CN113650181B - 一种硅棒切割装置及硅棒切割方法 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供了一种硅棒切割装置及硅棒切割方法。硅棒切割装置，包括：机座；承载装置，安装于所述机座，用于固定硅棒，所述承载装置用于承载硅棒位置的形状与硅棒外表面的形状相配合；线切割装置，安装于所述机座，所述承载装置和所述线切割装置能够相对做直线运动；其中，在所述承载装置和所述线切割装置相对直线运动过程中，所述线切割装置的切割线用于从硅棒的一端端面切割到另一端端面。硅棒切割方法，使用上述硅棒切割装置对端面为弧形的硅棒进行切割。本申请实施例解决了传统的硅棒切割装置是以圆柱形的硅棒为原料的装置，无法适用于端面为弧形的硅棒的切割的技术问题。

Description

一种硅棒切割装置及硅棒切割方法

技术领域

本申请涉及切割技术领域，具体地，涉及一种硅棒切割装置及硅棒切割方法。

背景技术

通过区熔或直拉工艺在炉膛中整形或提拉形成的硅单晶体棒是圆柱形的单晶硅棒。圆柱形的单晶硅棒经处理后形成端面为弧形的硅棒，弧形包括优弧、劣弧和半圆。传统的硅棒切割装置是以圆柱形的硅棒为原料进行切割的设备，无法适用于端面为弧形的硅棒的切割。

因此，传统的硅棒切割装置无法适用于端面为弧形的硅棒的切割是本领域技术人员急需要解决的技术问题。

在背景技术中公开的上述信息仅用于加强对本申请的背景的理解，因此其可能包含没有形成为本领域普通技术人员所知晓的现有技术的信息。

发明内容

本申请实施例提供了一种硅棒切割装置及硅棒切割方法，以解决传统的硅棒切割装置无法适用于端面为弧形的硅棒的切割的技术问题。

本申请实施例提供了一种硅棒切割装置，包括：

机座；

承载装置，安装于所述机座，用于固定硅棒，所述承载装置用于承载硅棒位置的形状与硅棒外表面的形状相配合；

线切割装置，安装于所述机座，所述承载装置和所述线切割装置能够相对做直线运动；

其中，在所述承载装置和所述线切割装置相对直线运动过程中，所述线切割装置的切割线用于从硅棒的一端端面切割到另一端端面。

本申请实施例还提供一种硅棒切割方法，包括：

使用上述硅棒切割装置对端面为弧形的硅棒进行切割，包括如下步骤：

固定硅棒；

承载装置和线切割装置相对直线运动，且线切割装置的边角切割线从硅棒的一端端面切割到另一端端面切除硅棒的边角，线切割装置的弧顶切割线从硅棒的一端切割到另一端端面切除硅棒的弧顶，形成端面为矩形的矩形棒。

本申请实施例由于采用以上技术方案，具有以下技术效果：

承载装置能够固定待切割的硅棒，而且承载装置用于承载硅棒的位置的形状与硅棒的外表面的形状相配合。这样，无论是圆柱形的硅棒，还是端面为弧形的硅棒，还是端面为其他形状的硅棒，只要承载装置承载硅棒的位置的形状与硅棒的外表面的形状相配合，能够使用硅棒切割装置进行切割。承载装置和线切割装置能够相对做直线运动，在此过程中，线切割装置的切割线从硅棒的一端端面向另一端端面进行切割，实现将硅棒的一部分切割下来。本申请实施例的硅棒切割装置，结构简单，能够方便的实现对硅棒的切割。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1至图7为本申请实施例的硅棒切割装置的七个具体实施例的示意图；

图8为图1所示的硅棒切割装置的另一角度的示意图；

图9为图2所示的硅棒切割装置的承载装置和线切割装置安装的示意图；

图10为图1至图7所示的硅棒切割装置的承载装置的局部示意图；

图11为图1至图7为本申请实施例的硅棒切割装置的夹紧机构的示意图；

图12为图1，图4和图5的硅棒切割装置收放装置的收放线装置的示意图；

图13为图1，图2和图3的硅棒切割装置收放装置的线槽的示意图。

附图标记：

1机座，

2承载装置，

21承载台，211-1主承载部，211-2辅承载部，212预设开口，

22平板型靠紧板，

23夹紧机构，231-夹紧驱动机构，232伸缩杆，233夹紧头；

24限位机构，

3线切割装置，311弧顶切割线，312边角切割线，32切割支架，331上切割线轮，332下切割线轮，333中切割线轮，334线槽，335上切割线轮驱动机构，336上切割线轮支撑架，337下切割线轮支撑架，338切割支架连接板，

4底座，

51线辊，52线辊安装座，53线收放电机，54排线轮，55平衡块，56排线连接板，57线收放张力轮，

61切割驱动机构，62滑轨，63滑块。

具体实施方式

为了使本申请实施例中的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本申请的示例性实施例进行进一步详细的说明，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例一

如图1至图7所示，本申请实施例的一种硅棒切割装置，包括：

机座1；

承载装置2，安装于所述机座1，用于固定硅棒，所述承载装置用于承载硅棒位置的形状与硅棒外表面的形状相配合；

线切割装置3，安装于所述机座1，所述承载装置2和所述线切割装置3能够相对做直线运动；

其中，在所述承载装置2和所述线切割装置3相对直线运动过程中，所述线切割装置的切割线用于从硅棒的一端端面切割到另一端端面。

本申请实施例的硅棒切割装置，承载装置能够固定待切割的硅棒，而且承载装置用于承载硅棒的位置的形状与硅棒的外表面的形状相配合。这样，无论是圆柱形的硅棒，还是端面为弧形的硅棒，还是端面为其他形状的硅棒，只要承载装置承载硅棒的位置的形状与硅棒的外表面的形状相配合，能够使用硅棒切割装置进行切割。承载装置和线切割装置能够相对做直线运动，在此过程中，线切割装置的切割线从硅棒的一端端面向另一端端面进行切割，实现将硅棒的一部分切割下来。本申请实施例的硅棒切割装置，结构简单，能够方便的实现对硅棒的切割。

具体的，本申请实施例的硅棒切割装置能够用于切割的硅棒，包括单晶硅棒和多晶硅棒，硅棒是端面为弧形的硅棒，弧形包括优弧、劣弧和半圆。

实施中，如图1至图8所示，所述线切割装置至少包括一组切割线，一组切割线包括相互垂直的边角切割线312和弧顶切割线311；

其中，在所述承载装置和所述线切割装置相对直线运动过程中，所述边角切割线用于从端面为弧形的硅棒的一端端面切割到另一端端面切除硅棒的边角，所述弧顶切割线用于从端面为弧形的硅棒的一端端面切割到另一端端面切除硅棒的弧顶，形成端面为矩形的矩形棒。

每一组切割线都包括相互垂直的边角切割线和弧顶切割线。这样，在所述承载装置和所述线切割装置相对直线运动过程中，边角切割线和弧顶切割线能够同时对端面为弧形的硅棒进行切割，在边角切割线将端面为弧形的硅棒的边角切掉的同时，弧顶切割线也实现将端面为弧形的硅棒的弧顶切掉，使得切割程序简化，节约了时间，提高了切割效率。

实施中，所述边角切割线和所述弧顶切割线之间保持预设间隙。

边角切割线和弧顶切割线既相互垂直又保持间隙，使得边角切割线和弧顶切割线在切割过程中不发生干涉，减少对边角切割线和弧顶切割线的磨损。

实施中，如图9和图10所示，所述承载装置包括承载台21，所述承载台21的一侧具有至少一对平行的直线型的预设开口212，一对预设开口将所述承载台的一部分分隔为：

主承载部211-1；

两个辅承载部211-2，设置在所述主承载部211-1的两侧，且所述辅承载部211-2和所述主承载部211-1之间为所述预设开口；

其中，所述预设开口212用于线切割装置的切割线进入且从硅棒的端面进行切割。

承载台是一个一体化结构的承载台，在这个一体化结构的承载台的一侧开有至少一对平行的直线型的预设开口。预设开口为线切割装置的切割线进入且从硅棒的端面进行切割提供了空间。

实施中，如图9和图10所示，所述主承载部211-1和两个所述辅承载部211-2用于朝向硅棒的一面为平面。

这样，主承载部和两个辅承载部的上表面为平面，能够平稳的承载至少具有一个平面的硅棒，如端面为弧形的硅棒，端面为弧形的硅棒的底面为平面。

具体的，端面为弧形的硅棒的弧形包括优弧，劣弧和半圆。

实施中，如图9和图10所示，所述承载装置还包括：

平板型靠紧板22，所述平板型靠紧板22固定安装在所述主承载部211-1和所述辅承载部211-2的承载面；所述主承载部211-1的承载面和固定在主承载部的平板型靠紧板22的板面紧贴，所述辅承载部211-2的承载面和固定在辅承载部的平板型靠紧板22的板面紧贴；

其中：

所述平板型靠紧板是通长的平板型靠紧板，所述主承载部和两个所述辅承载部各固定一个平板型靠紧板；

或者所述主承载部和两个所述辅承载部之上各自间隔固定至少两个所述平板型靠紧板。

具体的，所述主承载部的承载面为主承载部用于朝向硅棒的一面，所述辅承载部的承载面为辅承载部用于朝向的硅棒的一面。

设置平板型靠紧板能够为硅棒提供平整的固定或依靠位置，也降低了对承载台精度的要求。在平板型靠紧板损坏时，只需要更换损坏的即可，维修方便。

间隔固定至少两个平板型靠紧板，所需的平板型靠紧板总长度较小，也能提供足够的保护，同时重量大大减小。

具体的，单独设置的平板型靠紧板，在平板型靠紧板发生磨损后，能够单独进行更换，维护方便且使用成本较低。

关于承载装置和线切割装置能够相对做直线运动的实现方式。至少包括以下两种：

一种是：所述线切割装置固定安装于所述机座；

所述承载装置滑动安装于所述机座且所述承载装置能够相对于所述机座做直线运动。即线切割装置固定不动，承载装置相对于线切割装置做直线运动。就是切割线的位置不动，硅棒进行直线运动，实现对硅棒沿长度方向的切割。

作为一种可选的方式，如图1，图2，图4和图6，所示，硅棒切割装置还包括：

两个平行设置的滑块63，向下凸设在所述承载装置2的外底面；

两个平行设置的滑轨62，所述滑轨42固定在所述机座1的上表面，且所述滑块坐落在所述滑轨的外侧面；

切割驱动机构61，用于驱动所述承载装置沿所述滑轨进行直线运动，使得竖向传动的切割线从硅棒的端面进行切割。

这样，通过滑块，滑轨和切割驱动机构，实现了承载装置相对于线切割装置做直线运动。

另一种是：所述承载装置固定安装于所述机座；

所述线切割装置滑动安装于所述机座且所述线切割装置能够相对于所述机座做直线运动。即承载装置固定不动，线切割装置相对于承载装置做直线运动，就是硅棒平放不动，切割线进行直线运动，实现对硅棒沿长度方向的切割。

作为一种可选的方式，如图3，图5和图7所示，硅棒切割装置还包括：

两个平行设置的滑块63，向下凸设在所述线切割装置的外底面；

两个平行设置的滑轨62，所述滑轨固定在所述机座的上表面，且所述滑块坐落在所述滑轨的外侧面；

切割驱动机构61，用于驱动所述线切割装置沿所述滑轨进行直线运动，使得竖向传动的切割线从硅棒的端面进行切割。

这样，通过滑块，滑轨和切割驱动机构，实现了线切割装置相对于承载装置做直线运动。

除了滑轨和滑块实现直线运动，还可以通过电动滑台、齿轮传动、皮带传动、气缸结构等实现线切割装置和承载装置的相对直线运动，切割驱动机构可位于边承载装置或者机座上，切割驱动机构的安放位置可以根据具体空间放置。

实施例二

本申请实施例的硅棒切割装置，在实施例一的基础上，还具有如下特点。

如图1至图3所示，所述机座1用于水平放置；

所述主承载部211-1和所述辅承载部211-2用于共同承载以平放的方式放置的硅棒；所述辅承载部211-2还用于承载硅棒被切割掉的边角；

所述弧顶切割线水平设置，所述边角切割线垂向设置。

承载台是一个一体化结构的承载台，在这个一体化结构的承载台的一侧开有至少一对平行的直线型的预设开口。这样，主承载部和辅承载部是承载台有连接关系的部分，使得各个承载部主承载部和辅承载部的上表面的平面度较为一致。同理，承载台能够承载一个硅棒，还能够承载多个硅棒。各个承载部都是承载台有连接关系的一部分，使得各个主承载部和辅承载部的上表面的平面度差异较小，进而使得各个硅棒承载硅棒时高度差异较小。

实施中，如图9和图10所示，所述承载装置还包括：

限位机构24，固定在所述主承载部用于朝向硅棒的一面且靠近所述预设开口212的开口端的位置；其中，所述主承载部用于朝向硅棒的一面为承载面；

夹紧机构23，固定在所述承载台21处且与所述限位机构24相对设置；所述限位机构24和所述夹紧机构23用于夹紧在硅棒的两端端面处。

这样，限位机构是固定在主承载部用于朝向硅棒的一面且靠近预设开口的开口端的位置，夹紧机构与第一限位机构相对设置，实现了限位机构和夹紧机构对硅棒的两端面中部顶住，实现了硅棒以平放的方式固定。

实施中，如图9和图10所示，所述限位机构24朝向预设开口的两个侧面分别与所述主承载部211-2的朝向预设开口的两个侧面平齐。

限位机构朝向预设开口的两个侧面分别与主承载部的朝向预设开口的两个侧面平齐，使得预设开口自上而下的宽度是一致的，切割线能够方便的进入到预设开口内，对硅棒进行切割。

实施中，如图11所示，所述夹紧机构23包括：

夹紧驱动机构231、伸缩杆232和夹紧头233；所述伸缩杆232的一端固定在所述夹紧驱动机构231的侧面，所述伸缩杆232能够伸缩的另一端固定所述夹紧头233，所述夹紧驱动机构231用于驱动所述伸缩杆232伸缩调整所述夹紧头压接在所述硅棒的端面。

这样，夹紧机构的夹紧驱动机构的位置是固定不动的，夹紧驱动机构驱动伸缩杆伸缩，使得固定在伸缩杆能够伸缩一端的夹紧头和限位机构之间的距离能够调整，能够方便的实现对硅棒的两端端面的固定。

实施例三

本申请实施例的硅棒切割装置，在实施例一的基础上，还具有如下特点。

实施中，如图4至图7所示，硅棒切割装置还包括：

用于水平放置的底座4，所述机座1垂向固定在所述底座4之上，所述底座4用于承载以竖放的方式放置的硅棒；

所述弧顶切割线311和所述边角切割线312水平设置。

机座用于承载以竖放方式放置的硅棒，这样，实现了对竖放的硅棒的切割。

实施中，如图4至图7所示，所述承载装置还包括：

夹紧机构23，固定在所述承载台21上；

其中，所述夹紧机构和所述底座相对设置，所述夹紧机构用于压接在竖放的硅棒的顶端端面。

底座用于承载竖放方式放置的硅棒，夹紧机构进行固定，实现了将竖放的硅棒的固定。

实施例四

本申请实施例的硅棒切割装置，在实施例一至实施例三的基础上，还具有如下特点。

实施中，如图1至图9所示，所述线切割装置包括：

切割支架32；

至少一个切割机构，每个切割机构包括：

上切割线轮331，安装在所述切割支架32的上侧且能够在切割支架的竖向方向旋转；其中，所述切割支架的上侧为所述切割支架远离机座的一侧，所述切割支架的竖向方向为所述切割支架的上侧垂直到所述机座的方向；

下切割线轮332，与所述上切割线轮331上下相对设置且能够在切割支架的竖向方向旋转；下切割线轮相对于切割支架固定；

与上切割轮一一对应的环形的竖向金刚线，环形的竖向金刚线套在上切割线轮和下切割线轮的外缘且能够随着所述上切割线轮和下切割线轮的旋转在切割支架的竖向方向传动，形成边角切割线312。

线切割装置通过上切割线轮，下切割线轮和环形的竖向金刚线，环形的竖向金刚线套在上下相对设置的上切割线轮和下切割线轮的外缘。采用环形的竖向金刚线，使得线切割装置的走线简洁，在其中一根环形的竖向金刚线损坏的情况下，能够方便的进行更换，维护较为便捷。

实施中，如图1至图9所示，每个所述切割机构包括：

两个相互平行的所述上切割线轮331；

两个相互平行的所述下切割线轮332；

两根环形的竖向金刚线，形成两根相互平行的边角切割线312；

其中，一对所述预设开口用于两根平行的边角切割线进入。

这样，能够形成两根平行的边角切割线，能够一次性将端面为弧形的硅棒的两个边角一次性进行切割。

实施中，如图1至图10所示，每个切割机构还包括：

两个中切割线轮333，相对设置在所述承载台21用于朝向硅棒的一面且能够在切割支架的横向方向旋转；其中，所述切割支架的横向方向与所述切割支架的竖向方向垂直且所述机座平行；

一根环形的横向金刚线，所述横向金刚线套在两个所述中切割线轮333的外缘且能够随着所述中切割线轮在切割支架的横向方向传动，形成一根弧顶切割线311。

环形的横向金刚线套在相对设置的中切割线轮的外缘。采用环形的横向金刚线，使得线切割装置的走线简洁，在其中一根环形的横向金刚线损坏的情况下，能够方便的进行更换，维护较为便捷。

实施中，如图13所示，所述上切割线轮331的外缘、下切割线轮332的外缘和中切割线轮333的外缘分别具有多个平行设置的线槽334。

这样，金刚线在线槽中传动，对线槽的磨损很大。在其中一个线槽被磨损后，直接使用其他备用的线槽即可，使得维护较为便捷。

实施中，每个切割机构还包括：

与竖向金刚线相对应的一个或多个竖向旋转走线轮，一根所述竖向金刚线走线经过上下相对设置的上切割线轮、下切割线轮和竖向旋转走线轮形成环形走线的竖向金刚线；

其中，所述竖向金刚线位于上切割线轮和下切割线轮之间的部分形成所述边角切割线。

这样，只要上切割线轮、下切割线轮和竖向旋转走线轮形成环形走线的竖向金刚线即可。有时，从空间布置和张力等方面的需求，需要设置上切割线轮和下切割线轮以外的竖向旋转走线轮共同形成环形走线的竖向金刚线。

实施中，所述线切割装置还包括：

如图9所示，上切割线轮驱动机构335和中切割线轮驱动机构；

同一所述切割机构的上切割线轮由同一个所述上切割线轮驱动机构进行驱动旋转，同一所述切割机构的中切割线轮由同一个所述中切割线轮驱动结构进行驱动旋转；这样，各个切割机构的上切割线轮能够分别进行控制，控制的灵活性较高；各个切割机构的中切割线轮能够分别进行控制，控制的灵活性较高。

或者各个上切割线轮由同一个所述上切割线轮驱动机构进行驱动旋转，各个中切割线轮由同一个所述中切割线轮驱动结构进行驱动旋转。这样，只需要设置一个上切割线轮驱动机构，就能实现对所有上切割线轮的驱动，所需的上切割线轮驱动机构较少；只需要设置一个中切割线轮驱动机构，就能实现对所有中切割线轮的驱动，所需的中切割线轮驱动机构较少，控制较为简单。

实施中，如图1至图10所示，所述线切割装置还包括：

上切割线轮支撑架336，与上切割线轮一一对应，各个所述上切割线轮支撑架336固定在所述切割支架的上侧，所述上切割线轮与上切割线轮支撑架通过轴和轴孔实现转动连接以实现上切割线轮能够在切割支架的竖向方向旋转；

下切割线轮支撑架337，与下切割线轮一一对应，各个所述下切割线轮支撑架337固定在所述上切割线轮支撑架的下方且相对于切割支架固定；所述下切割线轮与下切割线轮支撑架通过轴和轴孔实现转动连接以实现下切割线轮能够在切割支架的竖向方向旋转。

这样，通过上切割线轮支撑架和下切割线轮支撑架，实现了上切割线轮的安装，下切割线轮的安装。

实施中，所述切割支架为U型的切割支架，所述切割支架以开口朝向机座的方式安装在所述机座处；

如图3所示，所述线切割装置还包括：

切割支架连接板338，固定在所述切割支架的开口处使得切割支架和所述切割支架连接板固定在一起；

与下切割线轮支撑架一一对应的固定装置，所述固定装置与所述切割支架连接板固定，且所述固定装置和与之对应的下切割线轮支撑架固定使得下切割线轮和切割支架固定。

U型的切割支架是线切割装置的安装基础，U型的切割支架的结构，为各个部件提供了安装的位置。通过切割支架连接板实现了U型的切割支架和切割支架连接板固定为一体，通过固定装置和下切割线轮支撑架实现了下切割线轮和切割支架的固定。这样，U型的切割支架，下切割线轮，上切割线轮和切割支架连接板是固定在一起的，能够整体进行移动。

实施例五

本申请实施例的硅棒切割装置，在实施例一至实施例三的基础上，还具有如下特点。

所述线切割装置包括：

第一放线机构和第一收线机构；所述第一放线机构用于将储存的单根第一金刚线放出，所述第一收线机构用于接收第一金刚线并储存；

第一排线机构，设置在所述第一放线机构和第一收线机构之间；

其中，所述第一金刚线经过所述第一排线机构进行走线形成边角切割线；

第二放线机构和第二收线机构；所述第二放线机构用于将储存的单根第二金刚线放出，所述第二收线机构用于接收第二金刚线并储存；

第二排线机构，设置在所述第二放线机构和第二收线机构之间；

其中，所述第二金刚线经过所述第二排线机构进行走线形成弧顶切割线。

这样，第一放线机构，第一收线机构和单根第一金刚线经过走线，就能形成边角切割线，这样边角切割线的张力能够通过第一放线机构、第一收线机构和第一排线机构进行控制。在第一金刚线有些松弛张力不足时，能够通过第一放线机构、第二放线机构和第一排线机构进行张力的调整。同理，在第二金刚线有些松弛张力不足时，能够通过第二放线机构、第二收线机构和第二排线机构进行张力的调整。

实施中，所述第一放线机构，第一收线机构，第二放线机构，第二收线机构各自采用线收放装置，如图12所示，所述线收放装置包括：

线辊51、线辊安装座52和线收放电机53；所述线辊安装在线辊安装座的侧面且所述线收放电机与所述线辊连接；其中，所述线收放电机驱动所述线辊旋转；

排线轮54，平衡块55和排线连接板56，所述排线轮和所述平衡块分别安装在所述排线连接板的两侧，所述排线连接板能够带动排线轮沿着所述线辊的长度方向在线辊的长度范围内往复运动；

线收放张力轮57，线辊处的金刚线经排线轮和线收放张力轮后从线收放装置收线或放线。

排线连接板能够带动排线轮沿着所述线辊的长度方向在线辊的长度范围内往复运动。这样，在线收放装置进行收线的过程中，排线轮在线辊的长度范围内往复运动，使得金刚线相对均匀的缠绕在线辊的外周面。在线收放装置进行放线时，排线轮被金刚线带动，在线辊的长度范围内往复移动，使得线辊和排线轮之间的张力保持稳定。

具体的，排线轮和平衡块可在固定轴线上旋转，调整平衡块位置可以实现排线轮和平衡块稳定平衡，保证排线轮在往复运动过程中无晃动。

实施例六

本申请实施例提供了一种硅棒切割方法，使用实施例一至实施例五任一所述的硅棒切割装置对端面为弧形的硅棒进行切割，包括如下步骤：

固定硅棒；

承载装置和线切割装置相对直线运动，且线切割装置的边角切割线从硅棒的一端端面切割到另一端端面切除硅棒的边角，线切割装置的弧顶切割线从硅棒的一端切割到另一端端面切除硅棒的弧顶，形成端面为矩形的矩形棒。

本申请实施例的硅棒切割方法，在固定硅棒之后，承载装置和线切割装置进行相对直线运动，边角切割线从硅棒的一端端面切割到另一端端面切除硅棒的边角，同时，弧顶切割线从硅棒的一端切割到另一端端面切除硅棒的弧顶，形成端面为矩形的矩形棒。一次直线运动，实现对硅棒的边角和弧形部分的同时切割，切割程序较少，切割效率较高。

实施中，承载装置和线切割装置相对直线运动，且线切割装置的边角切割线从硅棒的一端端面切割到另一端端面切除硅棒的边角，线切割装置的弧顶切割线从硅棒的一端切割到另一端端面切除硅棒的弧顶，形成端面为矩形的矩形棒具体为：

弧顶切割线以平行于硅棒长度方向的第二切面对硅棒进行切割，其中，第二切面与硅棒的底面平行；同时，两根边角切割线以平行于硅棒长度方向的第三切面对硅棒进行切割，第三切面与硅棒的底面垂直；

其中，第三切面的数量为两个，对称设置于硅棒的底面中心线的两侧。

通过对弧顶切割线进行切割方向的限定，对两个边角切割线进行切割方向的限定，使得硅棒的两侧边角和弧形部分能够被切割，且切割的位置能够进行准确的控制。

实施中，对端面为弧形的硅棒进行切割的步骤之前，还包括以下步骤：

以平行于圆柱形的坯棒长度方向的第一切面对坯棒进行切割，得到端面为弧形的硅棒；其中，第一切面经过坯棒的中心。

通过对圆柱形的坯棒的切割控制，得到端面为弧形的硅棒，弧形可以包括优弧、劣弧和半圆。

这样，本申请实施例的硅棒切割方法的适用范围更广，通用性更高。

在本申请及其实施例的描述中，需要理解的是，术语“顶”、“底”、“高度”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申请和简化描述，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申请的限制。

在本申请及其实施例中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请及其实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

上文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，上文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本申请提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (20)

1.一种硅棒切割装置，其特征在于，包括：

机座；

承载装置，安装于所述机座，用于固定硅棒，所述承载装置用于承载硅棒位置的形状与硅棒外表面的形状相配合；所述承载装置用于承载硅棒位置为上表面且为平面，以承载具有至少一个平面的硅棒；

线切割装置，安装于所述机座，所述承载装置和所述线切割装置能够相对做直线运动；

其中，在所述承载装置和所述线切割装置相对直线运动过程中，所述线切割装置的切割线用于从硅棒的一端端面切割到另一端端面以完成对端面为弧形的边皮料的边角的切割；

所述承载装置包括承载台，承载台是一个一体化结构的承载台，所述承载台的一侧具有至少一对平行的直线型的预设开口，一对预设开口将所述承载台的一部分分隔为：

主承载部；

两个辅承载部，设置在所述主承载部的两侧，且所述辅承载部和所述主承载部之间为所述预设开口；

其中，所述预设开口用于线切割装置的切割线进入且从硅棒的端面进行切割；

所述主承载部和所述辅承载部用于共同承载以平放方式放置的边皮料，所述辅承载部还用于承载边皮料被切割掉的边角，所述主承载部用于承载被切掉边角的边皮料；主承载部和辅承载部是承载台有连接关系的部分；

所述承载装置还包括：

平板型靠紧板，所述平板型靠紧板固定安装在所述主承载部和所述辅承载部的承载面；所述主承载部的承载面和固定在主承载部的平板型靠紧板的板面紧贴，所述辅承载部的承载面和固定在辅承载部的平板型靠紧板的板面紧贴；

所述承载装置还包括：

限位机构，固定在所述主承载部用于朝向硅棒的一面且靠近所述预设开口的开口端的位置；

夹紧机构，固定在所述承载台处且与所述限位机构相对设置；所述限位机构和所述夹紧机构用于夹紧在硅棒的两端端面处。

2.根据权利要求1所述的硅棒切割装置，其特征在于，所述线切割装置至少包括一组切割线，一组切割线包括相互垂直的边角切割线和弧顶切割线；

其中，在所述承载装置和所述线切割装置相对直线运动过程中，所述边角切割线用于从端面为弧形的硅棒的一端端面切割到另一端端面切除硅棒的边角，所述弧顶切割线用于从端面为弧形的硅棒的一端端面切割到另一端端面切除硅棒的弧顶，形成端面为矩形的矩形棒。

3.根据权利要求2所述的硅棒切割装置，其特征在于，所述边角切割线和所述弧顶切割线之间保持预设间隙。

4.根据权利要求3所述的硅棒切割装置，其特征在于，所述主承载部和两个所述辅承载部用于朝向硅棒的一面为平面。

5.根据权利要求4所述的硅棒切割装置，其特征在于，所述平板型靠紧板是通长的平板型靠紧板，所述主承载部和两个所述辅承载部各固定一个平板型靠紧板；

或者所述主承载部和两个所述辅承载部之上各自间隔固定至少两个所述平板型靠紧板。

6.根据权利要求3至5任一所述的硅棒切割装置，其特征在于，所述机座用于水平放置；

所述弧顶切割线水平设置，所述边角切割线垂向设置。

7.根据权利要求6所述的硅棒切割装置，其特征在于，所述限位机构朝向预设开口的两个侧面分别与所述主承载部的朝向预设开口的两个侧面平齐。

8.根据权利要求4所述的硅棒切割装置，其特征在于，所述夹紧机构包括：

夹紧驱动机构、伸缩杆和夹紧头；所述伸缩杆的一端固定在所述夹紧驱动机构的侧面，所述伸缩杆能够伸缩的另一端固定所述夹紧头，所述夹紧驱动机构用于驱动所述伸缩杆伸缩调整所述夹紧头压接在所述硅棒的端面。

9.根据权利要求3所述的硅棒切割装置，其特征在于，所述线切割装置包括：

切割支架；

至少一个切割机构，每个切割机构包括：

上切割线轮，安装在所述切割支架的上侧且能够在切割支架的竖向方向旋转；其中，所述切割支架的上侧为所述切割支架远离机座的一侧，所述切割支架的竖向方向为所述切割支架的上侧垂直到所述机座的方向；

下切割线轮，与所述上切割线轮上下相对设置且能够在切割支架的竖向方向旋转；下切割线轮相对于切割支架固定；

与上切割线轮一一对应的环形的竖向金刚线，环形的竖向金刚线套在上切割线轮和下切割线轮的外缘且能够随着所述上切割线轮和下切割线轮的旋转在切割支架的竖向方向传动，形成边角切割线。

10.根据权利要求9所述的硅棒切割装置，其特征在于，每个所述切割机构包括：

两个相互平行的所述上切割线轮；

两个相互平行的所述下切割线轮；

两根环形的竖向金刚线，形成两根相互平行的边角切割线；

其中，一对所述预设开口用于两根平行的边角切割线进入。

11.根据权利要求10所述的硅棒切割装置，其特征在于，每个切割机构还包括：

两个中切割线轮，相对设置在所述承载台用于朝向硅棒的一面且能够在切割支架的横向方向旋转；其中，所述切割支架的横向方向与所述切割支架的竖向方向垂直且与所述机座平行；

一根环形的横向金刚线，所述横向金刚线套在两个所述中切割线轮的外缘且能够随着所述中切割线轮在切割支架的横向方向传动，形成一根弧顶切割线。

12.根据权利要求11所述的硅棒切割装置，其特征在于，所述上切割线轮的外缘、下切割线轮的外缘和中切割线轮的外缘分别具有多个平行设置的线槽。

13.根据权利要求11所述的硅棒切割装置，其特征在于，每个切割机构还包括：

与竖向金刚线相对应的一个或多个竖向旋转走线轮，一根所述竖向金刚线走线经过上下相对设置的上切割线轮、下切割线轮和竖向旋转走线轮形成环形走线的竖向金刚线；

其中，所述竖向金刚线位于上切割线轮和下切割线轮之间的部分形成所述边角切割线。

14.根据权利要求11所述的硅棒切割装置，其特征在于，所述线切割装置还包括：

上切割线轮驱动机构和中切割线轮驱动机构；

同一所述切割机构的上切割线轮由同一个所述上切割线轮驱动机构进行驱动旋转，同一所述切割机构的中切割线轮由同一个所述中切割线轮驱动结构进行驱动旋转；

或者各个上切割线轮由同一个所述上切割线轮驱动机构进行驱动旋转，各个中切割线轮由同一个所述中切割线轮驱动结构进行驱动旋转。

15.根据权利要求11所述的硅棒切割装置，其特征在于，所述线切割装置还包括：

上切割线轮支撑架，与上切割线轮一一对应，各个所述上切割线轮支撑架固定在所述切割支架的上侧，所述上切割线轮与上切割线轮支撑架通过轴和轴孔实现转动连接以实现上切割线轮能够在切割支架的竖向方向旋转；

下切割线轮支撑架，与下切割线轮一一对应，各个所述下切割线轮支撑架固定在所述上切割线轮支撑架的下方且相对于切割支架固定；所述下切割线轮与下切割线轮支撑架通过轴和轴孔实现转动连接以实现下切割线轮能够在切割支架的竖向方向旋转。

16.根据权利要求15所述的硅棒切割装置，其特征在于，所述切割支架为U型的切割支架，所述切割支架以开口朝向机座的方式安装在所述机座处；

所述线切割装置还包括：

切割支架连接板，固定在所述切割支架的开口处使得切割支架和所述切割支架连接板固定在一起；

与下切割线轮支撑架一一对应的固定装置，所述固定装置与所述切割支架连接板固定，且所述固定装置和与之对应的下切割线轮支撑架固定使得下切割线轮和切割支架固定。

17.根据权利要求3所述的硅棒切割装置，其特征在于，所述线切割装置包括：

第一放线机构和第一收线机构；所述第一放线机构用于将储存的单根第一金刚线放出，所述第一收线机构用于接收第一金刚线并储存；

第一排线机构，设置在所述第一放线机构和第一收线机构之间；

其中，所述第一金刚线经过所述第一排线机构进行走线形成边角切割线；

第二放线机构和第二收线机构；所述第二放线机构用于将储存的单根第二金刚线放出，所述第二收线机构用于接收第二金刚线并储存；

第二排线机构，设置在所述第二放线机构和第二收线机构之间；

其中，所述第二金刚线经过所述第二排线机构进行走线形成弧顶切割线。

18.一种硅棒切割方法，其特征在于，使用权利要求1至17任一所述的硅棒切割装置对端面为弧形的硅棒进行切割，包括如下步骤：

固定硅棒；

承载装置和线切割装置相对直线运动，且线切割装置的边角切割线从硅棒的一端端面切割到另一端端面切除硅棒的边角，线切割装置的弧顶切割线从硅棒的一端切割到另一端端面切除硅棒的弧顶，形成端面为矩形的矩形棒。

19.根据权利要求18所述的硅棒切割方法，其特征在于，承载装置和线切割装置相对直线运动，且线切割装置的边角切割线从硅棒的一端端面切割到另一端端面切除硅棒的边角，线切割装置的弧顶切割线从硅棒的一端切割到另一端端面切除硅棒的弧顶，形成端面为矩形的矩形棒具体为：

弧顶切割线以平行于硅棒长度方向的第二切面对硅棒进行切割，其中，第二切面与硅棒的底面平行；同时，两根边角切割线以平行于硅棒长度方向的第三切面对硅棒进行切割，第三切面与硅棒的底面垂直；

其中，第三切面的数量为两个，对称设置于硅棒的底面中心线的两侧。

20.根据权利要求18所述的硅棒切割方法，其特征在于，使用权利要求1至17任一所述的硅棒切割装置对端面为弧形的硅棒进行切割的步骤之前，还包括以下步骤：

以平行于圆柱形的坯棒长度方向的第一切面对坯棒进行切割，得到端面为弧形的硅棒；其中，第一切面经过坯棒的中心。

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