CN107244001A - 硅棒开方机 - Google Patents

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    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28D—WORKING STONE OR STONE-LIKE MATERIALS
    • B28D5/00—Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor
    • B28D5/04—Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor by tools other than rotary type, e.g. reciprocating tools
    • B28D5/045—Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor by tools other than rotary type, e.g. reciprocating tools by cutting with wires or closed-loop blades

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Abstract

本发明公布了一种硅棒开方机，包括机架、设置在所述机架上的硅棒承托装置、设置在硅棒承托装置上方可升降的切割装置，其特征在于：所述切割装置包括相互交叉设置的四个带锯。相邻的两个带锯的主动带轮同轴设置，由电机驱动同步转动。本发明采用四组相互垂直的带锯对硅棒进行开方，一次就可以完成四个面的切割，提高了开方的效率。由于带锯切割是闭环单向切割，带状锯条的张力大大高于切割线的张力，使得硅棒的切割面光滑平整，减少了后期的处理时间和磨光损耗。另外，通过两组共轴的主动带轮组驱动四个带锯，简化了带锯结构，降低了制造成本。多个硅棒承托装置的设置使得一个硅棒在切割时，可以进行其他硅棒的备料工作，提高了工作效率。

Description

硅棒开方机
技术领域
本发明属于硅棒切割技术领域，特别是涉及一种硅棒开方机。
背景技术
随着社会对绿色可再生能源利用的重视和开放，光伏太阳能发电领域越来越得到重视和发展。光伏太阳能发电领域中，通常的晶体硅太阳能电池是在高质量硅片上制成的，这种硅片从提拉或浇铸的硅棒后通过多线锯切割而成。
现有硅片的制作流程，一般是将硅棒(例如硅棒棒或多晶硅棒 )通过开方机进行开方，使得硅棒整体呈类矩形；开方完毕后，对硅棒进行磨面、滚圆及抛光等处理；最后，再采用多线切片机对开方后的硅棒进行切片。
在现有硅棒开方作业中，先将待切割硅棒竖直放置并予以定位，再利用切割装置从待切割硅棒的顶部进入且沿硅棒长度方向向下进给直至待切割硅棒的底部后 穿出，从而在硅棒周向上切割出四个两两平行的轴切面。 目前常用的切割装置为带锯和多线切割装置。采用带锯开方，一次只能切割一个面，开方效率低下。而采用多线切割装置进行开方，虽然工作效率有所提高，但是由于线切割属于柔性切割，为了防止切割线断裂，切割线的张力不能太大，这样切割线受力后产生线弓，使得硅棒切割表面产生波浪纹。还由于线切割的切割线是往复切割的，这样对硅棒的切割线损也会有所增加。。
发明内容
本发明目的在于针对现有开方设备的缺陷，提供一种开方效率较高，切割表面光滑的硅棒开方机。
本发明为实现上述目的，采用如下技术方案：
一种硅棒开方机，包括机架、设置在所述机架上的硅棒承托装置、设置在硅棒承托装置上方可升降的切割装置，其特征在于：所述切割装置包括相互交叉设置的多个带锯。
其进一步特征在于：所述带锯为四个，带锯在水平方向上相互垂直。
相邻两个所述带锯为垂直方向上相互错开。
进一步的：每个所述带锯包括两个间隔设置的带轮，两个所述带轮在同一水平面上，两个所述带轮上环形绕设有带状锯条；所述带轮包括主动带轮和从动带轮，相邻的两个带锯的主动带轮同轴设置，由电机驱动同步转动。
每个所述从动带轮的转轴上设置有用于控制带状锯条张力的张力控制装置。
所述切割装置包括安装板，所述带锯安装在所述安装板底面，所述电机和张力控制装置安装在所述安装板顶面四角。
所述安装板中部具有缺口，用于硅棒伸出。
其进一步特征还在于：所述切割装置整体设置在所述机架两侧的升降装置上，所述升降装置为伺服电机同步控制的丝杆升降装置。
所述硅棒承托装置包括托板和设置在所述托板上的硅棒定位筒，所述托板底部具有多个滚轮；所述托板沿设置在机架上的导轨移动。
所述硅棒承托装置为两个，所述导轨两侧延伸出所述机架两侧。
本发明采用四组相互垂直的带锯对硅棒进行开方，一次就可以完成四个面的切割，提高了开方的效率。由于带锯切割是闭环单向切割，带状锯条的张力大大高于切割线的张力，使得硅棒的切割面光滑平整，减少了后期的处理时间和磨光损耗。另外，通过两组共轴的主动带轮组驱动四个带锯，简化了带锯结构，降低了制造成本。多个硅棒承托装置的设置使得一个硅棒在切割时，可以进行其他硅棒的备料工作，提高了工作效率。
附图说明
图 1 为本发明结构示意图。
图 2 为切割装置仰视示意图。
图 3 为切割装置示意图。
具体实施方式
如图1所示一种硅棒开方机，包括机架1、硅棒承托装置2、切割装置3和升降装置4。
硅棒承托装置2有两个，包括托板21和设置在托板21上的硅棒定位筒22，托板21底部具有多个滚轮；托板21沿设置在机架1上的导轨11移动。导轨11两侧延伸出机架1两侧。
升降装置4为伺服电机同步控制的丝杆升降装置，设置在机架1两侧。切割装置3整体通过升降装置4驱动升降。
如图2、3所示，切割装置3包括安装在安装板36上的四个带锯，相邻两个带锯水平方向上相互垂直、垂直方向上相互错开。每个带锯包括两个间隔设置的主动带轮31和从动带轮32，两个带轮在同一水平面上，两个带轮上环形绕设有带状锯条33。相邻的两个带锯的主动带轮31同轴设置，由电机34驱动同步转动。每个从动带轮32的转轴上设置有用于控制带状锯条33张力的张力控制装置35。带锯安装在安装板36底面，电机34和张力控制装置35安装在安装板36顶面四角。安装板36中部具有缺口，用于硅棒伸出。
本发明工作时，升降装置4首先带动切割装置3上升到最高位。再将硅棒放置在硅棒承托装置2上进行固定，然后通过硅棒承托装置2将硅棒沿导轨11移动到切割位置定位，进行切割。启动带锯开始对硅棒进行切割，同时升降装置4随着切割的进行带动带锯缓慢下降，直到切割至硅棒根部。当带锯切割到硅棒的下部时，硅棒的头部可以从安装板36中部的缺口处伸出。切割装置3的一个上下行程可以实现硅棒四个面的同步切割，在提高切割效率的同时保证了切割面的平滑、光洁。
在一根硅棒在切割的同时，可以在开方机的一侧进行备料，加快了硅棒切割的衔接，提高了工作效率。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (10)

1.一种硅棒开方机，包括机架、设置在所述机架上的硅棒承托装置、设置在硅棒承托装置上方可升降的切割装置，其特征在于：所述切割装置包括相互交叉设置的多个带锯。
2.根据权利要求1所述的硅棒开方机，其特征在于：所述带锯为四个，带锯在水平方向上相互垂直。
3.根据权利要求2所述的硅棒开方机，其特征在于：相邻两个所述带锯为垂直方向上相互错开。
4.根据权利要求1-3任一项所述的硅棒开方机，其特征在于：每个所述带锯包括两个间隔设置的带轮，两个所述带轮在同一水平面上，两个所述带轮上环形绕设有带状锯条；所述带轮包括主动带轮和从动带轮，相邻的两个带锯的主动带轮同轴设置，由电机驱动同步转动。
5.根据权利要求4所述的硅棒开方机，其特征在于：每个所述从动带轮的转轴上设置有用于控制带状锯条张力的张力控制装置。
6.根据权利要求5所述的硅棒开方机，其特征在于：所述切割装置包括安装板，所述带锯安装在所述安装板底面，所述电机和张力控制装置安装在所述安装板顶面四角。
7.根据权利要求6所述的硅棒开方机，其特征在于：所述安装板中部具有缺口，用于硅棒伸出。
8.根据权利要求4所述的硅棒开方机，其特征在于：所述切割装置整体设置在所述机架两侧的升降装置上，所述升降装置为伺服电机同步控制的丝杆升降装置。
9.根据权利要求1-3任一项所述的硅棒开方机，其特征在于：所述硅棒承托装置包括托板和设置在所述托板上的硅棒定位筒，所述托板底部具有多个滚轮；所述托板沿设置在机架上的导轨移动。
10.根据权利要求9所述的硅棒开方机，其特征在于：所述硅棒承托装置为两个，所述导轨两侧延伸出所述机架两侧。
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