旋轉馬達150是可以調整速度與扭力的馬達。該鉆石線固定模塊170用于固定鉆石線300并分別沿相反方向拉伸該鉆石線300的相對兩端以使得鉆石線300繃直令處于切割段的鉆石線300具有張力。該空間位移元件130能夠于實施切割動作前校準待切割物體200與切割段鉆石線300的相對位置，并在實施切割動作時變化該旋轉馬達150與鉆石線固定模塊170 二者之間的相對位置，令二者或者相互靠近或者相互遠離，進而實施切割動作。
[0013]在本實施方式中，該待切割物體200為玻璃棒材，其形狀為圓柱形并具有中心線。該旋轉馬達150提供一旋轉速度，令玻璃棒材的邊緣具有700-1200m/min的線速度。
[0014]具體地，該空間位移元件130包括移動臺131、第一軌道132、第二軌道133、第三軌道135、第一驅動馬達(圖未示)、第二驅動馬達(圖未示)、第三驅動馬達138。在本實施方式中，該第一軌道132與第二軌道133是水平方向的沿X方向與Y方向上設置的軌道，第三軌道135是沿豎直方向Z方向設置的軌道。該移動臺131設置于該第二軌道133上并能夠在該第二驅動馬達的帶動下沿該第二軌道133移動。該第一驅動馬達能夠驅動該第二軌道133及位于該第二軌道133上的該移動臺131沿該第一軌道132移動。該第三驅動馬達138用于驅動該鉆石線固定模塊170沿該第三軌道135移動。可以理解地，該第三驅動馬達138也可以為氣壓缸。
[0015]在本實施方式中，每一第一軌道132、第二軌道133、第三軌道135均具有二軌道，以穩定地引導及限定沿軌道移動的元件。其中，該第三軌道135的二軌道分設于第二軌道133的兩側，以利切割動作的穩固實施。
[0016]請參閱圖2，該鉆石線固定模塊170包括固線板171、連接板172、連接體173、二導輪174及二鉆石線固定部175及該鉆石線300。其中，其一鉆石線固定部175上設置張力計176，用于測量并且調整處于切割段的鉆石線材的張力。該連接板172與二連接體173設置于該固線板171上，該連接板172用于與該第三驅動馬達138連接，該二連接體173用于將該鉆石線固定模塊170可滑動地固定于該第三軌道135的二軌道上。該二鉆石線固定部175用于固定該鉆石線300的兩端并且沿相反方向拉伸該鉆石線300以使得鉆石線300的切割段具有張力。按照該鉆石線300走線方向而言，該二導輪174設置于二鉆石線固定部175之間，用于精確定位該鉆石線300的設置方向。其中，二導輪174之間的鉆石線300為切割段，用于切割待切割物體200。
[0017]具體地，該固線板171大體為矩形板，該二連接體173分設于該固線板171同一側面的二端部，該連接板172在本實施方式中為一個，設置與二連接體173同一側面的固線板171上且介于二連接體173之間。二連接體173各具有一貫穿孔1730。二貫穿孔1730的延伸方向相同。該固線板171的遠離該連接板172的一側形成有缺口 1712。在本實施方式中，該缺口 1712呈矩形。該缺口 1712的長與寬均大于待切割物體200的直徑。該二導輪174分設于形成該缺口 1712的固線板171的兩側，每一導輪174具有限位槽1740，該限位槽1740為自導輪174的外側壁向內凹入形成的環形槽。該限位槽1740用于收容及精準定位該鉆石線300的切割段。此外，該導輪174固定于該固線板171的固定方式可以為可轉動地固定及牢固固定等方式。本實施方式采用的是轉動固定。該二鉆石線固定部175及張力計176設置于該固線板171上且與該二導輪174同側。沿該鉆石線300的走向方向上，該二導輪174設置于該張力計176與鉆石線固定部175之間。
[0018]鉆石線300是在裸線鍍一層鉆石顆粒形成的。當采用未切割前的直徑為0.25毫米的鉆石線時，該鉆石線切割機100提供的張力小于或者等于40牛頓，優選為40牛頓。
[0019]組裝時，該第一軌道132與第三軌道135設置于底座110的承載面111上。在本實施方式中，該承載面111為水平面，該第一軌道132的延伸方向與頂壁113的延伸方向相同，且設置于二側壁112之間。該移動臺131設置于該第二軌道133上并與該第二軌道133一同設置在該第一軌道132上。二第三軌道135分別靠近該二側壁112設置。該旋轉馬達150固定于該移動臺131上。該二連接體173的貫穿孔1730分別收容該第三軌道135的二軌道，進而將該鉆石線固定模塊170固定于該空間位移元件130上，其中該缺口 1712較連接板172更加靠近該承載面111。該第三驅動馬達138固定于該頂壁113上并與該鉆石線固定模塊170的連接板172連接。該待切割物體200可以經由機械固定或粘膠固定的方式固定于該旋轉馬達150上，該待切割物體200為圓柱形玻璃棒材，其中心線平行該承載面111及第二軌道133。
[0020]可以理解地，該待切割物體200可以為圓形、方形與不規則形狀等，其材質可以為金屬、陶瓷、塑料與玻璃等。
[0021]下面詳述鉆石線切割機100的切割方法，如圖3:
S1:固定待切割物體200、鉆石線300于鉆石線切割機100上。
[0022]將該圓柱形的玻璃棒材固定于旋轉馬達150上，該圓柱形玻璃棒材的中心線與該底座I1的承載面111及第二軌道133平行。將鉆石線300的兩端分別固定于二鉆石線固定部175上，該鉆石線300的于二鉆石線固定部175之間的部分收容于該二導輪174的限位槽1740內，則二導輪174之間的處于切割段的該鉆石線300位于該缺口 1712的靠近固線板171邊緣的一側。
[0023]S2:調整待切割物體200與鉆石線300的相對位置，令鉆石線300處于切割段的部分設置方向平行于待切割物體200的待切割面。
[0024]開啟第一驅動馬達(圖未示)、第二驅動馬達(圖未示)以調整待切割物體200的水平位置，令其待切割面對準鉆石線300的切割段。驅動第三驅動馬達138，令鉆石線300的切割段貼近該待切割物體200。
[0025]S3:令待切割物體200旋轉地通過該鉆石線300的切割段。
[0026]開啟旋轉馬達150令待切割物體200繞其中心線旋轉，開啟該第三驅動馬達138，令鉆石線固定模塊170向底座110方向移動，則待切割物體200在旋轉地過程中進入該缺口 1712內，則在進入缺口 1712的同時鉆石線300的切割段切割待切割物體200。
[0027]可以理解地，可以先將該待切割物體200設置于該缺口 1712內，在實施切割運動時，令設置于該待切割物體200下方的鉆石線300向待切割物體200的中心線方向運動，即向上運動，在該待切割物體200的旋轉下，同樣實施切割動作。此外，如將第三驅動馬達138設置于移動臺131上，令移動臺131相對該鉆石線300的切割段移動同樣能夠完成切割動作。
[0028]上述鉆石線切割機100提供了一種與現有技術完全不同的鉆石線的切割方法。即待切割物體200在高速的旋轉下通過具有一定張力的鉆石線300，進而完成切割動作。利用處于切割段的鉆石線實施切割，避免了調動整卷的鉆石線作切割動作時對鉆石線的浪費。
【權利要求】
1.一種鉆石線切割機，其特征在于:其包括旋轉馬達、鉆石線固定模塊、鉆石線及空間位移元件，該旋轉馬達及鉆石線固定模塊設置于該空間位移元件上，該旋轉馬達帶動該待切割物體繞待切割物體的中心線旋轉，該鉆石線固定模塊分別沿相反方向拉伸該鉆石線的相對兩端以使得鉆石線繃直以具有張力，該空間位移元件令該鉆石線自待切割物體的邊緣向中心方向移動，以使得鉆石線切割旋轉地待切割物體。
2.如權利要求1所述的鉆石線切割機，其特征在于:該鉆石線固定模塊包括二導輪，二導輪之間的鉆石線作為切割段實施切割動作，該二導輪分設于該旋轉馬達與鉆石線切割段相對移動方向的兩側。
3.如權利要求2所述的鉆石線切割機，其特征在于:每一導輪具有限位槽，該限位槽為自導輪的外側壁向內凹入形成的環形槽，該限為槽收容并定位該鉆石線。
4.如權利要求2所述的鉆石線切割機，其特征在于:該鉆石線固定模塊包括固線板，該固線板的一側形成有缺口，該缺口的長與寬均大于待切割物體的對應位置，以容納待切割物體，該二導輪分設于形成該缺口的固線板的相對兩端。
5.如權利要求4所述的鉆石線切割機，其特征在于:該鉆石線固定模塊包括二鉆石線固定部，用于固定該鉆石線的相對兩端，按照該鉆石線走線方向，該二導輪設置于二鉆石線固定部之間。
6.如權利要求5所述的鉆石線切割機，其特征在于:該鉆石線固定模塊包括一張力計，該張力計設置于其一鉆石線固定部上用于測量并且調整處于切割段鉆石線的張力。
7.如權利要求4所述的鉆石線切割機，其特征在于:該鉆石線切割機包括底座，該空間位移元件包括第一軌道、第二軌道、第三軌道、第一驅動馬達、第二驅動馬達、第三驅動馬達，該第一軌道、第二軌道及第三軌道是位于空間上同一坐標軸不同方向上的軌道，底座的承載面垂直第三軌道，平行第一軌道、第二軌道，該鉆石線固定模塊滑動地設置于第三軌道上并在該第三驅動馬達驅動下沿該第三軌道滑動，該旋轉馬達滑動設置于第二軌道上并在該第二驅動馬達驅動下沿該第二軌道滑動，該旋轉馬達與第二軌道滑動設置于第一軌道上并在該第一驅動馬達驅動下沿該第一軌道滑動，該第一軌道與第三軌道設置于底座的承載面上。
8.如權利要求7所述的鉆石線切割機，其特征在于:該鉆石線切割機還包括設置于底座承載面上的二側壁及二側壁之間的頂壁，該第三驅動馬達設置于該頂壁上并與該鉆石線固定模塊連接，用于驅動該鉆石線固定模塊于靠近該底座及遠離該底座之間作往復運動。
9.一種鉆石線切割機的切割方法，包括如下步驟:固定待切割物體及鉆石線于鉆石線切割機上；調整待切割物體與鉆石線的相對位置，令鉆石線處于切割段的部分設置方向平行于待切割物體的待切割面；令待切割物體繞其中心線旋轉并且令待切割物與該鉆石線的切割段二者相對移動，進而令鉆石線的切割段切割該切割物體。
10.如權利要求9所述的鉆石線切割機的切割方法，其特征在于:該待切割物體繞該待切割物體的中心線旋轉的線速度為700-1200米每分鐘。
【文檔編號】B28D5/04GK104210039SQ201310209019
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2013年5月30日 優先權日:2013年5月30日
【發明者】徐碧聰 申請人:正達國際光電股份有限公司