CN217196246U - 硅棒切磨一体机 - Google Patents

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卢建伟
潘雪明
钱春军
曹奇峰
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Abstract

本申请公开一种硅棒切磨一体机，包括机座、切割装置、研磨装置以及硅棒转换装置，其中，所述切割装置中包括切割单元和调距单元，所述调距单元中更包括第一方向调距单元和第二方向调距单元，利用第一方向调距单元可调整所述切割单元在第一方向上的位置，利用所述第二方向调距单元可调整所述切割单元在第二方向上的位置，调整相应的切割单元中切割线锯的位置，以实现对硅棒的切割量控制，从而可根据生产工艺要求对不同尺寸的待切割的硅棒进行切割和/或切割出不同尺寸的已切割的硅棒。

Description

硅棒切磨一体机
技术领域
本申请涉及硅工件加工技术领域，特别是涉及一种硅棒切磨一体机。
背景技术
目前，随着社会对绿色可再生能源利用的重视和开放，光伏太阳能发电领域越来越得到重视和发展。光伏发电领域中，通常的晶体硅太阳能电池是在高质量硅片上制成的，这种硅片从提拉或浇铸的硅锭后通过多线锯切割及后续加工而成。
现有硅片的制作流程，以单晶硅产品为例，一般地，大致的作业工序可包括：先使用硅棒截断机对原初的长硅棒进行截断作业以形成多段短硅棒；截断完成后，使用硅棒开方机对截断后的短硅棒进行开方作业后形成截面呈类矩形的硅棒；再对开方后的硅棒进行磨面、滚圆/倒角等研磨作业，使得硅棒的表面整形达到相应的平整度及尺寸公差要求；后续再对硅棒进行切片作业以得到硅片。
一般情况下，在对硅棒进行切割开方作业时，需要根据生产工艺要求对不同尺寸的待切割的硅棒进行切割或者要切割出不同尺寸的硅棒成品，此时，就得调整相应的切割单元的位置，以实现对硅棒的切割量控制。但相关技术中，切割单元的调距机构结构仍稍显复杂。
发明内容
鉴于以上所述相关技术的种种缺失，本申请的目的在于公开一种硅棒切磨一体机，用于解决现有相关技术中存在的结构复杂、操作不便等问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本申请第一方面公开一种硅棒切磨一体机，包括：机座，具有硅棒加工平台；所述硅棒加工平台包括切割区位和研磨区位；切割装置，包括：切割单元和调距单元；所述切割单元包括两条正交的切割线锯，所述两条正交的切割线锯用于对所述切割区位处待切割的硅棒进行折面切割以形成两个正交的侧面，以将硅棒切割成截面呈类矩形的硅棒；所述调距单元包括第一方向调距单元和第二方向调距单元，所述第一方向调距单元用于调整所述切割单元在第一方向上的位置，所述第二方向调距单元用于调整所述切割单元在第二方向上的位置；研磨装置，设于所述硅棒加工平台的研磨区位；所述研磨装置包括活动设置的研磨磨具；硅棒转换装置，设于所述硅棒加工平台上，用于承载硅棒并将所述硅棒在各个功能区位之间进行转换。
在本申请第一方面的某些实施方式中，所述硅棒加工平台包括第一切割区位和第二切割区位；所述切割装置包括第一切割装置和第二切割装置；所述第一切割装置包括第一切割单元和第一调距单元，所述第一调距单元包括第一方向调距单元和第二方向调距单元，所述第一调距单元中的第一方向调距单元用于调整所述第一切割单元在第一方向上的位置，所述第一调距单元中的第二方向调距单元用于调整所述第一切割单元在第二方向上的位置；所述第二切割装置包括第二切割单元和第二调距单元，所述第二调距单元包括第一方向调距单元和第二方向调距单元，所述第二调距单元中的第一方向调距单元用于调整所述第二切割单元在第一方向上的位置，所述第二调距单元中的第二方向调距单元用于调整所述第二切割单元在第二方向上的位置。
在本申请第一方面的某些实施方式中，所述第一切割装置还包括：第一切割架和第一切割支座，其中，所述第一切割架设于所述机座的第一切割区位，所述第一切割支座活动升降于所述第一切割架，所述第一切割单元设于所述第一切割支座上；所述第一调距单元中的第一方向调距单元包括第一切割支座进退机构，用于驱动所述第一切割支座及其上的第一切割单元沿第一方向移动；所述第一调距单元中的第二方向调距单元包括第一切割单元平移机构，用于驱动所述第一切割单元沿第二方向移动；所述第二切割装置还包括：第二切割架和第二切割支座，其中，所述第二切割架设于所述机座的第二切割区位，所述第二切割支座活动升降于所述第二切割架，所述第二切割单元设于所述第二切割支座上；所述第二调距单元中的第一方向调距单元包括第二切割支座进退机构，用于驱动所述第二切割支座及其上的第二切割单元沿第一方向移动；所述第二调距单元中的第二方向调距单元包括第二切割单元平移机构，用于驱动所述第二切割单元沿第二方向移动。
在本申请第一方面的某些实施方式中，所述第一切割支座进退机构包括：第一进退导轨，沿第一方向设于所述机座或所述第一切割架上；第一进退驱动源，用于驱动所述第一切割支座及其上的第一切割单元沿第一方向移动；第一切割单元平移机构包括：第一平移导轨，沿第二方向设于第一切割支座上且所述第一平移导轨的长度覆盖对应的所述第一切割单元在第二方向上的平移范围；第一平移驱动源，用于驱动所述第一切割单元沿第二方向移动。
在本申请第一方面的某些实施方式中，所述第一进退驱动源包括：第一进退丝杆，沿第一方向设置且与所述第一切割架或所述第一切割支座关联；第一驱动电机，与所述第一进退丝杆关联；所述第一平移驱动源包括：第一平移丝杆，沿第二方向设置且与所述第一切割单元关联；第一驱动电机，与所述第一进退丝杆关联。
在本申请第一方面的某些实施方式中，所述第二切割支座进退机构包括：第二进退导轨，沿第一方向设于所述机座或所述第二切割架上；第二进退驱动源，用于驱动所述第二切割支座及其上的第二切割单元沿第一方向移动；第二切割单元平移机构包括：第二平移导轨，沿第二方向设于第二切割支座上且所述第二平移导轨的长度覆盖对应的所述第二切割单元在第二方向上的平移范围；第二平移驱动源，用于驱动所述第二切割单元沿第二方向移动。
在本申请第一方面的某些实施方式中，所述第二进退驱动源包括：第二进退丝杆，沿第一方向设置且与所述第二切割架或所述第二切割支座关联；第二驱动电机，与所述第二进退丝杆关联；所述第二平移驱动源包括：第二平移丝杆，沿第二方向设置且与所述第二切割单元关联；第二驱动电机，与所述第二进退丝杆关联。
在本申请第一方面的某些实施方式中，所述硅棒加工平台包括第一切割区位和第二切割区位；所述切割装置包括：切割架，设于所述机座上；所述切割架位于所述第一切割区和第二切割区之间；切割支座，活动升降于所述切割架；所述切割支座包括支座主体和位于所述支座主体相对两旁侧的第一支座侧翼和第二支座侧翼；第一切割单元，设于所述切割支座的第一支座侧翼上；所述第一切割单元包括两条正交的第一切割线锯，所述两条正交的第一切割线锯用于对所述第一切割区位处待切割的硅棒进行第一折面切割以形成两个正交的侧面；第二切割单元，设于所述切割支座的第二支座侧翼上；所述第二切割单元包括两条正交的第二切割线锯，所述两条正交的第二切割线锯用于对所述第二切割区位处待切割的硅棒进行第二折面切割以形成两个正交的侧面，将硅棒切割成截面呈类矩形的硅棒；调距单元，包括第一方向调距单元和第二方向调距单元，所述第一方向调距单元用于调整所述第一切割单元和所述第二切割单元中至少一者在第一方向上的位置，所述第二方向调距单元用于调整所述第一切割单元和所述第二切割单元中至少一者在第二方向上的位置。
在本申请第一方面的某些实施方式中，所述第一切割单元包括：第一线架、设于所述第一线架上的多个第一切割轮和第一切割线，所述第一线架设于所述第一支座侧翼上，所述第一切割线绕于所述多个第一切割轮以形成两条正交的第一切割线锯；所述第二切割单元包括：第二线架、设于所述第二线架上的多个第二切割轮和第二切割线，所述第二线架设于所述第二支座侧翼上，所述第二切割线绕于所述多个第二切割轮及第二过渡轮以形成两条正交的第二切割线锯；所述第一调距单元包括切割支座进退机构，用于驱动所述切割支座及其上的第一切割单元和第二切割单元沿第一方向移动；所述第二调距单元包括切割单元平移机构，用于驱动所述第一切割单元和所述第二切割单元沿第二方向移动。
在本申请第一方面的某些实施方式中，所述切割支座进退机构包括：进退导轨，沿第一方向设于所述切割架或与所述切割架相关的安装结构上；进退驱动源，用于驱动所述切割支座及其上的第一切割单元和第二切割单元沿第一方向移动。
在本申请第一方面的某些实施方式中，所述进退驱动源包括：进退丝杆，沿第一方向设置且与所述切割支座关联；驱动电机，与所述进退丝杆关联。
在本申请第一方面的某些实施方式中，所述第一切割单元和所述第二切割单元共同配置一切割单元平移机构，所述切割单元平移机构包括：平移导轨，沿第二方向设于切割支座上且所述平移导轨的长度覆盖所述第一切割单元和所述第二切割单元在第二方向上的平移范围；平移驱动源，用于驱动所述第一切割单元和所述第二切割单元沿第二方向作相向移动或相背移动。
在本申请第一方面的某些实施方式中，所述平移驱动源包括：双向平移丝杆，沿第二方向设置，且所述双向平移丝杆的两端分别与所述第一切割单元中的第一线架和所述第二切割单元中的第二线架关联；驱动电机，与所述双向平移丝杆关联。
在本申请第一方面的某些实施方式中，所述第一切割单元和所述第二切割单元分别配置一切割单元平移机构，所述切割单元平移机构包括：平移导轨，沿第二方向设于切割支座上且所述平移导轨的长度覆盖对应的所述第一切割单元或所述第二切割单元在第二方向上的平移范围；平移驱动源，用于驱动对应的所述第一切割单元或所述第二切割单元沿第二方向移动。
在本申请第一方面的某些实施方式中，所述平移驱动源包括：平移丝杆，沿第二方向设置且与对应的所述第一切割单元中的第一线架或所述第二切割单元中的第二线架关联；驱动电机，与所述平移丝杆关联。
在本申请第一方面的某些实施方式中，所述硅棒切磨一体机还包括：第一边皮卸料装置，用于将所述第一切割单元进行第一折面切割后产生的边皮予以卸料；第二边皮卸料装置，用于将所述第二切割单元进行第二折面切割后产生的边皮予以卸料。
在本申请第一方面的某些实施方式中，所述第一边皮卸料装置和第二边皮卸料装置中的任一者均包括：边皮顶托机构，用于顶托所述边皮；边皮提升单元，用于提升边皮以使得所述边皮顶端凸出所述已切割的硅棒。
在本申请第一方面的某些实施方式中，所述边皮顶托机构包括：顶托组件，具有至少一顶杆；顶托驱动单元，用于驱动所述顶托组件中的至少一顶杆作升降运动。
在本申请第一方面的某些实施方式中，所述第一边皮卸料装置和第二边皮卸料装置中的任一者均还包括以下至少一者：边皮稳定单元，包括支撑组件和与所述支撑组件连接的驱动部件；拨线机构，用于拨动所述切割线锯朝向外侧扩张以避免所述切割线锯与所述已切割硅棒发生干涉；边皮转运单元，用于将所述边皮自切割区转运出去并卸料。
在本申请第一方面的某些实施方式中，所述硅棒加工平台还包括等待区位，硅棒切磨一体机还包括：硅棒装卸装置，邻设于所述硅棒加工平台的等待区位，用于承载待加工的硅棒和已加工的硅棒并通过翻转以将所承载的待加工的硅棒或已加工的硅棒在第一置放状态和第二置放状态之间进行转换，以完成待加工的硅棒的装载和已加工的硅棒的卸载；其中，所述待加工的硅棒为截面呈圆形的硅棒，所述已加工的硅棒为截面呈类矩形的硅棒。
在本申请第一方面的某些实施方式中，所述硅棒装卸装置包括：底座；承载体，包括承载座、设于所述承载座上的供承载待加工的硅棒的第一承载件和供承载已加工的硅棒的第二承载件、以及托底件；所述承载体通过一翻转机构相对所述底座作翻转以将所承载的待加工的硅棒或已加工的硅棒在第一置放状态和第二置放状态之间转换。
在本申请第一方面的某些实施方式中，所述硅棒转换装置包括：转换主体；硅棒定位机构，设置于所述转换主体上，用于对所述硅棒进行定位；转换驱动机构，用于驱动所述转换主体转动以带动所述硅棒定位机构所定位的硅棒在各个功能区位之间转换。
本申请公开的硅棒切磨一体机，包括机座、切割装置、研磨装置以及硅棒转换装置，其中，所述切割装置中包括切割单元和调距单元，所述调距单元中更包括第一方向调距单元和第二方向调距单元，利用第一方向调距单元可调整所述切割单元在第一方向上的位置，利用所述第二方向调距单元可调整所述切割单元在第二方向上的位置，调整相应的切割单元中切割线锯的位置，以实现对硅棒的切割量控制，从而可根据生产工艺要求对不同尺寸的待切割的硅棒进行切割和/或切割出不同尺寸的已切割的硅棒。
附图说明
本申请所涉及的发明的具体特征如所附权利要求书所显示。通过参考下文中详细描述的示例性实施方式和附图能够更好地理解本申请所涉及发明的特点和优势。对附图简要说明书如下：
图1显示为本申请硅棒切磨一体机在一实施例中的立体图。
图2显示为本申请硅棒切磨一体机在一实施例中的俯视图。
图3至图5显示为本申请硅棒装卸装置中承载体承载硅棒在一实施例中的结构示意图。
图6至图8显示为本申请硅棒装卸装置在一实施例中于不同翻转状态下的结构示意图。
图9显示为本申请硅棒切磨一体机中切割装置在一实施例中的俯视图。
图10显示为本申请硅棒切磨一体机在另一实施例中的立体图。
图11显示为本申请硅棒切磨一体机在另一实施例中的俯视图。
图12显示为本申请硅棒切磨一体机中切割装置在另一实施例中的示意图。
图13显示为本申请硅棒切磨一体机中切割装置在另一实施例中的俯视图。
图14显示为本申请硅棒切磨一体机中的硅棒卸料装置中边皮顶托机构在一实施例中的应用示意图。
图15显示为图14的俯视图。
图16显示为本申请本申请硅棒切磨一体机中的硅棒卸料装置中边皮顶托机构在一实施例中的结构示意图。
图17显示为本申请硅棒切磨一体机中的硅棒卸料装置中边皮提升单元在一实施例中的结构示意图。
图18显示为图17中边皮提升单元的结构示意图，
图19显示为本申请硅棒切磨一体机中的硅棒卸料装置中稳定单元在一实施例中的结构示意图。
图20显示为图19的俯视图。
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。
在下述描述中，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公开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或参数，但是这些元件或参数不应当被这些术语限制。这些术语仅用来将一个或参数件与另一个或参数进行区分。例如，第一形态硅棒可以被称为第二形态硅棒，并且类似地，第二形态硅棒可以被称为第一形态硅棒，以及，第一置放状态可以被称为第二置放状态，并且类似地，第二置放状态可以被称为第一置放状态，而不脱离各种所描述的实施例的范围。
再者，如同在本文中所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文中有相反的指示。应当进一步理解，术语“包含”、“包括”表明存在所述的特征、步骤、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组，但不排除一个或多个其他特征、步骤、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组的存在、出现或添加。此处使用的术语“或”和“和/或”被解释为包括性的，或意味着任一个或任何组合。因此，“A、B或C”或者“A、B和/或C”意味着“以下任一个：A；B；C；A和B；A和C；B和C；A、B和C”。仅当元件、功能、步骤或操作的组合在某些方式下内在地互相排斥时，才会出现该定义的例外。
在相关的针对硅棒的加工作业技术中，会涉及到例如开方切割、磨面、滚圆/倒角等若干道工序。
一般地，现有的硅棒大多为圆柱形结构，通过硅棒开方设备对硅棒进行开方切割，使得硅棒在开方处理后截面呈类矩形(包括类正方形)，而已开方切割硅棒整体呈类长方体形(也可包括类立方体形)。所述类矩形包括相邻边正交或夹角范围在预定角度内的矩形，相邻边之间带圆角的矩形、相邻边之间带连接短边的矩形等。
以单晶硅棒为例，在某些相关技术中，单晶硅棒的形成工艺可包括：先使用硅棒截断机对原初的长硅棒进行截断作业以形成多段短硅棒；截断完成后，又使用硅棒开方机对短硅棒进行开方作业形成截面呈类矩形的单晶硅棒。其中，使用硅棒截断机对原初的长硅棒进行截断作业以形成多段短硅棒的具体实现方式可参考例如为CN105856445A、CN105946127A、以及CN105196A等专利公开文献，使用硅棒开方机对短硅棒进行开方作业后形成截面呈类矩形的单晶硅棒的具体实施方式则可参考CN105818285A等专利公开文献。但单晶硅棒的形成工艺并不见限于前述技术，在可选实例中，单晶硅棒的形成工艺还可包括：先使用全硅棒开方机对原初的长硅棒进行开方作业以形成截面呈类矩形的长单晶硅棒；开方完成后，又使用硅棒截断机对开方切割后的长单晶硅棒进行截断作业形成短晶硅棒。其中，上述中使用全硅棒开方机对原初的长硅棒进行开方作业以形成呈类矩形的长单晶硅棒的具体实现方式可参考例如为CN003443A等专利公开文献。
在利用开方设备将圆柱形的单晶硅棒经开方切割形成截面呈类矩形的硅棒之后，可再利用研磨设备对类矩形的硅棒进行磨面、滚圆/倒角等作业。其中，上述研磨设备对类矩形的硅棒进行磨面、滚圆/倒角等作业的具体实现方式可参考例如为CN105835247A等专利公开文献。
本申请的发明人发现，在相关的针对硅棒的加工作业技术中，以硅棒进行开方作业为例，往往会涉及到处理不同形态的硅棒和不同置放方式的硅棒，例如需要将待加工的硅棒装载至硅棒加工设备以及将已加工的硅棒自硅棒加工设备卸载，以及，在转运硅棒的过程中需要调整硅棒的置放状态，要同时实现这些功能，增加了硅棒装卸装置的设计难度，例如，有的硅棒装卸装置会设计两套硅棒转换装置，或者，需要更多的人工参与。
有鉴于此，本申请提出了一种硅棒装卸装置、硅棒开方机、硅棒切磨一体机以及硅棒加工方法，所述硅棒装卸装置包括底座和承载体，所述承载体通过翻转机构可翻转地设于所述底座，所述承载体包括承载座、设于所述承载座上的供承载第一形态硅棒的第一承载件、供承载第二形态硅棒的第二承载件、以及托底件；所述承载体通过所述翻转机构相对所述底座作翻转以将所承载的第一形态硅棒或第二形态硅棒在第一置放状态和第二置放状态之间转换，从而能同时实现待加工的硅棒的装载作业和已加工的硅棒的卸载作业，装置整体结构简单，提高工作效率及节省成本。
本申请的硅棒装卸装置可应用于硅棒加工设备中，所述硅棒加工设备至少可对硅棒进行相应的加工作业。
在某些实施例中，所述硅棒加工设备为硅棒开方机，包括至少一切割装置，利用所述至少一切割装置可对硅棒进行开方切割作业，使得原本截面呈圆形的硅棒经开方切割作业后形成截面呈类矩形的硅棒。
在某些实施例中，所述硅棒加工设备为硅棒切磨一体机，包括至少一切割装置和至少一硅棒研磨装置，利用所述至少一切割装置可对硅棒进行开方切割作业，使得原本截面呈圆形的硅棒经开方切割作业后形成截面呈类矩形的硅棒，利用所述至少一硅棒研磨装置可对已开方的硅棒进行例如磨面、滚圆/倒角等研磨作业。
在本申请提供的实施例中，为明确方向的定义与不同结构之间运作的方式，定义一个由第一方向、第二方向、第三方向定义的三维空间，所述第一方向、第二方向、第三方向均为直线方向且相互两两垂直，其中，第一方向和第二方向可构成一水平面，第三方向为与所述水平面垂直的竖立方向，也可称为垂向、重锤线方向、上下方向或升降方向。
在本申请提供的任一实施例中，所述硅棒的端部是指代沿硅棒长度方向相对的两端，所述端部的端面是指代沿硅棒长度方向相对的两个面。例如对待加工的硅棒，其两个端面呈圆形或类圆形，所述硅棒的侧面为弧面；对于已加工(例如开方切割、开方切割及研磨，等) 的硅棒，其两个端面呈矩形或类矩形，所述硅棒的侧面即硅棒长度方向的通常呈矩形的四个侧面。
本申请的硅棒装卸装置可应用于硅棒加工设备中，所述硅棒加工设备可例如为硅棒开方机、硅棒切磨一体机等，但并不以此为限，在其他实施例中，所述硅棒加工设备也可包括硅棒截断机、硅棒研磨机等。
在实施例中，所述硅棒可例如为单晶硅棒，单晶硅棒即通过用直拉法或悬浮区熔法从熔体中生长出棒状单晶硅，例如在硅棒加工中常见的大约为5000mm(例如为5360mm的规格等)长度的单晶硅棒或者大约为800mm长度的单晶硅棒等，多晶硅即采用析出技术如化学气相沉积技术使硅在硅芯线表面析出的硅棒，但并不局限于此，在本申请的其他可能的实施例中，所述硅棒切磨一体机还可以被用于截断单晶硅棒，或者其他长条状且需要截断处理的硬质材料。
请参阅图1和图2，图1显示为本申请硅棒切磨一体机在一实施例中的立体图，图2显示为本申请硅棒切磨一体机在一实施例中的俯视图。如图1和图2所示，本申请硅棒切磨一体机包括：机座1、切割装置2、硅棒研磨装置3、硅棒转换装置4、以及硅棒装卸装置5。
以下对本申请硅棒加工设备进行详细说明。
所述机座作为硅棒切磨一体机的主体部件，用于提供硅棒加工平台，在某些示例中，所述机座的体积和重量均较大以提供大的安装面以及牢固的整机稳固度。应当理解，所述机座可作为硅棒切磨一体机中不同的执行加工作业的结构或部件的座体，机座的具体结构可基于不同的功能需求或结构需求变更。在某些示例中，所述机座包括用于承接所述硅棒切磨一体机中不同部件的固定结构或限位结构如底座、杆体、柱体、架体等均为本申请所述的机座。
同时，在某些示例中，所述机座可以为一体的底座，在某些示例中，所述机座可以包括多个相独立的底座。
所述机座具有硅棒加工平台，所述硅棒加工平台可根据硅棒加工作业的具体作业内容而划分为多个功能区位。例如，所述硅棒加工平台至少包括等待区位、切割区位、以及研磨区位。应当说明的是，在本申请提供的各示例中，所述功能区位是以功能区位处的加工装置的行程路径及范围定义的，例如，所述硅棒切磨一体机的切割装置设于切割区位处，所述切割区位的范围为所述切割装置在完成开方切割作业的过程中所占据的范围；类似地，所述硅棒切磨一体机的研磨装置设于研磨区位处，所述研磨区位的范围为所述研磨装置在完成研磨作业的过程中所占据的范围。所述硅棒加工平台的形状可依据机座确定，又或可依据机座以及切割装置和研磨装置的加工需要共同确定。在图1和图2所示的实施例中，机座1上具有硅棒加工平台，所述硅棒加工平台设有等待区位、切割区位和研磨区位等功能区位。在所述切割区位设有切割装置，用于对位于切割区位处的硅棒进行开方切割作业，以形成截面呈类矩形的硅棒。在所述研磨区位设有研磨装置，用于对位于研磨区位处的硅棒进行研磨作业。
所述硅棒转换装置设于机座的硅棒加工平台上，用于转运硅棒，例如，利用所述硅棒转换装置可将硅棒在各个功能区位上转换位置。在图1和图2所示的实施例中，硅棒转换装置 4设于所述硅棒加工平台的居中区域，用于将硅棒在所述硅棒加工平台上的等待区位、切割区位、以及研磨区位之间转换。硅棒转换装置更包括转换主体41、设于转换主体上的多个硅棒定位机构、以及转换驱动机构(未在图式中显示)。所述设于转换主体上的多个硅棒定位机构用于对硅棒进行定位，其中，所述硅棒定位机构所对应的定位中心线与重垂线一致，应当理解，在此设置下，由所述硅棒定位机构所定位的硅棒呈立式状态。当然，在其他实施例中，设于转换主体上的多个硅棒定位机构所对应的定位中心线与水平线一致，应当理解，在此设置下，由所述硅棒定位机构所定位的硅棒呈卧式状态。
所述转换主体可设于硅棒加工平台的中央区域，所述转换主体的各个侧面可作为安装面，用于安装多个硅棒定位机构。在图1和图2所示的实施例中，在转换主体41的各个侧面上均安装有硅棒定位机构，每一个硅棒定位机构均可定位至少一个硅棒。在具体实现方式上，所述转换主体呈圆盘状、圆环状、方盘状或其他类似状。所述转换主体上设置的硅棒定位机构的数量可以根据硅棒切磨一体机的布局而有不同的变化。
所述转换主体通过转换驱动机构驱动以令设于所述转换主体上的硅棒定位机构在不同功能区位间切换，由此可实现硅棒定位机构所定位的硅棒在不同功能区位间转换位置，即可对硅棒完成不同的加工工序如开方切割作业和研磨作业。同时，所述转换主体上设置的多个硅棒定位机构可分别处于不同功能区位，如此，在同一时刻，不同硅棒定位机构所定位的硅棒可在不同的功能区位处分别进行相应的加工工序，例如，可令所述硅棒切磨一体机中切割装置和研磨装置同时处于工作状态，有利于提高加工效率。
例如，在某些实施方式中，所述硅棒加工平台可包括有两个功能区位，例如：一第一功能区位和一第二功能区位。为与这些功能区位相适配，所述转换主体上的硅棒定位机构的数量可设置为两个，每一个硅棒定位机构均可定位至少一个硅棒。进一步地，这两个硅棒定位机构之间所设置的角度也是与两个功能区位之间的角度分布相一致。如此，当某一个硅棒定位机构对应于某一个功能区位时，必然地，另一个硅棒定位机构也是与另一个功能区位相对应。这样，在流水作业中，任一时刻，当每一个硅棒定位机构上均定位有至少一个硅棒且硅棒定位机构是与功能区位相对应时，则这些硅棒就位于对应的某一功能区位处执行着相应的加工作业，例如：可对位于第一功能区位的硅棒进行第一加工作业，可对位于第二功能区位的硅棒进行第二加工作业。
在某些实施方式中，所述硅棒加工平台可包括有三个功能区位，例如：一第一功能区位、一第二功能区位、以及一第三功能区位，或者，两第一功能区位和一第二功能区位；或者，一第一功能区位和两第二功能区位。为与这些功能区位相适配，所述转换主体上的硅棒定位机构的数量可设置为三个，每一个硅棒定位机构均可定位至少一个硅棒。进一步地，这三个硅棒定位机构两两之间所设置的角度也是与三个功能区位两两之间的角度分布相一致。如此，当某一个硅棒定位机构对应于某一个功能区位时，必然地，其他两个硅棒定位机构也是与另两个功能区位相对应。这样，在流水作业中，任一时刻，当每一个硅棒定位机构上均定位有至少一个硅棒且硅棒定位机构是与功能区位相对应时，则这些硅棒就位于对应的某一功能区位处执行着相应的加工作业，例如：可对位于第一功能区位的硅棒进行第一加工作业，可对位于第二功能区位的硅棒进行第二加工作业，可对位于第三功能区位的硅棒进行第三加工作业；或者，可对位于两第一功能区位的硅棒进行第一加工作业，可对位于一第二功能区位的硅棒进行第二加工作业；或者，可对位于一第一功能区位的硅棒进行第一加工作业，可对位于两第二功能区位的硅棒进行第二加工作业。在一种可选示例中，所述硅棒加工平台上的第一功能区位、第二功能区位、以及第三功能区位两两之间呈120°分布，因此，与之对应地，所述转换主体上的三个硅棒定位机构两两之间也呈120°分布。当然，硅棒定位机构的数量可根据实际需求加以变化而并非以此为限，例如，硅棒定位机构的数量可根据硅棒加工平台设置的功能区位的数量而定。
在某些实施方式中，所述硅棒加工平台包括有四个功能区位，例如：一第一功能区位、一第二功能区位、一第三功能区位、以及一第四功能区位，或者，两第一功能区位和两第二功能区位，或者，两第一功能区位、一第二功能区位、以及一第三功能区位，或者，一第一功能区位、两第二功能区位、以及一第三功能区位，或者，一第一功能区位、一第二功能区位、以及两第三功能区位。为与这些功能区位相适配，所述转换主体上的硅棒定位机构的数量可设置为四个，每一个硅棒定位机构均可定位至少一个硅棒。进一步地，这四个硅棒定位机构中相邻两个硅棒定位机构之间所设置的角度也是与四个功能区位相邻两个功能区位之间的角度分布相一致。如此，当某一个硅棒定位机构对应于某一个功能区位时，必然地，其他三个硅棒定位机构也是分别与其他三个功能区位相对应。这样，在流水作业中，任一时刻，当每一个硅棒定位机构上均定位有至少一个硅棒且硅棒定位机构是与功能区位相对应时，则这些硅棒就位于对应的某一功能区位处执行着相应的加工作业，例如：可位于第一功能区位的硅棒进行第一加工作业，可对位于第二功能区位的硅棒进行第二加工作业，可对位于第三功能区位的硅棒进行第三加工作业，可对位于第四功能区位的硅棒进行第四加工作业；或者，可对位于两第一功能区位的硅棒进行第一加工作业，可对两第二功能区位的硅棒进行第二加工作业；或者，可对位于两第一功能区位的硅棒进行第一加工作业，可对位于一第二功能区位的硅棒进行第二加工作业，可对位于一第三功能区位的硅棒进行第三加工作业；或者，可对位于一第一功能区位的硅棒进行第一加工作业，可对位于两第二功能区位的硅棒进行第二加工作业，可对位于一第三功能区位的硅棒进行第三加工作业；或者，可对位于一第一功能区位的硅棒进行第一加工作业，可对位于一第二功能区位的硅棒进行第二加工作业，可对位于两第三功能区位的硅棒进行第三加工作业。在一种可选实施例中，所述硅棒加工平台上的四个功能区位中相邻两功能区位之间呈90°分布，因此，与之对应地，转换主体上的四个硅棒定位机构两两之间也呈90°分布。当然，硅棒定位机构的数量可根据实际需求加以变化而并非以此为限，例如，硅棒定位机构的数量可根据硅棒加工平台设置的功能区位的数量而定。
在如图1和图2所示的实施例中，所述硅棒加工平台可包括有例如为等待区位、第一切割区位、第二切割区位以及研磨区位的四个功能区位，这四个功能区位两两之间呈90°分布，即，等待区位与第一切割区位相差90°，第一切割区位与第二切割区位相差90°，第二切割区位与研磨区位相差90°，研磨区位与等待区位相差90°。相应地，所述转换主体上可设置四个硅棒定位机构，这四个硅棒定位机构两两之间呈90°分布，每一个硅棒定位机构均可定位至少一个硅棒。在流水作业中，任一时刻，当某一个硅棒定位机构对应于某一个功能区位时，其他三个硅棒定位机构则分别对应于其他三个功能区位，例如，当第一个硅棒定位机构对应于等待区位时，第二个硅棒定位机构则对应于第一切割区位、第三个硅棒定位机构则对应于第二切割区位、以及第四个硅棒定位机构对应于研磨区位，如此，可在等待区位控制第一个硅棒定位机构装载新的硅棒或对第一个硅棒定位机构所定位的硅棒进行卸载作业，在第一切割区位对第二个硅棒定位机构所定位的硅棒进行第一切割作业，在第二切割区位对第三个硅棒定位机构所定位的硅棒进行第二切割作业，在研磨区位对第四个硅棒定位机构所定位的硅棒进行研磨作业。
所述转换主体是受控于转换驱动机构的驱动而转动，通过转换主体的转动而实现转换主体上的硅棒定位机构及由硅棒定位机构所定位的硅棒在不同的功能区位之间进行转换。在某些实施方式中，所述转换主体可例如为圆盘或圆环的结构，但并不以此为限，在其他实施方式中，所述转换主体也可为正多边形或其他形状的结构。
所述转换驱动机构即作为所述转换主体上硅棒定位机构转换所处的功能区位的驱动机构。在某些实施例中，所述转换驱动机构包括换位转轴和转动驱动单元，如此，利用通过所述转动驱动单元驱动换位转轴转动预设角度，可使得转换主体及其上设置的各个硅棒定位机构在各个功能区位间转换位置。
在某些实施方式中，所述换位转轴位于转换主体的几何中央区域，且，所述换位转轴设于竖立方向。
在某些实施例中，所述转动驱动单元进一步包括：带有齿结构的转换件，与所述转换主体或所述换位转轴关联；驱动源及连接驱动源而受所述驱动源驱动的联动结构。
其中，在某些实施方式中，所述带有齿结构的转换件可例如为转换齿带或转换齿条，以所述转换主体为圆盘为例，所述转换齿带或转换齿条可布设于所述转换主体的圆周外侧表面或与所述转换主体同心圆设置，以所述转换主体为圆环为例，所述转换齿带或转换齿条可布设于所述转换主体的圆周外侧表面或圆周内侧表面，或与所述转换主体同心圆设置。在某些实施方式中，所述带有齿结构的转换件可例如为转换齿轮，所述转换齿轮设于所述换位转轴上。
所述联动结构与所述驱动源和所述带有齿结构的转换件关联。在某些实施方式中，所述联动结构包括啮合所述带有齿结构的转换件(例如，转换齿带、转换齿条、或转换齿轮)的驱动齿轮或驱动齿轮组，且所述联动结构可受例如驱动源驱动从而带动转换主体转动，以带动硅棒定位机构及其上的硅棒转换至其他功能区位。其中，所述驱动源可例如为伺服电机。
在实际应用中，以前述驱动源为伺服电机、联动结构为驱动齿轮、以及带有齿结构的转换件为转换齿带、转换齿条或转换齿轮为例进行说明。在某些实施例中，各个功能区位为依序排列的环状设置，则利用所述驱动源驱动所述驱动齿轮正向转动，通过所述驱动齿轮与所述转换齿带、转换齿条或转换齿轮的啮合，驱动所述转换齿带、转换齿条或转换齿轮所关联的换位转轴正向转动预设角度，使得转换主体及其设置的各个硅棒定位机构的位置由当前功能区位切换至邻近的后一个功能区位或之后的其他功能区位，或者，可利用所述驱动源驱动所述驱动齿轮反向转动，通过驱动齿轮与所述转换齿带、转换齿条或转换齿轮的啮合，驱动所述转换齿带、转换齿条或转换齿轮所关联的换位转轴反向转动预设角度，使得转换主体及其设置的各个硅棒定位机构由当前功能区位切换至邻近的前一个功能区位或之前的其他功能区位、之后的其他功能区位或邻近的后一个功能区位。
在图1和图2所示的实施例中，包括等待区位、第一切割区位、第二切割区位、以及研磨区位的各个功能区位为依序排列的环状设置。例如，以相邻两个功能区位相差90°为例，假设，在一种情形下，在初始状态下，硅棒转换装置中的某一个硅棒定位机构定位有硅棒且该硅棒定位机构及其定位的硅棒对应于第一功能区位，利用所述驱动源驱动所述驱动齿轮逆时针转动，通过主动齿轮与所述转换齿带、转换齿条或转换齿轮的啮合，驱动所述转换齿带、转换齿条或转换齿轮及其关联的换位转轴以顺时针转动预设角度90°，使得硅棒转换装置中那一个硅棒定位机构及其定位的硅棒由第一功能区位转运至第二功能区位。或者，在另一种情形下，在初始状态下，硅棒转换装置中的某一个硅棒定位机构定位有硅棒且该硅棒定位机构及其定位的硅棒对应于第二功能区位，利用所述驱动源驱动所述驱动齿轮顺时针转动，通过驱动齿轮与所述转换齿带、转换齿条或转换齿轮的啮合，驱动所述转换齿带、转换齿条或转换齿轮及其关联的换位转轴以逆时针转动预设角度90°，使得硅棒转换装置中的那一个硅棒定位机构及其定位的硅棒由第二功能区位转运至第一功能区位。其中，所述预设角度并不作严格限定，例如前述的90°外，在实际加工场景中，所述预设角度可允许与90°存在一定偏差，例如所述预设角度可以为90°±5°，以及其他角度。
在某些实施例中，所述硅棒转换装置还可包括锁止机构，用于锁定转换主体。
在某些实施方式中，所述锁止机构可包括锁止插销和与锁止插销连接的锁止气缸，其中，锁止插销的数量可以是多个，均匀分布于转换主体边缘(例如，锁止插销的数量为四个，以 90°角的方式均匀分布)，在实际应用中，当需要将硅棒从某一加工区位转换至另一加工区位时，锁止气缸驱动锁止插销收缩，解锁圆盘形或圆环形转换主体，从而使得转换主体能旋转；当硅棒完成转换后，即将硅棒从某一加工区位转换至目标加工区位后，所述锁止机构中的锁止气缸就驱动锁止插销伸出并作用于转换主体，锁定转换主体。
在某些实施方式中，所述锁止机构可包括锁止插销和与锁止插销连接的锁止气缸，其中，锁止插销的数量可以是多个，均匀分布于转换主体边缘(例如，锁止插销的数量为四个，以 90°角的方式均匀分布)，在实际应用中，当需要将硅棒从某一加工区位转换至另一加工区位时，锁止气缸驱动锁止插销收缩，解锁圆盘形或圆环形转换主体，从而使得转换主体能旋转；当硅棒完成转换后，即将硅棒从某一加工区位转换至目标加工区位后，所述锁止机构中的锁止气缸就驱动锁止插销伸出并作用于转换主体，锁定转换主体。
在某些实施方式中，所述锁止机构可包括相互对应的齿牙，例如，在转换主体上可设置第一齿盘，所述第一齿盘上设有第一齿牙，在硅棒加工平台上可设置第二齿盘，所述第二齿盘上设有第二齿牙，当要转动所述转换主体时，提升所述转换主体并驱动所述转换主体转动，例如转动90°或120°，停止转动，下降所述转换主体，使得所述转换主体上的第一齿盘落位于所述硅棒加工平台上的第二齿盘，即，所述第一齿盘上的第一齿牙与第二齿盘上的第二齿牙交错啮合，实现转换主体的锁定。
关于硅棒转换装置上的硅棒定位机构，所述硅棒定位机构更可包括：旋转承载台、旋转顶压装置、升降驱动装置、以及旋转驱动装置。
所述旋转承载台用于承载硅棒。在如图1和图2所示的实施例中，旋转承载台431用于承载硅棒100、200并使得硅棒100、200为垂向置放，即，硅棒100、200的底部坐落于旋转承载台431上，特别地，旋转承载台431还可设计为可自转运动，例如旋转承载台431相对于转换主体41具有转轴以实现自转运动，如此，当旋转承载台431承托了硅棒100、200之后，旋转承载台431及其上的硅棒100、200可一同作转动。进一步地，旋转承载台431中用于与硅棒接触的接触面具有阻尼，以提供能带动硅棒一定的摩擦力。旋转承载台431与硅棒 100、200适配，在某些实施方式中，旋转承载台431可以是与硅棒100、200的截面相适配的圆形承载台，但并不以此为限，例如，所述旋转承载台也可以是方形承载台。在某些示例中，旋转承载台431的台面尺寸可小于所述硅棒的截面尺寸，但不以此为限，在某些示例中，旋转承载台431的台面尺寸也可等于或大于所述硅棒的截面尺寸。
所述旋转顶压装置顶压硅棒。在如图1和图2所示的实施例中，旋转顶压装置433相对设置于旋转承载台431的上方，用于顶压于硅棒100、200的顶部以压紧硅棒100、200。旋转顶压装置433可进一步包括活动设置的支座以及设置于所述支座底部的顶压活动块。所述支座是活动设置于一中央安装架45上，该中央安装架是位于转换主体41的中央区域且跟随着转换主体41一起转动。所述顶压活动块与硅棒100、200适配，在某些实施方式中，所述顶压活动块可以是与待加工的硅棒100的截面尺寸相适配的圆饼形压块，但并不以此为限，例如，所述顶压活动块也可以是方形压块。更进一步地，旋转顶压装置433中的顶压活动块轴转连接于所述支座并可相对所述支座而能作旋转运动。
在前述中可知，旋转承载台431设计为能自转运动且旋转顶压装置433中的顶压活动块轴转连接于所述支座，因此，旋转承载台431或者顶压活动块可联动于一旋转驱动装置。在一种情形下，当旋转承载台431联动于一旋转驱动装置时，由旋转承载台431作为主动转动部件而顶压活动块则作为从动转动部件；在另一种情形下，当所述顶压活动块联动于一旋转驱动装置时，由所述顶压活动块作为主动转动部件而旋转承载台431则作为从动转动部件。
在实际应用中，旋转顶压装置433可与其下的旋转承载台431相互配合，具体地，当将待加工的硅棒100立式置放于旋转承载台431上之后，由升降驱动装置驱动所述支座沿着中央安装架45作下降运动直至所述支座上的顶压活动块抵压于硅棒100的顶部。后续，在需要转动硅棒100(或200)时，由旋转驱动装置驱动联动的旋转承载台431或者顶压活动块转动，利用旋转承载台431、硅棒100(或200)、以及顶压活动块相互之间的摩擦力，顺势带动硅棒100(或200)也一并转动，实现硅棒100(或200)中作业面或作业区域的调整，从而使得对硅棒100(或200)中调整后的作业面或作业区域进行加工作业。硅棒100(或200)的转动速度以及转动角度可由旋转驱动装置来控制。在具体实现方式上，升降驱动装置可例如为气缸或升降电机，旋转驱动装置则可例如为旋转电机。
所述硅棒装卸装置邻设于所述硅棒加工平台，用于承载待加工的硅棒或已加工的硅棒并作翻转以将所承载的待加工的硅棒或已加工的硅棒在第一置放状态和第二置放状态之间转换。在不同的硅棒加工设备中，此处的“待加工”和“已加工”具有不同的含义。例如，在所述硅棒加工设备为硅棒开方机的实施例中，“待加工”即为“待切割”，“已加工”即为“已切割”；在所述硅棒加工设备为硅棒切磨一体机的实施例中，“待加工”即为“待切割”，“已加工”即为“已切割”或“已研磨”。
在如图1和图2所示的实施例中，硅棒装卸装置5邻设于所述硅棒加工平台的等待区位，用于将待加工的硅棒装载至硅棒加工平台的等待区位以及将经加工后的硅棒自硅棒加工平台的等待区位卸载。具体地，硅棒装卸装置5用于将待加工的硅棒装载至硅棒加工平台的等待区位以及将经加工后的硅棒自硅棒加工平台的等待区位卸载具体指的是用于将待加工的硅棒装载至转换主体41中与硅棒加工平台的等待区位对应的旋转承载台431上以及将经加工后的硅棒自转换主体41中与硅棒加工平台的等待区位对应的旋转承载台431上予以卸载。
如图1和图2所示，硅棒装卸装置5包括：底座51和承载体53，其中，承载体53可翻转地设于底座51上，可使得所承载的硅棒经翻转而转换置放状态。
所述底座邻设于所述硅棒加工设备的等待区位。
所述底座作为硅棒装卸装置的主体部件，在某些示例中，所述机座的体积和重量均较大以提供大的安装面以及牢固的整机稳固度。应当理解，所述底座的结构可基于不同的功能需求或结构需求变更。在某些实现方式中，如图1和图2所示，底座51可直接搭载于硅棒加工设备(例如为硅棒切磨一体机)的机座1上。在某些实现方式中，所述底座还可包括如杆体、柱体、架体等支撑结构，利用所述支撑结构，所述底座可邻设于所述硅棒加工设备。
所述承载体通过翻转机构可翻转地设于所述底座，用于承载硅棒。所述承载体通过翻转机构相对所述底座作翻转，可使得承载的硅棒在第一置放状态和第二置放状态之间转换，即，所述承载体通过翻转机构相对所述底座作翻转以在第一位置和第二位置之间转换。例如，在某些实现方式中，所述承载体通过翻转机构相对所述底座作第一翻转以由第一位置转换为第二位置，可使得承载的硅棒由第一置放状态转换为第二置放状态，或者，所述承载体通过翻转机构相对所述底座作第二翻转以由第二位置转换为第一位置，可使得承载的硅棒由第二置放状态转换为第一置放状态。
所述承载体可承载的硅棒可包括多种形态，例如，所述承载体可承载第一形态硅棒和第二形态硅棒。在某些实施例中，所述承载体包括承载座、第一承载件、第二承载件、以及托底件。因此，在某些实现方式中，所述承载体可通过第一承载件承载第一形态硅棒，并通过翻转机构相对所述底座作翻转，可使得承载的第一形态硅棒在第一置放状态和第二置放状态之间转换。在某些实现方式中，所述承载体可通过第二承载件承载第二形态硅棒，并通过翻转机构相对所述底座作翻转，可使得承载的第二形态硅棒在第一置放状态和第二置放状态之间转换。在本实施例中，硅棒经硅棒加工设备进行加工作业后，其形态会发生变化，在这里，可将待加工的硅棒作为第一形态硅棒，将已加工的硅棒作为第二形态硅棒。
请参阅图3，显示为图1中硅棒装卸装置中承载体的结构示意图。结合图1和图3，承载体53包括承载座531、设于承载座531上的供承载第一形态硅棒的第一承载件533、设于承载座531上的供承载第二形态硅棒的第二承载件535、以及设于承载座末端的托底件537。其中，第一承载件533可承载的第一形态硅棒可例如为截面呈圆形的硅棒，第二承载件535可承载的第二形态硅棒可例如为截面呈类矩形的硅棒。所述第一置放状态可例如为卧式置放状态，即，硅棒的轴心线沿水平线置放或大致沿水平线置放，所述第二置放状态可例如为立式置放状态，即，硅棒的轴心线沿垂向置放或大致沿垂向置放。
在本申请的硅棒装卸装置中，所述承载体是通过一翻转结构可翻转地设于所述底座。
请参阅图3至图8，显示为本申请硅棒装卸装置在一实施例中的结构示意图，其中，图3 至图5显示为本申请硅棒装卸装置中承载体承载硅棒在一实施例中的结构示意图，图6至图 8显示为本申请硅棒装卸装置在一实施例中于不同翻转状态下的结构示意图。结合图3至图8，硅棒装卸装置5包括：底座51和承载体53，承载体53更包括承载座531、第一承载件533、第二承载件535、以及托底件537，承载体53可通过一翻转机构可翻转地设于底座51上。
所述翻转机构包括：第一转接结构、翻转驱动杆、第二转接结构、以及驱动源和传动件。如图7所示，第一转接结构521设于底座51的翻转端部。在本实施例中，为适应承载的硅棒，底座51可采用长条状结构，其可包括第一端部和第二端部，当然，也可称为首端(部)和尾端(部)，或者还可称为前端(部)和后端(部)。在这里，可假设底座51的第二端部(或，尾端(部)、后端(部))作为翻转端部。在具体实现上，第一转接结构521可例如为转轴结构，所述转轴结构可包括第一转接座和第一转轴，其中，所述第一转接座可设于底座51上，所述第一转轴设于第一转接座上且与承载座531关联。
所述翻转驱动杆用于受控驱动承载座。如图7所示，翻转驱动杆523具有受力端和驱动端，其中，翻转驱动杆523的驱动端可通过第二转接结构525转接于承载体53的承载座531。在具体实现上，第二转接结构525可例如为转轴结构，所述转轴结构可包括第二转轴，所述第二转轴与承载座531和翻转驱动杆523的驱动端关联。其中，所述第二转接结构和所述第一转接结构之间具有一预设间距。
所述驱动源和传动件设于所述底座，其中，所述传动件与所述驱动源和所述翻转驱动杆的受力端关联。通过所述驱动源和传动件可用来驱动所述翻转驱动杆作动。
在某些实施方式中，所述传动件包括传动齿条和与所述传动齿条啮合的传动齿轮，所述传动齿轮轴接于所述驱动源，所述传动齿轮与所述翻转驱动杆的受力端关联，所述驱动源可例如为伺服电机。一般地，所述伺服电机驱动传动齿轮转动，转动的传动齿轮沿着对应的传动齿条的长度方向前后滚动，带动与所述传动齿轮关联的翻转驱动杆的受力端前后移动，从而使得所述翻转驱动杆的驱动端在所述受力端的作用下通过第二转接结构相对承载座转动并驱动所述承载座，如此，所述承载座在所述翻转驱动杆的驱动下通过第一转接结构相对所述底座作翻转。例如，所述伺服电机驱动传动齿轮正向转动，正向转动的传动齿轮沿着对应的传动齿条的长度方向朝前(即，朝向等待区位)滚动，带动与所述传动齿轮关联的翻转驱动杆的受力端朝前(即，朝向等待区位)移动，从而使得所述翻转驱动杆的驱动端在所述受力端的作用下通过第二转接结构相对承载座转动并推顶所述承载座，如此，所述承载座在所述翻转驱动杆的推顶下通过第一转接结构相对所述底座作正向(即，朝向等待区位)翻转。或者，所述伺服电机驱动传动齿轮反向转动，反向转动的传动齿轮沿着对应的传动齿条的长度方向朝后(即，背离等待区位)滚动，带动与所述传动齿轮关联的翻转驱动杆的受力端朝后 (即，背离等待区位)移动，从而使得所述翻转驱动杆的驱动端在所述受力端的作用下通过第二转接结构相对承载座转动并拉拽所述承载座，如此，所述承载座在所述翻转驱动杆的拉拽下通过第一转接结构相对所述底座作反向(即，背离等待区位)翻转。
在某些实施方式中，所述传动件包括传动链条。如图7所示，所述传动件包括传动链条 5271，传动链条5271绕设于相对设置的两个传动链轮上，翻转驱动杆523的受力端直接或通过连接结构与传动链条5271关联，例如，翻转驱动杆523的受力端通过第三转接结构529与传动链条5271关联。在具体实现上，第三转接结构529可例如为转轴结构，所述转轴结构可包括第三转轴，所述第三转轴与传动链条5271和翻转驱动杆523的受力端关联。所述两个传动链轮中的至少一个传动链轮5273(也可称为主动链轮)轴接于所述驱动源(另一个传动链轮5275则可作为从动链轮)，所述驱动源可例如为伺服电机。一般地，所述伺服电机驱动轴接的主动链轮5273转动，转动的传动链轮带动传动链条5271前后滚动，带动与所述传动链条5271关联的翻转驱动杆523的受力端前后移动，从而使得翻转驱动杆523的驱动端在所述受力端的作用下通过第二转接结构525相对承载座531转动并驱动承载座531，如此，承载座531在翻转驱动杆523的驱动下通过第一转接结构521相对所述底座作翻转。例如，所述伺服电机驱动轴接的那一个传动链轮正向转动，正向转动的传动链轮带动传动链条朝前(即，朝向等待区位)滚动，带动与所述传动链条关联的翻转驱动杆的受力端朝前(即，朝向等待区位)移动，从而使得所述翻转驱动杆的驱动端在所述受力端的作用下通过第二转接结构相对承载座转动并推顶所述承载座，如此，所述承载座在所述翻转驱动杆的推顶下通过第一转接结构相对所述底座作正向(即，朝向等待区位)翻转。或者，所述伺服电机驱动轴接的那一个传动链轮反向转动，反向转动的传动链轮带动传动链条朝后(即，背离等待区位)滚动，带动与所述传动链条关联的翻转驱动杆的受力端朝后(即，背离等待区位)移动，从而使得所述翻转驱动杆的驱动端在所述受力端的作用下通过第二转接结构相对承载座转动并拉拽所述承载座，如此，所述承载座在所述翻转驱动杆的拉拽下通过第一转接结构相对所述底座作反向(即，背离等待区位)翻转。
如前所述，利用不同实现方式中的翻转机构，可驱动承载体相对底座作翻转，即，所述承载体通过翻转机构相对所述底座作翻转以在第一位置和第二位置之间转换以将所承载的第一形态硅棒或第二形态硅棒在第一置放状态和第二置放状态之间转换，其中，所述第一位置和第二位置之间呈预设角度。仍以前述的硅棒装卸装置为例，假设当前状态下，如图6所示，承载体53处于第一位置(例如，第一位置为水平位置)，此时，承载体53承载的第一形态硅棒或第二形态硅棒处于第一置放状态(例如，第一置放状态为卧式置放状态)，后续，所述翻转机构中的驱动源通过传动件驱动翻转驱动杆523作动，即，翻转驱动杆523的受力端在所述驱动源和传动件的驱动下朝向等待区位移动，翻转驱动杆523的驱动端在所述受力端的作用下通过第二转接结构525相对承载体53转动并推顶承载体53，承载体53在翻转驱动杆523的推顶下通过第一转接结构521相对底座51作朝向等待区位的翻转(如图7所示，显示为承载体53通过第一转接结构521相对底座51作翻转的状态示意图)，直至翻转预设角度后，最终可使得承载体53由初始的第一位置转换至第二位置(例如，第二位置为垂向位置，则所述预设角度例如为90°)，如图8所示，显示为承载体53通过第一转接结构521相对底座51作翻转后转换至第二位置的示意图，此时，承载体53承载的第一形态硅棒或第二形态硅棒处于第二置放状态(例如，第二置放状态为立式置放状态)。由图6至图8可知，通过翻转机构，可使得承载体53相对底座51作翻转后由原先的第一位置转换至第二位置以使得承载的第一形态硅棒或第二形态硅棒由原先的第一置放状态转换至第二置放状态，例如，第一位置为水平位置且第二位置为垂向位置，则承载体53通过翻转机构相对底座51正向翻转90°或90°左右，由水平位置转换为垂向位置，使得由所述承载体承载的第一形态硅棒或第二形态硅棒由第一置放状态(例如，第一置放状态为卧式置放状态)转换至第二置放状态(例如，第二置放状态为立式置放状态)。与之对应地，通过翻转机构，亦可使得承载体53相对底座51作翻转后由原先的第二位置转换至第一位置以使得承载的第一形态硅棒或第二形态硅棒由原先的第二置放状态转换至第一置放状态，例如，第二位置为垂向位置且第一位置为水平位置，第二置放状态为立式置放状态且第一置放状态为卧式置放状态，则承载体53通过翻转机构相对底座51反向翻转90°或90°左右，由立式置放状态转换为卧式置放状态以将承载的第一形态硅棒或第二形态硅棒由立式置放状态转换为卧式置放状态。
需说明的是，由上可知，利用不同实现方式中的翻转机构，可驱动承载体相对底座作翻转，即，所述承载体通过翻转机构相对所述底座作翻转以在第一位置和第二位置之间转换，所述第一位置可例如为水平位置且第二位置可例如为垂向位置，但并不以此为限，在其他实施例中，所述第一位置也可为与水平线呈一水平偏角，所述水平偏角的范围可例如为与水平线呈0°至15°，所述第二位置也可为与重锤线呈一垂向偏角，所述垂向偏角的范围可例如为与水平线呈85°至95°。
所述承载体可承载的硅棒可包括多种形态，例如，所述承载体包括承载座、第一承载件、第二承载件、以及托底件，其中，所述第一承载件用于承载第一形态硅棒，所述第二承载件用于承载第二形态硅棒。在图4和图5所示的实施例中，所述第一形态硅棒可例如为待加工的硅棒，即，截面呈圆形的硅棒，所述第二形态硅棒可例如为已加工的硅棒，即，截面呈类矩形的硅棒。
在图3所示的实施例中，第一承载件533包括对向设置的两个支撑架5331，两个支撑架 5331配合以承载第一形态硅棒。
关于支撑架5331，每一个支撑架5331上设有多个滚轮。如图3所示，支撑架5331上的多个滚轮沿着支撑架5331的长度方向排列，且，这多个滚轮设于支撑架5331的顶部，即，滚轮的轮面是要凸出于支撑架5331以用于接触并支撑第一形态硅棒。如此，当第一形态硅棒置放于两个支撑架5331的滚轮上时，能驱动第一形态硅棒可通过多个滚轮而沿着支撑架5331 的长度方向移动。
在某些实现方式中，当将第一形态硅棒以第一置放状态置放于第一承载件533的两个支撑架5331上时，支撑架5331上的滚轮是与所述第一形态硅棒相接触的，此时，可施力于所述第一形态硅棒以驱动所述第一形态硅棒通过多个滚轮而沿着支撑架5331的长度方向移动。其中，所述施力于所述第一形态硅棒的方式可包括人工方式或机械装置(例如，推顶结构或推拉机构等)，所述将第一形态硅棒以第一置放状态置放于第一承载件533的两个支撑架5331 上的方式可包括人工方式或机械装置(例如机械手)。
在某些实现方式中，当将第一形态硅棒以第一置放状态置放于第一承载件533的两个支撑架5331上时，支撑架5331上的滚轮是与所述第一形态硅棒相接触的，此时，可控制多个滚轮滚动以带动所述第一形态硅棒通过多个滚轮而沿着支撑架5331的长度方向移动。其中，所述控制所述多个滚轮的方式可包括为所述多个滚轮配置相应的电机组件，利用电机组件可控制多个滚轮中的部分或全部实施滚动，例如，在支撑架5331的中间区域设置至少一电机组件，所述至少一电机组件与至少一滚轮关联，或者，在支撑架5331的两端区域和中间区域分别设置至少一电机组件，这些电机组件分别与至少一滚轮关联，当使用时，利用电机组件驱动关联的至少一滚轮滚轮，由滚动的滚轮借助滚轮与第一形态硅棒之间的摩擦力带动所述第一形态硅棒通过多个滚轮而沿着支撑架5331的长度方向移动。此外，所述将第一形态硅棒以第一置放状态置放于第一承载件533的两个支撑架5331上的方式可包括人工方式或机械装置 (例如机械手)。
在本申请的硅棒装卸装置中，所述第一承载件中的两个支撑架可活动设置于所述承载座。在图3所示的实施例中，第一承载件533中的两个支撑架5331轴接于承载座531。通过轴接方式，可灵活调整两个支撑架5331相对承载座531的摆动位置，从而调整两个支撑架5331 之间的支撑空间。
在某些实施例中，所述第一承载件还可包括摆动机构，利用所述摆动结构可提供所述支撑架相对所述承载座作摆动，以调整两个支撑架之间的承载空间。
在某些实现方式中，所述摆动机构可包括第三转接结构，所述支撑架通过所述第三转接结构转接于所述承载座。在图3所示的实施例中，所述摆动结构包括第三转接结构541，第三转接结构541设于承载座531的边侧。在具体实现上，第三转接结构541可例如为转轴结构，所述转轴结构可包括第三转接座和第三转轴，其中，所述第三转接座可设于承载座531 上，所述第三转轴设于所述第三转接座上且与支撑架5331关联。对于任一个支撑架5331，第三转接结构541的数量可根据所述第一形态硅棒的尺寸规格以及支撑架5331的长度等而有不同的变化。例如，可在支撑架5331的前后两端分别配置一个第三转接结构541。或者，在支撑架5331的前端、中端、以及后端分别配置一个第三转接结构。如此，利用所述第三转接结构，可将所述支撑架相对所述承载座作摆动，调整两个支撑架之间的承载空间。例如，将两个所述支撑架相对所述承载座朝内作摆动，可减小两个支撑架之间的承载空间，适于支撑尺寸规格较小的第一形态硅棒；将两个所述支撑架相对所述承载座朝外作摆动，可增大两个支撑架之间的承载空间，适于支撑尺寸规格较大的第一形态硅棒。
在某些实现方式中，所述摆动机构可包括第三转接结构和驱动单元，所述支撑架通过所述第三转接结构转接于所述承载座，所述驱动单元关联于所述支撑架和所述承载座。在图3 所示的实施例中，第三转接结构541和所述驱动单元设于承载座531的边侧。在具体实现上，第三转接结构541可例如为转轴结构，所述转轴结构可包括第三转接座和第三转轴，其中，所述第三转接座可设于承载座531上，所述第三转轴设于所述第三转接座上且与支撑架5331 关联。对于任一个支撑架5331，第三转接结构541的数量可根据所述第一形态硅棒的尺寸规格以及支撑架5331的长度等而有不同的变化。例如，可在支撑架5331的前后两端分别配置一个第三转接结构541。或者，在支撑架5331的前端、中端、以及后端分别配置一个第三转接结构541。所述驱动单元可例如为带有伸缩杆的摆动气缸或摆动液压缸，以摆动气缸或摆动液压缸为例，所述摆动气缸或摆动液压缸设于支撑架5331上，所述摆动气缸或摆动液压缸的伸缩杆关联于(例如通过转轴、挂钩或其他结构连接)。所述摆动气缸或摆动液压缸的数量可根据所述第一形态硅棒的尺寸规格以及支撑架5331的长度等而有不同的变化。如此，可利用所述驱动单元驱动所述支撑架，以使得所述支撑架相对所述承载座作摆动，调整两个支撑架之间的承载空间。例如，通过所述驱动单元分别驱动对应的所述支撑架以使得两个所述支撑架相对所述承载座朝内作摆动，可减小两个支撑架之间的承载空间，适于支撑尺寸规格较小的第一形态硅棒；通过所述驱动单元分别驱动对应的所述支撑架以使得两个所述支撑架相对所述承载座朝外作摆动，可增大两个支撑架之间的承载空间，适于支撑尺寸规格较大的第一形态硅棒。
在图3所示的实施例中，第二承载件535包括设于承载座531上的承载平台，所述承载平台可承载第二形态硅棒。如前所述，所述第一形态硅棒可例如为待加工的硅棒，即，截面呈圆形的硅棒，所述第二形态硅棒可例如为已加工的硅棒，即，截面呈类矩形的硅棒。利用所述硅棒加工设备中的切割装置，可将截面呈圆形的第一形态硅棒开方切割为截面呈类矩形的第二形态硅棒，因此，所述第二形态硅棒具有四个侧切平面，且一般地，经切割作业后形成的第二形态硅棒的截面尺寸要小于等于第一形态硅棒的截面尺寸。如图3所示，所述承载平台可用于承载第二形态硅棒，在承载时，所述承载平台是与第二形态硅棒的其中一个侧切平面接触。
此外，为便于输送第二形态硅棒，在图3所示的实施例中，第二承载件535还包括设于承载平台上的输送装置。在某些实现方式中，如图3所示，所述输送装置为输送带装置，包括输送带，所述输送带绕设于前后相对设置的两个输送辊(未在图式中显示)上，所述两个输送辊中的至少一个输送辊轴接于一输送驱动源，所述驱动源可例如为伺服电机。一般地，所述伺服电机驱动轴接的那一个输送辊转动，转动的输送辊带动输送带前后滚动，带动所述输送带上承载的第二形态硅棒前后移动。例如，所述伺服电机驱动轴接的那一个输送辊正向转动，正向转动的输送辊带动输送带朝前(即，朝向等待区位)移动，带动所述输送带上承载的第二形态硅棒朝前(即，朝向等待区位)移动。或者，所述伺服电机驱动轴接的那一个输送辊反向转动，反向转动的输送辊带动输送带朝后(即，背离等待区位)移动，带动所述输送带上承载的第二形态硅棒朝后(即，背离等待区位)移动。
结合图3以及前述第一承载件的说明，所述第一承载件可通过摆动机构相对所述承载座摆动，例如，朝向所述承载座的外侧摆动，即可显露出第二承载件535，以供第二承载件535 承载第二形态硅棒。
在本申请的硅棒装卸装置中，还包括进退机构，用于驱动所述底座及其上的承载体作进退移动，即，利用所述进退机构，可驱动所述底座及其上的承载体相对等待区位作进退移动。
关于所述进退机构，可有不同的实现方式。
在某些实现方式中，所述进退机构包括：进退齿条、进退齿轮、以及进退驱动源，其中，所述进退齿条沿着进退方向(如图2所示的沿Y轴方向)设于所述底座上，所述进退齿轮设于一安装结构上且与所述进退齿条啮合，所述进退驱动源则与所述进退齿轮关联。所述安装结构可设于所述底座的下方。在某些实现方式中，所述安装结构为用于支撑所述底座的支撑结构，其具体可例如为杆体、柱体、架体等。所述进退机构中的进退齿条、进退齿轮、以及进退驱动源可为至少一副。以一副进退机构为例，这一副进退机构可设于所述支撑结构的居中区域。以两副进退机构为例，所述两幅进退机构分别设于所述支撑结构的相对两侧，其中，所述两幅进退机构中的进退齿条为对向设置，即，两个进退齿条中的齿牙为朝向所述支撑结构的居中区域。这里的进退方向指的是前述中的前后方向，其中，朝前方向即为朝向等待区位的移动方向，朝后方向即为背离等待区位的移动方向。所述驱动源可例如为伺服电机。
一般地，所述伺服电机驱动进退齿轮转动，所述进退齿条在相啮合的齿轮的转动带动下沿着进退方向前后进退，带动所述底座及其上的承载体和硅棒进退移动。例如，所述伺服电机驱动进退齿轮正向转动，正向转动的进退齿轮带动进退齿条沿着进退方向朝前(即，朝向等待区位)移动，带动所述底座及其上的承载体和硅棒朝前(即，朝向等待区位)移动。所述伺服电机驱动进退齿轮反向转动，反向转动的进退齿轮带动进退齿条沿着进退方向朝后(即，背离等待区位)移动，带动所述底座及其上的承载体和硅棒朝后(即，背离等待区位)移动。
在某些实现方式中，所述进退机构包括：进退齿条、进退齿轮、以及进退驱动源，其中，所述进退齿条沿着进退方向设于一安装结构上上，所述进退齿轮设于所述底座上且与所述进退齿条啮合，所述进退驱动源则与所述进退齿轮关联。所述安装结构可设于所述底座的下方。在某些实现方式中，所述安装结构为用于支撑所述底座的支撑结构，其具体可例如为杆体、柱体、架体等。所述进退机构中的进退齿条、进退齿轮、以及进退驱动源可为至少一副。以一副进退机构为例，这一副进退机构可设于所述支撑结构的居中区域。以两副进退机构为例，所述两幅进退机构分别设于所述支撑结构的相对两侧，其中，所述两幅进退机构中的进退齿条为对向设置，即，两个进退齿条中的齿牙为朝向所述支撑结构的居中区域或者背向所述支撑结构的居中区域。这里的进退方向指的是前述中的前后方向，其中，朝前方向即为朝向等待区位的移动方向，朝后方向即为背离等待区位的移动方向。所述驱动源可例如为伺服电机。
一般地，所述伺服电机驱动进退齿轮转动，转动的进退齿轮沿着进退方向的所述进退齿条前后进退，带动所述底座及其上的承载体和硅棒进退移动。例如，所述伺服电机驱动进退齿轮正向转动，正向转动的进退齿轮沿着进退方向的所述进退齿条朝前(即，朝向等待区位) 移动，带动所述底座及其上的承载体和硅棒朝前(即，朝向等待区位)移动。所述伺服电机驱动进退齿轮反向转动，反向转动的进退齿轮沿着进退方向的所述进退齿条朝后(即，背离等待区位)移动，带动所述底座及其上的承载体和硅棒朝后(即，背离等待区位)移动。
在某些实现方式中，所述进退机构包括：传动螺杆和进退驱动源，其中，所述传动螺杆沿着进退方向设置且与所述底座关联，所述进退驱动源与所述传动螺杆关联。所述驱动源可例如为伺服电机。
一般地，所述伺服电机驱动传动螺杆转动，转动的传动螺杆带动关联的所述底座及其上的承载体和硅棒沿着进退方向进退移动。例如，所述伺服电机驱动传动螺杆正向转动，正向转动的传动螺杆带动所述底座及其上的承载体和硅棒朝前(即，朝向等待区位)移动。所述伺服电机驱动传动螺杆反向转动，反向转动的传动螺杆带动所述底座及其上的承载体和硅棒朝后(即，背离等待区位)移动。
此外，在某些实施例中，所述进退机构还可包括辅助结构，例如，在所述安装结构上还可设置有导轨，或者，在所述安装结构上还可设置有导轨以及在所述底座上设置与所述导轨配合的滑块。在某些实现方式中，所述滑块设于所述底座的相对两侧且与所述安装结构上的导轨配合。
在本申请的硅棒装卸装置中，所述承载体包括设于承载座末端的托底件，所述托底件用于在所述第一形态硅棒或第二形态硅棒处于第二置放状态时承托住所述第一形态硅棒或第二形态硅棒。在本实施例中，所述第二置放状态为立式置放状态，因此，所述托底件用于在所述第一形态硅棒或第二形态硅棒处于第二置放状态时承托住所述第一形态硅棒或第二形态硅棒指的是用于在所述第一形态硅棒或第二形态硅棒处于立式置放状态时承托住所述第一形态硅棒或第二形态硅棒的底部。
在某些实施例中，所述托底件包括托底座和设于所述托底座上用于承托第一形态硅棒的端部和第二形态硅棒的端部的托底结构，利用所述托底结构，可在不同场景中承托立式置放的第一形态硅棒的端部或第二形态硅棒的端部。
在某些实现方式中，所述托底座可包括相对设置的两个托叉，所述托底结构包括设于所述托叉上的托底肋条，在利用所述托底件承托立式置放的第一形态硅棒的端部或第二形态硅棒的端部时，所述两个托叉上的托底肋条与第一形态硅棒的端部或第二形态硅棒的端部接触。其中，所述托叉和托底肋条仅为示例性说明，在其他实现方式中，所述托底座和托底结构仍可采用其他的形态，例如，所述托底座可包括一托底盘，所述托底肋条可包括托底凸点或托底凸点阵列。
此外，所述硅棒装卸装置中的托底件可设计为可伸缩式。
在某些示例中，所述托底件中的两个托叉可通过共用伸缩机构或每一个托叉可单独配置一伸缩机构，以实现所述托底件中的两个托叉及其上的托底肋条相对所述承载座作伸缩动作。其中，所述伸缩机构可包括带有伸缩杆的气缸，例如，所述气缸设于所述承载座上，所述伸缩杆连接所述气缸和所述托叉。
所述托底件中的两个托叉及其上的托底肋条相对所述承载座作伸缩动作具体包括所述托叉沿着所述承载座的长度方向相对所述承载座作伸缩动作，例如，沿着所述承载座的长度方向远离所述承载座的伸出动作以及沿着所述承载座的长度方向靠近所述承载座的收缩动作。如此，所述托叉及其上的托底肋条可通过伸缩机构而具有至少两个调整位置，例如，第一调整位置和第二调整位置，所述第一调整位置要比第二调整位置更靠近所述承载座，即，当所述承载体处于例如为垂向位置的第二调整位置时，所述第一调整位置在垂向上高于第二调整位置。
在实际应用中，以执行硅棒装载为例，当利用所述硅棒装卸装置将待加工的硅棒装载至硅棒加工平台的等待区位时，将第一形态硅棒(例如，截面呈圆形的硅棒)以第一置放状态 (例如，卧式置放状态)置放于第一承载件上；通过翻转机构翻转承载体，使得所述承载体通过所述翻转机构相对所述底座作翻转以将所承载的第一形态硅棒在第一置放状态(例如，卧式置放状态)转换为第二置放状态(例如，立式置放状态)，在所述第一形态硅棒转换至第二置放状态时，是由设于所述承载座末端的托底件承托住所述第一形态硅棒，此时，所述托底件中的托叉和托底肋条处于第一调整位置，其中，所述托底件中的托叉和托底肋条在第一调整位置时的高度要高于等待区位处硅棒定位机构中旋转承载台的台面高度，即，在第一调整位置的所述托底件中的托叉和托底肋条所承托的第一形态硅棒位于等待区位处硅棒定位机构中旋转承载台的台面的上方；利用所述伸缩机构驱动所述托底件中的托叉和托底肋条沿着所述承载座的长度方向作远离所述承载座的伸出动作以趋向第二调整位置移动(所述第二调整位置的高度要低于等待区位处硅棒定位机构中旋转承载台的台面高度)，即，下降所述托叉和托底肋条所承托的第一形态硅棒以使得所述第一形态硅棒落位于所述等待区位处硅棒定位机构中旋转承载台的台面上。
相应地，当利用所述硅棒装卸装置将已加工的硅棒自硅棒加工平台的等待区位卸载时，第二形态硅棒(例如，截面呈类矩形的硅棒)以第二置放状态(例如，立式置放状态)置放于位于等待区位处硅棒定位机构中旋转承载台上，且，所述承载体中的第一承载件经向外摆动后显露出所述第二承载件；将硅棒装卸装置移动至等待区位，其中，所述硅棒装卸装置的承载体处于例如为垂向位置的第二位置，所述硅棒装卸装置中承载体的托底件处于第二调整位置且位于所述旋转承载台下方；直接通过翻转机构翻转承载体，使得所述承载体通过所述翻转机构相对所述底座作翻转以使得所述托底件在翻转过程中承托住所述第二形态硅棒的底端并使得所述第二形态硅棒倒靠于所述承载体，或者，先利用所述伸缩机构驱动所述托底件中的托叉和托底肋条沿着所述承载座的长度方向作靠近所述承载座的收缩动作以使得所述托底件中的托叉和托底肋条由第二调整位置趋向第一调整位置(所述第一调整位置的高度在垂向上要高第二调整位置的高度和等待区位处硅棒定位机构中旋转承载台的台面高度)直至抵触承托所述旋转承载台上的第二形态硅棒即可(在某些实现方式中，也可顶出并抬升所述旋转承载台上的第二形态硅棒使其脱离所述旋转承载台)，再通过翻转机构翻转承载体，使得所述承载体通过所述翻转机构相对所述底座作翻转并使得所述第二形态硅棒倒靠于所述承载体中第二承载件的输送装置上；最终，所述承载体通过所述翻转机构相对所述底座作翻转由第二位置(例如，垂向位置)转换为第一位置(例如，水平位置)，而由所述承载体承载的第二形态硅棒从所述旋转承载台上卸下并由第二置放状态(例如，立式置放状态)转换为第一置放状态(例如，卧式置放状态)，并通过第二承载件的输送装置予以卸载。
在某些示例中，所述托底件中的两个托叉上的托底肋条可分别配置一伸缩机构，以实现所述托底件中的两个托叉上的托底肋条相对所述承载座作伸缩动作。其中，所述伸缩机构可包括带有伸缩杆的气缸，例如，所述气缸设于所述托叉上，所述伸缩杆连接所述气缸和所述托底肋条。
所述拖叉上的托底肋条相对所述拖叉作伸缩动作具体包括所述托叉上的托底肋条沿着所述承载座的长度方向相对所述托叉作伸缩动作，例如，沿着所述承载座的长度方向远离所述托叉(即，靠近所述承载座)的伸出动作以及沿着所述承载座的长度方向靠近所述托叉的收缩动作(即，远离所述承载座)。如此，所述托叉上的托底肋条可通过伸缩机构而具有至少两个调整位置，例如，第一调整位置和第二调整位置，所述第一调整位置要比第二调整位置更靠近所述承载座(即，所述第一调整位置要比第二调整位置更远离所述托叉)。
在实际应用中，以执行硅棒装载为例，当利用所述硅棒装卸装置将待加工的硅棒装载至硅棒加工平台的等待区位时，将第一形态硅棒(例如，截面呈圆形的硅棒)以第一置放状态 (例如，卧式置放状态)置放于第一承载件上；通过翻转机构翻转承载体，使得所述承载体通过所述翻转机构相对所述底座作翻转以将所承载的第一形态硅棒在第一置放状态(例如，卧式置放状态)转换为第二置放状态(例如，立式置放状态)，在所述第一形态硅棒转换至第二置放状态时，是由设于所述承载座末端的托底件中的托底肋条承托住所述第一形态硅棒，此时，所述托底件中的托底肋条处于第一调整位置，其中，所述托底件中的托底肋条在第一调整位置时的高度要高于等待区位处硅棒定位机构中旋转承载台的台面高度，即，在第一调整位置的所述托底件中的托底肋条所承托的第一形态硅棒位于等待区位处硅棒定位机构中旋转承载台的台面的上方；利用所述伸缩机构驱动所述托底件中的托底肋条沿着所述承载座的长度方向作靠近所述托叉的收缩动作(即，远离所述承载座)以趋向第二调整位置移动(所述第二调整位置的高度要低于等待区位处硅棒定位机构中旋转承载台的台面高度)，即，下降所述托底肋条所承托的第一形态硅棒以使得所述第一形态硅棒落位于所述等待区位处硅棒定位机构中旋转承载台的台面上。
相应地，当利用所述硅棒装卸装置将已加工的硅棒自硅棒加工平台的等待区位卸载时，第二形态硅棒(例如，截面呈类矩形的硅棒)以第二置放状态(例如，立式置放状态)置放于位于等待区位处硅棒定位机构中旋转承载台上，且，所述承载体中的第一承载件经向外摆动后显露出所述第二承载件；将硅棒装卸装置移动至等待区位，其中，所述硅棒装卸装置的承载体处于例如为垂向位置的第二位置，所述承载体中托底件的托底肋条处于第二调整位置且位于所述旋转承载台下方；直接通过翻转机构翻转承载体，使得所述承载体通过所述翻转机构相对所述底座作翻转以使得所述托底件的托底肋条在翻转过程中承托住所述第二形态硅棒的底端并使得所述第二形态硅棒倒靠于所述承载体，或者，先利用所述伸缩机构驱动所述托底件中的托底肋条沿着所述承载座的长度方向作作远离所述托叉(即，靠近所述承载座) 的伸出动作以使得所述托底件中的托底肋条由第二调整位置趋向第一调整位置(所述第一调整位置的高度在垂向上要高第二调整位置的高度和等待区位处硅棒定位机构中旋转承载台的台面高度)直至抵触承托所述旋转承载台上的第二形态硅棒即可(在某些实现方式中，也可顶出并抬升所述旋转承载台上的第二形态硅棒使其脱离所述旋转承载台)，再通过翻转机构翻转承载体，使得所述承载体通过所述翻转机构相对所述底座作翻转并使得所述第二形态硅棒倒靠于所述承载体中第二承载件的输送装置上；最终，所述承载体通过所述翻转机构相对所述底座作翻转由第二位置(例如，垂向位置)转换为第一位置(例如，水平位置)，而由所述承载体承载的第二形态硅棒从所述旋转承载台上卸下并由第二置放状态(例如，立式置放状态)转换为第一置放状态(例如，卧式置放状态)，并通过第二承载件的输送装置予以卸载。
在某些实施例中，如图3所示，托底件537包括托底座5371以及设于所述托底座上用于承托第一形态硅棒的端部的第一托底结构5373和用于承托第二形态硅棒端部的第二托底结构5375，即，利用第一托底结构5373承托立式置放的第一形态硅棒的端部，利用第二托底结构5375承托立式置放的第二形态硅棒的端部。
在某些实现方式中，所述托底座可包括相对设置的两个托叉，所述第一托底结构可包括第一托底肋条，所述第一托底肋条可包括两个，这两个第一托底肋条分别设于所述两个托叉上，类似地，所述第二托底结构可包括第二托底肋条，所述第二托底肋条可包括两个，这两个第二托底肋条分别设于所述两个托叉上。在本实施例中，所述第一形态硅棒可例如为截面呈圆形的硅棒，所述第二形态硅棒可例如为截面呈类矩形的硅棒，所述截面呈圆形的硅棒经开方切割作业后会形成截面呈类矩形的硅棒，即，所述截面呈圆形的硅棒的截面尺寸要大于截面呈类矩形的硅棒的截面尺寸，因此，作为第一托底结构的两个第一托底肋条位于作为第二托底结构的两个第二托底肋条的外侧。在利用所述托底件承托立式置放的第一形态硅棒的端部的端部时，所述两个托叉上的第一托底肋条与第一形态硅棒的端部的端部接触，以及，在利用所述托底件承托立式置放的第二形态硅棒的端部的端部时，所述两个托叉上的第二托底肋条与第二形态硅棒的端部的端部接触。其中，所述托叉、第一托底肋条、以及第二托底肋条仅为示例性说明，在其他实现方式中，所述托底座、第一托底肋条、以及第二托底肋条仍可采用其他的形态，例如，所述托底座可包括一托底盘，所述第一托底肋条可包括第一托底凸点或第一托底凸点阵列，所述第二托底肋条可包括第二托底凸点或第二托底凸点阵列。
此外，所述硅棒装卸装置中的托底件可设计为可伸缩式。
在某些示例中，所述托底件中的两个托叉上的第一托底肋条可分别配置一伸缩机构，以实现所述托底件中的两个托叉上的第一托底肋条相对所述承载座作伸缩动作。其中，所述伸缩机构可包括带有伸缩杆的气缸，例如，所述气缸设于所述托叉上，所述伸缩杆连接所述气缸和所述第一托底肋条。
所述托底件中的两个托叉上的第一托底肋条相对所述承载座作伸缩动作具体包括所述托叉上的第一托底肋条沿着所述承载座的长度方向相对所述托叉作伸缩动作，例如，沿着所述承载座的长度方向远离所述托叉(即，靠近所述承载座)的伸出动作以及沿着所述承载座的长度方向靠近所述托叉的收缩动作(即，远离所述承载座)。如此，所述托叉上的第一托底肋条可通过伸缩机构而具有至少两个调整位置，例如，第一调整位置和第二调整位置，所述第一调整位置要比第二调整位置更靠近所述承载座(即，所述第一调整位置要比第二调整位置更远离所述托叉)，且，所述第二托底肋条的位置是处于所述第一调整位置和所述第二调整位置之间，即，所述第一托底肋条在第一调整位置要凸出于所述第二托底肋条且所述第一托底肋条在第二调整位置要凹陷于所述第二托底肋条。
在实际应用中，以执行硅棒装载为例，当利用所述硅棒装卸装置将待加工的硅棒装载至硅棒加工平台的等待区位时，将第一形态硅棒(例如，截面呈圆形的硅棒)以第一置放状态 (例如，卧式置放状态)置放于第一承载件上(此时，所述硅棒装卸装置的承载体处于例如为水平位置的第一位置)；通过翻转机构翻转承载体，使得所述承载体通过所述翻转机构相对所述底座作翻转以将所承载的第一形态硅棒在第一置放状态(例如，卧式置放状态)转换为第二置放状态(例如，立式置放状态)，在所述第一形态硅棒转换至第二置放状态时，是由设于所述承载座末端的托底件中的第一托底肋条承托住所述第一形态硅棒，此时，所述托底件中的第一托底肋条处于第一调整位置并凸出于所述第二托底肋条，其中，所述托底件中的第一托底肋条在第一调整位置时的高度要高于等待区位处硅棒定位机构中旋转承载台的台面高度(所述第二托底肋条的高度要低于所述旋转承载台的台面高度)，即，在第一调整位置的所述托底件中的第一托底肋条所承托的第一形态硅棒位于等待区位处硅棒定位机构中旋转承载台的台面的上方；利用所述伸缩机构驱动所述托底件中的第一托底肋条沿着所述承载座的长度方向作靠近所述托叉的收缩动作(即，远离所述承载座)以趋向第二调整位置移动 (所述第二调整位置的高度要低于等待区位处硅棒定位机构中旋转承载台的台面高度)，即，下降所述第一托底肋条所承托的第一形态硅棒以使得所述第一形态硅棒落位于所述等待区位处硅棒定位机构中旋转承载台的台面上。
相应地，当利用所述硅棒装卸装置将已加工的硅棒自硅棒加工平台的等待区位卸载时，第二形态硅棒(例如，截面呈类矩形的硅棒)以第二置放状态(例如，立式置放状态)置放于位于等待区位处硅棒定位机构中旋转承载台上，且，所述承载体中的第一承载件经向外摆动后显露出所述第二承载件；将硅棒装卸装置移动至等待区位，其中，所述硅棒装卸装置的承载体处于例如为垂向位置的第二位置，所述承载体中托底件的第一托底肋条处于第二调整位置且连同所述第一托底肋条位于所述旋转承载台下方，此时，所述第二托底肋条的高度要高于处于第二调整位置的第一托底肋条的高度但低于所述旋转承载台的台面高度；直接通过翻转机构翻转承载体，使得所述承载体通过所述翻转机构相对所述底座作翻转以使得所述托底件的第二托底肋条在翻转过程中承托住所述第二形态硅棒的底端并使得所述第二形态硅棒倒靠于所述承载体中第二承载件的输送装置上；最终，所述承载体通过所述翻转机构相对所述底座作翻转由第二位置(例如，垂向位置)转换为第一位置(例如，水平位置)，而由所述承载体承载的第二形态硅棒从所述旋转承载台上卸下并由第二置放状态(例如，立式置放状态)转换为第一置放状态(例如，卧式置放状态)，并通过第二承载件的输送装置予以卸载。
利用本申请中的硅棒装卸装置，包括底座和可翻转地设于底座的承载体，所述承载体具有第一承载件和第二承载件，可利用第一承载件和第二承载件来分别承载不同形态的硅棒，并通过驱动承载体作翻转以将当前所承载的硅棒在不同置放状态之间转换，从而能同时实现待加工的硅棒的装载作业和已加工的硅棒的卸载作业，装置整体结构简单，提高工作效率及节省成本。
在本申请的硅棒加工设备中，至少包括切割装置，用于对硅棒进行开方切割作业，以将截面呈圆形的硅棒切割为截面呈类矩形的硅棒。
在某些实施例中，所述硅棒加工设备为硅棒开方机，用于对硅棒进行开方切割，因此，在所述硅棒开方机中，所述硅棒加工平台包括切割区位，其中，所述切割区位可包括一个或多个区位。
在某些实施方式中，所述硅棒加工平台包括一切割区位，所述硅棒开方机包括一切割装置，所述切割装置包括一切割单元，所述切割单元用于对相应的切割区位处的硅棒进行开方切割作业，其中，所述切割单元可包括四条切割线锯或两条切割线锯。
以四条切割线锯为例，相邻的两条切割线锯相互垂直且相对的两条切割线锯相互平行。具体地，所述四条切割线锯可例如为第一切割线锯、第二切割线锯、第三切割线锯、以及第四切割线锯，其中，第一切割线锯与第三切割线锯相互平行，第二切割线锯与第四切割线锯相互平行，第一切割线锯和第三切割线锯与第二切割线锯和第四切割线锯相互垂直。由上可知，第一切割线锯、第二切割线锯、第三切割线锯、以及第四切割线锯配合形成呈“井”字型的切割线网。当采用上述实现方式中的四条切割线锯对硅棒进行开方切割作业时，令所述切割单元中由四条切割线锯所形成的切割线网在移动过程中切割硅棒，使得所述硅棒被切割后形成截面呈类矩形的硅棒以及位于所述硅棒四周的四个边皮，其中，每一个切割线锯对硅棒进行切割后在硅棒上形成一个侧切面和一个边皮。
以两条切割线锯为例，在一种示例中，所述两条切割线锯相互平行，所述两条平行切割线锯用于对所述切割区位处待切割的硅棒进行切割以形成两个平行的侧切面。这两条相互平行的切割线锯配合形成呈“＝”或“||”型的切割线网。当采用上述实现方式中的两条平行切割线锯对硅棒进行开方切割作业时，令所述切割单元中由两条平行切割线锯所形成的“＝”或“||”型切割线网在移动过程中切割硅棒，以在所述硅棒上形成相对的两个平行的侧切面和两个边皮。在另一种示例中，所述两条切割线锯相互交叉，假设所述两条线割线锯的相交角度为90°，即所述两条线割线锯相互正交，这两条相互正交的切割线锯配合形成呈“+”字型或“Γ”字型的切割线网。当采用上述实现方式中的两条交叉切割线锯对硅棒进行开方切割作业时，令所述切割单元中由两条交叉切割线锯所形成的交叉切割线网在移动过程中切割硅棒，以在所述硅棒上形成相对的两个相交的侧切面和两个边皮。
在某些实施方式中，在所述硅棒开方机中，所述硅棒加工平台包括第一切割区位和第二切割区位，所述硅棒开方机包括一切割装置且所述切割装置包括分别对应第一切割区和第二切割区的第一切割单元和第二切割单元，或者，所述硅棒开方机包括第一切割装置和第二切割装置且所述第一切割装置包括对应第一切割区的第一切割单元以及所述第二切割装置包括对应第二切割区的第二切割单元，利用切割单元对相应的切割区位处的硅棒进行开方切割作业，其中，所述切割单元可包括两条切割线锯。在所述硅棒开方机中，所述硅棒加工平台包括等待区位、第一切割区位、以及第二切割区位，所述硅棒转换装置的转换主体上的硅棒定位机构的数量可设置与功能区位数量一致的三个，所述等待区位、第一切割区位、以及第二切割区位两两之间均匀分布，例如呈120°分布，即，所述转换主体上的三个硅棒定位机构两两之间也呈120°分布，如此，所述硅棒转换装置的旋转角度范围为±240°。
在一种示例中，所述两条切割线锯相互平行，所述两条平行切割线锯用于对所述切割区位处待切割的硅棒进行切割以形成两个平行的侧切面。这两条相互平行的切割线锯配合形成呈“＝”或“||”型的切割线网。当采用上述实现方式中的两条平行切割线锯对硅棒进行开方切割作业时，令所述切割单元中由两条平行切割线锯所形成的“＝”或“||”型切割线网在移动过程中切割硅棒，以在所述硅棒上形成相对的两个平行的侧切面和两个边皮。在另一种示例中，所述两条切割线锯相互交叉，假设所述两条线割线锯的相交角度为90°，即所述两条线割线锯相互正交，这两条相互正交的切割线锯配合形成呈“+”字型或“Γ”字型的切割线网。当采用上述实现方式中的两条交叉切割线锯对硅棒进行开方切割作业时，令所述切割单元中由两条交叉切割线锯所形成的交叉切割线网在移动过程中切割硅棒，以在所述硅棒上形成相对的两个相交的侧切面和两个边皮。
在某些实施例中，所述硅棒加工设备为硅棒切磨一体机，用于对硅棒进行开方切割作业和对已开方的硅棒进行研磨作业，因此，在所述硅棒切磨一体机中，所述硅棒加工平台包括切割区位和研磨区位。
所述切割区位可包括一个或多个区位。
在某些实施方式中，所述硅棒加工平台包括一切割区位，所述硅棒切磨一体机包括一切割装置，所述切割装置包括一切割单元，所述切割单元用于对相应的切割区位处的硅棒进行开方切割作业，其中，所述切割单元可包括四条切割线锯或两条切割线锯。其中，在一示例中，所述四条切割线锯配合形成呈“井”字型的切割线网，用以将硅棒切割后形成截面呈类矩形的硅棒以及位于所述硅棒四周的四个边皮。在另一示例中，所述两条切割线锯相互平行且配合形成呈“＝”或“||”型的切割线网，用以将硅棒切割后在所述硅棒上形成相对的两个平行的侧切面和两个边皮。在又一示例中，所述两条切割线锯相互正交且配合形成呈“+”字型或“Γ”字型的切割线网，用以将硅棒切割后在所述硅棒上形成相对的两个相交的侧切面和两个边皮。
在某些实施方式中，所述硅棒加工平台包括第一切割区位和第二切割区位，所述硅棒切磨一体机包括一切割装置且所述切割装置包括分别对应第一切割区和第二切割区的第一切割单元和第二切割单元，或者，所述硅棒切磨一体机包括第一切割装置和第二切割装置且所述第一切割装置包括对应第一切割区的第一切割单元以及所述第二切割装置包括对应第二切割区的第二切割单元，利用切割单元对相应的切割区位处的硅棒进行开方切割作业。其中，所述切割单元可包括两条切割线锯。在一种示例中，所述两条切割线锯相互平行，所述两条平行切割线锯用于对所述切割区位处待切割的硅棒进行切割以形成两个平行的侧切面。这两条相互平行的切割线锯配合形成呈“＝”或“||”型的切割线网。当采用上述实现方式中的两条平行切割线锯对硅棒进行开方切割作业时，令所述切割单元中由两条平行切割线锯所形成的“＝”或“||”型切割线网在移动过程中切割硅棒，以在所述硅棒上形成相对的两个平行的侧切面和两个边皮。在另一种示例中，所述两条切割线锯相互交叉，假设所述两条线割线锯的相交角度为90°，即所述两条线割线锯相互正交，这两条相互正交的切割线锯配合形成呈“+”字型或“Γ”字型的切割线网。当采用上述实现方式中的两条交叉切割线锯对硅棒进行开方切割作业时，令所述切割单元中由两条交叉切割线锯所形成的交叉切割线网在移动过程中切割硅棒，以在所述硅棒上形成相对的两个相交的侧切面和两个边皮。
所述研磨区位可包括一个或多个区位。
在某些实施方式中，所述硅棒加工平台包括一研磨区位，所述硅棒切磨一体机包括一研磨装置，所述研磨装置包括一研磨单元，所述研磨单元用于对相应的研磨区位处的硅棒进行研磨作业。
在某些实施方式中，所述硅棒加工平台包括第一研磨区位和第二研磨区位，所述硅棒切磨一体机包括一研磨装置且所述研磨装置包括分别对应第一研磨区和第二研磨区的第一研磨单元和第二研磨单元，或者，所述硅棒切磨一体机包括第一研磨装置和第二研磨装置且所述第一研磨装置包括对应第一研磨区的第一研磨单元以及所述第二研磨装置包括对应第二研磨区的第二研磨单元，利用研磨单元对相应的研磨区位处的硅棒进行研磨作业。
在如图1和图2所示的实施例中，所述硅棒加工设备为硅棒切磨一体机，其中，所述硅棒加工平台包括等待区位、第一切割区位、第二切割区位、以及研磨区位，因此，所述硅棒切磨一体机包括切割装置和研磨装置。所述硅棒转换装置的转换主体上的硅棒定位机构的数量可设置与功能区位数量一致的四个，所述等待区位、第一切割区位、第二切割区位、以及研磨区位两两之间均匀分布，例如呈90°分布，即，所述转换主体上的四个硅棒定位机构两两之间也呈90°分布，如此，所述硅棒转换装置的旋转角度范围为±270°。
所述切割装置设于所述硅棒加工平台的切割区位，用于对硅棒进行开方切割作业，以将截面呈圆形的硅棒切割为截面呈类矩形的方硅棒。
如前所述，所述切割装置中可包括相互平行的切割线锯或相互正交的切割线锯。在以下描述中，均是以所述切割装置中包括两条切割线锯且两条切割线锯相互正交为例进行说明的。
在某些实施例中，所述硅棒切磨一体机包括一切割装置，所述切割装置包括一切割单元，与之对应地，所述硅棒加工平台包括一切割区位。在利用所述切割装置对硅棒进行开方切割作业时，先利用切割单元对所述切割区位处的待切割的硅棒进行第一折面切割，形成两个正交的侧面，再转换所述待切割的硅棒的位置或转换所述切割单元的位置，后利用所述切割单元对所述切割区位处的待切割的硅棒进行第二折面切割，形成两个正交的侧面，使得所述待切割的硅棒的截面呈类矩形。
在某些实施例中，所述硅棒切磨一体机包括两个切割装置，其中，每一个所述切割装置包括至少一切割单元，例如，所述硅棒切磨一体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切割单元，第二切割装置包括第二切割单元，与之对应地，所述硅棒加工平台包括与第一切割装置对应的第一切割区位和与第二切割装置对应的第二切割区位。在对硅棒进行开方切割作业时，先利用第一切割装置中的第一切割单元对所述第一切割区位处的待切割的硅棒进行第一折面切割，形成两个正交的侧面，再将所述待切割的硅棒的位置由第一切割区位转换至第二切割区位，后利用第二切割装置中的第二切割单元对所述第二切割区位处的待切割的硅棒进行第二折面切割，形成两个正交的侧面，使得所述待切割的硅棒的截面呈类矩形。
在某些实施例中，所述硅棒切磨一体机包括一切割装置，所述切割装置包括第一切割单元和第二切割单元，与之对应地，所述硅棒加工平台包括与第一切割单元对应的第一切割区位和与第二切割单元对应的第二切割区位。在对硅棒进行开方切割作业时，先利用第一切割单元对所述第一切割区位处的待切割的硅棒进行第一折面切割，形成两个正交的侧面，再将所述待切割的硅棒的位置由第一切割区位转换至第二切割区位，后利用第二切割单元对所述第二切割区位处的待切割的硅棒进行第二折面切割，形成两个正交的侧面，使得所述待切割的硅棒的截面呈类矩形。
关于所述切割装置中包括两条切割线锯且所述两条切割线锯相互平行的实施例，与相互正交的切割线锯的结构和使用方式相类似，故不再在此赘述。
在图1所示的实施例中，所述硅棒切磨一体机的硅棒加工平台包括第一研磨区位和第二研磨区位，所述硅棒切磨一体机包括一切割装置2，切割装置2更包括第一切割单元和第二切割单元。切割装置2设于机座1上，用于对硅棒加工平台的第一切割区位上的硅棒100进行第一折面切割以及对硅棒加工平台的第二切割区位上的硅棒100进行第二折面切割，形成截面呈类矩形的硅棒。其中，所述第一折面切割和所述第二折面切割中的任一者是指对所述硅棒进行切割以形成两个正交的侧面。
结合图1和图2，在所述硅棒切磨一体机中，切割装置2包括：切割架21、切割支座22、第一切割单元23、以及第二切割单元25。
切割架21设于机座1上。在本实施例中，切割架21为柱状结构或框架结构，作为切割装置2的支撑主体，可向切割装置2中的其他部件提供支撑。如图2所示，切割架21位于第一切割区位和第二切割区位之间。
切割支座22可通过一升降机构可升降地设于切割架21上。在某些实施方式中，所述升降机构可包括有由升降电机和升降导轨等可实现切割支座22进行垂向移动的机构，其中，升降导轨垂向设置于切割架21上，为使得切割支座22可实现稳定升降于机座1的安装结构，可采用双导轨设计，即，采用两个升降导轨，这两个升降导轨并行设置。在所述升降电机(该升降电机可例如为伺服电机)驱动下，可实现切割支座22借助升降导轨相对于切割架21和机座1作升降运动。在某些实施方式中，所述升降机构还可包括升降滑块，所述升降滑块可设置于切割支座22的背部且与升降导轨相配合。
在本实施例中，由于切割支座22可供配置第一切割单元23和第二切割单元25，即，第一切割单元23和第二切割单元25共用切割支座22。因此，在本实施例中，一方面，切割装置2中的切割架21和切割支座22设于第一切割区位和第二切割区位之间的居中位置。另一方面，切割支座22作了特别的设计。本实施例中的切割支座22可包括支座主体和位于支座主体相对两旁侧的第一支座侧翼和第二支座侧翼。
请参阅图9，显示为本申请硅棒切磨一体机中切割装置在一实施例中的俯视图。
结合图1、图2及图9所示，第一切割单元23设于切割支座22的第一旁侧，用于对所述硅棒加工平台的第一切割区位上的硅棒进行第一折面切割。
在本实施例中，如前所述，切割支座22包括支座主体和位于支座主体相对两旁侧的第一支座侧翼和第二支座侧翼，因此，第一切割单元23即安装于切割支座22的第一支座侧翼处。具体地，第一切割单元23包括设于第一支座侧翼上的第一线架231、设于第一线架231上的多个第一切割轮233、以及第一切割线235，第一切割线235依序绕设于多个第一切割轮233 形成两条正交的第一切割线锯。
于实际的应用中，第一切割单元23可至少包括四个第一切割轮233，这四个第一切割轮 233可组合成两个正交的第一切割轮组，即，由沿着M轴相对设置两个第一切割轮组成一个第一切割轮组，由沿着N轴的两个第一切割轮组就组成一对第一切割轮组，其中，M轴与N 轴正交。具体地，第一切割单元23包括两个正交的第一切割轮组，其中，一个第一切割轮组包括沿M轴设置的两个第一切割轮233，另一个第一切割轮组包括沿N轴设置的两个第一切割轮233。
第一切割线235依序绕设于第一切割单元23中的各个第一切割轮233后形成第一切割线网。于实际的应用中，第一切割线235依序绕设于第一切割单元23中的四个第一切割轮233 后形成两条相互正交的第一切割线锯，构成第一切割线网。具体地，第一切割线235绕设于一个第一切割轮组中沿M轴设置的两个第一切割轮233后形成一条第一切割线锯，第一切割线235绕设于另一个第一切割轮组中沿N轴设置的两个第一切割轮233后形成另一条第二切割线锯。如此，这两条相互正交的第一切割线锯配合形成呈“+”字型或“Γ”字型的第一切割线网。
当然，第一切割单元23并不以图1、图2及图9所示的实施例为限，其在其他实施例中仍可作其他的变化。
在本实施例中，第一切割单元23还可包括过渡轮234，用于实现第一切割线235的过渡导向。过渡轮234可以不限于一个，其可设于第一线架231和/或第一支座侧翼上，例如，在某些实施方式中，某些过渡轮234可设于第一线架231上，在某些实施方式中，某些过渡轮234可设于第一支座侧翼上，在某些实施方式中，某些过渡轮234可设于第一线架231上，某些过渡轮234可设于第一支座侧翼上。
另外，在某些实施方式中，第一切割单元23还可包括设于第一线架231和/或第一支座侧翼上的张力轮，用于进行第一切割线235的张力调整。
第二切割单元25设于切割支座22的第二旁侧，用于对所述硅棒加工平台的第二加工区位上的硅棒100进行第二折面切割。
在本实施例中，如前所述，切割支座22包括支座主体和位于支座主体相对两旁侧的第一支座侧翼和第二支座侧翼，因此，第二切割单元25即安装于切割支座22的第二支座侧翼处。具体地，第二切割单元25包括设于第二支座侧翼上的第二线架251、设于第二线架251上的多个第二切割轮253、以及第二切割线255，第二切割线255依序绕设于多个第二切割轮253 形成两条正交的第二切割线锯。
于实际的应用中，第二切割单元25可至少包括四个第二切割轮253，这四个第二切割轮 253可组合成两个正交的第二切割轮组，即，由沿着M轴相对设置两个第二切割轮组成一个第二切割轮组，由沿着N轴的两个第二切割轮组就组成一对第二切割轮组，其中，M轴与N 轴正交。具体地，第二切割单元25包括两个正交的第二切割轮组，其中，一个第二切割轮组包括沿M轴设置的两个第二切割轮253，另一个第二切割轮组包括沿N轴设置的两个第二切割轮253。
第二切割线255依序绕设于第二切割单元25中的各个第二切割轮253后形成第二切割线网。于实际的应用中，第二切割线255依序绕设于第二切割单元25中的四个第二切割轮253 后形成两条相互正交的第二切割线锯，构成第二切割线网。具体地，第二切割线255绕设于一个第二切割轮组中沿M轴设置的两个第二切割轮253后形成一条第二切割线锯，第二切割线255绕设于另一个第二切割轮组中沿N轴设置的两个第二切割轮253后形成另一条第二切割线锯。如此，这两条相互正交的第二切割线锯配合形成呈“+”字型或“Γ”字型的第二切割线网。
当然，第二切割单元25并不以图1、图2及图9所示的实施例为限，其在其他实施例中仍可作其他的变化。
在本实施例中，第二切割单元25还可包括过渡轮254，用于实现第二切割线255的过渡导向。过渡轮254可以不限于一个，其可设于第一线架231和/或第一支座侧翼上，例如，在某些实施方式中，某些过渡轮254可设于第二线架251上，在某些实施方式中，某些过渡轮254可设于第二支座侧翼上，在某些实施方式中，某些过渡轮254可设于第二线架251上，某些过渡轮254可设于第二支座侧翼上。
另外，在某些实施方式中，第二切割单元25还可包括设于第二线架251和/或第二支座侧翼上的张力轮，用于进行第二切割线255的张力调整。
在某些实施例中，所述第一切割线和所述第二切割线为同一切割线。所述切割装置还包括收放线单元。例如，所述收放线单元可包括放线筒和收线筒，所述放线筒和收线筒可设于机座或切割架上。
在如图1、图2及图9所示的实施例中，第一切割单元23中的第一切割线235和第二切割单元25中的第二切割线255可为同一条切割线。在此情形下，所述共用的切割线依序绕设于第一切割单元23中的多个第一切割轮233(和过渡轮)形成两条正交的第一切割线锯之后再转移至旁侧的第二切割单元处以依序绕设于第二切割单元25中的多个第二切割轮253(和过渡轮)后形成两条正交的第二切割线锯。因此，在该实施例中，切割支座22上还设有位于第一切割单元23和第二切割单元25之间、供该共用的切割线绕设的一个或多个过渡轮。具体地，在图4所示的实施例中，在切割支座22中位于第一切割单元23和第二切割单元25之间的支座本体221上设置有供该共用的切割线绕设的中间过渡轮26。
另外，在如图1、图2及图9所示的实施例中，所述切割装置还包括收放线单元。例如，所述收放线单元可包括放线筒和收线筒，所述放线筒和收线筒可设于机座1上且位于切割架 21的相对两侧，用于收放控制所述共用的切割线。
第一切割单元23和第二切割单元25共用同一条切割线，可简化切割单元结构(例如省去一套放线筒和收线筒)，具有很好的整体性，简化绕线的流程，提升效率，并能更好地控制两个切割单元的线张力等。
在某些实施例中，所述切割装置中的第一切割单元和第二切割单元为各自独立的部件，则，所述切割装置还包括与第一切割单元配合的第一收放线单元、以及与第二切割单元配合的第二收放线单元，其中，所述第一收放线单元包括设于机座或切割架上的第一放线筒和第一收线筒，用于收放控制所述第一切割线，所述第二收放线单元包括机座或切割架上的第二放线筒和第二收线筒，用于收放控制所述第二切割线。
当然，除了采用收放线单元之外，切割线仍可作其他的变化。
在某些实施例中，所述切割装置中的第一切割单元和第二切割单元为各自独立的部件，其中，对于第一切割单元，第一切割线绕于多个第一切割轮、第一过渡轮以形成首尾相接的第一闭环切割线，对于第二切割单元，第二切割线绕于多个第二切割轮、第二过渡轮以形成首尾相接的第二闭环切割线。第一闭环切割线和第二闭环切割线在被运行以执行切割的过程中可避免切割线的加速、减速过程对切割精度造成影响，使得切割精度提高，有益于简化后续工序。
在某些实施例中，第一切割单元中的第一切割线和第二切割单元中的第二切割线可为同一条切割线。在此情形下，所述共用的切割线绕于所述多个第一切割轮、第一过渡轮、中间过渡轮、多个第二切割轮及第二过渡轮以形成首尾相接的闭环切割线。所述闭环切割线在被运行以执行切割的过程中可避免切割线的加速、减速过程对切割精度造成影响，使得切割精度提高，有益于简化后续工序。
当利用图1、图2及图9所示实施例中的切割装置2对硅棒加工平台的第一切割区位上的硅棒和第二切割区位上的硅棒进行切割时，驱动切割支座22相对切割架21下降，由切割支座22左右两侧的第一切割单元23和第二切割单元25同时对对应的第一切割区位上的硅棒和第二切割区位上的硅棒进行切割，其中，第一切割单元23对第一切割区位上的硅棒进行第一折面切割(第一切割单元23设有呈“+”字型或“Γ”字型的两条正交的第一切割线锯)，第二切割单元25对第二切割区位上的硅棒进行第二折面切割(第二切割单元25设有呈“+”字型或“Γ”字型的两条正交的第二切割线锯)。由此可知，在本实施例中，切割装置2中的第一切割单元23和第二切割单元25共用切割支座22，通过驱动该共用的切割支座22作升降运动，可使得其上的第一切割单元23和第二切割单元25在同一时间内分别对第一切割区位上的硅棒进行第一折面切割和对第二切割区位上的硅棒进行第二折面切割。切割装置2整体上结构简单，控制便利，能提高硅棒切割效率及质量。
需注意的是，在某些实施例中，第一切割单元23中对待切割的硅棒进行第一折面切割时两条正交的第一切割线锯的交点位于待切割的硅棒的截面内(包括交点位于截面圆周上的情况)，第二切割单元25中对待切割的硅棒进行第二折面切割时两条正交的第二切割线锯的交点位于待切割的硅棒的截面内(包括交点位于截面圆周上的情况)，从而使得形成的已切割的硅棒获得尽可能大的截面(后续切片后得到的硅片表面积较大)，减少后续研磨(例如磨面以及滚圆/倒角等)作业中材料的损耗，提高硅材料的利用率。
通过上述切割装置2，对待切割的硅棒100执行第一切割作业(由第一切割单元23对硅棒100进行第一折面切割)和第二切割作业(由第二切割单元25对待切割的硅棒100进行第二折面切割)之后，形成截面呈类矩形的硅棒。
在本申请的硅棒切磨一体机中，所述切割装置还包括调距单元。在如图1和图2所示的实施例中，所述切割装置包括切割架21、切割支座22、第一切割单元23、以及第二切割单元25之外，还包括第一调距单元24和第二调距单元26。其中，第一调距单元24设于切割支座22的第一支座侧翼，用于调整所述第一切割单元的位置；第二调距单元26设于切割支座22的第二支座侧翼，用于调整所述第二切割单元的位置。
当所述待切割的硅棒置放于硅棒定位机构上其位置固定，通过调距单元调整相应切割单元的位置，即可调整所述切割单元中至少一切割线锯的切割位置，可用以实现对硅棒的切割量控制，从而可根据生产工艺要求对不同尺寸的待切割的硅棒进行切割和/或切割出不同尺寸的已切割的硅棒。
以第一切割单元为例，通过第一调距单元调整第一切割单元的位置，即可调整所述第一切割单元中至少一第一切割线锯的切割位置。以第二切割单元为例，通过第二调距单元调整第二切割单元的位置，即可调整所述第二切割单元中至少一第二切割线锯的切割位置。
因此，在某些实施例中，所述第一调距单元包括第一线架调整机构，所述第一线架调整机构用于调整所述第一线架及其上的多个第一切割轮和第一过渡轮的位置，所述第二调距单元包括第二线架调整机构，所述第二线架调整机构用于调整所述第二线架及其上的多个第二切割轮和第二过渡轮的位置。
在某些实施例中，所述第一调距单元包括第一线架调整机构(在以下描述中，所述第一线架调整机构标识为24)，第一线架调整机构24用于调整第一线架231及其上的多个第一切割轮233和第一过渡轮234的位置。所述调整第一线架231及其上的多个第一切割轮233和第一过渡轮234的位置可例如为驱动第一线架231及其上的多个第一切割轮233和第一过渡轮234沿X轴移动，使得第一切割单元中两条正交的第一切割线通过沿X轴移动而改变改变位置。例如，利用第一线架调整机构24驱动第一线架231及其上的多个第一切割轮233和第一过渡轮234沿X轴朝向硅棒转换装置4移动，可使得第一切割单元23中两条正交的第一切割线朝向硅棒转换装置4上的待切割的硅棒移动，可增大对待切割的硅棒的切割量或可对尺寸较小的待切割的硅棒进行切割。利用第一线架调整机构24驱动第一线架231及其上的多个第一切割轮233和第一过渡轮234沿X轴背离硅棒转换装置4移动，可使得第一切割单元 23中两条正交的第一切割线背离硅棒转换装置4上的待切割的硅棒移动，可减小对待切割的硅棒的切割量或可对尺寸较大的待切割的硅棒进行切割。
类似地，所述第二调距单元包括第二线架调整机构(在以下描述中，所述第二线架调整机构标识为26)，第二线架调整机构26用于调整第二线架251及其上的多个第二切割轮253 和第二过渡轮254的位置。所述调整第二线架251及其上的多个第二切割轮253和第二过渡轮254的位置可例如为驱动第二线架251及其上的多个第二切割轮253和第二过渡轮254沿 Y轴(所述Y轴与X轴正交)移动，使得第二切割单元中两条正交的第二切割线通过沿X轴移动而改变改变位置。例如，利用第二线架调整机构26驱动第二线架251及其上的多个第二切割轮253和第二过渡轮254沿Y轴朝向硅棒转换装置4移动，可使得第二切割单元25中两条正交的第二切割线朝向硅棒转换装置4上的待切割的硅棒移动，可增大对待切割的硅棒的切割量或可对尺寸较小的待切割的硅棒进行切割。利用第二线架调整机构26驱动第二线架 251及其上的多个第二切割轮253和第二过渡轮254沿Y轴背离硅棒转换装置4移动，可使得第二切割单元25中两条正交的第二切割线背离硅棒转换装置4上的待切割的硅棒移动，可减小对待切割的硅棒的切割量或可对尺寸较大的待切割的硅棒进行切割。
在某些实施例中，所述第一线架调整机构可包括第一丝杆和第一电机，其中，所述第一丝杆与第一线架关联，利用第一电机驱动第一丝杆正反转来驱动第一线架沿X轴前后移动。例如，第一电机驱动第一丝杆正转，驱动第一线架沿X轴朝向硅棒转换装置移动；第一电机驱动第一丝杆反转，驱动第一线架沿X轴背离硅棒转换装置移动。
类似地，所述第二线架调整机构可包括第二丝杆和第二电机，其中，所述第二丝杆与第二线架关联，利用第二电机驱动第二丝杆正反转来驱动第二线架沿Y轴前后移动。例如，第二电机驱动第二丝杆正转，驱动第二线架沿Y轴朝向硅棒转换装置移动；第二电机驱动第二丝杆反转，驱动第二线架沿Y轴背离硅棒转换装置移动。
示例地，所述第一线架调整机构可包括第一丝杆、第一同步带、以及第一电机，其中，所述第一丝杆与所述第一线架关联，所述第一丝杆通过第一同步带与所述第一电机的输出轴关联，利用所述第一电机驱动所述第一丝杆正反转来驱动第一线架沿X轴前后移动。例如，所述第一电机驱动所述第一丝杆正转，驱动第一线架沿X轴朝向硅棒转换装置移动；所述第一电机驱动所述第一丝杆反转，驱动第一线架沿X轴背离硅棒转换装置移动。类似地，所述第二线架调整机构可包括第二丝杆、第二同步带、以及第二电机，其中，所述第二丝杆与所述第二线架关联，所述第二丝杆通过第二同步带与所述第二电机的输出轴关联，利用所述第二电机驱动所述第二丝杆正反转来驱动第二线架沿Y轴前后移动。例如，所述第二电机驱动所述第二丝杆正转，驱动第二线架沿Y轴朝向硅棒转换装置移动；所述第二电机驱动所述第二丝杆反转，驱动第二线架沿Y轴背离硅棒转换装置移动。在前文描述中，所述线架调整机构中的丝杆和电机之间通过同步带关联，可相对于丝杆与电机直连的方式，可节省机构在直线上(例如X轴或Y轴)布局空间，结构更为紧凑。
此外，所述第一线架调整机构还可包括设于第一线架上的第一导轨，利于所述第一线架沿X轴移动的顺畅性，类似地，所述第二线架调整机构还可包括设于第二线架上的第二导轨，利于所述第二线架沿Y轴移动的顺畅性。
所述第一线架调整机构和第二线架调整机构仍可作其他的变化，例如，所述第一线架调整机构或第二线架调整机构可包括：滑移齿条、与滑移齿条啮合的转动齿轮、以及与转动齿轮关联的滑移驱动电机。
在某些示例中，所述至少一切割单元还包括至少一过渡轮，每一个过渡轮具有至少两个导线槽；其中，通过所述至少一调距机构驱动所述至少一切割单元中多个切割轮沿切割轮轮轴移动时，所述至少一切割单元中的至少一过渡轮与多个切割轮保持相对静止。
所述第一调距单元包括第一线架调整机构，第一线架调整机构用于调整所述第一线架及其上的多个第一切割轮和第一过渡轮的位置；所述第二切割单元包括：第二线架、设于所述第二线架上的多个第二切割轮和第二过渡轮、以及第二切割线，所述第二切割线绕于所述多个第二切割轮及第二过渡轮以形成两条正交的第二切割线锯；所述第二调距单元包括第二线架调整机构，第二线架调整机构用于调整所述第二线架及其上的多个第二切割轮和第二过渡轮的位置。
在第一切割单元或第二切割单元中，每一第一切割轮233上具有至少两个切割线槽，不同切割线槽相互平行，相邻两个切割线槽之间具有一切割线槽间距。不同的相邻两个切割线槽之间的切割线槽间距不作限制，其可以是相同的(即，等间距)，也可以是不同的。例如，第一切割轮具有4个切割线槽，分别为1#切割线槽、2#切割线槽、3#切割线槽、4#切割线槽， 1#切割线槽和2#切割线槽之间具有1#切割线槽间距，2#切割线槽和3#切割线槽之间具有2# 切割线槽间距，3#切割线槽和4#切割线槽之间具有3#切割线槽间距。在某些情形下，1#切割线槽间距、2#切割线槽间距、3#切割线槽间距相同。在某些情形下，1#切割线槽间距、2#切割线槽间距、3#切割线槽间距不完全相同，例如，1#切割线槽间距、2#切割线槽间距、以及 3#切割线槽间距中的两个相同一个不同，例如，1#切割线槽间距、2#切割线槽间距、以及3# 切割线槽间距中的三个均不相同。
以第一切割单元为例，当第一切割线213变换绕于第一切割轮233上的切割线槽，则可利用第一线架调整机构调整所述第一线架上第一切割轮的位置。
例如，假设在初始时刻，第一切割线235是绕于第一切割轮233最外侧的一个切割线槽，当要将第一切割线235变换绕于第一切割轮233上的切割线槽时，例如，要将第一切割线235 的绕设位置由最外侧的一个切割线槽变换绕于其他切割线槽，则要根据最外侧的一个切割线槽与目标位置的切割线槽之间的间距确定第一切割轮233沿X轴的移动距离，如此，即可利用第一线架调整机构驱动第一线架及其上的第一切割轮和第一过渡轮沿X轴朝向硅棒转换装置移动与确定的移动距离对应距离，后续，将第一切割线235绕于目标位置的切割线槽，在绕设完成后，第一切割单元23中两条正交的第一切割线锯所形成的切割空间未作变化，即，切割量不变，如此，实现了第一切割线的换槽。当然，当利用第一线架调整机构驱动第一线架及其上的第一切割轮和第一过渡轮沿X轴朝向硅棒转换装置移动与确定的移动距离不是对应的，那么将第一切割线235绕于目标位置的切割线槽，在绕设完成后，第一切割单元23中两条正交的第一切割线锯所形成的切割空间会有所变化，即，切割量发生变化，这样，既实现了切割线换槽又实现了切割量调整。在上述描述中，第一切割线要换槽的原因包括但不限于原切割线槽因长期使用发生了达到需要更换程度的磨损。另外，要根据起始位置的切割线槽与目标位置的切割线槽之间的间距确定第一切割轮233沿X轴的移动距离是与第一切割轮中各切割线槽与X轴的关系来定的。例如，第一切割轮中切割线槽平面与X轴呈45°角，因此第一切割轮中起始位置的切割线槽与目标位置的切割线槽之间的间距与沿X轴的移动距离的关系满足勾股定理，即，两个切割线槽之间的间距与沿X轴的移动距离之比为√2：1。
另外，在第一切割单元中，由于所述第一过渡轮与第一切割轮相对静止，当利用第一线架调整机构调整所述第一线架上第一切割轮的位置时，为使得第一切割线绕于位置变换后的第一切割轮233的切割线槽后的第一切割线锯与第一切割线绕于第一过渡轮的部分仍同处于同一平面(所述平面可例如为垂向面)内，所述第一过渡轮可作不同的设计。
在某些实施例中，所述第一过渡轮具有至少两个导向线槽，不同导向线槽相互平行，相邻两个导向线槽之间具有一导向线槽间距。不同的相邻两个导向线槽之间的导向线槽间距不作限制，其可以是相同的(即，等间距)，也可以是不同的。例如，所述第一过渡轮具有4个导向线槽，分别为1#导向线槽、2#导向线槽、3#导向线槽、4#导向线槽，1#导向线槽和2# 导向线槽之间具有1#导向线槽间距，2#导向线槽和3#导向线槽之间具有2#导向线槽间距， 3#导向线槽和4#导向线槽之间具有3#导向线槽间距。在某些情形下，1#导向线槽间距、2# 导向线槽间距、3#导向线槽间距相同。在某些情形下，1#导向线槽间距、2#导向线槽间距、 3#导向线槽间距不完全相同，例如，1#导向线槽间距、2#导向线槽间距、以及3#导向线槽间距中的两个相同一个不同，例如，1#导向线槽间距、2#导向线槽间距、以及3#导向线槽间距中的三个均不相同。
在某些实施方式中，所述第一过渡轮中导向线槽的数量与第一切割轮中切割线槽的数量相同，且，所述第一过渡轮中各个导向线槽间距与所述第一切割轮中对应的各个切割线槽间距保持一致。例如，所述第一切割轮具有4个切割线槽，分别为1#切割线槽、2#切割线槽、 3#切割线槽、4#切割线槽，1#切割线槽和2#切割线槽之间具有1#切割线槽间距，2#切割线槽和3#切割线槽之间具有2#切割线槽间距，3#切割线槽和4#切割线槽之间具有3#切割线槽间距，与之类似地，所述第一过渡轮具有4个导向线槽，分别为1#导向线槽、2#导向线槽、3# 导向线槽、4#导向线槽，1#导向线槽和2#导向线槽之间具有1#导向线槽间距，2#导向线槽和 3#导向线槽之间具有2#导向线槽间距，3#导向线槽和4#导向线槽之间具有3#导向线槽间距，其中，1#切割线槽间距与1#导向线槽间距相同，2#切割线槽间距与2#导向线槽间距相同，3# 切割线槽间距与3#导向线槽间距相同，4#切割线槽间距与4#导向线槽间距相同，在配置第一切割线轮和第一过渡轮时，只需将第一切割轮中的1#切割线槽与第一过渡轮中的1#导向线槽对齐即可确保2#切割线槽与2#导向线槽、3#切割线槽与3#导向线槽、4#切割线槽与4#导向线槽都对齐。
在此实现方式中，在利用第一线架调整机构调整所述第一线架上第一切割轮的位置时，所述第一线架上的第一过渡轮也随第一切割轮同步调整，将第一切割线变换绕于所述第一切割轮上的切割线槽时，所述第一切割线实质上也变换了绕于所述第一过渡轮上的导向线槽，并仍能确保第一切割线绕于第一切割轮上的切割线槽后的第一切割线锯与第一切割线绕于第一过渡轮上的过渡线槽后的部分仍同处于同一垂向面内。
在某些实施方式中，虽然所述第一过渡轮中具有至少两个导向线槽，但，由于以下一种或多种原因，例如，所述第一过渡轮中导向线槽的数量与第一切割轮中的切割线槽的数量不相同，或者，所述第一过渡轮中各个导向线槽之间的导向线槽间距与所述第一切割轮中各个切割线槽之间的切割线槽间距不一致，或者，第一切割轮和第一过渡轮配置安装的问题，未使得所述第一过渡轮中的导向线槽与所述第一切割轮中切割线槽完全对齐，此时，单纯通过第一线架调整机构调整时，不能确保所述第一过渡轮与第一切割轮相对静止。
在某些实施例中，所述第一过渡轮仅具有一导向线槽，单纯通过第一线架调整机构调整时，不能确保所述第一过渡轮与第一切割轮相对静止。另外，所述导线线槽可具有一更替的导线线槽衬套，在长时间使用磨损后，可替换新的投入使用。
由上可知，在某些状况下，单纯通过第一线架调整机构调整时，不能确保所述第一过渡轮与第一切割轮相对静止。有鉴于此，在某些实施例中，所述第一调距单元除第一线架调整机构之外还包括第一校准机构，所述第一校准机构用于驱动所述第一过渡轮相对所述第一切割轮移动，以使所述第一过渡轮中经第一切割线绕设的当前导线槽从对应于所述第一切割轮的第一切割线槽调整至对应于所述第一切割轮的第二切割线槽。
在某些实施例中，所述第一校准机构包括相互啮合的两个齿条，两个齿条分别设于第一切割轮和第一过渡轮上，通过两个齿条的相互移动，可驱动第一过渡轮与第一切割轮的相对移动。例如，如图9所示，所述第一校准机构27包括相互啮合的第一齿条和第二齿条，其中，所述第一齿条对应关联于第一切割轮，所述第二齿条对应关联于第一过渡轮，所述第一齿条对应关联于第一切割轮可例如所述第一齿条设置于第一线架上，所述第二齿条对应关联于第一过渡轮可例如所述第二齿条设置于用于安装第一过渡轮的支架上。
所述第一齿条还可设有与第一切割轮中切割线槽的位置对应的切割线槽标识，与之对应地，所述第二齿条还可设有与第一过渡轮中导向线槽的位置对应的导向线槽标识。假设第一切割轮233中具有若干个切割线槽，例如为1个或多个，以8个为例，则所述第一齿条上设有与第一切割轮中切割线槽的位置对应的切割线槽标识，例如为标号“1、2、3、4、5、6、7、 8”，其中，标号“1”与1#切割线槽对应，标号“2”与2#切割线槽对应，……，标号“7”与7#切割线槽对应，标号“8”与8#切割线槽对应。假设第一过渡轮中具有若干个切割线槽，例如为1 个或多个，以1个为例，则所述第二齿条上设有与第一过渡轮中导向线槽的位置对应的导向线槽标识，例如为标号“0”。当第二齿条上的导线槽标识与第一齿条上切割线槽标识对应上了，就说明所述导线槽标识对应的第一过渡轮上的某一导线槽与所述切割线槽标识对应的第一切割轮上的某一切割线槽是对齐的，例如，第二齿条上的导向线槽标识“0”与第一齿条上的切割线槽标识“5”对齐，则表明第一过渡轮上的导线槽与第一切割轮上的第五个切割线槽是对齐的。假设要使得第一过渡轮上的导线槽与第一切割轮上的第五个切割线槽对齐，驱动第一过渡轮所在的支架相对第一线架移动，此时，支架上的第二齿条与第一线架上的第一齿条也发生相对移动，直至第二齿条上的导向线槽标识“0”与第一齿条上的切割线槽标识“5”对齐，则上的导向线槽标识“0”与第一齿条上的切割线槽标识“5”对齐，则停止支架的移动，此时，第一过渡轮上的导线槽与第一切割轮上的第五个切割线槽对齐，完成校准作业。其中，所述驱动第一过渡轮所在支架的实现方式可采用相应的驱动机构操作也可由操作人员手动操作，以采用驱动机构为例，所述驱动机构可配置在第一过渡轮所在的支架上，用于驱动支架相对第一线架移动。
之后，即可将第一切割线绕于位置变化后的第一切割轮的切割线槽以及第一过渡轮的导向槽上，从而使得第一切割线绕于位置变换后的第一切割轮的切割线槽后的第一切割线锯与第一切割线绕于第一过渡轮的部分仍同处于同一平面(所述平面可例如为垂向面)内。
当然，在有多个过渡轮的情形下，所述第一调距单元中的第一校准机构可不限于一个。例如，第一切割单元23上还包括设于切割架21上的多个过渡轮，则所述第一调距单元还包括邻设于所述多个过渡轮的多个第一校准机构。
由上可知，通过所述第一调距单元中的第一线架调整机构驱动第一线架及其上的多个第一切割轮和第一过渡轮沿X轴朝向或背离硅棒转换装置移动，可使得第一切割单元中两条正交的第一切割线朝向或背离硅棒转换装置上的待切割的硅棒移动，可调整对待切割的硅棒的切割量或适用于不同尺寸的待切割的硅棒；额外地，利用所述第一调距单元中的第一校准机构驱动第一过渡轮与第一切割轮的相对移动，使得所述第一过渡轮中经第一切割线绕设的当前导线槽从对应于所述第一切割轮的第一切割线槽调整至对应于所述第一切割轮的第二切割线槽，确保第一过渡轮与第一切割轮的相对静止。
关于与第二切割单元相关的第二调距单元，在某些实施例中，所述第二调距单元可包括第二线架调整机构，在某些实施例中，如图9所示，所述第二调距单元可包括第二线架调整机构26和第二校准机构28。关于第二线架调整机构、或者第二线架调整机构和第二校准机构的应用及其工作原4理可参见前述第一线架调整机构、或者第一线架调整机构和第一校准机构的描述，在此不再赘述。
请参阅图10至图13，显示为本申请硅棒切磨一体机在另一实施例中的示意图，其中，图10显示为本申请硅棒切磨一体机在另一实施例中的立体图，图11显示为本申请硅棒切磨一体机在另一实施例中的俯视图，图12显示为本申请硅棒切磨一体机中切割装置在另一实施例中的示意图，图13显示为本申请硅棒切磨一体机中切割装置在另一实施例中的俯视图。在图10至图13中，主要涉及硅棒切磨一体机中切割装置，故对所述硅棒切磨一体机中除切割装置作了简化处理，但并非用于限制本申请的保护范围。
结合图10至图13，在所述硅棒切磨一体机中，所述硅棒切磨一体机包括：机座1、切割装置6、硅棒研磨装置、硅棒转换装置4、以及硅棒装卸装置5。
其中，关于本实施例中的切割装置6，切割装置6包括：切割装置2包括：切割架61、切割支座62、第一切割单元63、以及第二切割单元65。
切割架61设于机座1上。在本实施例中，切割架61为柱状结构或框架结构，作为切割装置6的支撑主体，可向切割装置6中的其他部件提供支撑。
切割支座62可通过一升降机构可升降地设于切割架61上。在某些实施方式中，所述升降机构可包括有由升降电机和升降导轨等可实现切割支座62进行垂向移动的机构，其中，升降导轨垂向设置于切割架61上，为使得切割支座62可实现稳定升降于机座1的安装结构，可采用双导轨设计，即，采用两个升降导轨，这两个升降导轨并行设置。在所述升降电机(该升降电机可例如为伺服电机)驱动下，可实现切割支座62借助升降导轨相对于切割架61和机座1作升降运动。在某些实施方式中，所述升降机构还可包括升降滑块，所述升降滑块可设置于切割支座62的背部且与升降导轨相配合。
在本实施例中，由于切割支座62可供配置第一切割单元63和第二切割单元65，即，第一切割单元63和第二切割单元65共用切割支座62。因此，在本实施例中，一方面，切割装置6中的切割架61和切割支座62设于第一切割区位和第二切割区位之间的居中位置。另一方面，切割支座62作了特别的设计。本实施例中的切割支座62可包括支座主体和位于支座主体相对两旁侧的第一支座侧翼和第二支座侧翼。
请参阅图12，显示为本申请硅棒切磨一体机中切割装置在一实施例中的俯视图。
结合图10至图13所示，第一切割单元63设于切割支座62的第一旁侧，用于对所述硅棒加工平台的第一切割区位上的硅棒进行第一折面切割。
在本实施例中，如前所述，切割支座62包括支座主体和位于支座主体相对两旁侧的第一支座侧翼和第二支座侧翼，因此，第一切割单元63即安装于切割支座62的第一支座侧翼处。具体地，第一切割单元63包括设于第一支座侧翼上的第一线架631、设于第一线架631上的多个第一切割轮633、以及第一切割线635，第一切割线635依序绕设于多个第一切割轮633 形成两条正交的第一切割线锯。
于实际的应用中，第一切割单元63可至少包括四个第一切割轮633，这四个第一切割轮 633可组合成两个正交的第一切割轮组，即，由沿着M轴相对设置两个第一切割轮组成一个第一切割轮组，由沿着N轴的两个第一切割轮组就组成一对第一切割轮组，其中，M轴与N 轴正交。具体地，第一切割单元63包括两个正交的第一切割轮组，其中，一个第一切割轮组包括沿M轴设置的两个第一切割轮633，另一个第一切割轮组包括沿N轴设置的两个第一切割轮633。
第一切割线635依序绕设于第一切割单元63中的各个第一切割轮633后形成第一切割线网。于实际的应用中，第一切割线635依序绕设于第一切割单元63中的四个第一切割轮633 后形成两条相互正交的第一切割线锯，构成第一切割线网。具体地，第一切割线635绕设于一个第一切割轮组中沿M轴设置的两个第一切割轮633后形成一条第一切割线锯，第一切割线635绕设于另一个第一切割轮组中沿N轴设置的两个第一切割轮633后形成另一条第二切割线锯。如此，这两条相互正交的第一切割线锯配合形成呈“+”字型或“Γ”字型的第一切割线网。
当然，第一切割单元63并不以图10至图13所示的实施例为限，其在其他实施例中仍可作其他的变化。
在本实施例中，第一切割单元63还可包括过渡轮634，用于实现第一切割线635的过渡导向。过渡轮634可以不限于一个，其可设于第一线架631和/或第一支座侧翼上，例如，在某些实施方式中，某些过渡轮634可设于第一线架631上，在某些实施方式中，某些过渡轮634可设于第一支座侧翼上，在某些实施方式中，某些过渡轮634可设于第一线架631上，某些过渡轮634可设于第一支座侧翼上。
另外，在某些实施方式中，第一切割单元63还可包括设于第一线架631和/或第一支座侧翼上的张力轮，用于进行第一切割线635的张力调整。
第二切割单元65设于切割支座62的第二旁侧，用于对所述硅棒加工平台的第二加工区位上的硅棒100进行第二折面切割。
在本实施例中，如前所述，切割支座62包括支座主体和位于支座主体相对两旁侧的第一支座侧翼和第二支座侧翼，因此，第二切割单元65即安装于切割支座62的第二支座侧翼处。具体地，第二切割单元65包括设于第二支座侧翼上的第二线架651、设于第二线架651上的多个第二切割轮653、以及第二切割线655，第二切割线655依序绕设于多个第二切割轮653 形成两条正交的第二切割线锯。
于实际的应用中，第二切割单元65可至少包括四个第二切割轮653，这四个第二切割轮 653可组合成两个正交的第二切割轮组，即，由沿着M轴相对设置两个第二切割轮组成一个第二切割轮组，由沿着N轴的两个第二切割轮组就组成一对第二切割轮组，其中，M轴与N 轴正交。具体地，第二切割单元65包括两个正交的第二切割轮组，其中，一个第二切割轮组包括沿M轴设置的两个第二切割轮653，另一个第二切割轮组包括沿N轴设置的两个第二切割轮653。
第二切割线655依序绕设于第二切割单元65中的各个第二切割轮653后形成第二切割线网。于实际的应用中，第二切割线655依序绕设于第二切割单元65中的四个第二切割轮653 后形成两条相互正交的第二切割线锯，构成第二切割线网。具体地，第二切割线655绕设于一个第二切割轮组中沿M轴设置的两个第二切割轮653后形成一条第二切割线锯，第二切割线655绕设于另一个第二切割轮组中沿N轴设置的两个第二切割轮653后形成另一条第二切割线锯。如此，这两条相互正交的第二切割线锯配合形成呈“+”字型或“Γ”字型的第二切割线网。
当然，第二切割单元65并不以图10至图13所示的实施例为限，其在其他实施例中仍可作其他的变化。
在本实施例中，第二切割单元65还可包括过渡轮654，用于实现第二切割线655的过渡导向。过渡轮654可以不限于一个，其可设于第一线架631和/或第一支座侧翼上，例如，在某些实施方式中，某些过渡轮654可设于第二线架651上，在某些实施方式中，某些过渡轮654可设于第二支座侧翼上，在某些实施方式中，某些过渡轮654可设于第二线架651上，某些过渡轮654可设于第二支座侧翼上。
另外，在某些实施方式中，第二切割单元65还可包括设于第二线架651和/或第二支座侧翼上的张力轮，用于进行第二切割线655的张力调整。
在某些实施例中，所述第一切割线和所述第二切割线为同一切割线。所述切割装置还包括收放线单元。例如，所述收放线单元可包括放线筒和收线筒，所述放线筒和收线筒可设于机座或切割架上。
在如图10至图13所示的实施例中，第一切割单元63中的第一切割线635和第二切割单元65中的第二切割线655可为同一条切割线。在此情形下，所述共用的切割线依序绕设于第一切割单元63中的多个第一切割轮633(和过渡轮)形成两条正交的第一切割线锯之后再转移至旁侧的第二切割单元处以依序绕设于第二切割单元65中的多个第二切割轮653(和过渡轮)后形成两条正交的第二切割线锯。因此，在该实施例中，切割支座62上还设有位于第一切割单元63和第二切割单元65之间、供该共用的切割线绕设的一个或多个过渡轮。具体地，在图4所示的实施例中，在切割支座62中位于第一切割单元63和第二切割单元65之间的支座本体221上设置有供该共用的切割线绕设的中间过渡轮67。
另外，在如图10至图13所示的实施例中，所述切割装置还包括收放线单元。例如，所述收放线单元可包括放线筒和收线筒，所述放线筒和收线筒可设于机座1上且位于切割架61 的相对两侧，用于收放控制所述共用的切割线。
第一切割单元63和第二切割单元65共用同一条切割线，可简化切割单元结构(例如省去一套放线筒和收线筒)，具有很好的整体性，简化绕线的流程，提升效率，并能更好地控制两个切割单元的线张力等。
在某些实施例中，所述切割装置中的第一切割单元和第二切割单元为各自独立的部件，则，所述切割装置还包括与第一切割单元配合的第一收放线单元、以及与第二切割单元配合的第二收放线单元，其中，所述第一收放线单元包括设于机座或切割架上的第一放线筒和第一收线筒，用于收放控制所述第一切割线，所述第二收放线单元包括机座或切割架上的第二放线筒和第二收线筒，用于收放控制所述第二切割线。
当然，除了采用收放线单元之外，切割线仍可作其他的变化。
在某些实施例中，所述切割装置中的第一切割单元和第二切割单元为各自独立的部件，其中，对于第一切割单元，第一切割线绕于多个第一切割轮、第一过渡轮以形成首尾相接的第一闭环切割线，对于第二切割单元，第二切割线绕于多个第二切割轮、第二过渡轮以形成首尾相接的第二闭环切割线。第一闭环切割线和第二闭环切割线在被运行以执行切割的过程中可避免切割线的加速、减速过程对切割精度造成影响，使得切割精度提高，有益于简化后续工序。
在某些实施例中，第一切割单元中的第一切割线和第二切割单元中的第二切割线可为同一条切割线。在此情形下，所述共用的切割线绕于所述多个第一切割轮、第一过渡轮、中间过渡轮、多个第二切割轮及第二过渡轮以形成首尾相接的闭环切割线。所述闭环切割线在被运行以执行切割的过程中可避免切割线的加速、减速过程对切割精度造成影响，使得切割精度提高，有益于简化后续工序。
当利用图10至图13所示实施例中的切割装置6对硅棒加工平台的第一切割区位上的硅棒和第二切割区位上的硅棒进行切割时，驱动切割支座62相对切割架61下降，由切割支座 62左右两侧的第一切割单元63和第二切割单元65同时对对应的第一切割区位上的硅棒和第二切割区位上的硅棒进行切割，其中，第一切割单元63对第一切割区位上的硅棒进行第一折面切割(第一切割单元63设有呈“+”字型或“Γ”字型的两条正交的第一切割线锯)，第二切割单元65对第二切割区位上的硅棒进行第二折面切割(第二切割单元65设有呈“+”字型或“Γ”字型的两条正交的第二切割线锯)。由此可知，在本实施例中，切割装置6中的第一切割单元 63和第二切割单元65共用切割支座62，通过驱动该共用的切割支座62作升降运动，可使得其上的第一切割单元63和第二切割单元65在同一时间内分别对第一切割区位上的硅棒进行第一折面切割和对第二切割区位上的硅棒进行第二折面切割。切割装置6整体上结构简单，控制便利，能提高硅棒切割效率及质量。
需注意的是，在某些实施例中，第一切割单元63中对待切割的硅棒进行第一折面切割时两条正交的第一切割线锯的交点位于待切割的硅棒的截面内(包括交点位于截面圆周上的情况)，第二切割单元65中对待切割的硅棒进行第二折面切割时两条正交的第二切割线锯的交点位于待切割的硅棒的截面内(包括交点位于截面圆周上的情况)，从而使得形成的已切割的硅棒获得尽可能大的截面(后续切片后得到的硅片表面积较大)，减少后续研磨(例如磨面以及滚圆/倒角等)作业中材料的损耗，提高硅材料的利用率。
通过上述切割装置6，对待切割的硅棒100执行第一切割作业(由第一切割单元63对硅棒100进行第一折面切割)和第二切割作业(由第二切割单元65对待切割的硅棒100进行第二折面切割)之后，形成截面呈类矩形的硅棒。
在本申请的硅棒切磨一体机中，所述切割装置还包括调距单元，用于调整所述第一切割单元和第二切割单元中至少一者的切割位置。
在某些实施例中，所述调距单元更包括第一方向调距单元和第二方向调距单元，所述第一方向调距单元用于调整第一切割单元和第二切割单元中至少一者在第一方向上的位置，所述第二方向调距单元用于调整第一切割单元和第二切割单元中至少一者在第二方向上的位置。
在如图10至图13所示的实施例中，所述切割装置包括切割架61、切割支座62、第一切割单元63、以及第二切割单元65之外，还包括调距单元，所述调距单元更包括第一方向调距单元64和第二方向调距单元66，所述第一方向调距单元64用于调整第一切割单元63和第二切割单元65在第一方向(即如图11或图13所示的M轴方向)上的位置，所述第二方向调距单元66用于调整第一切割单元63和第二切割单元65在第二方向(即如图11或图13 所示的N轴方向)上的位置。
第一方向调距单元64可包括切割支座进退机构(在以下描述中，所述切割支座进退机构标识为64)，用于驱动切割支座62及其上的第一切割单元63和第二切割单元65沿进退方向 (即第一方向，亦即如图11或图13所示的M轴方向)移动。
在某些实施例中，切割支座进退机构64可包括进退导轨和进退驱动源，其中，所述进退导轨沿进退方向设于切割架61或与切割架61相关的安装结构上，所述进退驱动源可包括进退丝杆和驱动电机，所述进退丝杆沿进退方向(即第一方向，亦即如图11或图13所示的M 轴方向)设置且与切割支座62关联，所述驱动电机与所述进退丝杆关联，利用所述驱动电机驱动所述进退丝杆正反转来驱动切割支座62沿进退方向(即如图11或图13所示的M轴方向)前后移动。例如，所述驱动电机驱动所述进退丝杆正转，驱动切割支座62沿M轴朝向硅棒转换装置4的中心移动，即驱动切割支座62上的第一切割单元63和第二切割单元65分别朝向对应的第一切割区位和第二切割区位移动；所述驱动电机驱动所述进退丝杆反转，驱动切割支座62沿M轴背离硅棒转换装置4移动，即驱动切割支座62上的第一切割单元63 和第二切割单元65分别背离对应的第一切割区位和第二切割区位移动。在某些实施例中，切割支座进退机构64还可包括进退滑块，所述进退滑块设于切割支座62上且与所述进退导轨对应配合。
上述切割支座进退机构64包括进退丝杆和驱动电机，但并不以此为限，只要能实现驱动切割支座62沿预定的进退方向前后移动，则切割支座进退机构64仍可作其他变化，例如，在某些实施例中，所述切割支座进退机构64也可采用进退齿条、驱动齿轮和驱动电机的组合，所述进退齿条沿进退方向设置，所述驱动齿轮与所述进退齿条啮合，所述驱动电机用于驱动所述驱动齿轮作转动。例如，在一示例中，所述进退齿条沿进退方向设置于所述切割架或与所述切割架相关的安装结构上，所述驱动齿轮和所述驱动电机则设置于所述切割支座上，或者，在另一示例中，所述进退齿条沿进退方向设置于所述切割支座上，所述驱动齿轮和所述驱动电机则设置于所述切割架或与所述切割架相关的安装结构上。利用所述驱动电机驱动所述驱动齿轮正反转来驱动所述切割支座沿进退方向前后移动。例如，所述驱动电机驱动所述驱动齿轮正转，正转的驱动齿轮与所述进退齿条配合，驱动所述切割支座沿进退方向朝向所述硅棒转换装置的中心移动，即驱动所述切割支座上的第一切割单元和第二切割单元分别朝向对应的第一切割区位和第二切割区位移动；所述驱动电机驱动所述驱动齿轮反转，反转的驱动齿轮与所述进退齿条配合，驱动所述切割支座沿进退方向背离所述硅棒转换装置移动，即驱动所述切割支座上的第一切割单元和第二切割单元分别背离对应的第一切割区位和第二切割区位移动。
当然，所述切割支座进退机构仍可有其他的变化，在此不再赘述。
所述第二方向调距单元66可包括切割单元平移机构(在以下描述中，所述切割单元平移机构标识为66)，用于驱动第一切割单元63和第二切割单元65沿平移方向(即第二方向，亦即如图11或图13所示的N轴方向)移动。
在某些实施方式中，第一切割单元63配置有一切割单元平移机构66，利用切割单元平移机构66驱动第一切割单元63沿平移方向移动，第二切割单元65配置有一切割单元平移机构66，利用切割单元平移机构66驱动第二切割单元65沿平移方向移动。
在某些实施例中，切割单元平移机构66可包括平移导轨和平移驱动源。在某些实施例中，切割单元平移机构66可包括平移导轨、与所述平移导轨对应的平移滑块、以及平移驱动源。
以第一切割单元63为例，切割单元平移机构66中的平移导轨沿平移方向(即第二方向，亦即如图11或图13所示的N轴方向)设于切割支座62上且所述平移导轨的长度覆盖第一切割单元63在平移方向上的平移范围，切割单元平移机构66中的平移驱动源可包括平移丝杆和驱动电机，所述平移丝杆与第一线架631关联，所述驱动电机与所述平移丝杆关联，利用所述驱动电机驱动所述平移丝杆正反转来驱动第一切割单元63沿平移方向(即如图11或图13所示的N轴方向)左右移动。例如，所述驱动电机驱动所述平移丝杆正转，驱动第一切割单元63沿N轴方向朝向切割支座62的中间区域移动；所述驱动电机驱动所述平移丝杆反转，驱动第一切割单元63沿N轴方向背离切割支座62的中间区域移动。当切割单元平移机构66还包括平移滑块时，所述平移滑块设于第一切割单元63的第一线架631上。
以第二切割单元65为例，切割单元平移机构66中的平移导轨沿平移方向(即第二方向，亦即如图11或图13所示的N轴方向)设于切割支座62上且所述平移导轨的长度覆盖第二切割单元65在平移方向上的平移范围，切割单元平移机构66中的平移驱动源可包括平移丝杆和驱动电机，所述平移丝杆与第二线架651关联，所述驱动电机与所述平移丝杆关联，利用所述驱动电机驱动所述平移丝杆正反转来驱动第二切割单元65沿平移方向(即如图11或图13所示的N轴方向)左右移动。例如，所述驱动电机驱动所述平移丝杆正转，驱动第二切割单元65沿N轴方向朝向切割支座62的中间区域移动；所述驱动电机驱动所述平移丝杆反转，驱动第二切割单元65沿N轴方向背离切割支座62的中间区域移动。当切割单元平移机构66还包括平移滑块时，所述平移滑块设于第二切割单元65的第二线架651上。
在某些实施方式中，第一切割单元63和第二切割单元65共同配置一切割单元平移机构 66，利用切割单元平移机构66驱动第一切割单元63和第二切割单元65沿平移方向作相向移动或相背移动。
在某些实施例中，所述切割单元平移机构66可包括平移导轨和平移驱动源。在某些实施例中，切割单元平移机构66可包括平移导轨、与所述平移导轨对应的平移滑块、以及平移驱动源。
其中，切割单元平移机构66中的平移导轨沿平移方向(即第二方向，亦即如图11或图13所示的N轴方向)设于切割支座62上且所述平移导轨的长度覆盖第一切割单元63和第二切割单元65在平移方向上的平移范围，切割单元平移机构66中的所述平移驱动源可包括双向平移丝杆和驱动电机。所述双向平移丝杆可称为左右旋丝杆，又称正反牙丝杆，其一端为左旋螺牙，另一端则为右旋螺牙。在实际应用中，所述双向平移丝杆沿平移方式设置且在两端分别与第一线架631和第二线架651关联，所述驱动电机与所述双向平移丝杆关联，利用所述驱动电机驱动所述双向平移丝杆正反转来驱动第一切割单元63和第二切割单元65沿平移方向作相向移动或相背移动。例如，所述驱动电机驱动所述双向平移丝杆正转，驱动第一切割单元63和第二切割单元65沿平移方向(即如图11或图13所示的N轴方向)作相向移动以相互靠近(即，第一切割单元63和第二切割单元63均朝向切割支座62的中间区域移动)；所述驱动电机驱动所述双向平移丝杆反转，驱动第一切割单元63和第二切割单元65沿平移方向(即如图11或图13所示的N轴方向)作相背移动以相互远离(即，第一切割单元63和第二切割单元63均背向切割支座62的中间区域移动)。当切割单元平移机构66还包括平移滑块时，所述平移滑块设于所述第一切割单元63的第一线架631和第二切割单元65的第二线架651上。
上述切割单元平移机构66包括平移丝杆和驱动电机，但并不以此为限，只要能实现驱动第一切割单元63和第二切割单元65沿预定的平移方向左右移动，则切割单元平移机构66仍可作其他变化，例如，在某些实施例中，切割单元平移机构66也可采用平移齿条、驱动齿轮和驱动电机的组合，所述平移齿条沿进退方向设置，所述驱动齿轮与所述平移齿条啮合，所述驱动电机用于驱动所述驱动齿轮作转动。例如，以其中的第一切割单元为例，在一示例中，所述平移齿条沿进退方向设置于所述切割支座上，所述驱动齿轮和所述驱动电机则设置于所述第一切割单元的第一线架上，或者，在另一示例中，所述平移齿条沿进退方向设置于所述第一切割单元的第一线架上，所述驱动齿轮和所述驱动电机则设置于所述切割支座上。利用所述驱动电机驱动所述驱动齿轮正反转来驱动所述第一切割单元沿平移方向左右移动。例如，所述驱动电机驱动所述驱动齿轮正转，正转的驱动齿轮与所述平移齿条配合，驱动所述第一切割单元沿平移方向朝向所述切割支座的中间区域移动；所述驱动电机驱动所述驱动齿轮反转，反转的驱动齿轮与所述平移齿条配合，驱动所述第一切割单元沿平移方向背向所述切割支座的中间区域移动。
当然，所述切割单元平移机构仍可有其他的变化，在此不再赘述。
在本申请硅棒切磨一体机中，当所述待切割的硅棒置放于硅棒定位机构上其位置固定，通过调距单元调整相应切割单元的位置，即可调整所述切割单元中至少一切割线锯的切割位置，可用以实现对硅棒的切割量控制，从而可根据生产工艺要求对不同尺寸的待切割的硅棒进行切割和/或切割出不同尺寸的已切割的硅棒。
关于上述调距单元，所述调距单元仍可根据所述切割装置的结构差异而有其他的变化。在此，对所述调距单元在其他实施例中的不同变化进行简单说明。
在某些实施例中，在所述硅棒切磨一体机中，所述硅棒加工平台包括一切割区位，因此，所述硅棒切磨一体机包括一切割装置，所述切割装置包括一切割单元。与之对应地，所述切割装置可包括切割架、切割支座、以及切割单元，所述切割架设于所述机座的切割区位，所述切割支座活动升降于所述切割架，所述切割单元设于所述切割支座上。所述切割单元可包括线架、切割轮、过渡轮、以及切割线，所述切割线绕于切割轮和过渡轮后形成两条正交的切割线锯。
所述切割装置还包括与所述切割单元对应的调距单元，所述调距单元可包括第一方向调距单元和第二方向调距单元，所述第一方向调距单元用于调整所述切割单元在第一方向上的位置，所述第二方向调距单元用于调整所述切割单元在第二方向上的位置。在某些实现方式中，所述第一方向调距单元可例如为切割支座进退机构，包括进退导轨和进退驱动源，其中，所述进退导轨沿第一方向设于所述机座或所述切割架上，所述进退驱动源，用于驱动所述切割支座及其上的切割单元沿第一方向移动。所述进退驱动源更可包括进退丝杆和驱动电机，所述进退丝杆沿第一方向设置且与所述第一切割架或所述第一切割支座关联，所述驱动电机与所述进退丝杆关联。
在某些实施例中，在所述硅棒切磨一体机中，所述硅棒加工平台包括第一切割区位和第二切割区位，所述硅棒切磨一体机包括第一切割装置和第二切割装置。
所述第一切割装置包括第一切割架、第一切割支座、第一切割单元和第一调距单元，其中，所述第一切割架设于所述机座的第一切割区位，所述第一切割支座活动升降于所述第一切割架，所述第一切割单元设于所述第一切割支座上，所述切割单元可包括第一线架、第一切割轮、第一过渡轮、以及第一切割线，所述第一切割线绕于第一切割轮和第一过渡轮后形成两条正交的第一切割线锯。所述第一调距单元包括第一方向调距单元和第二方向调距单元，所述第一调距单元中的第一方向调距单元用于调整所述第一切割单元在第一方向上的位置，所述第一调距单元中的第二方向调距单元用于调整所述第一切割单元在第二方向上的位置。
所述第二切割装置包括第二切割架、第二切割支座、第二切割单元和第二调距单元，其中，所述第二切割架设于所述机座的第二切割区位，所述第二切割支座活动升降于所述第二切割架，所述第二切割单元设于所述第二切割支座上，所述切割单元可包括第二线架、第二切割轮、第二过渡轮、以及第二切割线，所述第二切割线绕于第二切割轮和第二过渡轮后形成两条正交的第二切割线锯。所述第二调距单元包括第一方向调距单元和第二方向调距单元，所述第二调距单元中的第一方向调距单元用于调整所述第二切割单元在第一方向上的位置，所述第二调距单元中的第二方向调距单元用于调整所述第二切割单元在第二方向上的位置。
其中，所述第一调距单元中的第一方向调距单元包括第一切割支座进退机构，用于驱动所述第一切割支座及其上的第一切割单元沿第一方向移动；所述第一调距单元中的第二方向调距单元包括第一切割单元平移机构，用于驱动所述第一切割单元沿第二方向移动。所述第一切割支座进退机构包括：第一进退导轨和第一进退驱动源，所述第一进退导轨沿第一方向设于所述机座或所述第一切割架上，所述第一进退驱动源用于驱动所述第一切割支座及其上的第一切割单元沿第一方向移动；所述第一进退驱动源包括：第一进退丝杆和第一驱动电机，所述第一进退丝杆沿第一方向设置且与所述第一切割架或所述第一切割支座关联，所述第一驱动电机，与所述第一进退丝杆关联。第一切割单元平移机构包括：第一平移导轨和第一平移驱动源，所述第一平移导轨沿第二方向设于第一切割支座上且所述第一平移导轨的长度覆盖对应的所述第一切割单元在第二方向上的平移范围，所述第一平移驱动源用于驱动所述第一切割单元沿第二方向移动。所述第一平移驱动源包括：第一平移丝杆和第一驱动电机，所述第一平移丝杆沿第二方向设置且与所述第一切割单元关联，所述第一驱动电机与所述第一进退丝杆关联。
所述第二调距单元中的第一方向调距单元包括第二切割支座进退机构，用于驱动所述第二切割支座及其上的第二切割单元沿第一方向移动；所述第二调距单元中的第二方向调距单元包括第二切割单元平移机构，用于驱动所述第二切割单元沿第二方向移动。所述第二切割支座进退机构包括：第二进退导轨和第二进退驱动源，所述第二进退导轨沿第一方向设于所述机座或所述第二切割架上，所述第二进退驱动源用于驱动所述第二切割支座及其上的第二切割单元沿第一方向移动；所述第二进退驱动源包括：第二进退丝杆和第二驱动电机，所述第二进退丝杆沿第一方向设置且与所述第二切割架或所述第二切割支座关联，所述第二驱动电机，与所述第二进退丝杆关联。第二切割单元平移机构包括：第二平移导轨和第二平移驱动源，所述第二平移导轨沿第二方向设于第二切割支座上且所述第二平移导轨的长度覆盖对应的所述第二切割单元在第二方向上的平移范围，所述第二平移驱动源用于驱动所述第二切割单元沿第二方向移动。所述第二平移驱动源包括：第二平移丝杆和第二驱动电机，所述第二平移丝杆沿第二方向设置且与所述第二切割单元关联，所述第二驱动电机与所述第二进退丝杆关联。
需说明是，在所述硅棒切磨一体机中，针对不同的切割装置，其调距单元中所指的“第一方向”和“第二方向”并非是确定的，即，所述第一调距单元中的“第一方向”与所述第二调距单元中的“第一方向”并非一定指的是同一方向，同理，所述第一调距单元中的“第二方向”与所述第二调距单元中的“第二方向”并非一定指的是同一方向。在某些示例中，所述第一调距单元中的“第一方向”与所述第二调距单元中的“第一方向”、以及所述第一调距单元中的“第二方向”与所述第二调距单元中的“第二方向”指的是同一方向，例如，所述第一调距单元中的“第一方向”与所述第二调距单元中的“第一方向”指的是M轴方向，所述第一调距单元中的“第二方向”与所述第二调距单元中的“第二方向”指的是N轴方向。某些示例中，所述第一调距单元中的“第一方向”与所述第二调距单元中的“第一方向”、以及所述第一调距单元中的“第二方向”与所述第二调距单元中的“第二方向”指的不是同一方向，例如，所述第一调距单元中的“第一方向”指的是X轴方向，所述第二调距单元中的“第一方向”指的是Y轴方向，所述第一调距单元中的“第二方向”指的是Y轴方向，所述第二调距单元中的“第二方向”指的是X轴方向(因第一切割区位和第二切割区位呈间隔90°设置)。
根据前述可知，硅棒经开方切割后会形成边皮，为了不妨碍切割装置及其他装置，需要及时将产生的边皮予以卸料，针对边皮的卸料，一般的边皮卸料方式常规地还是由操作人员手工操作将边皮脱离于已切割的硅棒并将其搬离出硅棒多工位加工设备，此常规方式不仅效率低下，且在搬运过程中会使得边皮与已切割的硅棒发生碰撞而增加已切割的硅棒损伤的风险。有鉴于此，本申请硅棒多工位加工设备还包括边皮卸料装置，所述边皮卸料装置用于将切割装置对硅棒进行开方切割后产生的边皮予以卸料。其中，所述已切割的硅棒指的是已有至少一个侧面被切割以形成边皮的硅棒，即，包括：有一个侧面被切割以形成一个边皮的硅棒、有两个侧面被切割以形成两个边皮的硅棒、有三个侧面被切割以形成三个边皮的硅棒，有四个侧面被切割以形成四个边皮的硅棒(此时，四个侧面被切割的硅棒也可称为已开方的硅棒)。
在某些实施方式中，所述硅棒加工平台包括一切割区位，所述硅棒开方机包括一切割装置，所述切割装置包括一切割单元，所述切割单元用于对相应的切割区位处的硅棒进行开方切割作业，其中，所述切割单元可包括四条切割线锯或两条切割线锯。相应地，所述硅棒开方机还包括一边皮卸料装置，所述边皮卸料装置用于将所述切割装置中切割单元对所述硅棒进行开方切割作业产生的边皮予以卸料。
在某些实施方式中，所述硅棒加工平台包括第一切割区位和第二切割区位，所述硅棒开方机包括一切割装置且所述切割装置包括分别对应第一切割区和第二切割区的第一切割单元和第二切割单元，或者，所述硅棒开方机包括第一切割装置和第二切割装置且所述第一切割装置包括对应第一切割区的第一切割单元以及所述第二切割装置包括对应第二切割区的第二切割单元，利用切割单元对相应的切割区位处的硅棒进行开方切割作业，其中，所述切割单元可包括两条切割线锯。所述硅棒开方机还包括与第一切割单元对应的第一边皮卸料装置和与第二切割单元对应的第二边皮卸料装置，所述第一边皮卸料装置用于将所述第一切割单元对所述硅棒进行开方切割作业产生的边皮予以卸料，所述第二边皮卸料装置用于将所述第二切割单元对所述硅棒进行开方切割作业产生的边皮予以卸料。
在一种示例中，所述第一切割单元或第二切割单元中的两条切割线锯相互平行，这两条相互平行的切割线锯配合形成呈“＝”或“||”型的切割线网，所述两条平行切割线锯用于对所述切割区位处待切割的硅棒进行切割以形成两个平行的侧切面。相应地，所述第一边皮卸料装置用于将所述第一切割单元对所述硅棒进行第一平行切割后产生的两个相对的边皮予以卸料，所述第二边皮卸料装置用于将所述第二切割单元对所述硅棒进行第二平行切割后产生的两个相对的边皮予以卸料。
在一种示例中，所述第一切割单元或第二切割单元中的两条切割线锯相互交叉，假设所述两条线割线锯的相交角度为90°，即所述两条线割线锯相互正交，这两条相互正交的切割线锯配合形成呈“+”字型或“Γ”字型的切割线网，所述两条相互正交的切割线锯用于对所述切割区位处待切割的硅棒进行切割以形成两个正交的侧切面。相应地，所述第一边皮卸料装置用于将所述第一切割单元对所述硅棒进行第一折面切割后产生的两个相邻的边皮予以卸料，所述第二边皮卸料装置用于将所述第二切割单元对所述硅棒进行第二折面切割后产生的两个相邻的边皮予以卸料。
以图1、图2及图9所示的硅棒切磨一体机为例，所述硅棒切磨一体机还包括与第一切割单元23对应的第一边皮卸料装置、以及第二切割单元25对应的第二边皮卸料装置。以图 10至图13所示的硅棒切磨一体机为例，所述硅棒切磨一体机还包括与第一切割单元63对应的第一边皮卸料装置、以及第二切割单元25对应的第二边皮卸料装置。
由于第一边皮卸料装置和第二边皮卸料装置结构相同，故在此，仅以其中的第一边皮卸料装置为例进行说明。
在某些实施例中，所述旋转承载台中与硅棒接触的台面的尺寸等于或大于待切割的硅棒经开方切割后形成的硅棒(即，已开方的硅棒)的截面，因此，所述旋转承载台的台面上可设置有供切割单元中切割线锯进入的切割槽，具体地，所述台面上设置有供切割线锯进入的切割槽。以切割单元中包括两条平行的切割线锯为例，所述台面上设置有供切割线锯进入的两条平行的切割槽。以切割单元中包括两条相互正交的切割线锯为例，所述台面上设置有供切割线锯进入的两条相互正交的切割槽。这样，所述切割单元跟随切割支座下降时，所述切割单元中所形成的切割线锯对位于切割区的旋转承载台所承载的待切割的硅棒进行开方切割作业，所述切割线锯到达待切割的硅棒的底部时，就可以无阻碍的继续下降直至贯穿待切割的硅棒，实现对待切割的硅棒的完全切割。
在某些实施例中，旋转承载台中与硅棒接触的台面的尺寸要小于待切割的硅棒经开方切割后形成的硅棒(即，已开方的硅棒)的截面。这样，所述切割单元跟随切割支座下降时，切割单元中所形成的切割线锯对位于切割区的旋转承载台所承载的待切割的硅棒进行开方切割作业，所述切割线锯到达待切割的硅棒的底部时，就可以无阻碍的继续下降直至贯穿待切割的硅棒，实现对待切割的硅棒的完全切割。
如上所述，所述旋转承载台中与硅棒接触的台面的尺寸小于待切割的硅棒经开方切割后形成的硅棒(即，已开方的硅棒)的截面，可确保线切割单元中的切割线锯无阻碍地对位于切割区的旋转承载台所承载的待切割的硅棒进行开方切割。不过，由于待切割的硅棒要产生的边皮的下方位置无相应的支撑，这样的设计也带来了某些问题：所述切割单元中的切割线锯在最后穿出待切割的硅棒时因边皮下会出现崩边的状况；待位于切割区的旋转承载台上的待切割的硅棒完成开方切割作业后，被切割后产生的边皮可能因没有相应的支撑而存在发生掉落或倾覆等风险。因此，在某些实施例中，本申请所公开的边皮卸料装置包括边皮顶托机构，用于顶托待切割的硅棒进行开方切割后所产生的边皮。
所述边皮顶托机构设于旋转承载台的周边，切割装置对切割区的旋转承载台所承载的待切割的硅棒进行一次切割后，被切割的侧面经切割后会形成边皮。因此，在实际应用中，在旋转承载台的周边与切割线锯对应的切割侧设有对应的边皮顶托机构，以顶托对应的边皮。通过所述边皮顶托机构，可顶托住经切割装置对待切割的硅棒进行开方切割作业后产生的边皮，避免边皮与已切割的硅棒发生相对位移，防止切割装置中的切割线锯在穿出待切割的硅棒时出现崩边的状况，且可避免边皮发生掉落和倾覆等，以及已切割的硅棒因受到边皮触碰而损伤等现象。
请参阅图14至图16，其中，图14显示为本申请硅棒切磨一体机中硅棒卸料装置中边皮顶托机构在一实施例中的应用示意图，图15显示为图14的俯视图，图16显示为本申请硅棒切磨一体机中的硅棒卸料装置中边皮顶托机构在一实施例中的结构示意图。
结合图14至图16，本实施例中的边皮顶托机构包括顶托组件和顶托驱动单元，其中，所述顶托组件用于顶托所述边皮的底部，所述顶托驱动单元用于驱动所述顶托组件调整顶托位置。
在本实施例中，所述切割单元包括两条切割线锯，两条切割线锯相互交叉，假设所述两条线割线锯的相交角度为90°，即所述两条线割线锯相互正交，所述两条相互正交的切割线锯用于对所述切割区位处待切割的硅棒进行切割以形成两个正交的侧切面。与之对应地，在旋转承载台的周边与切割线锯对应的每一个切割侧设有对应的两个边皮顶托机构，由这两个边皮顶托机构来顶托切割后产生的一个边皮。在如图14所示的实施例中，用于顶托一个边皮 101的两个边皮顶托机构71可设置于一安装结构上，每一个边皮顶托机构71可包括顶托组件711和顶托驱动单元712。
顶托组件711用于顶托边皮101的底部。如图16所示，顶托组件711更包括：顶杆座713和设于顶杆座713内、可升降的至少一顶杆715。
顶杆座713为固定设置，例如，顶杆座713可固定设置于一安装结构上，所述安装结构可例如为安装板或安装块等。顶杆座713具有中空的容纳空间并开设有一顶杆孔。
顶杆715通过所述顶杆孔可升降地设于顶杆座713的容纳空间内，顶杆715具有相对的一受力底端7151和一顶托端7153，其中，顶杆715的顶托端7153可穿过所述顶杆孔并能相对顶杆座713作升降移动。在实际应用中，顶杆715的受力底端7151受力后驱动顶杆715的顶托端7153相对顶杆座713作升降移动。
在某些实施例中，为实现顶杆715可相对顶杆座713作升降移动，顶托组件711还包括：套设于顶杆715上并位于顶杆715和顶杆座713之间的弹性件717。利用所述弹性件717，可实现顶杆715相对顶杆座713作升降移动，即，顶杆715的顶托端7153可穿过所述顶杆孔作伸缩移动。在某些实施方式中，弹性件717可例如为压缩弹簧，压缩弹簧717被限定于顶杆座713和顶杆715的卡制部7155之间的容纳空间内。通过压缩弹簧717，实现顶杆715可相对顶杆座713作升降移动。即，当压缩弹簧717受力后被压缩(所述压缩弹簧受到的作用力要大于压缩弹簧的弹力)时，顶杆715的顶托端7153即被驱动作上升移动，当压缩弹簧717 不受力或受力较小(所述压缩弹簧受到的作用力要小于压缩弹簧的弹力)时，顶杆715的顶托端7153即被驱动作下降移动。
在某些实施例中，顶杆715的顶托端7153还可设置缓冲结构，例如，所述缓冲结构可例如为缓冲垫。所述缓冲垫例如采用具有弹性的橡胶材料制成，或者硅胶或由其他具有弹性形变、阻尼特性或缓冲特性的材料制成。
顶托驱动单元712用于驱动顶托组件711中的顶杆715调整顶托位置。如前所述，顶托组件711中的顶杆715具有受力底端7151，顶托驱动单元712即提供作用力至顶杆715的受力底端7151。
如图16所示，顶托驱动单元712更包括带有伸缩杆7122的驱动气缸或驱动液压缸7124。以驱动气缸为例，驱动气缸7124为固定设置，例如，驱动气缸7124可固定设置于一安装结构上，伸缩杆7122与顶杆715的受力底端7151关联。如此，可利用顶托驱动单元712驱动顶杆715，以使得顶杆715相对顶杆座713作升降移动，调整顶杆715的顶托位置。
在某些实施方式中，如图16所示，驱动气缸7124设于顶杆座713旁侧，驱动气缸7124 的伸缩杆7122的轴心线与顶杆715的轴心线呈一定的角度设置，即，伸缩杆7122和顶杆715 之间具有一作用夹角。在不同的实施例中，驱动气缸7124的伸缩杆7122的轴心线与顶杆715 的轴心线的夹角可以为60°至120°内的任意值，例如60°、61°、……、65°、……、69°、70°、 71°、……、75°、……、79°、80°、81°、……、85°、……、89°、90°、91°、……、95°、……、 99°、100°、101°、……、105°、……、119°、110°、111°、……、115°、……、119°、120°等，根据设备安装误差，所述夹角可能在上述60°至120°之间范围内呈现非正整数的角度。以所述夹角为90°为例，顶杆715可例如为竖立设置，伸缩杆7122则可例如为水平设置。
为实现驱动气缸7124通过伸缩杆7122驱动顶杆715相对顶杆座713作升降移动，顶杆 715的受力底端7151和伸缩杆7122的作用端(即，自由端)可采用楔形构造，即，顶杆715的受力底端7151设计为楔形结构或者顶杆715的受力底端7151增设有一楔块，对应地，伸缩杆7122的作用端(即，自由端)设计为楔形结构或者伸缩杆7122的作用端(即，自由端) 增设有一楔块，顶杆715的受力底端7151的楔形结构或者楔块的楔形面与伸缩杆7122的作用端(即，自由端)的楔形结构或楔块的楔形面对应配合。仍以顶杆715为竖立设置且伸缩杆7122为水平设置为例，顶杆715的受力底端7151的楔形结构或者楔块的楔形面与水平面的夹角与伸缩杆7122的作用端(即，自由端)的楔形结构或楔块的楔形面与水平面的夹角之和可例如为90°，因此，顶杆715的受力底端7151的楔形结构或者楔块的楔形面与水平面的夹角、伸缩杆7122的作用端(即，自由端)的楔形结构或楔块的楔形面与水平面的夹角可有不同的组合方式。当然，如前所述，当驱动气缸7124的伸缩杆7122的轴心线与顶杆715的轴心线的夹角为其他角度选择时，则顶杆715的受力底端7151的楔形结构或者楔块的楔形面与水平面的夹角、伸缩杆7122的作用端(即，自由端)的楔形结构或楔块的楔形面与水平面的夹角仍可有其他的不同的组合方式，在此不再赘述。
此外，前述中驱动气缸7124的伸缩杆7122的轴心线与顶杆715的轴心线的夹角可以为 60°至120°内的任意值亦仅为示例性说明，并非用以限制本申请中驱动气缸7124的伸缩杆 7122和顶杆715的设置方式的限制，例如，在某些实施例中，在设备空间可行的情形下，驱动气缸7124及其伸缩杆7122位于顶杆座713的正下方且也为竖立设置，即，驱动气缸7124 的伸缩杆7122的轴心线与顶杆715的轴心线对齐，即，两者的夹角为180°或180°附近。
如此，当应用所述边皮顶托机构时，由所述顶托驱动单元提供作用力至所述顶托组件中的顶杆以使其作升降移动并在移动后接触并顶托所述旋转承载台所承载的待切割的硅棒的底部。
当然，所述边皮顶托机构仍可作其他的变化。例如，在某些变化实施例中，所述边皮顶托机构包括承托件，所述承托件包括连接于旋转承载台其中一侧面的底座和由底座向上延伸的顶托部。在本实施例中，所述底座设置为与旋转承载台的侧面相适配的平面板结构，但并不以此为限，所述底座也可设为曲面板结构或其他异型结构，所述顶托部设置为位于所述底座两侧的两个顶柱，所述顶柱延伸的高度与旋转承载台的承载面的高度一致，实际中，所述顶托部也可采用为由所述底座向上延伸的顶板或顶杆。当切割装置对旋转承载台上的待切割的硅棒进行开方切割时，承托件即可托住对应的边皮，从而有效防止切割装置中的切割线锯在穿出待切割的硅棒时出现崩边的状况，且可避免边皮发生掉落和倾覆。
在某些变化实施例中，所述边皮顶托机构包括活动承托件和锁定控制件。所述活动承托件包括连接于旋转承载台其中一侧面的活动底座、由所述活动底座向上延伸的顶托部、以及提供所述顶托部上下运动的动力产生结构。在某些实施方式中，所述活动底座可例如为与旋转承载台的侧面相适配的平面板结构，但并不以此为限，所述活动底座也可例如为曲面板结构或其他异型结构。所述顶托部为由所述活动底座向上延伸的至少两个顶杆，但并不以此为限，所述顶托部也可例如为由所述活动底座向上延伸的顶板或顶柱。所述动力产生结构包括设于所述活动底座处的两个支脚以及分别套设于两个支脚的两个弹簧，但并不以此为限，所述动力产生结构也可采用例如扭簧、弹片等结构。利用所述弹簧的弹力，可使得所述支脚及相连的所述顶杆能相对于旋转承载台作上下运动。在本实施例中所述锁定控制件用于在活动承托件抵靠于待切割的硅棒的底部时将活动承托件控制在锁定状态，在某些实施方式中，锁定控制件则可例如为电磁锁。在初始状态下，所述顶杆在所述支脚和所述弹簧的作用下凸露于旋转承载台的承载面，当将待切割的硅棒进行置放时，所述顶杆在受到待切割的硅棒的压制后克服所述弹簧的弹力而向下运动直至于待切割的硅棒完全置放于旋转承载台的承载面上，此时，作为锁定控制件的电磁锁通电并通过电生磁原理产生的强磁力紧紧地吸附住活动承托件中的活动底座，从而将所述顶杆控制在锁定状态。当切割装置对硅棒转换装置中对应于切割区的旋转承载台所承载的待切割的硅棒进行开方切割时，处于锁定状态下的活动承托件即可顶托住对应的边皮，能有效防止线切割单元中的切割线网在穿出待切割的硅棒时出现崩边的状况，且可避免边皮发生掉落和倾覆等。
本申请所公开的边皮卸料装置还包括边皮提升单元，用于提升所述边皮以使得所述边皮顶端凸出所述已切割的硅棒。
当切割单元中的切割线锯切割硅棒后，所产生的边皮依靠旋转承载台或者依靠所述边皮顶托机构的顶托作用继续停留在旋转承载台上并紧靠已切割的硅棒，因此需要令切割后产生的边皮与已切割的硅棒发生相对位移，通过位移交错形成的凸出部分夹持边皮，后续进行边皮转运，所述边皮卸料装置中的边皮提升单元即用于提升所述边皮以使得所述边皮顶端凸出所述已切割的硅棒。
所述切割装置中的切割单元对切割区的旋转承载台所承载的待切割的硅棒进行开方切割后，被切割的侧面经切割后会形成边皮。因此，在实际应用中，在与切割线锯对应的切割侧设有对应的边皮提升单元，以提升对应的边皮。通过所述边皮提升单元，可提升所述边皮以使得所述边皮顶端凸出所述已切割的硅棒，从而可将凸出的所述边皮予以卸料。
在以下描述中，仍以图1、图2及图9所示的硅棒切磨一体机和图10至图12所示的硅棒切磨一体机为例来说明边皮提升单元。
请参阅图17，显示为本申请硅棒切磨一体机中的硅棒卸料装置中边皮提升单元在一实施例中的结构示意图。
在本实施例中，所述切割单元包括两条切割线锯，两条切割线锯相互交叉，假设所述两条线割线锯的相交角度为90°，即所述两条线割线锯相互正交，所述两条相互正交的切割线锯用于对所述切割区位处待切割的硅棒进行切割以形成两个正交的侧切面。与之对应地，在与切割线锯对应的每一个切割侧设有对应的一个边皮提升单元，由该边皮提升单元来提升切割后产生的一个边皮。在如图17所示的实施例中，用于提升边皮的边皮提升单元72可设置于对应切割单元的线架(例如，图9中第一切割单元23的第一线架231、图13中第一切割单元63的第一线架631、图9中第二切割单元25的第二线架251、图13中第二切割单元65的第二线架651，在图17中，以第一切割单元23、63的第一线架231、631为例进行说明)。
如图17所示，边皮提升单元72固定设置于切割单元的线架上，因此，边皮提升单元72 可跟随所述切割单元作升降移动。具体地，参见图18，边皮提升单元72包括顶升件721和伸缩部件723，顶升件721被伸缩部件723驱动可做伸缩运动，顶升件721受控作伸展运动后托住边皮101的底部以顶升边皮101。
在某些实施例中，顶升件721用于承托住边皮101的底部以顶升边皮101。在某些实现方式中，顶升件721可采用顶升板、顶升块或顶升杆等结构。
在某些实施例中，伸缩部件723可例如为带有伸缩杆的驱动气缸或驱动液压缸723。以驱动气缸为例，驱动气缸723为固定设置，例如，驱动气缸723可通过一座子722而固定设置于第一线架631上，其中，座子722上开设有安装孔，驱动气缸723的伸缩杆可与顶升件 721连接，驱动气缸723可驱动所述伸缩杆以带动顶升件721作伸缩运动。这里，顶升件721 作伸缩运动包括顶升件721的收缩运动和顶升件721的伸展运动，其中，顶升件721的收缩运动具体指的是驱动气缸723驱动所述伸缩杆收缩以带动顶升件721远离旋转承载台及承载的边皮101，顶升件721的伸展运动具体指的是驱动气缸723驱动所述伸缩杆伸展以带动顶升件721靠近旋转承载台及承载的边皮101。当然，前述伸缩部件723也可采用其他实现方式，例如，伸缩部件723也可例如为带有丝杠的伺服电机，所述丝杠与所述顶升件连接，由所述伺服电机的驱动所述丝杠转动以带动相连的顶升件721作伸缩运动，例如，驱动所述丝杠正向转动带动顶升件721作收缩运动及驱动所述丝杠逆向转动带动顶升件721作伸展运动，或者，驱动所述丝杠正向转动带动顶升件721作伸展运动及驱动所述丝杠逆向转动带动顶升件721作收缩运动。
于实际应用中，以图10至图13中的实施例为例，假设第一切割单元63要对第一切割区的硅棒进行开方切割作业，在初始状态下，伸缩部件723的伸缩杆带动顶升件721处于收缩状态，第一切割单元63被驱动随着切割支座62下降以使得第一切割单元63中第一切割线锯和第二切割线锯所形成的切割线网对位于第一切割区的待切割的硅棒进行开方切割，直至各个切割线锯贯穿待切割的硅棒，完成对待切割的硅棒的一次完全切割并形成边皮，此时，边皮提升单元72已跟随切割支座62和第一线架631下降至底部且边皮提升单元72在垂直高度上是位于硅棒底部之下，伸缩部件723驱动所述伸缩杆伸展以带动顶升件721靠近边皮101 直至顶升件721探入到边皮的下方，后续，第一切割单元被驱动跟随切割支座62和第一线架 631上升，边皮提升单元72跟随第一线架631上升，顶升边皮101相对已进行一次切割的硅棒100发生上升位移，使得边皮101的顶端凸出于硅棒100，当边皮10的顶端相较于硅棒100 凸出部分满足设定条件时，则可控制切割支座62和第一线架631停止上升，如此，边皮101 的顶端即可作为进行抓取的着力部位，使得边皮101被抓取卸料，然后，所述驱动气缸驱动伸缩杆收缩以带动顶升件721回到初始状态的同时控制切割支座62和第一线架631带动第一切割单元63和边皮提升单元72继续上升至硅棒100上方以备执行下一次切割作业。
当然，上述边皮提升单元仍可作其他的变化。例如，在某些实施例中，所述边皮提升单元可包括吸附件和驱动所述吸附件作伸缩运动的伸缩部件，所述吸附件受控于所述伸缩部件而抵靠于边皮并吸附住边皮。所述吸附件更可包括抵靠板和吸附元件。所述抵靠板可例如为与所述边皮的弧形表面相适配的弧形板，当所述抵靠板抵靠于所述边皮时，能与所述边皮的弧形表面充分接触。所述吸附元件可例如为真空吸盘，多个真空吸盘可布设于所述抵靠板中要与所述边皮接触的接触面上。所述伸缩部件可例如为带有伸缩杆的气缸或是带有丝杠的伺服电机，以带有伸缩杆的气缸为例，所述伸缩杆可通过连接结构与所述顶升件中的抵靠板连接，所述气缸可驱动所述伸缩杆收缩以带动所述抵靠板远离所述边皮，所述气缸可驱动所述伸缩杆伸展以带动所述抵靠板靠近所述边皮并在所述抵靠板与所述边皮接触后由所述吸附元件吸附住所述边皮。后续，切割支座被驱动上升，所述边皮提升单元和切割单元跟随切割支座上升，所述边皮提升单元利用吸附力可带动边皮相对所述已进行一次切割作业的硅棒发生上升位移，使得所述边皮的顶端凸出于所述已进行一次切割作业的硅棒。
利用边皮提升单元，可将经切割开方后形成的边皮相对已切割的硅棒作上升位移，使得边皮的顶部凸出于已切割的硅棒。值得注意的是，由于边皮提升单元是设置于线架上，因此，当需要利用边皮提升单元提升边皮，是通过驱动线架及其上的切割单元作上升运动再带动边皮提升单元提升的，因此，所述切割单元中的切割线锯也将上升。那么，切割线锯在上升过程中，要沿着之前切割作业时的切割路径返回。一般地，在某些情形下，切割线本身具有一定的挠度，切割线锯在待切割的硅棒内下降进行切割时的状态与切割线锯完成切割作业并贯穿待切割硅棒之后的状态很可能是不同的，因此，当提升切割单元时，要求切割线网中的切割线锯沿着原切割路径返回并能确保不会干涉到已切割的硅棒是有较大困难的。
在实际应用中，切割线网中的切割线锯在上升运动并准备绕过已切割的硅棒时，很可能会受到已切割的硅棒的干涉，造成对已切割的硅棒产生损伤，例如，已切割的硅棒在切割线锯的干涉下出现崩边等。
为避免上述问题或其他类似问题，本申请中的边皮卸料装置还包括与边皮提升单元配合的拨线机构。所述拨线机构可用于拨动切割线网中的在切割线锯朝向外侧扩张以避免在切割线锯与已切割的硅棒发生干涉。
在某些实施例中，所述拨线机构可包括驱动件和拨线组件。关于所述拨线机构的具体实现方式可参考例如为CN109129947A等专利公开文献，在此不再赘述。
此外，利用上述边皮提升单元可实现提升边皮以使得边皮的顶端凸出于硅棒，不过，在某些情形下，因边皮提升单元位于边皮的底部下方，所述边皮的受力点基本集中在下方，当边皮长度较长且自重较大时，在利用边皮提升单元提升边皮的过程中，可能会产生边皮向旁侧倾倒的风险，另外，所述边皮的底部的平整度也是一个增加旁侧倾倒的风险因素。
在此，本申请所公开的边皮卸料装置还包括边皮稳定单元，用于稳定所述边皮。
在本实施例中，所述切割单元包括两条切割线锯，两条切割线锯相互交叉，假设所述两条线割线锯的相交角度为90°，即所述两条线割线锯相互正交，所述两条相互正交的切割线锯用于对所述切割区位处待切割的硅棒进行切割以形成两个正交的侧切面。与之对应地，在与切割线锯对应的每一个切割侧设有对应的一个边皮稳定单元，由该边皮稳定单元来稳定切割后产生的一个边皮。在如图12和图13所示的实施例中，用于稳定边皮的边皮稳定单元73可设置于对应切割单元的线架(例如，图13中第一切割单元63的第一线架631、图13中第二切割单元65的第二线架651)。
请参阅图19和图20，其中，图19显示为本申请硅棒切磨一体机中的硅棒卸料装置中稳定单元在一实施例中的结构示意图，图20显示为图19的俯视图。结合图19和图20，所述边皮卸料装置还包括边皮稳定单元73，边皮稳定单元73固定设置于切割单元的线架上，因此，边皮稳定单元73可跟随所述切割单元作升降移动。具体地，边皮稳定单元73包括支撑组件731和与支撑组件731连接的驱动部件732。
在某些实施例中，支撑组件731包括安装部件733和设于安装部件733上的边皮挡件735。在某些实现方式中，所述边皮挡件735可例如为边皮挡轮(在以下描述中，将边皮挡轮标识为735)，其中，边皮挡轮735是轴接于安装部件733。边皮挡轮735的数量可为一个或多个，例如，在某些实施例中，支撑组件731中包括两个边皮挡轮735，这两个边皮挡轮735间隔一定间距且分别轴接于安装部件733的相对两侧，即，边皮挡轮735可相对安装部件733作转动。在某些实施方式中，安装部件733可例如为柱状结构或框架结构，所述柱状结构或框架结构或可包括固定部7331和活动部7333，其中，固定部7331用于固定至切割单元的线架上，例如，固定部7331上开设有安装孔，活动部7333用于配置边皮挡轮735，活动部7333 活动连接于固定部7331，例如，活动部7333通过转轴活动连接于固定部7331。边皮挡轮735 的轮轴线与对应的切割线锯一致，如图9所示的第一切割单元23或如图13所示的第一切割单元63中的两条正交的切割线锯分别沿M轴和N轴设置，则对应M轴设置的切割线锯的支撑组件731中的边皮挡轮735的轮轴线亦为M轴设置，对应N轴设置的切割线锯的支撑组件 731中的边皮挡轮735的轮轴线亦为N轴设置。
在某些实施方式中，边皮挡轮735中与边皮101接触的接触部设有斜面或圆弧面，以能获得尽可能多的与所述边皮的接触面积。已知地，待切割的硅棒为截面呈圆形的圆柱形结构，待切割的硅棒被线切割装置执行开方切割之后所产生的边皮的外周缘为弧形，边皮挡轮735 的内侧相对于其外侧将更先接触到边皮，因此，边皮挡轮735的内侧设有斜面或圆弧面，所述圆弧面的弧度与所述边皮的外周缘匹配或相当。
在某些实施例中，驱动部件732可例如为带有伸缩杆的驱动气缸或驱动液压缸732。以驱动气缸为例，驱动气缸732为固定设置，例如，驱动气缸732可通过一座子7322而固定设置于切割单元的线架上，其中，座子7322上开设有安装孔，驱动气缸732的伸缩杆可与所述安装部件733的活动部7333连接，驱动气缸732可驱动所述伸缩杆以带动安装部件733的活动部7333及其上的边皮挡轮735活动于固定部7331并相对所述边皮作伸缩运动。这里，安装部件733的活动部7333及其上的边皮挡轮735相对所述边皮作伸缩运动包括活动部7333 及其上的边皮挡轮735的收缩运动和活动部7333及其上的边皮挡轮735的伸展运动，其中，活动部7333及其上的边皮挡轮735的收缩运动具体指的是驱动气缸732驱动所述伸缩杆收缩以带动活动部7333活动于固定部7331以使得边皮挡轮735远离边皮101，活动部7333及其上的边皮挡轮735的伸展运动具体指的是驱动气缸732驱动所述伸缩杆伸展以带动活动部 7333活动于固定部7331以使得边皮挡轮735靠近边皮101，直至边皮挡轮735的轮面接触边皮并最终抵靠住边皮，实现支撑。
当然，上述驱动部件采用带有伸缩杆的驱动气缸或驱动液压缸的实施例仍可作其他的变化，例如，在某些实施例中，所述驱动部件也可例如包括丝杆和驱动电机，其中，所述驱动电机为固定设置，例如，所述驱动电机可固定设置于切割单元的线架上，所述驱动电机的电机轴与丝杆关联，所述丝杆直接螺接或通过转接结构螺接所述安装部件的活动部。所述驱动电机驱动丝杆作正向旋转，正向旋转的丝杆会带动所述安装部件的活动部作收缩运动，使得所述活动部上的皮挡轮远离边皮，相应地，所述驱动电机驱动丝杆作反向旋转，反向旋转的丝杆会带动所述安装部件的活动部作伸展运动，使得所述活动部上的皮挡轮靠近边皮，直至所述边皮挡轮的轮面接触边皮并最终抵靠住边皮，实现支撑。
在本申请边皮卸料装置中，所述边皮稳定单元是与所述边皮提升单元配合使用的，即，在实际应用中，当利用切割单元对待切割的硅棒进行开方切割形成边皮之后，所述边皮提升单元中的伸缩部件驱动所述顶升件作伸展运动后托住边皮101的底部，所述边皮稳定单元中的驱动部件驱动所述支撑组件作伸展运动后支撑所述边皮的侧部，在提升边皮过程中，所述边皮提升单元承托住边皮的底部以提升边皮，此时，所述边皮稳定单元可通过支撑所述边皮的侧部以稳定所述边皮，从而确保边皮提升的稳定性，避免出现例如掉落、倾覆、或旁侧倾倒等意外。可见，在提升边皮过程中，所述边皮提升单元承托住边皮的底部而所述边皮稳定单元支撑所述边皮的侧部，因此，所述边皮稳定单元中边皮挡轮的设置位置要高于所述边皮提升单元中顶升件的设置位置。
另外，需说明的是，如前所述本申请边皮卸料装置包括有边皮顶托机构的实施例中，所述边皮稳定单元不仅可与边皮提升单元配合，在某些实施例中，所述边皮稳定单元亦可与边皮顶托机构配合。例如，在利用切割单元对待切割的硅棒进行开方切割作业时，所述边皮稳定单元中的驱动部件驱动所述支撑组件作伸展运动后支撑所述待切割的硅棒的侧部，在切割的过程中，所述边皮顶托机构顶托着待切割的硅棒的底部，所述边皮稳定单元可通过支撑所述边皮的侧部以稳定所述边皮。
本申请所公开的边皮卸料装置还包括边皮转运单元，用于将所述边皮自切割区转运出去并卸料。
在图1、图2及图9所示的实施例和图10至图13所示的实施例中，每一个边皮卸料装置可包括一边皮转运单元。以图1、图2及图9所示的实施例为例，所述第一边皮卸料装置包括与第一切割单元23对应的第一边皮转运单元74，用于将第一切割区内的边皮转运并卸料，所述第二边皮卸料装置包括与第二切割单元25对应的第二边皮转运单元75，用于将第二切割区内的边皮转运并卸料。
在某些实施例中，所述边皮转运单元可例如为夹持转运单元，利用所述夹持转运单元，可用于夹持住所述边皮的顶端并拉升所述边皮以脱离所述已切割的硅棒以及将所述边皮转运至边皮卸料区。
在某些实施例中，所述夹持转运单元包括：夹持机构，用于夹持或释放所述边皮的顶端；升降驱动机构，用于驱动所述夹持机构做升降移动以所述夹持机构将夹持的所述边皮脱离所述已切割的硅棒。
所述夹持机构可包括罩体和设置于所述罩体内部的夹持组件。其中，夹持组件，设于所述罩体内部；所述夹持组件与所述罩体主体之间形成供夹持所述边皮的夹持空间。
在某些实施例中，所述夹持组件可包括可伸缩的夹持件，所述可伸缩的夹持件设于所述罩体内部，所述夹持件与所述罩体之间形成供夹持所述边皮的夹持空间。所述罩体用于罩设于边皮，所述罩体的可罩入尺寸要略大于待切割的硅棒的截面圆。例如，所述第一切割单元包括两条正交的第一切割线锯，所述第二切割单元包括两条正交的第二切割线锯，经所述第一切割单元对硅棒进行切割后会形成两个呈90°角的边皮，经所述第二切割单元对硅棒进行切割后会形成两个呈90°角的边皮，因此，所述罩体包括截面呈半圆形的弧形板，所述夹持组件包括两个正交的夹持件。
所述夹持组件的结构并不以此为限，在其他实施例中，所述夹持组件包括弧形板和可伸缩的夹持件，所述夹持件与所述弧形板之间形成供夹持所述边皮的夹持空间。
所述升降驱动机构于驱动所述夹持机构做升降移动以所述夹持机构将夹持的所述边皮脱离所述已切割的硅棒，所述升降驱动机构可例如为带有升降杆的升降气缸，所述升降杆与夹持机构相连，利用升降气缸可控制所述升降杆伸缩以带动夹持机构作升降运动，但并不以此为限。例如所述升降驱动机构还可为通过电机驱动的丝杆组件，所述丝杆组件与夹持机构相连，利用电机驱动丝杆组件升降以带动夹持机构作升降运动。
所述边皮边皮转运单元还可包括沿至少一方向移动的平移机构。在某些实施例中，所述平移机构包括沿至少一方向设置的平移导轨和与夹持机构连接、用于驱动所述夹持机构在所述平移导轨上移动的驱动组件。所述驱动组件可为通过电机驱动的丝杆组件，或者带有伸缩杆的气缸或摆动液压缸，但并不以此为限。
此外，在某些实施例中，所述边皮卸料装置还可包括边皮输送结构，所述边皮输送结构设置在所述边皮卸料区，用于将经边皮转运单元运转过来的边皮进行输送。在某些实施方式中，所述边皮输送结构可例如为输送带。容易理解的是，所述边皮卸料区为硅棒加工设备中边皮卸载的区域，具体地，所述边皮卸料区为边皮转运单元将边皮运离切割区后其下方所对应的区域。在实际操作中，由边皮转运单元将边皮由切割区移送至边皮卸料区，边皮转运单元中的夹持组件松开以将边皮释放至作为边皮输送结构的输送带上，由所述输送带将边皮输送出去。
在某些实施例中，所述边皮卸料装置还可包括边皮筒，所述边皮筒设于边皮卸料区。其中所述边皮筒的桶口可设计较大或呈喇叭口，便于边皮无障碍地置入，且，所述边皮筒的桶臂的高度也较高，可确保置入的边皮不会发生倾覆等。如此，由所述边皮转运单元将边皮由切割区移动至所述边皮筒，而后可由操作人员将边皮从所述边皮筒内取出。
当然，对待切割的硅棒进行切割后产生的边皮予以卸料并不限于此。例如，在其他实施方式中，所述边皮卸料装置可同时包括边皮筒和边皮输送结构，其中，所述边皮输送结构可例如为输送带，所述边皮筒邻设于所述输送带的起始端(例如，所述边皮筒位于所述输送带的起始端的旁侧或直接位于所述输送带的起始端的上方等)。其中，所述边皮筒的桶口可设计较大或呈喇叭口，便于边皮无障碍地置入，且，所述边皮筒的桶臂的高度也较高，可确保置入的边皮不会发生倾覆等。于实际的应用中，所述边皮筒更可为可翻转设计，通过翻转所述边皮筒，使得所述边皮筒内的各个边皮顺畅地转移至所述输送带上。例如，所述边皮筒的底部设有翻转驱动机构，所述翻转驱动机构可包括翻转板、转轴及翻转驱动源(例如翻转电机或翻转气缸等)。如此，由所述边皮转运单元将边皮由切割区移送至所述边皮筒内后，所述边皮筒翻转带动筒内的边皮转移至所述输送带上，由所述输送带将边皮输送出去。
本申请公开的硅棒加工设备，可利用硅棒转换装置能将硅棒在各个加工装置之间有序且无缝地进行转移，利用切割装置对硅棒进行开方切割以形成截面呈类矩形的硅棒，利用边皮卸料装置将切割装置对硅棒进行开方切割后产生的边皮予以卸料，利用硅棒装卸装置中的第一承载件和第二承载件来分别承载不同形态的硅棒并通过驱动承载体作翻转以将当前所承载的硅棒在不同置放状态之间转换，从而能同时实现待加工的硅棒的装载作业和已加工的硅棒的卸载作业，从而完成硅棒的开方的一体化作业，提高生产效率及产品加工作业的品质。
如前所述，对于本申请所公开的硅棒加工设备为硅棒切磨一体机的实施例中，所述硅棒切磨一体机还包括研磨装置，用于对经由切割装置对硅棒进行开方切割作业之后的硅棒进行研磨作业。
请继续参阅图1和图2，所述硅棒切磨一体机机包括研磨装置3，研磨装置3设于所述硅棒加工平台的研磨区位，用于对硅棒加工平台的研磨区位上的已完成开方切割的硅棒进行研磨作业。在本实施例中，所述研磨作业包括磨面、滚圆/倒角。
研磨装置3具有容纳空间，用于接纳通过硅棒转换装置4从第二切割区位转换至研磨区位上的已完成开方切割的硅棒。研磨装置3主要包括研磨架31和至少一对研磨磨具33，至少一对研磨磨具33对向设置于研磨架31上，用于对位于研磨区位处的已完成开方切割的硅棒进行研磨作业。
在本实施例中，已完成开方切割的硅棒的截面呈类矩形，具有四个侧切面和四个连接棱面，因此，研磨磨具33为相对设置的至少一对，两者间留有供容纳硅棒200的容纳空间，当硅棒200被转换至研磨区位上且位于所述至少一对研磨磨具33之间的容纳空间之后，这至少一对研磨磨具33即可接触硅棒200中相对的一对侧切面或一对连接棱面，然后上、下活动进行研磨。
所述研磨架31设于机座1上。在本实施例中，研磨架31为柱状结构或框架结构，作为研磨装置3的支撑主体，可向研磨装置3中的其他部件提供支撑。
其中，研磨架31可通过一滑移机构滑设于机座1。在本实施例中，所述滑移机构可实现至少一个方向的滑移。例如，所述滑移机构可实现研磨架31沿进退方向(如图2所示的沿X 轴方向)滑移。具体地，所述滑移机构可包括进退导轨和进退驱动源，或者，所述滑移机构包括进退到导轨、与进退导轨对应的进退滑块、以及进退驱动源。所述进退驱动源可例如为驱动电机。
研磨磨具33可通过滑移机构滑设于研磨架31。
在某些实施例中，研磨装置3中的至少一对研磨磨具33为独立设置。以一对研磨磨具 33为例，两个研磨磨具33分别通过各自的滑移机构滑设于研磨架31，其中，所述滑移机构可实现至少两个方向的滑移。具体地，所述滑移机构可包括第一滑移单元和第二滑移单元，其中，所述第一滑移单元即为升降滑移单元，所述升降滑移单元包括设于研磨架31上的升降导轨和升降驱动源，或者，所述升降滑移单元包括设于研磨架31上的升降导轨、设于一活动安装架或研磨支座上的升降滑块、以及升降驱动源。所述升降驱动源可例如为驱动电机。所述第二滑移单元则包括设于所述活动安装架或研磨支座上、沿进给方向的进给导轨(所述进给方向即为如图2所示的Y轴方向)和进给驱动源，或者，所述第二滑移单元则包括设于所述活动安装架或研磨支座上、沿进给方向的进给导轨(所述进给方向即为如图2所示的Y轴方向)、设于研磨磨具33上的进给滑块、以及进给驱动源。所述进给驱动源可例如为驱动电机。
在某些实施例中，研磨装置3中的至少一对研磨磨具33为联合设置。如图2所示，以一对研磨磨具33为例，这两个研磨磨具33通过一滑移机构滑设于研磨架31，其中，所述滑移机构可实现至少两个方向的滑移。具体地，所述滑移机构可包括第一滑移单元和第二滑移单元，其中，第一滑移单元即为升降滑移单元，所述升降滑移单元包括设于研磨架31上的升降导轨和升降驱动源，或者，所述升降滑移单元包括设于研磨架31上的升降导轨、设于一共用活动安装架或研磨支座32上的升降滑块、以及升降驱动源。所述升降驱动源可例如为驱动电机。这两个研磨磨具33通过第二滑移单元滑设于所述共用活动安装架或研磨支座32上，所述第二滑移单元则包括设于共用活动安装架或研磨支座32上、沿进给方向的进给导轨(所述进给方向即为如图2所示的Y轴方向)和进给驱动源，或者，所述第二滑移单元则包括设于共用活动安装架或研磨支座32上、沿进给方向的进给导轨(所述进给方向即为如图2所示的 Y轴方向)、设于研磨磨具33上的进给滑块、以及进给驱动源。所述进给驱动源可例如为驱动电机。
由此，在本实施例中，研磨架31可通过一滑移机构滑设于机座1，实现研磨架31的进退，即，靠近硅棒或远离硅棒。研磨磨具33可通过第一滑移单元滑设于研磨架31，实现研磨磨具33的升降，研磨磨具33还可通过第二滑移单元滑设于研磨架31，实现研磨磨具33 的进退，即，靠近硅棒或远离硅棒，控制硅棒的研磨量。
在某些实施例中，所述研磨磨具可包括主轴和至少一砂轮，其中，至少一砂轮设置于所述主轴的作业端。
在某些实施方式中，所述研磨装置中的每个研磨磨具为双头结构。具体地，每个研磨磨具包括：转动式底盘；设置于转动式底盘上的双头主轴，所述双头主轴的第一端设有粗磨砂轮，双头主轴的第二端设有精磨砂轮；驱动电机，用于驱动转动式底盘进行转动以使双头主轴中的粗磨砂轮和精磨砂轮调换位置。在实际应用中，在研磨时，先利用研磨装置中至少一对研磨磨具中双头主轴的粗磨砂轮对已完成开方切割的硅棒进行粗磨作业，之后，驱动转动式底盘进行转动以使双头主轴中的粗磨砂轮和精磨砂轮调换位置，利用研磨装置中至少一对研磨磨具中双头主轴的精磨砂轮对已完成开方切割的硅棒进行精磨作业。其中，所述粗磨作业可包括对已完成开方切割的硅棒的侧切面进行粗磨面以及连接棱面进行粗倒角，所述精磨作业可包括对已完成开方切割的硅棒的侧切面进行精磨面以及连接棱面进行精倒角。
在某些实施方式中，所述研磨装置中的每个研磨磨具包括相互嵌套的粗磨砂轮和精磨砂轮。例如，所述粗磨砂轮嵌套于所述精磨砂轮之内，或者，所述，所述精磨砂轮嵌套于所述粗磨砂轮之内。
例如，所述研磨磨具包括磨头座以及设于磨头座上的粗磨砂轮和精磨砂轮，其中，所述粗磨砂轮嵌套于所述精磨砂轮之内，所述精磨砂轮要大于所述粗磨砂轮，所述精磨砂轮为圆形且中间为空(即，圆环结构)，所述粗磨砂轮则可以是圆形结构或者所述粗磨砂轮可以是圆形且中间为空(即，圆环结构)。其中，所述精磨砂轮的磨粒尺寸要小于所述粗磨砂轮的磨粒尺寸，所述精磨砂轮的磨粒密度要大于所述粗磨砂轮的磨粒密度。
当所述研磨磨具包括粗磨砂轮和精磨砂轮时，利用所述研磨磨具可对所述硅棒定位机构所定位的硅棒进行粗磨作业及精磨作业。因此，所述粗磨砂轮和所述精磨砂轮中的至少一个设有伸缩驱动机构。例如，当所述粗磨砂轮嵌套于所述精磨砂轮之内时，所述粗磨砂轮可设置一个伸缩驱动机构，在进行粗磨作业时，利用所述伸缩驱动机构驱动所述粗磨砂轮伸出并凸出于所述精磨砂轮，以利用所述凸出的粗磨砂轮对硅棒进行粗磨作业，而在进行精磨作业时，利用所述伸缩驱动机构驱动所述粗磨砂轮收缩并凹陷于所述精磨砂轮，以利用所述精磨砂轮对硅棒进行精磨作业。或者，当所述粗磨砂轮嵌套于所述精磨砂轮之内时，所述精磨砂轮可设置一个伸缩驱动机构，在进行粗磨作业时，利用所述伸缩驱动机构驱动所述精磨砂轮收缩并凹陷于所述粗磨砂轮，以利用所述粗磨砂轮对硅棒进行粗磨作业，而在进行精磨作业时，利用所述伸缩驱动机构驱动所述精磨砂轮伸出并凸出于所述粗磨砂轮，以利用所述凸出的精磨砂轮对硅棒进行精磨作业。
例如，所述精磨砂轮嵌套于所述粗磨砂轮之内，所述粗磨砂轮要大于所述精磨砂轮，所述粗磨砂轮为圆形且中间为空(即，圆环结构)，所述精磨砂轮则可以是圆形结构或者所述精磨砂轮可以是圆形且中间为空(即，圆环结构)。其中，所述精磨砂轮的磨粒尺寸要小于所述粗磨砂轮的磨粒尺寸，所述精磨砂轮的磨粒密度要大于所述粗磨砂轮的磨粒密度。
当所述研磨磨具包括粗磨砂轮和精磨砂轮时，利用所述研磨磨具可对所述硅棒定位机构所定位的硅棒进行粗磨作业及精磨作业。因此，所述粗磨砂轮和所述精磨砂轮中的至少一个设有伸缩驱动机构。例如，当所述精磨砂轮嵌套于所述粗磨砂轮之内时，所述粗磨砂轮可设置一个伸缩驱动机构，在进行粗磨作业时，利用所述伸缩驱动机构驱动所述粗磨砂轮伸出并凸出于所述精磨砂轮，以利用所述凸出的粗磨砂轮对硅棒进行粗磨作业，而在进行精磨作业时，利用所述伸缩驱动机构驱动所述粗磨砂轮收缩并凹陷于所述精磨砂轮，以利用所述精磨砂轮对硅棒进行精磨作业。或者，当所述精磨砂轮嵌套于所述粗磨砂轮之内时，所述精磨砂轮可设置一个伸缩驱动机构，在进行粗磨作业时，利用所述伸缩驱动机构驱动所述精磨砂轮收缩并凹陷于所述粗磨砂轮，以利用所述粗磨砂轮对硅棒进行粗磨作业，而在进行精磨作业时，利用所述伸缩驱动机构驱动所述精磨砂轮伸出并凸出于所述粗磨砂轮，以利用所述凸出的精磨砂轮对硅棒进行精磨作业。
以下针对对硅棒进行研磨作业在一实施例中的具体方式进行说明。
以对已完成开方切割的硅棒的侧切面进行粗磨面为例：先利用硅棒转换装置将硅棒转换至研磨区位，由硅棒定位机构对硅棒进行定位调整，令研磨架31通过滑移机构朝向硅棒相对机座1沿进退方向(即如图2所示的X轴方向)移动，使得硅棒位于一对研磨磨具33的两个研磨磨具33之间，即，硅棒中的第一对侧切面对应于研磨装置3中的一对研磨磨具33；令研磨磨具33相对研磨架31根据进给量通过第二滑移单元沿进给方向(即如图2所示的Y 轴方向)进给，旋转研磨磨具33中的粗磨砂轮并驱动研磨磨具33通过第一滑移单元上下升降运动以对硅棒中的第一对侧切面进行粗磨；由硅棒定位机构43中的旋转承载台431带动硅棒正向(或逆向)转动90°，使得硅棒中的第二对侧切面对应于研磨装置3中的一对研磨磨具 33，旋转研磨磨具33中的粗磨砂轮并驱动研磨磨具33通过第一滑移单元上下升降运动以对硅棒中的第二对侧切面进行粗磨。
其中，任一对侧切面的粗磨加工作业可例如包括：提供一进给量，驱动一对研磨磨具33 中的粗磨砂轮从上往下运动来研磨硅棒的一对侧切面；一对粗磨砂轮研磨到硅棒底部之后并穿过硅棒之后停留于下限位，再增加一进给量，驱动一对粗磨砂轮从下往上运动来研磨硅棒；一对粗磨砂轮研磨到硅棒顶部之后并穿过硅棒之后停留于上限位，继续增加一进给量，驱动一对粗磨砂轮从上往下运动来研磨硅棒；如此，研磨，增加进给量，反向研磨，增加进给量，反复数次之后，即可将硅棒的一对侧切面研磨至预设的尺寸。
以对已完成开方切割的硅棒的侧切面进行粗倒角为例：初始地，在硅棒转换装置4将硅棒转送至研磨区位时，所述硅棒的侧切面是对应于研磨装置3中的一对研磨磨具33，因此，由硅棒定位机构43对硅棒进行定位调整可例如包括带动硅棒正向(或逆向)转动45°，使得硅棒中的第一对连接棱面对应于研磨装置3中的一对研磨磨具33；令研磨架31通过滑移机构朝向硅棒相对机座1沿进退方向(即如图2所示的X轴方向)移动，使得硅棒位于一对研磨磨具33的两个研磨磨具33之间，即，所述硅棒中的第一对侧切面对应于研磨装置3中的一对研磨磨具33；令研磨磨具33相对研磨架31根据进给量通过第二滑移单元沿进给方向(即如图2所示的Y轴方向)进给，旋转研磨磨具33中的粗磨砂轮并驱动研磨磨具33通过第一滑移单元上下升降运动以对硅棒中的第一对连接棱面进行第一次粗切；由硅棒定位机构43带动硅棒正向转动5°，旋转研磨磨具33中的粗磨砂轮并驱动研磨磨具33通过第一滑移单元上下升降运动以对硅棒中的第一对连接棱面进行第二次粗切；由硅棒定位机构43带动硅棒正向转动80°，使得硅棒中的第二对连接棱面对应于研磨装置3中的一对研磨磨具33，旋转研磨磨具33中的粗磨砂轮并驱动研磨磨具33通过第一滑移单元上下升降运动以对硅棒中的第二对连接棱面进行第一次粗切；由硅棒定位机构43带动硅棒正向转动5°，旋转研磨磨具33中的粗磨砂轮并驱动研磨磨具33通过第一滑移单元上下升降运动以对硅棒中的第二对连接棱面进行第二次粗切；由硅棒定位机构43带动硅棒正向转动5°，旋转研磨磨具33中的粗磨砂轮并驱动研磨磨具33通过第一滑移单元上下升降运动以对硅棒中的第二对连接棱面进行第三次粗切；由硅棒定位机构43带动硅棒正向转动80°，旋转研磨磨具33中的粗磨砂轮并驱动研磨磨具33通过第一滑移单元上下升降运动以对硅棒中的第一对连接棱面进行第三次粗切。
需要特别说明的是，前述连接棱面的粗倒角作业中，由硅棒定位机构43带动硅棒转动相应角度，例如：硅棒定位机构43带动硅棒正向转动5°，并非为唯一的实现方式，在其他可选实施例中，可适应调整角度，例如为3°至7°，包括3°、4°、5°、6°、7°或其他角度，相应地，由硅棒定位机构43带动硅棒正向转动80°的情况则适应性调整角度。
以对已完成开方切割的硅棒的侧切面进行精磨面为例：先利用硅棒转换装置将硅棒转换至研磨区位，由硅棒定位机构对硅棒进行定位调整，令研磨架31通过滑移机构朝向硅棒相对机座1沿进退方向(即如图2所示的X轴方向)移动，使得硅棒位于一对研磨磨具33的两个研磨磨具33之间，即，硅棒中的第一对侧切面对应于研磨装置3中的一对研磨磨具33；令研磨磨具33相对研磨架31根据进给量通过第二滑移单元沿进给方向(即如图2所示的Y 轴方向)进给，旋转研磨磨具33中的精磨砂轮333并驱动研磨磨具33通过第一滑移单元上下升降运动以对硅棒中的第一对侧切面进行精磨；由硅棒定位机构43中的旋转承载台431带动硅棒正向(或逆向)转动90°，使得硅棒中的第二对侧切面对应于研磨装置3中的一对研磨磨具33，旋转研磨磨具33中的精磨砂轮并驱动研磨磨具33通过第一滑移单元上下升降运动以对硅棒中的第二对侧切面进行精磨。
其中，任一对侧切面的精磨加工作业可例如包括：提供一进给量，驱动一对研磨磨具33 中的精磨砂轮从上往下运动来研磨硅棒的一对侧切面；一对精磨砂轮研磨到硅棒底部之后并穿过硅棒之后停留于下限位，再增加一进给量，驱动一对精磨砂轮从下往上运动来研磨硅棒；一对精磨砂轮研磨到硅棒顶部之后并穿过硅棒之后停留于上限位，继续增加一进给量，驱动一对精磨砂轮从上往下运动来研磨硅棒；如此，研磨，增加进给量，反向研磨，增加进给量，反复数次之后，即可将硅棒的一对侧切面研磨至预设的尺寸。
以对已完成开方切割的硅棒的侧切面进行精倒角为例：初始地，在硅棒转换装置4将硅棒转送至研磨区位时，所述硅棒的侧切面是对应于研磨装置3中的一对研磨磨具33，因此，由硅棒定位机构43对硅棒进行定位调整可例如包括带动硅棒正向(或逆向)转动45°，使得硅棒中的第一对连接棱面对应于研磨装置3中的一对研磨磨具33；令研磨架31通过滑移机构朝向硅棒相对机座1沿进退方向(即如图2所示的X轴方向)移动，使得硅棒位于一对研磨磨具33的两个研磨磨具33之间，即，所述硅棒中的第一对侧切面对应于研磨装置3中的一对研磨磨具33；令研磨磨具33相对研磨架31根据进给量通过第二滑移单元沿进给方向(即如图2所示的Y轴方向)进给，旋转研磨磨具33中的精磨砂轮并驱动研磨磨具33通过第一滑移单元上下升降运动以对硅棒中的第一对连接棱面进行第一次精切；由硅棒定位机构43带动硅棒正向转动5°，旋转研磨磨具33中的精磨砂轮并驱动研磨磨具33通过第一滑移单元上下升降运动以对硅棒中的第一对连接棱面进行第二次精切；由硅棒定位机构43带动硅棒正向转动80°，使得硅棒中的第二对连接棱面对应于研磨装置3中的一对研磨磨具33，旋转研磨磨具33中的精磨砂轮并驱动研磨磨具33通过第一滑移单元上下升降运动以对硅棒中的第二对连接棱面进行第一次精切；由硅棒定位机构43带动硅棒正向转动5°，旋转研磨磨具33中的精磨砂轮并驱动研磨磨具33通过第一滑移单元上下升降运动以对硅棒中的第二对连接棱面进行第二次精切；由硅棒定位机构43带动硅棒正向转动5°，旋转研磨磨具33中的精磨砂轮并驱动研磨磨具33通过第一滑移单元上下升降运动以对硅棒中的第二对连接棱面进行第三次精切；由硅棒定位机构43带动硅棒正向转动80°，旋转研磨磨具33中的精磨砂轮并驱动研磨磨具33通过第一滑移单元上下升降运动以对硅棒中的第一对连接棱面进行第三次精切。
需说明的是，上述仅为示例性说明，并非用于限制本申请的保护范围，例如，在针对作为研磨装置的研磨作业描述中，是先执行硅棒的磨面作业后执行多晶硅棒的倒角作业，但并不以此为限，在其他实施方式中，先执行硅棒的倒角作业后执行硅棒的磨面作业也是可行的，仍应属于本申请的保护范围。
在某些实施方式中，所述研磨装置包括研磨磨具和倒角磨具，其中，所述研磨磨具包括主轴以及至少一研磨砂轮组件，设置于所述主轴的作业端，所述倒角磨具设于所述研磨支座上，用于对已切割的硅棒的棱边进行倒角或滚圆。
在本实施例中，如图2所示，研磨装置3主要包括研磨架31、至少一对研磨磨具33、以及倒角研磨磨具33，至少一对研磨磨具33对向设置于研磨架31上，用于对位于研磨区位处的已完成开方切割的硅棒进行研磨作业，所述倒角研磨磨具33设于研磨架31上，用于对已切割的硅棒的棱边进行倒角或滚圆。
所述倒角磨具可包括倒角砂轮。
在某些实施方式中，倒角研磨磨具33可随着研磨磨具33一同移动，例如，沿X轴进退、沿Y轴移动、以及沿垂向升降移动中的一种移动方式或多种移动方式的组合。
在某些实施例中，倒角研磨磨具33可独立配置相应的倒角磨具进退机构和/或倒角磨具平移机构，所述倒角磨具进退机构用于驱动所述倒角磨具沿X轴进退，所述倒角磨具平移机构用于驱动所述倒角磨具沿Y轴移动。
在实际应用中，可驱动倒角磨具沿重垂线方向移动以令所述倒角磨具接触硅棒棱边，驱动所述已切割的硅棒沿其轴心线旋转以令硅棒棱边接触倒角磨具而实现滚圆，又或，驱动已切割的硅棒沿其轴心线转动预设角度，以令硅棒棱边接触倒角磨具或者驱动倒角磨具进退以接触硅棒棱边从而实现倒角。
另外，所述倒角砂轮的轴心与已切割的硅棒的轴心具有一偏移量。如图2所示，作为倒角研磨磨具33的倒角砂轮的轴心与已切割的硅棒的轴心(即，所述硅棒移送装置中硅棒夹具的夹持中心)具有一偏移量，从而可使得倒角砂轮的弦边部分与已切割的硅棒接触，尽可能获得大的接触面积，提高倒角或滚圆的工作效率。
需说明的是，上述仅为示例性说明，并非用于限制本申请的保护范围，例如，在针对作为研磨装置的研磨作业描述中，是先执行硅棒的磨面作业后执行硅棒的倒角作业，但并不以此为限，在其他实施方式中，先执行硅棒的倒角作业后执行硅棒的磨面作业也是可行的，仍应属于本申请的保护范围。
后续，硅棒200经研磨装置3研磨作业后，则由硅棒转换装置4将硅棒200自研磨区位转换至等待区位，并再由硅棒装卸装置将经加工后的硅棒自硅棒加工平台的等待区位卸载。其中，
当然，在卸载硅棒200之前，如有必要，在等待区位，可由检测装置对经加工作业之后的硅棒200进行检测，例如，利用平整度检测仪对硅棒进行平面平整度检测。利用平整度检测仪，一方面，可通过对硅棒200的平面平整度检测来检验硅棒经过各个加工作业后是否符合产品要求，以确定各个加工作业的效果；另一方面，通过对硅棒200的平面平整度检测，也能间接获得各个加工装置中加工部件的磨损状况，以利于实时进行校准或修正，甚至维修或更换。
再有，在本申请切磨一体机中，在一可选实施例中，还可包括硅棒清洗装置。所述硅棒清洗装置可设于机座上，用于对硅棒进行及清洗。针对硅棒清洗装置而言，一般，硅棒经上述加工作业后，作业过程中产生的切割碎屑会附着于硅棒表面，因此，必要时，需要对硅棒进行必要的清洗。一般地，所述硅棒清洗装置包括有清洗刷头及与所述清洗刷头配合的清洗液喷洒装置，在清洗时，由所述清洗液喷洒装置对着硅棒喷洒清洗液，同时，由电机驱动清洗刷头作用于硅棒，完成清洗作业。在实际应用中，所述清洗液可例如为纯水，所述清洗刷头可例如为旋转式刷头。
还有，本申请切磨一体机，特别需要指出的是，若切磨一体机对相应的加工作业装置作了增减，那么硅棒加工平台上的功能区位以及转换主体上的硅棒定位机构的数量及其位置关系均需作相应调整。
在某些实施例中，假设，硅棒加工设备包括一切割区位，硅棒转换装置也相应减少一个硅棒定位机构。进一步地，优选地，这三个硅棒定位机构两两之间所设置的角度也是与三个功能区位两两之间的角度分布相一致。如此，当某一个硅棒定位机构对应于某一个功能区位时，其他两个个硅棒定位机构也是分别与其他两个功能区位相对应。这样，在流水作业中，任一时刻，当每一个硅棒定位机构上均定位有一个硅棒且硅棒定位机构是与功能区位相对应时，则这些硅棒就位于对应的某一功能区位处执行着相应的加工作业。在一种可选实施例中，所述硅棒加工平台上的三个功能区位两两之间呈120°分布，因此，与之对应地，为圆盘形或圆环形的转换主体上的三个硅棒定位机构两两之间也呈120°分布。
还有，本申请切磨一体机，特别需要指出的是，若切磨一体机增设了相应的加工作业装置，那么硅棒加工平台上的功能区位以及转换主体上的硅棒定位机构的数量及其位置关系均需作相应调整。假设，所述硅棒加工设备增设了一个加工作业装置，硅棒加工平台上也会相应增设一个功能区位且硅棒转换装置也相应增加一个硅棒定位机构。进一步地，优选地，这五个硅棒定位机构两两之间所设置的角度也是与五个功能区位两两之间的角度分布相一致。如此，当某一个硅棒定位机构对应于某一个功能区位时，其他四个硅棒定位机构也是分别与其他四个功能区位相对应。这样，在流水作业中，任一时刻，当每一个硅棒定位机构上均定位有一个硅棒且硅棒定位机构是与功能区位相对应时，则这些硅棒就位于对应的某一功能区位处执行着相应的加工作业。在一种可选实施例中，所述硅棒加工平台上的五个功能区位两两之间呈72°分布，因此，与之对应地，为圆盘形或圆环形的转换主体上的五个硅棒定位机构两两之间也呈72°分布。
本申请公开的硅棒切磨一体机，集合了切割装置和研磨装置，可利用硅棒转换装置能将硅棒在各个加工装置之间有序且无缝地进行转移，利用切割装置对硅棒进行开方切割以形成截面呈类矩形的硅棒以及利用研磨装置对开方切割后的硅棒进行研磨，利用硅棒装卸装置中的第一承载件和第二承载件来分别承载不同形态的硅棒并通过驱动承载体作翻转以将当前所承载的硅棒在不同置放状态之间转换，从而能同时实现待加工的硅棒的装载作业和已加工的硅棒的卸载作业，从而完成硅棒的开方及研磨多工序的一体化作业，提高生产效率及产品加工作业的品质。
本申请另公开了一种硅棒加工方法，应用于一硅棒加工设备中，所述硅棒加工设备包括切割装置、硅棒转换装置、以及硅棒装卸装置，其中，所述硅棒装卸装置包括底座和通过翻转机构可翻转地设于所述底座上的承载体，所述承载体包括承载座、第一承载件、以及第二承载体以及托底件。
所述应用于硅棒加工设备的硅棒加工方法可包括如下步骤：
将待加工的硅棒以第一置放状态置放于硅棒承载装置中承载体的第一承载件上；所述待加工的硅棒为第一形态硅棒，在某些实施例中，所述第一形态硅棒为截面呈圆形的硅棒。
驱动所述承载体通过翻转机构相对所述底座作翻转以使得所述承载体及其上的待加工的硅棒由第一置放状态转换为第二置放状态，并由所述托底件承托住所述待加工的硅棒；
将第二置放状态的待加工的硅棒装载至硅棒转换装置上以供硅棒加工设备对所述待加工的硅棒进行加工作业，形成已加工的硅棒；所述已加工的硅棒为第二形态硅棒，在某些实施例中，所述第二形态硅棒为截面呈类矩形的硅棒。
将所述已加工的硅棒以第二置放状态从硅棒转换装置卸载至所述硅棒装卸装置的托底件上。
驱动所述承载体通过翻转机构相对所述底座作翻转以使得所述已加工的硅棒由第二置放状态转换为第一置放状态，并由所述硅棒承载装置中承载体的第二承载件承载所述已加工的硅棒。
在某些实施例中，所述硅棒加工设备为硅棒开方机，包括至少一切割装置，利用所述至少一切割装置可对硅棒进行开方切割作业，使得原本截面呈圆形的第一形态硅棒经开方切割作业后形成截面呈类矩形的第二形态硅棒。
在所述硅棒开方机中，包括：机座、切割装置、硅棒转换装置、以及硅棒装卸装置。
所述机座具有硅棒加工平台，所述硅棒加工平台包括切割区位，其中，所述切割区位可包括一个或多个区位。例如，所述硅棒加工平台包括一切割区位，则所述硅棒开方机包括与所述切割区位对应的一切割装置。又例如，所述硅棒加工平台包括第一切割区位和第二切割区位，则所述硅棒开方机包括与第一切割区位对应的第一切割装置和与第二切割区位对应的第二切割装置、或者所述硅棒开机包括一切割装置，所述切割装置具有与第一切割区位对应的第一切割单元和与第二切割区位对应的第二切割单元。在以下描述中，我们假设：在所述硅棒开方机中，所述硅棒加工平台包括第一切割区位和第二切割区位，所述硅棒开方机包括一切割装置，所述切割装置包括与第一切割区位对应的第一切割单元和与第二切割区位对应的第二切割单元。
所述硅棒转换装置设于所述硅棒加工平台上，用于承载硅棒并将所述硅棒在所述硅棒加工平台上转换位置。所述硅棒转换装置可包括转换主体、多个硅棒定位机构、以及转换驱动机构。如前所述，在所述硅棒开方机中，所述硅棒加工平台可包括等待区位、第一切割区位、以及第二切割区位，所述硅棒加工平台的切割区位、第一切割区位、以及第二切割区位两两相邻之间呈120°分布，所述硅棒转换装置的旋转角度范围为±240°。在本实施例中，假设依照等待区位、第一切割区位、以及第二切割区位的顺序的走向被定义为正向。
所述硅棒装卸装置邻设于所述硅棒加工平台，用于承载待切割的硅棒或已切割的硅棒并作翻转以将所承载的待切割的硅棒或已切割的硅棒在第一置放状态和第二置放状态之间转换，完成待切割的硅棒的装载和已切割的硅棒的卸载。其中，所述第一置放状态可例如为卧式置放状态，即，硅棒的轴心线沿水平线置放或大致沿水平线置放，所述第二置放状态可例如为立式置放状态，即，硅棒的轴心线沿垂向置放或大致沿垂向置放。
因此，应用于硅棒开方机的硅棒加工方法，可包括如下步骤：
步骤S101，令硅棒装卸装置将第一硅棒装载至等待区位。
在步骤S101中，令硅棒装卸装置将第一硅棒装载至等待区位具体可包括：在所述硅棒装卸装置的承载体处于例如为水平位置的第一位置时，将截面呈圆形的第一硅棒卧式置放于硅棒承载装置中承载体的第一承载件上；驱动所述承载体通过翻转机构相对所述底座作翻转以使得所述承载体及其上的第一硅棒由卧式转换为立式，此时，所述承载体的托底件可承托住所述第一硅棒的底端；将立式置放的第一硅棒装载至硅棒加工平台的等待区位处的硅棒定位机构上。
在实际应用中，所述将立式置放的第一硅棒装载至硅棒加工平台的等待区位处的硅棒定位机构上指的是将所述承载体的托底件所承托的立式置放的第一硅棒装载至等待区位处的硅棒定位机构的旋转承载台上。例如，驱动所述托底件调整至第一调整位置，在第一调整位置的所述托底件所承托的第一硅棒位于等待区位处硅棒定位机构中旋转承载台的上方；驱动所述托底件调整至第二调整位置，即，下降所述托底件及其所承托的第一硅棒以使得所述第一硅棒落位于所述等待区位处硅棒定位机构中旋转承载台上。
当将第一硅棒装载至等待区位处的硅棒定位机构上后，还可对所述第一硅棒进行相应的预处理。所述预处理可例如利用定位检测装置对位于所述等待区位上的第一硅棒进行棱线检测和中心定位。
步骤S103，令硅棒转换装置转动第一预设角度以将第一硅棒由等待区位转换至第一切割区位，令切割装置中的第一切割单元对第一切割区位上的第一硅棒进行第一折面切割；在此阶段，令硅棒装卸装置将第二硅棒装载至等待区位并对所述第二硅棒进行预处理。
在步骤S103中，由于所述等待区位与所述第一切割区位之间呈120°，因此，所述令硅棒转换装置转动的第一预设角度即是令硅棒转换装置正向转动120°。如此，可利用切割装置中的第一切割单元对第一切割区位上的第一硅棒进行切割。
当利用切割装置中的第一切割单元对第一切割区位上的第一硅棒进行切割时，驱动切割支座相对切割架下降，由切割支座其中一侧的第一切割单元对第一切割区位上的第一硅棒进行第一折面切割(所述第一切割单元设有呈“+”字型或“Γ”字型的第一切割线网)。
至于利用所述硅棒装卸装置将第二硅棒装载至等待区位的硅棒定位机构上并对第二硅棒进行预处理，则可参考步骤S101中针对第一硅棒的描述，在此不再赘述。
步骤S105，令硅棒转换装置转动第一预设角度以将第一硅棒由第一切割区位转换至第二切割区位以及将第二硅棒由等待区位转换至第一切割区位，令切割装置中的第二切割单元对所述第二切割区位上的第一硅棒进行第二折面切割以及第一切割单元对第一切割区位上的第二硅棒进行第一折面切割；在此阶段，令所述硅棒装卸装置将第三硅棒装载至等待区位并对所述第二硅棒进行预处理。其中，所述第一硅棒经第二折面切割后截面呈类矩形。
在步骤S105中，由于所述等待区位与所述第一切割区位之间呈120°，因此，所述令硅棒转换装置转动的第一预设角度即是令硅棒转换装置正向转动120°，将第一硅棒由第一切割区位转换至第二切割区位以及将第二硅棒由等待区位转换至第一切割区位。如此，可利用切割装置中的第二切割单元对第二切割区位上的第一硅棒进行切割和第一切割单元对第一切割区位上的第二硅棒进行切割。
当所述切割装置对所述硅棒加工平台的第一切割区位上的第二硅棒和第一切割区位上的第二硅棒进行切割时，驱动切割支座相对切割架下降，由切割支座左右两侧的第一切割单元和第二切割单元同时对对应的第一切割区位上的第二硅棒和第二切割区位上的第一硅棒进行切割，其中，所述第一切割单元对第一切割区位上的第二硅棒进行第一折面切割(第一切割单元设有呈“+”字型或“Γ”字型的第一切割线网)，所述第二切割单元对第二切割区位上的第一硅棒进行第二折面切割(第二切割单元25设有呈“+”字型或“Γ”字型的第二切割线网)。其中，需注意的是，在利用第二切割单元对第二切割区位上的第一硅棒进行第二折面切割之前，由于前述折面切割的问题，还需利用硅棒转换装置中的硅棒定位机构带动第一硅棒正向或逆向转动180°，以调整切割面。如此，位于第二切割区位上的第一硅棒经第二切割单元进行第二折面切割之后，就形成截面呈类矩形的第一硅棒。
至于利用所述硅棒装卸装置将第三硅棒装载至等待区位的硅棒定位机构上并对第三硅棒进行预处理，则可参考步骤S101中针对第一硅棒的描述，在此不再赘述。
步骤S107，令硅棒转换装置转动第二预设角度以将第一硅棒由第二切割区转换至等待区位、将第二硅棒由第一切割区位转换至第二切割区、以及将第三硅棒由等待区位转换至第一切割区位，令硅棒装卸装置将第一硅棒从等待区位卸载、装载第四硅棒并对所述第四硅棒进行预处理；在此阶段，令切割装置中的第二切割单元对所述第二切割区位上的第二硅棒进行第二折面切割以及第一切割单元对第一切割区位上的第三硅棒进行第一折面切割。其中，所述第二硅棒经第二折面切割后截面呈类矩形。
在步骤S107中，由于所述硅棒加工平台的等待区位、第一切割区位、以及第二切割区位依序相差120°，因此，所述令硅棒转换装置转动的第二预设角度即是令硅棒转换装置正向转动120°或者逆向转动240°。其中，令硅棒转换装置逆向转动240°，可使得硅棒转换装置回到初始位置，可释放正向旋转过程中缠绕的线缆。
令硅棒转换装置逆向转动240°，将第一硅棒由第二切割区位转换至等待区位、将第二硅棒由第一切割区位转换至第二切割区位、以及将第三硅棒由等待区位转换至第一切割区位。
如此，可令硅棒装卸装置将等待区位上的第一硅棒予以卸载以转移出所述硅棒加工平台，并将待切割的第四硅棒装载至所述硅棒加工平台的等待区位处的硅棒定位机构上。
在步骤S107中，令硅棒装卸装置将等待区位上的第一硅棒予以卸载具体可包括：将截面呈类矩形的第一硅棒以立式置放状态转移至硅棒承载装置中承载体的托底件上；驱动所述承载体通过翻转机构相对所述底座作翻转以使得所述承载体及其上的第一硅棒由立式转换为卧式，并由所述硅棒承载装置中承载体的第二承载件承载所述第一硅棒，从而将所述第一硅棒予以卸载。
在实际应用中，所述将截面呈类矩形的第一硅棒以立式置放状态转移至硅棒承载装置中承载体的托底件上指的是将等待区位处的硅棒定位机构的旋转承载台上的第一硅棒转移至硅棒承载装置中承载体的托底件上。
例如，将硅棒装卸装置移动至等待区位，其中，所述硅棒装卸装置的承载体处于例如为垂向位置的第二位置且所述承载体中的第一承载件经向外摆动后显露出所述第二承载件，所述承载体中托底件处于第二调整位置且位于所述旋转承载台下方；直接通过翻转机构翻转承载体，使得所述承载体通过所述翻转机构相对所述底座作翻转以使得所述托底件在翻转过程中承托住所述第一硅棒的底端并使得所述第一硅棒倒靠于所述承载体中第二承载件上，或者，驱动所述托底件由第二调整位置趋向第一调整位置(所述第一调整位置的高度在垂向上要高第二调整位置的高度和等待区位处硅棒定位机构中旋转承载台的台面高度)直至抵触承托所述旋转承载台上的第一硅棒即可(在某些实现方式中，也可顶出并抬升所述旋转承载台上的第一硅棒使其脱离所述旋转承载台)。
至于利用所述硅棒装卸装置将第四硅棒装载至等待区位的硅棒定位机构上并对第四硅棒进行预处理，则可参考步骤S101中针对第一硅棒的描述，在此不再赘述。
同时，可利用切割装置对硅棒加工平台的第一切割区位上的第三硅棒和第二切割区位上的第二硅棒进行切割。
当利用切割装置对硅棒加工平台的第一切割区位上的第三硅棒和第二切割区位上的第二硅棒进行切割时，驱动切割支座相对切割架下降，由切割支座左右两侧的第一切割单元和第二切割单元同时对对应的第一切割区位上的第三硅棒和第二切割区位上的第二硅棒进行切割，其中，所述第一切割单元对第一切割区位上的第三硅棒进行第一折面切割(所述第一切割单元23设有呈“+”字型或“Γ”字型的第一切割线网)，所述第二切割单元对第二切割区位上的第二硅棒进行第二折面切割(所述第二切割单元设有呈“+”字型或“Γ”字型的第二切割线网)。其中，需注意的是，在利用第二切割单元对第二切割区位上的第二硅棒进行第二折面切割之前，由于前述折面切割的问题，还需利用硅棒转换装置中的硅棒定位机构带动第二硅棒正向或逆向转动180°，以调整切割面。如此，位于第二切割区位上的第二硅棒经第二切割单元进行第二折面切割之后，就形成截面呈类矩形的硅棒。
通过前述的硅棒切割方法，能利用硅棒转换装置将硅棒在各个加工装置之间有序且无缝地进行转移，利用切割装置能对硅棒进行开方切割作业以使原截面呈圆形的硅棒经开方切割后形成截面呈类矩形的硅棒，利用硅棒装卸装置中的第一承载件和第二承载件来分别承载不同形态的硅棒并通过驱动承载体作翻转以将当前所承载的硅棒在不同置放状态之间转换，从而能同时实现待加工的硅棒的装载作业和已加工的硅棒的卸载作业，从而完成硅棒的开方的一体化作业，提高生产效率及产品加工作业的品质。
在某些实施例中，所述硅棒加工设备为硅棒切磨一体机，包括至少一切割装置和至少一硅棒研磨装置，利用所述至少一切割装置可对硅棒进行开方切割作业，使得原本截面呈圆形的硅棒经开方切割作业后形成截面呈类矩形的硅棒，利用所述至少一硅棒研磨装置可对已开方的硅棒进行例如磨面、滚圆/倒角等研磨作业。
在所述硅棒切磨一体机中，包括：机座、硅棒装卸装置、切割装置、硅棒研磨装置、以及硅棒转换装置。
所述机座具有硅棒加工平台，所述硅棒加工平台包括切割区位和研磨区位，其中，所述切割区位可包括一个或多个区位，所述研磨区位可包括一个或多个区位。
例如，所述硅棒加工平台包括一切割区位，则所述硅棒切磨一体机包括与所述切割区位对应的一切割装置。又例如，所述硅棒加工平台包括第一切割区位和第二切割区位，则所述硅棒切磨一体机包括与第一切割区位对应的第一切割装置和与第二切割区位对应的第二切割装置、或者所述硅棒开机包括一切割装置，所述切割装置具有与第一切割区位对应的第一切割单元和与第二切割区位对应的第二切割单元。在以下描述中，我们假设：在所述硅棒切磨一体机中，所述硅棒加工平台包括第一切割区位和第二切割区位，所述硅棒切磨一体机包括一切割装置，所述切割装置包括与第一切割区位对应的第一切割单元和与第二切割区位对应的第二切割单元。
例如，所述硅棒加工平台包括一研磨区位，则所述硅棒切磨一体机包括与所述研磨区位对应的一研磨装置。又例如，所述硅棒加工平台包括第一研磨区位和第二研磨区位，则所述硅棒切磨一体机包括与第一研磨区位对应的第一研磨装置和与第二研磨区位对应的第二研磨装置、或者所述硅棒开机包括一研磨装置，所述研磨装置具有与第一研磨区位对应的第一研磨单元和与第二研磨区位对应的第二研磨单元。在以下描述中，我们假设：在所述硅棒切磨一体机中，所述硅棒加工平台包括第一研磨区位和第二研磨区位，所述硅棒切磨一体机包括一研磨装置，所述研磨装置包括与第一研磨区位对应的第一研磨单元和与第二研磨区位对应的第二研磨单元。
所述硅棒转换装置设于所述硅棒加工平台上，用于承载硅棒并将所述硅棒在所述硅棒加工平台上转换位置。所述硅棒转换装置可包括转换主体、多个硅棒定位机构、以及转换驱动机构。如前所述，在某些实施例中，例如图1所示的实施例中，所述硅棒加工平台可包括有例如为等待区位、第一切割区位、第二切割区位以及研磨区位的四个功能区位，这四个功能区位两两之间呈90°分布，即，等待区位与第一切割区位相差90°，第一切割区位与第二切割区位相差90°，第二切割区位与研磨区位相差90°，研磨区位与等待区位相差90°。相应地，所述转换主体上可设置四个硅棒定位机构，这四个硅棒定位机构两两之间呈90°分布，每一个硅棒定位机构均可定位至少一个硅棒。因此，所述硅棒转换装置的旋转角度范围为±270°。在本实施例中，假设依照等待区位、第一切割区位、第二切割区位、以及研磨区位的顺序的走向被定义为正向。
所述硅棒装卸装置邻设于所述硅棒加工平台，用于承载待切割的硅棒或已切割的硅棒并作翻转以将所承载的待切割的硅棒或已切割的硅棒在第一置放状态和第二置放状态之间转换，完成待切割的硅棒的装载和已切割的硅棒的卸载。其中，所述第一置放状态可例如为卧式置放状态，即，硅棒的轴心线沿水平线置放或大致沿水平线置放，所述第二置放状态可例如为立式置放状态，即，硅棒的轴心线沿垂向置放或大致沿垂向置放。
因此，应用于硅棒切磨一体机的硅棒加工方法，可包括如下步骤：
步骤S202，令硅棒装卸装置将第一硅棒装载至等待区位。
在步骤S202中，令硅棒装卸装置将第一硅棒装载至等待区位具体可包括：在所述硅棒装卸装置的承载体处于例如为水平位置的第一位置时，将截面呈圆形的第一硅棒卧式置放于硅棒承载装置中承载体的第一承载件上；驱动所述承载体通过翻转机构相对所述底座作翻转以使得所述承载体及其上的第一硅棒由卧式转换为立式，此时，所述承载体的托底件可承托住所述第一硅棒的底端；将立式置放的第一硅棒装载至硅棒加工平台的等待区位处的硅棒定位机构上。
在实际应用中，所述将立式置放的第一硅棒装载至硅棒加工平台的等待区位处的硅棒定位机构上指的是将所述承载体的托底件所承托的立式置放的第一硅棒装载至等待区位处的硅棒定位机构的旋转承载台上。例如，驱动所述托底件调整至第一调整位置，在第一调整位置的所述托底件所承托的第一硅棒位于等待区位处硅棒定位机构中旋转承载台的上方；驱动所述托底件调整至第二调整位置，即，下降所述托底件及其所承托的第一硅棒以使得所述第一硅棒落位于所述等待区位处硅棒定位机构中旋转承载台上。
当将第一硅棒装载至等待区位处的硅棒定位机构上后，还可对所述第一硅棒进行相应的预处理。所述预处理可例如利用定位检测装置对位于所述等待区位上的第一硅棒进行棱线检测和中心定位。
步骤S204，令硅棒转换装置转动第一预设角度以将第一硅棒由等待区位转换至第一切割区位，令切割装置中的第一切割单元对第一切割区位上的第一硅棒进行第一折面切割；在此阶段，令硅棒装卸装置将第二硅棒装载至等待区位并对所述第二硅棒进行预处理。
在步骤S204中，由于所述等待区位与所述第一切割区位之间呈90°，因此，所述令硅棒转换装置转动的第一预设角度即是令硅棒转换装置正向转动90°。如此，可利用切割装置中的第一切割单元对第一切割区位上的第一硅棒进行切割。
当利用切割装置中的第一切割单元对第一切割区位上的第一硅棒进行切割时，驱动切割支座相对切割架下降，由切割支座其中一侧的第一切割单元对第一切割区位上的第一硅棒进行第一折面切割(所述第一切割单元设有呈“+”字型或“Γ”字型的第一切割线网)。
至于利用所述硅棒装卸装置将第二硅棒装载至等待区位的硅棒定位机构上并对第二硅棒进行预处理，则可参考步骤S202中针对第一硅棒的描述，在此不再赘述。
步骤S206，令硅棒转换装置转动第一预设角度以将第一硅棒由第一切割区位转换至第二切割区位以及将第二硅棒由等待区位转换至第一切割区位，令切割装置中的第二切割单元对所述第二切割区位上的第一硅棒进行第二折面切割以及第一切割单元对第一切割区位上的第二硅棒进行第一折面切割；在此阶段，令所述硅棒装卸装置将第三硅棒装载至等待区位并对所述第三硅棒进行预处理。其中，所述第一硅棒经第二折面切割后截面呈类矩形。
在步骤S206中，由于所述等待区位与所述第一切割区位之间呈90°，因此，所述令硅棒转换装置转动的第一预设角度即是令硅棒转换装置正向转动90°，将第一硅棒由第一切割区位转换至第二切割区位以及将第二硅棒由等待区位转换至第一切割区位。如此，可利用切割装置中的第二切割单元对第二切割区位上的第一硅棒进行切割和第一切割单元对第一切割区位上的第二硅棒进行切割。
当所述切割装置对所述硅棒加工平台的第一切割区位上的第二硅棒和第一切割区位上的第二硅棒进行切割时，驱动切割支座相对切割架下降，由切割支座左右两侧的第一切割单元和第二切割单元同时对对应的第一切割区位上的第二硅棒和第二切割区位上的第一硅棒进行切割，其中，所述第一切割单元对第一切割区位上的第二硅棒进行第一折面切割(第一切割单元设有呈“+”字型或“Γ”字型的第一切割线网)，所述第二切割单元对第二切割区位上的第一硅棒进行第二折面切割(第二切割单元25设有呈“+”字型或“Γ”字型的第二切割线网)。其中，需注意的是，在利用第二切割单元对第二切割区位上的第一硅棒进行第二折面切割之前，由于前述折面切割的问题，还需利用硅棒转换装置中的硅棒定位机构带动第一硅棒正向或逆向转动180°，以调整切割面。如此，位于第二切割区位上的第一硅棒经第二切割单元进行第二折面切割之后，就形成截面呈类矩形的第一硅棒。
至于利用所述硅棒装卸装置将第三硅棒装载至等待区位的硅棒定位机构上并对第三硅棒进行预处理，则可参考步骤S202中针对第一硅棒的描述，在此不再赘述。
步骤S208，令硅棒转换装置转动第一预设角度以将第一硅棒由第二切割区位转换至研磨区位、将第二硅棒由第一切割区位转换至第二切割区位、将第三硅棒由等待区位转换至第一切割区位，令研磨装置对研磨区位上的第一硅棒进行研磨作业(例如，磨面、滚圆/倒角)；在此阶段，令切割装置中的第二切割单元对所述第二切割区位上的第二硅棒进行第二折面切割以及第一切割单元对第一切割区位上的第三硅棒进行第一折面切割，同时，令所述硅棒装卸装置将第四硅棒装载至等待区位并对所述第四硅棒进行预处理。其中，所述第二硅棒经第二折面切割后截面呈类矩形。
在步骤S208中，由于所述硅棒加工平台的等待区位、第一切割区位、第二切割区位以及研磨区位依序相差90°，因此，所述令硅棒转换装置转动的第一预设角度即是令硅棒转换装置正向转动90°，将第一硅棒由第二切割区位转换至研磨区位、将第二硅棒由第一切割区位转换至第二切割区位、以及将第三硅棒由等待区位转换至第一切割区位。
如此，可利用研磨装置对硅棒加工平台的研磨区位上的第一硅棒进行研磨作业。关于利用研磨装置对硅棒加工平台的研磨区位上的第一硅棒进行研磨作业的具体方式可参见前文描述，在此不再赘述。
同时，可利用切割装置对硅棒加工平台的第一切割区位上的第三硅棒和第二切割区位上的第二硅棒进行切割。关于利用切割装置对硅棒加工平台的第一切割区位上的第三硅棒和第二切割区位上的第二硅棒进行切割的具体方式，则可参考步骤S206中针对第一硅棒和第二硅棒进行切割的描述，在此不再赘述。
至于令所述硅棒装卸装置将第四硅棒装载至等待区位并对所述第四硅棒进行预处理的具体方式，则可参考步骤S202中针对第一硅棒的描述，在此不再赘述。
步骤S210，令硅棒转换装置转动第二预设角度以将第一硅棒由研磨区转换至等待区位、将第二硅棒由第二切割区转换至研磨区位、将第三硅棒由第一切割区位转换至第二切割区、以及将第四硅棒由等待区位转换至第一切割区位，令硅棒装卸装置将第一硅棒从等待区位卸载、装载第五硅棒并对所述第四硅棒进行预处理；在此阶段，令研磨装置对研磨区位上的第二硅棒进行研磨作业(例如，磨面、滚圆/倒角)，令切割装置中的第二切割单元对所述第二切割区位上的第三硅棒进行第二折面切割以及第一切割单元对第一切割区位上的第四硅棒进行第一折面切割。其中，所述第三硅棒经第二折面切割后截面呈类矩形。
在步骤S210中，由于所述硅棒加工平台的等待区位、第一切割区位、第二切割区位、以及研磨区位依序相差90°，因此，所述令硅棒转换装置转动的第二预设角度即是令硅棒转换装置正向转动90°或者逆向转动270°。其中，令硅棒转换装置逆向转动270°，可使得硅棒转换装置回到初始位置，可释放正向旋转过程中缠绕的线缆。
令硅棒转换装置逆向转动270°，将第一硅棒由第二切割区位转换至等待区位、将第二硅棒由第一切割区位转换至第二切割区位、以及将第三硅棒由等待区位转换至第一切割区位。
如此，可令硅棒装卸装置将等待区位上的第一硅棒予以卸载以转移出所述硅棒加工平台，并将待切割的第四硅棒装载至所述硅棒加工平台的等待区位处的硅棒定位机构上。
在步骤S210中，令硅棒装卸装置将等待区位上的第一硅棒予以卸载具体可包括：将截面呈类矩形的第一硅棒以立式置放状态转移至硅棒承载装置中承载体的托底件上；驱动所述承载体通过翻转机构相对所述底座作翻转以使得所述承载体及其上的第一硅棒由立式转换为卧式，并由所述硅棒承载装置中承载体的第二承载件承载所述第一硅棒，从而将所述第一硅棒予以卸载。
在实际应用中，所述将截面呈类矩形的第一硅棒以立式置放状态转移至硅棒承载装置中承载体的托底件上指的是将等待区位处的硅棒定位机构的旋转承载台上的第一硅棒转移至硅棒承载装置中承载体的托底件上。
例如，将硅棒装卸装置移动至等待区位，其中，所述硅棒装卸装置的承载体处于例如为垂向位置的第二位置且所述承载体中的第一承载件经向外摆动后显露出所述第二承载件，所述承载体中托底件处于第二调整位置且位于所述旋转承载台下方；直接通过翻转机构翻转承载体，使得所述承载体通过所述翻转机构相对所述底座作翻转以使得所述托底件在翻转过程中承托住所述第一硅棒的底端并使得所述第一硅棒倒靠于所述承载体中第二承载件上，或者，驱动所述托底件由第二调整位置趋向第一调整位置(所述第一调整位置的高度在垂向上要高第二调整位置的高度和等待区位处硅棒定位机构中旋转承载台的台面高度)直至抵触承托所述旋转承载台上的第一硅棒即可(在某些实现方式中，也可顶出并抬升所述旋转承载台上的第一硅棒使其脱离所述旋转承载台)。
至于利用所述硅棒装卸装置将第五硅棒装载至等待区位的硅棒定位机构上并对第五硅棒进行预处理，则可参考步骤S202中针对第一硅棒的描述，在此不再赘述。
同时，可利用研磨装置对硅棒加工平台的研磨区位上的第二硅棒进行研磨作业。关于利用研磨装置对硅棒加工平台的研磨区位上的第二硅棒进行研磨作业的具体方式可参见前文描述，在此不再赘述。
同时，可利用切割装置对硅棒加工平台的第一切割区位上的第三硅棒和第二切割区位上的第二硅棒进行切割。
当利用切割装置对硅棒加工平台的第一切割区位上的第三硅棒和第二切割区位上的第二硅棒进行切割时，驱动切割支座相对切割架下降，由切割支座左右两侧的第一切割单元和第二切割单元同时对对应的第一切割区位上的第三硅棒和第二切割区位上的第二硅棒进行切割，其中，所述第一切割单元对第一切割区位上的第三硅棒进行第一折面切割(所述第一切割单元23设有呈“+”字型或“Γ”字型的第一切割线网)，所述第二切割单元对第二切割区位上的第二硅棒进行第二折面切割(所述第二切割单元设有呈“+”字型或“Γ”字型的第二切割线网)。其中，需注意的是，在利用第二切割单元对第二切割区位上的第二硅棒进行第二折面切割之前，由于前述折面切割的问题，还需利用硅棒转换装置中的硅棒定位机构带动第二硅棒正向或逆向转动180°，以调整切割面。如此，位于第二切割区位上的第二硅棒经第二切割单元进行第二折面切割之后，就形成截面呈类矩形的硅棒。
本申请公开的硅棒切磨方法，能利用硅棒转换装置将硅棒在各个加工装置之间有序且无缝地进行转移，利用切割装置对硅棒进行开方切割作业以形成截面呈类矩形的硅棒以及利用研磨装置对开方切割后的硅棒进行研磨作业，利用硅棒装卸装置中的第一承载件和第二承载件来分别承载不同形态的硅棒并通过驱动承载体作翻转以将当前所承载的硅棒在不同置放状态之间转换，从而能同时实现待加工的硅棒的装载作业和已加工的硅棒的卸载作业，从而完成硅棒的开方及研磨多工序的一体化作业，提高生产效率及产品加工作业的品质。
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 (22)

1.一种硅棒切磨一体机，其特征在于，包括：
机座，具有硅棒加工平台；所述硅棒加工平台包括切割区位和研磨区位；
切割装置，包括：切割单元和调距单元；所述切割单元包括两条正交的切割线锯，所述两条正交的切割线锯用于对所述切割区位处待切割的硅棒进行折面切割以形成两个正交的侧面，以将硅棒切割成截面呈类矩形的硅棒；所述调距单元包括第一方向调距单元和第二方向调距单元，所述第一方向调距单元用于调整所述切割单元在第一方向上的位置，所述第二方向调距单元用于调整所述切割单元在第二方向上的位置；
研磨装置，设于所述硅棒加工平台的研磨区位；所述研磨装置包括活动设置的研磨磨具；以及
硅棒转换装置，设于所述硅棒加工平台上，用于承载硅棒并将所述硅棒在各个功能区位之间进行转换。
2.根据权利要求1所述的硅棒切磨一体机，其特征在于，所述硅棒加工平台包括第一切割区位和第二切割区位；所述切割装置包括第一切割装置和第二切割装置；
所述第一切割装置包括第一切割单元和第一调距单元，所述第一调距单元包括第一方向调距单元和第二方向调距单元，所述第一调距单元中的第一方向调距单元用于调整所述第一切割单元在第一方向上的位置，所述第一调距单元中的第二方向调距单元用于调整所述第一切割单元在第二方向上的位置；以及
所述第二切割装置包括第二切割单元和第二调距单元，所述第二调距单元包括第一方向调距单元和第二方向调距单元，所述第二调距单元中的第一方向调距单元用于调整所述第二切割单元在第一方向上的位置，所述第二调距单元中的第二方向调距单元用于调整所述第二切割单元在第二方向上的位置。
3.根据权利要求1所述的硅棒切磨一体机，其特征在于，
所述第一切割装置还包括：第一切割架和第一切割支座，其中，所述第一切割架设于所述机座的第一切割区位，所述第一切割支座活动升降于所述第一切割架，所述第一切割单元设于所述第一切割支座上；
所述第一调距单元中的第一方向调距单元包括第一切割支座进退机构，用于驱动所述第一切割支座及其上的第一切割单元沿第一方向移动；所述第一调距单元中的第二方向调距单元包括第一切割单元平移机构，用于驱动所述第一切割单元沿第二方向移动；
所述第二切割装置还包括：第二切割架和第二切割支座，其中，所述第二切割架设于所述机座的第二切割区位，所述第二切割支座活动升降于所述第二切割架，所述第二切割单元设于所述第二切割支座上；
所述第二调距单元中的第一方向调距单元包括第二切割支座进退机构，用于驱动所述第二切割支座及其上的第二切割单元沿第一方向移动；所述第二调距单元中的第二方向调距单元包括第二切割单元平移机构，用于驱动所述第二切割单元沿第二方向移动。
4.根据权利要求3所述的硅棒切磨一体机，其特征在于，
所述第一切割支座进退机构包括：第一进退导轨，沿第一方向设于所述机座或所述第一切割架上；第一进退驱动源，用于驱动所述第一切割支座及其上的第一切割单元沿第一方向移动；以及
第一切割单元平移机构包括：第一平移导轨，沿第二方向设于第一切割支座上且所述第一平移导轨的长度覆盖对应的所述第一切割单元在第二方向上的平移范围；第一平移驱动源，用于驱动所述第一切割单元沿第二方向移动。
5.根据权利要求4所述的硅棒切磨一体机，其特征在于，
所述第一进退驱动源包括：第一进退丝杆，沿第一方向设置且与所述第一切割架或所述第一切割支座关联；第一驱动电机，与所述第一进退丝杆关联；以及
所述第一平移驱动源包括：第一平移丝杆，沿第二方向设置且与所述第一切割单元关联；第一驱动电机，与所述第一进退丝杆关联。
6.根据权利要求3所述的硅棒切磨一体机，其特征在于，
所述第二切割支座进退机构包括：第二进退导轨，沿第一方向设于所述机座或所述第二切割架上；第二进退驱动源，用于驱动所述第二切割支座及其上的第二切割单元沿第一方向移动；以及
第二切割单元平移机构包括：第二平移导轨，沿第二方向设于第二切割支座上且所述第二平移导轨的长度覆盖对应的所述第二切割单元在第二方向上的平移范围；第二平移驱动源，用于驱动所述第二切割单元沿第二方向移动。
7.根据权利要求6所述的硅棒切磨一体机，其特征在于，
所述第二进退驱动源包括：第二进退丝杆，沿第一方向设置且与所述第二切割架或所述第二切割支座关联；第二驱动电机，与所述第二进退丝杆关联；以及
所述第二平移驱动源包括：第二平移丝杆，沿第二方向设置且与所述第二切割单元关联；第二驱动电机，与所述第二进退丝杆关联。
8.根据权利要求1所述的硅棒切磨一体机，其特征在于，所述硅棒加工平台包括第一切割区位和第二切割区位；所述切割装置包括：
切割架，设于所述机座上；所述切割架位于所述第一切割区和第二切割区之间；
切割支座，活动升降于所述切割架；所述切割支座包括支座主体和位于所述支座主体相对两旁侧的第一支座侧翼和第二支座侧翼；
第一切割单元，设于所述切割支座的第一支座侧翼上；所述第一切割单元包括两条正交的第一切割线锯，所述两条正交的第一切割线锯用于对所述第一切割区位处待切割的硅棒进行第一折面切割以形成两个正交的侧面；
第二切割单元，设于所述切割支座的第二支座侧翼上；所述第二切割单元包括两条正交的第二切割线锯，所述两条正交的第二切割线锯用于对所述第二切割区位处待切割的硅棒进行第二折面切割以形成两个正交的侧面，将硅棒切割成截面呈类矩形的硅棒；以及
调距单元，包括第一方向调距单元和第二方向调距单元，所述第一方向调距单元用于调整所述第一切割单元和所述第二切割单元中至少一者在第一方向上的位置，所述第二方向调距单元用于调整所述第一切割单元和所述第二切割单元中至少一者在第二方向上的位置。
9.根据权利要求8所述的硅棒切磨一体机，其特征在于，
所述第一切割单元包括：第一线架、设于所述第一线架上的多个第一切割轮和第一切割线，所述第一线架设于所述第一支座侧翼上，所述第一切割线绕于所述多个第一切割轮以形成两条正交的第一切割线锯；
所述第二切割单元包括：第二线架、设于所述第二线架上的多个第二切割轮和第二切割线，所述第二线架设于所述第二支座侧翼上，所述第二切割线绕于所述多个第二切割轮及第二过渡轮以形成两条正交的第二切割线锯；
所述第一调距单元包括切割支座进退机构，用于驱动所述切割支座及其上的第一切割单元和第二切割单元沿第一方向移动；以及
所述第二调距单元包括切割单元平移机构，用于驱动所述第一切割单元和所述第二切割单元沿第二方向移动。
10.根据权利要求9所述的硅棒切磨一体机，其特征在于，所述切割支座进退机构包括：
进退导轨，沿第一方向设于所述切割架或与所述切割架相关的安装结构上；以及
进退驱动源，用于驱动所述切割支座及其上的第一切割单元和第二切割单元沿第一方向移动。
11.根据权利要求10所述的硅棒切磨一体机，其特征在于，所述进退驱动源包括：
进退丝杆，沿第一方向设置且与所述切割支座关联；以及
驱动电机，与所述进退丝杆关联。
12.根据权利要求9所述的硅棒切磨一体机，其特征在于，所述第一切割单元和所述第二切割单元共同配置一切割单元平移机构，所述切割单元平移机构包括：
平移导轨，沿第二方向设于切割支座上且所述平移导轨的长度覆盖所述第一切割单元和所述第二切割单元在第二方向上的平移范围；以及
平移驱动源，用于驱动所述第一切割单元和所述第二切割单元沿第二方向作相向移动或相背移动。
13.根据权利要求12所述的硅棒切磨一体机，其特征在于，所述平移驱动源包括：
双向平移丝杆，沿第二方向设置，且所述双向平移丝杆的两端分别与所述第一切割单元中的第一线架和所述第二切割单元中的第二线架关联；以及
驱动电机，与所述双向平移丝杆关联。
14.根据权利要求9所述的硅棒切磨一体机，其特征在于，所述第一切割单元和所述第二切割单元分别配置一切割单元平移机构，所述切割单元平移机构包括：
平移导轨，沿第二方向设于切割支座上且所述平移导轨的长度覆盖对应的所述第一切割单元或所述第二切割单元在第二方向上的平移范围；以及
平移驱动源，用于驱动对应的所述第一切割单元或所述第二切割单元沿第二方向移动。
15.根据权利要求14所述的硅棒切磨一体机，其特征在于，所述平移驱动源包括：
平移丝杆，沿第二方向设置且与对应的所述第一切割单元中的第一线架或所述第二切割单元中的第二线架关联；以及
驱动电机，与所述平移丝杆关联。
16.根据权利要求2或8所述的硅棒切磨一体机，其特征在于，还包括：第一边皮卸料装置，用于将所述第一切割单元进行第一折面切割后产生的边皮予以卸料；第二边皮卸料装置，用于将所述第二切割单元进行第二折面切割后产生的边皮予以卸料。
17.根据权利要求16所述的硅棒切磨一体机，其特征在于，所述第一边皮卸料装置和第二边皮卸料装置中的任一者均包括：
边皮顶托机构，用于顶托所述边皮；以及
边皮提升单元，用于提升边皮以使得所述边皮顶端凸出已切割的硅棒。
18.根据权利要求17所述的硅棒切磨一体机，其特征在于，所述边皮顶托机构包括：
顶托组件，具有至少一顶杆；以及
顶托驱动单元，用于驱动所述顶托组件中的至少一顶杆作升降运动。
19.根据权利要求17所述的硅棒切磨一体机，其特征在于，所述第一边皮卸料装置和第二边皮卸料装置中的任一者均还包括以下至少一者：
边皮稳定单元，包括支撑组件和与所述支撑组件连接的驱动部件；
拨线机构，用于拨动所述切割线锯朝向外侧扩张以避免所述切割线锯与所述已切割硅棒发生干涉；以及
边皮转运单元，用于将所述边皮自切割区转运出去并卸料。
20.根据权利要求1所述的硅棒切磨一体机，其特征在于，所述硅棒加工平台还包括等待区位，硅棒切磨一体机还包括：硅棒装卸装置，邻设于所述硅棒加工平台的等待区位，用于承载待加工的硅棒和已加工的硅棒并通过翻转以将所承载的待加工的硅棒或已加工的硅棒在第一置放状态和第二置放状态之间进行转换，以完成待加工的硅棒的装载和已加工的硅棒的卸载；其中，所述待加工的硅棒为截面呈圆形的硅棒，所述已加工的硅棒为截面呈类矩形的硅棒。
21.根据权利要求20所述的硅棒切磨一体机，其特征在于，所述硅棒装卸装置包括：
底座；以及
承载体，包括承载座、设于所述承载座上的供承载待加工的硅棒的第一承载件和供承载已加工的硅棒的第二承载件、以及托底件；所述承载体通过一翻转机构相对所述底座作翻转以将所承载的待加工的硅棒或已加工的硅棒在第一置放状态和第二置放状态之间转换。
22.根据权利要求1所述的硅棒切磨一体机，其特征在于，所述硅棒转换装置包括：
转换主体；
硅棒定位机构，设置于所述转换主体上，用于对所述硅棒进行定位；以及
转换驱动机构，用于驱动所述转换主体转动以带动所述硅棒定位机构所定位的硅棒在各个功能区位之间转换。
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