CN202155964U - 晶体硅芯切割装置 - Google Patents

Abstract

一种晶体硅芯切割装置，涉及一种晶体硅芯柱体的加工设备，两套过渡机构形成绕线过渡轮(9)对硅棒(8)的前、后、左、右侧的合围结构；四个绕线轮(3)的其中两个轴座A(1)的另一侧设有电机(10)或外接动力机构，金刚砂线(5)环绕两个绕线轮(3)的线槽A(2)后卡在两个绕线过渡轮(9)线槽B(11)的上部，形成对硅棒(8)的左、右多个等距切割；本实用新型通过利用两根金刚砂线的往复行进对硅棒进行切割，实现了低成本对硅棒的切割，有效地克服了现有技术的无法快速切割方硅芯的弊端；本实用新型具有结构简单，所切割硅芯规范，成本低的优点。

Description

晶体硅芯切割装置

【技术领域】

本实用新型涉及一种晶体硅芯柱体的加工设备，具体地说本实用新型涉及一种晶体硅芯的切割装置。

【背景技术】

目前，国内生产多晶硅的工艺大部分都是常规三氯氢硅氢还原法，即改良西门子法，改良西门子法或其它类似方法生产大直径多晶硅的主要设备是多晶硅还原炉，多晶硅还原炉在细长的硅芯上通上电源，使硅芯加热发红，直至表明温度达到1100摄氏度，通入高纯的三氯氢硅和氢气，使其在高温下发生氢还原反应，使三氯氢硅中的硅分子堆积在硅芯上，使其的直径不断地增大，使硅芯的直径达到7-10毫米的圆形或方形的柱体，或是其它的多角形和椭圆形柱体形状，最终通过氢还原反应使直径不断地增大到120-200毫米，经过后期加工生产出高纯太阳能级6N或电子级11N的多晶硅。

当前，晶体硅材料(包括多晶硅和单晶硅)是最主要的光伏材料，其市场占有率在90％以上，而且在今后相当长的一段时期也依然是太阳能电池的主流材料。多晶硅材料的生产技术长期以来掌握在美、日、德等3个国家7个公司的10家工厂手中，国内的多晶硅加工企业使用的设备也大多为国外企业所生产，不仅成本极高，而且在使用中受到设备设计不合理、结构复杂及工艺的限制，使用状态很不理想。

多晶硅硅芯切割绕线工艺是硅芯切割中的核心部分。其硅芯切割是否能达到最佳效果，取决其绕线的方法。既要能正确地将金刚砂线来回绕成硅棒切割硅芯所需尺寸，又要简便，快速完成一次(整根硅棒方硅芯切割)的绕线。

目前，多晶硅生产属于朝阳产业，是太阳能光伏产业的主要原料。鉴于其发展需要，为了提高工作效率，提高劳动生产力，简化工艺是迫切需要解决的问题。国内、外的多晶硅硅棒切割工艺中其绕线方法极其复杂，不仅需经专业培训的熟练人员(3-4名)，花费2-3小时才能完成一次绕线，稍有不慎将无法进行切割工作。而硅棒方硅芯切割是极其重要的环节，切割过程频繁(每日1-2次)，同时现有的绕线方法其辅助结构复杂，庞大，无法适应多晶硅生产行业高速发展的需要。

【发明内容】

为了克服背景技术中的不足，本实用新型公开了一种晶体硅芯切割装置，所述晶体硅芯切割装置通过利用两根金刚砂线的往复行进对硅棒进行切割，实现了低成本对硅棒的切割，有效地克服了现有技术的无法快速切割方硅芯的弊端。

实现本实用新型的技术方案如下：

一种晶体硅芯切割装置，包括两套过渡机构和四个绕线轮，两套过渡机构分别包括一个轴座B和两个绕线过渡轮；两套过渡机构中的一套设置在硅棒的前部与左侧之间的角上，另一套设置在硅芯的后部与右侧之间的角上，其中设置在硅棒的前部与左侧之间角上轴座B的后部和右侧分别设有绕线过渡轮，另一套设置在硅棒的后部与右侧角上的轴座B的前部和左侧分别设有绕线过渡轮，形成绕线过渡轮对硅棒的前、后、左、右侧的合围结构；在硅棒前、后设置的绕线过渡轮外侧分别设有绕线轮，所述两个绕线轮的任意一侧分别设有轴座A，其中一个轴座A的另一侧设有电机或外接动力机构，在绕线过渡轮上分别设有复数个间隔环绕绕线过渡轮且相互对应的线槽B，两绕线过渡轮外侧分别设置的绕线轮上分别设有与绕线过渡轮线槽B等同数量或绕线过渡轮线槽B半数或半数多一个的线槽A，金刚砂线环绕两个绕线轮的线槽A后卡在两个绕线过渡轮线槽B的上部，形成对硅棒的前、后多个等距切割；在硅棒左、右设置的绕线过渡轮外侧分别设有绕线轮，所述两个绕线轮的任意一侧分别设有轴座A，其中一个轴座A的另一侧设有电机或外接动力机构，在绕线过渡轮上分别设有复数个间隔环绕绕线过渡轮且相互对应的线槽B，两绕线过渡轮外侧分别设置的绕线轮上分别设有与绕线过渡轮线槽B等同数量或绕线过渡轮线槽B半数或半数多一个的线槽A，金刚砂线环绕两个绕线轮的线槽A后卡在两个绕线过渡轮线槽B的上部，形成对硅棒的左、右多个等距切割；其中硅棒的下端设有固定机构，所述硅棒的左、右多个等距切割与硅棒的前、后多个等距切割为一上一下切割形式。

所述的晶体硅芯切割装置，在硅棒前、后绕线过渡轮外侧的绕线轮外侧分别设有收线轮、放线轮；所述收线轮、放线轮分别固定在两支撑杆上。

所述的晶体硅芯切割装置，在硅棒左、右绕线过渡轮外侧的绕线轮外侧分别设有收线轮、放线轮；所述收线轮、放线轮分别固定在两支撑杆上。

通过上述公开内容，本实用新型的有益效果是：

本实用新型所述的晶体硅芯切割装置，通过利用两根金刚砂线的往复行进对硅棒进行切割，实现了低成本对硅棒的切割，有效地克服了现有技术的无法快速切割方硅芯的弊端；本实用新型具有结构简单，所切割硅芯规范，成本低的优点。

【附图说明】

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的预紧机构结构示意图；

在图中：1、轴座A；2、线槽A；3、绕线轮；4、固定板；5、金刚砂线；6、轴座B；7、紧固螺栓；8、硅棒；9、绕线过渡轮；10、电机；11、线槽B；12、收线轮；13、支撑杆；14、缝隙。

【具体实施方式】

下面结合实施例对本实用新型进行进一步的说明；下面的实施例并不是对于本实用新型的限定，仅作为支持实现本实用新型的方式，在本实用新型所公开的技术框架内的任意等同结构替换，均为本实用新型的保护范围；

结合附图1或2中所述的晶体硅芯切割装置，包括两套过渡机构和四个绕线轮3，两套过渡机构分别包括一个轴座B6和两个绕线过渡轮9；两套过渡机构中的一套设置在硅棒8的前部与左侧之间的角上，另一套设置在硅芯的后部与右侧之间的角上，其中设置在硅棒8的前部与左侧之间角上轴座B6的后部和右侧分别设有绕线过渡轮9，另一套设置在硅棒8的后部与右侧角上的轴座B6的前部和左侧分别设有绕线过渡轮9，形成绕线过渡轮9对硅棒8的前、后、左、右侧的合围结构；在硅棒8前、后设置的绕线过渡轮9外侧分别设有绕线轮3，所述两个绕线轮3的任意一侧分别设有轴座A1，其中一个轴座A1的另一侧设有电机10或外接动力机构，在绕线过渡轮9上分别设有复数个间隔环绕绕线过渡轮9且相互对应的线槽B11，两绕线过渡轮9外侧分别设置的绕线轮3上分别设有与绕线过渡轮9线槽B11等同数量或绕线过渡轮9线槽B11半数或半数多一个的线槽A2，金刚砂线5环绕两个绕线轮3的线槽A2后卡在两个绕线过渡轮9线槽B11的上部，形成对硅棒8的前、后多个等距切割；在硅棒8左、右设置的绕线过渡轮9外侧分别设有绕线轮3，所述两个绕线轮3的任意一侧分别设有轴座A1，其中一个轴座A1的另一侧设有电机10或外接动力机构，在绕线过渡轮9上分别设有复数个间隔环绕绕线过渡轮9且相互对应的线槽B11，两绕线过渡轮9外侧分别设置的绕线轮3上分别设有与绕线过渡轮9线槽B11等同数量或绕线过渡轮9线槽B11半数或半数多一个的线槽A2，金刚砂线5环绕两个绕线轮3的线槽A2后卡在两个绕线过渡轮9线槽B11的上部，形成对硅棒8的左、右多个等距切割；其中硅棒8的下端设有固定机构，所述硅棒8的左、右多个等距切割与硅棒8的前、后多个等距切割为一上一下切割形式。

结合幅图2所述的晶体硅芯切割装置，在硅棒8前、后绕线过渡轮9外侧的绕线轮3外侧分别设有收线轮12、放线轮；所述收线轮12、放线轮分别固定在两支撑杆13上；在硅棒8左、右绕线过渡轮9外侧的绕线轮3外侧分别设有收线轮12、放线轮；所述收线轮12、放线轮分别固定在两支撑杆13上；需要说明的是本实用新型附加的收线轮12、放线轮主要作用在于将金刚砂线5的两端分别缠绕在收线轮12、放线轮上，也可通过绕线轮3直接代替收线轮12、放线轮。

所述绕线过渡轮9的轴座B6、绕线轮3的轴座A1分别通过固定板4、紧固螺栓7固定。

实施本实用新型所述的晶体硅芯切割装置，由两根金刚砂线5分别与硅棒8前、后外部的收线轮12、放线轮连接，一根金刚砂线5为硅棒8的一组切割设置，两组形成横、竖切割体系；将硅棒8的下端固定，由硅棒8的缓慢上行或两组形成横、竖切割体系的缓慢下降使硅棒8切割出缝隙14，最终形成多跟方硅芯，由于本实用新型的金刚砂线5采用来回巡环走向设置，所以不需增加其它的绕线辅助导向轮，就能根据切割要求保证其中心切割部分排列不同等距的切割尺寸的缝隙14。(可以排列7X7、9X9、11X11、14X14、18X18)一次切割成数量不等的硅芯棒；其中两个具有电机10的绕线轮3为主动轮。

本实用新型未详述部分为现有技术。

Claims (3)

1.一种晶体硅芯切割装置，包括两套过渡机构和四个绕线轮(3)，两套过渡机构分别包括一个轴座B(6)和两个绕线过渡轮(9)，其特征是：两套过渡机构中的一套设置在硅棒(8)的前部与左侧之间的角上，另一套设置在硅芯的后部与右侧之间的角上，其中设置在硅棒(8)的前部与左侧之间角上轴座B(6)的后部和右侧分别设有绕线过渡轮(9)，另一套设置在硅棒(8)的后部与右侧角上的轴座B(6)的前部和左侧分别设有绕线过渡轮(9)，形成绕线过渡轮(9)对硅棒(8)的前、后、左、右侧的合围结构；在硅棒(8)前、后设置的绕线过渡轮(9)外侧分别设有绕线轮(3)，所述两个绕线轮(3)的任意一侧分别设有轴座A(1)，其中一个轴座A(1)的另一侧设有电机(10)或外接动力机构，在绕线过渡轮(9)上分别设有复数个间隔环绕绕线过渡轮(9)且相互对应的线槽B(11)，两绕线过渡轮(9)外侧分别设置的绕线轮(3)上分别设有与绕线过渡轮(9)线槽B(11)等同数量或绕线过渡轮(9)线槽B(11)半数或半数多一个的线槽A(2)，金刚砂线(5)环绕两个绕线轮(3)的线槽A(2)后卡在两个绕线过渡轮(9)线槽B(11)的上部，形成对硅棒(8)的前、后多个等距切割；在硅棒(8)左、右设置的绕线过渡轮(9)外侧分别设有绕线轮(3)，所述两个绕线轮(3)的任意一侧分别设有轴座A(1)，其中一个轴座A(1)的另一侧设有电机(10)或外接动力机构，在绕线过渡轮(9)上分别设有复数个间隔环绕绕线过渡轮(9)且相互对应的线槽B(11)，两绕线过渡轮(9)外侧分别设置的绕线轮(3)上分别设有与绕线过渡轮(9)线槽B(11)等同数量或绕线过渡轮(9)线槽B(11)半数或半数多一个的线槽A(2)，金刚砂线(5)环绕两个绕线轮(3)的线槽A(2)后卡在两个绕线过渡轮(9)线槽B(11)的上部，形成对硅棒(8)的左、右多个等距切割；其中硅棒(8)的下端设有固定机构，所述硅棒(8)的左、右多个等距切割与硅棒(8)的前、后多个等距切割为一上一下切割形式。

2.根据权利要求1所述的晶体硅芯切割装置，其特征是：在硅棒(8)前、后绕线过渡轮(9)外侧的绕线轮(3)外侧分别设有收线轮(12)、放线轮；所述收线轮(12)、放线轮分别固定在两支撑杆(13)上。

3.根据权利要求1所述的晶体硅芯切割装置，其特征是：在硅棒(8)左、右绕线过渡轮(9)外侧的绕线轮(3)外侧分别设有收线轮(12)、放线轮；所述收线轮(12)、放线轮分别固定在两支撑杆(13)上。

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