CN106182479A - 硅锭切割机的工作台、硅锭切割机及硅锭切割方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种硅锭切割机的工作台、硅锭切割机及硅锭切割方法，该工作台包括：并列设置的至少两个工位平台，用于承托硅锭；工位平台包括平台底座及设于平台底座上的硅锭承托台；工位转换装置，连接于至少两个工位平台，用于驱动至少两个工位平台运动以使得至少两个工位平台转换工位位置。本发明硅锭切割机的工作台中的至少两个工位平台通过工位转换装置而转换工位位置，能实现工位平台的自动且准确的转换，使得线切割装置能对装载于至少两个工位平台上的待切割的硅锭实现交替切割，保证多批硅锭可以有序进行切割作业，解决了现有技术中切割效率低下、工作台转换不便等问题。

Description

硅锭切割机的工作台、硅锭切割机及硅锭切割方法

技术领域

本发明涉及一种多线切割技术，特别是涉及一种硅锭切割机的工作台、硅锭切割机及硅锭切割方法。

背景技术

线切割技术是目前世界上比较先进的开方加工技术，它的原理是通过高速运动的金刚线对待加工工件(例如：硅锭、蓝宝石、或其他半导体硬脆材料)进行摩擦，切出方锭，从而达到切割目的。在对工件的切割过程中，金刚线通过导线轮的引导，在主线辊上形成一张线网，而待加工工件通过工作台的上升下降或者金刚线的上升下降实现工件的进给，在压力泵的作用下，装配在设备上的冷却水自动喷洒装置将冷却水喷洒至金刚线和工件的切削部位，由金刚线往复运动产生切削，以将半导体等硬脆材料一次同时切割为多块。线切割技术与传统的刀锯片、砂轮片及内圆切割相比具有效率高、产能高、精度高等优点。

但是，目前的硅锭截断设备仍然存在不足，例如目前的线切割设备一次只能对一个待切割物进行切割，若要加工多个工件只能反复执行多次，效率非常低下。另外，所需截断的待加工工件的数量多，待加工工件的储存及搬运及工作台的转换等是一大难题，存在效率低、安全隐患大等问题。

发明内容

有鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种硅锭切割机的工作台、硅锭切割机及硅锭切割方法，用于解决现有技术中切割效率低下、工作台转换不便等问题。

为实现上述目的及其他目的，本发明在一方面提供一种硅锭切割机的工作台，包括：

并列设置的至少两个工位平台，用于承托硅锭；所述工位平台包括：平台底座，设于所述平台底座上、用于承托硅锭的硅锭承托台；

工位转换装置，连接于至少两个所述工位平台，用于驱动至少两个所述工位平台运动以使得至少两个所述工位平台转换工位位置。

可选地，所述硅锭承托台设有用于定位硅锭的定位机构，所述定位机构包括固设于所述硅锭承托台上的支撑杆、水平连接于所述支撑杆的固定杆、以及固接于所述固定杆并用于抵压于硅锭顶部的抵压件。

可选地，所述工位转换装置包括分别设置于至少两个所述工位平台的相对两端的两个转动机构，所述转动机构包括：基座，位于所述工位平台的一端；所述基座上设有驱动齿轮和用于驱动所述驱动齿轮的驱动动力源；传动连接板，设有传动轴；所述传动轴的相对两端分别设有第一传动齿轮和第二传动齿轮，所述第一传动齿轮与所述驱动齿轮啮合；至少两个转动轴，分别与至少两个所述工位平台中的所述平台底座轴接；所述转动轴上设有与所述第二传动齿轮啮合的转动齿轮。

可选地，所述转动机构还包括：至少两个辅助传动轮，对应于至少两个所述转动轴；所述辅助传动轮位于所述转动轴与所述第二传动齿轮之间且与所述转动轴和所述第二传动齿轮相啮合。

可选地，所述转动机构还包括：角度传感器或位置传感器，用于检测至少两个所述工位平台的转动角度或位置变化量。

本发明硅锭切割机的工作台具有至少两个工位平台，至少两个工位平台可通过工位转换装置而转换工位位置，能实现工位平台的自动且准确的转换，使得线切割装置能对装载于至少两个工位平台上的待切割的硅锭实现交替切割，保证多批硅锭可以有序进行切割作业，解决了现有技术中切割效率低下、工作台转换不便等问题。

本发明在另一方面提供一种硅锭切割机，包括：

机座；

设于所述机座上的工作台；以及

设于所述机座上且可升降地设于所述工作台的上方的线切割装置，所述线切割装置包括与所述工位平台中的硅锭承托台对应的线切割单元，用于切割所述硅锭承托台上所承托的硅锭。

可选地，在所述硅锭承托台的上方对应所述硅锭头部或尾部的位置设置一个所述线切割单元；所述硅锭承托台还设有旋转机构，所述硅锭承托台在所述旋转机构的驱动下在水平面内转动，使得所述硅锭承托台所承托硅锭的头尾位置调换。

可选地，在所述硅锭承托台的上方对应所述硅锭头尾的位置分别设置一个所述线切割单元。

可选地，所述线切割单元包括切割辊架以及对称设置于所述切割辊架底部的至少两个切割辊，至少两个所述切割辊之间设有切割线；所述硅锭承托台上对应所述硅锭头尾的两侧分别开设有与所述切割线相对应的切割线槽。

本发明的硅锭切割机，一方面，该工作台包括并列设置的至少两个工位平台，多工位平台可承托更多的待切割的硅锭，通过线切割装置可以同时将多个待切割的硅锭的头部和/或尾部进行切除，切割速度快，还可以保证切割面的切割质量，切割完不用剪线，另一方面，该工作台中的至少两个所述工位平台通过工位转换装置而转换工位位置，能实现工位平台的自动且准确的转换，使得线切割装置能对装载于至少两个工位平台上的待切割的硅锭实现交替切割，保证多批硅锭可以有序进行切割作业，解决了现有技术中切割效率低下、工作台转换不便等问题。

本发明在再一方面提供一种基于上述的硅锭切割机的硅锭切割方法，包括：

在硅锭切割机中的至少两个工位平台中的硅锭承托台上装载待切割的硅锭；

将至少两个所述工作平台中的一个所述工作平台转换至切割工位区；

通过硅锭切割机中的线切割装置中的线切割单元对位于切割工位区的一个所述工作平台中的所述硅锭承托台上所承托的硅锭进行切割作业；以及

利用工位转换装置驱动至少两个所述工位平台运动以使得至少两个所述工位平台转换工位位置，将原先位于切割工位区的一个所述工作平台转换至待命工位区，将至少两个所述工位平台中的其他一个所述工作平台转换至切割工位区以进行切割作业。

本发明的硅锭切割方法，通过线切割装置可以一次同时将多个待切割的硅锭的头部和/或尾部进行切割作业，硅锭切割数量多，切割速度快，还可保证硅锭切割面的切割质量，特别地，包括至少两个工位平台，在切割过程中，通过工位转换装置转动至少两个工位平台以使得至少两个工位平台的转换工位位置，从而使得各个工位平台上所装载的待切割的硅锭能以轮询的方式进行切割作业，保证多批硅锭可以有序进行切割作业，大大提供了切割的时效，解决了现有技术中切割效率低下、工作台转换不便等问题。

附图说明

图1为本发明硅锭切割机在一实施方式中的立体图。

图2为本发明硅锭切割机在一实施方式中的左侧示意图。

图3为图2中工作台的放大示意图。

图4为图2中第一工位平台的放大示意图。

图5为本发明硅锭切割方法在一实施方式中的流程图。

图6为本发明硅锭切割方法在第一个实施例中的流程图。

图7为本发明硅锭切割方法在第二个实施例中的流程图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

需要说明的是，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

本发明提供一种硅锭切割机，包括：机座；设于所述机座上的工作台，所述工作台通过工位转换装置而转动设置有至少两个工位平台，每一个所述工位平台设有用于承托硅锭的硅锭承托台；设于所述机座上且可升降地设于所述工作台的上方的线切割装置，所述线切割装置包括与所述工位平台中的硅锭承托台对应的线切割单元，用于切割所述硅锭承托台上所承托的硅锭。

请参阅图1和图2，其中，图1为本发明硅锭切割机在一实施方式中的斜侧示意图，图2为本发明硅锭切割机在一实施方式中的左侧示意图。需说明的是，本发明硅锭切割机是用于对硅锭(多晶硅硅锭，也可以是单晶硅硅锭)的头部和/或尾部进行切割，但实际上，并不以硅锭为限，该待切割工件还可以是例如：多晶硅棒、蓝宝石硅棒等，应都属于本发明的保护范围。

如图1和图2所示，本发明的硅锭切割机，包括：机座10，设于机座10上的工作台20，以及设于机座10上的线切割装置30。

以下对上述部件进行详细说明。

工作台20，设于机座10上，通过一工位转换装置而转动设置有第一工位平台210与第二工位平台220。第一工位平台210与第二工位平台220结构相同，任一工位平台均包括平台底座，在平台底座上设置多个硅锭承托台，多个硅锭承托台之间相互间隔排列(不同的相邻两个硅锭承托台之间的间距不作限定，可以是等间距的也可以不等间距的)，硅锭承托台用于承托待切割的硅锭90。具体地，第一工位平台210包括平台底座211，在平台底座211上设置有多个硅锭承托台213，第二工位平台220包括平台底座222，在平台底座222上设置有多个硅锭承托台224。

线切割装置30，通过一机架120而设于机座10上且可通过一升降机构40而升降地设于工作台20的上方。线切割装置30包括通过升降机构40升降连接于机架120的线切割安装支架310以及安装于线切割安装支架310上、用于切割待切割的硅锭90的多个线切割单元320。特别地，在本实施例中：线切割装置30中的线切割单元320的数量与硅锭承托台213(224)的数量一致，特别地，线切割单元320位于硅锭承托台213(224)的上方且对应硅锭90的头部的位置。进一步地，线切割安装支架310为由横杆和竖杆搭建的框架结构，线切割装置30中的多个线切割单元320之间通过横杆而相互连接。升降机构40包括滑轨411和滑块413，具体地，机架120上的相对两侧分别竖向设置有滑轨411，线切割安装支架310的背面(即，线切割安装支架310中的横杆上)上设有滑块413，滑块413上开设有供滑块413滑设于滑轨411的滑槽。利用升降机构40，可以驱动滑块413在滑轨411上做升降运动，进而带动多个线切割单元320一同做升降运动，以完成对硅锭承托台213(224)上待切割的硅锭90的切割工作。结合图2所示，线切割单元320包括连接于线切割安装支架310的切割辊架321以及对称设置于切割辊架321底部的两个切割辊322，两个切割辊322之间设有切割线323。具体地，切割辊架321包括传动连接于升降机构40的水平框架5111以及对称设置于水平框架5111底部的两个竖直框架5112，两个切割辊322分别设于两个竖直框架5112上。更优选地，两个竖直框架5112分别设于水平框架5111的底部两侧，如此，两个竖直框架5112与水平框架5111拼接形成倒凹字型切割辊架。优选地，切割辊架321上还可设置相应的导向轮和张力轮等，用于实现切割线323的导向及张力调整。

参阅图3所示，图3为图2中工作台的放大示意图。结合图1和图3，第一工位平台210与第二工位平台220通过工位转换装置而转动以转换工位位置。所述工位转换装置包括分别设置于至少两个所述工位平台的相对两端的两个转动机构50。

转动机构50包括：基座510，传动连接板520，以及转动轴531、532。

基座510位于工作台20的一端且固定于机座10上，基座510上设有驱动齿轮511和用于驱动驱动齿轮511的驱动动力源。在一实施例中，所述驱动动力源可例如为驱动马达或伺服电机。

传动连接板520的中间区域设有传动轴521，传动轴521的相对两端分别设有第一传动齿轮523和第二传动齿轮525，第一传动齿轮523与基座510上的驱动齿轮511啮合。

至少两个转动轴，任一个转动轴的两端分别轴接于所述传动连接板520和对应的一个工位平台中的平台底座。具体地：第一转动轴531的一端轴接于传动连接板520的一端，第一转动轴531的另一端轴接于第一工位平台210中的平台底座211的端部，第一转动轴531上设有与传动连接板520上的第二传动齿轮525啮合的第一转动齿轮533。第二转动轴532的一端轴接于传动连接板520的另一端，第二转动轴532的另一端轴接于第二工位平台220中的平台底座222的端部，第二转动轴532上设有与传动连接板520上的第二传动齿轮525啮合的第二转动齿轮534。优选地，第一转动轴531与传动轴521的距离与第二转动轴532与传动轴521的距离相同。进一步地，为使得第一工位平台210与第二工位平台220更为稳定地转换工位位置，转动机构50还提供了两个辅助传动轮，其中，第一辅助传动轮535位于第一转动轴531与第二传动齿轮525之间且分别与第一转动轴531和第二传动齿轮525相啮合，第二辅助传动轮536位于第二转动轴532与第二传动齿轮525之间且分别与第二转动轴532和第二传动齿轮525相啮合。

在实际应用中，转动机构50中的驱动动力源驱动驱动齿轮511转动，由驱动齿轮511带动传动轴521第一端的第一传动齿轮523转动，这样，传动轴521第二端的第二传动齿轮525因应第一传动齿轮523而同步转动，第一传动齿轮523分别通过第一辅助传动轮535和第二辅助传动轮536而带动第一转动轴531和第二转动轴532转动，由此，顺势带动第一工位平台210和第二工位平台220以传动轴521作为转动中心作顺时针或逆时针转动，改变位置，实现工位位置的转换。更具体地，在本实施例中，工作台20包括两个工作平台(第一工位平台210与第二工位平台220)，因此，转动机构50的转轴112转动180°，传动连接板113带动第一工位平台210与第二工位平台220也转动180°，就可以完成第一工位平台210与第二工位平台220的位置的互换，实现对装载于第一工位平台210上的待切割的硅锭90以及第二工位平台220上的待切割的硅锭90进行交替切割的作用。

当然，在本实施例中，为使得第一工位平台210和第二工位平台220转动角度的精确性，转动机构50还可包括角度传感器或位置传感器(未在图式中予以显示)，用于检测第一工位平台210和第二工位平台220的转动角度或位置变化量。例如，角度传感器或位置传感器实时检测第一工位平台210和第二工位平台220的转动角度或位置变化量，一旦检测到第一工位平台210和第二工位平台220的转动角度或位置变化量达到预设值(以转动角度为例，预设值可设定为180°)时，即通知驱动动力源停止工作。

请继续参阅图4，其为图2中第一工位平台210中的硅锭承托台213以及旋转机构的放大示意图。结合图1至图4，每个硅锭承托台213(224)具有供承托1～4个硅锭的承托空间(在图4中，所示的硅锭承托台213(224)上承托有2个硅锭90)。另外，硅锭承托台213(224)上设有用于固定待切割的硅锭90的定位机构，所述定位机构包括固设于硅锭承托台213(224)上的支撑杆331、水平连接于支撑杆331的固定杆333、以及固接于固定杆333并位于待切割的硅锭90上方的抵压件335，抵压件335优选为弹性压块，所述弹性压块的底部抵压于待切割的硅锭90的顶部。所述定位机构可以对待切割的硅锭90进行定位，保证在切割的过程中，待切割的硅锭90的位置不会发生移动，确保切割的精度。另外，优选地，在本实施例中，因需要对硅锭90的头部和尾部都进行切割，因此，硅锭承托台213(224)上对应待切割的硅锭90头尾的两侧分别开设有切割线槽310，切割线槽310具有一定的深度且槽口的宽度要大于切割线323的线径，如此，切割线323在完全切割掉硅锭90的头尾之后可落入切割线槽310内，在实现硅锭90头尾的切断的同时，可起到保护切割线323的作用，避免切割线323与硅锭承托台213(224)产生摩擦而损伤。

如前所述，线切割单元320是位于硅锭承托台213(224)的上方且对应硅锭90的头部的位置，因此，线切割单元320可直接切割硅锭90的头部，因此，为使得线切割单元320还能对硅锭承托台213(224)上的硅锭90进行切尾处理，硅锭承托台213(224)上还设有旋转机构，硅锭承托台213(224)在所述旋转机构的驱动下可以在水平面内转动180°，使得硅锭承托台213(224)上的待切割的硅锭90的头尾位置调换。进一步地，所述旋转机构包括旋转轴610、承托于硅锭承托台213(224)底部的支撑盘620、设于旋转轴610与支撑盘620之间的轴承组件630、以及用于对支撑盘620进行限位的限位片640。在实际应用中，旋转轴610旋转带动支撑盘620转动，由支撑盘620驱动驱动硅锭承托台213(224)在水平面内转动180°，使得硅锭承托台213(224)上的待切割的硅锭90的头尾位置调换，并可再通过拨动限位片640来对支撑盘620进行限位，使得支撑盘620无法再转动。

由上，本发明的硅锭切割机，工作台20中包括通过一工位转换装置而转动设置有第一工位平台210与第二工位平台220，线切割装置30中包括与第一工位平台210和第二工位平台220中的硅锭承托台213(224)数量相同的线切割单元320，每一个线切割单元320中的切割线323对应于第一工位平台210中硅锭承托台213前端的切割线槽310(假定第一工位平台210是位于切割工位区，而第二工位平台220位于待命工位区)。假设，待切割的硅锭90是要执行头尾切割作业，那么在对待切割的硅锭90进行头尾切除时，在第一个实施方式中：通过升降机构40同步下降多个线切割单元320，将位于线切割单元320下方的第一工位平台210上的待切割的硅锭90的头部切除，再将多个线切割单元320同步上升以复位；利用工位转换装置转动第一工位平台210与第二工位平台220，将第一工位平台210与第二工位平台220的位置进行转换(第一工位平台210由位于切割工位区转换为位于待命工位区，而第二工位平台220由位于待命工位区转换为位于切割工位区)，同时，利用旋转机构60将第一工位平台210上的硅锭承托台213及其上的待切割的硅锭90旋转180°，使得第一工位平台210上的待切割的硅锭90头尾位置调换；通过升降机构40同步下降多个线切割单元320，将位于线切割单元320下方的第二工位平台220上的待切割的硅锭90的头部切除，再将多个线切割单元320同步上升以复位；通过工位转换装置转动第一工位平台210与第二工位平台220，将第二工位平台220与第一工位平台210的位置进行转换(第一工位平台210由位于待命工位区转换为位于切割工位区，而第二工位平台220由位于切割工位区转换为位于待命工位区)，同时，利用旋转机构60将第二工位平台220上的硅锭承托台224及其上的待切割的硅锭90旋转180°，使得第二工位平台220上的待切割的硅锭90头尾位置调换；利用升降机构40同步下降多个线切割单元320，将位于线切割单元320下方的第一工位平台210上的待切割的硅锭90的尾部切除，再将多个线切割单元320同步上升以复位；利用工位转换装置转动第一工位平台210与第二工位平台220，将第一工位平台210与第二工位平台220的位置进行转换(第一工位平台210由位于切割工位区转换为位于待命工位区，而第二工位平台220由位于待命工位区转换为位于切割工位区)，卸载第一工位平台210上完成首尾切割的硅锭90并装载新一批的待切割的硅锭90，同时，利用升降机构40同步下降多个线切割单元320，将位于线切割单元320下方的第二工位平台220上的待切割的硅锭90的尾部切除，再将多个线切割单元320同步上升以复位；利用工位转换装置转动第一工位平台210与第二工位平台220，将第二工位平台220与第一工位平台210的位置进行转换(第一工位平台210由位于待命工位区转换为位于切割工位区，而第二工位平台220由位于切割工位区转换为位于待命工位区)，卸载第二工位平台220上完成首尾切割的硅锭90并更换新一批的待切割的硅锭90，同时，利用线切割单元320对位于线切割单元320下方的第一工位平台210承托的新的硅锭90进行切割作业。而在在第二个实施方式中：通过升降机构40同步下降多个线切割单元320，将位于线切割单元320下方的第一工位平台210上的待切割的硅锭90的头部切除，再将多个线切割单元320同步上升以复位；利用旋转机构60将第一工位平台210上的硅锭承托台213及其上的待切割的硅锭90旋转180°，使得第一工位平台210上的待切割的硅锭90头尾位置调换；利用升降机构40同步下降多个线切割单元320，将位于线切割单元320下方的第一工位平台210上的待切割的硅锭90的尾部切除，再将多个线切割单元320同步上升以复位；利用工位转换装置转动第一工位平台210与第二工位平台220，将第一工位平台210与第二工位平台220的位置进行转换(第一工位平台210由位于切割工位区转换为位于待命工位区，而第二工位平台220由位于待命工位区转换为位于切割工位区)；通过升降机构40同步下降多个线切割单元320，将位于线切割单元320下方的第二工位平台220上的待切割的硅锭90的头部切除，再将多个线切割单元320同步上升以复位；利用旋转机构60将第二工位平台220上的硅锭承托台224及其上的待切割的硅锭90旋转180°，使得第二工位平台220上的待切割的硅锭90头尾位置调换；利用升降机构40同步下降多个线切割单元320，将位于线切割单元320下方的第二工位平台220上的待切割的硅锭90的尾部切除，再将多个线切割单元320同步上升以复位(需说明的是，在第二工位平台220上的硅锭90进行头尾切割的过程中，对于位于待命工位区的第一工位平台210而言，卸载第一工位平台210上完成首尾切割的硅锭90并装载新一批的待切割的硅锭90)；通过工位转换装置转动第一工位平台210与第二工位平台220，将第二工位平台220与第一工位平台210的位置进行转换(第一工位平台210由位于待命工位区转换为位于切割工位区，而第二工位平台220由位于切割工位区转换为位于待命工位区)，进行下一循环的切割作业。

需补充说明的是：上述所描述的硅锭切割机仅为一优选实施例，但并不以此为限，本发明硅锭切割机仍可作其他变动。例如：在另一实施例中，线切割装置30中的线切割单元320的数量与硅锭承托台213(224)的数量一致，且，线切割单元320位于硅锭承托台213(224)的上方且对应硅锭90的尾部的位置。为使得线切割单元320还能对硅锭承托台213(224)上的硅锭90进行切尾处理，硅锭承托台213(224)上还设有旋转机构，硅锭承托台213(224)在所述旋转机构的驱动下可以在水平面内转动180°，使得硅锭承托台213(224)上的待切割的硅锭90的头尾位置调换。由此可见，在该另一实施例中，在线切割单元切割硅锭的应用中，是先切割硅锭承托台213(224)的上待切割的硅锭90的尾部，再切割待切割的硅锭90的头部。而在再一实施例中，线切割装置30中的线切割单元320的数量是硅锭承托台213(224)的数量的两倍，即，针对每一个硅锭承托台213(224)，均配置了两个线切割单元320，两个线切割单元320位于硅锭承托台213(224)的上方且分别对应硅锭90的头部的位置和尾部的位置。如此，在该再一实施例中，一方面，无需为硅锭承托台213(224)配置旋转机构60，简化了设计复杂度；另一方面，在线切割单元切割硅锭的应用中，仅需执行下降多个线切割单元并切割的一次作业即可完成对硅锭90的头部和尾部同时进行切除，明显地提升切割效率的效果。

本发明的硅锭切割机及其工作台，一方面，该工作台包括并列设置的至少两个工位平台，多工位平台可承托更多的待切割的硅锭，通过线切割装置可以同时将多个待切割的硅锭的头部和/或尾部进行切除，切割速度快，还可以保证切割面的切割质量，切割完不用剪线，另一方面，该工作台中的至少两个所述工位平台通过工位转换装置而转换工位位置，能实现工位平台的自动且准确的转换，使得线切割装置能对装载于至少两个工位平台上的待切割的硅锭实现交替切割，保证多批硅锭可以有序进行切割作业，解决了现有技术中切割效率低下、工作台转换不便等问题。

请参阅图5，图5为本发明硅锭切割方法在一实施方式中的流程图。如图5所示，所述硅锭切割方法包括：

步骤S11：提供硅锭切割机，在硅锭切割机中的至少两个工位平台上装载待切割的硅锭，将至少两个所述工作平台中的一个所述工作平台转换至切割工位区。

在本实施方式中，该硅锭切割机具有工作台以及位于工作台上方的线切割装置。所述工作台包括第一工位平台与第二工位平台，所述第一工位平台与所述第二工位平台上均设有用于承托待切割的硅锭的多个硅锭承托台，所述第一工位平台与所述第二工位平台通过工位转换装置可进行转动以转换工位位置，具体地，将通过工位转换装置可将所述第一工位平台或所述第二工位平台在切割工位区与待命工位区之间进行切换。每个所述硅锭承托台上可承托有1～3个待切割的硅锭，所述硅锭承托台上设有用于固定待切割的硅锭的定位机构，可以对待切割的硅锭进行定位，保证在切割的过程中，待切割的硅锭的位置不会发生移动，确保切割的精度。线切割装置包括有多个线切割单元，对应于所述第一工位平台中的硅锭承托台或所述第二工位平台中的硅锭承托台，所述线切割单元包括切割辊和缠绕于切割辊的切割线。

步骤S13：通过硅锭切割机中的线切割装置中的线切割单元对位于切割工位区的一个所述工作平台中的所述硅锭承托台上所承托的硅锭进行切割作业。

在本实施方式中，通过线切割装置的线切割单元对待切割的硅锭的进行头尾部切割。

步骤S15：利用工位转换装置驱动至少两个所述工位平台运动以使得至少两个所述工位平台转换工位位置，将原先位于切割工位区的一个所述工作平台转换至待命工位区，将至少两个所述工位平台中的其他一个所述工作平台转换至切割工位区以进行切割。

在本实施方式中，所述硅锭切割机提供的工作台包括第一工位平台与第二工位平台，第一工位平台和第二工位平台通过工位转换装置而在切割工位区和待命工位区之间进行转换。

参阅图6，图6为本发明硅锭切割方法在第一个实施例中的流程图。在该第一个实施例中，与该硅锭切割方法对应的是上述第一实施例中的硅锭切割机，主要的是，在所述硅锭承托台的上方对应所述硅锭头部的位置设置一个线切割单元，所述硅锭承托台设有旋转机构，所述硅锭承托台在所述旋转机构的驱动下在水平面内转动180°，使得待切割的硅锭的头尾部的位置调换。

结合图1和如图6，本发明硅锭切割方法在第一个实施例中的流程包括：

步骤S201：将待切割的硅锭装载于第一工位平台与第二工位平台的各个硅锭承托台上。在这里，将待切割的硅锭装载于硅锭承托台上还包括利用定位机构固定待切割的硅锭，即，将定位机构中的抵压件抵压于待切割的硅锭的顶部。在步骤S201之后，我们假定：第一工位平台是位于切割工位区且位于线切割装置中线切割单元的正下方，第二工位平台是位于待命工位区。

步骤S203：通过升降机构同步下降线切割装置中的多个线切割单元，将第一工位平台上的待切割的硅锭的头部切除，再通过升降机构将多个线切割单元同步上升以复位。

步骤S205：通过工位转换装置转动第一工位平台与第二工位平台，将第一工位平台与第二工位平台的位置进行交换。

在步骤S205中，通过工位转换装置转动第一工位平台与第二工位平台，将第一工位平台与第二工位平台的位置进行交换，具体地，在工位转换装置中，转动机构中的驱动动力源驱动驱动齿轮转动，由驱动齿轮带动传动轴第一端的第一传动齿轮转动，这样，传动轴第二端的第二传动齿轮因应第一传动齿轮而同步转动，第一传动齿轮分别通过第一辅助传动轮和第二辅助传动轮而带动第一转动轴和第二转动轴转动，由此，顺势带动第一工位平台和第二工位平台以传动轴作为转动中心作顺时针或逆时针转动，改变位置，实现工位位置的转换，将第一工位平台由切割工位区转换至待命工位区，将第二工位平台由待命工位区转换为切割工位区。

步骤S207：通过升降机构同步下降线切割装置中的多个线切割单元，将第二工位平台上的待切割的硅锭的头部切除，再通过升降机构将多个线切割单元同步上升以复位。

需说明的是，在执行步骤S205及步骤S207的过程中，实际上还包括：利用旋转机构将第一工作平台上的各个硅锭承托台在水平面内旋转180°，以使得第一工作平台上的各个硅锭承托台上所承托的硅锭的头尾位置进行调换。这一硅锭头尾位置调换的步骤S205中执行，也可以在步骤S207中执行，并不作限定。

步骤S209：通过工位转换装置转动第一工位平台与第二工位平台，将第一工位平台与第二工位平台的位置进行交换。

在步骤S209中，通过工位转换装置转动第一工位平台与第二工位平台，将第一工位平台与第二工位平台的位置进行交换，具体地，在工位转换装置中，转动机构中的驱动动力源驱动驱动齿轮转动，由驱动齿轮带动传动轴第一端的第一传动齿轮转动，这样，传动轴第二端的第二传动齿轮因应第一传动齿轮而同步转动，第一传动齿轮分别通过第一辅助传动轮和第二辅助传动轮而带动第一转动轴和第二转动轴转动，由此，顺势带动第一工位平台和第二工位平台以传动轴作为转动中心作顺时针或逆时针转动，改变位置，实现工位位置的转换，将第一工位平台由待命工位区转换至切割工位区，将第二工位平台由切割工位区转换为待命工位区。

步骤S211：通过升降机构同步下降线切割装置中的多个线切割单元，将第一工位平台上的待切割的硅锭的尾部切除，再通过升降机构将多个线切割单元同步上升以复位。

需说明的是，在执行步骤S209及步骤S211的过程中，实际上还包括：利用旋转机构将第二工作平台上的各个硅锭承托台在水平面内旋转180°，以使得第二工作平台上的各个硅锭承托台上所承托的硅锭的头尾位置进行调换。这一硅锭头尾位置调换的步骤S209中执行，也可以在步骤S211中执行，并不作限定。

步骤S213：通过工位转换装置转动第一工位平台与第二工位平台，将第一工位平台与第二工位平台的位置进行交换。

在步骤S213中，通过工位转换装置转动第一工位平台与第二工位平台，将第一工位平台与第二工位平台的位置进行交换，具体地，在工位转换装置中，转动机构中的驱动动力源驱动驱动齿轮转动，由驱动齿轮带动传动轴第一端的第一传动齿轮转动，这样，传动轴第二端的第二传动齿轮因应第一传动齿轮而同步转动，第一传动齿轮分别通过第一辅助传动轮和第二辅助传动轮而带动第一转动轴和第二转动轴转动，由此，顺势带动第一工位平台和第二工位平台以传动轴作为转动中心作顺时针或逆时针转动，改变位置，实现工位位置的转换，将第一工位平台由切割工位区转换至待命工位区，将第二工位平台由待命工位区转换为切割工位区。

步骤S215：通过升降机构同步下降多个线切割单元，将第二工位平台上的待切割的硅锭的尾部切除，再通过升降机构将多个线切割单元同步上升以复位；卸载第一工位平台上完成头尾切割的硅锭并装载新一批的待切割的硅锭。

步骤S217：通过工位转换装置转动第一工位平台与第二工位平台，将第一工位平台与第二工位平台的位置进行交换。

在步骤S217中，通过工位转换装置转动第一工位平台与第二工位平台，将第一工位平台与第二工位平台的位置进行交换，具体地，在工位转换装置中，转动机构中的驱动动力源驱动驱动齿轮转动，由驱动齿轮带动传动轴第一端的第一传动齿轮转动，这样，传动轴第二端的第二传动齿轮因应第一传动齿轮而同步转动，第一传动齿轮分别通过第一辅助传动轮和第二辅助传动轮而带动第一转动轴和第二转动轴转动，由此，顺势带动第一工位平台和第二工位平台以传动轴作为转动中心作顺时针或逆时针转动，改变位置，实现工位位置的转换，将第一工位平台由待命工位区转换至切割工位区，将第二工位平台由切割工位区转换为待命工位区。

在步骤S217之后，卸载第二工位平台上完成头尾切割的硅锭并装载新一批的待切割的硅锭，而第一工位平台上重新装载的待切割的硅锭即可开始新一轮的切割作业。

另外，在前述中，我们提到，在本发明硅锭切割机在另一实施例中，线切割装置中的线切割单元的数量与硅锭承托台的数量一致，且，线切割单元位于硅锭承托台的上方且对应硅锭的尾部的位置。因此，针对该另一实施例中硅锭切割机的硅锭切割方法的步骤流程与图6中的步骤流程基本一致，其区别仅在于在切割过程中，是先切割硅锭承托台的上待切割的硅锭的尾部，再切割待切割的硅锭的头部。

参阅图7，图7为本发明硅锭切割方法在第二个实施例中的流程图。在该再一实施例中，线切割装置中的线切割单元的数量是硅锭承托台的数量的两倍，即，针对每一个硅锭承托台，线切割装置均对应配置了两个线切割单元，两个线切割单元位于这一个硅锭承托台的上方且分别对应硅锭的头部的位置和尾部的位置。另外，相比于第一个实施例中的硅锭承托台的下方配置有旋转机构，在第二个实施例中，无需为硅锭承托台配置旋转机构。

如图7所示，本发明硅锭切割方法在第二个实施例中的流程包括：

步骤S301：将待切割的硅锭装载于第一工位平台与第二工位平台的各个硅锭承托台上。在这里，将待切割的硅锭装载于硅锭承托台上还包括利用定位机构固定待切割的硅锭，即，将定位机构中的抵压件抵压于待切割的硅锭的顶部。在步骤S201之后，我们假定：第一工位平台是位于切割工位区且位于线切割装置中线切割单元的正下方，第二工位平台是位于待命工位区。

步骤S303：通过升降机构同步下降多个线切割单元，将第一工位平台上的待切割的硅锭的头尾部同时切除，再通过升降机构将多个线切割单元同步上升以复位。

步骤S305：通过工位转换装置转动第一工位平台与第二工位平台，将第一工位平台与第二工位平台的位置进行交换。

在步骤S305中，将第一工位平台与第二工位平台的位置进行交换具体指的是将第一工位平台由切割工位区转换至待命工位区，将第二工位平台由待命工位区转换为切割工位区。

步骤S307：通过升降机构同步下降多个线切割单元，将第二工位平台上的待切割的硅锭的头尾部同时切除，再通过升降机构将多个线切割单元同步上升以复位；卸载第一工位平台上完成头尾切割的硅锭并更换新一批的待切割的硅锭。

步骤S309，通过工位转换装置转动第一工位平台与第二工位平台，将第一工位平台与第二工位平台的位置进行交换。

在步骤S309中，将第一工位平台与第二工位平台的位置进行交换具体指的是将第一工位平台由待命工位区转换至切割工位区，将第二工位平台由切割工位区转换为待命工位区。

在步骤S309之后，卸载第二工位平台上完成头尾切割的硅锭并装载新一批的待切割的硅锭，而第一工位平台上重新装载的待切割的硅锭即可开始新一轮的切割作业。

本发明的硅锭切割方法，通过线切割装置可以一次同时将多个待切割的硅锭的头部和/或尾部进行切割作业，硅锭切割数量多，切割速度快，还可保证硅锭切割面的切割质量，特别地，包括至少两个工位平台，在切割过程中，通过工位转换装置转动至少两个工位平台以使得至少两个工位平台的转换工位位置，从而使得各个工位平台上所装载的待切割的硅锭能以轮询的方式进行切割作业，保证多批硅锭可以有序进行切割作业，大大提供了切割的时效，解决了现有技术中切割效率低下、工作台转换不便等问题。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种硅锭切割机的工作台，其特征在于，包括：

并列设置的至少两个工位平台，用于承托硅锭；所述工位平台包括：平台底座，设于所述平台底座上、用于承托硅锭的硅锭承托台；

工位转换装置，连接于至少两个所述工位平台，用于驱动至少两个所述工位平台运动以使得至少两个所述工位平台转换工位位置。

2.根据权利要求1所述的硅锭切割机的工作台，其特征在于，所述硅锭承托台设有用于定位硅锭的定位机构，所述定位机构包括固设于所述硅锭承托台上的支撑杆、水平连接于所述支撑杆的固定杆、以及固接于所述固定杆并用于抵压于硅锭顶部的抵压件。

3.根据权利要求1所述的硅锭切割机的工作台，其特征在于，所述工位转换装置包括分别设置于至少两个所述工位平台的相对两端的两个转动机构，所述转动机构包括：

基座，位于所述工位平台的一端；所述基座上设有驱动齿轮和用于驱动所述驱动齿轮的驱动动力源；

传动连接板，设有传动轴；所述传动轴的相对两端分别设有第一传动齿轮和第二传动齿轮，所述第一传动齿轮与所述驱动齿轮啮合；以及

至少两个转动轴，分别与至少两个所述工位平台中的所述平台底座轴接；所述转动轴上设有与所述第二传动齿轮啮合的转动齿轮。

4.根据权利要求3所述的硅锭切割机的工作台，其特征在于，所述转动机构还包括：至少两个辅助传动轮，对应于至少两个所述转动轴；所述辅助传动轮位于所述转动轴与所述第二传动齿轮之间且与所述转动轴和所述第二传动齿轮相啮合。

5.根据权利要求3或4所述的硅锭切割机的工作台，其特征在于，所述转动机构还包括：角度传感器或位置传感器，用于检测至少两个所述工位平台的转动角度或位置变化量。

6.一种硅锭切割机，其特征在于，包括：

机座；

设于所述机座上、如权利要求1至5中任一项所述的工作台；以及

设于所述机座上且可升降地设于所述工作台的上方的线切割装置，所述线切割装置包括与所述工位平台中的硅锭承托台对应的线切割单元，用于切割所述硅锭承托台上所承托的硅锭。

7.根据权利要求6所述的硅锭切割机，其特征在于：

在所述硅锭承托台的上方对应所述硅锭头部或尾部的位置设置一个所述线切割单元；以及

所述硅锭承托台还设有旋转机构，所述硅锭承托台在所述旋转机构的驱动下在水平面内转动，使得所述硅锭承托台所承托硅锭的头尾位置调换。

8.根据权利要求6所述的硅锭切割机，其特征在于，在所述硅锭承托台的上方对应所述硅锭头尾的位置分别设置一个所述线切割单元。

9.根据权利要求7或8所述的硅锭切割机，其特征在于，

所述线切割单元包括切割辊架以及对称设置于所述切割辊架底部的至少两个切割辊，至少两个所述切割辊之间设有切割线；

所述硅锭承托台上对应所述硅锭头尾的两侧分别开设有与所述切割线相对应的切割线槽。

10.一种基于如权利要求6至9中任一项所述的硅锭切割机的硅锭切割方法，其特征在于，包括：

在硅锭切割机中的至少两个工位平台中的硅锭承托台上装载待切割的硅锭；

将至少两个所述工作平台中的一个所述工作平台转换至切割工位区；

通过硅锭切割机中的线切割装置中的线切割单元对位于切割工位区的一个所述工作平台中的所述硅锭承托台上所承托的硅锭进行切割作业；以及

利用工位转换装置驱动至少两个所述工位平台运动以使得至少两个所述工位平台转换工位位置，将原先位于切割工位区的一个所述工作平台转换至待命工位区，将至少两个所述工位平台中的其他一个所述工作平台转换至切割工位区以进行切割作业。