CN110497543A - 硅锭开方机及硅锭开方方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种硅锭开方机及硅锭开方方法，其中，所述硅锭开方机包括第一切割装置和第二切割装置，利用第一切割装置根据多晶硅锭的晶向而对多晶硅锭实施第一切割作业以形成第一硅方体，利用第二切割装置根据第一硅方体的晶向而对第一硅方体实施第二切割作业以形成第二硅方体。相对于相关技术，本申请公开的硅锭开方机，不仅可在免去剪断切割线网的情形下完成硅锭的自动化开方作业，提高了硅锭开方效率，更是在开方作业中，充分考虑了硅锭的晶向状况，从而可使得开方形成第二硅方体能具有更佳的性能表现。

Description

硅锭开方机及硅锭开方方法

技术领域

本申请涉及硅锭切割领域，特别是涉及一种硅锭开方机及硅锭开方方法。

背景技术

在制造各种半导体器件或光伏器件时，将包含硅、蓝宝石、或陶瓷等硬脆材料的半导体工件切割为规格尺寸的结构。由于半导体工件切割是制约后续成品的重要工序，因而对其作业要求也越来越高。目前，多线切割技术由于具有生产效率高、作业成本低、作业精度高等特点，被广泛应用于产业的半导体工件切割生产中。

现有硅片的制作流程，以多晶硅产品为例，一般地，大致的作业工序可包括：先使用硅锭开方机对初级硅锭(大尺寸硅锭)进行开方作业以形成次级硅锭(小尺寸硅锭)；开方完毕后，再使用硅锭截断机对次级硅锭进行截断加工以形成多晶硅棒；再对各个多晶硅棒进行相应的研磨作业(例如：磨面、倒角、滚磨等)，使得多晶硅棒的表面整形达到相应的平整度及尺寸公差要求；后续再使用切片机对多晶硅棒进行切片作业，则得到多晶硅片。

在前述涉及硅锭开方的相关技术中，常见的多线开方设备采用十字线网组成的方形网格，由上往下将硅锭切割成多个硅块。此种切割方式虽然可一次切割成型，但是复杂的绕线方式及较慢的进刀速度，极大地影响了设备的切割效率且复杂的绕线方式也极大消耗了传切割轮及金刚线的使用寿命。另外，当将硅锭切割成多个硅块之后，无法直接取出硅块，一般地，必须剪断线网之后，将切割架升起归位之后才能取出硅块，在后续，得有操作人员重新装线，设备重新装线难度大，操作时间长，极大影响工作效率，造成成本高企。

发明内容

鉴于以上所述相关技术的缺失，本申请的目的在于公开一种硅锭开方机及硅锭开方方法，用于解决相关技术中硅锭开方切割作业效率低下等问题。

为实现上述目的及其他目的，本申请的第一方面公开一种硅锭开方机，包括：第一切割装置，包括：第一工作台，用于承载多晶硅锭；第一切割单元，具有多个第一切割线段；其中，所述第一切割单元中的多个第一切割线段用于根据所述多晶硅锭的晶向而对所述多晶硅锭实施第一切割作业，形成多个第一硅方体；第二切割装置，邻设于所述第一切割装置，包括：第二工作台，用于承载第一硅方体；第二切割单元，具有多个第二切割线段；其中，所述第二切割单元中的多个第二切割线段用于根据所述第一硅方体的晶向而对所述第一硅方体实施第二切割作业，形成多个第二硅方体。

本申请公开的硅锭开方机，包括第一切割装置和第二切割装置，其中，利用第一切割装置根据多晶硅锭的晶向而对多晶硅锭实施第一切割作业以形成第一硅方体，利用第二切割装置根据第一硅方体的晶向而对第一硅方体实施第二切割作业以形成第二硅方体。相对于相关技术，本申请公开的硅锭开方机，不仅可在免去剪断切割线网的情形下完成硅锭的自动化开方作业，提高了硅锭开方效率，更是在开方作业中，充分考虑了硅锭的晶向状况，从而可使得开方形成第二硅方体能具有更佳的性能表现。

在本申请第一方面的某些实施方式中，所述第一切割单元具有相对设置的多个第一切割轮组和第一切割线，所述第一切割线依序绕于所述多个第一切割轮组中的各个第一切割轮形成多个第一切割线段。

在本申请第一方面的某些实施方式中，所述第一工作台和所述第一切割单元中的至少一者设置成可相对另一者移动。

在本申请第一方面的某些实施方式中，所述第一切割单元设于所述第一工作台的上方；所述第一切割单元包括相对设置的左切割架和右切割架，所述左切割架和所述右切割架上均设有多个第一切割轮，相同位置的左切割架上的一个第一切割轮与右切割架上的一个第一切割轮组成一个第一切割轮组；所述第一工作台设有与多个第一切割线段对应的多个第一切割缝。

在本申请第一方面的某些实施方式中，所述第一工作台和所述第一切割单元中的至少一者设有升降驱动机构。

在本申请第一方面的某些实施方式中，所述第二切割单元具有相对设置的多个第二切割轮组和第二切割线，所述第二切割线依序绕于所述多个第二切割轮组中的各个第二切割轮形成多个第二切割线段。

在本申请第一方面的某些实施方式中，所述第二工作台和所述第二切割单元中的至少一者设置成可相对另一者移动。

在本申请第一方面的某些实施方式中，所述第二切割单元位于所述第二工作台的旁侧；所述第二切割单元包括相对设置的上切割架和下切割架，所述上切割架和下切割架上均设有多个第二切割轮，相同位置的上切割架上的一个第二切割轮与下切割架上的一个第二切割轮组成一个第二切割轮组；所述工作台设有与多个第二切割线段对应的多个第二切割缝。

在本申请第一方面的某些实施方式中，在所述第二工作台和所述第二切割单元中的至少一者设有平移驱动机构。

在本申请第一方面的某些实施方式中，所述硅锭开方机还包括硅锭周转台，位于所述第一切割装置和所述第二切割装置之间，用于承载多个第一硅方体。

在本申请第一方面的某些实施方式中，所述硅锭开方机还包括工件转运装置，用于将多个第一硅方体由第一工作台转运至硅锭周转台。

在本申请第一方面的某些实施方式中，所述工件转运装置包括：工件取放单元；移动机构，用于驱动所述工件取放单元移动，以利用所述工件取放单元将多个第一硅方体由第一工作台转运至硅锭周转台。

在本申请第一方面的某些实施方式中，所述移动机构包括：沿着第一工作台至硅锭周转台的行进移动单元；升降移动单元；伸缩移动单元；移动控制单元，与所述行进移动单元、所述升降移动单元以及所述伸缩移动单元连接，用于：根据多个第一硅方体的位置信息而控制所述升降移动单元和所述伸缩移动单元带动所述工件取放单元移动以提取多个第一硅方体，控制所述行进移动单元带动所述工件取放单元移动至硅锭周转台后控制所述升降移动单元和所述伸缩移动单元带动所述工件取放单元移动以将多个第一硅方体置放于硅锭周转台上。

在本申请第一方面的某些实施方式中，所述硅锭开方机还包括去边皮装置，用于将所述硅锭经第一切割作业后产生的边皮去除。

在本申请第一方面的某些实施方式中，所述硅锭开方机还包括设于所述硅锭周转台和所述第二切割装置之间的工件翻转装置，用于将所述硅锭周转台上的第一硅方体予以翻转并转运至所述第二工作台。

在本申请第一方面的某些实施方式中，所述工件翻转装置包括：支架；轴接于所述支架的夹持件，用于夹持所述第一硅方体；连接于所述支架和所述夹持件之间的翻转驱动机构，用于驱动所述夹持件及其所夹持的第一硅方体作翻转运动。

在本申请第一方面的某些实施方式中，所述硅锭开方机还包括上料移送装置，用于将硅锭由上料区移送至所述第一工作台上。

在本申请第一方面的某些实施方式中，所述上料移送装置包括：上料导轨，铺设于上料区和所述第一工作台之间；移送台，设于所述上料导轨上。

在本申请第一方面的某些实施方式中，所述硅锭开方机还包括上料定位装置，所述上料定位装置包括：侧面定位机构，设于所述上料区的旁侧；位置调节组件，设于所述移送台的台面上以与所承载的硅锭接触。

在本申请第一方面的某些实施方式中，所述位置调节组件为万向球头或圆周旋转式调节头。

在本申请第一方面的某些实施方式中，所述硅锭开方机还包括载料车，用于将所述硅锭运载至上料区后转运至所述上料移送装置的移送台上。

本申请的第二方面公开一种硅锭开方方法，应用于一硅锭开方机中，所述硅锭开方机包括第一切割装置和第二切割装置，其中，第一切割装置包括第一工作台和第一切割单元，所述第二切割装置包括第二工作台和第二切割单元；所述硅锭开方方法包括如下步骤：将多晶硅锭置放于第一工作台上；利用第一切割单元根据所述多晶硅锭的晶向而对第一工作台上的多晶硅锭实施第一切割作业，形成多个第一硅方体；将所述第一硅方体转运至第二工作台上；利用第二切割单元根据所述第一硅方体的晶向而对第二工作台上的第一硅方体实施第二切割作业，形成多个第二硅方体。

本申请公开的硅锭开方方法，先由第一切割装置根据多晶硅锭的晶向而对多晶硅锭实施第一切割作业，形成第一硅方体，再由第二切割装置根据第一硅方体的晶向而对第一硅方体实施第二切割作业，形成第二硅方体，如此，不仅可在免去剪断切割线网的情形下完成硅锭的自动化开方作业，提高了硅锭开方效率，更是在开方作业中，充分考虑了硅锭的晶向状况，从而可使得开方形成第二硅方体能具有更佳的性能表现。

在本申请第二方面的某些实施方式中，将所述第一硅方体转运至第二工作台上更可包括如下步骤：将所述多个第一硅方体转运至一硅锭周转台上；将所述硅锭周转台上的第一硅方体转运至第二工作台。

在本申请第二方面的某些实施方式中，在将所述硅锭周转台上的第一硅方体转运至第二工作台之前还包括将所述硅锭周转台上的第一硅方体予以翻转的步骤。

附图说明

图1显示为本申请一实施例中硅锭开方机在某一视角下的立体结构示意图。

图2显示为本申请一实施例中硅锭开方机在另一视角下的立体结构示意图。

图3显示为本申请一实施例中硅锭开方机的侧视图。

图4显示为本申请一实施例中硅锭开方机的俯视图。

图5显示为工件翻转装置的结构示意图。

图6显示为本申请一实施例中硅锭开方方法的流程示意图。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本申请的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本申请的其他优点及功效。

在以下描述中，参考附图，附图描述了本申请的若干实施例。应当理解，还可使用其他实施例，并且可以在不背离本申请的精神和范围的情况下进行机械组成、结构、电气以及操作上的改变。下面的详细描述不应该被认为是限制性的，并且本申请的实施例的范围仅由公布的专利的权利要求书所限定。这里使用的术语仅是为了描述特定实施例，而并非旨在限制本申请。空间相关的术语，例如“上”、“下”、“左”、“右”、“下面”、“下方”、“下部”、“上方”、“上部”等，可在文中使用以便于说明图中所示的一个元件或特征与另一元件或特征的关系。

虽然在一些实例中术语第一、第二等在本文中用来描述各种元件，但是这些元件不应当被这些术语限制。这些术语仅用来将一个元件与另一个元件进行区分。例如，第一转向摆动可以被称作第二转向摆动，并且类似地，第二转向摆动可以被称作第一转向摆动，而不脱离各种所描述的实施例的范围。

在相关的硅锭开方作业中，存在硅锭开方作业效率低下及因不考虑硅锭晶向的状况而使得经开方后的硅块性能欠佳等问题。因此，对于本领域技术人员来说，有必要研发一种硅锭开方机及硅锭开方方法，以便于能提高硅锭开方的切割作业效率，降低硅锭开方的整体成本，且可使得开方形成的硅块具有较佳的性能表现。

需说明的是，本申请硅锭开方机及硅锭开方方法可应用于硅锭的开方作业中。现有的硅锭一般为长方体结构，通过硅锭开方机对硅锭进行开方切割，使得硅锭在开方切割处理后形成若干个尺寸更小的硅块(或称之为硅棒)，而形成的硅块(或硅棒)整体也呈长方体结构。

请参阅图1至图4，其中，图1显示为本申请一实施例中硅锭开方机在某一视角下的立体结构示意图，图2显示为本申请一实施例中硅锭开方机在另一视角下的立体结构示意图，图3显示为本申请一实施例中硅锭开方机的侧视图，图4显示为本申请一实施例中硅锭开方机的俯视图。

在图1至图4所示实施例中，所述硅锭开方机包括：机座1以及设于机座1上的第一切割装置2和第二切割装置3。

机座1是硅锭开方机的主体部件。较佳地，机座1的体积及重量均较大，以提供更大的安装面及更牢靠的整机稳固度。在实际的应用中，机座1可包括底座和设于座体上的安装结构，所述安装结构可例如安装框架，包括安装立柱及安装横梁等。根据开方流程，机座1可依序设有第一切割区以及第二切割区等功能区。

第一切割装置用于对硅锭实施第一切割作业，形成第一硅方体。在本实施例中，利用第一切割装置可根据硅锭的晶向而对硅锭实施第一切割作业，例如，第一切割装置是顺着硅锭的晶向进行切割的。

在本实施例中，第一切割装置2可包括第一工作台21和第一切割单元23。第一工作台21用于承载硅锭10，第一切割单元23具有相对设置的多个第一切割轮组和第一切割线，所述第一切割线依序绕于所述多个第一切割轮组中的各个第一切割轮233形成多个第一切割线段234，其中，第一切割单元23中的多个第一切割线段234用于根据硅锭10的晶向而对硅锭10实施第一切割作业，形成多个第一硅方体。在实际应用中，在实施第一切割作业的过程中，是通过多个第一切割线段234与待切割的硅锭的相对位移由第一切割线段234接触硅锭并在相对位移过程中切割硅锭10。因此，在本申请的硅锭开方机中，第一工作台21和第一切割单元23中的至少一者设置成可相对另一者移动。即，在一种实施方式中，第一工作台21为固定设置，而第一切割单元23设置为可相对第一工作台21作移动。在另一种实施方式中，第一切割单元23为固定设置，而第一工作台21设置为可相对第一切割单元23作移动。在又一种实施方式中，第一工作台21为活动式设置，第一切割单元23也为活动式设置，第一切割单元23和第一工作台21相互移动。

如图1至图4所示，在本实施例中，第一切割单元23设于第一工作台21的上方。所述第一切割单元包括相对设置的左切割架231(也可称为前切割架)和右切割架232(也可称为后切割架)，左切割架231和右切割架232沿X向相对设置，所述左切割架231和所述右切割架232上均设有多个第一切割轮233，相同位置的左切割架231上的一个第一切割轮与右切割架232上的一个第一切割轮组成一个第一切割轮组，由第一切割线依序绕于所述多个第一切割轮组中的各个第一切割轮233形成多个第一切割线段234。在实际应用中，第一切割线依序绕于各个第一切割轮233形成多个第一切割线段234具体可采用如下方式实现：假设左切割架231上设置的多个第一切割轮233可分别标示为F₁、F₂、F₃、……、F_n-1、F_n，右切割架232上设置的多个第一切割轮233可分别标示为R₁、R₂、R₃、……、R_n-1、R_n，其中，第一切割轮F₁与第一切割轮R₁组成一个第一切割轮组，第一切割轮F₂与第一切割轮R₂组成一个第一切割轮组，……，第一切割轮F_n与第一切割轮R_n组成一个第一切割轮组。第一切割线为单一连续的切割线，在由第一切割线绕设时，以从所述左切割架中第一切割轮F₁开始为例，第一切割线可按照F₁、R₁、R₂、F₂、F₃、R₃、……、F_n-1、R_n-1、R_n、F_n的缠绕顺序顺次缠绕。另外，由上可知，第一切割轮F₁与第一切割轮R₁组成一个第一切割轮组，第一切割轮F₂与第一切割轮R₂组成一个第一切割轮组，……，第一切割轮F_n与第一切割轮R_n组成一个第一切割轮组，因此，绕设的第一切割线就被沿横向方向(例如左右方向)相对设置多个第一切割轮组形成多个第一切割线段234，且每一个第一切割线段234均是沿左右方向相对设置。另外，相邻两个第一切割线段234之间的线间距由相邻两个第一切割轮组之间的间距决定的。若任意相邻两个第一切割轮组之间的间距相同，那么，所有相邻两个第一切割线段234之间的线间距均相同。但并不以此为限，在其他可选实施例中，例如，各个第一切割线段234之间的线间距可根据硅锭开方要求而设置为不均等的。如此，这多个第一切割线段234间隔排列且相互平行，可形成第一切割线网。可选地，第一切割线可例如为金刚线。

由于第一切割单元23设于第一工作台21的上方，因此，第一工作台21和第一切割单元23中的至少一者设有升降驱动机构。在本实施例中，第一切割单元23设有升降驱动机构。所述升降驱动机构可进一步包括：升降导轨、升降滑块以及升降驱动源，其中，所述升降导轨可沿升降方向设置(在本实施例中，所述升降方向即为Z向)，例如沿着安装框架的安装柱设置，所述升降滑块设置于两个切割架上且与所述升降导轨相配合。为使得第一切割单元23升降移位的稳定性，可配置两个升降导轨，这两个升降导轨分别位于相应的切割架的相对两侧。所述升降驱动源则可包括沿竖直方向设置的滚珠丝杠和伺服电机，滚珠丝杠具有高精度、可逆性和高效率的特点，如此，通过伺服电机与滚珠丝杠的配合，确保第一切割单元23在竖直方向上升降移位的精准度。当然，所述升降驱动源也可作其他选择，例如，在某些实施方式中，所述升降驱动源可包括升降齿轨、驱动齿轮和升降驱动电机，其中，所述升降齿轨沿竖直方式设置(在本实施例中，所述升降齿轨即沿Z向设置)，所述驱动齿轮与所述升降齿轨啮合，所述升降驱动电机用于驱动所述驱动齿轮。如此，通过所述升降驱动源，可驱动第一切割单元中的两个切割架顺着所述升降导轨在竖直方向上进行升降移位。

特别地，在某些实施方式中，所述第一切割单元中相对设置的两个切割架中的至少一者可相对另一者作偏向移动。以图式中的第一切割单元23为例，左右设置的左切割架231和右切割架232中的至少一个可作偏向移动。在具体实现上，所述的左切割架231和右切割架232中的至少一个可通过偏移驱动机构实现偏向移动(即，左切割架231相对右切割架232作偏向移动，或者右切割架232相对左切割架231作偏向移动，或者左切割架231和右切割架232均可偏向移动)。利用上述偏移驱动机构，可实现将相对设置的左切割架231和右切割架232中的至少一者设计为可相对于另一者偏向移动，使得左切割架231和右切割架232相对于硅锭10而言为上下设置(左切割架231和硅锭10之间的间距与右切割架232和硅锭10之间的间距不相同，即，绕设于第一切割轮组上的多个第一切割线段234与硅锭的切割角度呈非直角的锐角或钝角)，从而在切割作业时，任一第一切割线段234中位于在下的部分切割线段要比位于在上的部分切割线段先接触硅锭10，那么在后续第一切割线段234从硅锭10出线时，则是第一切割线段234中位于在上的部分切割线段要比位于在下的部分切割线段后离开硅锭10而出线，如此，在下的部分切割线段出线的硅锭10表面就可杜绝、避免至少是减少了出现崩边的情形，最大程度地保护硅锭10的表面，提高了硅锭10的切割质量。进一步地，在实际应用中，可以根据切割工艺要求而适时调整两个切割架相互间的上下设置，例如，切割工艺要求中要求硅锭10的顶部(或底部)的切割表面的切割要求较高，则将相对于硅锭10的顶部(或底部)的切割轮组设置在下而相对于待切割工件的底部(或顶部)的切割轮组设置在上。再有，由于第一切割线段234与硅锭10的切割角度呈非直角的锐角或钝角，第一切割线段234不会受到硅锭10的正面压迫，减缓了第一切割线的损伤，延长了第一切割线的使用寿命。

另外，在某些实施方式中，所述第一切割单元中相对设置的两个切割架中的至少一者可相对另一者作远离或靠近的移动。以第一切割单元23为例，左右设置的左切割架231和右切割架232中的至少一个可作远离或靠近的移动。在具体实现上，所述的左切割架231和右切割架232中的至少一个可通过线架驱动机构实现远离或靠近(即，左切割架231相对右切割架232作远离或靠近，或者右切割架232相对左切割架231作远离或靠近，或者左切割架231和右切割架232均可远离或靠近)。利用上述线架驱动机构，可实现将相对设置的左切割架231和右切割架232中的至少一者设计为可相对于另一者偏向移动，使得左切割架231和右切割架232之间的间距发生变化，从而调整多个第一切割线段234的切割长度，从而能适应不同规格尺寸的硅锭10，并使得第一切割线段234的切割长度与待切割的硅锭10相适配(避免第一切割线段234过长或过短)，提高切割效率及切割质量。

当然，对于第一切割单元23，在两个切割架或机座1上还可设置相应的导线、卷绕、排丝、张力机构等，用于实现第一切割线的导向、张力调整以及卷绕、排丝等，关于导线、卷绕、排丝、张力机构等设置，在此不再赘述。

第一工作台21为水平设置，用于水平承载硅锭10。在本实施例中，如前所述，第一切割单元23设于第一工作台21的上方，第一工作台21与第一切割单元23相对升降移动，因此，为使得第一切割单元23能顺着硅锭10的晶向进行切割，当第一工作台21水平承载硅锭10时，硅锭10的晶向应为与升降移动一致的竖直方向。在本实施例中，硅锭10的晶向可例如是沿着硅锭10的底面的法线法线(即，沿着硅锭10的底面至顶面的方向)，因此，当第一工作台21水平承载硅锭10时，硅锭10的底面是抵靠于第一工作台21的。

另外，第一工作台21设有与第一切割单元23中多个第一切割线段234对应的多个第一切割缝211。在实际应用中，第一切割缝211为开槽结构，其具有一定的深度且槽口的宽度要大于第一切割线段234的线径，如此，第一切割线段234在完全截掉硅锭10之后可落入第一切割缝211内，在实现硅锭10切割的同时，可起到保护第一切割线段234的作用，避免第一切割线段234与第一工作台21产生摩擦而损伤。

当利用第一切割装置2对硅锭10实施第一切割作业时，先由第一工作台21承载待切割的硅锭10，使得待切割的硅锭10的晶向为与升降移动一致的竖直方向，再利用升降驱动机构下降第一切割单元23，由第一切割单元23中的多个第一切割线段234在下降过程中接触到硅锭10后开始切割直至完全贯穿硅锭10(多个第一切割线段234顺着硅锭10的晶向对硅锭10实施切割)，形成多个第一硅方体11，此时，多个第一切割线段234就停留在相应的第一切割缝211内，后续，待将形成的多个第一硅方体11转移出第一工作台21之后，再通过升降驱动机构将第一切割单元上升以复位。

为使得将待切割的硅锭10上料至第一切割装置2的第一工作台21上，本申请硅锭开方机还包括载料车4和上料移送装置5。

载料车4用于将硅锭10运载至上料区。在本实施例中，载料车4可例如为AGV(Automated Guided Vehicle)小车，AGV小车装配有电磁或光学等自动导引装置，能够沿设定的导引路径行驶，能实现无人搬运。

上料移送装置5用于将硅锭10由上料区移送至第一工作台21上。在本实施例中，上料移送装置5更可包括：上料导轨51和设于上料导轨51上的移送台53。

上料导轨51铺设于所述上料区和所述第一切割区(第一工作台21即位于第一切割区)之间，具体地，上料导轨51铺设于所述上料区和第一工作台21的下方且沿Y向设置。为满足上料导轨51的铺设以及移送台53在上料导轨51上的移动，第一工作台21为中空设计，在某些实施方式中，第一工作台21可包括相对设置的两个承托结构(上料导轨51即位于两个承托结构之间)，两个承托结构均具有一承托部，从而使得分属于两个承托结构的两个承托部可构成一用于承载硅锭10的承托面。另外，为使得移送台53可实现稳定平移于上料导轨51，上料导轨51可采用双导轨设计，即，采用两个上料导轨51，这两个上料导轨51并行设置。

移送台53可承载硅锭10。在本实施例中，移送台53还可配置提升机构，用于抬升或下降承载的硅锭10。

在将硅锭10上料至第一工作台21之前，还可对硅锭10进行位置校准。为此，本申请硅锭开方机还包括上料定位装置，所述上料定位装置包括侧面定位机构61和位置调节组件(未在图式中显示)。侧面定位机构61设于所述上料区的旁侧。在本实施例中，侧面定位机构61包括两个支撑梁，在每一个支撑梁上可活动设置若干个朝向所述上料区中央区域的顶出结构。所述位置调节组件设于移送台53的台面上以与所承载的硅锭10接触。在本实施例中，所述位置调节组件为万向球头或圆周旋转式调节头。在某些实施方式中，在移送台53的台面上可设置多个万向球头或圆周旋转式调节头。例如，可在移送台53的台面上设置五个万向球头，其中，四个万向球头均匀布设，构成一规则图形(例如：正方形、矩形、菱形等)的四个角，另一个万向球头则位于中心。

当实施硅锭10的上料作业时，先由载料车4将硅锭10运载至上料区；再由移送台53沿着上料导轨51移动至上料区并位于硅锭10的下方(上述过程也可以是这样：先将移送台53沿着上料导轨51移动至上料区，再由载料车4将硅锭10运载至上料区并使得硅锭10位于移送台53的上方)；移送台53利用提升机构抬升，接触到硅锭10直至顶托硅锭10；利用上料定位装置对硅锭进行定位校准，由侧面定位机构按照预设量驱动顶出结构顶出，由所述顶出结构推顶硅锭10，硅锭10在顶出结构的推顶下和所述位置调节组件的协助下相对移送台53动作，以调整位置；由移送台53沿着上料导轨移动至第一切割区的第一工作台21处；移送台53利用提升机构下降，带动硅锭10下降并置放于第一工作台21上，完成硅锭10的上料并可利用第一切割装置2对硅锭10实施第一切割作业。

当利用载料车4和上料移送装置5将待切割的硅锭10上料至第一工作台21上之后，即可利用第一切割装置2对硅锭10实施第一切割作业，即，顺着硅锭10的晶向实施第一切割作业，形成多个第一硅方体11。

本申请硅锭开方机还包括硅锭周转台7和工件转运装置8，其中，工件转运装置8用于将多个第一硅方体11由第一工作台21转运至硅锭周转台7上。

硅锭周转台7可位于第一切割装置2和第二切割装置3之间的周转区，用于承载多个第一硅方体11。在本实施例中，硅锭周转台7即作为第一切割装置2和第二切割装置3之间的周转装置，利用硅锭周转台7，可在送入第二切割装置之前暂时安置由第一切割装置2对硅锭10实施第一切割作业后形成的多个第一硅方体11。

工件转运装置8设于第一切割装置2和硅锭周转台7之间，用于将多个第一硅方体11由第一工作台21转运至硅锭周转台7上。在本实施例中，工件转运装置8更可包括：工件取放单元和移动机构，其中，所述移动机构用于驱动所述工件取放单元移动，以利用所述工件取放单元将多个第一硅方体11由第一工作台21转运至硅锭周转台7。

所述工件取放单元用于取放多个第一硅方体11。在本实施例中，所述工件取放单元可包括相对设置的两个提取件，两个所述提取件可通过一连接结构连接在一起。每一个所述提取件大致呈L型，可包括一支撑部和设于所述支撑板底部的一承托部，相对设置的两个所述提取件可围成一承托空间。

所述移动机构更可包括：沿着第一工作台至硅锭周转台的行进移动单元，升降移动单元，伸缩移动单元，以及移动控制单元。其中，所述移动控制单元与所述行进移动单元、所述升降移动单元以及所述伸缩移动单元连接，用于控制各个移动单元执行相应的移动。所述移动控制单元执行的控制可包括：根据多个第一硅方体11的位置信息而控制所述升降移动单元和所述伸缩移动单元带动所述工件取放单元移动以提取多个第一硅方体11；控制所述行进移动单元带动所述工件取放单元移动至硅锭周转台7后控制所述升降移动单元和所述伸缩移动单元带动所述工件取放单元移动以将多个第一硅方体11置放于硅锭周转台7上。

所述根据多个第一硅方体11的位置信息而控制所述升降移动单元和所述伸缩移动单元带动所述工件取放单元移动以提取多个第一硅方体11，具体可包括：确保所述工件取放单元中的两个提取件位于多个第一硅方体11的外侧，如若不是，那么先控制所述伸缩移动单元带动所述工件取放单元中的两个提取件朝外移动(远离第一硅方体11)，使得所述提取件位于多个第一硅方体11的外侧，即，所述提取件不会干涉到多个第一硅方体11；控制所述升降移动单元带动两个提取件下降直至所述提取件的承托部要低于多个第一硅方体11的底部；控制所述伸缩移动单元带动两个提取件朝内移动(靠近第一硅方体11)直至所述提取件的承托部与多个第一硅方体11具有符合要求的重叠区域，一般地，所述提取件的支持部与多个第一硅方体11的侧面具有一间隙，以避免所述支撑部因直接接触或碰撞多个第一硅方体11而产生损伤；控制所述升降移动单元带动两个提取件上升直至所述提取件的承托部接触并承托住多个第一硅方体11的底部，继续控制所述升降移动单元带动两个提取件上升，使得两个提取件提取多个第一硅方体11上升并脱离第一工作台21。

所述控制所述行进移动单元带动所述工件取放单元移动至硅锭周转台7后控制所述升降移动单元和所述伸缩移动单元带动所述工件取放单元移动以将多个第一硅方体11置放于硅锭周转台7上，具体可包括：控制所述行进移动单元带动所述工件取放单元及其提取的多个第一硅方体11移动至周转区中对应硅锭周转台7的上方；控制所述升降移动单元带动两个提取件下降直至多个第一硅方体11抵触到硅锭周转台7，继续控制所述升降移动单元带动两个提取件下降，两个提取件中的承托部与多个第一硅方体11的底部脱离，此时，多个第一硅方体已完全置放于硅锭周转台7上；控制所述伸缩移动单元带动所述工件取放单元中的两个提取件朝外移动(远离第一硅方体11)，使得所述提取件位于多个第一硅方体11的外侧，即，所述提取件不会干涉到多个第一硅方体11；控制所述升降移动单元带动两个提取件上升。

在实际应用中，所述行进移动单元可包括行进导轨、行进滑块以及行进驱动源，其中，所述行进导轨可沿行进方向水平设置(即沿Y向设置)，例如沿着安装框架的安装横梁设置，所述行进滑块设置于所述工件取放单元的连接结构的底部且与所述行进导轨相配合。为使得所述工件取放单元行进移位的稳定性，可配置两个行进导轨，这两个行进导轨分别位于相对设置的两个安装横梁上。在某些实施方式中，所述行进驱动源则可包括沿行进方向设置的滚珠丝杠和伺服电机。在某些实施方式中，所述行进驱动源可包括行进齿轨、驱动齿轮和行进驱动电机，其中，所述行进齿轨沿行进方向设置(即沿Y向设置)，所述驱动齿轮与所述行进齿轨啮合，所述行进驱动电机用于驱动所述驱动齿轮。

所述伸缩移动单元可包括伸缩导轨、伸缩滑块以及伸缩驱动源，其中，所述伸缩导轨可沿伸缩方向水平设置(即沿X向设置)于所述工件取放单元的连接结构的底部，所述伸缩滑块设置于一转接结构的第一安装面上且与所述伸缩导轨相配合，其中所述转接结构可例如为三角转接结构。为使得所述工件取放单元伸缩移位的稳定性，为每一个提取件均配置两个伸缩导轨，这两个伸缩导轨分别位于所述连接结构的相对两侧。在某些实施方式中，所述伸缩驱动源则可包括沿伸缩方向设置的滚珠丝杠和伺服电机。在某些实施方式中，所述伸缩驱动源可包括伸缩齿轨、驱动齿轮和伸缩驱动电机，其中，所述伸缩齿轨沿伸缩方向设置(即沿X向设置)，所述驱动齿轮与所述伸缩齿轨啮合，所述伸缩驱动电机用于驱动所述驱动齿轮。

所述升降移动单元可包括升降导轨、升降滑块以及升降驱动源，其中，所述升降导轨可沿升降方向竖直设置(即沿Z向设置)于所述工件取放单元中转接结构的第二安装面上，所述升降滑块设置于所述提取件上且与所述升降导轨相配合，其中所述转接结构可例如为三角转接结构。为使得所述工件取放单元升降移位的稳定性，为每一个提取件均配置两个升降导轨，这两个升降导轨分别位于所述转接结构的相对两侧。在某些实施方式中，所述升降驱动源则可包括沿升降方向设置的滚珠丝杠和伺服电机。在某些实施方式中，所述升降驱动源可包括升降齿轨、驱动齿轮和升降驱动电机，其中，所述升降齿轨沿升降方向设置(即沿Z向设置)，所述驱动齿轮与所述升降齿轨啮合，所述升降驱动电机用于驱动所述驱动齿轮。

如此，利用工件转运装置8可将多个第一硅方体11由第一工作台21转运至硅锭周转台7上。

本申请硅锭开方机还可包括去边皮装置71，用于将硅锭10经第一切割作业后产生的边皮去除。在利用第一切割装置2对硅锭实施第一切割作业中，可将硅锭10切割成多个第一硅方体11，其中，硅锭10的两侧就会形成边皮，每一个边皮包含了硅锭10的一个侧面。所述边皮可重新收集并再利用。

在本实施例中，去边皮装置71可至少包括吸盘，利用所述吸盘吸住所述边皮并将其转移出去。在某些实施方式中，本申请硅锭开方机配置的去边皮装置71可设于第一切割区和周转区之间，当利用第一切割装置2对硅锭实施第一切割作业后，可先利用去边皮装置71中的吸盘将邻近的第一边皮111(第一边皮11位于硅锭的前端，邻近于所述吸盘)吸住并将其转移出去，待利用工件转运装置8将多个第一硅方体11由第一工作台21转运至硅锭周转台7上之后，再利用所述吸盘将邻近的第二边皮112(第二边皮112位于硅锭的后端，经转运后，第二边皮112邻近于所述吸盘)吸住并将其转移出去。在某些实施方式中，本申请硅锭开方机可配置可配置两个吸盘，这两个吸盘分别位于第一切割区的前后两端，当利用第一切割装置2对硅锭实施第一切割作业后，就可利用这两个吸盘吸盘分别将对应的第一边皮111和第二边皮112吸住并将其转移出去。在某些实施方式中，本申请硅锭开方机可配置可配置两个吸盘，这两个吸盘分别位于轴转区的前后两端，当利用工件转运装置8将多个第一硅方体11由第一工作台21转运至硅锭周转台7上之后，就可利用这两个吸盘吸盘分别将对应的第一边皮111和第二边皮112吸住并将其转移出去。

在某些实施方式中，所述去边皮装置还可包括边皮输送结构，所述边皮输送结构可例如为边皮输送带，这样，当所述吸盘吸住边皮后可将边皮释放至所述边皮输送带上，由所述边皮输送带将所述边皮转移出去。

在某些实施方式中，所述去边皮装置还可包括边料收集箱，所述边料收集箱位于机座外，这样，当所述吸盘吸住边皮后可将边皮输送至外面的边料收集箱内。

在某些实施方式中，所述去边皮装置还可包括边皮输送结构和边料收集箱，其中，所述边料收集箱位于机座外，所述边皮输送结构位于所述吸盘和所述边料收集箱之间，所述边皮输送结构可例如为边皮输送带，这样，当所述吸盘吸住边皮后可将边皮释放至所述边皮输送带上，由所述边皮输送带将所述边皮转移至所述边料收集箱内。

第二切割装置用于对第一硅方体实施第二切割作业，形成第二硅方体。在本实施例中，利用第二切割装置可根据第一硅方体的晶向而对第一硅方体实施第二切割作业，例如，第二切割装置是顺着第一硅方体的晶向进行切割的。

在本实施例中，第二切割装置3可包括第二工作台31和第二切割单元33。第二工作台31位于第二切割区，用于承载第一硅方体11，第二切割单元33具有相对设置的多个第二切割轮组和第二切割线，所述第二切割线依序绕于所述多个第二切割轮组中的各个第二切割轮333形成多个第二切割线段334，其中，第二切割单元33中的多个第二切割线段334用于根据第一硅方体11的晶向而对第一硅方体11实施第二切割作业，形成多个第二硅方体。在实际应用中，在实施第二切割作业的过程中，是通过多个第二切割线段334与待切割的第一硅方体11的相对位移由第二切割线段334接触第一硅方体11并在相对位移过程中切割第一硅方体11。因此，在本申请硅锭开方机中，第二工作台31和第二切割单元33中的至少一者设置成可相对另一者移动。即，在一种实施方式中，第二工作台31为固定设置，而第二切割单元33设置为可相对第二工作台31作移动。在另一种实施方式中，第二切割单元33为固定设置，而第二工作台31设置为可相对第二切割单元33作移动。在又一种实施方式中，第二工作台31为活动式设置，第二切割单元33也为活动式设置，第二切割单元33和第二工作台31相互移动。

在本实施例中，第二切割单元33设于第二工作台31的旁侧。第二切割单元33包括相对设置的上切割架331和下切割架332，所述上切割架331和所述下切割架上均设有多个第二切割轮333，相同位置的上切割架331上的一个第二切割轮与下切割架上的一个第二切割轮组成一个第二切割轮组，由第二切割线依序绕于所述多个第二切割轮组中的各个第二切割轮333形成多个第二切割线段334。在实际应用中，第二切割线依序绕于各个第二切割轮333形成多个第二切割线段334具体可采用如下方式实现：假设上切割架331上设置的多个第二切割轮333可分别标示为U₁、U₂、U₃、……、U_n-1、U_n，下切割架332上设置的多个第二切割轮333可分别标示为L₁、L₂、L₃、……、L_n-1、L_n，其中，第二切割轮U₁与第二切割轮L₁组成一个第二切割轮组，第二切割轮U₂与第二切割轮L₂组成一个第二切割轮组，……，第二切割轮U_n与第二切割轮L_n组成一个第二切割轮组。第二切割线为单一连续的切割线，在由第二切割线绕设时，以从所述上切割架331中第二切割轮U₁开始为例，第二切割线可按照U₁、L₁、L₂、U₂、U₃、L₃、……、U_n-1、L_n-1、L_n、U_n的缠绕顺序顺次缠绕。另外，由上可知，第二切割轮U₁与第二切割轮L₁组成一个第二切割轮组，第二切割轮U₂与第二切割轮L₂组成一个第二切割轮组，……，第二切割轮U_n与第二切割轮L_n组成一个第二切割轮组，因此，绕设的第二切割线就被沿竖向方向(例如上下方向)相对设置多个第二切割轮组形成多个第二切割线段334，且每一个第二切割线段334均是沿上下方向相对设置。另外，相邻两个第二切割线段334之间的线间距由相邻两个第二切割轮组之间的间距决定的。若任意相邻两个第二切割轮组之间的间距相同，那么，所有相邻两个第二切割线段334之间的线间距均相同。但并不以此为限，在其他可选实施例中，例如，各个第二切割线段334之间的线间距可根据第一硅方体开方要求而设置为不均等的。如此，这多个第二切割线段334间隔排列且相互平行，可形成第二切割线网。可选地，第二切割线可例如为金刚线。

由于第二切割单元33设于第二工作台31的旁侧，因此，第二工作台31和第二切割单元33中的至少一者设有平移驱动机构。在本实施例中，第二工作台31设有平移驱动机构。所述平移驱动机构可进一步包括：平移导轨、平移滑块以及平移驱动源，其中，所述平移导轨可沿平移方向设置(即沿Y向设置)，所述平移滑块设置于两个切割架上且与所述平移导轨相配合。为使得第二工作台31平移移位的稳定性，可配置两个平移导轨，这两个平移导轨分别位于相应的第二工作台31的相对两侧。所述平移驱动源则可包括沿平移方向设置的滚珠丝杠和伺服电机，滚珠丝杠具有高精度、可逆性和高效率的特点，如此，通过伺服电机与滚珠丝杠的配合，确保第二工作台31在平移方向上平移移位的精准度。当然，所述平移驱动源也可作其他选择，例如，在某些实施方式中，所述平移驱动源可包括平移齿轨、驱动齿轮和平移驱动电机，其中，所述平移齿轨沿平移方向设置(即沿Y向设置)，所述驱动齿轮与所述平移齿轨啮合，所述平移驱动电机用于驱动所述驱动齿轮。如此，通过所述平移驱动源，可驱动第二切割单元中的两个切割架顺着所述平移导轨在平移方向上进行平移移位。

特别地，在某些实施方式中，所述第二切割单元中相对设置的两个切割架中的至少一者可相对另一者作偏向移动。以第二切割单元33为例，上下设置的上切割架331和下切割架332中的至少一个可作偏向移动。在具体实现上，所述的上切割架331和下切割架332中的至少一个可通过偏移驱动机构实现偏向移动(即，上切割架331相对下切割架332作偏向移动，或者下切割架332相对上切割架331作偏向移动，或者上切割架331和下切割架332均可偏向移动)。利用上述偏移驱动机构，可实现将相对设置的上切割架331和下切割架332中的至少一者设计为可相对于另一者偏向移动，使得上切割架331和下切割架332相对于第一硅方体11而言为前后设置(上切割架331和第一硅方体11之间的间距与下切割架332和第一硅方体11之间的间距不相同，即，绕设于第二切割轮组上的多个第二切割线段334与第一硅方体11的切割角度呈非直角的锐角或钝角)，从而在切割作业时，任一第二切割线段334中位于在前的部分切割线段要比位于在后的部分切割线段先接触第一硅方体11，那么在后续第二切割线段334从第一硅方体11出线时，则是第二切割线段334中位于在后的部分切割线段要比位于在前的部分切割线段后离开第一硅方体11而出线，如此，在前的部分切割线段出线的第一硅方体11表面就可杜绝、避免至少是减少了出现崩边的情形，最大程度地保护第一硅方体11的表面，提高了第一硅方体11的切割质量。进一步地，在实际应用中，可以根据切割工艺要求而适时调整两个切割架相互间的前后设置，例如，切割工艺要求中要求第一硅方体11的前部(或后部)的切割表面的切割要求较高，则将相对于第一硅方体11的前部(或后部)的切割轮组设置在前而相对于待切割工件的后部(或前部)的切割轮组设置在后。再有，由于第二切割线段334与第一硅方体11的切割角度呈非直角的锐角或钝角，第二切割线段334不会受到第一硅方体11的正面压迫，减缓了第二切割线的损伤，延长了第二切割线的使用寿命。

另外，在某些实施方式中，所述第二切割单元中相对设置的两个切割架中的至少一者可相对另一者作远离或靠近的移动。以第二切割单元33为例，上下设置的上切割架331和下切割架332中的至少一个可作远离或靠近的移动。在具体实现上，所述的上切割架331和下切割架332中的至少一个可通过线架驱动机构实现远离或靠近(即，上切割架331相对下切割架332作远离或靠近，或者下切割架332相对上切割架331作远离或靠近，或者上切割架331和下切割架332均可远离或靠近)。利用上述线架驱动机构，可实现将相对设置的上切割架331和下切割架332中的至少一者设计为可相对于另一者偏向移动，使得上切割架331和下切割架332之间的间距发生变化，从而调整多个第二切割线段334的切割长度，从而能适应不同规格尺寸的第一硅方体11，并使得第二切割线段334的切割长度与待切割的第一硅方体11相适配(避免第二切割线段334过长或过短)，提高切割效率及切割质量。

当然，对于第二切割单元33，在两个切割架或机座1上还可设置相应的导线、卷绕、排丝、张力机构等，用于实现第二切割线的导向、张力调整以及卷绕、排丝等，关于导线、卷绕、排丝、张力机构等设置，在此不再赘述。

第二工作台31为水平设置，用于水平承载第一硅方体11。在本实施例中，如前所述，第二切割单元33设于第二工作台31的旁侧，第二工作台31与第二切割单元33相对平移移动，因此，为使得第二切割单元33能顺着第一硅方体11的晶向进行切割，当第二工作台31水平承载第一硅方体11时，第一硅方体11的晶向应为与平移移动一致的水平方向。

第二工作台31设有与第二切割单元33中多个第二切割线段334对应的多个第二切割缝311。在实际应用中，第二工作台31包括并行设置的多个承载组件，相邻两个所述承载组件之间留设有切割间隙作为第二切割缝311，所述切割间隙的宽度要大于第二切割线段334的线径。如此，第二切割装置3在对第一硅方体11实施第二切割作业时，第二切割线段334可在落入第二切割缝311的情形下对第一硅方体11进行切割，在实现第一硅方体11切割的同时，可起到保护第二切割线段334的作用，避免第二切割线段334与第二工作台31产生摩擦而损伤。

当利用第二切割装置3对第一硅方体11实施第二切割作业时，先由第二工作台31承载待切割的第一硅方体11，使得待切割的第一硅方体11从晶向为与平移移动一致的水平方向，在利用平移驱动机构驱动第二工作台31朝向第二切割单元33的多个第二切割线段334移动，多个第二切割线段334对应着各自的第二切割缝311进入第二工作台31内部并对第二工作台31上承载的第一硅方体11进行切割直至完全截断第一硅方体11(多个第二切割线段334顺着第一硅方体11的晶向对第一硅方体11实施切割)，形成多个第二硅方体12，后续，待将形成的多个第二硅方体12转移出第二工作台31之后，再通过平移驱动机构将第二工作台31作远离第二切割单元33的平移以复位。其中，在实施第二切割作业过程中，第二切割线段334是始终位于第二切割缝311内的。

如前所述，利用第一切割装置2可根据硅锭10的晶向而对硅锭10实施第一切割作业，例如，第一切割装置2是顺着硅锭10的晶向进行切割的。具体地，在本实施例中，硅锭10的晶向例如是沿着硅锭10的底面的法线法线(即，沿着硅锭10的底面至顶面的方向)，因此，硅锭10是以底面接触的方式置放于第一切割装置2的第一工作台21上(即，第一工作台21承托着硅锭10的地面)，第一切割装置2中的多个第一切割线段234由上而下顺着硅锭10的晶向进行切割的。第二切割装置3中第二工作台31和第二切割单元33设置成相对平移，因此，若要实现仍能顺着第一硅方体11的晶向对第一硅方体11进行切割，势必需要对第一硅方体11进行翻转作业。在本申请硅锭开方机中，在硅锭周转台7和第二切割装置3之间还设有工件翻转装置9。利用工件翻转装置9，可将硅锭周转台7上的第一硅方体11予以翻转并转运至第二工作台31。

如图5所示，显示为工件翻转装置的结构示意图。结合图3和图5，工件翻转装置9包括：支架91、夹持件93、以及翻转驱动机构95。

支架91设于机座1的安装结构上，例如设于安装框架的安装横梁上。另外，支架91可通过一升降驱动机构实现升降移动。支架91也可通过一平移驱动机构实现平移移动。

夹持件93轴接于支架91，用于夹持第一硅方体11。在本实施例中，夹持件93更可包括夹持本体931和相对设于夹持本体931上的两个夹持部933、935。在某些实施方式中，两个夹持部933、935中的至少一者为可活动设计，即，两个夹持部933、935中的至少一者设置成可相对另一者移动。如此，可调整两个夹持部933、935之间的夹持间距，以适应不同第一硅方体11的尺寸。例如，可假设两个夹持部933、935中邻近于支架91的那一个夹持部933(例如，可将邻近于支架91的一个夹持部933称为第一夹持部，将远离于支架91的另一个夹持部935称为第二夹持部)设置为可活动式。在某些实施方式中，两个夹持部933、935中的至少一者设有可伸缩式元件。例如，可假设两个夹持部933、935中邻近于支架91的那一个夹持部933(例如，可将邻近于支架91的一个夹持部933称为第一夹持部，将远离于支架91的另一个夹持部935称为第二夹持部)设有带有伸缩机构的夹持块，所述伸缩机构可例如为带有活塞杆的气缸或油缸，所述夹持块在所述伸缩机构的驱动下实施伸缩。

翻转驱动机构95，连接于支架91和夹持件93之间，用于驱动夹持件93及其所夹持的第一硅方体11作翻转运动。在本实施例中，翻转驱动机构95可例如气缸结构或油缸结构，所述气缸结构或油缸结构的缸体是铰接于支架91，所述气缸结构或油缸结构的活塞杆是铰接于夹持件93的夹持本体931。

需说明的是，为满足工件翻转装置9平移移动以能夹取到硅锭周转台7上的每一个第一硅方体11，硅锭周转台7可例如为中空设计，在某些实施方式中，硅锭周转台7可包括相对设置的两个承托结构(工件翻转装置9即位于两个承托结构之间)，两个承托结构均具有一承托部，从而使得分属于两个承托结构的两个承托部可构成一用于承载第一硅方体11的承托面。

在利用工件翻转装置9对第一硅方体11实施翻转作业时，具体可包括：首先，根据硅锭周转台7上待翻转的第一硅方体11的位置，驱动支架91移动，使得夹持件93靠近待翻转的第一硅方体11且夹持件93中远离于支架91的一个夹持部935位于待翻转的第一硅方体11的下方。上述步骤更可包括：驱动支架91下降移动，使得夹持件93中远离于支架91的第二夹持部935位于待翻转的第一硅方体11的下方，第二夹持部935与第一硅方体11的底面具有一间隙；驱动支架91平移移动，使得夹持件93靠近待翻转的第一硅方体11，夹持件93中的夹持本体931与第一硅方体11的侧面具有一间隙，以避免夹持本体931因直接接触或碰撞第一硅方体11而产生损伤。或者，驱动支架91平移移动，使得夹持件93靠近待翻转的第一硅方体11，夹持件93中的夹持本体931与第一硅方体11的侧面具有一间隙，以避免夹持本体931因直接接触或碰撞第一硅方体11而产生损伤；驱动支架91下降移动，使得夹持件93中远离于支架91的第二夹持部935位于待翻转的第一硅方体11的下方，第二夹持部935与第一硅方体11的底面具有一间隙。接着，驱动支架91上升移动，使得夹持件93中远离于支架91的第二夹持部935接触到第一硅方体11的底面；驱动夹持件93中邻近于支架91的第一夹持部933朝向第二夹持部935移动以使得第一夹持部933接触并抵压于第一硅方体11的顶面，利用第一夹持部933和第二夹持部935的配合，将第一硅方体11予以夹持。接着，驱动作为翻转驱动机构95的气缸结构或油缸结构，翻转夹持件93及其所夹持的第一硅方体11，在本实施例中，翻转角度例如为90°。最后，仍可通过驱动支架91移动(平移移动和升降移动)，将翻转的第一硅方体11转运至第二工作台31上；后续，释放夹持件，驱动支架91归位。如此，可以看出，利用工件翻转装置9，可将硅锭周转台7上的第一硅方体11翻转90°后转运至第二工作台31，使得第一硅方体11在翻转90°后，沿底面至顶面由原先的竖直方向改为水平方向(即，晶向由原先的竖直方向改为水平方向)。

当利用工件翻转装置9将硅锭周转台7上的第一硅方体11予以翻转并转运至第二工作台31之后，即可利用第二切割装置3对第一硅方体11实施第二切割作业，即，顺着第一硅方体11的晶向实施第二切割作业，形成多个第二硅方体12。

本申请硅锭开方机，包括第一切割装置和第二切割装置，其中，利用第一切割装置根据多晶硅锭的晶向而对多晶硅锭实施第一切割作业以形成第一硅方体，利用第二切割装置根据第一硅方体的晶向而对第一硅方体实施第二切割作业以形成第二硅方体。相对于相关技术，本申请公开的硅锭开方机，不仅可在免去剪断切割线网的情形下完成硅锭的自动化开方作业，提高了硅锭开方效率，更是在开方作业中，充分考虑了硅锭的晶向状况，从而可使得开方形成第二硅方体能具有更佳的性能表现，例如，可降低第二硅方体产生开裂等风险。

以下针对图1至图4中的硅锭开方机应用于硅锭开方作业的整个流程进行详细说明，需说明的是，在这里，硅锭10的晶向例如是沿着硅锭10的底面的法线法线(即，沿着硅锭10的底面至顶面的方向)。

由载料车4将硅锭10运载至上料区，此时，硅锭10的底面贴靠着载料车4。

由位于上料区的移送台53上升并顶托硅锭10，此时，硅锭10脱离载料车4。

利用上料定位装置对硅锭进行定位校准，由侧面定位机构按照预设量驱动顶出结构顶出，由所述顶出结构推顶硅锭10，硅锭10在顶出结构的推顶下和所述位置调节组件的协助下相对移送台53动作，以调整位置。

由移送台53将硅锭10移送至第一工作台21上方，移送台53下降以将硅锭10置放于第一工作台21上，硅锭10的底面贴靠着第一工作台21，硅锭10的晶向为上下竖直方向。

利用第一切割装置2对硅锭10实施第一切割作业，具体地，下降第一切割单元23，由第一切割单元23中的多个第一切割线段234在下降过程中接触到硅锭10后开始切割直至完全贯穿硅锭10(多个第一切割线段234顺着硅锭10的晶向对硅锭10实施切割)，形成多个第一硅方体11，此时，多个第一切割线段234就停留在相应的第一切割缝211内。

利用位于第一切割区和周转区之间的去边皮装置将邻近的第一边皮(第一边皮位于硅锭10的前端)转移出去。

利用工件转运装置8将多个第一硅方体11由第一工作台21转运至硅锭周转台7上。

在第一切割区，上升第一切割单元23以复位，由移送台53将位于上料区的下一个硅锭10移送至第一工作台21上；在周转区，利用位于第一切割区和周转区之间的去边皮装置将邻近的第二边皮(第二边皮位于硅锭10的后端)转移出去；在第二切割区，利用工件翻转装置9，将硅锭周转台7上的至少一第一硅方体11予以翻转并将其转运至第二工作台31上。

在第二切割区，利用第二切割装置3对第一硅方体11实施第二切割作业，具体地，驱动第二工作台31朝向第二切割单元33的多个第二切割线段334移动，多个第二切割线段334对应着各自的第二切割缝311进入第二工作台31内部并对第二工作台31上承载的第一硅方体11进行切割直至完全截断第一硅方体11(多个第二切割线段334顺着第一硅方体11的晶向对第一硅方体11实施切割)，形成多个第二硅方体12。在第一切割区，利用第一切割装置2对下一个硅锭10实施第一切割作业，具体地，下降第一切割单元23，由第一切割单元23中的多个第一切割线段234在下降过程中接触到下一个硅锭10后开始切割直至完全贯穿下一个硅锭10(多个第一切割线段234顺着下一个硅锭10的晶向对下一个硅锭10实施切割)，形成多个第一硅方体11，此时，多个第一切割线段234就停留在相应的第一切割缝211内。

将形成的多个第二硅方体12由第二工作台31上卸下并转送出去，后续，继续利用工件翻转装置9，将硅锭周转台7上的至少一第一硅方体11予以翻转并将其转运至第二工作台31上，以供第二切割装置3对第一硅方体11实施第二切割作业。

由上可知，利用本申请硅锭开方机，不仅可使得硅锭在开方作业的第一次切割和第二次切割中均是顺着硅锭的晶向进行切割的，可确保开方形成的产品质量，可降低第二硅方体产生开裂等风险，同时相对于采用双层切割线网对硅锭实施开方的现有技术，可免去剪断切割线网并由人工重新穿线等问题。再有，本申请硅锭开方机，第一切割装置和第二切割装置可实现自动化及流水线作业，大大提高了硅锭开方的效率。

本申请另公开了一种硅锭开方方法，用于对硅锭实施开方作业。在本实施例中，所述硅锭开方方法是应用于一硅锭开方机中，所述硅锭开方机包括第一切割装置和第二切割装置，其中，第一切割装置包括第一工作台和第一切割单元，所述第二切割装置包括第二工作台和第二切割单元。

请参阅图6，显示为本申请一实施例中硅锭开方方法的流程示意图。如图6所示，所述硅锭开方方法可包括以下步骤：

步骤S101，将硅锭置放于第一工作台上。

步骤S103，利用第一切割单元根据硅锭的晶向而对第一工作台上的硅锭实施第一切割作业，形成多个第一硅方体。在步骤S103中，利用第一切割单元根据所述硅锭的晶向而对第一工作台上的硅锭实施第一切割作业，包括：利用第一切割单元和第一工作台的相对移动，由第一切割单元中的多个第一切割线段顺着硅锭的晶向进行切割，形成多个第一硅方体。

步骤S105，将第一硅方体转运至第二工作台上。在本实施例中，一方面，在第二切割装置中，是对一个或多个第一硅方体实施第二切割作业的，因此，步骤S105更可包括：先将所述多个第一硅方体转运至一硅锭周转台上，再从所述硅锭周转台上选取一个或多个第一硅方体并将其转运至第二工作台上。另一方面，若第二切割装置中第二切割单元和第二工作台的相对移动方向与第一切割装置中第一切割单元和第一工作台的相对移动方向不一致的话，那么在将第一硅方体转运至第二工作台上之前，还包括：将所述硅锭周转台上的第一硅方体予以翻转。

步骤S107，利用第二切割单元根据第一硅方体的晶向而对第二工作台上的第一硅方体实施第二切割作业，形成多个第二硅方体。在步骤S107中，利用第二切割单元根据第一硅方体的晶向而对第二工作台上的第一硅方体实施第二切割作业，包括：利用第二切割单元和第二工作台的相对移动，由第二切割单元中的多个第二切割线段顺着第一硅方体的晶向进行切割，形成多个第二硅方体。

本申请公开的硅锭开方方法，先由第一切割装置根据多晶硅锭的晶向而对多晶硅锭实施第一切割作业，形成第一硅方体，再由第二切割装置根据第一硅方体的晶向而对第一硅方体实施第二切割作业，形成第二硅方体，如此，不仅可在免去剪断切割线网的情形下完成硅锭的自动化开方作业，提高了硅锭开方效率，更是在开方作业中，充分考虑了硅锭的晶向状况，从而可使得开方形成第二硅方体能具有更佳的性能表现，例如，可降低第二硅方体产生开裂等风险。

上述实施例仅例示性说明本申请的原理及其功效，而非用于限制本申请。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本申请的精神及范畴下，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申请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，仍应由本申请的权利要求所涵盖。

Claims (24)

1.一种硅锭开方机，其特征在于，包括：

第一切割装置，包括：第一工作台，用于承载硅锭；第一切割单元，具有多个第一切割线段；其中，所述第一切割单元中的多个第一切割线段用于根据所述硅锭的晶向而对所述硅锭实施第一切割作业，形成多个第一硅方体；以及

第二切割装置，邻设于所述第一切割装置，包括：第二工作台，用于承载第一硅方体；第二切割单元，具有多个第二切割线段；其中，所述第二切割单元中的多个第二切割线段用于根据所述第一硅方体的晶向而对所述第一硅方体实施第二切割作业，形成多个第二硅方体。

2.根据权利要求1所述的硅锭开方机，其特征在于，所述第一切割单元具有相对设置的多个第一切割轮组和第一切割线，所述第一切割线依序绕于所述多个第一切割轮组中的各个第一切割轮形成多个第一切割线段。

3.根据权利要求2所述的硅锭开方机，其特征在于，所述第一工作台和所述第一切割单元中的至少一者设置成可相对另一者移动。

4.根据权利要求2所述的硅锭开方机，其特征在于，所述第一切割单元设于所述第一工作台的上方；所述第一切割单元包括相对设置的左切割架和右切割架，所述左切割架和所述右切割架上均设有多个第一切割轮，相同位置的左切割架上的一个第一切割轮与右切割架上的一个第一切割轮组成一个第一切割轮组；所述第一工作台设有与多个第一切割线段对应的多个第一切割缝。

5.根据权利要求4所述的硅锭开方机，其特征在于，所述第一工作台和所述第一切割单元中的至少一者设有升降驱动机构。

6.根据权利要求1所述的硅锭开方机，其特征在于，所述第二切割单元具有相对设置的多个第二切割轮组和第二切割线，所述第二切割线依序绕于所述多个第二切割轮组中的各个第二切割轮形成多个第二切割线段。

7.根据权利要求6所述的硅锭开方机，其特征在于，所述第二工作台和所述第二切割单元中的至少一者设置成可相对另一者移动。

8.根据权利要求6所述的硅锭开方机，其特征在于，所述第二切割单元位于所述第二工作台的旁侧；所述第二切割单元包括相对设置的上切割架和下切割架，所述上切割架和下切割架上均设有多个第二切割轮，相同位置的上切割架上的一个第二切割轮与下切割架上的一个第二切割轮组成一个第二切割轮组；所述工作台设有与多个第二切割线段对应的多个第二切割缝。

9.根据权利要求8所述的硅锭开方机，其特征在于，在所述第二工作台和所述第二切割单元中的至少一者设有平移驱动机构。

10.根据权利要求1所述的硅锭开方机，其特征在于，还包括硅锭周转台，位于所述第一切割装置和所述第二切割装置之间，用于承载多个第一硅方体。

11.根据权利要求10所述的硅锭开方机，其特征在于，还包括工件转运装置，用于将多个第一硅方体由第一工作台转运至硅锭周转台。

12.根据权利要求11所述的硅锭开方机，其特征在于，所述工件转运装置包括：

工件取放单元；以及

移动机构，用于驱动所述工件取放单元移动，以利用所述工件取放单元将多个第一硅方体由第一工作台转运至硅锭周转台。

13.根据权利要求12所述的硅锭开方机，其特征在于，所述移动机构包括：

沿着第一工作台至硅锭周转台的行进移动单元；

升降移动单元；

伸缩移动单元；以及

移动控制单元，与所述行进移动单元、所述升降移动单元以及所述伸缩移动单元连接，用于：根据多个第一硅方体的位置信息而控制所述升降移动单元和所述伸缩移动单元带动所述工件取放单元移动以提取多个第一硅方体，控制所述行进移动单元带动所述工件取放单元移动至硅锭周转台后控制所述升降移动单元和所述伸缩移动单元带动所述工件取放单元移动以将多个第一硅方体置放于硅锭周转台上。

14.根据权利要求1所述的硅锭开方机，其特征在于，还包括去边皮装置，用于将所述硅锭经第一切割作业后产生的边皮去除。

15.根据权利要求10所述的硅锭开方机，其特征在于，还包括设于所述硅锭周转台和所述第二切割装置之间的工件翻转装置，用于将所述硅锭周转台上的第一硅方体予以翻转并转运至所述第二工作台。

16.根据权利要求15所述的硅锭开方机，其特征在于，所述工件翻转装置包括：

支架；

轴接于所述支架的夹持件，用于夹持所述第一硅方体；

连接于所述支架和所述夹持件之间的翻转驱动机构，用于驱动所述夹持件及其所夹持的第一硅方体作翻转运动。

17.根据权利要求1所述的硅锭开方机，其特征在于，还包括上料移送装置，用于将硅锭由上料区移送至所述第一工作台上。

18.根据权利要求17所述的硅锭开方机，其特征在于，所述上料移送装置包括：

上料导轨，铺设于上料区和所述第一工作台之间；以及

移送台，设于所述上料导轨上。

19.根据权利要求18所述的硅锭开方机，其特征在于，还包括上料定位装置，所述上料定位装置包括：

侧面定位机构，设于所述上料区的旁侧；以及

位置调节组件，设于所述移送台的台面上以与所承载的硅锭接触。

20.根据权利要求19所述的硅锭开方机，其特征在于，所述位置调节组件为万向球头或圆周旋转式调节头。

21.根据权利要求18所述的硅锭开方机，其特征在于，还包括载料车，用于将所述硅锭运载至上料区后转运至所述上料移送装置的移送台上。

22.一种硅锭开方方法，应用于一硅锭开方机中，所述硅锭开方机包括第一切割装置和第二切割装置，其中，第一切割装置包括第一工作台和第一切割单元，所述第二切割装置包括第二工作台和第二切割单元；其特征在于，所述硅锭开方方法包括如下步骤：

将硅锭置放于第一工作台上；

利用第一切割单元根据所述硅锭的晶向而对第一工作台上的硅锭实施第一切割作业，形成多个第一硅方体；

将所述第一硅方体转运至第二工作台上；以及

利用第二切割单元根据所述第一硅方体的晶向而对第二工作台上的第一硅方体实施第二切割作业，形成多个第二硅方体。

23.根据权利要求22所述的硅锭开方方法，其特征在于，将所述第一硅方体转运至第二工作台上更包括如下步骤：

将所述多个第一硅方体转运至一硅锭周转台上；以及

将所述硅锭周转台上的第一硅方体转运至第二工作台。

24.根据权利要求23所述的硅锭开方方法，其特征在于，在将所述硅锭周转台上的第一硅方体转运至第二工作台之前还包括将所述硅锭周转台上的第一硅方体予以翻转的步骤。