CN205167279U - 一种硅片切割装置 - Google Patents

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鲁晓辉
王志功
刘建茂
郭钊
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Abstract

本实用新型公开了一种硅片切割装置,属于太阳能电池生产机械技术领域。包括冷却液喷嘴、导轮、线网,所述冷却液喷嘴包括左侧冷却液喷嘴和右侧冷却液喷嘴,左侧冷却液喷嘴和右侧冷却液喷嘴中间设置有一个切割工位;所述导轮包括左侧导轮和右侧导轮,金刚线缠绕在导轮上形成线网;左侧冷却液喷嘴和右侧冷却液喷嘴设置在线网的上方;左侧冷却液喷嘴和右侧冷却液喷嘴的上侧设置有若干冷却液进口,左侧冷却液喷嘴的右下侧和右侧冷却液喷嘴的左下侧设置有若干冷却液喷出口。本实用新型将普通钢线切割机床通过适当的加工改造和工艺调整有效降低了切割产生的高温,实现金刚线的有效切割,稳定切割质量,降低发生生产事故的几率,节省更换设备的费用。

Description

一种硅片切割装置
技术领域
本实用新型涉及太阳能电池生产机械技术领域。
背景技术
在太阳能电池组件的生产加工过程中,有一道作业流程是切片流程,即硅块的切割环节,其主要目的是将硅块进行切片作业,以便后续电池工序的进一步加工,目前切片作业的主流工艺是使用普通钢线携砂浆进行硅块的切割作业,但该主流的切割工艺必须使用砂浆才能完成切割,普通钢线携带砂浆对硅块的切割能力有限,切割速度较慢严重影响了生产加工的效率;另外砂浆的主要成分是碳化硅和悬浮液,该耗材是高污染高耗能的材料,无论在生产和使用过程中都会对环境造成严重污染,且切割产生的硅粉回收的成本太高,不利于企业的长远发展。
随着技术的进步和对环保的要求越来越高,切片环节现在前沿的技术是使用金刚线进行切片,使用金刚线进行切片,一方面可以大大提高切割速度,提升生产效率;另一方面不再使用高污染原材料砂浆作为切割必要原材料,避免了环境的污染。所谓金刚线切片设备主要是利用在钢线上镶嵌上微小颗粒的金刚石,从而做成金刚线,由于金刚线具有了金刚石微型锯齿,因而金刚线本身具备了切割能力,将金刚线在导轮上织成金刚线网,然后通过金刚线网的高速运动,对硅料进行切割的机器,使用金刚线切片可以完全避免使用砂浆,所以这是切片方式的一种新的发展趋势,目前各大设备制造商都已经研发出相对成熟的适合金刚线切片的机床,但相对于现有设备的改造,许多太阳能制造厂家还没有形成一套成功的方案。
申请号为201220322917.X的中国专利公开了一种金刚线切片机,用于太阳能电池片生产过程中将硅块切割成硅片,金刚线切片机的线网上方设置有喷嘴,喷嘴为一端封闭的长筒状,且喷嘴侧面上设置有冷却液喷出口,冷却液喷出口的两侧设置有用于将冷却液导流至线网与硅块的接触部位的导流板,且导流板与线网所在的平面的夹角为锐角。导流板使得冷却液能够被导流至与切割部位更接近的地方,从而使冷却液更容易进入线网与硅块的切割位置,起到冷却和润滑的作用,由于导流板与线网所在的平面呈锐角,因此使冷却液帘以倾斜的方式流向线网与硅片的切割部位,有效减少了冷却液的飞溅,保证充足的冷却液流进硅块与线网的接触位置,从而提高金刚线切割机的稳定性和切割硅片的品质。
但是该实用新型的切割工位是两个工位,导致每个硅块的两侧的线弓不同,会对硅片表面切割质量造成影响。现有技术并没有冷却导轮的装置,在切割过程中,导轮在高速运转时会产生大量热量,如果没有冷却装置,则机床会发出高温警报,导致停机,会发生断线的问题,不仅无法完成切割,严重时还会导致硅块的报废,造成生产质量事故,提高了生产切割成本。
因此,迫切的需要对现有金刚线切割机床进行改造,并对工艺进行调整,能够实现金刚线的有效切割,稳定切割质量。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足,提供一种硅片切割装置,将现有普通钢线切割机床通过适当的加工改造和工艺调整将普通钢线携带砂浆对硅块的切割模式改造为使用金刚线和冷却液对硅块进行切片作业的模式,将原有的双工位切割作业转变成为单工位切割,并将冷却硅块的浆料嘴进行改造,使得冷却液直接喷洒在硅块的切割位置,有效降低了切割产生的高温,能够实现金刚线的有效切割,稳定切割质量,降低发生生产事故的几率,节省更换设备的费用。
为解决上述技术问题,本实用新型所采取的技术方案是:一种硅片切割装置,其包括冷却液喷嘴、导轮、线网,其特征在于所述冷却液喷嘴包括左侧冷却液喷嘴和右侧冷却液喷嘴,左侧冷却液喷嘴和右侧冷却液喷嘴中间设置有一个切割工位;所述导轮包括左侧导轮和右侧导轮,金刚线缠绕在导轮上形成线网;左侧冷却液喷嘴和右侧冷却液喷嘴分别设置在左侧导轮和右侧导轮的线网的上方;左侧冷却液喷嘴和右侧冷却液喷嘴的上侧均设置有若干冷却液进口,左侧冷却液喷嘴的右下侧和右侧冷却液喷嘴的左下侧均设置有若干冷却液喷出口。
作为优选,所述左侧冷却液喷嘴和右侧冷却液喷嘴的冷却液进口所在的平面和冷却液喷出口所在的平面夹角的绝对值均为钝角。
作为优选,所述冷却液喷出口所在的平面与线网所在的平面夹角的绝对值均为锐角。
作为优选,所述冷却液喷出口所在的平面与线网所在的平面夹角的绝对值为30~60度。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于:本实用新型将现有普通钢线切割机床通过适当的加工改造和工艺调整将普通钢线携带砂浆对硅块的切割模式改造为使用金刚线和冷却液对硅块进行切片作业的模式,将原有的双工位切割作业转变为单工位切割,使切割的负载适中,原有的浆料嘴是向下喷洒砂浆,通过改造后直接将冷却液喷洒在硅块的切割部位,可以将切割部位产生的大量热量带走,使得切割部位冷却迅速,金刚线的切割速度较快,大大提升了切割速度,提高了硅片的加工效率,能够实现金刚线的有效切割,稳定切割质量,降低发生生产事故的几率,不需要因为要实现金刚线切割而花费高昂的费用购买专门的金刚线切割机床,只需实现一定的改造和工艺调整即可,节省了更换设备的费用,简单易行,改造成本较低;另外金刚线表面镶嵌有金刚石,可以直接用于切片作业,完全避免了使用砂浆进行切割,不会产生污染环境的问题,切割过程中产生的硅粉也可以实现低成本回收,有利于企业的长远发展。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图;
图2是本实用新型冷却液喷嘴的结构示意图;
图3为图2A-A的剖面图。
图中:1、左侧冷却液喷嘴;2、右侧冷却液喷嘴;3、左侧导轮;4、右侧导轮;5、硅块;6、线网;7、冷却液进口;8、冷却液喷出口。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
一种硅片切割装置,其特征在于包括冷却液喷嘴、导轮、线网6,其特征在于所述冷却液喷嘴包括左侧冷却液喷嘴1和右侧冷却液喷嘴2,左侧冷却液喷嘴1和右侧冷却液喷嘴2中间设置有一个切割工位;所述导轮包括左侧导轮3和右侧导轮4,金刚线缠绕在导轮上形成线网6;左侧冷却液喷嘴1和右侧冷却液喷嘴2分别设置在左侧导轮3和右侧导轮4的线网6的上方;左侧冷却液喷嘴1和右侧冷却液喷嘴2的上侧均设置有若干冷却液进口7,左侧冷却液喷嘴1的右下侧和右侧冷却液喷嘴2的左下侧均设置有若干冷却液喷出口8。
进一步的,所述左侧冷却液喷嘴1和右侧冷却液喷嘴2的冷却液进口7所在的平面和冷却液喷出口8所在的平面夹角的绝对值均为钝角。
进一步的,所述冷却液喷出口8所在的平面与线网6所在的平面夹角的绝对值均为锐角。
进一步的,所述冷却液喷出口8所在的平面与线网6所在的平面夹角的绝对值为30~60度。
使用时,原有的双工位切割作乐转变为单工位切割,切片过程中,硅块夹持装置以适当的速度带动硅块5运动,接触到左侧导轮3和右侧导轮4带动高速运转缠绕在上面的的线网6,线网6将硅块5切割成硅片,在切片过程中,线网6与硅块5高速摩擦会产生大量热量,左侧冷却液喷嘴1和右侧冷却液喷嘴2的冷却液喷出口8在切割过程中会喷洒冷却液,降低切割部位的高温。
本实用新型将现有普通钢线切割机床通过适当的加工改造和工艺调整将普通钢线携带砂浆对硅块的切割模式改造为使用金刚线和冷却液对硅块进行切片作业的模式,将原有的双工位切割作业转变为单工位切割,使切割的负载适中,原有的浆料嘴是向下喷洒砂浆,通过改造后直接将冷却液喷洒在硅块的切割部位,可以将切割部位产生的大量热量带走,使得切割部位冷却迅速,金刚线的切割速度较快,大大提升了切割速度,提高了硅片的加工效率,能够实现金刚线的有效切割,稳定切割质量,降低发生生产事故的几率,不需要因为要实现金刚线切割而花费高昂的费用购买专门的金刚线切割机床,只需实现一定的改造和工艺调整即可,节省了更换设备的费用,简单易行,改造成本较低;另外金刚线表面镶嵌有金刚石,可以直接用于切片作业,完全避免了使用砂浆进行切割,不会产生污染环境的问题,切割过程中产生的硅粉也可以实现低成本回收,有利于企业的长远发展。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型,对本实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本领域技术人员根据本实用新型的原理设计出其他结构的产品,均属于本实用新型的保护范围,本实用新型将不会被限制于本文所示的实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (4)

1.一种硅片切割装置,其特征在于包括冷却液喷嘴、导轮、线网(6),其特征在于所述冷却液喷嘴包括左侧冷却液喷嘴(1)和右侧冷却液喷嘴(2),左侧冷却液喷嘴(1)和右侧冷却液喷嘴(2)中间设置有一个切割工位;所述导轮包括左侧导轮(3)和右侧导轮(4),金刚线缠绕在导轮上形成线网(6);左侧冷却液喷嘴(1)和右侧冷却液喷嘴(2)分别设置在左侧导轮(3)和右侧导轮(4)的线网(6)的上方;左侧冷却液喷嘴(1)和右侧冷却液喷嘴(2)的上侧均设置有若干冷却液进口(7),左侧冷却液喷嘴(1)的右下侧和右侧冷却液喷嘴(2)的左下侧均设置有若干冷却液喷出口(8)。
2.根据权利要求1所述的一种硅片切割装置,其特征在于所述左侧冷却液喷嘴(1)和右侧冷却液喷嘴(2)的冷却液进口(7)所在的平面和冷却液喷出口(8)所在的平面夹角的绝对值均为钝角。
3.根据权利要求1所述的一种硅片切割装置,其特征在于所述冷却液喷出口(8)所在的平面与线网(6)所在的平面夹角的绝对值均为锐角。
4.根据权利要求1所述的一种硅片切割装置,其特征在于所述冷却液喷出口(8)所在的平面与线网(6)所在的平面夹角的绝对值为30~60度。
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