CN108789889A - 一种单晶硅金刚线切割装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及单晶硅切割加工装置领域，特别涉及到一种单晶硅金刚线切割装置，包括：一装置外壳，装置外壳具有：一第一卷线装置和一第二卷线装置，第一卷线装置和第二卷线装置安装在装置外壳内；一切割装置，切割装置安装在第一卷线装置和第二卷线装置的中间，在切割装置上方设置有一挤压装置；一冷却装置，冷却装置安装在切割装置的上方，冷却装置分为左右两个对切割装置进行冷却；一冷却液箱，冷却液箱安装在装置外壳的下方，本发明结构简单，且能够在单晶硅切割时有效防止金刚线因冷却液存在碳化硅微粉有大颗粒物卡在金刚线与硅片之间产生线痕，造成硅片的损耗。

Description

一种单晶硅金刚线切割装置

技术领域

本发明涉及单晶硅切割加工装置领域，特别涉及到一种单晶硅金刚线切割装置。

背景技术

单晶硅是晶体材料的重要组成部分，处于新材料发展的前沿。其主要用途是用作半导体材料和利用太阳能光伏发电、供热等。

单晶硅加工设备的需求也愈加旺盛，单晶硅棒生产出来后需经过切断、外径滚磨、端面磨削、抛光、切片、倒角等工序。如何减少硅损耗及提高生产效率成为重要的问题。传统带锯切割由于刃口较大，同时切割平面度较差，切割完成后常需要在做修整，从而导致硅损耗较大。虽然现有的金刚线切割技术凭借硅损耗小、切割表面好、污染较小的良好特性，得到了广泛的应用，但是，使用金刚线切割时，由于金刚线切割时需用到冷却液当冷却液的碳化硅微粉有大颗粒物卡在金刚线与硅片之间，无法溢出或液压装置与托板不能完全夹紧会产生线痕造成硅片的损耗，同时冷却液的使用损耗也是一大问题。

发明内容

本发明的目的之一为提供一种单晶硅金刚线切割装置，解决单晶硅金刚线切割装置在单晶硅棒切割时因冷却液存在碳化硅微粉有大颗粒物卡在金刚线与硅片之间造成的线痕和托板不能完全夹紧造成松动从而产生线痕，造成硅片的损耗。

为达到上述目的，本发明实施例采用以下方案：一种单晶硅金刚线切割装置，包括：一装置外壳，装置外壳具有：一第一卷线装置和一第二卷线装置，第一卷线装置和第二卷线装置安装在装置外壳内。一切割装置，切割装置安装在第一卷线装置和第二卷线装置的中间在切割装置上方设置有一挤压装置。一冷却装置，冷却装置安装在切割装置的上方，冷却装置分为左右两个对切割装置进行冷却。一冷却液箱，冷却液箱安装在装置外壳的的下方。

在上述技术方案中，本发明实施例将单晶硅棒粘接在挤压装置上，通过挤压装置将单晶硅棒固定，通过设置在挤压装置下方的切割装置对单晶硅棒切片同时冷却装置对切割装置进行降温，使单晶硅棒在切割时不会因为冷却液存在碳化硅微粉，有大颗粒物卡在金刚线和硅片之间，造成线痕，同时挤压装置能使单晶硅棒在切割时不会造成松动从而产生线痕。

根据本发明的一个实施例，其中，第一卷线装置安装在装置外壳的右边，在装置外壳的左边安装有第二卷线装置，第一卷线装置安装在挡隔板的右边，第一卷线装置包括第一主动卷线轮、第一摩擦轴、第一从动轮、第二从动轮、第三从动轮、第四从动轮和第一伸缩柱，第一主动卷线轮安装在装置外壳的右边内表面，同时在第一主动卷线轮的左上方安装有第一伸缩柱，用于金刚线的缠绕伸缩。第二卷线装置和第一卷线装置结构相同，第二卷线装置包括第二主动卷线轮、第二摩擦轴、第五从动轮、第六从动轮、第七从动轮、第八从动轮、第二伸缩柱，第一伸缩柱上顶面的内表面安装有第一从动轮，在第一伸缩柱的左边表面安装有第三从动轮，在伸缩柱的右表面安装有第一摩擦轴，用于金刚线的表面清理。伸缩柱通过内表面的长圆柱形通过电机控制伸缩，第一伸缩柱的上方安装有第二从动轮，在第二从动轮的外圈表面下方安装有第四从动轮，所述第二从动轮和第四从动轮呈竖直平行状态，设置的第一卷线装置和第二卷线装置能使金刚线在切割时能形成往返的切割，同时通过第一摩擦轴和第二摩擦轴能清理金刚线上存在的冷却液，然后通过第一伸缩柱和第二伸缩柱将金刚线缠绕在第一主动卷线轮和第二主动卷轮上，形成往返切割，能有效提高切割效率，防止金刚线附着有碳化硅微粉。

根据本发明的一个实施例，其中，切割装置安装在装置外壳的中间，也就是安装在第一卷线装置和第二卷线装置的中间，切割装置左右两边安装有挡隔板。切割装置包括切割线卷轮、卷线主体、第一切割线卷轮、第一卷线主体、防止壳体、摇摆装置、金刚线，切割线卷轮用于金刚线切割时的缠绕多线切割。通过切割线卷轮与第一切割线卷轮形成往返切割冷液喷头与切割线卷轮长度相等，通过挡隔板能有效防止冷液喷头的冷却液喷洒在第一卷线装置和第二卷线装置上，防止金刚线附着碳化硅微粉从而切割的时候产生线痕。将冷液喷头设置为与切割线卷轮长度相等能有效使金刚线进行冷却防止金刚线过热。挤压装置包括伸缩气缸、固定板、第一气动板、第一气动管、第一紧固板、粘接板、单晶硅棒、第二紧固板、第二气动板、第二气动管，伸缩气缸由控制箱控制其工作。伸缩气缸垂直设置与切割装置的正上方，在伸缩气缸的下方安装有固定板，用于第一气动板、第一气动管、第一紧固板、第二气动板、第二气动管、第二紧固板的安装。第一气动板、第一气动管、第一紧固板和第二气动板、第二气动管、第二紧固板呈相同结构设置，固定板的下表面凹槽内安装有第一气动板，第一气动板呈长方形滑块，在第一气动板的左右两边设置有延伸出来的长方形凸槽，用于配合在固定板的凹槽内。在长方形凸槽的第一气动板下表面设置有三角形卡槽，在三角形卡槽的表面安装有第一紧固板，第一紧固板呈水平内凹形设置，在内凹形的上方表面设置有三角形卡槽，用于和第一气动板的三角形卡槽相配合，增大摩擦力与紧固力防止松动。第一紧固板的内凹形内表面开有安装孔，用于和第一气动板的紧固配合，第一紧固板的内凹形凹槽内安装有粘接板，与粘接板的左右两边长方形耳朵相配合，在粘接板的下表面设置有单晶硅棒，第一气动板的右边表面安装有第一气动管，用于控制第一气动板的夹紧，通过第一气动板和第二气动板能有效的将粘接板固定在挤压装置上，从而防止在切割时造成松动，对单晶硅造成损耗。

根据本发明的一个实施例，其中，冷却装置安装在切割装置的上方，冷却装置呈对称放置。冷却装置包括冷液喷头、冷液管、第一冷液喷头、第一冷液管。冷却装置安装在挤压装置的粘接板的左右两侧，冷液喷头呈长L形设置在切割装置的上方，通过冷液管对切割装置进行降温。冷液喷头、冷液管与第一冷液喷头、第一冷液管为相同设置，通过冷却装置对切割装置进行降温，防止切割装置的过热对机器造成损伤，降低工作效率。

本发明的目的之二为提供一种单晶硅金刚线切割装置的分流回收装置，解决单晶硅金刚线切割装置在切割单晶硅棒时冷却装置的冷却液不能有效回收，造成资源的浪费和加大工作成本。

为达到上述目的，本发明实施例采用以下方案：一种单晶硅金刚线切割装置，包括：一装置外壳，装置外壳具有：一第一卷线装置和一第二卷线装置，第一卷线装置和第二卷线装置安装在装置外壳内；一切割装置，切割装置安装在第一卷线装置和第二卷线装置的中间，在切割装置上方设置有一挤压装置；一冷却装置，冷却装置安装在切割装置的上方，冷却装置分为左右两个对切割装置进行冷却；一冷却液箱，冷却液箱安装在装置外壳的的下方，冷却液箱设置安装有分流回收装置。

在上述技术方案中，本发明实施例将单晶硅棒粘接在挤压装置上，通过挤压装置将单晶硅棒固定，通过设置在挤压装置下方的切割装置对单晶硅棒切片同时冷却装置对切割装置进行降温，使单晶硅棒在切割时不会因为冷却液存在碳化硅微粉有大颗粒物卡在金刚线和硅片之间，造成线痕，同时挤压装置能使单晶硅棒在切割时不会造成松动从而产生线痕，及分流回收装置将冷却液箱中的冷却液进行回收减少冷却液的使用成本降低资源的浪费。

根据本发明的一个实施例，其中，分流回收装置包括冷却液回收器、冷却液混合器、冷却液分离器、冷却液脱水器、第一喷雾清洁器、第二喷雾清洁器、反应器，冷却液回收器安装在冷却液箱的后方，与冷却液箱的左边圆形孔相连。冷却液回收器包括抽液泵、抽液管、回收管、冷却液进料罐、冷却液流通管、冷却液处理罐、分流阀、排放管、循环管、第一控制泵、第一喷嘴管通道、第一喷嘴、第一循环液体孔、第一喷嘴室、第一喷嘴口，抽液泵的圆形水平管道外表面上方竖直设置有圆形回收管，在圆形回收管的顶端向右直角弯折设置为水平管道。在水平管道的向下直角弯折处连接有冷却液进料罐，在冷却液进料罐的中心下方表面连接有冷却液流通管，冷却液流通管穿过冷却液处理罐的上方圆弧面顶面。在冷却液处理罐的下方尖顶形表面设置有循环管，循环管的右边设置有第一控制泵，在第一控制泵的竖直方向上表面安装有排放管，排放管的顶端直角弯折处设置有分流阀，在分流阀的左边设置有第一喷嘴管通道，第一喷嘴管通道下底面设置有第一喷嘴呈上下表面对称内凹型，在第一喷嘴的内凹下表面开有第一循环液体孔，第一循环液体孔为圆形通孔设置在第一喷嘴管通道外表面，在第一循环液体孔的下方为第一喷嘴室和第一喷嘴口，通过冷却液回收器能使在冷却液箱内的冷却液通过冷却液回收器将冷却液重新回收从而进行混合搅拌，得到的混合物，其粘度略低于冷却液，进行第一次的回收利用形成新的产物。

根据本发明的一个实施例，其中，排放管的水平左边向下弯折处设置有冷却液混合器，冷却液混合器的第一进料罐下方设置有第一流通管，第一流通管穿过混合罐的上表面，在混合罐的下表面尖顶处设置有第一循环管，在第一循环管的右边安装有第二控制泵，在第二控制泵的上表面安装有第一回收管，在第一回收管的左水平弯折处安装有第一分流阀，在第一分流阀的下方安装有喷嘴管通道，在第一分流阀的左边安装有第一排放管。在混合罐内部安装有温度传感器，喷嘴管通道向右弯折处设置有喷射通道，喷射通道安装在喷嘴管通道的右表面圆形孔中。在喷射通道的左边设置有喷嘴入口呈右边为尖顶形，在喷射通道的内部设置有细长水平放置的圆形湍流通道，在湍流通道的右边向外扩散表面设置有混合管道，在混合管道的外表面开有圆形流通孔，在混合管道的右表面设置有喷嘴出口，在流通孔与喷嘴出口的外表面中间设置有分阔器，在分阔器上设置有圆形小孔，通过冷却液混合器能使混合物进一步的细化，同时混合物的粘度会明显下降。

根据本发明的一个实施例，其中，冷却液分离器通过第一喷洒头穿过分离器外壳，在第一喷洒头的倒漏斗形下方设置有第一加热板，第一加热板呈尖顶形，在第一加热板的下表面设置有定位销，定位销穿过分离器外壳的外表面均匀分布为3个，定位销的下方安装有漏斗板，漏斗板固定安装在第一托盘内，第一托盘通过固定销固定，固定销穿过分离器外壳的外表面，在漏斗板的锥形圆形口下方设置有与上述设置相同的装置，在分离器外壳的下方锥形内表面设置有固液挡板呈圆柱形，在固液挡板的左边设置有垂直与锥形内表面的第一液体出口，在固液挡板的下开口设置有出口孔，在分离器外壳的左上方圆弧面设置有一向左倾斜的第一蒸汽管，通过设置能防止碳化硅和硅的粗固体混合物溅到分离器外壳内壁上。

根据本发明的一个实施例，其中，冷却液脱水器通过进料管连接到第一进料罐，在进料管的外表面设置有冷凝器，在第一进料罐的下方设置有第一流通管，第一流通管穿过第一脱水器外壳的上表面圆形孔，在第一脱水器外壳下方尖角形表面安装有第二回收管，在第二回收管左边安装有第三控制泵，在第三控制泵的上方安装有第二循环管。在第二循环管的向下直角弯折处安装有第二分流阀，在第二分流阀的下方安装有分阔组件，在第二分流阀的向左水平处安装有第一排放管，在第一排放管的向下直角弯折处安装有第一存放箱，在第一脱水器外壳的上表面右边安装有第二排放管，第二排放管与第二存放箱相连，在第一脱水器外壳内表面安装有第一温度传感器。

根据本发明的一个实施例，其中，第一喷雾清洁器通过第一进料管连接到冷却液分离器，第一进料管的左边水平向下直角弯折处设置有第二进料罐，在第二进料罐的下方设置有第二流通管，第二流通管穿过第一喷雾清洁器外壳的上表面圆形孔，在第一喷雾清洁器外壳的尖顶形表面设置有第二循环管。第二循环管的左边安装有第三控制泵，在第三控制泵的上方安装有第三回收管，第三回收管的水平向下弯折处安装有第三分流阀，在第三分流阀的下方安装有第二分阔组件。在第三分流阀的左边水平处安装有分流管，分流管向下直角弯折底面安装有振动台，振动台开有凹槽，在第一喷雾清洁器外壳内表面安装有第二温度传感器，第二喷雾清洁器与第一喷雾清洁器结构相同，第二喷雾清洁器通过进料管道与第一喷雾清洁器相连。

根据本发明的一个实施例，其中，反应器通过流通管与第二喷雾清洁器相连，流通管水平向下直角弯折处设置有第三进料罐，第三进料罐下方安装有第二进料管，第二进料管穿过第三反应器外壳上方圆弧面的圆形孔，在第三反应器的下方尖顶形表面安装有第三循环管，第三循环管左边安装有第五控制泵，在第五控制泵的上方安装有第四流通管，第四流通管的左边水平弯折处安装有第五分流阀，第五分流阀的右边设置有喷射管道，在第四流通管向下直角弯折处安装有第二冷凝器，第二冷凝器下方安装有炉坩埚。

为达到上述所有目的，本发明采用以下技术方案：一种单晶硅金刚线切割装置的使用方法，包括以下步骤：

a)将粘接好的单晶硅棒用固定板固定在挤压装置上；

b)通过从所述挤压装置向切割装置运动切割单晶硅片同时摇摆装置启动；

c)通过第一卷线装置和第二卷线装置控制金刚线的排放与切割，同时；

d)通过冷却装置对金刚线进行冷却，冷却液流入冷却液箱；

e)通过分流回收装置对所述冷却液箱内的冷却液进行分流回收。

根据本发明的实施例，当单晶硅棒在粘接板上粘接好后，通过固定板的第一气动板、第二气动板、第一紧固板和第二紧固板对粘接板进行紧固，然后挤压装置按照设定的进给率向切割装置运动。

根据本发明的实施例，在切割装置启动的同时摇摆装置启动，摇摆装置按照5～10度的角度进行上下摇摆。

根据本发明的实施例，在单晶硅棒切片的同时，第一卷线装置和第二卷线装置对金刚线进行收线和出线。

根据本发明的实施例，在切割装置运作的同时，冷却装置启动，对切割装置进行降温，并与摇摆装置相连。

根据本发明的实施例，在冷却装置进行降温的同时，冷却液箱内的冷却液通过分流回收装置进行重新分流回收利用。

本发明有益效果是：首先，本发明实施例所述的单晶硅金刚线切割装置，通过设置在切割装置上方的挤压装置对单晶硅棒进行切片，较于现有的固定单晶硅棒，然后切割装置向单晶硅棒进行切割同时冷却液对切割装置进行冷却可以防止金刚线因冷却液存在碳化硅微粉有大颗粒物卡在金刚线与硅片之间，无法溢出造成单晶硅片存在线痕，同时挤压装置的第一紧固板和第二紧固板对单晶硅棒进行固定，使单晶硅棒在切割时不会松动造成单晶硅片存在线痕，最后分流回收装置将冷却液箱的冷却液进行分流回收利用，减少资源的浪费，降低工作成本。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明实施例所述的单晶硅金刚线切割装置的整体结构示意图。

图2是本发明实施例所述的省略了某些部件以示出内部部件结构示意图。

图3是本发明实施例中第一卷线装置和第二卷线装置的细节结构示意图。

图4是本发明实施例中挤压装置的细节结构示意图。

图5是本发明实施例中挤压装置的E处局部细节结构示意图。

图6是本发明实施例中冷却装置的细节结构示意图。

图7是本发明实施例中切割装置的细节结构示意图。

图8是本发明实施例中冷却液回收器的细节结构示意图。

图9是本发明实施例中冷却液回收器的C处局部细节结构示意图。

图10是利用本发明实施例中冷却液混合器细节结构示意图。

图11是利用本发明实施例中冷却液混合器的D处局部细节结构示意图。

图12是利用本发明实施例中冷去液分离器的细节结构示意图。

图13是利用本发明实施例中冷却液脱水器的细节结构示意图。

图14是利用本发明实施例中第一喷雾清洁器的细节结构示意图。

图15是利用本发明实施例中第二喷雾清洁器的细节结构示意图。

图16是利用本发明实施例中反应器的细节结构示意图。

图17是利用本发明实施例中单晶硅金刚线切割装置切割时摇摆装置、冷却装置和挤压装置的工作过程示意图。

图18是利用本发明实施例中在图17切割时摇摆装置、冷却装置和挤压装置的两个工作方式的工作过程示意图。

图19是利用本发明实施例中冷却液回收器、冷却液混合器和冷却液分离器的工作过程示意图。

图20是利用本发明实施例中冷却液脱水器和第一喷雾清洁器的工作过程示意图。

图21是利用本发明实施例中第二喷雾清洁器和反应器的工作过程示意图。

附图中

10、第一卷线装置 101、第一主动卷线轮 102、第一摩擦轴

103、第一从动轮 104、第二从动轮 105、第三从动轮

106、第四从动轮 107、第一伸缩柱

20、挤压装置 201、伸缩气缸 202、固定板

203、第一气动板 204、第一气动管 205、第一紧固板

206、粘接板 207、单晶硅棒 208、第二紧固板

209、第二气动板 210、第二气动管

30、第二卷线装置 301、第二主动卷线轮 302、第二摩擦轴

303、第五从动轮 304、第六从动轮 305、第七从动轮

306、第八从动轮 307、第二伸缩柱

40、控制箱 50、冷却液回收器 501、抽液泵

502、抽液管 503、回收管 504、冷却液进料罐

505、冷却液流通管 506、冷却液处理罐 507、分流阀

508、排放管 509、循环管 510、第一控制泵

511、第一喷嘴管通道 512、第一喷嘴 513、第一循环液体孔

514、第一喷嘴室 515、第一喷嘴口

60、冷却液混合器 601、第一进料罐 602、第一流通管

603、第一循环管 604、第二控制泵 605、第一回收管

606、第一分流阀 607、第一排放管 608、喷嘴管通道

609、温度传感器 610、喷嘴入口 611、湍流通道

612、喷射通道 613、混合管道 614、流通孔

615、喷嘴出口 616、分阔器 617、小孔

618、混合罐

70、冷却液分离器 701、第一喷洒头 702、第一蒸汽管

703、第一加热板 704、定位销 705、漏斗板

706、流孔 707、固定销 708、第一托盘

709、出口孔 710、固液挡板 711、第一液体出口

712、分离器外壳

80、冷却液脱水器 801、第五进料罐 802、冷凝器

803、进料管 804、第五流通管 805、第二分流阀

806、第二循环管 807、第三控制泵 808、第二回收管

809、第一脱水器外壳 810、第一温度传感器 811、第五排放管

812、第二排放管 813、分阔组件 814、第一存放箱

815、第二存放箱

90、第一喷雾清洁器 901、第一进料管 902、第二进料罐

903、第二流通管 904、第四循环管 905、第六控制泵

906、第三回收管 907、第二温度传感器 908、振动台

909、分流管 910、第二分阔组件 911、第三分流阀

912、第一喷雾清洁器外壳

100、第二喷雾清洁器 1001、第三进料罐 1002、进料管道

1003、第三流通管 1004、第三循环管 1005、第四控制泵

1006、第四回收管 1007、第三分阔组件 1008、第一振动台

1009、第一分流管 10010、第四分流阀 10011、第三温度传感器

10012、第二喷雾清洁器外壳

110、反应器 1101、第四进料罐 1102、第二进料管

1103、第三反应器外壳 1104、喷射管道 1105、第五循环管

1106、第五控制泵 1107、第四流通管 1108、第五分流阀

1109、第二冷凝器 11010、炉坩埚 11011、流通管

120、冷却液箱 130、冷却装置 131、冷液喷头

132、冷液管 133、第一冷液喷头 134、第一冷液管

140、切割装置 141、切割线卷轮 142、卷线主体

143、第一切割线卷轮 144、第一卷线主体 145、防止壳体

146、摇摆装置 147、金刚线 150、分流回收装置

160、装置外壳

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例一：

如图1、2、3、4、5、6、7所示，本实施例公开一种塑料颗粒烘干机，包括装置外壳160，在装置外壳160的内部左右两侧安装有第二卷线装置30和第一卷线装置10，在第一卷线装置10和第二卷线装置30的中间安装有挤压装置20和切割装置140，挤压装置20通过伸缩气缸201驱动，在装置外壳160的下方安装有冷却液箱120，冷却液箱120的内表面开有圆形孔，用于和分流回收装置150的相连，冷却液箱120能有效储存使用过后的冷却液防止冷却液的浪费。当需要切割单晶硅片时，将单晶硅棒207粘接在粘接板206上，粘接板206主体呈长方形在左右两侧有凸出的长方形凸槽与水平内凹形的第一紧固板205和相同形状设置的第二紧固板208相配合，粘接板206左右两侧的凸出长方形凸槽与第一紧固板205和第二紧固板208的水平内凹形相配合，通过设置在第一紧固板205和第二紧固板208的上表面三角形凸槽的第一气动板203和第二气动板209进行紧固，能有效防止单晶硅棒207在切割时，造成松动从而对单晶硅棒207造成损伤，第二气动板209主体呈长方形左右两侧有凸出的长方形凸槽，在下表面设置有三角形凸槽，在第二气动板209的左边安装有第二气动管210，用于控制第二气动板209的夹紧，第一气动板203和第二气动板209呈相同的结构，第一气动管204和第二气动管210呈相同的结构，通过此设置能够有效的使单晶硅棒207在切割时，因为第二气动板209的三角形凸槽与第二紧固板208的三角形凸槽相配合能增大摩擦力，同时第二紧固板208的水平内凹形内表面开有圆形孔与第二气动板209的圆形孔相配合能使粘接板206更加牢固的固定在固定板202上，然后通过切割装置140的切割线卷轮141和第一切割线卷轮143将金刚线147缠绕在卷轮上，切割线卷轮141和第一切割线卷轮143通过卷线主体142和第一卷线主体144控制，通过卷轮能形成多线切割，增加工作效率。在卷轮的中间设置有防止壳体145呈中空长方形，用于防止有单晶硅片从粘接板206上脱落，减少单晶硅的损耗。在装置外壳160的左边设置的第二卷线装置30通过第二主动卷线轮301将金刚线147缠绕在外表面，通过第二伸缩柱307使金刚线147覆盖在第二主动卷线轮301的外表面，能够较多的使用第二主动卷线轮301防止资源浪费，第二伸缩柱307呈L形设置，在第二伸缩柱307的左表面设置有第二摩擦轴302在金刚线147缠绕在第二主动卷线轮301之前经过第二摩擦轴302将金刚线147上残留的冷却液清理，防止金刚线147的损耗，在第二伸缩柱307的内表面设置有第五从动轮303，用于金刚线147的排线，在第二伸缩柱307的右表面设置有第七从动轮305，用于金刚线147的排线，安装在装置外壳160表面的第六从动轮304和第八从动轮306呈竖直水平设置用于金刚线147的排线，在装置外壳160的右边设置有与装置外壳160左边第二卷线装置30相同设置的第一卷线装置10，金刚线147通过第一主动卷线轮101缠绕在外表面，通过第一伸缩柱107使金刚线147覆盖在第一主动卷线轮101的外表面，能较多的使用第一主动卷线轮101防止资源浪费，第一伸缩柱107设置为L形，在第一伸缩柱107的右表面设置有第一摩擦轴102在金刚线147缠绕在第一主动卷线轮101之前经过第一摩擦轴102能将金刚线147上残留的冷却液清理，防止金刚线147的损耗，在第一伸缩柱107的内表面设置有第一从动轮103，用于金刚线147的排线，在第一伸缩柱107的右表面设置有第三从动轮105，用于金刚线147的排线，安装在装置外壳160表面的第二从动轮104和第四从动轮106呈竖直水平设置用于金刚线147的排线，不同的是第二卷线装置30的第六从动轮304和第八从动轮306的金刚线147是从切割线卷轮141处引入，第一卷线装置10的第二从动轮104和第四从动轮106的金刚线147是从第一切割线卷轮143处引入，通过此设置能够使金刚线147按需求形成多线切割增加工作效率同时金刚线147能够形成往返切割减少金刚线147的损耗，在切割装置140运动的同时冷却装置130对切割装置140上的金刚线147进行冷却防止金刚线147过热导致单晶硅损坏，冷却装置130的冷液喷头131设置为与切割线卷轮141相同长度，能有效的使切割线卷轮141上的金刚线147能够充分的冷却，冷却装置130设置为左右两个喷头，包括另一个第一冷液喷头133和第一冷液管134，通过冷液管132输送冷却液，能够更加充分的对金刚线147进行冷却，同时切割装置140和冷却装置130设置在摇摆装置146上，摇摆装置146呈圆形，通过控制箱40进行控制，摇摆装置146驱动切割装置140和冷却装置130进行5到10度的上下摇摆，从而使金刚线147能够从单晶硅的下方直角处切入，相较于平行切割能有效提高20％的速率。

实施例二：

与实施例一相同的是，如图8、9所示，冷却液回收器50的抽液管502与冷却液箱120的内表面圆形孔相连，从而能够回收使用过后的冷却液，通过抽液泵501将冷却液从冷却液箱120中抽出，经过抽液管502的外表面上方垂直设置的回收管503，将冷却液输送到冷却液进料罐504，冷却液进料罐504呈圆柱形，在冷却液进料罐504的下表面安装有冷却液流通管505，冷却液流通管505穿过冷却液处理罐506的上方圆弧表面的圆形孔，与冷却液处理罐506相连，同时在冷却液处理罐506的下方尖顶形表面设置有循环管509，循环管509右表面连接有第一控制泵510，用于控制冷却液处理罐506中的冷却液循环，在第一控制泵510的上方安装有排放管508，在排放管508的竖直向有直角弯折处安装有分流阀507，在分流阀507的左边圆形孔安装有第一喷嘴管通道511，在第一喷嘴管通道511内表面设置有上下表面呈尖顶形的第一喷嘴512，在第一喷嘴512的下方安装有第一喷嘴室514，在第一喷嘴室514的外表面开有第一循环液体孔513呈圆形设置，在第一喷嘴室514的下表面设置为第一喷嘴口515。当使用过的冷却液通过抽液泵501，经过抽液管502进入回收管503，然后通过冷却液进料罐504和冷却液流通管505流入到冷却液处理罐506中，同时分流阀507和第一喷嘴管通道511打开，同时通向排放管508的通道关闭，然后第一控制泵510开始工作，第一控制泵510通过空气压力为3kg/cm²将冷却液通过冷却液处理罐506从循环管509排出，然后通过第一控制泵510、排放管508和分流阀507进入第一喷嘴管通道511的第一喷嘴512，并且快速喷射从第一喷嘴室514的第一喷嘴口515以较大的周期混合。当在第一喷嘴室514中形成负压以在第一喷嘴室514的内壁和外壁产生压力差时，外部冷却液通过第一循环液体孔513被供给到第一喷嘴室514中，然后以较小的周期混合，从而能够产生更好的搅拌和混合效果。然后冷却液通过冷却液处理罐506尖顶底面的循环管509、第一控制泵510、分流阀507和第一喷嘴管通道511，形成循环回路，循环混合搅拌25分钟。然后，关闭分流阀507和第一喷嘴管通道511，打开排放管508的通道，使得预混合的冷却液从排放管508排出到冷却液混合器60中进行混合。这样得到的预混合物，其粘度略低于冷却液仍存在不均匀的液体和固体粉末需要在冷却液混合器60中进一步混合。

具体地，如图10、11所示，预混合的冷却液通过冷却液混合器60的第一进料罐601进入到第一流通管602然后流入到混合罐618中，第一流通管602设置为穿过混合罐618的上表面圆形孔，在混合罐618的下底面尖顶形设置有第一循环管603，在第一循环管603的右边设置有第二控制泵604，在第二控制泵604的上放设置有第一回收管605，在第一回收管605的水平向下弯折处安装有第一分流阀606，在第一分流阀606的下方圆形孔安装有喷嘴管通道608，在喷嘴管通道608的右边圆形孔安装有喷射通道612，在喷射通道612的左边设置有尖顶形喷嘴入口610，在喷嘴入口610的右边是湍流通道611呈细圆柱形水平设置，在湍流通道611的右边设置有混合管道613，在混合管道613和湍流通道611的中间设置有流通孔614呈圆形孔设置，在混合管道613的右表面为喷嘴出口615，混合管道613外表面设置有分阔器616，在分阔器616的圆形表面上设置有圆形孔形状的小孔617。第一分流阀606的左边圆形孔安装有第一排放管607，在混合罐618的内部设置有温度传感器609。当预混合物冷却液通过第一进料罐601和第一流通管602进入到冷却液混合器60的混合罐618中，第一分流阀606和喷嘴管通道608打开，而通向第一排放管607的通道关闭，然后启动第二控制泵604，预混合物冷却液从混合罐618底面的第一循环管603排出，然后进入混合罐618的喷嘴入口610，并通过第二控制泵604、第一回收管605和第一分流阀606进入湍流通道611，由于预混合物冷却液在湍流通道611中的分子撞击和摩擦，预混合物冷却液被进一步混合以得到颗粒更细，然后细小均匀的液体从湍流通道611喷射到混合管道613，并从喷嘴出口615喷出有些混合物反向通过分阔器616上的小孔617，直接接触到混合管道613，当混合管道613的内壁和外壁产生压力差时，混合物将通过流通孔614进入混合管道613在小范围内形成湍流，形成更好的搅拌和反应效果。混合物通过混合罐618底面的第一循环管603、第二控制泵604和喷嘴管通道608形成循环回路，循环搅拌和混合25分钟，温度升高到35℃，通过温度传感器609将温度显示在控制箱40上，防止温度的过高对混合物造成损坏，然后通过第一分流阀606和喷嘴入口610的通道关闭，同时第一排放管607的通道打开，以便从第一排放管607排出二次混合物冷却液，喷出的二次混合物粘度明显下降，从而变成易于流动的均匀混合物，然后通过第一排放管607进入到冷却液分离器70。

具体地，如图12、13所示，二次混合物进入到冷却液分离器70，通过第一喷洒头701进入到分离器外壳712，然后二次混合物经由第一喷洒头701进入到第一加热板703，第一加热板703设置为圆锥形尖顶向上设置，通过此设置能使二次混合物在加热的同时能够更加方便的向下流动，提高工作效率。第一加热板703通过设置在分离器外壳712外表面圆形孔的定位销704进行固定，在定位销704外表面设置有卡槽与第一加热板703的底面卡接，定位销704均匀分布为3个，当二次混合物经过第一加热板703加热滑落后流入到漏斗板705后接着流入到第二加热板，漏斗板705固定在第一托盘708的圆锥形孔中，第一托盘708通过设置在分离器外壳712外表面的固定销707固定，以上述相同的设置，在分离器外壳712的尖顶形外表面设置有第一液体出口711呈倾斜设置，通过此设置能将残留的液体导流出去防止积留，在尖顶形内表面设置有固液挡板710用于二次混合物的导流防止与残留液的混合，分离出的固体从出口孔709流出。二次混合物经过第一喷洒头701被输送到冷却液分离器70，然后经过圆锥形第一加热板703的外表面到达第一加热板703的下方用于二次加热的漏斗板705。然后当第一加热板703保持70℃时，二次混合物通过漏斗板705底面的流孔706流入到第二加热板上以相同的方式加热。二次混合物被加热后，水蒸汽和聚乙二醇从第一蒸汽管702快速蒸发，然后被冷凝器802冷却获得水和聚乙二醇的混合溶液。冷却液分离器70的内壁上的少量冷凝液留下通过第一液体出口711排出，加热分离得到的固体从出口孔709排出，排出物为碳化硅和硅的粗固体混合物，固液挡板710用来防止碳化硅和硅的粗固体混合物溅到内壁或与混合溶液混合。水和聚乙二醇的混合溶液流入冷却液脱水器80，通过进料管803进入到第五进料罐801然后流入第五流通管804最后流入第一脱水器外壳809通过设置在第一脱水器外壳809圆锥形下底面的第二回收管808进入设置在左边的第三控制泵807，然后通过第三控制泵807上方的第二循环管806流入到分阔组件813，在第二循环管806的水平向下弯折处安装有第二分流阀805在第二分流阀805的左边圆形孔安装有第五排放管811，在第五排放管811下方设置有第一存放箱814，在第一脱水器外壳809的右边上表面圆形孔安装有第二排放管812与第二存放箱815相连，通过第五进料罐801和第五流通管804进入到第一脱水器外壳809中，然后启动第三控制泵807以进行循环喷雾脱水，循环喷雾脱水20分钟，温度升至70℃通过第一温度传感器810控制其温度变化，从第二排放管812排出水后，通向第二分流阀805和分阔组件813的通道被关闭，同时通向第五排放管811的通道被打开，因此聚乙二醇从第五排放管811排出，聚乙二醇的回收率可达30％。碳化硅和硅的粗固体混合物流入到第一喷雾清洁器90。

具体地，如图14、15、16所示，碳化硅和硅的粗固体混合物经过第一进料管901流入到第二进料罐902，在第二进料罐902下表面安装有第二流通管903，第二流通管903穿过第一喷雾清洁器外壳912的上表面圆形孔，在第一喷雾清洁器外壳912的圆锥形下底面设置有第四循环管904，在第四循环管904的左边安装有第六控制泵905，第六控制泵905上方设置有第三回收管906，在第三回收管906的水平向下直角弯折处安装有第三分流阀911，在第三分流阀911的下方设置有第二分阔组件910形成第一喷雾清洁器90的循环回路，在第三分流阀911的左边圆形孔安装有分流管909，在分流管909的下方安装有振动台908，在第一喷雾清洁器外壳912的内壁设置有第二温度传感器907。将碳化硅和硅的粗固体混合物流入到第一喷雾清洁器90中以和冷却液混合器60相同的方式启动第六控制泵905进行循环喷雾清洁，固体混合物在湍流通道611中处于湍流状态，循环喷雾清洁时间为30分钟，温度升至70℃，然后清洗过后的混合物进入振动台908，去除较小比重的废料，水从设置在振动台908上的凹槽中排出，以获得碳化硅和硅的初步固体混合物，然后被供给到与第一喷雾清洁器90具有相同结构的第二喷雾清洁器100，混合物经过进料管道1002流入到第三进料罐1001，在第三进料罐1001下表面安装有第三流通管1003，在第二喷雾清洁器外壳10012的圆锥形下底面设置有第三循环管1004，在第三循环管1004的左边安装有第四控制泵1005，第四控制泵1005的上方设置有第四回收管1006，在第四回收管1006的水平向下直角弯折处安装有第四分流阀10010，在第四分流阀10010的下方设置有第三分阔组件1007形成第二喷雾清洁器100的循环回路，在第四分流阀10010的左边圆形孔安装有第一分流管1009，在第一分流管1009的下方安装有第一振动台1008，在第二喷雾清洁器外壳10012的内壁设置有第三温度传感器10011通过上面的方法，进行二次清洁，清洁过后的混合物放入第一振动台1008中，分离除去废料和水，得到碳化硅和硅的二次固体混合物，然后送入反应器110，经过流通管11011进入到第四进料罐1101然后进入到第二进料管1102，第二进料管1102安装在第三反应器外壳1103的上方圆弧面圆形孔中，在第三反应器外壳1103的下底面安装有第五循环管1105，在第五循环管1105的左边安装有第五控制泵1106，第五控制泵1106的上方安装有第四流通管1107，同时第五分流阀1108安装在第四流通管1107的竖直向左直角弯折处，在第五分流阀1108的右边圆形孔安装有喷射管道1104，在第四流通管1107的水平管道底面设置有第二冷凝器1109，在第二冷凝器1109的下方安装有炉坩埚11010。碳化硅和硅的二次固体混合物进料到反应器110的第三反应器外壳1103中，启动第五控制泵1106进行循环喷雾搅拌10分钟，然后氟硅酸溶液从第四流通管1107中蒸发，并被第二冷凝器1109回收，通过干燥后放入炉坩埚11010加工成单硅，然后残余的碳化硅和酸溶液通过过滤管排出，然后干燥以回收灰绿色硅碳化物粉末。

实施例三：

如图17至21所示，为达到上述实施例的目的，本发明采用以下技术方案：一种单晶硅金刚线切割装置140的使用方法，包括以下步骤：

a)将粘接好的单晶硅棒207用固定板202固定在挤压装置20上；

b)通过从所述挤压装置20向切割装置140运动切割单晶硅片同时摇摆装置146启动；

c)通过第一卷线装置10和第二卷线装置30控制金刚线147的排放与切割，同时；

d)通过冷却装置130金刚线147进行冷却，冷却液流入冷却液箱120；

e)通过分流回收装置150对所述冷却液箱120内的冷却液进行分流回收。

具体地，当所述单晶硅棒207在粘接板206上粘接好后，通过所述固定板202的第一气动板203、第二气动板209、第一紧固板205和第二紧固板208对所述粘接板206进行紧固，然后所述挤压装置20按照设定的进给率向切割装置140运动。

具体地，在所述切割装置140启动的同时所述摇摆装置146启动，所述摇摆装置146按照5～10度的角度进行上下摇摆。

具体地，在所述单晶硅棒207切片的同时，所述第一卷线装置10和所述第二卷线装置30对所述金刚线147进行收线和出线。

具体地，在所述切割装置140运作的同时，所述冷却装置130启动，对所述切割装置140进行降温，并与所述摇摆装置146相连。

具体地，在所述冷却装置130进行降温的同时，所述冷却液箱120内的冷却液通过分流回收装置150进行重新分流回收利用。

尽管上面对本发明说明性的具体实施方式进行了描述，以便于本技术领域的技术人员能够理解本发明，但是本发明不仅限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员而言，只要各种变化只要在所附的权利要求限定和确定的本发明精神和范围内，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。

Claims (10)

1.一种单晶硅金刚线切割装置，包括：

一装置外壳，所述装置外壳具有：

一第一卷线装置和一第二卷线装置，所述第一卷线装置和所述第二卷线装置安装在所述装置外壳内；

一切割装置，所述切割装置安装在所述第一卷线装置和所述第二卷线装置的中间，在所述切割装置上方设置有一挤压装置；

一冷却装置，所述冷却装置安装在所述切割装置的上方，所述冷却装置分为左右两个对所述切割装置进行冷却；

一冷却液箱，所述冷却液箱安装在所述装置外壳的的下方。

2.根据权利要求1所述的一种单晶硅金刚线切割装置，其中，所述第一卷线装置安装在所述装置外壳的右边，在所述装置外壳的左边安装有所述第二卷线装置。

3.根据权利要求1所述的一种单晶硅金刚线切割装置，其中，所述切割装置安装在所述装置外壳的中间，也就是安装在所述第一卷线装置和第二卷线装置的中间，所述切割装置左右两边安装有挡隔板。

4.根据权利要求1所述的一种单晶硅金刚线切割装置，其中，所述冷却装置安装在所述切割装置的上方，所述冷却装置呈对称放置。

5.根据权利要求1所述的一种单晶硅金刚线切割装置，其中，所述冷却液箱安装在所述第一卷线装置，所述第二卷线装置和所述切割装置的下方。

6.根据权利要求2所述的一种单晶硅金刚线切割装置，其中，所述第一卷线装置安装在挡隔板的右边，所述第一卷线装置包括第一主动卷线轮、第一摩擦轴、第一从动轮、第二从动轮、第三从动轮、第四从动轮和第一伸缩柱，所述第一主动卷线轮安装在所述装置外壳的右边内表面，同时在所述第一主动卷线轮的左上方安装有所述第一伸缩柱，用于金刚线的缠绕伸缩。

7.根据权利要求6所述的一种单晶硅金刚线切割装置，其中，所述第一伸缩柱的上顶面的内表面安装有所述第一从动轮，在所述第一伸缩柱的左边表面安装有所述第三从动轮，在所述伸缩柱的右表面安装有第一摩擦轴，用于金刚线的表面清理，所述伸缩柱通过内表面的长圆柱形通过电机控制伸缩。

8.根据权利要求7所述的一种单晶硅金刚线切割装置，其中，所述第一伸缩柱的上方安装有所述第二从动轮，在所述第二从动轮的外圈表面下方安装有第四从动轮，所述第二从动轮和第四从动轮呈竖直平行状态。

9.根据权利要求6所述的一种单晶硅金刚线切割装置，其中，所述第二卷线装置和所述第一卷线装置结构相同，所述第二卷线装置包括第二主动卷线轮、第二摩擦轴、第五从动轮、第六从动轮、第七从动轮、第八从动轮、第二伸缩柱。

10.根据权利要求3所述的一种单晶硅金刚线切割装置，其中，所述挤压装置包括伸缩气缸、固定板、第一气动板、第一气动管、第一紧固板、粘接板、单晶硅棒、第二紧固板、第二气动板、第二气动管。