CN102501322A - 用于多晶线切方高切速切割的装置及其工艺 - Google Patents

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陈志忠
贺贤汉
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Abstract

本发明公开了一种太阳能电池片技术领域的用于多晶线切方高切速切割的装置及其工艺，包括主轴传动控制模块、推进结构、若干根钢线、浆液供给装置和浆液连接管，若干根钢线均匀布置且若干根钢线绕设于主轴传动控制模块上，主轴传动控制模块与机架固定连接，主轴传动控制模块驱动钢线传动，推进结构上放置多晶铸锭，浆液供给装置与浆液连接管连接，还包括若干个喷嘴和带有若干个导流孔的固定网板，固定网板与机架固定连接，若干个喷嘴的浆液输入端与浆液连接管连接，若干个喷嘴的浆液输出端插入对应的固定网板的导流孔中，固定网板与机架固定连接，本发明能够达到提高砂浆切割能力和切方产品质量的技术目的。

Description

用于多晶线切方高切速切割的装置及其工艺
技术领域
本发明涉及的是一种太阳能电池片技术领域的装置及其工艺，具体是一种用于多晶线切方高切速切割的装置及其工艺。
背景技术
如今，人类面临着传统能源枯竭的问题，所以必须寻找替代能源以解决这一生存危机。而太阳能光伏发电作为一种清洁能源技术，因为太阳光照取之不尽、用之不竭，成为最具备大规模应用的新能源，太阳能光伏发电是人类解决未来能源问题的理想方案之一。当今世界各国政府日益重视太阳能光伏技术的发展和应用。
在太阳能电池片中，多晶硅电池片因其成本低、拉晶技术相对简单、能耗低、产出率高逐渐成为太阳能电池片的主流产品，在欧洲，多晶硅电池片的应用十分广泛。在国内，多晶硅电池片的生产也方兴未艾，市场规模逐渐扩大。
作为多晶硅电池片加工不可或缺的一环，多晶铸锭切割相比于硅片切割而言精度要求较低，原先使用的用于硅片切割切方机的切速为0.4～0.8mm/min，该切方机用于切割多晶铸锭，其产能浪费太大，为了降低设备投入成本，需要改进出一种用于多晶线切方高切速切割的装置。
如图1所示，现有的切方机工作时，由于浆液连接管1设置于多晶铸锭2上方，浆液连接管1流出的砂浆5流到多晶铸锭2上时，多晶铸锭2正对浆液连接管1的区域流量较大，而周边区域流量较小，浆液连接管1无法实现在多晶铸锭2切割面均匀浇上砂浆5。另外，由于切割多晶铸锭2的钢线3需要经常更换，更换钢线3后，主轴传动控制模块4也需要更换，钢线3位置变化，多晶铸锭2的放置位置也随之变化，浆液连接管1位置固定，无法实现与多晶铸锭2中心位置共线的要求。采用现有工艺的切割速度为0.8mm/min，且会造成多晶铸锭2切割后的尺寸异常。
发明内容
本发明的目的就在于克服上述切方机的缺陷，从而提供一种用于多晶线切方高切速切割的装置及其工艺，以达到提高砂浆切割能力和切方产品质量的技术目的。
为达到上述目的，本发明的用于多晶线切方高切速切割的装置包括主轴传动控制模块、推进结构、若干根钢线、浆液供给装置和浆液连接管，若干根钢线均匀布置且若干根钢线绕设于主轴传动控制模块上，主轴传动控制模块与机架固定连接，主轴传动控制模块驱动钢线传动，推进结构上放置多晶铸锭，浆液供给装置与浆液连接管连接，还包括若干个喷嘴和带有若干个导流孔的固定网板，固定网板与机架固定连接，若干个喷嘴的浆液输入端与浆液连接管连接，若干个喷嘴的浆液输出端插入对应的固定网板的导流孔中，固定网板与机架固定连接。
所述固定网板的导流孔是成矩形阵列均匀分布的。
所述导流孔为通孔，相邻导流孔的距离为15mm，导流孔的直径为10mm。
所述多晶铸锭的切割面上有纵向和横向的等间距的划线标记，该划线标记将多晶铸锭的切割面均分为若干个正方形单元，每个正方形单元即为一个分割单元。
所述正方形单元的边长和相邻钢线的间距相等。
所述喷嘴采用软管制成，该软管的外径小于等于导流孔的直径。
所述钢线的直径为0.3mm。
本发明用于多晶线切方高切速切割的工艺，包括以下步骤：
第一步：推进结构向上运动至砂浆流量观察位置，浆液供给装置通过浆液连接管使砂浆流到多晶铸锭上；
第二步：调整喷嘴位置，使每个喷嘴的砂浆滴到对应的多晶铸锭每个分割单元的中心位置；
第三步：主轴传动控制模块打开，若干根钢线开始运行；
第四步：推进结构向上运动，当推进结构运动至使钢线完全切割到多晶铸锭底部时，推进结构停止运动；
第五步：推进结构向下运动至砂浆流量观察位置；
第六步：推进结构绕着推进结构的中心旋转90度；
第七步：推进结构向上运动，当推进结构运动至使钢线完全切割到多晶铸锭底部时，推进结构停止运动。
所述步骤第一步中，推进结构向上运动至砂浆流量观察位置时，多晶铸锭的切割面与固定网板底面的距离为640mm。该距离使砂浆在多晶铸锭被切割前，能够充分流到多晶铸锭上。
所述步骤第二步中，调整喷嘴位置的方式为通过目测判定砂浆滴到对应的多晶铸锭的切割面的每个分割单元的位置，调整喷嘴插入固定网板的导流孔位置，保证砂浆滴到对应的多晶铸锭的切割面的每个分割单元的中心位置。
本发明通过调整喷嘴插入固定网板的导流孔的位置能够使喷嘴较准确地对准多晶铸锭的切割面的分割单元的中心位置，能够保证在钢线偏摆时通过手动调整确保喷嘴的使用效果。若干个喷嘴的结构解决了使用单个浆液连接管时多晶铸锭的切割面携砂量不均匀的问题，能够改善切割多晶铸锭的尺寸异常状况。
本发明的钢线的直径为0.3mm，张力为85N，该直径的钢线与传统工艺直径为0.25mm，张力为75N的钢线相比较，该直径的钢线在切割时能够减少钢线偏摆及提高携沙量。
采用本发明装置及工艺能够使切割速度提高为1.4mm/min。
附图说明
图1为现有的切方机的结构示意图。
图2为本发明的结构示意图。
图3为实施例1的多晶铸锭的结构示意图。
图4为实施例1的固定网板的结构示意图。
图5为实施例1的喷头插入固定网板后与多晶铸锭的相对位置关系，其中：图(a)为固定网板的底面的中心与多晶铸锭的切割面的中心的连线垂直于水平面，图(b)为固定网板的底面的中心与多晶铸锭的切割面的中心的连线不垂直于水平面。
具体实施方式
以下结合附图以具体实施例对本发明的技术特征作进一步说明。应理解，以下实施例仅用于说明本发明而非用于限定本发明的范围。
实施例1
如图2所示，本发明的本发明的用于多晶线切方高切速切割的装置包括主轴传动控制模块41、推进结构61、若干根钢线31、浆液供给装置71和浆液连接管11，若干根钢线31均匀布置且若干根钢线31绕设于主轴传动控制模块41上，主轴传动控制模块41与机架固定连接，主轴传动控制模块41驱动钢线31传动，推进结构61上放置多晶铸锭21，浆液供给装置71与浆液连接管11连接，还包括若干个喷嘴81和带有若干个导流孔911的固定网板91，固定网板91与机架固定连接，若干个喷嘴81的浆液输入端与浆液连接管11连接，若干个喷嘴81的浆液输出端插入对应的固定网板91的导流孔911中，固定网板91与机架固定连接。
所述主轴传动控制模块41包括主控模块412和传动轴411，主控模块412和传动轴411均与机架固定连接，若干根钢线31均匀布置且若干根钢线31绕设于传动轴411上，每根钢线31的两端分别与主控模块412的输入端和输出端连接。
如图2和图3所示，所述多晶铸锭21的切割面211的长度L1为840mm，宽度W1为840mm，厚度T为280mm。
如图4所示，所述的固定网板91的横截面的长度L2为1100mm，宽度W2为1100mm。
所述固定网板91的导流孔911是成矩形阵列均匀分布的，
所述导流孔911为通孔，相邻导流孔911的距离W3为15mm，导流孔911的直径D1为10mm。
所述多晶铸锭21的切割面211上有纵向和横向的等间距的划线标记，该划线标记将多晶铸锭21的切割面211均分为25个正方形单元，每个正方形单元即为一个分割单元。
所述正方形单元的边长和相邻钢线31的间距相等。
所述喷嘴81采用软管制成，该软管的外径小于等于导流孔的直径D1。
所述钢线31的直径为0.3mm。
本发明用于多晶线切方高切速切割的工艺，包括以下步骤：
第一步：推进结构61向上运动至砂浆流量观察位置，浆液供给装置71通过浆液连接管11使砂浆51流到多晶铸锭21上；
第二步：调整喷嘴81位置，使每个喷嘴81的砂浆51滴到对应的多晶铸锭21每个分割单元的中心位置；
第三步：主轴传动控制模块41打开，若干根钢线31绕着传动轴411开始运行；
第四步：推进结构61向上运动，当推进结构61运动至使钢线31完全切割到多晶铸锭21底部时，推进结构61停止运动；
第五步：推进结构61向下运动至砂浆流量观察位置；
第六步：推进结构61绕着推进结构61的中心旋转90度；
第七步：推进结构61向上运动，当推进结构61运动至使钢线31完全切割到多晶铸锭21底部时，推进结构61停止运动。
所述步骤第一步中，推进结构61向上运动至砂浆流量观察位置时，多晶铸锭21的切割面211与固定网板91底面的距离H为640mm。
如图5所示，所述步骤第二步中，调整喷嘴81位置的方式为通过目测判定砂浆51滴到对应的多晶铸锭21的切割面211的每个分割单元的位置，调整喷嘴81插入固定网板91的导流孔911位置，保证砂浆51滴到对应的多晶铸锭21的切割面211的每个分割单元的中心位置。
如图5(a)所示，当固定网板91的底面的中心与多晶铸锭21的切割面211的中心的连线垂直于水平面，喷嘴81插入固定网板91的导流孔911的位置能够使砂浆71流到对应的多晶铸锭21的切割面211的每个分割单元的的中心位置。
如图5(b)所示，当固定网板91的底面的中心与多晶铸锭21的切割面211的中心的连线不垂直于水平面，调整喷嘴81插入固定网板91的导流孔911的位置能够使砂浆71流到对应的多晶铸锭21的切割面211的每个分割单元的的中心位置。
本装置通过调整喷嘴81插入固定网板91的导流孔911的位置能够使喷嘴81较准确地对准多晶铸锭21的切割面211的分割单元的中心位置，能够保证在钢线31偏摆时通过手动调整确保喷嘴81的使用效果。若干个喷嘴81的结构解决了使用单个浆液连接管11时多晶铸锭21的切割面211携砂量不均匀的问题，能够改善切割多晶铸锭21的尺寸异常状况。
本装置的钢线31的直径为0.3mm，张力为85N，该直径的钢线31与传统工艺直径为0.25mm，张力为75N的钢线31相比较，该直径的钢线31在切割时能够减少钢线31偏摆及提高携沙量。
采用本发明装置及工艺能够使切割速度提高为1.4mm/min。

Claims (9)

1.一种用于多晶线切方高切速切割的装置，包括主轴传动控制模块、推进结构、若干根钢线、浆液供给装置和浆液连接管，若干根钢线均匀布置且若干根钢线绕设于主轴传动控制模块上，主轴传动控制模块与机架固定连接，主轴传动控制模块驱动钢线传动，推进结构上放置多晶铸锭，浆液供给装置与浆液连接管连接，其特征在于，还包括若干个喷嘴和带有若干个导流孔的固定网板，固定网板与机架固定连接，若干个喷嘴的浆液输入端与浆液连接管连接，若干个喷嘴的浆液输出端插入对应的固定网板的导流孔中，固定网板与机架固定连接。
2.根据权利要求1所述的用于多晶线切方高切速切割的装置，其特征是，所述固定网板的导流孔是成矩形阵列均匀分布的。
3.根据权利要求2所述的用于多晶线切方高切速切割的装置，其特征是，所述导流孔为通孔，导流孔的直径为10mm。
4.根据权利要求1所述的用于多晶线切方高切速切割的装置，其特征是，所述多晶铸锭的切割面上有纵向和横向的等间距的划线标记，该划线标记将多晶铸锭的切割面均分为若干个正方形单元，每个正方形单元即为一个分割单元；
所述正方形单元的边长和相邻钢线的间距相等。
5.根据权利要求1所述的用于多晶线切方高切速切割的装置，其特征是，所述喷嘴采用软管制成。
6.根据权利要求1所述的用于多晶线切方高切速切割的装置，其特征是，所述钢线的直径为0.3mm。
7.一种用于多晶线切方高切速切割的工艺，其特征是，包括以下步骤：
第一步：推进结构向上运动至砂浆流量观察位置，浆液供给装置通过浆液连接管使砂浆流到多晶铸锭上；
第二步：调整喷嘴位置，使每个喷嘴的砂浆滴到对应的多晶铸锭每个分割单元的中心位置；
第三步：主轴传动控制模块打开，若干根钢线开始运行；
第四步：推进结构向上运动，当推进结构运动至使钢线完全切割到多晶铸锭底部时，推进结构停止运动；
第五步：推进结构向下运动至砂浆流量观察位置；
第六步：推进结构绕着推进结构的中心旋转90度；
第七步：推进结构向上运动，当推进结构运动至使钢线完全切割到多晶铸锭底部时，推进结构停止运动。
8.根据权利要求7所述的用于多晶线切方高切速切割的工艺，其特征是，所述步骤第一步中，推进结构向上运动至砂浆流量观察位置时，多晶铸锭的切割面与固定网板底面的距离为640mm。
9.根据权利要求7所述的用于多晶线切方高切速切割的工艺，其特征是，所述步骤第二步中，调整喷嘴位置的方式为通过判定砂浆滴到对应的多晶铸锭的切割面的每个分割单元的位置，调整喷嘴插入固定网板的导流孔位置，保证砂浆滴到对应的多晶铸锭的切割面的每个分割单元的中心位置。
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