CN106426585A - 硅片多线切割机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种硅片多线切割机。其包括：机架；导轮组件，固定于机架上，导轮组件包括成对设置的若干组导轮；晶托组件，位于至少一对导轮的中间外侧；线网，环绕在成对设置的若干组导轮上；以及减振装置，位于导轮之间，减振装置包括辊筒结构和用以支撑辊筒结构的支撑结构，辊筒结构与线网相抵接，支撑结构与机架固定连接；其中，晶托组件和减振装置分别安装在线网的两侧。上述硅片多线切割机，一方面，缩短了线网的支点距离，使得线网的振幅变小，从而降低线网从导轮槽中跳出的几率，解决因跳线造成断线的问题；另一方面，线网的线弓相应变小，能够提高线网的切割效率，从而提高了生产效率，减小了硅片出刀口崩边的几率，提高产品的良率。

Description

硅片多线切割机
技术领域
本发明涉及硅片加工领域，特别是涉及一种硅片多线切割机。
背景技术
目前，太阳能领域的硅片切割工艺中，太阳能级电池硅片是通过多线切割机将硅块或硅棒切割而成，根据当前产业的发展趋势，金刚线多线切割技术将成为未来多线切割的主流。然而，传统的游离态硅片多线切割机100’装载量大、轴距宽，如图1所示。在此类设备上直接使用金刚线切割时，若金刚线高速切割，则钢线的振动频率大、振幅大，容易造成金刚线从导轮槽中跳出，引起金刚线之间互相摩擦，从而造成断线；而当工件的进给速度一定时，线弓较大，不仅影响金刚线切割效率，从而降低生产效率，还会导致硅片出刀口崩边，造成产品的品质不良。因此，传统的宽轴距的硅片多线切割机不利于应用金刚线多线切割。
发明内容
基于此，有必要针对传统的宽轴距的硅片多线切割机不利于应用金刚线的问题，提供一种有利于应用金刚线的硅片多线切割机。
一种硅片多线切割机，包括：
机架；
导轮组件，固定于所述机架上，所述导轮组件包括成对设置的若干组导轮；
晶托组件，位于至少一对所述导轮的中间外侧；
线网，环绕在成对设置的若干组所述导轮上；
以及减振装置，位于所述导轮之间，所述减振装置包括辊筒结构和用以支撑所述辊筒结构的支撑结构，所述辊筒结构与所述线网相抵接，所述支撑结构与所述机架固定连接；
其中，所述晶托组件和所述减振装置分别安装在所述线网的两侧。
上述硅片多线切割机中，由于减振装置位于导轮之间，且减振装置的滚筒结构与线网相抵接，因此，一方面，缩短了线网的支点距离，使得线网的振幅变小，从而降低线网从导轮槽中跳出的几率，解决因跳线造成断线的问题；另一方面，线网的线弓相应变小，能够提高线网的切割效率，从而提高了生产效率，减小了硅片出刀口崩边的几率，提高产品的良率。上述整体使得本发明的硅片多线切割机有利于应用金刚线多线切割。
在其中一个实施例中，所述减振装置的个数为两个，所述两个减振装置的辊筒结构在垂直于所述导轮轴向的方向上间隔设置。
在其中一个实施例中，所述硅片多线切割机还包括用以连接所述减振装置和所述机架的固定座，所述固定座固定在所述机架内侧，且所述固定座包括用以固定所述减振装置的定位台阶，所述支撑结构的端部卡合在所述定位台阶上。
在其中一个实施例中，所述减振装置还包括卡合在所述定位台阶上的定位垫片，所述定位垫片位于所述定位台阶和所述支撑结构的端部之间。
在其中一个实施例中，所述硅片多线切割机还包括用于定位所述固定座的底板组件，所述底板组件上具有用于卡合所述固定座的通孔，且所述底板组件固定在所述机架内侧。
在其中一个实施例中，所述硅片多线切割机还包括喷嘴组件，所述喷嘴组件包括：
导流件，用于将冷却液引流至所述线网处，所述导流件包括储液槽和位于所述储液槽一侧的导流板，所述导流板与待冷却的所述线网相对；
引流板，位于所述储液槽的上方，且所述引流板的末端与所述储液槽的底部相对；
挂架，位于所述导流件的两端，所述挂架的一端向内凹陷形成卡槽，且具有用于固定所述导流件的卡销；
进液喷嘴，位于所述引流板的上方，且与所述引流板固定连接，所述进液喷嘴的两端固定于所述挂架的卡槽处；
支架，位于所述挂架的一侧，且与所述挂架固定连接；
以及四氟板，位于所述支架与所述机架之间，且用以连接所述支架和所述机架。
在其中一个实施例中，所述硅片多线切割机还包括用以连接所述导轮组件和所述机架的轴承箱组件，所述轴承箱组件与所述导轮组件之间采用锥形轴瓦连接，且所述轴承箱组件为滚珠轴承组件。
在其中一个实施例中，所述晶托组件包括卡合的晶托以及工件板。
在其中一个实施例中，所述导轮的规格小于传统导轮的规格。
在其中一个实施例中，所述线网为金刚线网。
附图说明
图1为传统的硅片多线切割机的立体示意图；
图2为一实施方式的硅片多线切割机的立体示意图；
图3为一实施方式的硅片多线切割机的正视图；
图4为一实施方式的硅片多线切割机的俯视图；
图5为沿图4中A-A’面的剖视图；
图6为一实施方式的硅片多线切割机的爆炸示意图；
图7为一实施方式的轴承箱组件的正视图；
图8为沿图9中C-C’面的剖视图；
图9为传统的轴承箱组件的正视图；
图10为沿图7中B-B’面的剖视图；
图11为一实施方式的减振装置的立体示意图；
图12为一实施方式的喷嘴组件的爆炸示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
请参见图2～图6，一实施方式的硅片多线切割机100包括机架110、导轮组件120、轴承箱组件130、晶托组件140、线网150、减振装置160、固定座170、底板组件180以及喷嘴组件190。其中，晶托组件140和减振装置160分别安装在线网150的两侧。
其中，机架110用于支撑其他元件，且上述机架110包括机架前臂112和机架后壁114，上述各个元件均安装在机架110的内侧，即机架前臂112和机架后壁114之间。
导轮组件120固定于机架110上。本实施方式的导轮组件120包括两个相对设置的导轮。且本实施方式中两个导轮的规格相同，且均小于传统导轮的规格。具体的，本实施方式中每个导轮的外径为270mm，每个导轮的重量为135kg，而传统导轮的外径为350mm，重量为270kg。由于本实施方式中导轮的规格小于传统导轮的规格，能够降低本实施方式中导轮的转动惯量，使其能够适应高速正反转运动。当然，本发明的硅片多线切割机100中所使用的导轮的规格不限于此，亦可为其他规格的导轮。
轴承箱组件130用以连接导轮组件120和机架110。本实施方式的轴承箱组件130包括连接于机架前臂112上的活动轴承箱132和连接于机架后壁114上的固定轴承箱134，如图6所示。
请一并参见图7和图8，本实施方式的轴承箱组件130与导轮组件120之间采用锥形轴瓦连接，且轴承箱组件130为滚珠轴承组件，如图8中虚线圆圈处所示。
请参见图9和图10，传统的轴承箱组件与导轮组件之间采用球形轴瓦连接，且轴承箱组件为滚柱轴承组件，如图10中虚线圆圈处所示。
与传统的轴承箱组件相比，本实施方式的轴承箱组件130与导轮组件120之间的摩擦力更小，更能够适应高速运动。
晶托组件140用以承载待切割的晶棒。请参见图3，晶托组件140位于两个导轮的中间外侧。晶托组件140包括卡合的晶托142以及工件板144。可以通过调整工件板144的厚度来调整晶托组件140的高度。
请参见图5，线网150环绕在两个导轮上。本实施方式的线网150为金刚线网。金刚线网能够直接起到切割晶棒的作用。
请参见图2和图5，本实施方式的减振装置160的个数为两个，对称分布于相邻两个导轮之间。请一并参阅图11，减振装置160包括辊筒结构162和用以支撑辊筒结构162的支撑结构164。辊筒结构162与线网150相抵接，支撑结构164与机架110固定连接。本实施方式中两个减振装置160的辊筒结构162在垂直于导轮轴向的方向上间隔设置。此外，辊筒结构162与导轮具有相同的槽型，能够使得线网150在辊筒结构162中更好的定位。
当线网150通过放线室(未图示)到左侧导轮、左侧减振装置160、右侧减振装置160和右侧导轮，之后进入收线室(未图示)，此时线网150布置完成。布好线网150初始，未安装减振装置160的硅片多线切割机中，线网150位于图5中虚线所示的位置，此时，线网150的支点距离为b。而在本实施方式的硅片多线切割机100中，由于在两个导轮之间安装有呈对称分布的两个减振装置160，且减振装置160的顶端所在的平面稍高于两个导轮的顶端所在的平面，此时，线网150的支点距离缩小为a。
这样设置之后，在本实施方式的硅片多线切割机100的切割过程中，线网150高速运转，产生振动，由于辊筒结构162与线网150相抵接，一方面，缩短了线网150的支点距离，使得线网150的振幅变小，从而降低线网150从导轮槽中跳出的几率，解决因跳线造成断线的问题；另一方面，线网150的线弓相应变小，能够提高线网150的切割效率，从而提高了生产效率，减小了硅片出刀口崩边的几率，提高产品的良率。
需要说明的是，减振装置160的位置和个数不限于本实施方式，减振装置160的顶端亦可与导轮组件120的两个导轮位于同一平面上，此时，减振装置160亦可起到缩小线网150的支点的作用。当然，减振装置160的顶端所在的平面亦可远高于导轮组件的顶端所在的平面。只要减振装置160与线网150相抵接即可。此外，减振装置160的个数亦可为一个、三个或者三个以上。
本实施方式的硅片多线切割机100还包括用以连接减振装置160和机架110的固定座170。固定座170固定在机架110内侧，且固定座170包括用以固定减振装置160的定位台阶172，支撑结构164的端部卡合在定位台阶172上。
请参见图6，本实施方式的减振装置160还包括卡合在定位台阶172上的定位垫片166。定位垫片166位于定位台阶172和支撑结构164的端部之间。可以通过调整定位垫片166的厚度或者个数来调整减振装置160的位置，使其在定位台阶172的高度范围内进行微调。
本实施方式的硅片多线切割机100还包括用于定位固定座170的底板组件180。底板组件180固定在机架110内侧。底板组件180包括固定于机架前臂112的前底板和固定于机架后壁114的后底板，具体采用芯轴定位的方式安装。底板组件180上具有用于卡合固定座170的方形通孔182和用于卡合轴承箱组件130的圆形通孔184，如图6所示，能够使得固定座170和轴承箱组件130的位置保持确定。
此外，请参见图12，本实施方式的硅片多线切割机100还包括喷嘴组件190。喷嘴组件190包括导流件191、引流板192、挂架193、进液喷嘴194、支架195以及四氟板196。
其中，导流件191用于将冷却液引流至线网150处。导流件191包括储液槽1911和位于储液槽1911一侧的导流板1912。导流板1912与待冷却的线网150相对。如图5所示，本实施方式的储液槽1911的截面图形为V形，能够储存一定量的冷却液。导流板1912与水平地面呈45°倾斜设置，如图5中所示，这样设置后导流板1912能够起到引流的作用。
引流板192位于储液槽1911的上方，且引流板192的末端与储液槽1911的底部相对。因此，引流板192能够将冷却液引至储液槽1911的底部。
挂架193位于导流件191的两端。挂架193的一端向内凹陷形成卡槽1931，且具有用于固定导流件191的卡销1932。
进液喷嘴194位于引流板192的上方，且与引流板192固定连接。进液喷嘴194的两端固定于挂架193的卡槽1931处。
支架195位于挂架193的一侧，且与挂架193固定连接。支架195的外端面上设置有3组螺纹孔，挂架193可以根据不同的工艺需求调整安装的位置。
四氟板196位于支架195与机架110之间，且用以连接支架195和机架110。
在切割过程中，首先将冷却液输送至进液喷嘴194，随后通过位于喷嘴194下方的引流板192将冷却液引至储液槽1911的底部。储液槽1911为储液溢流的设计方式，使得冷却液溢流流出更为均匀，不出现断流现象。导流板1912将溢流出来的冷却液喷洒至待冷却的线网150处，提高金刚线带入切割液的能力，达到冷却、清洗、润滑的作用，可有效带走切割过程中产生的大量热量，使线网150切割均匀，提高了产品的表面质量。
需要说明的是，本实施方式的硅片多线切割机100中导轮组件120包括两个导轮，但导轮的个数不以此为限，导轮组件120亦可包括两个以上个数的成对设置的若干组导轮。例如，导轮的个数还可以为四个。
相应的，晶托组件的个数和位置也不以本实施方式为限，晶托组件亦可位于线网内部，亦可设置有两个分别位于线网内部和外部的晶托组件。只要晶托组件和减振装置分别安装在线网的两侧即可，切割晶棒时，晶托组件向线网的方向运动，减振装置能够与线网相抵接，从而减小线网的线弓，能够提高线网的切割效率。
此外，本发明的硅片多线切割机采用的轴承箱组件可以利用传统设备的安装孔，通过设计新的轴承箱组件的结构，以及改变轴承箱的安装方式；同时本发明的硅片多线切割机采用规格较小的导轮。上述结合能够适应高速正反转运动，能够提高线网的切割效率，从而提高了生产效率，减小了硅片出刀口崩边的几率，提高产品的良率。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种硅片多线切割机，其特征在于，包括：
机架；
导轮组件，固定于所述机架上，所述导轮组件包括成对设置的若干组导轮；
晶托组件，位于至少一对所述导轮的中间外侧；
线网，环绕在成对设置的若干组所述导轮上；
以及减振装置，位于至少一对所述导轮之间，所述减振装置包括辊筒结构和用以支撑所述辊筒结构的支撑结构，所述辊筒结构与所述线网相抵接，所述支撑结构与所述机架固定连接；
其中，所述晶托组件和所述减振装置分别安装在所述线网的两侧。
2.根据权利要求1所述的硅片多线切割机，其特征在于，所述减振装置的个数为两个，所述两个减振装置的辊筒结构在垂直于所述导轮轴向的方向上间隔设置。
3.根据权利要求1所述的硅片多线切割机，其特征在于，所述硅片多线切割机还包括用以连接所述减振装置和所述机架的固定座，所述固定座固定在所述机架内侧，且所述固定座包括用以固定所述减振装置的定位台阶，所述支撑结构的端部卡合在所述定位台阶上。
4.根据权利要求3所述的硅片多线切割机，其特征在于，所述减振装置还包括卡合在所述定位台阶上的定位垫片，所述定位垫片位于所述定位台阶和所述支撑结构的端部之间。
5.根据权利要求3所述的硅片多线切割机，其特征在于，所述硅片多线切割机还包括用于定位所述固定座的底板组件，所述底板组件上具有用于卡合所述固定座的通孔，且所述底板组件固定在所述机架内侧。
6.根据权利要求1所述的硅片多线切割机，其特征在于，所述硅片多线切割机还包括喷嘴组件，所述喷嘴组件包括：
导流件，用于将冷却液引流至所述线网处，所述导流件包括储液槽和位于所述储液槽一侧的导流板，所述导流板与待冷却的所述线网相对；
引流板，位于所述储液槽的上方，且所述引流板的末端与所述储液槽的底部相对；
挂架，位于所述导流件的两端，所述挂架的一端向内凹陷形成卡槽，且具有用于固定所述导流件的卡销；
进液喷嘴，位于所述引流板的上方，且与所述引流板固定连接，所述进液喷嘴的两端固定于所述挂架的卡槽处；
支架，位于所述挂架的一侧，且与所述挂架固定连接；
以及四氟板，位于所述支架与所述机架之间，且用以连接所述支架和所述机架。
7.根据权利要求1所述的硅片多线切割机，其特征在于，所述硅片多线切割机还包括用以连接所述导轮组件和所述机架的轴承箱组件，所述轴承箱组件与所述导轮组件之间采用锥形轴瓦连接，且所述轴承箱组件为滚珠轴承组件。
8.根据权利要求1所述的硅片多线切割机，其特征在于，所述晶托组件包括卡合的晶托以及工件板。
9.根据权利要求1所述的硅片多线切割机，其特征在于，所述导轮的规格小于传统导轮的规格。
10.根据权利要求1所述的硅片多线切割机，其特征在于，所述线网为金刚线网。
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