CN114536573B - 一种单晶硅开方方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种单晶硅开方方法，利用一种开方机，其包括上料机构、转运机构、转运机构的旁侧的单晶硅夹持机构，单晶硅夹持装置上方设置有能上下移动的移动切割架，移动切割架内侧具有线切割装置，切割移动架的上设置有回转件，回转件偏心连接有能相向或背离运动的边皮上夹爪与边皮下夹爪；线切割装置包括主动轮、张紧轮及绕于两者外部的切割线，本发明能够通过放置架与夹爪组配合实现对单晶硅棒的上料与转运，减少上料时间提高棒料输送效率并利用自适应夹持夹持结构，可以找到单晶硅棒实际轴向重心，依靠锁紧装置，实现单晶硅棒稳定竖立。

Description

一种单晶硅开方方法

技术领域

本发明涉及晶硅加工设备技术领域，尤其指一种单晶硅开方方法。

背景技术

现有开方机一般为卧式结构。首先将待切割单晶硅棒通过水平输送履带机构输送至指定位置，再由上料机构夹持，由于设有中部设有旋转机构，因此可以将待切割单晶硅棒竖直或者水平的输送至切割夹持机构的可夹持位置。由于立式开方机具有切割冷却效果好，设备外形尺寸小等优势，因此立式切割机得到快速发展，在上料工步中，需要对单晶硅棒进行翻转传送并转运至切割台进行操作，为此有必要设置一种能够与水平输送机构相对接的，能够对单晶硅棒进行翻转转运的装置，现有的设备结构布局不合理，过程中造成单晶硅棒或边料的磨损磕碰，效率较低。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种结构紧凑，易于实现边皮收集的单晶硅开方方法。

本发明的技术方案如下：一种单晶硅开方方法，利用一种开方机，所述开方机包括上料机构及位于上料机构旁侧用于承接单晶硅的转运机构，所述转运机构的旁侧具有用于竖向夹持单晶硅棒的单晶硅夹持机构，所述单晶硅夹持机构上方设置有能上下移动的移动切割架，所述移动切割架内侧具有线切割装置，切割移动架上设置有回转件，所述回转件偏心连接有能相向或背离运动的边皮上夹爪与边皮下夹爪；所述线切割装置包括主动轮、张紧轮及绕于两者外部的切割线；

具体包括以下步骤：

(1)将单晶硅棒通过上料机构由横向转变为竖向；

(2)单晶硅转运机构将竖向的单晶硅夹持转运并通过单晶硅夹持机构夹持；

(3)移动切割架下行，带动线切割切割单晶硅两侧切割；

(4)回转件的边皮上夹爪与边皮下夹爪夹持边皮转移至旁侧输出。

优选的，所述上料机构包括送料机架及铰接于送料机架上由送料驱动机构驱动转动的放置架，放置架朝向转运机构一侧固定有载物台，放置架表面布设有导轮，所述转运机构包括滑台及滑台移动端固定连接转运电机，转运电机的输出端固定连接有转运基座，所述转运基座上固定有横向导轨，所述横向导轨上滑动配合有成对设置的转运夹爪，转运夹爪由夹爪驱动装置驱动沿横向导轨相向或背向运动。

优选的，所述回转件上经连杆连接有固定板，所述回转件由固定于切割移动架上部的回转件电机驱动转动，所述固定板上设置有横向驱动装置以驱动边皮下夹爪伸出至单晶硅边皮下方，固定板上还设置有竖向驱动装置以驱动边皮上夹爪上下移动夹持或松开单晶硅边皮。

优选的，所述单晶硅棒夹持机构包括用于承托单晶硅棒的回转下夹持件及位于回转下夹持件上方由中心驱动装置驱动下压单晶硅棒的上夹持件，所述回转下夹持件由设置于一回转底座上，所述回转底座固定有驱动回转下夹持件转动的底座驱动电机；

上夹持件与下夹持件旁侧还设置有用于夹持单晶硅棒边皮的边皮上夹件及边皮下夹件，各个边皮上夹件及边皮下夹件由边皮夹持驱动装置驱动使对应的边皮上夹件及边皮下夹件相向夹紧单晶硅棒待切割边皮区域。

优选的，所述边皮上夹爪形状为一U形结构，边皮下夹爪形状为对称的长条矩形，所述边皮上夹件下端面对应U形中部具有凸部，所述边皮下夹件呈块状位边皮下夹爪于旁侧；

单晶硅棒切割前，U形结构的边皮上夹爪位于边皮上夹件及边皮夹持驱动装置的上方，边皮上夹爪U形结构中部区域能避让边皮上夹件，移动切割架下行后，边皮上夹爪在切割后边皮的上部，之后边皮下夹爪气缸横向驱动边皮下夹爪伸出位于边皮下部，竖向气缸驱动边皮上夹爪下行夹持切割后的边皮。

优选的，所述横向驱动装置包括边皮下夹爪气缸，所述边皮下夹爪气缸固定于固定板上，边皮下夹爪气缸的伸缩端与边皮下夹爪固定连接，所述竖向驱动装置为边皮竖向气缸，所述边皮竖向气缸固定于固定板上端，边皮竖向气缸的伸缩端与边皮上夹爪固定连接，所述固定板上位于边皮上夹爪与边皮下夹爪之间固定有朝向边皮的支撑板，所述支撑板端部固定有弹性件，弹性件前端形状呈凹字型。

优选的，所述切割移动架的旁侧设置有位于一机架上的传送带，所述传送带与切割移动架之间具有位于传送带上方的吸盘座，所述吸盘座上固定有多个与负压管连通的吸盘，所述吸盘座与一转杆固定连接，所述转杆与一滑动板通过轴承连接，所述机架上表面固定有吸盘导轨，所述滑动板下表面具有能与吸盘导轨配合的滑槽，所述滑动板由滑动板气缸驱动靠近或远离移动切割架方向移动，所述转杆由转杆驱动装置驱动转动；

当回转件带动边皮上夹爪与边皮下夹爪将边皮转移至旁侧后，通过滑动板带动吸盘座将吸盘吸附边皮的平面，利用转杆转动将边皮由竖向转变为横向，之后取消负压使边皮横向落入下方的传送带。

优选的，所述回转下夹持件包括回转底座及位于回转底座上方固定连接的球头，所述球头顶部具有扣于球头外部用于承载单晶硅棒的外罩体，所述球头与外罩体内腔之间具有摆动间隙，外罩体内部铰接有能吸附球头与外罩体实现外罩体定位的电磁铁，所述外罩体和球头材料为铁磁体。

优选的，电磁铁顶部具有球状凸起，所述球状凸起嵌于外罩体内实现电磁铁与外罩体的铰接链接，所述球头顶部及电磁铁底部为相互配合的平面，所述电磁铁底部与球头顶部贴合。

优选的，所述上料架包括放置架，所述放置架朝向转运机构一侧设置有载物台，所述放置架朝向转运机构的一侧铰接于送料机架上，所述放置架表面具有导轮，所述送料驱动机构为铰接于送料机架上的气缸、电缸或液压缸，所述送料驱动机构下部铰接连接于送料机架，送料驱动机构的伸缩端与放置架铰接连接。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

(1)本发明提供了一种单晶硅开方方法，能够通过放置架与夹爪组配合实现对单晶硅棒的上料与转运，从而能够实现实现置物架上的棒料翻转与运输，减少上料时间提高棒料输送效率。

(2)该装置可以找到硅晶棒实际轴向重心，通过球头与外罩体之间的摆动间隙实现对外罩体位置的调整，依靠电磁铁吸附球头与外罩体实现锁紧，实现硅晶棒稳定竖立，结构简单损耗小，寿命高。

(3)本发明利用回转件上的边皮上夹爪与边皮下夹爪配合吸盘能够满足对边皮转运，效率高避免了边皮转运过程的磕碰。

附图说明

图1为本发明实施例整体结构示意图；

图2为本发明上料机构结构示意图一；

图3为本发明上料机构立体结构示意图二(带有顶升机构)；

图4为本发明上料机构工作状态侧视结构示意图(带有顶升机构)

图5为本发明单晶硅夹持机构结构示意图；

图6为本发明单晶硅回转下夹持件机构结构示意图；

图7为本发明球头与外罩体剖面结构示意图(电磁铁未工作状态)；

图8为本发明球头与外罩体剖面结构示意图(电磁铁未工作状态)；

图9为本发明球头与外罩体剖面结构示意图(电磁铁工作状态)；

图10为本发明上夹持件剖面结构示意图。

图11为本发明转运机构示意图；

图12为本发明回转件及边皮上夹爪、边皮下夹状结构示意图；

图13为本发明吸盘部分工作状态结构示意图一；

图14为本发明吸盘部分工作状态结构示意图二；

图中：100-单晶硅棒，110-送料轴，111-送料气缸，120-放置架，130-载物台，140-槽状支架，141-导轮，150-侧向辅助导板，151-柔性垫，160-顶升气缸，170-导杆，171-顶升板，172-缓冲垫块，180-驱动板，190-链轮，191-传动链条；

20-转轴，201-回转件电机，210-固定板，220-边皮上夹爪，221-边皮竖向气缸；

30-吸盘座，310-吸盘，320-转杆，321-摆柄，322-转杆气缸，330-滑动板；340-托台；350-传送带；360-滑动板气缸；

40-移动切割架；

510-回转下夹持件，511-回转底座，512-底板，513-球头，514-外罩体，515-摆动间隙，516-电磁铁，517-球状凸起，518-安装板，520-上夹持件，521-安装座，522-顶销，530-边皮上夹件，540-边皮下夹件。

60-滑台，610-转运基座，611-横向导轨；620-夹爪组，621-夹爪。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例来对本发明进行详细的说明。

参见图1-10，一种单晶硅开方方法，包括上料机构及位于上料机构旁侧用于承接单晶硅棒100的转运机构，以及用于夹持单晶硅棒方便后续进行切割的单晶硅棒夹持机构。

本实施例中，所述上料机构包括一由送料驱动装置驱动翻转的放置架120，所述放置架朝向转运机构一侧设置有载物台130。

本实施例中，放置架铰接于一送料机架10上，所述送料机架10上经轴承铰接连接有送料轴110，所述送料轴110与放置架固定连接，从而实现放置架120与送料机架的铰接连接，所述送料机架上设置有驱动放置架绕其与送料机架铰接处转动的送料驱动机构。

本实施例中，所述送料驱动机构为送料气缸111，所述送料气缸111下部铰接连接于送料机架，送料气缸111的伸缩端与放置架铰接连接，工作时，当单晶硅棒接触载物台130后，通过送料气缸111伸缩杆的伸长可以推动放置架120由水平向竖直方向转变，从而将单晶硅棒由水平方向向竖直方向转变，当单晶硅棒位于竖直状态时由载物台130进行支撑。

实际设计中，送料气缸111能够替换为电缸或液压缸，其工作原理与送料气缸111形式相同。

在本发明的另一实施例中，所述放置架120与载物台210滑动配合，放置架上固定有导轨，载物台侧部固定有与导轨配合滑块，载物台通过滑块与导轨的滑动配合实现与放置架的滑动配合，一般的所述的导轨上具有用于限位滑块行程长短的限位块，与上述上料机构相同，所述送料机架10上经轴承铰接连接有转轴110，所述转轴110与放置架固定连接，从而实现放置架20与送料机架10的铰接连接。载物台210的翻转方式与上述实施例相同，利用送料气缸111驱动放置架20转动。

本实施例中，所述送料机架10背离驱动机构一侧固定有能顶升载物台的顶升件，所述顶升件与送料机架10滑动配合，顶升件由顶升机构驱动上下移动。

本实施例中，所述顶升机构包括与送料机架10固定连接的顶升气缸160、与顶升件下部固定连接的导杆170，所述导杆竖向穿过送料机架10且下端连接有驱动板180，所述顶升气缸的上部活动端铰接连接有能转动的链轮190，所述链轮190绕有传动链条191，所述传动链条191一端与送料机架10固定连接，传动链条191另一端与驱动板固定连接。

顶升气缸60竖向设置，通过顶升气缸160的活塞杆升降带动链轮190升降，链轮190表面饶的传动链条191活动端与驱动板180固定连接，从而通过传动链条191拉动驱动板180上下移动，导杆170贯穿送料机架10上的开孔实现导向功能保证顶升件的竖向移动。

本实施例中，所述顶升件包括顶升板171及顶升板上端固定连接的缓冲垫块172。工作时，当送料气缸111驱动放置架20转动使载物台处于竖直状态后，通过顶升气缸160抬升驱动板及顶升板171，借助顶升板171上的缓冲垫块172抵靠载物台下部实现载物台沿导轨的抬升。

本实施例中，所述的顶升气缸160可以更换为液压缸或电缸。

顶升机构配合可滑动的载物板能够实现翻转后硅棒高度的调节。

在上述上料机构任一实施例中，为了能够更方便棒料的滑移，所述置物架沿棒料长度方向布设有多个槽状支架140，所述放置架表面具有导轮141，所述导轮成对布设于槽状支架的顶部。

单晶硅棒100在移动过程中持续的与导轮141接触，从而方便棒料的移动。

所述单晶硅棒通过人工或转运器械输入至一单晶硅夹持机构，位于单晶硅夹持机构上方设置有移动切割架40，所述移动切割架内侧具有线切割装置。移动切割架40由竖向的驱动机构，一般采用液压方式驱动竖向移动。

本实施例中，所述线切割装置包括主动轮、张紧轮及绕于两者外部的切割线，所述切割装置成对设置于单晶硅棒两侧。利用线切割的原理，切割时通过主动轮的旋转带动切割线高速移动，在切割移动架上下移动的过程中对位于单晶硅夹持机构上的单晶硅切割。

本实施例中，所述的线切割装置具有一对，当切割移动架移动时能够竖向对圆柱状的单晶硅棒进行切割将其两侧切割形成平面，经过两次切割能够将圆柱状单晶硅棒形成截面为矩形的柱状结构。

本实施例中，所述单晶硅棒夹持机构包括用于承托单晶硅棒的回转下夹持件510及位于回转下夹持件上方由中心驱动装置驱动下压单晶硅棒的上夹持件520。

回转下夹持件包括回转底座511及位于回转底座上方固定连接的球头513，所述球头顶部具有扣于球头外部用于承载单晶硅棒的外罩体514，所述球头与外罩体内腔之间具有摆动间隙515，外罩体内部铰接有能吸附球头与外罩体实现外罩体定位的电磁铁516，所述外罩体和球头材料为铁磁体。

电磁铁顶部具有球状凸起517，所述球状凸起嵌于外罩体内实现电磁铁与外罩体的铰接链接，所述球头顶部及电磁铁底部为相互配合的平面，所述电磁铁底部与球头顶部贴合。

所述球状凸起顶部嵌入外罩体内，所述外罩体内腔还固定有安装板518，所述安装板具有供球状凸起穿过的开孔。

工作时，将单晶硅放置在外罩体的上端面上，电磁铁与球头处于未锁紧状态，由于重力的作用，球头的上部外沿与外罩体相接触，球头下部与外罩体下部的接触面为间隙所配合，单晶硅棒在重心位置的作用下能实现单晶硅棒位置的自适应调整，单晶硅棒静止后，电磁铁516作用，对外罩体及球头吸附实现锁紧，保证自适应调整后外罩体的位置不动，从而使单晶硅棒在转运过程中更为平稳，该自适应锁紧结构对球头磨损小寿命长。

所述回转底座设置于一底板512上，所述底板上固定有驱动回转底座转动的底座驱动电机，所述上夹持件520设置于一安装座521上并由安装座上的中心驱动装置驱动上下移动。

所述安装座与上夹持件通过轴承连接，上夹持件与安装座通过轴承连接的下端面具有经弹簧连接的顶销522，安装座与中心驱动装置的伸缩端固定连接，所述中心驱动装置为气缸、电缸或液压缸，通过中心驱动装置的伸缩端竖向伸缩控制上夹持件520与回转下夹持件510共同夹紧待切割柱状单晶硅棒。

利用顶销522作用于单晶硅棒能够借助弹簧提供更强的压力，也能够适应单晶硅棒顶面可能存在的斜度。

在本发明的任一实施例中，所述上夹持件与下夹持件旁侧还设置有用于夹持单晶硅边皮的边皮上夹件530及边皮下夹件540，所述边皮上夹件及边皮下夹件由边皮夹持驱动装置驱动夹紧单晶硅棒待切割边皮区域。

本实施例中，所述的边皮上夹件530及边皮下夹件540均由独立的边皮夹持驱动装置驱动实现两者相向或背向移动，用于对切割边皮的部分进行辅助夹持。

边皮夹持驱动装置可以是气缸、液压或电缸结构。

本实施例中，切割移动架上设置有回转件，所述回转件上设置有用于夹持切割后边皮的边皮上夹爪220及边皮下夹爪，所述回转件旁侧设置有能吸附边皮的吸盘310；

本实施例中，所述回转件包括转轴20及驱动转轴转动的回转件电机201，回转件电机201固定于移动切割架40上，所述横向驱动装置包括边皮下夹爪气缸，所述边皮下夹爪气缸固定于固定板上，边皮下夹爪气缸的伸缩端与边皮下夹爪固定连接，所述竖向驱动装置为边皮竖向气缸221，所述边皮竖向气缸固定于固定板上端，边皮竖向气缸221的伸缩端与边皮上夹爪固定连接。

具体的，本实施例中，固定板与回转件通过连接杆偏心连接同步带动固定板转动，偏心结构能够避免边皮转移过程中与本体接触造成干涉。

另外所述的下夹爪气缸与边皮竖向气缸221可以替换为液压或电动丝杆形式驱动，下夹爪气缸与边皮竖向气缸221与固定板固定连接，通过将边皮下夹爪气缸伸入边皮下部之后边皮上夹爪220下压边皮上部，实现对边皮在切割过程中的支撑，本实施例中，边皮夹持结构与吸盘310成对设置在移动切割架10的两侧，实现对单晶硅棒两侧边皮的同步夹持转移。

所述的边皮上夹爪220、边皮下夹爪与吸盘310配合能够满足将切割过程后的边皮进行收集和转运。

为了避免边皮上夹件530及边皮下夹件540与边皮上夹爪及边皮下夹爪产生干涉，所述边皮上夹爪形状为一U形结构，边皮下夹爪形状为对称的长条矩形，所述边皮上夹件下端面对应U形中部具有凸部，所述边皮下夹件呈块状位边皮下夹爪于旁侧。

单晶硅棒切割前，U形结构的边皮上夹爪位于边皮上夹件及边皮夹持驱动装置的上方，边皮上夹爪U形结构中部区域能避让边皮上夹件。

移动切割架下行切割的同时，边皮上夹爪位于在切割后边皮的上部，之后边皮下夹爪气缸横向驱动边皮下夹爪伸出位于边皮下部，竖向气缸驱动边皮上夹爪下行扣于夹持切割后的边皮实现对边皮的夹持。

之后边皮上夹件530及边皮下夹件540撤离对边皮的夹持即可通过边皮上夹爪220、边皮下夹爪转运边皮。

本实施例中，所述吸盘310下方具有设置于一机架上的传送带350，所述吸盘位于一吸盘座30上，吸盘310与负压管路连通，所述吸盘座30与一转杆320固定连接，所述转杆320与一滑动板330通过轴承连接，所述机架上表面固定有吸盘导轨，所述滑动板下表面具有能与吸盘导轨配合的滑槽，所述滑动板由滑动板气缸360驱动靠近或远离移动切割架方向移动。

在本发明的一个实施例中，所述的滑动板330位于机架朝向传送带350的一侧，所述转杆320由转杆驱动装置驱动转动，本实施例中，吸盘座30固定连接有摆柄321，摆柄321偏离吸盘座与转杆320的连接部位，转杆驱动装置为转杆气缸322，转杆气缸322的伸缩端铰接连接摆柄远离吸盘座30的一端，转杆气缸322固定端与滑动板铰接连接，通过转杆气缸322伸缩端拉动摆柄带动转杆转动，进而通过转杆带动吸盘座实现竖向与横向的转换。

上述结构中，所述的吸盘导轨与滑动板330配合是为了能够实现吸盘位置接近或远离由回转件递送而来的边皮，滑动板330与机架具有滑动配合的轨道及滑块结构，利用该结构配合滑动板气缸360满足滑动板沿直线靠近或远离边皮。同样的还可以采用直线导轨、油缸等类似的结构替代滑动板气缸360进行驱动。

在本发明的任一实施例中，所述转运机构包括滑台60及滑台移动端固定的转运基座610，转运基座朝向放置架一侧设置有横向导轨611，横向导轨611上滑动配合有夹爪组620，夹爪组包括一对夹爪621，一对夹爪由夹爪驱动装置驱动沿横向导轨相向或背向运动。

本实施例中，所述的滑台60为二轴滑台(即十字滑台)，所述的夹爪驱动装置为电缸、气缸或液压缸，所述夹爪组中其中一个夹爪621固定于横向导轨611，另一个夹爪由电缸、气缸或液压缸驱动横向移动。

当单晶硅棒由放置架的水平向竖直方向转变后，夹爪组的一对夹爪621张开，之后滑台靠近单晶硅棒100，将单晶硅棒100置入一对夹爪621内，夹爪621在夹爪驱动装置驱动下夹持单晶硅棒100，并通过转运基座结合滑台转送至下一工位，到达下一工位后夹爪组的两个夹爪松开即可实现单晶硅的下料。

本实施例中，所述夹爪组具有两组，分布在单晶硅的上部及下部，实际设计中可以根据单晶硅长度的不同进行增减。

利用上述的单晶硅开方机构能够实现以下单晶硅夹持方法，包括以下步骤：

(1)将上料机构的放置架初始状态下横置，待切割的单晶硅沿水平方向输入后进入载物台，并由送料驱动机构驱动使放置架转变为竖直状态；

(2)利用转运基座上的夹爪组一对夹爪张开，在滑台的控制下移动至载物台旁侧，通过夹爪夹持载物台上的单晶硅实现对载物台上单晶硅的夹持；

(3)放置架复位，滑台与转运基座电机配合带动夹持单晶硅移动至下夹持件旁侧并将转动至回转下夹持件的外罩体上表面，放松夹爪；

(4)电磁铁与球头处于未锁紧状态，由于重力的作用，球头的上部外沿与外罩体相接触，球头下部与外罩体下部的接触面为间隙所配合，回转下夹持件的外罩体上表面在单晶硅重心作用下作自适应偏转，实现单晶硅位置的自适应调整；

(5)单晶硅静止后，电磁铁作用，对外罩体及球头吸附实现锁紧，保证自适应调整后外罩体的位置不动，上夹持件在驱动装置的驱动下下行与回转下夹持件夹持单晶硅。

(6)单晶硅固定于上夹持件520与回转下夹持件510之间后，边皮上夹件530及边皮下夹件540同步作用夹持待切割边皮；

(7)移动切割架下移，移动切割架带动线切割装置与边皮上夹爪220与边皮下夹爪结构同步向下运动，主动轮转动带动切割线高速移动，边皮下夹爪回缩，边皮上夹爪220随着线切割过程逐渐同步下行；

(8)切割完成后，下夹爪气缸带动边皮下夹爪伸出至边皮的底面使边皮下夹爪上表面与边皮底面贴合，之后边皮竖向气缸221驱动边皮上夹爪220下行扣于边皮上表面，使边皮夹持于边皮上夹爪220与边皮下夹爪之间；

(9)边皮上夹件与边皮下夹件回缩，电机驱动固定板210连同夹持边皮的边皮上夹爪220及边皮下夹爪同步旋转，将边皮的平面朝向吸盘一侧，吸盘座30处于竖向位置并通过滑动板气缸驱动接近吸附边皮，利用吸盘的负压吸附边皮平面，之后边皮竖向气缸221驱动边皮上夹爪220松开边皮；

(10)转杆带动吸盘座转动将吸盘座上吸附的边皮由竖直状态横置，之后吸盘负压解除边皮掉落至下方的传送带350输出，移动切割架上升，切割完成两侧的单晶硅旋转180°等待切割另外两侧位置，完成一次循环。

在本发明的一个实施例中，所述固定板上位于边皮上夹爪与边皮下夹爪之间固定有朝向边皮的支撑板，所述支撑板端部固定有弹性件，弹性件前端形状呈凹字型。

实际设计中，所述转运机构的滑台可以是单一方向的也可以根据需要设计为三轴滑台，驱动方式可以采用还可以采用丝杆或皮带方式。

在上述任一实施例中，为了能够更方便将棒料在放置架横置状态下表面移动过程中位置的对中导向以及对棒料侧部的限位，置物架20的侧部固定有侧向辅助导板150，所述侧向辅助导板上固定有能与棒料侧部接触的柔性垫241，柔性垫151能够辅助支撑棒料避免对棒料表面产生损伤。

在上述任一实施例中，各个夹爪组的一对夹爪相向面具有内凹的夹持面，所述夹持面内侧固定有垫块411，所述垫块具有多个，且相邻垫块之间留有间隙，多个垫块设计能够使夹爪适应待切割前的单晶硅的弧形表面或切割后单晶硅的平面。

在上述实施例中，所述固定板210位于上夹爪与下夹爪之间固定有支撑板240，支撑板240朝向边皮的一段为弹性材料制成的弹性件241，所述弹性材料为橡胶材质，弹性件能在转动边皮转动和夹持过程中顶靠边皮外表面，保证其在移动过程中的不发生倾斜。

所述吸盘座30的下部延伸有用于承托边皮的托台340，托台上表面固定有柔性垫块341。通过托台340能够辅助支撑边皮防止边皮掉落，通过垫块341能市边皮在转运的过程中更为稳定且不会对边皮产生划痕。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种单晶硅开方方法，其特征在于，利用一种开方机，所述开方机包括上料机构及位于上料机构旁侧用于承接单晶硅棒的转运机构，所述转运机构的旁侧具有用于竖向夹持单晶硅棒的单晶硅夹持机构，所述单晶硅夹持机构上方设置有能上下移动的移动切割架，所述移动切割架内侧具有线切割装置，切割移动架上设置有回转件，所述回转件偏心连接有能相向或背离运动的边皮上夹爪与边皮下夹爪；所述线切割装置包括主动轮、张紧轮及绕于两者外部的切割线；

具体包括以下步骤：

(1)将单晶硅棒通过上料机构由横向转变为竖向；

(2)单晶硅转运机构将竖向的单晶硅棒夹持转运并通过单晶硅夹持机构夹持；

(3)移动切割架下行，带动线切割装置对单晶硅棒切割；

(4)回转件的边皮上夹爪与边皮下夹爪夹持边皮转移至旁侧输出；

单晶硅夹持机构包括用于承托单晶硅棒的回转下夹持件及位于回转下夹持件上方由中心驱动装置驱动下压单晶硅棒的上夹持件，所述回转下夹持件由设置于一回转底座上，所述回转底座固定有驱动回转下夹持件转动的底座驱动电机；

上夹持件与下夹持件旁侧还设置有用于夹持单晶硅棒边皮的边皮上夹件及边皮下夹件，各个边皮上夹件及边皮下夹件由边皮夹持驱动装置驱动使对应的边皮上夹件及边皮下夹件相向夹紧单晶硅棒待切割边皮区域；

所述回转下夹持件包括回转底座及位于回转底座上方固定连接的球头，所述球头顶部具有扣于球头外部用于承载单晶硅棒的外罩体，所述球头与外罩体内腔之间具有摆动间隙，外罩体内部铰接有能吸附球头与外罩体实现外罩体定位的电磁铁，所述外罩体和球头材料为铁磁体。

2.根据权利要求1所述的一种单晶硅开方方法，其特征在于，所述上料机构包括送料机架及铰接于送料机架上由送料驱动机构驱动转动的放置架，放置架朝向转运机构一侧固定有载物台，放置架表面布设有导轮，所述转运机构包括滑台及滑台移动端固定连接转运电机，转运电机的输出端固定连接有转运基座，所述转运基座上固定有横向导轨，所述横向导轨上滑动配合有成对设置的转运夹爪，转运夹爪由夹爪驱动装置驱动沿横向导轨相向或背向运动。

3.根据权利要求2所述的一种单晶硅开方方法，其特征在于，所述回转件上经连杆连接有固定板，所述回转件由固定于切割移动架上部的回转件电机驱动转动，所述固定板上设置有横向驱动装置以驱动边皮下夹爪伸出至单晶硅棒边皮下方，固定板上还设置有竖向驱动装置以驱动边皮上夹爪上下移动夹持或松开单晶硅棒边皮。

4.根据权利要求3所述的一种单晶硅开方方法，其特征在于：所述边皮上夹爪形状为一U形结构，边皮下夹爪形状为对称的长条矩形，所述边皮上夹件下端面对应U形中部具有凸部，所述边皮下夹件呈块状位边皮下夹爪于旁侧；

单晶硅棒切割前，U形结构的边皮上夹爪位于边皮上夹件及边皮夹持驱动装置的上方，边皮上夹爪U形结构中部区域能避让边皮上夹件，移动切割架下行后，边皮上夹爪在切割后边皮的上部，之后边皮下夹爪气缸横向驱动边皮下夹爪伸出位于边皮下部，竖向气缸驱动边皮上夹爪下行夹持切割后的边皮。

5.根据权利要求4所述的一种单晶硅开方方法，其特征在于，所述横向驱动装置包括边皮下夹爪气缸，所述边皮下夹爪气缸固定于固定板上，边皮下夹爪气缸的伸缩端与边皮下夹爪固定连接，所述竖向驱动装置为边皮竖向气缸，所述边皮竖向气缸固定于固定板上端，边皮竖向气缸的伸缩端与边皮上夹爪固定连接，所述固定板上位于边皮上夹爪与边皮下夹爪之间固定有朝向边皮的支撑板，所述支撑板端部固定有弹性件，弹性件前端形状呈凹字型。

6.根据权利要求5所述的一种单晶硅开方方法，其特征在于：所述切割移动架的旁侧设置有位于一机架上的传送带，所述传送带与切割移动架之间具有位于传送带上方的吸盘座，所述吸盘座上固定有多个与负压管连通的吸盘，所述吸盘座与一转杆固定连接，所述转杆与一滑动板通过轴承连接，所述机架上表面固定有吸盘导轨，所述滑动板下表面具有能与吸盘导轨配合的滑槽，所述滑动板由滑动板气缸驱动靠近或远离移动切割架方向移动，所述转杆由转杆驱动装置驱动转动；

当回转件带动的边皮上夹爪与边皮下夹爪将边皮转移至旁侧后，通过滑动板带动吸盘座将吸盘吸附边皮的平面，利用转杆转动将边皮由竖向转变为横向，之后取消负压使边皮横向落入下方的传送带。

7.根据权利要求6所述的一种单晶硅开方方法，其特征在于，电磁铁顶部具有球状凸起，所述球状凸起嵌于外罩体内实现电磁铁与外罩体的铰接链接，所述球头顶部及电磁铁底部为相互配合的平面，所述电磁铁底部与球头顶部贴合。

8.根据权利要求2所述的一种单晶硅开方方法，其特征在于，所述送料驱动机构为铰接于送料机架上的气缸、电缸或液压缸，所述送料驱动机构下部铰接连接于送料机架，送料驱动机构的伸缩端与放置架铰接连接。