CN104325567A - 除砂浆杂质的硅块切割装置及方法 - Google Patents

Abstract

一种除砂浆杂质的硅块切割装置，所述除砂浆杂质的硅块切割装置包括底座、切割机构和砂浆喷嘴，所述底座包括多根并列的中空金属管道，所述多根金属管道内设置可插拔的磁体，所述切割机构包括切割本体和切割网线，所述切割网线安装于所述底座，用于切割所述硅块，并与所述多根金属管道相对应，所述砂浆喷嘴相对于所述切割本体固定，对所述切割网线喷设硅切割砂浆。所述切割网线上砂浆的金属杂质在所述磁体的磁力驱动下，被吸附于所述多根金属管道上，使得所述砂浆的性能改善，提高了砂浆利用率，降低硅切割的成本；降低硅块切割后的线痕比例；提高了硅块切割的生产良率及品质。

Description

除砂浆杂质的硅块切割装置及方法

技术领域

本发明涉及硅块加工工艺领域，尤其涉及一种除砂浆杂质的硅块切割装置及方法。

背景技术

近几年，随着光伏行业的迅猛发展，硅晶行业对硅片产品的质量和外观要求越来越严格，硅片外观要符合无边缘、去缺角、无崩边、无归落等要求，而且客户对硅片的破片率投诉较多。目前硅块的切割方式主要采用多线切割，利用切割钢线携带切割液和Sic混合后的砂浆对硅块进行切割，通常对切割后的砂浆进行回收循环使用。然而目前使用过的砂浆混有金属杂质，即国内使用的切割液和碳化硅微粉在线切割过程中，砂浆中不可避免的会混入硅粉、铁、高聚物等杂质，导致硅切割砂浆的PH及粘度过高，碳化硅颗粒易团聚，造成砂浆在二次使用时，使得硅块切割后的线痕严重，导致砂浆的回收利用率低，使得硅块切割的成本变高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种提高硅块切割生产效率的除砂浆杂质的硅块切割装置及应用该装置的除砂浆杂质的硅块切割方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种除砂浆杂质的硅块切割装置，其中，所述除砂浆杂质的硅块切割装置包括底座、切割机构和砂浆喷嘴，所述底座包括多根并列的中空金属管道，所述多根金属管道之间存在间距，所述多根金属管道内设置可插拔的磁体，所述切割机构包括切割本体和切割网线，所述切割网线安装于所述底座上并与所述多根金属管道相对应，所述切割本体上用于悬挂硅块，所述切割本体沿靠近或远离所述切割网线的方向滑动设置并且朝向所述切割网线设置，所述砂浆喷嘴相对所述切割本体固定，对所述切割网线喷设硅切割砂浆。

其中，所述除砂浆杂质的硅块切割装置还包括绕线轮，所述绕线轮转动连接于所述底座，所述切割网线缠绕于所述绕线轮。

其中，所述砂浆喷嘴的喷射方向朝向所述多根金属管道。

其中，所述多根金属管道等距排列。

其中，所述磁体为电磁铁或者钕铁硼磁棒。

其中，所述金属管道一端开口，另一端封闭。

本发明还提供一种除砂浆杂质的硅块切割方法，其中，所述除砂浆杂质的硅块切割方法运用上述的除砂浆杂质的硅块切割装置，所述除砂浆杂质的硅块切割方法包括步骤：

将硅块放置于切割本体上；

调节所述绕线轮预设转速；

调节所述砂浆喷嘴喷射预设流量的所述砂浆；

将所述磁体插入所述金属管道内；

调节所述切割本体靠近所述底座，利用所述切割网线切割所述硅块；

停止切割，调节所述切割本体远离所述底座。

其中，所述除砂浆杂质的硅块切割方法还包括：取出所述磁体，对所述多根金属管道表面进行清洗。

其中，所述预设转速为100r/min～5000r/min。

其中，所述预设流量为800ml/s～2000ml/s。

本发明提供的除砂浆杂质的硅块切割装置及方法，通过在所述多根金属管道中插入磁体，使得所述切割网线对所述硅块切割时，所述切割网线上砂浆落至所述多根金属导管上进行回收，所述砂浆内的金属杂质在所述磁体的磁力驱动下，被吸附于所述多根金属管道上，使得所述砂浆的性能改善，提高了砂浆回收利用率，降低硅切割的成本；降低了砂浆再次使用时硅块切割后的线痕比例；提高了硅块切割的生产良率及品质。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的除砂浆杂质的硅块切割装置示意图；

图2是本发明提供的除砂浆杂质的硅块切割方法流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。

请参阅图1，本发明的实施方式提供的除砂浆杂质的硅块切割装置100。所述除砂浆杂质的硅块切割装置100包括底座10、切割机构20和砂浆喷嘴30。所述底座10包括多根并列的中空金属管道11，所述多根金属管道11之间存在间距。所述多根金属管道11内设置可插拔的磁体12。所述切割机构20包括切割本体21和切割网线22，所述切割网线22安装于所述底座10上，并于所述多根金属管道11相对应，所述切割本体21上用于悬挂硅块，所述切割本体21沿靠近或远离所述切割网线22的方向滑动设置并且朝向所述切割网线22设置。所述砂浆喷嘴30固定于所述底座10上，对所述切割网线22喷设硅切割砂浆。

通过在所述多根金属管道11中插入所述磁体12，使得所述切割网线22对所述硅块1切割时，所述切割网线22上砂浆的金属杂质在所述磁体12的磁力驱动下，被吸附于所述多根金属管道11上，使得所述砂浆的性能改善，提高了砂浆利用率，降低硅切割的成本；降低硅块切割后的线痕比例；提高了硅块切割的生产良率及品质。

本实施方式中，所述底座10呈矩形块状，所述底座10还包括两根支撑杆13。所述两根支撑杆13的长度方向在水平面内，并位于所述多根金属管道11远离所述硅块1一侧，实现对所述多根金属管道11的支撑。所述多根金属管道11的长度方向在水平面内，并垂直所述两根支撑杆13的延伸方向。所述多根金属管道11包括七根等距排列的管道。所述多根金属管道11形成砂浆接收盘，对从所述切割网线22上落下的砂浆进行除杂质，实现同时进行切割硅块和砂浆回收的工艺步骤。所述金属管道11的材质采用不锈钢材质，以方便对所述金属管道11的表面进行清洗，使得所述金属管道11多次使用，增加所述除砂浆杂质的硅块切割装置100的使用寿命。所述金属管道11一端开口，另一端封闭，使得所述磁体12稳定的固定于所述金属管道11内。在其他实施方式中，所述多根金属管道还可以包括八根不等距排列的管道；所述金属管道的材质还可以采用铝合金材质。

本实施方式中，所述磁体12为缠绕有导线线圈的铁芯，对所述磁体12接入电流所述磁体12周侧形成磁场，对所述磁体12的周侧金属产生磁力，将所述磁体12插入所述金属管道11中，所述金属管道11的周侧展现磁性，进而使得所述金属管道11的周侧对所述砂浆中的金属杂质进行吸附。当然，在其他实施方式中，所述磁体还可以是钕铁硼磁棒。

本实施方式中，所述切割机构20还包括基座23，所述基座23固定于所述底座10上，所述切割本体21通过导轨(未标示)滑动连接于所述基座23上。所述切割本体21为托盘，所述切割本体21靠近所述底座10一侧悬挂住所述硅块1。所述基座23上设置有电源(未图示)、控制器(未图示)和驱动机构(未图示)。所述电源为所述磁体12、所述切割本体21和所述驱动机构提供电能，所述控制器控制所述切割本体21和所述驱动机构运作。所述驱动机构驱动所述切割本体21以及所述切割网线22对所述硅块1进行切割。在其他实施方式中，所述电源和所述驱动机构也可以设置于所述切割本体上。

本实施方式中，所述切割网线22安装于所述基座23上，并相对所述底座10固定。所述切割网线22为七根等距排列的钢线，七根钢线位于同一水平面内。所述切割网线22与所述多根金属管道11在竖直方向上相对应，并且所述切割网线22与所述多根金属管道11之间存在间距，使得所述硅块1切割结束后不会碰到所述金属管道11。通过驱动所述切割网线22相对所述硅块1移动，利用所述切割网线22上的砂浆对所述硅块1摩擦，同时利用所述切割本体21靠近所述底座10移动，从而实现对所述硅块1进行切割，使得所述硅块1被切割成八个硅片。当然，在其他实施方式中，所述切割网线还可以设置八根黄铜线，若需要将所述硅块切割成厚薄不一的硅片，所述切割网线还可以设置多根不等距排列的钢丝。

本实施方式中，所述除砂浆杂质的硅块切割装置100包括多个喷射管道31。具体的，所述多个喷射管道31相对所述切割本体21固定。所述砂浆喷嘴30设置于所述喷射管道31一端，所述喷射管道31另一端接通砂浆储蓄罐(未图示)。所述喷射管道31的长度方向平行于竖直方向，每一根所述喷射管道31对应所述切割网线22的一根钢线喷射砂浆，使得所述切割网线22的每一根钢线上包覆有所述砂浆。当然，在其他实施方式中，还可以是多个所述砂浆喷嘴对应所述切割网线的一根钢线。

进一步地，所述除砂浆杂质的硅块切割装置100还包括绕线轮40，所述绕线轮40转动连接于所述底座10，所述切割网线22缠绕于所述绕线轮40。

具体的，所述绕线轮40的转轴设置于所述基座23上，并且所述绕线轮40的转轴轴向垂直于所述多根金属管道11的长度方向。通过所述切割网线22缠绕于所述绕线轮40上，使得所述切割网线22对所述硅块1的切割更稳定，保证了所述硅块1的质量。

本实施方式中，所述切割机构20包括四个所述绕线轮23，所述四个绕线轮23包括位于所述基座23顶端的两个相对设置的第一转轮231，以及位于所述基座23底端的两个相对设置的第二转轮232。所述第二转轮232在竖直方向上相对所述第一转轮231，并且所述第二转轮232的转动方向与所述第一转轮231的转动方向在同一平面内，且相同设置。所述切割网线22同时缠绕于所述四个绕线轮23上，位于所述两个第二转轮232之间的切割网线22对所述硅块1切割。所述砂浆喷嘴30位于所述两个第二转轮232之间。进而使得所述切割网线22上的砂浆量充足，保证了所述硅块1的切割质量。在其他实施方式中，所述切割机构还可以设置三个所述绕线轮。

进一步地，所述砂浆喷嘴30的喷射方向朝向所述多根金属管道11。

本实施方式中，所述砂浆喷嘴30的喷射方向为竖直方向朝向所述多根金属管道11，使得所述切割网线22上的所述砂浆距离所述金属管道11最短，增强了所述金属管道11对所述砂浆中的杂质吸附力，使得所述除砂浆杂质的硅块切割装置100的除杂质效率提高，从而保证了所述硅块1的切割质量。在其他实施方式中，所述砂浆喷嘴的喷射方向还可以是水平方向。

请一并参阅图1和图2，本发明的实施方式中还提供一种除砂浆杂质的硅块切割方法。所述除砂浆杂质的硅块切割方法运用所述除砂浆杂质的硅块切割装置100(见图1)，所述除砂浆杂质的硅块切割方法包括步骤：

101：将硅块1放置于切割本体21上。

本实施方式中，将所述硅块1悬挂于所述切割本体21上，并调节所述硅块1的四个侧面对应所述底座10的四个侧面距离相等。当然，在其他实施方式中，还可以是调节所述硅块的几何中心与所述底座的几何中心在同一竖直方向上。

102：调节所述绕线轮23预设转速。

本实施方式中，调节所述绕线轮23预设转速为100r/min～5000r/min。具体的，所述预设转速为200r/min。

103：调节所述砂浆喷嘴30喷射预设流量的所述砂浆。

本实施方式中，调节所述砂浆喷嘴30的预设流量为800ml/s～2000ml/s。具体的，所述预设流量为1400ml/s。

104：将所述磁体12插入所述金属管道11内。

本实施方式中，对所述磁体12接入220V电压，使得所述磁体12接入电流产生磁性。当然，在其他实施方式中，还可以对所述磁体接入110V电压。

105：调节所述切割本体21靠近所述底座10，利用所述切割网线22切割所述硅块1。

本实施方式中，通过所述切割机构20的控制器控制所述切割本体21匀速靠近所述底座10，使得所述切割网线22匀速对所述硅块1进行切割。

106：停止切割，调节所述切割本体21远离所述底座10。

本实施方式中，在所述切割网线22对所述硅块1切割完毕后，利用所述控制器控制所述切割本体21升起，远离所述底座10，从而将切割成型的多个硅片取出。

本实施方式中，所述除砂浆杂质的硅块切割方法还包括步骤：

107：对所述磁体12断开电流，取出所述磁体12，对所述多根金属管道11表面进行清洗。

具体的，在所述除砂浆杂质的硅块切割方法中需要对多个硅块进行切割时，当切割完一个所述硅块1后，对所述磁体12断开电流，将所述多根金属管道11从基座23拆卸下来，取出所述磁体12，对所述多根金属管道11的表面进行清洗，然后将所述多根金属管道11安装于所述基座23上，将另一所述硅块1放置于所述切割本体21上，按照所述步骤101～106对另一个所述硅块1进行切割。

本发明提供的除砂浆杂质的硅块切割装置及方法，通过在所述多根金属管道中插入磁体，使得所述切割网线对所述硅块切割时，所述切割网线上砂浆的金属杂质在所述磁体的磁力驱动下，被吸附于所述多根金属管道上，使得所述砂浆的性能改善，提高了砂浆利用率，降低硅切割的成本；降低硅块切割后的线痕比例；提高了硅块切割的生产良率及品质。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种除砂浆杂质的硅块切割装置，其特征在于，所述除砂浆杂质的硅块切割装置包括底座、切割机构和砂浆喷嘴，所述底座包括多根并列的中空金属管道，所述多根金属管道之间存在间距，所述多根金属管道内设置可插拔的磁体，所述切割机构包括切割本体和切割网线，所述切割网线安装于所述底座上并与所述多根金属管道相对应，所述切割本体上用于悬挂硅块，所述切割本体沿靠近或远离所述切割网线的方向滑动设置并且朝向所述切割网线设置，所述砂浆喷嘴相对所述切割本体固定，对所述切割网线喷设硅切割砂浆。

2.根据权利要求1所述的除砂浆杂质的硅块切割装置，其特征在于，所述除砂浆杂质的硅块切割装置还包括绕线轮，所述绕线轮转动连接于所述底座，所述切割网线缠绕于所述绕线轮。

3.根据权利要求1所述的除砂浆杂质的硅块切割装置，其特征在于，所述砂浆喷嘴的喷射方向朝向所述多根金属管道。

4.根据权利要求1所述的除砂浆杂质的硅块切割装置，其特征在于，所述多根金属管道等距排列。

5.根据权利要求1所述的除砂浆杂质的硅块切割装置，其特征在于，所述磁体为电磁铁或者钕铁硼磁棒。

6.根据权利要求1所述的除砂浆杂质的硅块切割装置，其特征在于，所述金属管道一端开口，另一端封闭。

7.一种除砂浆杂质的硅块切割方法，其特征在于，所述除砂浆杂质的硅块切割方法运用权利要求1～6所述的除砂浆杂质的硅块切割装置，所述除砂浆杂质的硅块切割方法包括步骤：

将硅块放置于切割本体上；

调节所述绕线轮预设转速；

调节所述砂浆喷嘴喷射预设流量的所述砂浆；

将所述磁体插入所述金属管道内；

调节所述切割本体靠近所述底座，利用所述切割网线切割所述硅块；

停止切割，调节所述切割本体远离所述底座。

8.根据权利要求7所述的除砂浆杂质的硅块切割方法，其特征在于，所述除砂浆杂质的硅块切割方法还包括：取出所述磁体，对所述多根金属管道表面进行清洗。

9.根据权利要求8所述的除砂浆杂质的硅块切割方法，其特征在于，所述预设转速为100r/min～5000r/min。

10.根据权利要求9所述的除砂浆杂质的硅块切割方法，其特征在于，所述预设流量为800ml/s～2000ml/s。