CN106738399B - 一种用于加工太阳能电池板的多线切割机 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用于加工太阳能电池板的多线切割机，包括切割机构、升降机构、硅料固定机构和砂浆供给机构，硅料固定机构包括自上而下相连的晶托、散热板和玻璃板，玻璃板的上端面与散热板的下端面粘接，玻璃板的下端面与硅料的上端面粘接；散热板均匀地开设有若干个通气孔，通气孔与外界连通，并贯穿散热板的下端面，硅料上部切割时产生的热量由通气孔向外界散发；砂浆供给机构包括砂浆桶、储浆槽和喷浆管，储浆槽内设有将砂浆涂覆在切割线网的上浆辊，上浆辊局部地浸没在储浆槽内的砂浆中，上浆辊的表面凹设有环形的集浆槽，切割线从集浆槽中穿过，喷浆管设有若干喷射砂浆的喷嘴。本发明能够减少切割过程的崩边现象，保证加工的良品率。
Description
技术领域
本发明属于光伏组件加工技术领域，涉及一种用于加工太阳能电池板的多线切割机。
背景技术
硅片切割是太阳能光伏电池制造工艺中的关键部分，该工艺用于处理单晶硅或者多晶硅的固体硅锭。首先利用线锯把硅锭切成方块硅料，然后再将硅料切成很薄的硅片。这些硅片就是制造光伏电池的基板。
线锯的核心是超细的高强度的切割线，切割线在研磨浆的配合下完成切割动作。多条切割线相互平行的缠绕在导线轮上形成一个水平的切割线网。电机驱动导线轮使整个切割线网以每秒5到25米的速度围绕导轮转动。在切割线运动过程中，喷嘴会持续向切割线喷射含有悬浮碳化硅颗粒的研磨浆。通过切割线带动研磨浆对方块硅料进行切割。
在硅料的切割过程中，切割线与硅料的摩擦会产生很多的热量，这些热量中的一部分可以通过砂浆带走。但是，由于在切割区域产生了过多的热量，导致砂浆不能及时将这些热量带走，从而使得切割区某些部件或者某些部位温度过高，导致热膨胀过大、粘胶强度降低等不良现象出现，从而造成崩边，降低了硅片的良品率。此外，采用喷嘴向切割线喷射研磨浆的方式上浆率低，浆量分布不均匀，无法达到所需的切割力度，切割效率低，切割质量差，也易形成崩边。
发明内容
本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种用于加工太阳能电池板的多线切割机，能够减少切割过程的崩边现象，保证切割的良品率。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：
一种用于加工太阳能电池板的多线切割机，包括切割机构、升降机构、硅料固定机构和砂浆供给机构，切割机构包括切割箱体、两个导轮、驱动导轮的电机和绕在两个导轮上的切割线网，导轮设置于切割箱体内，导轮的两端通过轴承与切割箱体转动连接；硅料固定机构位于切割线网的上方，硅料固定机构包括自上而下相连的晶托、散热板和玻璃板，晶托可拆卸固定于升降机构的下端部，散热板可拆卸固定于晶托的下端部，玻璃板的上端面与散热板的下端面粘接，玻璃板的下端面与硅料的上端面粘接；散热板均匀地开设有若干个通气孔，通气孔与外界连通，并贯穿散热板的下端面，硅料上部切割时产生的热量由通气孔向外界散发；砂浆供给机构包括砂浆桶、储浆槽和喷浆管，储浆槽位于两个导轮之间，喷浆管处于硅料和储浆槽之间，砂浆桶内容置有砂浆，砂浆桶的出料口设有输送泵一，输送泵一通过输送管路一与储浆槽相连；储浆槽的出料口设有输送泵二，输送泵二通过输送管路二与喷浆管相连，切割线网包括上层切割线和下层切割线，储浆槽处于上层切割线和下层切割线之间，储浆槽内设有将砂浆涂覆在上层切割线的上浆辊，上浆辊的两端通过轴承与储浆槽相连，上浆辊的其中一端通过传送带与电机一传动相连，上浆辊局部地浸没在储浆槽内的砂浆中，上浆辊的表面凹设有环形的集浆槽，上层切割线从集浆槽中穿过；喷浆管处于切割线网的上方，喷浆管的底部间隔地连接有若干喷射砂浆的喷嘴，喷嘴朝向于切割线网。
升降机构通过硅料固定机构驱动硅料向切割线网进给，切割机构将硅料切割成硅片，切割产生的热量可以通过通气孔向外扩散，有助于降低温度，避免热量的积聚造成切割至硅料的顶部时发生崩边现象。砂浆供给机构提供切割所需的砂浆，输送泵一开启后，输送管路一将砂浆桶内的砂浆输送至储浆槽内，通过上浆辊对切割线网进行第一次的上浆，同时输送泵二开启后，输送管路二将储浆槽内的砂浆输送至喷浆管，喷浆管采用喷射的方式将砂浆喷射在切割线网的表面，喷浆管对切割线网进行第二次的上浆以实现补浆，切割线网经过两次上浆后能附着到充足的砂浆量，有利于提高切割力度，保证切割的良品率。
在上述的用于加工太阳能电池板的多线切割机中，输送管路一上设有对砂浆进行加热的加热器，储浆槽内还设有搅拌元件，搅拌元件包括转轴和延伸于转轴上端部的搅拌叶片，储浆槽的底部具有隔板，隔板的上方容置砂浆，隔板的下方固设有电机二，转轴穿设隔板，转轴的下端部通过联轴器与电机二传动相连，搅拌叶片处于上浆辊的下方。
在上述的用于加工太阳能电池板的多线切割机中，砂浆桶的出料口还设有过滤网，砂浆桶的进料口连接砂浆补给管，砂浆桶内设有螺旋状的搅拌器，搅拌器与设置在砂浆桶顶部的电机三相连。
在上述的用于加工太阳能电池板的多线切割机中，散热板包括自上而下的散热上板、散热中间板和散热下板，散热上板、散热中间板和散热下板的四个端部均开设有对齐的销钉孔，散热上板、散热中间板和散热下板通过销钉连接；散热下板均匀地间隔开设有若干个贯穿的通气孔，散热中间板开设有散热通道，散热通道与通气孔连通；散热上板和晶托开设有至少两个对齐的螺纹孔，散热上板与晶托通过螺纹连接件可拆卸相连，螺纹连接件包括杆体部和与杆体部一体成型的限位端部，杆体部的外表面设有与螺纹孔相匹配的外螺纹，螺纹连接件的内部具有气体通道，气体通道从限位端部贯穿杆体部，气体通道处于散热通道的上方，气体通道与散热通道连通。
在上述的用于加工太阳能电池板的多线切割机中，硅料固定机构还包括对硅料侧向固定的两块限位板，限位板连接在散热板的两侧，限位板抵靠在与切割线网相平行的硅料侧面，限位板由树脂材料制作而成。
在上述的用于加工太阳能电池板的多线切割机中，每个限位板都通过一个连接件与散热中间板相连，连接件包括连接部、杆部和滑动部，连接部开设有螺纹孔，杆部的一端为螺纹端，杆部的另一端与滑动部一体成型，杆部的螺纹端与连接部的螺纹孔螺纹连接，散热中间板开设有通孔，杆部穿设通孔，滑动部处于散热通道内，连接部处于散热中间板外；连接部和限位板都为L型，连接部和限位板通过紧固件连接，杆部上套设有弹簧，弹簧的一端抵触在散热通道的侧壁上，弹簧的另一端抵触在滑动部上；散热下板的上端面凸设有向上的突起条，滑动部的底部凹设有和突起条相匹配的凹槽，突起条处于凹槽内。
在上述的用于加工太阳能电池板的多线切割机中，硅料固定机构还包括导向板，导向板粘接在硅料的下端面，导向板的上端面尺寸和硅料的下端面尺寸相同，导向板由砂浆浆料烧结而成。
与现有技术相比，本技术方案具有的优势是：
1、在晶托和玻璃板之间设置散热板，切割产生的热量通过通气孔可以向外扩散，避免了热量的积聚造成切割至硅料的顶部时发生崩边现象，提高了加工质量；
2、采用上浆辊地切割线网进行第一次上浆，上浆均匀，采用喷浆管对切割线网进行补浆，使切割线网能够保证充足的砂浆量附着，有利于提高切割力度，保证切割的良品率。
附图说明
图1是本发明的用于加工太阳能电池板的多线切割机的结构示意图。
图2是本发明的用于加工太阳能电池板的多线切割机的硅料固定机构的结构示意图。
图3是图2的局部放大示意图。
图中，1、升降机构；2、切割箱体；3、导轮；4、切割线网；5、晶托；6、散热板；7、玻璃板；8、硅料；9、散热上板；10、散热中间板；11、散热下板；12、散热通道；13、杆体部；14、限位端部；15、气体通道；16、通气孔；17、限位板；18、连接部；19、杆部；20、滑动部；21、弹簧；22、导向板；23、砂浆桶；24、储浆槽；25、喷浆管；26、输送泵一；27、输送管路一；28、输送泵二；29、输送管路二；30、上浆辊；31、喷嘴；32、加热器；33、搅拌元件；34、砂浆补给管；35、搅拌器。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
如图1至图3所示，本发明提供一种用于加工太阳能电池板的多线切割机，包括切割机构、升降机构1、硅料固定机构和砂浆供给机构，硅料8被固定在硅料固定机构的下端部，硅料固定机构与升降机构1相连，升降机构1驱动硅料8向切割机构进给，砂浆供给机构提供切割所需的砂浆，切割机构将硅料8切割成用于加工为太阳电池板的硅片，升降机构1采用的是现有的切割装置中的升降机构，只要能够实现上下移动即可，和本发明的发明点无关，在此不做赘述。
具体地，切割机构包括切割箱体2、两个导轮3、驱动导轮3的电机和绕在两个导轮3上的切割线网4，导轮3设置于切割箱体2内，导轮3的两端通过轴承与切割箱体2转动连接，导轮3上设有线槽，以对切割线网4导向限位。硅料固定机构位于切割线网4的上方，硅料固定机构包括自上而下相连的晶托5、散热板6和玻璃板7，晶托5可拆卸固定于升降机构1的下端部，散热板6可拆卸固定于晶托5的下端部，玻璃板7的上端面与散热板6的下端面通过玻璃胶粘接，玻璃板7的下端面与硅料8的上端面通过玻璃胶粘接。散热板6均匀地开设有若干个通气孔16，通气孔16与外界连通，并贯穿散热板6的下端面，硅料8上部切割时产生的热量由通气孔16向外界散发；硅料8被切割线网4自下而上地切割成硅片，当其切割到硅料8的上部时，切割区域已经产生了很多热量，散热板6由于具有通气孔16，切割的热量通过通气孔16可以更快地向外扩散，避免了热量的积聚造成切割至硅料的顶部时发生崩边现象。
砂浆供给机构包括砂浆桶23、储浆槽24和喷浆管25，储浆槽24位于两个导轮3之间，喷浆管25处于硅料8和储浆槽24之间，砂浆桶23内容置有砂浆，砂浆桶23、储浆槽24和喷浆管25都具有进料口和出料口，其中砂浆桶23的出料口设有输送泵一26，输送泵一26通过输送管路一27与储浆槽24的进料口相连；储浆槽24的出料口设有输送泵二28，输送泵二28通过输送管路二29与喷浆管25的进料口相连。切割线网4包括一体相连的上层切割线和下层切割线，储浆槽24处于上层切割线和下层切割线之间，储浆槽24的两端固定在切割箱体2上，储浆槽24内设有将砂浆涂覆在上层切割线的上浆辊30，上浆辊30的两端通过轴承与储浆槽24相连，上浆辊30的其中一端通过传送带与电机一传动相连，上浆辊30局部地浸没在储浆槽24内的砂浆中，上浆辊30的表面凹设有环形的集浆槽，上层切割线从集浆槽中穿过；喷浆管25处于切割线网4的上方，喷浆管25的底部间隔地连接有若干喷射砂浆的喷嘴31，喷嘴31朝向于切割线网4。
电机一通过传送带驱动上浆辊30转动，上浆辊30进入砂浆内时，砂浆能够附着在上浆辊30的表面，附着有砂浆的上浆辊30与上层切割线相接触后，上层切割线的表面被涂覆上砂浆，实现第一次上浆，其中集浆槽增大了砂浆的携带量。值得一提的是，采用上浆辊30的结构不仅能够实现均匀地上浆，提高上浆率，而且对切割线网4提供支撑导向作用，即可作为第三个导轮3。
输送泵一26开启后，输送管路一27将砂浆桶23内的砂浆输送至储浆槽24内，储浆槽24直接对切割线网4进行第一次的上浆，同时输送泵二28开启后，输送管路二29将储浆槽24内的砂浆输送至喷浆管25，喷浆管25采用喷射的方式将砂浆喷射在切割线网4的表面，喷浆管25对切割线网4进行第二次的上浆以实现补浆，喷浆管25相邻于硅料，位于切割线网4切割进给的一侧，切割线网4经过两次上浆后能附着到充足的砂浆量，有利于提高切割的良品率，利用提高太阳能电池板的加工质量。
切割时，砂浆具有一定的温度有利于提高切割率，优选地，输送管路一27上设有对砂浆进行加热的加热器32，砂浆经过加热器32时，被加热到一定温度。储浆槽24内还设有搅拌元件33，搅拌元件33包括转轴和延伸于转轴上端部的搅拌叶片，储浆槽24的底部具有隔板，隔板的上方容置砂浆，隔板的下方固设有电机二，转轴穿设隔板，转轴的下端部通过联轴器与电机二传动相连，搅拌叶片处于上浆辊30的下方。电机二驱动转轴转动，使搅拌叶片对储浆槽24内的砂浆进行搅拌，由于砂浆在进入到储浆槽24之前进行了加热，砂浆温度易高于切割时所需的温度，搅拌元件33对砂浆搅拌不仅能够使砂浆混合均匀，而且通过搅拌能够对砂浆起到降温作用，有助于砂浆处于切割所需温度范围内。
砂浆桶23的出料口还设有过滤网，过滤网对砂浆中较大颗粒物或者杂质进行阻隔，避免杂质颗粒物随着砂浆从砂浆桶23输出，防止大颗粒物附着在切割线网4上造成硅料切割崩边。砂浆桶23的进料口连接砂浆补给管34，可通过砂浆补给管34向砂浆桶23补充砂浆，从切割线网4上滴落的砂浆以及从喷浆管25喷出的多余的砂浆均落在切割箱体2的底部，切割箱体2底部收集到的砂浆经过分离过滤处理后可输入砂浆桶23内实现循环利用。砂浆桶23内设有螺旋状的搅拌器35，搅拌器35与设置在砂浆桶23顶部的电机三相连，电机三驱动搅拌器35对砂浆桶23内的砂浆进行搅拌，使砂浆混合均匀，粘度呈现一致，并打撒大颗粒物。
优选地，散热板6包括自上而下的散热上板9、散热中间板10和散热下板11，散热上板9、散热中间板10和散热下板11的四个端部均开设有对齐的销钉孔，散热上板9、散热中间板10和散热下板11通过销钉连接；散热下板11均匀地间隔开设有若干个贯穿的通气孔16，通气孔16从散热下板11的上端面贯穿至其下端面，散热下板11的下端面与玻璃板7的上端面相粘接。散热中间板10开设有散热通道12，散热通道12与通气孔16连通；散热上板9和晶托5开设有至少两个对齐的螺纹孔，散热上板9与晶托5通过螺纹连接件可拆卸相连，螺纹连接件包括杆体部13和与杆体部13一体成型的限位端部14，杆体部13的外表面设有与螺纹孔相匹配的外螺纹，杆体部13与散热上板9和晶托5的螺纹孔螺纹连接，限位端部14的外径大于晶托5的螺纹孔的内径尺寸，限位端部14处于晶托5的上端面的外侧，起到限位和旋转安装的作用。值得一提的是，螺纹连接件的内部具有气体通道15，气体通道15从限位端部14的上端面贯穿杆体部13的下端面，气体通道15处于散热通道12的上方，气体通道15与散热通道12连通，因此，通气孔16、散热通道12和气体通道15自内向外地连通，且气体通道15与外界相通，切割产生的热量先后通过通气孔16、散热通道12和气体通道15，最后排出至外界，起到散热效果。
硅料固定机构还包括对硅料8侧向固定的两块限位板17，限位板17连接在散热板6的两侧，限位板17抵靠在与切割线网4相平行的硅料侧面，限位板17由树脂材料制作而成。硅料的侧面受到限位板17的压紧作用，从而避免侧向偏移。
每个限位板17都通过一个连接件与散热中间板10相连，连接件包括连接部18、杆部19和滑动部20，连接部18开设有螺纹孔，杆部19的一端为螺纹端，杆部19的另一端与滑动部20一体成型，杆部19的螺纹端与连接部18的螺纹孔螺纹连接，散热中间板10开设有横向的通孔，杆部19横向地穿设通孔，滑动部20处于散热通道12内，连接部18处于散热中间板10外；连接部18和限位板17都为L型，连接部18和限位板17通过紧固件可拆卸连接，在硅料切割时，若限位板17受到切割线网4的切割，在下一次使用时可将其卸下，替换上新的限位板17。杆部19上套设有弹簧21，弹簧21的一端抵触在散热通道12的侧壁上，弹簧21的另一端抵触在滑动部20上，在弹簧21的弹性力下，限位板17能够紧靠在硅料的侧面，此外，由于设置弹簧21，可向外拉伸，使得限位板17能够适应于不同长度的硅料。优选地，散热下板11的上端面凸设有向上的突起条，滑动部20的底部凹设有和突起条相匹配的凹槽，突起条处于凹槽内，滑动部20沿着突起条直线滑动，避免限位板17侧向摆动。
优选地，硅料固定机构还包括导向板22，导向板22粘接在硅料的下端面，导向板22的上端面尺寸和硅料8的下端面尺寸相同，导向板22由砂浆浆料烧结而成。在切割时，切割线网4先切割到导向板22，然后再切入硅料8，避免了切割线网4直接切割硅料8发生打滑现象，提高了切割了精准性，且导向板22的原料中含有砂浆原料，切割导向板22产生的碎屑进入到硅料8内不会干扰到切割，相反地有助于切割。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管本文较多地使用了升降机构1；切割箱体2；导轮3；切割线网4；晶托5；散热板6；玻璃板7；硅料8；散热上板9；散热中间板10；散热下板11；散热通道12；杆体部13；限位端部14；气体通道15；通气孔16；限位板17；连接部18；杆部19；滑动部20；弹簧21；导向板22；砂浆桶23；储浆槽24；喷浆管25；输送泵一26；输送管路一27；输送泵二28；输送管路二29；上浆辊30；喷嘴31；加热器32；搅拌元件33；砂浆补给管34；搅拌器35等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。
Claims (4)
1.一种用于加工太阳能电池板的多线切割机，其特征在于，包括切割机构、升降机构、硅料固定机构和砂浆供给机构，切割机构包括切割箱体、两个导轮、驱动导轮的电机和绕在两个导轮上的切割线网，导轮设置于切割箱体内，导轮的两端通过轴承与切割箱体转动连接；硅料固定机构位于切割线网的上方，硅料固定机构包括自上而下相连的晶托、散热板和玻璃板，晶托可拆卸固定于升降机构的下端部，散热板可拆卸固定于晶托的下端部，玻璃板的上端面与散热板的下端面粘接，玻璃板的下端面与硅料的上端面粘接；散热板均匀地开设有若干个通气孔，通气孔与外界连通，并贯穿散热板的下端面，硅料上部切割时产生的热量由通气孔向外界散发；砂浆供给机构包括砂浆桶、储浆槽和喷浆管，储浆槽位于两个导轮之间，喷浆管处于硅料和储浆槽之间，砂浆桶内容置有砂浆，砂浆桶的出料口设有输送泵一，输送泵一通过输送管路一与储浆槽相连；储浆槽的出料口设有输送泵二，输送泵二通过输送管路二与喷浆管相连，切割线网包括上层切割线和下层切割线，储浆槽处于上层切割线和下层切割线之间，储浆槽内设有将砂浆涂覆在上层切割线的上浆辊，上浆辊的两端通过轴承与储浆槽相连，上浆辊的其中一端通过传送带与电机一传动相连，上浆辊局部地浸没在储浆槽内的砂浆中，上浆辊的表面凹设有环形的集浆槽，上层切割线从集浆槽中穿过；喷浆管处于切割线网的上方，喷浆管的底部间隔地连接有若干喷射砂浆的喷嘴，喷嘴朝向于切割线网；输送管路一上设有对砂浆进行加热的加热器，储浆槽内还设有搅拌元件，搅拌元件包括转轴和延伸于转轴上端部的搅拌叶片，储浆槽的底部具有隔板，隔板的上方容置砂浆，隔板的下方固设有电机二，转轴穿设隔板，转轴的下端部通过联轴器与电机二传动相连，搅拌叶片处于上浆辊的下方；砂浆桶的出料口还设有过滤网，砂浆桶的进料口连接砂浆补给管，砂浆桶内设有螺旋状的搅拌器，搅拌器与设置在砂浆桶顶部的电机三相连。
2.根据权利要求1所述的用于加工太阳能电池板的多线切割机，其特征在于，散热板包括自上而下的散热上板、散热中间板和散热下板，散热上板、散热中间板和散热下板的四个端部均开设有对齐的销钉孔，散热上板、散热中间板和散热下板通过销钉连接；散热下板均匀地间隔开设有若干个贯穿的通气孔，散热中间板开设有散热通道，散热通道与通气孔连通；散热上板和晶托开设有至少两个对齐的螺纹孔，散热上板与晶托通过螺纹连接件可拆卸相连，螺纹连接件包括杆体部和与杆体部一体成型的限位端部，杆体部的外表面设有与螺纹孔相匹配的外螺纹，螺纹连接件的内部具有气体通道，气体通道从限位端部贯穿杆体部，气体通道处于散热通道的上方，气体通道与散热通道连通。
3.根据权利要求2所述的用于加工太阳能电池板的多线切割机，其特征在于，硅料固定机构还包括对硅料侧向固定的两块限位板，限位板连接在散热板的两侧，限位板抵靠在与切割线网相平行的硅料侧面，限位板由树脂材料制作而成。
4.根据权利要求3所述的用于加工太阳能电池板的多线切割机，其特征在于，每个限位板都通过一个连接件与散热中间板相连，连接件包括连接部、杆部和滑动部，连接部开设有螺纹孔，杆部的一端为螺纹端，杆部的另一端与滑动部一体成型，杆部的螺纹端与连接部的螺纹孔螺纹连接，散热中间板开设有通孔，杆部穿设通孔，滑动部处于散热通道内，连接部处于散热中间板外；连接部和限位板都为L型，连接部和限位板通过紧固件连接，杆部上套设有弹簧，弹簧的一端抵触在散热通道的侧壁上，弹簧的另一端抵触在滑动部上；散热下板的上端面凸设有向上的突起条，滑动部的底部凹设有和突起条相匹配的凹槽，突起条处于凹槽内。
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