CN220561905U - 卧式硅棒开方机 - Google Patents
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Abstract
本申请公开一种卧式硅棒开方机,包括:机座,具有沿第一方向的多个加工工位;与多个加工工位一一对应的多个硅棒承载装置和多个硅棒切割装置;硅棒呈卧式置于硅棒承载装置,硅棒切割装置包括至少一线切割单元,线切割单元具有至少一切割线锯,至少一切割线锯沿第二方向布设或呈一水平切割偏角,线切割单元受控沿竖直方向作升降移动以驱动切割线锯对硅棒承载装置上的硅棒进行开方切割作业。本申请卧式硅棒开方机具有多个加工工位及其一一对应的多个硅棒切割装置,使得多个硅棒切割装置能同时且独立地对相应的硅棒进行硅棒开方切割作业,大大提升了硅棒的切割效率,同时,卧式硅棒开方机具有整体结构简单、设备扩展性强、节省占用空间等优点。
Description
技术领域
本申请涉及硅工件加工技术领域,特别是涉及一种卧式硅棒开方机。
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,又使用硅棒开方机对截断后的短硅棒进行开方切割作业后形成呈矩形状的已切割的硅棒;再对各个已切割的硅棒进行磨面、倒角等加工作业,使得硅棒的表面整形达到相应的平整度及尺寸公差要求;后续再使用切片机对硅棒进行切片作业,则得到单晶硅片。
在相关的硅棒开方切割作业中,先将待切割的硅棒放置落位于切割区,利用多线硅棒切割设备对位于切割区的待切割的硅棒进行开方切割,然后,将完成开方切割的已开方硅棒从切割区卸下,并更换上新的待切割的硅棒进行开方切割。
在相关的硅棒开方切割技术中,多为单根加工,也有单次多根加工的相关设备,但硅棒开方设备整体结构复杂、占用空间大、设备扩展性较差、硅棒切割效率低下。
发明内容
鉴于以上相关技术的不足,本申请的目的在于提供一种卧式硅棒开方机,用于解决现有相关技术中存在的设备结构复杂、占用空间大、设备扩展性较差、硅棒切割效率低下等问题。
为实现上述目的及其他相关目的,本申请公开一种卧式硅棒开方机,包括:机座,具有硅棒加工平台;所述硅棒加工平台设有沿第一方向布设的多个加工工位;多个硅棒承载装置,与多个加工工位一一对应;硅棒呈卧式置于所述硅棒承载装置上且所述硅棒的轴心线与第二方向一致;所述第二方向与第一方向垂直且第二方向与第一方向构成一水平面;多个硅棒切割装置,与多个加工工位一一对应;所述硅棒切割装置包括至少一线切割单元和切割升降机构,所述线切割单元具有至少一切割线锯,所述至少一切割线锯沿第二方向布设或与第二方向呈一水平切割偏角,其中,所述至少一线切割单元受控于所述切割升降机构而沿竖直方向作升降移动以驱动所述至少一切割线锯对由对应的硅棒承载装置所承载的硅棒进行开方切割作业,使得所述硅棒的截面由呈圆形经开方切割作业后呈类矩形。
本申请公开的卧式硅棒开方机,布设有多个加工工位和与多个加工工位一一对应的多个硅棒切割装置和多个硅棒承载装置,可使得多个硅棒切割装置能同时对相应加工工位处硅棒承载装置所承载的硅棒进行硅棒开方切割作业,大大提升了硅棒的切割效率,同时,卧式硅棒开方机具有整体结构简单、设备扩展性强、节省占用空间等优点。
附图说明
图1显示为本申请的卧式硅棒开方机在一实施例中的结构示意图。
图2显示为硅棒转移装置、线切割单元、边皮防崩边装置以及切割摇摆机构在一实施例中的结构示意图。
图3显示为硅棒转移装置和边皮防崩边装置在一实施例中的结构示意图。
图4a至图4c显示为切割摇摆机构的在一实施例中的状态示意图。
图5显示为线切割单元配置有线锯调整机构在一实施例中的结构示意图。
图6a和图6b显示为图5中线锯调整机构进行线锯调整时的状态示意图。
图7和图8显示为边皮防崩边装置在另一实施例中的结构示意图。
图9显示为边皮下料输送装置在一实施例中的结构示意图。
图10和图11显示为边皮下料输送机构在另一实施例中的结构示意图。
图12显示为硅棒装卸装置在一实施例中的结构示意图。
图13显示为上料找零装置在一实施例中的结构示意图。
图14显示为本申请的卧式硅棒开方机在一实施例中对硅棒进行开方切割作业时在各阶段的状态示意图。
图15显示为本申请的卧式硅棒开方机在一实施例中对硅棒进行开方切割作业时在各阶段的状态示意图。
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。
在相关的针对硅棒的加工作业技术中,会涉及例如开方切割、磨面、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),而已加工的硅棒整体呈类长方体形。
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,涉及的开方加工设备结构复杂且设备扩展性差,仅能为单个硅棒或少数硅棒进行开方切割,存在效率低下等问题。
有鉴于此,本申请提出了一种卧式硅棒开方机,通过设备改造,在一个设备中设置了多个独立的加工工位及其配套的硅棒切割装置和硅棒承载装置,能利用这些硅棒切割装置同时对相应加工工位上硅棒承载装置所承载的硅棒进行开方切割作业,各个加工工位之间独立运行且各个硅棒的装卸无缝衔接,提高生产效率,提高硅棒加工作业的品质。
在本申请公开的实施例中,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。将卧式硅棒开方机的宽度延伸方向也即左右方向定义为第一方向(即左右方向或换位方向),将卧式硅棒开方机的深度延伸方向也即硅棒放置于其上时的长度方向定义为第二方向(即前后方向或转移方向),将竖直方向也即垂向、重垂线方向、上下方向或升降方向定义为第三方向。
本申请公开一种卧式硅棒开方机,用于对硅棒进行开方切割作业,即,对截面呈圆形(或近似为圆形)的硅棒进行开方切割作业以形成截面呈类矩形(包括类正方形)的硅棒,其中,多数硅棒可例如为单晶硅棒或多晶硅棒,在本申请实施例中,以单晶硅棒为例进行说明。
请参阅图1,显示为本申请的卧式硅棒开方机在一实施例中的结构示意图。如图所示,所述卧式硅棒开方机包括机座11、多个硅棒承载装置12、以及多个硅棒切割装置13。
机座11具有硅棒加工平台,所述硅棒加工平台设置于机座上表面。
所述硅棒加工平台设有多个加工工位,其中,设置的加工工位的数量可根据生产要求而有不同的变化。在如图1所示的实施例中,机座11为矩形结构,所述加工平台顺应机座形状设计为矩形,所述硅棒加工平台上设置有多个加工工位,所述多个加工工位并行设置。在如图1所示的实施例中,第一方向、第二方向、及第三方向的设置如图所示,具体地,第一方向即为图1中的X轴,第二方向即为图1中的Y轴,第三方向即为图1中的Z轴。因此,在图1所示的实施例中,所述硅棒加工平台上设置有沿第一方向走向的六个加工工位。所述硅棒加工平台上设置的加工工位的数量仅为示例性说明,可根据实际生产需要作其他的变化,所述加工工位的数量也可例如为两个、三个、四个、五个、七个、八个、或更多个。
所述多个硅棒承载装置与多个加工工位一一对应,所述硅棒承载装置用于承载硅棒。其中,所述硅棒呈卧式置于所述硅棒承载装置上且所述硅棒的轴心线与第二方向一致。在如图1所示的实施例中,所述硅棒加工平台上设置有沿第一方向走向的六个加工工位,其中,每一个加工工位的装卸区位上均配置有一个硅棒承载装置12,用于以卧式置放方式置放硅棒。同样,所述硅棒承载装置的数量仍可根据加工工位的数量而有不同的变化。
在某些实施例中,各个加工工位及其对应硅棒承载装置的结构相同,因此,在以下描述中,仅以其中的一个加工工位及其对应的硅棒承载装置为例进行说明。
在本申请的实施例中,每一个加工工位均包括有沿第二方向布设的装卸区位和切割区位,所述硅棒承载装置为可移动的硅棒转移装置,所述硅棒转移装置能携带着硅棒在装卸区位和切割区位之间转移。
在某些实施例中,所述硅棒转移装置包括:转移通道、硅棒夹具、以及转移驱动机构。
所述转移通道沿第二方向(也可称为转移方向)设置。在某些实现方式中,所述转移通道包括转移导轨。所述转移通道在第二方向上的长度要大于待切割的硅棒的长度。
所述硅棒夹具设于所述转移通道上,用于夹持硅棒。在某些实施例中,所述硅棒夹具包括:夹臂安装座、至少一对夹臂、以及夹臂驱动机构。在某些实施例中,所述硅棒夹具包括:至少一对夹臂和夹臂驱动机构。
请参阅图2,显示为硅棒转移装置在一实施例中的结构示意图。如图1和图2所示,硅棒转移装置中包括硅棒夹具,其包括:夹臂安装座、至少一对夹臂、以及夹臂驱动机构。
所述夹臂安装座活动设于转移通道上。
至少一对夹臂沿第二方向对向设于夹臂安装座上,用于夹持硅棒的两个端面。至少一对夹臂中的任一个夹臂设有夹持部,用于直接接触及夹持硅棒。在如图1和图2所示的实施例中,夹臂自夹臂安装座(未在图式中显示)向上伸出,即,夹臂的底部设于夹臂安装座,夹臂的顶部设有用于接触及夹持硅棒端面的夹持部。在本申请中,对于待切割的硅棒而言,待切割的硅棒为具有一定长度的圆柱结构,且其长度方向沿第二方向放置,所述端面即为长度方向两端的面。对于已切割的硅棒而言,所述已切割的硅棒为具有一定长度的长方体结构(其截面呈矩形或类矩形),且其长度方向沿沿第二方向放置,所述端面即为长度方向两端的面。
所述硅棒夹具还包括夹臂驱动机构,所述夹臂驱动机构可驱动所述至少一对夹臂中的至少一个夹臂沿着第二方向移动,以调节所述一对相对设置的夹臂之间的夹持间距。如此所述至少一对夹臂的夹持部即可在夹臂驱动机构作用下相互靠近或远离,以执行对硅棒的夹持或释放动作。例如,沿第二方向相对设置的两个夹臂的夹持部在夹臂驱动机构的驱动下相向靠近以夹持硅棒,并在保持夹持状态下将硅棒沿第二方向由装卸区位推进至切割区位以令对应的硅棒切割装置进行开方切割作业,在开方切割作业结束后将硅棒沿第二方向自切割区位退出至装卸区位并在夹臂驱动机构的驱动下相互远离以释放切割后的硅棒。
在某些实施例中,所述夹臂驱动机构包括:移动导轨和夹臂驱动单元,其中,所述移动导轨沿第二方向布设,用于设置至少一对夹臂,在某些实现方式中,至少一对夹臂中的至少一个夹臂的底部设置有与所述移动导轨相匹配的导槽结构。所述夹臂驱动单元与所述至少一对夹臂中的至少一个夹臂关联,用于驱动关联的夹臂沿所述移动导轨移动。
在某些实施方式中,所述夹臂驱动单元包括:移动齿轨,沿第二方向设置于夹臂安装座上;驱动齿轮,设于关联的夹臂上且与所述移动齿轨啮合;齿轮驱动源,用于驱动所述驱动齿轮转动以使所关联的夹臂沿第二方向移动。其中,所述移动齿轨可采用齿条的结构,所述齿轮驱动源可例如为伺服电机。
在某些实现方式中,当要驱动一个夹臂时,则可提供一个夹臂驱动单元,所述夹臂驱动单元包括一个移动齿轨、一个驱动齿轮、以及一个齿轮驱动源。
在某些实现方式中,当要驱动一对夹臂时,则可提供两个夹臂驱动单元,每个夹臂驱动单元包括一个移动齿轨、一个驱动齿轮、以及一个齿轮驱动源。
在某些实施方式中,夹臂驱动单元包括:移动齿轨,沿第二方向设置于关联的夹臂上;驱动齿轮,设于夹臂安装座上且与移动齿轨啮合;齿轮驱动源,用于驱动驱动齿轮转动以使所关联的夹臂沿第二方向移动。移动齿轨可采用齿条的结构,齿轮驱动源可例如为伺服电机。
在某些实现方式中,当要驱动一个夹臂时,则可提供一个夹臂驱动单元,所述夹臂驱动单元包括一个移动齿轨、一个驱动齿轮、以及一个齿轮驱动源。
在某些实现方式中,当要驱动一对夹臂时,则可提供两个夹臂驱动单元,每个夹臂驱动单元包括一个移动齿轨、一个驱动齿轮、以及一个齿轮驱动源。
在某些实现方式中,当要驱动一对夹臂时,则可提供一个夹臂驱动单元,所述夹臂驱动单元包括两个移动齿轨、一个驱动齿轮、以及一个齿轮驱动源,其中,每一个移动齿轨与相应的那一个夹臂关联,所述驱动齿轮设于夹臂安装座上且位于两个移动齿轨之间并同时与两个移动齿轨啮合。
在某些实施方式中,所述夹臂驱动单元包括:移动丝杆,沿第二方向设置且与对应的夹臂关联;丝杆驱动源,用于驱动所述移动丝杆转动以使所关联的夹臂沿第二方向移动。其中,所述丝杆驱动源可例如为伺服电机。
在某些实现方式中,当要驱动一个夹臂时,则可提供一个夹臂驱动单元,所述夹臂驱动单元包括一个移动丝杆和一个丝杆驱动源,其中,所述移动丝杆沿第二方向设置且与相应的那一个夹臂关联。通过丝杆驱动源驱动所述移动丝杆转动以使关联的那一个夹臂沿第二方向移动,例如移动靠近另一个夹臂(减小两个夹臂的夹持间距)或移动远离另一个夹臂(增加两个夹臂的夹持间距)。
在某些实现方式中,当要驱动一对夹臂时,则可提供两个夹臂驱动单元,每个夹臂驱动单元包括一个移动丝杆和一个丝杆驱动源,其中,每一个移动丝杆与相应的那一个夹臂关联。针对每一个夹臂,通过丝杆驱动源驱动所述移动丝杆转动以使关联的那一个夹臂沿第二方向移动,这样,利用两个夹臂驱动单元分别驱动各自对应的夹臂移动,可驱动两个夹臂沿着移动齿轨作相向移动(两个夹臂相互靠近以减小两个夹臂的夹持间距)或相背移动(两个夹臂相互远离以增加两个夹臂的夹持间距)。
在某些实现方式中,当要驱动一对夹臂时,则可提供一个夹臂驱动单元,所述夹臂驱动单元包括一个移动丝杆和一个丝杆驱动源,其中,所述移动丝杆可例如为双向丝杆,所述双向丝杆两端分别设有螺纹且螺纹方向相反,所述双向丝杆两端分别与相对的一对夹臂关联。通过丝杆驱动源驱动所述双向丝杆转动以使关联的相对的两个夹臂沿着移动齿轨作相向移动(两个夹臂相互靠近以减小两个夹臂的夹持间距)或相背移动(两个夹臂相互远离以增加两个夹臂的夹持间距)。
在其他实施方式中,所述夹臂驱动单元可包括伸缩气缸,所述伸缩气缸的两端分别与相对设置的一对夹臂关联。
此外,在某些实施例中,夹臂呈转动式结构,例如,硅棒夹具还包括夹臂转动机构,用于驱动夹臂转动。在某些实现方式中,夹臂转动机构设于至少一对夹臂中的至少一个夹臂上,至少一对夹臂中的任意一个夹持部或一对夹臂的两个夹持部设置有可转动的结构,在夹臂转动机构的驱动下使得夹臂的夹持部以硅棒的轴心线方向旋转,被夹持硅棒发生相应的以硅棒轴心线的旋转。例如,夹臂转动机构可例如为转动电机,一对夹臂中两个夹臂的夹持部均设置有可转动的结构,两个夹臂的夹持部或者其中一个夹臂的夹持部与转动电机的输出轴连接,例如,两个夹臂的夹持部分别连接一转动电机,由两个转动电机分别驱动对应的夹臂的夹持部转动,或者,其中一个夹臂的夹持部与转动电机连接,由转动电机驱动对应的那一个夹臂的夹持部转动,利用摩擦力,通过夹持的硅棒的传导,带动另一个夹臂的夹持部也顺势转动。
在某些实施例中,所述可旋转的平台可设置为具有锁定功能的铰接装置铰接成的整体,可沿第二方向的轴心线旋转。旋转轴的轴心线连接于所述夹臂转动机构。
在某些实施例中,所述夹臂的夹持部可设置为一可旋转的圆台,所述圆台的圆形平面与硅棒端面接触,在贴紧硅棒端面后保持与硅棒端面相对静止。所述夹持部还包括锁紧结构,在对硅棒进行相应加工作业(所述加工作业可例如为切割等)时所述夹持部处于锁紧状态。在硅棒的切换例如切割位置切换中,所述夹持部在夹臂转动机构的带动下沿圆台圆心旋转。
在某些实施例中,所述夹臂的夹持部包括可旋转的圆台与设置在圆台上的一系列凸出触点,所述每一触点具有一接触平面。所述圆台在夹臂转动机构的带动下旋转,在本实施例的一实现方式中,所述触点的凸出长度即在第二方向的位置可调节。
在某些实施例中,所述硅棒夹具的夹持部设置有压力传感器,以基于所检测的压力状态调整触点的凸出长度。
所述夹臂转动机构可设置在一对夹臂中的一个夹臂上(另一个夹臂仅具有转动功能),以带动所述一对夹臂的夹持部与所夹持的硅棒旋转;或者所述夹臂转动机构设置在一对夹臂的每一夹臂上,并协同运动控制所述一对夹臂的两个夹持部发生相同角度与方向的转动。在某些实现方式中,所述夹臂转动机构可包括一驱动电机。
在由硅棒切割装置对硅棒的进行切割时,可通过所述夹臂转动机构驱动夹持部旋转以实现。通常对单晶硅棒进行切割时,所述夹臂转动机构控制夹持部旋转一定角度例如90°即可实现,以利用所述硅棒切割装置对硅棒的一个侧面或相对两个侧面进行切割。
在某些实施例中,所述硅棒夹具包括至少一对夹臂和夹臂驱动机构,所述至少一对夹臂沿第二方向对向设于所述转移通道上,即,所述至少一对夹臂沿第二方向对向设于转移导轨上。所述夹臂驱动机构,用于驱动至少一对夹臂中的至少一个夹臂沿第二方向移动。其中,所述夹臂驱动机构与前述硅棒夹具包括夹臂安装座、至少一对夹臂以及夹臂驱动机构的实施例中的夹臂驱动机构类似,在此不再赘述。
所述转移驱动机构用于驱动硅棒夹具及其夹持的硅棒沿第二方向在转移通道上移动。
在某些实施例中,所述转移驱动机构包括:转移齿轨、转移齿轮、以及齿轮驱动源。
在某些实施方式中,以硅棒夹具包括夹臂安装座、至少一对夹臂、以及夹臂驱动机构为例,所述转移齿轨沿第二方向设置。所述转移齿轮与硅棒夹具关联且与所述转移齿轨啮合,具体地,所述转移齿轮与所述硅棒夹具中的夹臂安装座关联。所述齿轮驱动源用于驱动所述转移齿轮转动以使所关联的硅棒夹具沿第二方向移动。所述齿轮驱动源可例如为伺服电机。
在某些实施方式中,以所述硅棒夹具包括至少一对夹臂和夹臂驱动机构为例,所述转移齿轨沿第二方向设置。所述转移齿轮与所述硅棒夹具关联且与所述转移齿轨啮合,具体地,所述转移齿轮与所述至少一对夹臂关联。所述转移齿轮与所述硅棒夹具中的至少一对夹臂关联可通过以下方式实现:至少一对夹臂通过连接结构(例如框架、连接板、连接架等)联合,所述驱动齿轮设于所述连接结构上。所述齿轮驱动源用于驱动所述转移齿轮转动以使所关联的至少一对夹臂沿第二方向移动。所述齿轮驱动源可例如为伺服电机。
在某些实施例中,所述转移驱动机构包括:转移丝杆和丝杆驱动源。
在某些实施方式中,以硅棒夹具包括夹臂安装座、至少一对夹臂、以及夹臂驱动机构为例,转移丝杆沿第二方向设置且与硅棒夹具中的夹臂安装座关联。丝杆驱动源用于驱动转移丝杆转动以使所关联的硅棒夹具沿第二方向移动。丝杆驱动源可例如为伺服电机。
在某些实施方式中,以所述硅棒夹具包括至少一对夹臂和夹臂驱动机构为例,所述转移丝杆与所述硅棒夹具中的至少一对夹臂关联。所述转移丝杆与所述硅棒夹具中的至少一对夹臂关联可通过以下方式实现:至少一对夹臂通过连接结构(例如框架、连接板、连接架等)联合,所述转移丝杆与所述连接结构关联。所述丝杆驱动源用于驱动所述转移丝杆转动以使所关联的硅棒夹具沿第二方向移动。所述丝杆驱动源可例如为伺服电机。
在某些实施例中,所述硅棒转移装置可包括:转移通道、承载平台、以及转移驱动机构。
所述转移通道沿第二方向设置。在某些实现方式中,所述转移通道包括转移导轨。所述转移通道在第二方向上的长度要大于待切割的硅棒的长度。
所述承载平台设于所述转移通道上,用于承载硅棒。所述硅棒被所述承载平台承载后呈卧式,即,所述硅棒的轴心线与第二方向一致。
所述转移驱动机构用于驱动所述硅棒平台及其承载的硅棒沿第二方向在转移通道上移动。
关于所述承载平台,在某些实施例中,所述承载平台包括居中的一承载件,当将硅棒沿第二方向以卧式方式置放于所述承载件上时,所述承载件可大致位于所述硅棒的中央位置处。在某些实施例中,所述承载平台包括沿第二方向间隔设置的至少两承载件。
以下以所述承载平台包括沿第二方向间隔设置的至少两承载件为例进行说明。
对于承载平台中的任一承载件,在某些实施例中,任一承载件包括:承载底座、第一承载结构、以及第二承载结构,其中,所述承载底座设于转移通道的转移导轨上,所述第一承载结构用于承载待切割的硅棒且与待切割的硅棒的弧面接触,所述第二承载结构用于承载已切割的硅棒且与已切割的硅棒的切割面接触。在某些实现方式中,所述承载件为Y型承载结构。请参阅图3,显示为硅棒转移装置在一实施例中的结构示意图。结合图1和图3,硅棒转移装置12包括沿第二方向间隔设置的至少两承载件121,承载件121整体为Y型承载结构。Y型承载结构121的底部作为承载底座1211,Y型承载结构121的上部分叉作为第一承载结构1213,其中所述上部分叉的内侧斜面与待切割的硅棒的弧面接触,Y型承载结构121的上部分叉的顶部作为第二承载结构1215,第二承载结构1215形成一承载面,所述承载面与水平面一致且能与已切割的硅棒的切割面接触。所述Y型承载结构的上部分叉的顶部也可具有一定的宽度。当利用所述Y型承载结构承载卧式置放的待切割的硅棒时,所述Y型承载结构的上部分叉(即,第一承载机构,也即V型部分)承载待切割的硅棒,所述上部分叉的两个内侧斜面与待切割的硅棒的弧面接触,如此,也可使得截面呈圆形的待切割的硅棒实现对中操作,即,待切割的硅棒的轴心线与上部交叉的中心(即,V型部分的底槽)对应。当利用所述Y型承载结构承载卧式置放的已切割的硅棒时,所述已切割的硅棒中的切割面置放于所述Y型承载结构的上部分叉的顶部(即,第二承载结构),由于所述承载面与水平面一致且与已切割的硅棒的切割面接触,因此,可确保所承载的已切割的硅棒的切割面为水平状态。
在某些实施例中,所述承载平台还包括:承载件驱动机构,用于驱动至少一承载件沿第二方向移动以调节所述两承载件之间的承载间距,以适应不同长度的硅棒。
在某些实施方式中,所述承载件驱动机构可包括:调节齿轨,沿第二方向设置;调节齿轮,与要移动的那一个承载件关联,且,所述调节齿轮与所述调节齿轨啮合;调节驱动源,用于驱动所述调节齿轮转动以使所关联的承载件沿第二方向移动。
在某些实施方式中,所述承载件驱动机构可包括:调节丝杆,沿第二方向设置且与所述承载件关联;丝杆驱动源,用于驱动所述转移丝杆转动以使所关联的承载件沿第一方向移动。或,所述承载件驱动机构可包括:双向丝杆和丝杆驱动源,所述双向丝杆两端分别设有螺纹且螺纹方向相反,所述双向丝杆两端分别与相对的两个承载件关联。通过丝杆驱动源(例如伺服电机)驱动所述双向丝杆转动以使关联的相对的两个承载件沿着双向丝杆作相向移动(两个承载件相互靠近)或相背移动(两个承载件相互远离)。
所述转移驱动机构用于驱动所述承载平台及其承载的硅棒沿第二方向在所述转移通道上移动。在图3所示的实施例中,所述硅棒转移装置还包括转移驱动机构123,用于驱动承载平台及其承载的硅棒沿第二方向在所述转移通道上移动。
在某些实施例中,所述转移驱动机构包括:转移齿轨、转移齿轮、以及齿轮驱动源。所述齿轮驱动源可例如为伺服电机。
在某些实施例中,所述转移驱动机构包括:转移丝杆和丝杆驱动源。所述丝杆驱动源可例如为伺服电机。
在本申请的卧式硅棒开方机中,所述硅棒加工平台上设有多个硅棒切割装置,多个硅棒切割装置是与多个加工工位一一对应,即,硅棒切割装置的数量是与加工工位的数量一致的。
关于硅棒切割装置,所述硅棒切割装置设于所述硅棒加工平台上,用于对相应加工工位处、由所述硅棒转移装置所携带的待切割的硅棒进行开方切割作业,以将截面呈圆形的待切割的硅棒切割形成截面呈类矩形的已切割的硅棒。
所述硅棒切割装置包括至少一线切割单元,所述线切割单元具有至少一切割线锯,所述至少一切割线锯沿第二方向布设,其中,所述至少一线切割单元受控沿竖直方向作升降移动以驱动所述至少一切割线锯对位于相应加工工位的切割区位处、由对应的硅棒转移装置所携带的硅棒进行开方切割作业,使得所述硅棒的截面由呈圆形经开方切割作业后呈类矩形。
所述硅棒切割装置包括至少一线切割单元,所述线切割单元包括切割安装结构、设于切割安装结构上的多个切割轮和切割线,所述切割线依序绕设于所述多个切割轮形成沿第二方向布设的至少一切割线锯,所述至少一切割线锯沿第二方向布设或与第二方向呈一水平切割偏角。其中,通过驱动所述线切割单元沿竖直方向作升降移动以与相应加工工位处所述硅棒转移装置及其携带的待切割的硅棒作相对移动,由所述至少一切割线锯对所述硅棒转移装置所携带的待切割的硅棒进行开方切割作业。其中,在某些实施例中,所述切割线以首尾相接的环形绕线方式绕于各个切割轮之间,此时,所述切割线也可称为闭环切割线。
在如图1所示的实施例中,所述卧式硅棒开方机设置有六个加工工位,其中,每一个加工工位处对应设有一个硅棒切割装置。其中,对于任一个硅棒切割装置,其所包括的至少一线切割单元中的至少一切割线锯沿第二方向布设或与第二方向呈一水平切割偏角。
所述硅棒切割装置除线切割单元之外还可包括切割架或切割座,所述线切割单元受控可相对所述切割架或切割座作升降移动。在某些实施例中,所述卧式硅棒开方机包括多个硅棒切割装置,而每一个硅棒切割装置均包括一切割架或切割座以及设于所述切割架或切割座的至少一线切割单元。在某些实施例中,所述卧式硅棒开方机包括多个硅棒切割装置,所述多个硅棒切割装置可共用同一切割架或切割座,即,多个硅棒切割装置中的所有线切割单元均设置于同一切割架或切割座上。在如图1所示的实施例中,所述卧式硅棒开方机设有与六个加工工位对应数量的六个硅棒切割装置13,这六个硅棒切割装置13可共用同一切割架或切割座130。在以下描述中,可将所述共用的切割架或切割座称为共用切割架或共用切割座。所述多个硅棒切割装置13中的任一硅棒切割装置13能通过配置的切割升降机构相对共用切割架或共用切割座130作升降移动。请参阅图2,显示为硅棒切割装置在一实施例中的结构示意图。如图1和图2所示,每一个硅棒切割装置13包括两个线切割单元131,所述六个硅棒切割装置13中的所有线切割单元131均设置于共用切割架或共用切割座130上并通过各自的切割升降机构相对共用切割架或共用切割座130作升降移动。
在某些实施例中,所述切割升降机构可包括:升降导向结构和升降驱动单元。
在某些实施方式中,所述升降导向结构可例如为沿升降方向(即,第三方向)设于共用切割架或共用切割座的升降导轨或升降导杆。
在某些实施方式中,升降驱动单元可包括:升降齿轨、升降齿轮、以及齿轮驱动源。升降齿轨沿升降方向设置。升降齿轮与线切割单元关联且与升降齿轨啮合。齿轮驱动源用于驱动升降齿轮转动以使所关联的线切割单元沿升降方向移动。齿轮驱动源可例如为伺服电机。
在某些实施方式中,所述升降驱动单元可包括:升降丝杠和升降驱动源,所述升降丝杠沿升降方向设置且与对应的线切割单元关联,所述升降驱动源用于驱动所述升降丝杆转动以驱动所述线切割单元沿升降方向左升降移动。所述升降驱动源可例如为伺服电机。
所述共用切割架或共用切割座用于设置硅棒切割装置,在此,所述共用切割架或共用切割座的具体结构可基于切割轮及过渡轮的布置需求设为不同形式,例如为座体、柱体、梁体、板架等。
关于硅棒切割装置,其包括至少一线切割单元。在如图2所示的实施例中,每一个硅棒切割装置13可包括两线切割单元131。所述线切割单元131包括:切割安装结构1311、多个切割轮1312、过渡轮1313、以及切割线1314,切割线1314绕于多个切割轮1312及过渡轮1313以形成至少一切割线锯1315,其中,切割线锯1315位于线切割单元131的下方且沿第二方向布设或与第二方向呈一水平切割偏角。
在某些实施方式中,所述线切割单元中的多个切割轮及过渡轮连接于所述切割安装结构,又或,所述多个切割轮及过渡轮通过支架、连接板、或安装框架设于所述切割安装结构,所述切割安装结构作为将线切割单元中多个切割轮及过渡轮关联于切割架或切割座的载体,所述切割安装结构的具体形式可以为梁体、板架、支架等,本申请不作限制。
在本申请的卧式硅棒开方机中,所述硅棒切割装置包括的至少一线切割单元中的至少一切割线锯沿第二方向布设。
在所述线切割单元中,所述切割轮中设有可用于缠绕切割线的至少一切割线槽,所述切割线槽可限定切割线位置从而控制切割精度。任一所述切割线锯由切割线缠绕于相对设置的两个切割轮后在两个切割轮之间形成,所述两个切割轮的位置及切割轮间的位置关系可用于确定所述切割线锯的走向。
过渡轮用于对切割线进行换向或导向(因此,一般地,过渡轮亦可被称为换向轮或导向轮),又或,过渡轮可用于调节切割线的张力(起到调节张力作用的过渡轮亦可被称为张力轮)。
在某些实施例中,所述线切割单元包括:切割线;第一切割轮及第二切割轮,设于所述切割安装结构,切割线绕于所述第一切割轮及第二切割轮以形成切割线锯;其中,所述第一切割轮的轮面与第二切割轮的轮面平行或共面;第一过渡轮,邻设于所述第一切割轮,在牵引切割线的状态下令第一切割轮与第一过渡轮的切割线位于第一切割轮中用于缠绕切割线的第一切割线槽所在平面内;第二过渡轮,邻设于所述第二切割轮,在牵引切割线的状态下令第二切割轮与第二过渡轮的切割线位于第二切割轮中用于缠绕切割线的第二切割线槽所在平面内。在如图1和图2所示的实施例中,第一切割轮1312a和第二切割轮1312b位于切割安装结构的下侧且前后设置,即,第一切割轮1312a在前而第二切割轮1312b在后,第一过渡轮1313a位于第一切割轮1312a的上方,第二过渡轮1313b位于第二切割轮1312b的上方且位于第一过渡轮1313a的后侧。在线切割单元131中,切割线1314为闭环切割线,即,切割线1314以首尾相接的环形绕线方式绕于第一切割轮1312a、第二切割轮1312b、第二过渡轮1313b、以及第一过渡轮1313a之间,其中,绕于第一切割轮1312a和第二切割轮1312b之间的切割线段即形成为切割线锯1315。切割线锯1315沿第二方向布设,而相应加工工位处由硅棒转移装置12所携带的待切割的硅棒100为卧式置放(待切割的硅棒100的轴心线沿第二方向布设),因此,为实现待切割的硅棒100的切割,切割线锯1315的长度与待切割的硅棒100的长度的尺寸相适配,例如,切割线锯1315的长度要大于等于待切割的硅棒100的长度。
所述切割轮轮面的方向与切割线锯的走向具有对应关系,应理解地,切割轮轮面与切割轮中任一切割线槽所在平面相平行,为控制切割精度及切割过程的稳定性,所述切割线锯应当位于用于缠绕切割线的切割线槽所在平面内;同时,在切割过程中,需令所述硅棒对切割线的施力方向平行于所述切割线槽,即所述切割轮轮面平行于切割方向,所述切割方向在开方切割作业中竖直方向(即第三方向Z轴)。
所述硅棒切割装置包括并行设置的两个线切割单元,每一个线切割单元具有至少一切割线锯,因此,所述两线切割单元形成相平行的至少两切割线锯。在如图1所示的实施例中,每一个硅棒切割装置13包括沿第一方向(即,换位方向)布设的两线切割单元131,每一个线切割单元131均具有一切割线锯1315,切割线锯1315沿第二方向布设,如此,分属于两线切割单元131中的两切割线锯1315均沿第二方向布设。
所述线切割单元中的切割轮及过渡轮通过一环形切割线进行缠绕,在此示例下,所述硅棒切割装置即可省去贮丝筒等,所述环形切割线通过驱动装置运行即可实现切割。
在现有的硅棒切割装置中,切割线从放线筒缠绕至线切割单元中的切割轮及过渡轮间,并从所述线切割单元缠绕至收线筒,在开方切割作业中,所述切割线被驱动运行,切割线运行过程为交替进行的加速与减速过程。在本申请的硅棒切割装置中,线切割单元中的环形切割线可保持持续高速运行,同时,环形切割线在开方切割作业中可以同一运转方向运行。如此,本申请的线切割单元可实现高精度的开方切割作业,避免了现有的切割方式中切割线运行换向或运行速度导致的切割面具有波纹等问题;同时,所述环形切割线可有效减小线切割单元所需的切割线总长,降低生产成本。
此外,硅棒切割装置还包括切割线驱动装置,线切割的原理是由高速运行的钢线带动附着在钢线上的切割刃料或者直接采用金刚线对待加工工件进行摩擦,从而达到线切割的目的。在此,所述切割线驱动装置即用于实现切割线运行。
在某些实施方式中,切割线驱动装置为伺服电机,具有动力输出轴且所述动力输出轴轴连接于第一切割轮或第二切割轮或相关的过渡轮(例如第一过渡轮或第二过渡轮),如此,切割线可通过所缠绕的切割轮带动以沿绕线方向运行。当然,在具体实现方式中,切割线驱动装置还可为别的驱动源例如液力马达,仅当实现带动切割线运行即可,本申请不作限制。
在某些实施方式中,所述硅棒切割装置中还包括张力调节机构。在线切割加工中,切割线张力大小影响切割中的成品率和加工精度,所述张力调节机构进行张力检测并调整张力使切割线的张力达到设定的一定阈值并在切割中保持一恒定值或以恒定值为数值中心所允许的一定范围。
在某些实施例中,所述张力调节机构与过渡轮关联,所述线切割单元中的过渡轮在实现对切割线的导向牵引时,同时作为切割线张力调节的张紧轮。
所述张紧轮用于调整切割线的张力,可以减少切割线的断线概率以减少耗材。在开方切割作业中,切割线的作用举足轻重,但即便最好的切割线,其延伸度及耐磨度也是有限度的,也就是说切割线在持续运行中会逐渐变细,直至最终被拉断。因此,现在的线切割设备一般都会设计切割线张力补偿机构,用于弥补切割线往返行走中的延伸度,采用张紧轮即是一种实施手段。
在某些实施例中,以张紧轮为过渡轮为例,张力调节机构至少包括:张力传感器,伺服电机以及丝杆;张力传感器设置于过渡轮上,不断感测过渡轮上切割线的张力值,并于该张力值小于预设值时发出驱动信号;伺服电机电性连接张力传感器,用于接收到张力传感器发出的驱动信号后开始工作;所述丝杆一端连接过渡轮,另一端连接伺服电机,并于伺服电机工作时牵引过渡轮进行单向位移,以调整切割线的张力。
在某些实施例中,张力调节机构包括:连杆组件和张力驱动单元,连杆组件与作为张紧轮的过渡轮和张力驱动单元关联,连杆组件受控于张力驱动单元,即,通过张力驱动单元驱动连杆组件作动以带动过渡轮产生位置变化以调节闭环切割线的张力。
在某些实现方式中,张力驱动单元可包括配重部,配重部可关联于连杆组件。例如,以某一过渡轮作为张紧轮为例,当要增加闭环切割线的张力时,释放配重部,配重部下降,连杆组件受到配重部重力的作用下带动关联的张紧轮移动,从而扩大各个切割轮与过渡轮所围成的图形的周长,增加闭环切割线的张力。当要减小闭环切割线的张力时,提升配重部,连杆组件受到配重部重力的作用下带动关联的张紧轮反向移动,从而扩大各个切割轮与过渡轮所围成的图形的周长,减小闭环切割线的张力。
在某些实现方式中,所述张力驱动单元可包括拉力气缸,拉力气缸与可活动的张紧轮关联。利用拉力气缸带动关联的张紧轮活动,通过张紧轮位置的变化,调整闭环切割线的张力。
在某些实施例中,所述硅棒切割装置还包括:至少一调距机构,设于所述至少一线切割单元,用于驱动所述线切割单元中多个切割轮相对所述切割架或切割座沿垂直于切割轮轮面的方向移动。所述硅棒切割装置可基于调距机构实现切割线在切割轮不同切割槽之间的切换,又或调整切割线锯的位置以改变相对于硅棒的切割位置(或加工规格)。
在某些实现方式中,以硅棒切割装置中的一个线切割单元为例进行说明,线切割单元中包括多个切割轮及过渡轮。用于承载所述多个切割轮及过渡轮的载体例如为切割安装结构,所述调距机构可用于驱动切割安装结构整体沿切割轮轮面的垂线方向移动,所述过渡轮与切割轮共同跟随切割安装结构发生沿切割轮轮面的垂线方向(即,第一方向)的移动,在此状态下,所述多个切割轮及过渡轮为相对静止,即,过渡轮与切割轮之间的位置关系不变。此时,所述调距机构即用于调整至少一线切割单元中至少一线割线锯相对于硅棒的切割位置。
在某些实现方式中,每一切割轮上具有至少两个切割线槽,不同切割线槽相互平行且不同切割线槽间具有切割轮轮面的垂线方向的切割偏移量。当所述调距机构用于驱动所述线切割单元中的多个切割轮相对于切割安装结构移动,即可变换切割线绕于所述切割轮上的线槽位置。在某些实现方式中,线切割单元中的多个切割轮例如可连接于一支架,其中所述支架活动设置于所述切割安装结构并由所述调距机构驱动以沿切割轮轮面的垂线方向移动。
在某些实施例中,所述调距机构包括:丝杆,沿切割轮轮面的正交方向设置且与所述单线切割单元螺纹连接;丝杆驱动源,用于驱动所述丝杆转动。
在某些实施例中,所述调距机构包括:伸缩件,沿切割轮轮面的正交方向设置且与单线切割单元关联;伸缩件驱动源,用于驱动所述伸缩件沿切割轮轮面的正交方向作伸缩运动。
在某些实施例中,所述调距机构包括:齿条,沿切割轮轮面的正交方向设置于所述单线切割单元;传动齿轮,与所述齿条啮合;齿轮驱动源,用于驱动所述传动齿轮转动。
在某些实施例中,如图2所示,硅棒切割装置13包括沿平行且相对设置的两个线切割单元131,例如第一线切割单元和第二线切割单元,第一线切割单元和第二线切割单元中至少一者通过至少一调距机构驱动沿切割轮轮面的正交方向移动,用于调整第一线切割单元中至少一切割线锯与第二线切割单元中至少一切割线锯之间的线割线锯间距、或者变换切割线绕于第一线切割单元中多个切割轮的切割线槽和/或第二线切割单元中多个切割轮的切割线槽。
所述至少一调距机构即可设置为连接至所述第一线切割单元或第二线切割单元,又或同时关联所述第一线切割单元和第二线切割单元,以驱动所连接或关联的第一线切割单元或/及第二线切割单元中的多个切割轮沿切割轮轮面的正交方向移动。
在某些实施例中,所述调距机构包括:丝杆,沿切割轮轮面的正交方向设置且与所述第一线切割单元或所述第二线切割单元螺纹连接;以及丝杆驱动源,用于驱动所述丝杆转动。所述丝杆与丝杆驱动源驱动第一线切割单元或所述第二线切割单元中多个切割轮在切割轮轮面的正交方向移动的方式与前述实施例类似,被调距机构驱动的所述第一切割单元或所述第二线切割单元可看作单线切割单元,此处不做赘述。应当理解,在任一线切割单元上设置所述调距机构,即可实现第一线切割单元与第二线切割单元间形成的相平行的切割线锯间距增加及减小,所述硅棒切割装置即可将硅棒切割为不同规格。
在某些实施例中,所述调距机构包括:伸缩件,沿切割轮面的正交方向设置且与所述第一线切割单元或所述第二线切割单元关联;伸缩件驱动源,用于驱动所述伸缩件沿切割轮轮面的正交方向作伸缩运动。在此,设置有所述调距机构的所述第一切割单元或所述第二线切割单元即可看作单线切割单元,具体实现方式可参照前述实施例,此处不再赘述。
在某些实施例中,所述调距机构包括:调距齿条,沿切割轮轮面的正交方向且与所述第一线切割单元或所述第二线切割单元关联;传动齿轮,与所述调距齿条啮合;齿轮驱动源,用于驱动所述传动齿轮转动。通过相啮合的传动齿轮与调距齿条,所述齿轮驱动源可控制所述调距齿条沿齿条方向线运动,关联于所述调距齿条的第一线切割单元或第二线切割单元可通过所述齿条带动多个切割轮沿切割轮轮面的正交方向移动。
在某些实施例中,所述调距机构包括:双向丝杆,沿切割轮轮面的正交方向设置且与第一线切割单元和第二线切割单元螺纹连接;以及丝杆驱动源,用于驱动丝杆转动以使得第一线切割单元和第二线切割单元沿切割轮轮面的正交方向相向移动或相背移动。在一种实施方式中,所述双向丝杆为双螺纹丝杆,所述双向丝杆两端分别设有螺纹且螺纹方向相反,丝杆驱动源可设置在双向丝杆的任一一端以带动双向丝杆沿丝杆轴转动,通过双向丝杆两端方向相反的螺纹,所述双向丝杆在丝杆驱动源驱动下转动时双向丝杆两端的运动被转化为方向相反的轴向线运动,所述轴向即设置双向丝杆的切割轮轮面的正交方向。在丝杆驱动源驱动下,所述第一线切割单元与第二线切割单元所分别对应的多个切割轮即可相向运动或相背运动。
在某些实施方式中,所述调距机构包括设于所述至少一线切割单元的伺服电机。在实际场景中,在硅棒切割装置的至少一线切割单元上或每一线切割单元上设置伺服电机,由伺服电机控制对应的线切割单元在切割轮轮面的正交方向的位移。所述线切割单元可预先确定的换槽的切割偏移量或切割线变换切割位置的调整量,通过伺服电机精确定位的功能带动线切割单元中多个切割轮以预设位移量沿切割轮轮面的正交方向运动。例如,硅棒切割装置中设有单线切割单元,单线切割单元上设有伺服电机以带动单线切割单元沿切割轮轮面的正交方向移动;又如,所述硅棒切割装置中设有第一线切割单元和第二线切割单元,第一线切割单元或/和第二线切割单元在其对应的伺服电机带动下相对独立的沿切割轮轮面的正交方向移动。在某些示例中,所述伺服电机也可更换为行进电机与行进丝杠,应理解地,所述调距机构为驱动线切割单元中多个切割轮相对切割架移动的驱动装置,其具体形式本申请不作限制。
如前所述,在卧式硅棒开方机中,硅棒切割装置中线切割单元的切割线锯沿第二方向布设或与第二方向呈一水平切割偏角,驱动硅棒转移装置及其携带的硅棒自装卸区位沿第二方向移动至切割区位,驱动硅棒切割装置中线切割单元沿竖直方向作升降移动,通过线切割单元与相应加工工位处硅棒转移装置在竖直方向上作相对移动,由至少一切割线锯对硅棒转移装置所携带的硅棒进行开方切割作业,使得硅棒的截面由呈圆形经开方切割作业后呈类矩形。
在所述硅棒切割装置中,所述至少一线切割单元通过切割摇摆机构作摇摆运动,使得所述至少一线切割单元中的至少一切割线锯对待切割的硅棒进行摇摆切割。通过切割摇摆机构驱动所述至少一线切割单元在硅棒切割作业时进行相应的摇摆运动,可有效提高切割效率和提高切割质量。此外,通过切割摇摆机构,可改变至少一切割线锯的布设方向,可使得所述至少一切割线锯的布设方向能与水平线呈一水平切割偏角。
如前所述,所述线切割单元可包括:切割安装结构、设于切割安装结构上的多个切割轮和切割线,所述切割线依序绕设于所述多个切割轮形成至少一切割线锯。所述切割线锯的长度与待切割的硅棒的长度相适配,例如,所述切割线锯的长度要大于等于待切割的硅棒的长度。当所述线切割单元受控沿竖直方向下降,使得线切割单元中的切割线锯接触并由待切割的硅棒的圆周面进入待切割的硅棒进行切割时,与待切割的硅棒接触的线割线锯整体较长。
利用切割摇摆机构,可使得所述至少一线切割单元相对切割座或切割架作摇摆运动,从而改变至少一线切割单元中的至少一切割线锯与待切割的硅棒的切割角度和切割方式。
在某些实施例中,所述切割摇摆机构包括:摇摆转轴,关联于所述线切割单元;摇摆电机,用于驱动所述摇摆转轴作转动以使所述线切割单元作摇摆运动。
在某些实现方式中,所述硅棒切割装置仅包括一线切割单元,所述硅棒切割装置可包括与所述线切割单元对应的一切割摇摆机构。所述切割摇摆机构中的摇摆转轴关联于所述线切割单元的切割安装结构,所述切割摇摆机构中的摇摆电机可设于切割座或切割架上,所述摇摆电机的输出轴与所述摇摆转轴关联。在实际应用中,由摇摆电机进行正向转动,所述摇摆电机的输出轴带动摇摆转轴正向转动,正向转动的摇摆转轴带动关联的那一个线切割单元及其切割线锯作正向摇摆。由摇摆电机进行逆向转动,所述摇摆电机的输出轴带动摇摆转轴逆向转动,逆向转动的摇摆转轴带动关联的那一个线切割单元及其切割线锯作逆向摇摆。需说明的是,为使得切割线锯发生正向摇摆和逆向摇摆的一致性,所述摇摆转轴可位于线割线锯的垂直平分线上,以所述切割单元包括切割安装结构为例,所述摇摆转轴可对应于所述切割安装结构沿第二方向的中心位置,如此,所述摇摆转轴的安装点与第一切割轮的轮心和第二切割轮的轮心可构成一等腰三角形。
在某些实施方式中,所述硅棒切割装置包括沿第二方向并行设置的多个线切割单元,所述硅棒切割装置可包括一切割摇摆机构,多个线切割单元可共用一切割摇摆机构。例如,多个线切割单元通过连接结构(例如框架、连接板等)联合,所述共用的切割摇摆机构中的摇摆转轴关联于所述连接结构上,所述共用的切割摇摆机构中的摇摆电机可设于切割座或切割架上,摇摆电机的输出轴与摇摆转轴关联。在实际应用中,由摇摆电机进行正向转动,所述摇摆电机的输出轴带动摇摆转轴正向转动,正向转动的摇摆转轴带动关联的多个线切割单元及其切割线锯作正向摇摆。由摇摆电机进行逆向转动,所述摇摆电机的输出轴带动摇摆转轴逆向转动,逆向转动的摇摆转轴带动关联的多个线切割单元及其切割线锯作逆向摇摆。
在某些实施方式中,所述硅棒切割装置包括沿第二方向并行设置的多个线切割单元,所述硅棒切割装置可包括与线切割单元相应数量的多个切割摇摆机构,每一个切割摇摆机构与对应的那一个线切割单元关联,每一个切割摇摆机构用于驱动关联的那一个线切割单元作摇摆运动。所述切割摇摆机构中的摇摆转轴关联于所述线切割单元的切割安装结构,切割摇摆机构中的摇摆电机可设于切割座或切割架上,摇摆电机的输出轴与摇摆转轴关联。
在某些实施例中,所述切割摇摆机构包括:摇摆齿轮或摇摆弧形齿条;驱动齿轮,与所述摇摆齿轮或摇摆齿条啮合;齿轮驱动源,用于驱动所述驱动齿轮转动以使所述线切割单元作摇摆运动。
在某些实现方式中,所述硅棒切割装置仅包括一线切割单元,所述硅棒切割装置可包括与线切割单元对应的一切割摇摆机构。所述切割摇摆机构中的摇摆齿轮或摇摆弧形齿条设于所述线切割单元的切割安装结构,所述切割摇摆机构中的驱动齿轮和齿轮驱动源可设于切割座或切割架上,所述驱动齿轮与摇摆齿轮或摇摆齿条啮合,所述齿轮驱动源与驱动齿轮关联。所述齿轮驱动源可例如为伺服电机。在实际应用中,由作为齿轮驱动源的伺服电机进行正向转动,所述伺服电机的输出轴带动驱动齿轮正向转动,正向转动的驱动齿轮带动摇摆齿轮或摇摆弧形齿条活动,使得摇摆齿轮或摇摆弧形齿条关联的那一个线切割单元及其切割线锯作正向摇摆。由作为齿轮驱动源的伺服电机进行逆向转动,所述伺服电机的输出轴带动驱动齿轮逆向转动,逆向转动的驱动齿轮带动摇摆齿轮或摇摆弧形齿条活动,使得摇摆齿轮或摇摆弧形齿条关联的那一个线切割单元及其切割线锯作逆向摇摆。需说明的是,为使得切割线锯发生正向摇摆和逆向摇摆的一致性,所述摇摆齿轮可位于线割线锯的垂直平分线上,以切割单元包括切割安装结构为例,所述摇摆齿轮可对应于所述切割安装结构沿第二方向的中心位置,如此,所述摇摆齿轮的轮心与第一切割轮的轮心和第二切割轮的轮心可构成一等腰三角形。当然,上述设置方式仅为一示例性说明,并非用于限制摇摆齿轮的设置方式。
在某些实施方式中,所述硅棒切割装置包括沿第二方向并行设置的多个线切割单元,所述硅棒切割装置可包括一切割摇摆机构,所述多个线切割单元可共用所述切割摇摆机构。例如,多个线切割单元通过连接结构(例如框架、连接板等)联合,所述共用的切割摇摆机构中的摇摆齿轮或摇摆弧形齿条设于连接结构上,所述共用的切割摇摆机构中的驱动齿轮和齿轮驱动源可设于切割座或切割架上,所述驱动齿轮与摇摆齿轮或摇摆齿条啮合,齿轮驱动源与驱动齿轮关联。所述齿轮驱动源可例如为伺服电机。在实际应用中,由作为齿轮驱动源的伺服电机进行正向转动,所述伺服电机的输出轴带动驱动齿轮正向转动,正向转动的驱动齿轮带动摇摆齿轮或摇摆弧形齿条活动,使得摇摆齿轮或摇摆弧形齿条关联的多个线切割单元及其切割线锯作正向摇摆。由作为齿轮驱动源的伺服电机进行逆向转动,所述伺服电机的输出轴带动驱动齿轮逆向转动,逆向转动的驱动齿轮带动摇摆齿轮或摇摆弧形齿条活动,使得摇摆齿轮或摇摆弧形齿条关联的多个线切割单元及其切割线锯作逆向摇摆。
在某些实施方式中,所述硅棒切割装置包括沿第二方向并行设置的多个线切割单元,硅棒切割装置可包括与线切割单元相应数量的多个切割摇摆机构,每一个切割摇摆机构与对应的那一个线切割单元关联,每一个切割摇摆机构用于驱动关联的那一个线切割单元作摇摆运动。切割摇摆机构中的摇摆齿轮或摇摆弧形齿条设于线切割单元的切割安装结构,切割摇摆机构中的驱动齿轮和齿轮驱动源可设于切割座或切割架上,所述驱动齿轮与摇摆齿轮或摇摆齿条啮合,所述齿轮驱动源与驱动齿轮关联。所述齿轮驱动源可例如为伺服电机。
在某些实施例中,所述切割摇摆机构还包括弧形导轨和摇摆滑块。
在某些实施方式中,所述硅棒切割装置仅包括一线切割单元,所述切割摇摆机构中的弧形导轨设于关联的那一个线切割单元的切割安装结构上,且,所述切割摇摆机构中的摇摆滑块设于切割座或切割架上;或者,所述切割摇摆机构中的弧形导轨设于切割座或切割架上,且,所述切割摇摆机构中的摇摆滑块设于关联的那一个线切割单元的切割安装结构上。
在某些实施方式中,所述硅棒切割装置包括沿第二方向并行设置的多个线切割单元,所述切割摇摆机构中的弧形导轨设于关联的多个线切割单元的连接结构(例如框架、连接板等)上,且,所述切割摇摆机构中的摇摆滑块设于切割座或切割架上;或者,所述切割摇摆机构中的弧形导轨设于切割座或切割架上,且,所述切割摇摆机构中的摇摆滑块设于关联的多个线切割单元的连接结构(例如框架、连接板等)上。
请参阅图2,显示为硅棒切割装置中线切割单元配置有切割摇摆机构的结构示意图。如图2所示,切割摇摆机构132可包括:摇摆齿轮或摇摆弧形齿条1321、驱动齿轮1322、以及齿轮驱动源1223。
切割摇摆机构132中的摇摆齿轮或摇摆弧形齿条1321设于线切割单元131的切割安装结构1311,切割摇摆机构132中的驱动齿轮1322和齿轮驱动源1323可设于切割座或切割架上,驱动齿轮1322与摇摆齿轮或摇摆齿条1321啮合,齿轮驱动源1323与驱动齿轮1322关联。齿轮驱动源1323可例如为伺服电机。在实际应用中,由作为齿轮驱动源1323的伺服电机进行正向转动,所述伺服电机的输出轴带动驱动齿1322轮正向转动,正向转动的驱动齿轮1322带动摇摆齿轮或摇摆弧形齿条1321活动,使得摇摆齿轮或摇摆弧形齿条1321关联的那一个线切割单元131及其切割线锯1315作正向摇摆。由作为齿轮驱动源1323的伺服电机进行逆向转动,所述伺服电机的输出轴带动驱动齿轮1322逆向转动,逆向转动的驱动齿轮1322带动摇摆齿轮或摇摆弧形齿条1321活动,使得摇摆齿轮或摇摆弧形齿条1321关联的那一个线切割单元131及其切割线锯1315作逆向摇摆。
在图2所示的实施例中,切割摇摆机构132还包括弧形导轨1324和摇摆滑块1325,其中,弧形导轨1324设于线切割单元131的切割安装结构1311上,且,切割摇摆机构132中的摇摆滑块1325设于切割座或切割架上;或者,切割摇摆机构132中的弧形导轨1324设于切割座或切割架上,且,切割摇摆机构132中的摇摆滑块1325设于线切割单元131的切割安装结构1311上。
请参阅图4a至图4c,显示为图2中的线切割单元131对待切割的硅棒100进行开方切割作业的状态示意图。在进行切割之前,待切割的硅棒100被置放于硅棒转移装置并被硅棒转移装置自装卸区位转移至切割区位,对应切割区位处的硅棒切割装置的线切割单元131位于待切割的硅棒100的上方。当进行切割时,驱动上方的线切割单元131沿竖直方向下降,下降的线切割单元131中的切割线锯1315接触待切割的硅棒100的圆周面后进入待切割的硅棒100,在切割过程中,可利用切割摇摆机构132驱动线切割单元131作一定幅度的摇摆运动(如图4b和图4c所示),可使得在偏转状况下的切割线锯1315的有效线锯长度(有效线锯长度可定义为切割线锯1315中与硅棒100直接接触的线锯长度)相比于不作偏转时的切割线锯1315的有效线锯长度(如图4a所示,此时的切割线锯1315的有效线锯长度与待切割的硅棒100的长度一致)要更短,如此,在减短切割线锯长度的情况下能更有效地对硅棒100进行切割,有利于提高切割效率。在某些实施方式中,切割线锯1315接触并进入待切割的硅棒100也可以是在摇摆状态下实现,即,切割线锯1315在摇摆状况下由更为在前(即更为在下)部分切割线锯1315先接触并进入对应部位的待切割的硅棒100。例如,待切割的硅棒100在以如图4b所示的摇摆状态下,切割线锯的左侧下沉右侧上浮,则切割线锯1315的左侧切割线锯段要先接触并进入待切割的硅棒100的左侧段而之后再由右侧切割线锯段接触并进入待切割的硅棒100的右侧段。类似地,待切割的硅棒100在以如图4c所示的摇摆状态下,切割线锯1315的右侧下沉左侧上浮,则切割线锯1315的右侧切割线锯段要先接触并进入待切割的硅棒100的右侧段而之后再由左侧切割线锯段接触并进入待切割的硅棒100的左侧段。
此外,在某些实现方式中,在线切割单元对待切割的硅棒进行切割时,由切割摇摆机构驱动线切割单元的切割线锯作摇摆,当驱动切割线锯作第一转向摇摆,使得待切割的硅棒的第一侧底部被切割线锯切穿,此时,切割线锯中对应第一侧底部的第一侧切割线锯段穿出待切割的硅棒而对应第二侧底部的第二侧切割线锯段仍留在待切割的硅棒内;驱动切割线锯作第一转向摇摆作第二转向摇摆,使得待切割的硅棒的第二侧底部被第二侧切割线锯段切穿,从而完成待切割的硅棒的整体切割,此时,切割线锯中对应第二侧底部的第二侧切割线锯段穿出待切割的硅棒而对应第一侧底部的第一侧切割线锯段仍留在待切割的硅棒内,确保切割线锯中仍有切割线锯段是留存在硅棒内而未完全穿出。
所述硅棒切割装置中的至少一线切割单元在硅棒切割作业时能作相应的摇摆运动,实现对待切割的硅棒的摇摆切割。所述至少一线切割单元作摇摆运动时,其中,所述摇摆运动的摇摆幅度也可称为摇摆角度,所述摇摆角度即决定了线切割单元中切割线锯相对沿第二方向的水平线的水平切割偏角,即,所述摇摆角度与切割线锯与第二方向之间的水平切割偏角一致。在某些实施例中,所述至少一线切割单元通过切割摇摆机构作摇摆运动的摇摆幅度范围在±10°(即,水平切割偏角的范围为±10°),例如±1°、±2°、±3°、±4°、±5°、±6°、±7°、±8°、±9°、±10°、或者是其他合适的任一非整数角度等,所述摇摆角度是相对待切割的硅棒的轴心线的。
通过切割摇摆机构驱动至少一线切割单元在硅棒切割时进行相应的摇摆运动,可缩短切割线锯与待切割的硅棒之间接触的切割线锯的有效切割长度,并使待切割的硅棒中相对的两侧都能得到切割,有效提高切割效率,同时,缩短切割线锯的有效切割长度,可避免过长的切割线锯在切割硅棒时在硅棒上留下纹波,使硅棒的切割面更为光洁,提高硅棒切割质量。
此外,在某些实施方式中,在对待切割的硅棒进行切割直至完全切割时,确保切割线锯中仍有切割线锯段是留存在硅棒内而未完全穿,从而在不需进行剪线和重新穿线作业的情况下对下一工件继续进行加工,简化了加工流程,提高了加工效率。
如前所述,为使得切割线锯能对待切割的硅棒进行开方切割作业,一般地,所述切割线锯的长度与待切割的硅棒的长度相适配。在某些实施例中,本申请卧式硅棒开方机还可包括线锯调整机构,用于调整所述线切割单元中切割线锯的线长,以与待切割的硅棒的长度相适配。例如,当待切割的硅棒的长度较长时,则可增加所述线切割单元中切割线锯的线长;当待切割的硅棒的长度较短时,则可减短所述线切割单元中切割线锯的线长。
在如图1和图2所示的实施例中,每一个线切割单元131中至少包括第一切割轮1312a、第二切割轮1312b、第二过渡轮1313b、以及第一过渡轮1313a,切割线1314绕于第一切割轮1312a、第二切割轮1312b、第二过渡轮1313b、以及第一过渡轮1313a后在第一切割轮1312a和第二切割轮1312b之间形成切割线锯1315,因此,要调整切割线锯1315的线长,可调整第一切割轮1312a和第二切割轮1312b之间的间距,实现的方式包括改变第一切割轮1312a和第二切割轮1312b中至少一个切割轮的位置。因此,以图1和图2所示的实施例为例,在某些实施方式中,所述线切割单元的线锯调整机构或者说所述线切割单元的第一线锯调整机构可调整第一切割轮的位置。在某些实施方式中,所述线切割单元的线锯调整机构或者说所述线切割单元的第二线锯调整机构可调整第二切割轮的位置。在某些实施方式中,所述线切割单元的线锯调整机构或者说所述线切割单元的第一线锯调整机构和第二线锯调整机构可分别调整第一切割轮和第二切割轮的位置。
在某些实施例中,所述线锯调整机构可包括:调整连杆和连杆驱动单元,其中,所述调整连杆与所述线切割单元中的切割轮关联,所述连杆驱动单元用于驱动所述调整连杆作动以带动关联的切割轮产生位置变化以调整绕于所述切割轮的切割线锯的线长。
在某些实施方式中,所述线切割单元包括第一线锯调整机构,所述第一线锯调整机构包括第一调整连杆和第一连杆驱动单元,其中,所述第一调整连杆与第一切割轮关联,如前所述,线切割单元中的切割线为闭环切割线,所述第一调整连杆可与第一切割轮和第一过渡轮关联,即,所述第一调整连杆的第一自由端与第一切割轮关联,所述第一调整连杆的第二自由端与第一过渡轮关联,所述第一调整连杆两自由端之间杆身的某位置点可作为枢转点,第一连杆驱动单元与第一调整连杆关联,如此,利用第一连杆驱动单元,可驱动第一调整连杆作动以带动关联的第一切割轮产生位置变化以调整切割线锯的线长。所述第一线锯调整机构中的第一调整连杆的两自由端分别与第一切割轮和第一过渡轮关联,所述第一调整连杆的杆身中两自由端之间的某位置点作为枢转点(例如,所述第一调整连杆可枢转连接于切割安装结构),所述第一连杆驱动单元与所述第一调整连杆的第二自由端或靠近第二自由端的部分关联(所述第一连杆驱动单元与所述第一调整连杆的第二自由端关联也可通过所述第一连杆驱动单元与第一过渡轮关联来实现)。所述第一连杆驱动单元可例如为第一气缸。
当作为第一连杆驱动单元的第一气缸驱动其伸缩杆收缩时,拉动第一调整连杆以枢转点作中心作顺时针偏转,带动第一切割轮背向远离第二切割轮的方向移动,增大第一切割轮和第二切割轮之间的间距,即,增加切割线距的线长。当作为第一连杆驱动单元的第一气缸驱动其伸缩杆伸出时,推动第一调整连杆以枢转点作中心作逆时针偏转,带动第一切割轮面向靠近第二切割轮的方向移动,减小第一切割轮和第二切割轮之间的间距,即,减短切割线距的线长。在其他实现方式中,例如,所述第一连杆驱动单元与第一调整连杆的第一自由端或靠近第一自由端的部分关联(所述第一连杆驱动单元与第一调整连杆的第一自由端关联也可通过第一连杆驱动单元与第一切割轮关联来实现),亦能达到驱动第一调整连杆作动以带动关联的第一切割轮产生位置变化以调整切割线锯的线长的作用,在此不再赘述。
在某些实施方式中,所述线切割单元包括第二线锯调整机构,所述第二线锯调整机构包括第二调整连杆和第二连杆驱动单元,其中,所述第二调整连杆与第二切割轮关联,如前所述,所述线切割单元中的切割线为闭环切割线,所述第二调整连杆可与第二切割轮和第二过渡轮关联,即,所述第二调整连杆的第一自由端与第二切割轮关联,所述第二调整连杆的第二自由端与第二过渡轮关联,所述第二调整连杆两自由端之间杆身的某位置点可作为枢转点,所述第二连杆驱动单元与第二调整连杆关联,如此,利用第二连杆驱动单元,可驱动第二调整连杆作动以带动关联的第二切割轮产生位置变化以调整切割线锯的线长。所述第二线锯调整机构中的第二调整连杆的两自由端分别与第二切割轮和第二过渡轮关联,所述第二调整连杆的杆身中两自由端之间的某位置点作为枢转点(例如,第二调整连杆可枢转连接于切割安装结构),所述第二连杆驱动单元与第二调整连杆的第二自由端或靠近第二自由端的部分关联(所述第二连杆驱动单元与所述第二调整连杆的第二自由端关联也可通过第二连杆驱动单元与第二过渡轮关联来实现)。所述第二连杆驱动单元可例如为第二气缸。
当作为第二连杆驱动单元的第二气缸驱动其伸缩杆收缩时,拉动第二调整连杆以枢转点作中心作逆时针偏转,带动第二切割轮背向远离第一切割轮的方向移动,增大第二切割轮和第一切割轮之间的间距,即,增加切割线距的线长。当作为第二连杆驱动单元的第二气缸驱动其伸缩杆伸出时,推动第二调整连杆以枢转点作中心作顺时针偏转,带动第二切割轮面向靠近第一切割轮的方向移动,减小第二切割轮和第一切割轮之间的间距,即,减短切割线距的线长。当然,在其他实现方式中,例如,所述第二连杆驱动单元与第二调整连杆的第一自由端或靠近第一自由端的部分关联(所述第二连杆驱动单元与第二调整连杆的第一自由端关联也可通过第二连杆驱动单元与第二切割轮关联来实现),亦能达到驱动第二调整连杆作动以带动关联的第二切割轮产生位置变化以调整切割线锯的线长的作用,在此不再赘述。
在某些实施方式中,所述线切割单元包括第一线锯调整机构和第二线锯调整机构。所述第一线锯调整机构包括第一调整连杆和第一连杆驱动单元,其中,所述第一调整连杆与第一切割轮关联,如前所述,所述线切割单元中的切割线为闭环切割线,所述第一调整连杆可与第一切割轮和第一过渡轮关联,即,所述第一调整连杆的第一自由端与第一切割轮关联,所述第一调整连杆的第二自由端与第一过渡轮关联,所述第一调整连杆两自由端之间杆身的某位置点可作为枢转点,所述第一连杆驱动单元与所述第一调整连杆关联,如此,利用所述第一连杆驱动单元,可驱动所述第一调整连杆作动以带动关联的第一切割轮产生位置变化以调整切割线锯的线长。所述第二线锯调整机构包括第二调整连杆和第二连杆驱动单元,其中,所述第二调整连杆与第二切割轮关联,如前所述,所述线切割单元中的切割线为闭环切割线,所述第二调整连杆可与第二切割轮和第二过渡轮关联,即,所述第二调整连杆的第一自由端与第二切割轮关联,所述第二调整连杆的第二自由端与第二过渡轮关联,所述第二调整连杆两自由端之间杆身的某位置点可作为枢转点,所述第二连杆驱动单元与所述第二调整连杆关联,如此,利用所述第二连杆驱动单元,可驱动所述第二调整连杆作动以带动关联的第二切割轮产生位置变化以调整切割线锯的线长。
请参阅图5,显示为线切割单元配置有第一线锯调整机构和第二线锯调整机构的结构示意图。如图5所示,第一线锯调整机构133中的第一调整连杆1331的两自由端分别与第一切割轮1312a和第一过渡轮1313a关联,第一调整连杆1331的杆身中两自由端之间的某位置点作为枢转点(例如,第一调整连杆1331可枢转连接于切割安装结构1311),第一连杆驱动单元1332与第一调整连杆1331的第二自由端或靠近第二自由端的部分关联(第一连杆驱动单元1332与第一调整连杆1331的第二自由端关联也可通过第一连杆驱动单元1332与第一过渡轮1313a关联来实现)。所述第一连杆驱动单元可例如为第一气缸,但并不以此为限,所述第一连杆驱动单元也可例如包括第一丝杆和第一伺服电机。第二线锯调整机构134中的第二调整连杆1341的两自由端分别与第二切割轮1312b和第二过渡轮1313b关联,第二调整连杆1341的杆身中两自由端之间的某位置点作为枢转点(例如,第二调整连杆1341可枢转连接于切割安装结构1311),第二连杆驱动单元1342与第二调整连杆1341的第二自由端或靠近第二自由端的部分关联(第二连杆驱动单元1342与第二调整连杆1341的第二自由端关联也可通过第二连杆驱动单元1342与第二过渡轮1313b关联来实现)。所述第二连杆驱动单元可例如为第二气缸,但并不以此为限,所述第二连杆驱动单元也可例如包括第二丝杆和第二伺服电机。
当需要增加切割线距的线长时,可单独操作第一线锯调整机构来实现,例如,由作为第一连杆驱动单元的第一气缸驱动其伸缩杆收缩,拉动所述第一调整连杆以枢转点作中心作顺时针偏转,带动第一切割轮背向远离第二切割轮的方向移动,增大第一切割轮和第二切割轮之间的间距。或者,单独操作第二线锯调整机构来实现,例如,由作为第二连杆驱动单元的第二气缸驱动其伸缩杆收缩时,拉动所述第二调整连杆以枢转点作中心作逆时针偏转,带动第二切割轮背向远离第一切割轮的方向移动,增大第二切割轮和第一切割轮之间的间距。或者,同时操作第一线锯调整机构和第二线锯调整机构,例如,由作为第一连杆驱动单元的第一气缸驱动其伸缩杆收缩,拉动所述第一调整连杆以枢转点作中心作顺时针偏转,带动第一切割轮背向远离第二切割轮的方向移动,由作为第二连杆驱动单元的第二气缸驱动其伸缩杆收缩时,拉动所述第二调整连杆以枢转点作中心作逆时针偏转,带动第二切割轮背向远离第一切割轮的方向移动,增大第二切割轮和第一切割轮之间的间距。当然,在同时操作第一线锯调整机构和第二线锯调整机构时,也可以操作第一线锯调整机构驱动第一切割轮背向远离第二切割轮的方向移动且操作第二线锯调整机构驱动第二切割轮面向靠近第一切割轮的方向移动,但得保证第一切割轮背向远离第二切割轮的方向移动的移动距离要大于第二切割轮面向靠近第一切割轮的方向移动的移动距离,增大第二切割轮和第一切割轮之间的间距。或者,同时操作第一线锯调整机构和第二线锯调整机构时,也可以操作第一线锯调整机构驱动第一切割轮面向靠近第二切割轮的方向移动且操作第二线锯调整机构驱动第二切割轮背向远离第一切割轮的方向移动,但得保证第一切割轮面向靠近第二切割轮的方向移动的移动距离要小于第二切割轮背向远离第一切割轮的方向移动的移动距离,增大第一切割轮和第二切割轮之间的间距。具体的状态示意图可参见图6a。
当需要减短切割线距的线长时,可单独操作第一线锯调整机构来实现,例如,由作为第一连杆驱动单元的第一气缸驱动其伸缩杆伸出,推动所述第一调整连杆以枢转点作中心作逆时针偏转,带动第一切割轮面向靠近第二切割轮的方向移动,减小第一切割轮和第二切割轮之间的间距。或者,单独操作第二线锯调整机构来实现,例如,由作为第二连杆驱动单元的第二气缸驱动其伸缩杆伸出时,推动所述第二调整连杆以枢转点作中心作顺时针偏转,带动第二切割轮面向靠近第一切割轮的方向移动,减小第二切割轮和第一切割轮之间的间距。或者,同时操作第一线锯调整机构和第二线锯调整机构,例如,由作为第一连杆驱动单元的第一气缸驱动其伸缩杆伸出,推动所述第一调整连杆以枢转点作中心作逆时针偏转,带动第一切割轮面向靠近第二切割轮的方向移动,由作为第二连杆驱动单元的第二气缸驱动其伸缩杆伸出时,推动所述第二调整连杆以枢转点作中心作顺时针偏转,带动第二切割轮面向靠近第一切割轮的方向移动,减小第二切割轮和第一切割轮之间的间距。当然,在同时操作第一线锯调整机构和第二线锯调整机构时,也可以操作第一线锯调整机构驱动第一切割轮面向靠近第二切割轮的方向移动且操作第二线锯调整机构驱动第二切割轮背向远离第一切割轮的方向移动,但得保证第一切割轮面向靠近第二切割轮的方向移动的移动距离要大于第二切割轮背向远离第一切割轮的方向移动的移动距离,减小第一切割轮和第二切割轮之间的间距。或者,同时操作第一线锯调整机构和第二线锯调整机构时,也可以操作第一线锯调整机构驱动第一切割轮背向远离第二切割轮的方向移动且操作第二线锯调整机构驱动第二切割轮面向靠近第一切割轮的方向移动,但得保证第一切割轮背向远离第二切割轮的方向移动的移动距离要小于第二切割轮面向靠近第一切割轮的方向移动的移动距离,减小第二切割轮和第一切割轮之间的间距。具体的状态示意图可参见图6b。
当然,在其他实现方式中,例如,所述第一连杆驱动单元与所述第一调整连杆的第一自由端或靠近第一自由端的部分关联(所述第一连杆驱动单元与所述第一调整连杆的第一自由端关联也可通过所述第一连杆驱动单元与第一切割轮关联来实现),亦能达到驱动所述第一调整连杆作动以带动关联的第一切割轮产生位置变化以调整切割线锯的线长的作用,在此不再赘述。或者,例如,所述第二连杆驱动单元与所述第二调整连杆的第一自由端或靠近第一自由端的部分关联(所述第二连杆驱动单元与所述第二调整连杆的第一自由端关联也可通过所述第二连杆驱动单元与第二切割轮关联来实现),亦能达到驱动所述第二调整连杆作动以带动关联的第二切割轮产生位置变化以调整切割线锯的线长的作用,在此不再赘述。
由此可见,利用线锯调整机构,可用于调整所述线切割单元中切割线锯的线长。例如,在待切割的硅棒长度较长时,可利用线锯调整机构增加切割线锯的线长,在待切割的硅棒长度较短时,可利用线锯调整机构减短切割线锯的线长,使得切割线锯与待切割的硅棒的长度适配,提高切割效率及切割质量。
利用线切割单元对待切割的硅棒进行切割,使得待切割的硅棒形成切割面和边皮,即,由一线切割单元中的一切割线锯对待切割的硅棒进行切割,可使得待切割的硅棒形成一切割面,并切割留下一边皮;由两线切割单元中平行布设的两切割线锯对对待切割的硅棒进行切割,可使得待切割的硅棒形成相互平行的两切割面,并切割留下两边皮。
本申请卧式硅棒开方机还可包括边皮防崩边装置,用于在所述硅棒切割装置对待切割的硅棒进行开方切割作业时稳定住边皮。
应当理解,所述硅棒转移装置所携带的硅棒呈卧式,即,所述硅棒的轴心线与第二方向一致。因此,利用硅棒切割装置对所述硅棒进行开方切割作业形成的边皮也呈卧式。
在某些实施例中,所述边皮防崩边装置包括边皮夹具,用于夹持边皮。
请参阅图3,显示为边皮防崩边装置在一实施例中的结构示意图。如图2和图3所示,边皮防崩边装置14包括边皮夹具141。边皮夹具141包括:至少一对边皮夹头142和夹头驱动机构143。其中,至少一对边皮夹头142沿第二方向对向布设,用于夹持边皮101的两个端面。夹头驱动机构143用于驱动至少一对边皮夹头142中的至少一个边皮夹头142沿第二方向移动以调节至少一对边皮夹头142之间的夹持间距。在某些实施方式中,至少一对边皮夹头142中的第一边皮夹头和第二边皮夹头之间可设有活动连接结构,所述连接结构可例如为移动导杆组件144,所述移动导杆组件144包括一个或多个移动导杆。在某些实施方式中,至少一对边皮夹头142中的第一边皮夹头和第二边皮夹头上可设有与边皮接触的夹垫。
在某些实施例中,所述夹头驱动机构包括:至少一对夹紧齿条、驱动齿轮、以及齿轮驱动源。所述至少一对夹紧齿条分别与至少一对边皮夹头关联,即,至少一对夹紧齿条中的第一夹紧齿条沿第二方向设置且与至少一对边皮夹头中第一边皮夹头关联,至少一对夹紧齿条中的第二夹紧齿条沿第二方向设置且与至少一对边皮夹头中第二边皮夹头关联,且,至少一对夹紧齿条中的第一夹紧齿条和第二夹紧齿条以齿牙相对的方式布设。所述驱动齿轮与所述一对夹紧齿条啮合,即,所述驱动齿轮位于一对夹紧齿条的第一夹紧齿条和第二夹紧齿条之间且分别与第一夹紧齿条和第二夹紧齿条啮合。所述齿轮驱动源用于驱动所述驱动齿轮转动以使啮合的至少一对夹紧齿条带动关联的至少一对边皮夹头沿第二方向相向移动或相背移动,其中,所述齿轮驱动源可例如为伺服电机,所述伺服电机的输出轴与所述驱动齿轮关联。
在某些实施例中,所述夹头驱动机构包括:至少一对夹紧齿条、联动齿轮、以及夹头驱动源。所述至少一对夹紧齿条分别与至少一对边皮夹头关联,即,至少一对夹紧齿条中的第一夹紧齿条沿第二方向设置且与至少一对边皮夹头中第一边皮夹头关联,至少一对夹紧齿条中的第二夹紧齿条沿第二方向设置且与至少一对边皮夹头中第二边皮夹头关联,且,至少一对夹紧齿条中的第一夹紧齿条和第二夹紧齿条以齿牙相对的方式布设。所述联动齿轮与一对夹紧齿条啮合,即,所述联动齿轮位于一对夹紧齿条的第一夹紧齿条和第二夹紧齿条之间且分别与第一夹紧齿条和第二夹紧齿条啮合。所述夹头驱动源关联于至少一对边皮夹头,用于与至少一对夹紧齿条和联动齿轮配合驱动至少一对边皮夹头沿第二方向相向移动或相背移动,其中,所述夹头驱动源可例如为伸缩气缸,所述伸缩气缸的两端分别与第一边皮夹头和第二边皮夹头连接。
在利用硅棒切割装置中的线切割单元对待切割的硅棒进行切割时,所述边皮夹具夹持住边皮,使得所述边皮与硅棒主体保持相对静止,可避免线切割单元中的切割线锯穿出待切割的硅棒以完全切除时发生边皮掉落或边皮与硅棒主体发生偏移而导致崩边等现。
其中,前述边皮夹具仍可作其他变化。
请参阅图7和图8,显示为边皮防崩边装置在另一实施例中的结构示意图。如图7和图8所示,所述边皮夹具141’包括至少一对端面夹头142’和夹头驱动机构143’。
所述夹头驱动机构用于驱动至少一对端面夹头中的至少一个端面夹头沿夹持方向移动(即,第二方向Y轴或转移方向)以调节所述至少一对端面夹头之间的夹持间距。
在某些实施例中,所述夹头驱动机构包括:夹头移动导轨,沿夹持方向布设;夹头驱动单元,用于驱动所述至少一对端面夹头中的至少一端面夹头沿夹头移动导轨移动。
在某些实施方式中,至少一对端面夹头中的第一端面夹头和第二端面夹头之间可设有夹头移动导轨。如图7和图8所示,至少一对端面夹头142’中的第一端面夹头和第二端面夹头之间设有移动引导组件1431’,所述移动引导组件包括一个或多个移动导杆或移动导梁,在所述移动导杆或移动导梁上设有移动导轨。
在某些实施例中,所述夹头驱动机构包括至少一夹头伸缩组件。所述夹头伸缩组件包括:夹头伸缩杆和夹头伸缩气缸,所述夹头伸缩杆沿夹持方向布设且与相应的一端面夹头关联,所述夹头伸缩气缸与所述夹头伸缩杆关联。在某些实施方式中,所述夹头驱动机构用于驱动一对端面夹头中的两个端面夹头沿夹持方向相向移动或相背移动,则所述夹头驱动机构包括一对夹头伸缩组件,其中,每一个夹头伸缩组件对应于一个端面夹头,所述夹头伸缩组件中的夹头伸缩杆沿夹持方向布设且与相应的一端面夹头关联,夹头伸缩组件中的夹头伸缩气缸与所述夹头伸缩杆关联。利用一对夹头伸缩组件中的夹头伸缩气缸控制相应的夹头伸缩杆作收缩或伸出动作,可带动一对端面夹头沿着移动导杆或移动导梁上的移动导轨相向移动或相背移动。在某些实施方式中,所述夹头驱动机构用于驱动一对端面夹头中的一个端面夹头沿夹持方向相对另一个端面夹头面向移动或背向移动,则所述夹头驱动机构包括与所述要移动的端面夹头对应的一夹头伸缩组件,其中,所述夹头伸缩组件中的夹头伸缩杆沿夹持方向布设且与相应的一端面夹头关联,夹头伸缩组件中的夹头伸缩气缸与所述夹头伸缩杆关联。利用所述夹头伸缩组件中的夹头伸缩气缸控制相应的夹头伸缩杆作收缩或伸出动作,可带动对应的那一个端面夹头沿着移动导杆或移动导梁上的移动导轨移动朝向另一个端面夹头移动或背向另一个端面夹头移动。
在某些实施例中,所述夹头驱动单元包括:至少一对夹紧齿条、驱动齿轮、以及齿轮驱动源。所述至少一对夹紧齿条分别与至少一对端面夹头关联,即,至少一对夹紧齿条中的第一夹紧齿条沿夹持方向设置且与至少一对端面夹头中第一端面夹头关联,至少一对夹紧齿条中的第二夹紧齿条沿夹持方向设置且与至少一对端面夹头中第二端面夹头关联,且,至少一对夹紧齿条中的第一夹紧齿条和第二夹紧齿条以齿牙相对的方式布设。所述驱动齿轮与所述一对夹紧齿条啮合,即,所述驱动齿轮位于一对夹紧齿条的第一夹紧齿条和第二夹紧齿条之间且分别与第一夹紧齿条和第二夹紧齿条啮合。所述齿轮驱动源用于驱动所述驱动齿轮转动以使啮合的至少一对夹紧齿条带动关联的至少一对端面夹头沿夹持方向相向移动或相背移动,其中,所述齿轮驱动源可例如为伺服电机,所述伺服电机的输出轴与所述驱动齿轮关联。
在某些实施例中,所述夹头驱动单元包括:至少一对夹紧齿条、联动齿轮、以及夹头驱动源。所述至少一对夹紧齿条分别与至少一对端面夹头关联,即,至少一对夹紧齿条中的第一夹紧齿条沿夹持方向设置且与至少一对端面夹头中第一端面夹头关联,至少一对夹紧齿条中的第二夹紧齿条沿夹持方向设置且与至少一对端面夹头中第二端面夹头关联,且,至少一对夹紧齿条中的第一夹紧齿条和第二夹紧齿条以齿牙相对的方式布设。所述联动齿轮与所述一对夹紧齿条啮合,即,所述联动齿轮位于一对夹紧齿条的第一夹紧齿条和第二夹紧齿条之间且分别与第一夹紧齿条和第二夹紧齿条啮合。所述夹头驱动源关联于所述至少一对端面夹头,用于与所述至少一对夹紧齿条和所述联动齿轮配合驱动至少一对端面夹头沿夹持方向相向移动或相背移动,其中,所述夹头驱动源可例如为伸缩气缸,所述伸缩气缸的两端分别与第一端面夹头和第二端面夹头连接。
在某些实施例中,所述夹头驱动单元包括:至少一夹头夹紧组件,所述夹头夹紧组件包括:夹紧丝杆和丝杆驱动源,所述夹紧丝杆沿夹持方向布设且与相应的一端面夹头关联,所述丝杆驱动源与所述夹紧丝杆关联。在某些实施方式中,所述夹头驱动机构用于驱动一对端面夹头中的两个端面夹头沿夹持方向相向移动或相背移动,则所述夹头驱动机构包括一对夹头夹紧组件,其中,每一个夹头夹紧组件对应于一个端面夹头,夹头夹紧组件中的夹紧丝杆沿夹持方向布设且与相应的一端面夹头关联,夹头夹紧组件中的丝杆驱动源与所述夹紧丝杆关联。在某些实施方式中,所述夹头驱动机构用于驱动一对端面夹头中的一个端面夹头沿夹持方向相对另一个端面夹头面向移动或背向移动,则所述夹头驱动机构包括与所述要移动的端面夹头对应的一夹头夹紧组件,其中,所述夹头夹紧组件中的夹紧丝杆沿夹持方向布设且与相应的一端面夹头关联,夹头夹紧组件中的丝杆驱动源与所述夹紧丝杆关联。所述丝杆驱动源可例如为伺服电机。
在某些实施例中,所述夹头驱动单元包括:双向丝杆和丝杆驱动源,其中,所述双向丝杆沿夹持方向布设,所述双向丝杆两端分别设有螺纹且螺纹方向相反,所述双向丝杆两端分别与至少一对端面夹头关联,所述丝杆驱动源与所述双向丝杆关联。通过丝杆驱动源(例如伺服电机)驱动所述双向丝杆转动以使关联的相对的两个端面夹头沿着夹持方向作相向移动或相背移动。
所述至少一对端面夹头沿夹持方向对向布设,用于对应夹持硅棒的两个端面。
在某些实施例中,对于至少一对端面夹头中的任一个端面夹头,所述端面夹头包括夹持基体和设于所述夹持基体的边皮顶压件,所述边皮顶压件用于顶压所述硅棒中要切割的边皮。
所述夹持基体作为端面夹头的主体,用于提供边皮顶压件的设置基础。在某些实施方式中,所述夹持基体可例如为一夹持基板,其尺寸大小要与要切割的边皮适配,即,所述夹持基板的至少要部分或全部地覆盖要切割的边皮。
在所述端面夹头中,所述边皮顶压件包括设于所述夹持基板的边皮顶压螺钉,所述边皮顶压螺钉的数量可为一个或多个。所述边皮顶压螺钉用于顶压要切割的边皮,可确保硅棒中要切割的边皮在开方切割作业中保持稳定。
当然,在某些实施例中,在所述端面夹头中,所述边皮顶压件也可包括设于夹持基体的边皮顶压弹性件。例如,所述边皮顶压弹性件包括边皮顶杆,其套设有压缩弹簧。
如此,在利用硅棒切割装置对硅棒进行开方切割作业时,由所述硅棒转移装置承载着待切割的硅棒,由所述边皮防崩边装置中的夹头驱动机构驱动所述至少一对端面夹头中的至少一端面夹头沿夹持方向移动,以使得至少一对端面夹头夹持住硅棒的两端面,其中,所述端面夹头中的边皮顶压件顶压于所述硅棒中要切割的边皮,可确保硅棒中要切割的边皮在开方切割作业中保持稳定,可避免第一线切割单元中的第一切割线锯穿出硅棒以完全切除时发生边皮掉落或边皮与硅棒主体发生偏移而导致崩边等现象。
在某些实施例中,对于至少一对端面夹头中的任一个端面夹头,所述端面夹头包括硅棒顶压件、边皮顶压件、以及边皮夹紧加强件,其中,所述硅棒顶压件用于顶压所述硅棒的主体,所述边皮顶压件用于顶压所述硅棒中要切割的边皮,所述边皮夹紧加强件用于对边皮施加额外的夹紧力。在本申请中,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方硅棒,其中,硅棒的主体指的是至少包含方硅棒的部分,即,硅棒的主体是相对边皮而言的,硅棒的主体是包含方硅棒的部分,硅棒的主体在不同的开方切割作业中是变化的。在以下描述中,将硅棒的主体简称为硅棒主体。
如图7和图8所示,端面夹头142’包括夹持基体1421’、设于夹持基体1421’的硅棒顶压件1422’和边皮顶压件1423’、以及相对夹持基体1421’沿夹持方向进退的边皮夹紧加强件1424’。
夹持基体1421’作为端面夹头的主体,用于提供硅棒顶压件1422’、边皮顶压件1423’、以及边皮夹紧加强件1424’的设置基础。在某些实施方式中,所述夹持基体可例如为一夹持基板,其尺寸大小要与硅棒的端面及要切割的边皮适配,即,所述夹持基板的至少要覆盖部分的硅棒主体和部分的边皮。所述夹持基板要覆盖到部分的硅棒主体,以使得设于其上的硅棒顶压件可作用于硅棒主体。所述夹持基板也要覆盖到部分的边皮,以使得设于其上的边皮顶压件和边皮夹紧加强件可作用于边皮。
在所述端面夹头中,硅棒顶压件1422’可例如为设于夹持基板1421’的硅棒顶压螺钉,边皮顶压件1423’可例如为设于夹持基板1421’的边皮顶压螺钉,所述硅棒顶压螺钉的数量可为一个或多个,所述边皮顶压螺钉的数量可为一个或多个。所述硅棒顶压螺钉用于顶压硅棒主体,所述边皮顶压螺钉用于顶压要切割的边皮,在硅棒顶压螺钉顶压硅棒主体且边皮顶压螺钉顶压要切割的边皮的状况下,可确保硅棒主体和边皮之间保持相对稳定,可避免线切割单元中的切割线锯穿出硅棒以完全切除时发生边皮掉落或边皮与硅棒主体发生偏移而导致崩边等现象。
在某些情形下,硅棒的端面并非理想的平整面,可能会出现硅棒顶压件和边皮顶压件中的其中一个不能有效地抵触并顶压相应的硅棒主体或边皮。为使得夹持基体上布设的硅棒顶压件和边皮顶压件能适应硅棒的端面以实现有效的顶压作用,在某些实施例中,所述端面夹头还包括用于调整所述夹持基体位置的偏动微调结构。利用所述偏动微调结构,可局部调整所述夹持基体的位置,从而改变所述夹持基体上布设的硅棒顶压件和边皮顶压件的位置。在如图7和图8所示的实施例中,所述端面夹头还包括用于调整夹持基板1421’的偏动微调结构,利用所述偏动微调结构,可局部调整夹持基板1421’的位置,从而改变夹持基板1421’上布设的硅棒顶压螺钉和边皮顶压螺钉的位置。
在某些实施例中,所述偏动微调结构采用球头结构或类似结构,所述夹持基体通过球头结构设置。作为夹持基体的夹持基板可通过一球头结构设置于安装结构上。如此,所述夹持基板可通过球头结构而相对安装结构作一定幅度的微调,改变夹持基板1421’及其上布设的硅棒顶压螺钉1422’和边皮顶压螺钉1423’的位置,从而可适应硅棒的端面,即使硅棒的端面存在一定程度的不平整。在某些实施方式中,所述球头结构为一圆球钢珠,所述圆球钢珠嵌于一收纳腔内并露出与夹持基板接触的小半部分。在某些实施方式中,所述球球头或半球头,所述球头或半球头通过连接杆与所述夹持基板连接,所述球头或半球头则嵌于一收纳腔内。
某些实施例中,所述偏动微调结构采用铰接结构,所述夹持基体通过铰接结构设置。例如,所述夹持基板通过铰接结构关联于安装结构上,能相对所述安装结构做一定幅度的偏动。
此外,在某些实施例中,在所述端面夹头中,所述硅棒顶压件包括设于所述夹持基体的硅棒顶压弹性件,所述边皮顶压件包括设于所述夹持基体的边皮顶压弹性件。例如,在某些实施方式中,所述硅棒顶压弹性件包括硅棒顶杆,其套设有压缩弹簧;所述边皮顶压弹性件包括边皮顶杆,其套设有压缩弹簧。在某些实施方式中,所述硅棒顶压弹性件包括硅棒顶块,其后端设有压缩弹簧;所述边皮顶压弹性件包括边皮顶块,其后端设有压缩弹簧。
在所述端面夹头中,还包括边皮夹紧加强件,所述边皮夹紧加强件可相对所述夹持基体沿夹持方向进退。在所述边皮夹紧加强件相对所述夹持基体前进时,所述边皮夹紧加强件可提供强大的夹紧力于对应的边皮,一般地,所述边皮夹紧加强件施加于边皮上的夹紧力要大于硅棒顶压件施加于硅棒主体的顶压力和边皮顶压件施加于边皮的顶压力。
在某些实施例中,所述边皮夹紧加强件包括受控相对所述夹持基体进退的伸缩顶杆或伸缩顶块。具体地,所述边皮夹紧加强件包括伸缩顶杆或伸缩顶块以及伸缩驱动源,由所述伸缩驱动源驱动所述伸缩顶杆或伸缩顶块相对夹持基板作进退。在某些实施方式中,所述夹持基板上开设有过孔,所述伸缩驱动源和伸缩顶杆或伸缩顶块设置于安装结构上,所述伸缩驱动源可驱动伸缩顶杆或伸缩顶块伸出于夹持基板并顶压于相应的边皮,或者,驱动伸缩顶杆或伸缩顶块缩进于夹持基板。其中,所述伸缩驱动源可例如为伸缩气缸。
如此,在利用硅棒切割装置对硅棒进行开方切割作业时,由所述硅棒转移装置承载着待切割的硅棒,由所述边皮防崩边装置中的夹头驱动机构驱动所述至少一对端面夹头中的至少一端面夹头沿夹持方向移动,以使得至少一对端面夹头夹持住硅棒的两端面,即,边皮防崩边装置中的硅棒顶压件顶压于硅棒主体且边皮防崩边装置中的边皮顶压件顶压于要切割的边皮,所述端面夹头中的边皮夹紧加强件则处于收缩状态(在收缩状态下,边皮夹紧加强件是凹陷于夹持基体,或者是凸出于夹持基体但相对于夹持基体的凸起高度也是要小于硅棒顶压件和边皮顶压件相对于夹持基体的凸起高度),此时,硅棒切割装置中切割线锯位于在前的一个边皮夹具和硅棒之间,利用边皮防崩边装置中的硅棒顶压件和边皮顶压件,同时顶压于硅棒主体和边皮,给予硅棒和要切割的边皮以足够的支撑,确保硅棒主体和边皮之间保持相对稳定;驱动硅棒转移装置承载着待切割的硅棒朝向硅棒切割装置移动,由硅棒切割装置中平行布设的两切割线锯对所述硅棒转移装置所携带的硅棒进行切割,使得所述待切割的硅棒形成两切割面和两边皮,在切割过程中,所述边皮与硅棒主体保持相对静止,可避免线切割单元中的切割线锯穿出待切割的硅棒以完全切除时发生边皮掉落或边皮与硅棒主体发生偏移而导致崩边等现象,其中,切割完成后,所述硅棒切割装置中的切割线锯位于在后的一个边皮夹具和硅棒之间;之后,驱动所述端面夹头中的边皮夹紧加强件相对夹持基体作伸出动作并顶压于被切割的边皮,所述边皮夹紧加强件施加于边皮上的夹紧力要大于硅棒顶压件施加于硅棒主体的顶压力和边皮顶压件施加于边皮的顶压力,此时可操作所述至少一对端面夹头,以移动所述被切割的边皮,使得所述边皮与硅棒主体脱离。
在本申请中,所述边皮防崩边装置还可包括边皮进退机构,用于驱动所述边皮夹具沿进退方向进退。
在所述端面夹头包括夹持基体和设于夹持基体的边皮顶压件的实施例中,待边皮切割完成后,通过边皮进退机构驱动所述边皮夹具沿进退方向退出,利用所述顶压件施加于边皮的顶压力,可带动被夹持的边皮与硅棒主体脱离。
在所述端面夹头包括夹持基体和设于所述夹持基体的硅棒顶压件和边皮顶压件、以及相对所述夹持基体沿夹持方向进退的边皮夹紧加强件的实施例中,待边皮切割完成后,驱动所述端面夹头中的边皮夹紧加强件相对夹持基体作伸出动作并顶压于被切割的边皮,此时,再通过边皮进退机构驱动所述边皮夹具沿进退方向退出,利用所述边皮夹紧加强件施加于边皮上的夹紧力要大于硅棒顶压件施加于硅棒主体的顶压力和边皮顶压件施加于边皮的顶压力的特点,从而可带动被夹持的边皮与硅棒主体脱离。
在某些实施例中,所述边皮进退机构包括:夹具进退导轨,沿进退方向布设;进退驱动单元,用于驱动所述边皮夹具沿所述夹具进退导轨移动。其中,所述进退方向与换位方向(即,第二方向Y轴)一致。在图7和图8所示的实施例中,所述边皮进退机构145’包括:进退导轨1451’和进退驱动单元1452’。
在某些实施方式中,所述进退驱动单元包括:夹座伸缩杆和夹座伸缩气缸,所述夹座伸缩杆沿进退方向布设且与所述边皮夹具的夹座关联,所述夹座伸缩气缸与所述夹座伸缩杆关联。所述进退驱动单元包括:夹座伸缩杆和夹座伸缩气缸,其中,所述夹座伸缩杆沿进退方向布设且与边皮夹具关联,所述夹座伸缩气缸可设于一安装结构上且与所述夹座伸缩杆关联。在某些实施方式中,由夹座伸缩气缸带动夹座伸缩杆伸出,驱动边皮夹具朝向硅棒转移装置移动,使得边皮夹具能得以夹持硅棒端面。在某些实施方式中,由夹座伸缩气缸带动夹座伸缩杆收缩,驱动边皮夹具背离硅棒转移装置移动,使得边皮夹具带动被夹持的边皮退出以与硅棒主体脱离。
在某些实施方式中,所述进退驱动单元包括:夹座齿条,沿进退方向布设且与边皮夹具的夹座关联;夹座齿轮,与夹座齿条啮合;齿轮驱动源,与夹座齿轮关联,用于驱动夹座齿轮转动以使啮合的边皮夹具沿进退方向移动。其中,所述齿轮驱动源可例如为伺服电机。在实际应用中,由作为齿轮驱动源的伺服电机正向转动,带动关联的夹座齿轮正向转动,驱动与夹座齿轮关联的边皮夹具在啮合的夹座齿条上朝向硅棒转移装置移动,使得边皮夹具能得以夹持硅棒端面。反之,由作为齿轮驱动源的伺服电机反向转动,带动关联的夹座齿轮反向转动,驱动与夹座齿轮关联的边皮夹具在啮合的夹座齿条上背离硅棒转移装置移动,使得边皮夹具带动被夹持的边皮退出以与硅棒主体脱离。
在某些实施方式中,所述进退驱动单元包括:退出丝杆和丝杆驱动源,所述退出丝杆沿进退方向布设且与所述边皮夹具的夹座关联,所述丝杆驱动源与所述退出丝杆关联。其中,所述丝杆驱动源可例如为伺服电机。在实际应用中,由作为丝杆驱动源的伺服电机正向转动,带动退出丝杆正向转动,使得与所述退出丝杆关联的边皮夹具朝向硅棒转移装置移动,使得所述边皮夹具能得以夹持硅棒端面。反之,由作为丝杆驱动源的伺服电机反向转动,带动退出丝杆反向转动,使得与所述退出丝杆关联的边皮夹具背离硅棒转移装置移动,使得所述边皮夹具带动被夹持的边皮退出以与硅棒主体脱离。
在本申请中,所述边皮防崩边装置还可包括夹具升降机构,用于驱动边皮夹具沿竖直方向作升降移动。在某些实施例中,所述边皮夹具通过夹具升降机构沿竖直方向作上升移动或下降移动,以可适应硅棒转移所携带的硅棒的尺寸规格。例如,若待切割的硅棒的尺寸较大时,则通过夹具升降机构驱动边皮夹具沿竖直方向作上升移动,以及,若待切割的硅棒的尺寸较小时,则通过夹具升降机构驱动边皮夹具沿竖直方向作下降移动。
在某些实施例中,所述夹具升降机构包括:夹具升降导轨和夹具升降单元,其中,所述夹具升降导轨沿竖直方向布设。所述夹具升降单元用于驱动所述边皮夹具沿所述夹具升降导轨作升降移动。在图7和图8所示的实施例中,所述夹具升降机构146’包括:夹具升降导轨1461’和夹具升降单元1462’。
在某些实施方式中,所述边夹具升降单元包括:升降丝杆和丝杆驱动源,升降丝杆沿竖直方向布设且与边皮夹具的夹座关联,所述丝杆驱动源与升降丝杆关联。所述边夹具升降单元包括:升降丝杆和丝杆驱动源,其中,升降丝杆沿竖直方向布设且与设置边皮夹具的夹座的安装结构关联,所述丝杆驱动源与升降丝杆关联。其中,所述丝杆驱动源可例如为伺服电机。在实际应用中,由作为丝杆驱动源的伺服电机正向转动,带动升降丝杆正向转动,使得与升降丝杆关联的边皮夹具作上升移动。反之,由作为丝杆驱动源的伺服电机反向转动,带动升降丝杆反向转动,使得与升降丝杆关联的边皮夹具作下降移动。
在某些实施方式中,所述夹具升降单元包括:升降齿条、升降齿轮、以及齿轮驱动源,其中,所述升降齿条沿竖直方向布设且与边皮夹具的夹座关联,所述升降齿轮与升降齿条啮合,所述齿轮驱动源与升降齿轮关联,用于驱动升降齿轮转动以使啮合的边皮夹具沿竖直方向作升降移动。其中,所述齿轮驱动源可例如为伺服电机。在实际应用中,由作为齿轮驱动源的伺服电机正向转动,带动关联的升降齿轮正向转动,使得与夹座齿轮关联的边皮夹具在啮合的夹座齿条上作上升移动。反之,由作为齿轮驱动源的伺服电机反向转动,带动关联的夹座齿轮反向转动,使得与夹座齿轮关联的边皮夹具在啮合的夹座齿条上作下降移动。
如此,当应用所述边皮防崩边装置时,将硅棒卧式置放于硅棒转移装置的硅棒承载平台上;由边皮防崩边装置中的夹具升降机构驱动边皮夹具沿竖直方向作升降移动调整位置;由边皮防崩边装置中的边皮进退机构驱动边皮夹具沿进退方向前进并靠近硅棒;由边皮防崩边装置中的夹头驱动机构驱动至少一对端面夹头中的至少一个端面夹头沿夹持方向移动,直至端面夹头上的硅棒顶压件顶压于硅棒主体且端面夹头上的边皮顶压件顶压于要切割的边皮,端面夹头中的边皮夹紧加强件则处于收缩状态(在收缩状态下,边皮夹紧加强件是凹陷于夹持基体,或者是凸出于夹持基体但相对于夹持基体的凸起高度也是要小于硅棒顶压件和边皮顶压件相对于夹持基体的凸起高度),此时,硅棒切割装置中切割线锯位于在前的一个边皮夹具和硅棒之间;驱动硅棒转移装置承载着待切割的硅棒朝向硅棒切割装置移动,由硅棒切割装置中平行布设的两切割线锯对所述硅棒转移装置所携带的硅棒进行切割,使得所述待切割的硅棒形成两切割面和两边皮,在切割过程中,利用边皮防崩边装置中的硅棒顶压件和边皮顶压件,同时顶压于硅棒主体和边皮,给予硅棒和要切割的边皮以足够的支撑,确保硅棒主体和边皮之间保持相对稳定,所述边皮与硅棒主体保持相对静止,可避免线切割单元中的切割线锯穿出待切割的硅棒以完全切除时发生边皮掉落或边皮与硅棒主体发生偏移而导致崩边等现象,其中,切割完成后,所述硅棒切割装置中的切割线锯位于在后的一个边皮夹具和硅棒之间;之后,驱动所述端面夹头中的边皮夹紧加强件相对夹持基体作伸出动作并顶压于被切割的边皮,所述边皮夹紧加强件施加于边皮上的夹紧力要大于硅棒顶压件施加于硅棒主体的顶压力和边皮顶压件施加于边皮的顶压力,此时,再通过边皮进退机构驱动边皮夹具沿进退方向退出,利用所述边皮夹紧加强件施加于边皮上的夹紧力要大于硅棒顶压件施加于硅棒主体的顶压力和边皮顶压件施加于边皮的顶压力的特点,从而可带动被夹持的边皮与硅棒主体脱离。
一般地,所述待切割的硅棒被前述的边皮夹具夹紧之后,在待切割的硅棒的轴心线方向(即,转移方向,第一方向X轴)上就不能再移动。不过,在某些情形下,当边皮夹具夹紧待切割的硅棒时,仍可能出现待切割的硅棒的长度中心与边皮夹具的夹持中心(即,第一边皮夹头和第二边皮夹头之间或第一端面夹头和第二端面夹头之间的夹持间距的中心)不重合,此时,第一边皮夹头和第二边皮夹头中的至少一个边皮(或第一端面夹头和第二端面夹头中至少一个端面夹头)没有夹紧到待切割的硅棒的端面,例如,一个边皮夹头夹紧到待切割的硅棒的端面,另一个边皮夹头未能夹紧到待切割的硅棒的端面(或,一个端面夹头夹紧到待切割的硅棒的端面,另一个端面夹头未能夹紧到待切割的硅棒的端面)。如此,在通过线切割单元的切割线锯对待切割的硅棒进行切割时可能会出现崩边的问题。有鉴于此,在本申请卧式硅棒开方机的硅棒切割装置中,所述边皮防崩边装置还包括偏动校准机构,校准至少一对边皮夹头或至少一对端面夹头的夹持位置。
在某些实施例中,所述偏动校准机构包括:校准基座、校准导杆、以及校准驱动源。所述校准基座关联于所述边皮夹具,例如,所述校准基座关联于所述至少一对边皮夹头(或至少一对端面夹头)。所述校准导杆沿校准方向布设,用于设置所述校准基座,其中,所述校准方向与转移方向一致,所述校准导杆的数量可为一个或多个。所述校准驱动源用于驱动所述校准基座及其上的至少一对边皮夹头(或至少一对端面夹头)沿所述校准导杆作移动。在某些实现方式中,所述校准驱动源可包括校准丝杆和伺服电机。当待切割的硅棒的长度中心与边皮夹具的夹持中心不重合时,由所述校准驱动源所述校准基座及其上的至少一对边皮夹头(或至少一对端面夹头)沿所述校准导杆作向前移动或向后移动,使得边皮夹具的夹持中心(即,第一边皮夹头和第二边皮夹头之间(或第一端面夹头和第二端面夹头之间)的夹持间距的中心)与待切割的硅棒的长度中心重合,确保第一边皮夹头和第二边皮夹头(或第一端面夹头和第二端面夹头)能有效夹紧边皮的两端面。
在某些实施例中,所述至少一对边皮夹头沿所述校准导杆作向前移动或向后移动的移动范围在±10毫米,例如±1毫米、±2毫米、±3毫米、±4毫米、±5毫米、±6毫米、±7毫米、±8毫米、±9毫米、±10毫米、或者是其他合适的任一非整数尺度等。
在本申请卧式硅棒开方机的硅棒切割装置中,所述边皮防崩边装置还包括边皮卸载机构,用于卸载边皮。
在某些实施例中,所述边皮卸载机构为边皮进退机构。
如图3所示,边皮进退机构145包括:进退导轨和进退驱动单元。所述进退导轨沿进退方向布设,与所述至少一对边皮夹头关联,其中,所述进退方向与第二方向垂直并构成一水平面,即,所述进退方向与换位方向(即,第一方向X轴)一致。所述进退驱动单元用于驱动所述至少一对边皮夹头沿进退方向作移动。
在某些实施方式中,所述进退驱动单元可包括进退齿轨、进退齿轮、以及齿轮驱动源,其中,所述进退齿轨沿进退方向设置,所述进退齿轮与一边皮夹头关联且与所述进退齿轨啮合,所述齿轮驱动源用于驱动所述进退齿轮转动以使所关联的边皮夹头沿进退方向移动,所述齿轮驱动源可例如为伺服电机。
在某些实施方式中,所述进退驱动单元可包括进退丝杆和丝杆驱动源,所述进退丝杆沿进退方向设置且与一边皮夹头关联,所述丝杆驱动源用于驱动所述进退丝杆转动以使所关联的边皮夹头沿进退方向移动,所述丝杆驱动源可例如为伺服电机。
在某些实施方式中,所述进退驱动单元可包括伸缩气缸,所述伸缩气缸的伸缩杆沿进退方向设置且与一边皮夹头关联。此外,在某些实施方式中,所述边皮防崩边装置包括偏动校准机构,则所述伸缩气缸的伸缩杆与所述偏动校准机构中的校准基座连接。
本申请卧式硅棒开方机还包括边皮下料输送装置,与所述边皮卸载机构衔接,用于将所述边皮予以卸料。
在某些实施例中,所述边皮下料输送装置可包括边皮承载结构和输送驱动机构。请参阅图9,显示为边皮下料输送装置在一实施例中的结构示意图。如图9所示,所述边皮下料输送装置17可包括边皮承载结构171和输送驱动机构172。
边皮承载结构171用于承载边皮101,承前所述,利用所述边皮进退机构将切割下来的边皮后退并松开边皮夹具后使得夹持的边皮101落位于边皮承载结构171上。例如,在某些实施方式中,所述边皮下料输送装置可设于加工工位的装卸区位,可驱动硅棒转移装置和边皮防崩边装置带着相应的硅棒和边皮自切割区位转移至装卸区位,利用所述边皮进退机构驱动至少一对边皮夹头(或至少一对端面夹头)及其所夹持的边皮沿进退方向后退,松开至少一对边皮夹头(或至少一对端面夹头),释放边皮使其落位于边皮承载结构上。在某些实施方式中,所述边皮下料输送装置可跟随硅棒转移装置和变频防崩边装置一起移动至切割区位,利用所述边皮进退机构驱动至少一对边皮夹头(或至少一对端面夹头)及其所夹持的边皮沿进退方向后退,松开至少一对边皮夹头(或至少一对端面夹头),释放边皮使其落位于边皮承载结构上。在某些实施方式中,所述边皮承载结构可例如为边皮安置槽。所述边皮安置槽可例如呈U型结构。
输送驱动机构172用于将边皮承载结构171上的边皮101输送出去。在某些实施方式中,所述输送驱动机构为链条输送机构或传动带机构。以所述输送驱动机构为链条输送机构为例,其包括环形链条1721、链条驱动源(未在图式中显示)、以及推顶件1722,其中,环线链条1721为闭环链条,其绕设于多个活动齿轮1723以形成预设的形状,例如,倒三角形、矩形、或梯形等,所述链条驱动源可例如为伺服电机,所述伺服电机与其中一活动齿轮1723(所述活动齿轮也可称为驱动齿轮)关联,例如,所述伺服电机的输出轴与活动齿轮(即,驱动齿轮)1723的齿轮轴连接,推顶件1722可固定设置于环形链条1721上,在环线链条1721在被伺服电机驱动运转时,推顶件1722会与边皮承载结构171承载的边皮101发生干涉并推顶边皮101。所述推顶件可例如为拨杆或凸块等。
所述边皮下料输送机构仍可作其他的变化。在某些实施例中,所述边皮下料输送机构可包括边皮承载结构和输送驱动机构。
请参阅图10和图11,显示为边皮下料输送机构在另一实施例中的结构示意图。如图10所示,所述边皮下料机构装置17’可包括边皮承载结构171’和输送驱动机构172’。
所述边皮承载结构171’用于承载边皮。在某些实施方式中,所述边皮承载结构可例如为边皮安置槽。所述边皮安置槽可例如呈U型结构。
在某些实施例中,所述输送驱动机构用于驱动边皮承载结构沿第二方向移动以在装卸区位和切割区位之间移动。在某些实施方式中,所述输送驱动机构可例如为链条输送机构,其包括环形链条、链条驱动源、以及连接件,其中,所述环线链条为闭环链条,其绕设于多个活动齿轮以形成预设的形状,例如,倒三角形、矩形、或梯形等,通过连接件将边皮承载结构与所述环线链条关联,所述链条驱动源可例如为伺服电机,所述伺服电机与其中一活动齿轮关联,例如,所述伺服电机的输出轴与活动齿轮的齿轮轴连接,在所述环线链条在被伺服电机驱动运转时,通过连接件可带动所述边皮承载结构及其承载的边皮在第二方向上移动。
在某些实施例中,所述输送驱动机构用于将所述边皮承载结构上的边皮输送出去。在某些实施方式中,所述输送驱动机构为链条输送机构或传动带机构。以所述输送驱动机构为链条输送机构为例,其包括环形链条、链条驱动源、以及推顶件,其中,所述环线链条为闭环链条,其绕设于多个活动齿轮以形成预设的形状,例如,倒三角形、矩形、或梯形等,所述链条驱动源可例如为伺服电机,所述伺服电机与其中一活动齿轮关联,例如,所述伺服电机的输出轴与活动齿轮的齿轮轴连接,所述推顶件可固定设置于所述环形链条上,在所述环线链条在被伺服电机驱动运转时,所述推顶件会与所述边皮承载结构承载的边皮发生干涉并推定所述边皮。所述推顶件可例如为拨杆或凸块等。
在本申请中,所述边皮下料输送机构还包括边皮翻转机构,用于驱动所述边皮承载结构作翻转。其中,每一个边皮承载结构均配置有一个边皮翻转机构,利用所述边皮翻转机构可驱动对应的边皮承载机构及其所承载的边皮作翻转。在如图10和图11所示的实施例中,所述边皮翻转机构包括枢转轴和伸缩组件173’,所述伸缩组件包括伸缩杆和伸缩气缸,其中,边皮承载结构171’通过枢转轴枢接安装,所述伸缩杆的一端与相应的边皮承载结构171’关联,所述伸缩杆的另一端与伸缩气缸关联。
本申请卧式硅棒开方机还包括硅棒装卸装置,用于将待切割的硅棒装载至所述硅棒加工平台的加工工位上以及将已切割的硅棒自所述硅棒加工平台的加工工位予以卸载。
在某些实施例中,所述硅棒装卸装置包括:硅棒夹具和夹具换位机构,其中,所述硅棒夹具用于夹持硅棒的两个端面,所述夹具换位机构用于驱动所述硅棒夹具沿第一方向移动以将所述硅棒夹具在多个加工工位之间转换。
在如图1所示的实施例中,所述本申请卧式硅棒开方机包括硅棒装卸装置18,硅棒装卸装置18可设于硅棒加工平台的装卸工位,用于将待切割的硅棒100装载至硅棒加工平台的加工工位上以及将已切割的硅棒自所述硅棒加工平台的加工工位予以卸载。其中,所述装卸工位位于所述硅棒加工平台的边侧。
硅棒装卸装置18包括:硅棒夹具181和夹具换位机构182。
所述硅棒夹具用于夹持硅棒的两个端面。在某些实施例中,所述硅棒夹具包括夹具安装架和硅棒夹持件。请参阅图12,显示为硅棒装卸装置中硅棒夹具在一实施例中的结构示意图。如图12所示,硅棒夹具181包括夹具安装架1811和硅棒夹持件1812。
所述夹具安装架设于机座上,如前所述,在某些实施例中,所述卧式硅棒开方机包括多个硅棒切割装置,所述多个硅棒切割装置可共用同一切割架或切割座,因此,夹具安装架1811可架设于共用的切割架或切割座130上。
所述夹具安装架用于设置硅棒夹持件,在此,所述夹具安装架的具体结构可基于硅棒夹持件的布置需求设为不同形式,例如为梁体、框架、板架等。
所述硅棒夹持件设于所述夹具安装架上。在某些实施例中,如图12所示,硅棒夹持件1812通过夹具升降机构183相对夹具安装架1811作升降移动。
所述硅棒夹持件用于夹持硅棒。在某些实施例中,如图12所示,硅棒夹持件1812包括:夹臂安装座1813、至少一对夹臂1814、以及夹臂驱动机构1815。
所述夹臂安装座设于所述夹具安装架上。
如前所述,在某些实施例中,所述硅棒夹持件通过夹具升降机构相对所述夹具安装架作升降移动。
在某些实施例中,所述夹具升降机构包括:升降导杆和升降驱动单元。所述升降导杆沿升降方向布设,用于设置硅棒夹持件。具体地,所述升降导杆与夹臂安装座关联。所述升降驱动单元用于驱动硅棒夹持件沿着升降导杆作升降移动。在某些实现方式中,所述升降驱动单元包括:驱动电机以及沿升降方向设置且由驱动电机驱动的丝杆组件,所述驱动电机可设置于丝杆组件的一端且设于夹具安装架上,所述丝杆组件受控于驱动电机且与硅棒夹持件的夹臂安装座螺接。如此,当使用所述夹具升降机构时,由驱动电机驱动丝杆组件正向转动,继而带动与丝杆组件连接的硅棒夹持件沿着升降导杆上升移动,或者,由驱动电机驱动丝杆组件反向转动,继而带动与丝杆组件连接的硅棒夹持件沿着升降导杆下降移动。
所述至少一对夹臂沿第一方向对向设于所述夹臂安装座上,用于夹持硅棒的两个端面。所述至少一对夹臂中的任一个夹臂设有夹持部,用于直接接触及夹持硅棒。在如图1和图12所示的实施例中,夹臂1814自夹臂安装座1813向下伸出,即,夹臂1814的底部设于夹臂安装座1813,夹臂1814的顶部设有用于接触及夹持硅棒端面的夹持部1816。在本申请中,对于待切割的硅棒而言,待切割的硅棒为具有一定长度的圆柱结构,且其长度方向沿第二方向放置,所述端面即为长度方向两端的面。对于已切割的硅棒而言,所述已切割的硅棒为具有一定长度的长方体结构(其截面呈矩形或类矩形),且其长度方向沿第二方向放置,所述端面即为长度方向两端的面。
所述硅棒夹具还包括夹臂驱动机构,夹臂驱动机构可驱动至少一对夹臂中的至少一个夹臂沿着第二方向移动,以调节一对相对设置的夹臂之间的夹持间距。如此至少一对夹臂的夹持部即可在夹臂驱动机构作用下相互靠近或远离,以执行对硅棒的夹持或释放动作。
在某些实施例中,所述夹臂驱动机构包括:移动导轨和夹臂驱动单元,其中,所述移动导轨沿第二方向布设,用于设置所述至少一对夹臂,在某些实现方式中,至少一对夹臂中的至少一个夹臂的底部设置有与移动导轨相匹配的导槽结构。所述夹臂驱动单元与至少一对夹臂中的至少一个夹臂关联,用于驱动关联的夹臂沿移动导轨移动。
在某些实施方式中,所述夹臂驱动单元包括:移动齿轨,沿第二方向设置于夹臂安装座上;驱动齿轮,设于关联的夹臂上且与所述移动齿轨啮合;齿轮驱动源,用于驱动所述驱动齿轮转动以使所关联的夹臂沿第二方向移动。其中,所述移动齿轨可采用齿条的结构,所述齿轮驱动源可例如为伺服电机。
在某些实现方式中,当要驱动一个夹臂时,则可提供一个夹臂驱动单元,所述夹臂驱动单元包括一个移动齿轨、一个驱动齿轮、以及一个齿轮驱动源。在实际应用中,通过齿轮驱动源驱动所述驱动齿轮转动以使关联的那一个夹臂沿着移动齿轨作移动,例如移动靠近另一个夹臂(减小两个夹臂的夹持间距)或移动远离另一个夹臂(增加两个夹臂的夹持间距)。
在某些实现方式中,当要驱动一对夹臂时,则可提供两个夹臂驱动单元,每个夹臂驱动单元包括一个移动齿轨、一个驱动齿轮、以及一个齿轮驱动源。在实际应用中,针对每一个夹臂,通过齿轮驱动源驱动所述驱动齿轮转动以使关联的那一个夹臂沿着移动齿轨作移动,这样,利用两个夹臂驱动单元分别驱动各自对应的夹臂移动,可驱动两个夹臂沿着移动齿轨作相向移动(两个夹臂相互靠近以减小两个夹臂的夹持间距)或相背移动(两个夹臂相互远离以增加两个夹臂的夹持间距)。
在某些实施方式中,所述夹臂驱动单元包括:移动齿轨,沿第二方向设置于关联的夹臂上;驱动齿轮,设于夹臂安装座上且与所述移动齿轨啮合;齿轮驱动源,用于驱动所述驱动齿轮转动以使所关联的夹臂沿第二方向移动。其中,所述移动齿轨可采用齿条的结构,所述齿轮驱动源可例如为伺服电机。
在某些实现方式中,当要驱动一个夹臂时,则可提供一个夹臂驱动单元,所述夹臂驱动单元包括一个移动齿轨、一个驱动齿轮、以及一个齿轮驱动源。在实际应用中,通过齿轮驱动源驱动所述驱动齿轮转动以使关联的那一个夹臂沿着移动齿轨作移动,例如移动靠近另一个夹臂(减小两个夹臂的夹持间距)或移动远离另一个夹臂(增加两个夹臂的夹持间距)。
在某些实现方式中,当要驱动一对夹臂时,则可提供两个夹臂驱动单元,每个夹臂驱动单元包括一个移动齿轨、一个驱动齿轮、以及一个齿轮驱动源。在实际应用中,针对每一个夹臂,通过齿轮驱动源驱动所述驱动齿轮转动以使关联的那一个夹臂沿着移动齿轨作移动,这样,利用两个夹臂驱动单元分别驱动各自对应的夹臂移动,可驱动两个夹臂沿着移动齿轨作相向移动(两个夹臂相互靠近以减小两个夹臂的夹持间距)或相背移动(两个夹臂相互远离以增加两个夹臂的夹持间距)。
在某些实现方式中,当要驱动一对夹臂时,则可提供一个夹臂驱动单元,所述夹臂驱动单元包括两个移动齿轨、一个驱动齿轮、以及一个齿轮驱动源,其中,每一个移动齿轨与相应的那一个夹臂关联,所述驱动齿轮设于夹臂安装座上且位于两个移动齿轨之间并同时与两个移动齿轨啮合。在实际应用中,通过伺服电机驱动所述驱动齿轮转动以使关联的相对的两个夹臂安装座及其夹臂沿着移动齿轨作相向移动(两个夹臂相互靠近以减小两个夹臂的夹持间距)或相背移动(两个夹臂相互远离以增加两个夹臂的夹持间距)。
在某些实施方式中,所述夹臂驱动单元包括:移动丝杆,沿第二方向设置且与对应的夹臂关联;丝杆驱动源,用于驱动所述移动丝杆转动以使所关联的夹臂沿第二方向移动。其中,所述丝杆驱动源可例如为伺服电机。
在某些实现方式中,当要驱动一个夹臂时,则可提供一个夹臂驱动单元,所述夹臂驱动单元包括一个移动丝杆和一个丝杆驱动源,其中,所述移动丝杆沿第二方向设置且与相应的那一个夹臂关联。在实际应用中,通过丝杆驱动源驱动所述移动丝杆转动以使关联的那一个夹臂沿第二方向移动,例如移动靠近另一个夹臂(减小两个夹臂的夹持间距)或移动远离另一个夹臂(增加两个夹臂的夹持间距)。
在某些实现方式中,当要驱动一对夹臂时,则可提供两个夹臂驱动单元,每个夹臂驱动单元包括一个移动丝杆和一个丝杆驱动源,其中,每一个移动丝杆与相应的那一个夹臂关联。
在某些实现方式中,当要驱动一对夹臂时,则可提供一个夹臂驱动单元,所述夹臂驱动单元包括一个移动丝杆和一个丝杆驱动源,其中,所述移动丝杆可例如为双向丝杆,所述双向丝杆两端分别设有螺纹且螺纹方向相反,所述双向丝杆两端分别与相对的一对夹臂关联。
当然,所述夹臂驱动单元仍可作其他变化,例如在其他实施方式中,所述夹臂驱动单元可包括伸缩气缸,所述伸缩气缸的两端分别与相对设置的一对夹臂关联。
此外,在某些实施例中,所述夹臂呈转动式结构,例如,所述硅棒夹具还包括夹臂转动机构,用于驱动所述夹臂转动。在某些实现方式中,所述夹臂转动机构设于所述至少一对夹臂中的至少一个夹臂上,所述至少一对夹臂中的任意一个夹持部或一对夹臂的两个夹持部设置有可转动的结构,在所述夹臂转动机构的驱动下使得夹臂的夹持部以所述硅棒的轴心线方向旋转,被夹持硅棒发生相应的以硅棒轴心线的旋转。例如,在某些示例中,夹臂转动机构可例如为转动电机,所述一对夹臂中两个夹臂的夹持部均设置有可转动的结构,两个夹臂的夹持部或者其中一个夹臂的夹持部与转动电机的输出轴连接,例如,两个夹臂的夹持部分别连接一转动电机,由两个转动电机分别驱动对应的夹臂的夹持部转动,或者,其中一个夹臂的夹持部与转动电机连接,由所述转动电机驱动对应的那一个夹臂的夹持部转动,并利用摩擦力,通过夹持的硅棒的传导,带动另一个夹臂的夹持部也顺势转动。
在本实施例的某些实施方式中,所述至少一对夹臂的夹持部具有用于夹持硅棒的接触面。所述接触面设置在可旋转的平台上。
在某些实施例中,所述可旋转的平台可设置为具有锁定功能的铰接装置铰接成的整体,可沿第二方向的轴心线旋转。旋转轴的轴心线连接于所述夹臂转动机构。
在某些实施例中,所述夹臂的夹持部可设置为一可旋转的圆台,所述圆台的圆形平面与硅棒端面接触,在贴紧硅棒端面后保持与硅棒端面相对静止。所述夹持部还包括锁紧结构,在对硅棒进行相应加工作业(所述加工作业可例如为切割等)时所述夹持部处于锁紧状态。在硅棒的切换例如切割位置切换中,所述夹持部在夹臂转动机构的带动下沿圆台圆心旋转。
在某些实施例中,所述夹臂的夹持部包括可旋转的圆台与设置在圆台上的一系列凸出触点,所述每一触点具有一接触平面。所述圆台在夹臂转动机构的带动下旋转,在本实施例的一实现方式中,所述触点的凸出长度即在第二方向的位置可调节,使得在对夹持硅棒的过程中,对端面平整度较低的硅棒,可根据硅棒端面调整触点的凸出长度,使得每一接触面与硅棒端面处于贴紧状态。所述凸出长度即从圆台的圆平面至触点的接触平面间第二方向的长度。
在某些实施例中,所述硅棒夹具的夹持部设置有压力传感器,以基于所检测的压力状态调整触点的凸出长度。通常地,在夹持硅棒的过程中,所述硅棒夹具的一对夹臂在夹臂驱动机构的驱动下沿第二方向相互靠近,至所述夹持部的接触面与所需夹持的硅棒的端面相互接触,当所述夹持部设置有多个触点并探测到部分触点与所接触硅棒的端面接触的压力值小于一设定值或设定区域时,可通过调整触点的凸出长度(一般为面向硅棒端面靠近方向)以改变夹紧度;又或者,所述硅棒夹具的一对夹臂的每一夹持部均设置为一个接触面,在对硅棒进行夹持的过程中,通过所述夹臂驱动机构驱动一对夹臂面向硅棒两端的端面相互靠近以实现,在所述夹持部与硅棒端面接触后,由压力传感器检测硅棒的夹紧程度,当达到设定的压力范围时即夹臂驱动机构控制停止所述一对夹臂的相向运动。
所述夹臂转动机构可设置在一对夹臂中的一个夹臂上(另一个夹臂仅具有转动功能),以带动所述一对夹臂的夹持部与所夹持的硅棒旋转;或者所述夹臂转动机构设置在一对夹臂的每一夹臂上,并协同运动控制所述一对夹臂的两个夹持部发生相同角度与方向的转动。在某些实现方式中,所述夹臂转动机构可包括一驱动电机。
在由硅棒切割装置对硅棒的进行切割时,可通过所述夹臂转动机构驱动夹持部旋转以实现。通常对单晶硅棒进行切割时,所述夹臂转动机构控制夹持部旋转一定角度例如90°即可实现,以利用所述硅棒切割装置对硅棒的一个侧面或相对两个侧面进行切割。
在本申请卧式硅棒开方机中,所述硅棒装卸装置还包括对中调节机构,用于调节待切割的硅棒的位置以使得待切割的硅棒的轴心线与预定中心线对应。在如图12所示的实施例中,所述对中调节机构184包括沿第二方向间距设置的至少两夹紧组件,每一个夹紧组件包括沿夹紧方向相对设置于夹臂安装座上的两个夹紧件和与两个夹紧件关联的伸缩驱动单元,所述伸缩驱动单元用于驱动两个夹紧件在夹紧方向上相对夹臂安装座作伸缩移动,其中,所述夹紧方向与第二方向垂直并构成一水平面,即,所述夹紧方向为第一方向。所述夹紧件可例如为夹紧板或夹紧条,所述伸缩驱动单元可例如为伸缩气缸或带有丝杆的伺服电机。在实际应用中,当硅棒卧式置放于硅棒转移装置上(例如,所述硅棒转移装置包括承载平台,所述硅棒卧式置放于承载平台上)且需要对硅棒进行对中操作时,操作对中调节机构中的至少两夹紧组件即可,即,由所述夹紧组件中的伸缩驱动单元驱动两个夹紧件在夹紧方向上相对夹臂安装座作收缩移动,夹紧两者之间的硅棒即可完成对中操作,操作简单快速。
所述夹具换位机构用于驱动所述硅棒夹具沿换位方向移动以将硅棒夹具在多个加工工位之间转换。在某些实施例中,如图1所示,所述夹具换位机构182包括:夹具换位导轨1821和夹具换位驱动单元(未在图式中显示),其中,所述夹具换位导轨沿换位方向布设,所述夹具换位驱动单元与硅棒夹具关联,用于驱动关联的硅棒夹具沿所述夹具换位导轨移动。其中,所述换位方向与所述转移方向(即,第二方向)垂直并构成一水平面,即图1中的第一方向X轴。在某些实施方式中,所述夹具换位驱动单元包括:换位齿轨、驱动齿轮、以及齿轮驱动源,所述换位齿轨沿换位方向设置,所述驱动齿轮设于所述硅棒夹具上且与所述换位齿轨啮合,所述齿轮驱动源,用于驱动所述驱动齿轮转动以使所关联的硅棒夹具沿换位方向移动。
在如图1所示的实施例中,所述夹具换位驱动单元包括:换位齿轨、驱动齿轮、以及齿轮驱动源。所述换位齿轨沿换位方向设置,所述换位导轨在换位方向上的长度范围至少覆盖所述卧式硅棒开方机中相应服务的各个加工工位及硅棒切割装置的位置,以确保所述硅棒夹具能在覆盖到各个加工工位的转移。所述移动齿轨可采用齿条的结构。所述驱动齿轮设于所述硅棒夹具的夹具安装架上且与所述换位齿轨啮合。所述齿轮驱动源设于所述硅棒夹具的夹具安装架上且与所述驱动齿轮关联。在实际应用中,可利用所述齿轮驱动源驱动所述驱动齿轮转动以带动所述硅棒夹具通过所述换位齿轨沿换位方向移动。
当然,所述夹具换位驱动单元的结构仍可作其他变化。例如,在某些实施方式中,所述夹具换位驱动单元可包括:换位丝杆,沿换位方向设置且与所述硅棒夹具的夹具安装架关联;丝杆驱动源,用于驱动所述换位丝杆转动以使所关联的硅棒夹具沿换位方向移动。在某些实施方式中,所述链条输送机构包括环形链条和链条驱动源,所述环形链条与所述硅棒夹具的夹具安装架关联,所述环线链条可例如为闭环链条,其绕设于多个活动齿轮以形成预设的形状,所述链条驱动源可例如为伺服电机。
如前所述,在本申请卧式硅棒开方机中,包括的硅棒装卸装置的数量并不限于图1所示实施例中所显示的一个,所述硅棒装卸装置的数量可根据开方切割作业整体的用时情况(开方作业的用时涉及的因素包括但不限于加工工位的数量、硅棒的规格、每个加工工位上对硅棒进行开方切割的用时等)做不同的调整。例如,在某些实施例中,当加工工位数量较少且每个加工工位进行开方切割的用时较少时,则,所述卧式硅棒开方机可配置一个硅棒装卸装置,如图1所示实施例。在某些实施例中,当加工工位数量较大时,则,所述卧式硅棒开方机可配置一个或多个硅棒装卸装置,例如,在所述卧式硅棒开方机的沿换位方向的相对两侧各设置一个硅棒装卸装置。在某些实施例中,当加工工位数量较大且每个加工工位进行开方切割的用时较多时,则,所述卧式硅棒开方机可配置多个硅棒装卸装置,例如,在所述卧式硅棒开方机的沿换位方向的相对两侧各设置一个硅棒装卸装置。
本申请卧式硅棒开方机还包括上料找零装置。
在某些实施例中,所述上料找零装置包括支承结构和滚轮驱动源,其中,所述支承结构用于支承待切割的硅棒,所述滚轮驱动源用于驱动支承结构中的支承滚轮转动。请参阅图13,显示为上料找零装置在一实施例中的结构示意图。如图13所示,上料找零装置19包括:间距设置的至少两支承结构191,支承结构191具有沿第二方向设置、用于支承待切割的硅棒100的支承滚轮组;滚轮驱动源192,用于驱动作为支承结构191的支承滚轮组中各个支承滚轮转动以带动待切割的硅棒100转动。
所述至少两支承结构沿第二方向间隔设置,每一个支承结构具有支承滚轮组,其中,所述支承滚轮组中包括沿第二方向设置的两个或更多个滚轮,同属于一个支承滚轮组中的各个滚轮通过沿第二方向布设的转轴连接,利用支承滚轮组支承待切割的硅棒时,所述支承滚轮组中的各个滚轮的轮面与待切割的硅棒接触。另外,在本实施例中,沿第二方向间隔设置的所述至少两支承结构亦可为活动式,即,所述至少两支承结构中的至少一承载结构可沿第二方向移动以调整至少两支承结构的支承间距,以适于支承各类规格尺寸的待切割的硅棒。
所述滚轮驱动源用于驱动所述支承滚轮组中各个支承滚轮转动,其中,所述滚轮驱动源可例如伺服电机,所述伺服电机可通过例如链条(组)或齿轮组与至少一个支承滚轮组关联。
在实际应用中,当将截面为圆形的待切割的硅棒以卧式状态置放于所述硅棒找零装置的支承结构上时,待切割的硅棒的轴心线与第二方向一致,之后,即可由所述滚轮驱动源驱动所述支承滚轮组中各个支承滚轮转动以利用支承滚轮与待切割的硅棒的摩擦力带动待切割的硅棒转动,完成找零作业。
本申请公开的卧式硅棒开方机,布设有多个加工工位和与多个加工工位一一对应的多个硅棒切割装置和多个硅棒承载装置,可使得多个硅棒切割装置能同时对相应加工工位处硅棒承载装置所承载的硅棒进行硅棒开方切割作业,大大提升了硅棒的切割效率,同时,卧式硅棒开方机具有整体结构简单、设备扩展性强、节省占用空间等优点。
关于利用所述图1所示实施例中的卧式硅棒开方机进行硅棒开方切割作业的详细流程,可参见图14和图15所示硅棒执行开方切割作业时在各阶段的状态示意图。
以下以硅棒承载装置为硅棒转移装置为例进行说明。
图14显示的卧式硅棒开方机中硅棒转移装置包括的是硅棒夹具,以图14为例,具体的流程可大致如下:
首先,将截面呈圆形的待切割的硅棒卧式置放于上料找零装置上,由上料找零装置带动待切割的硅棒转动以完成找零操作。
接着,利用硅棒装卸装置将待切割的硅棒自上料找零装置上夹取并转换至相应的加工工位的装卸区位对应的硅棒转移装置上,由硅棒转移装置中的硅棒夹具夹持待切割的硅棒,待切割的硅棒呈卧式置放且所述硅棒的轴心线与第二方向一致。
接着,驱动边皮防崩边装置的边皮夹具夹持住待切割的硅棒要切割的边皮位置,驱动所述硅棒转移装置携带着硅棒由装卸区位沿第二方向转移至切割区位。
接着,驱动硅棒切割装置沿竖直方向下降,由所述硅棒切割装置中相对设置的两切割线锯(切割线锯沿第二方向布设或与第二方向呈一水平切割偏角)对所述硅棒转移装置所携带的待切割的硅棒进行第一次开方切割作业,使得待切割的硅棒形成两切割面和两边皮;在进行第一次开方切割作业时,所述硅棒切割装置中的切割线可通过切割摇摆机构作摇摆运动;之后,驱动硅棒切割装置沿竖直方向上升回到初始位置。
接着,驱动所述硅棒转移装置携带着经过第一次开方切割作业后的硅棒沿第二方向背离切割区位后退至装卸区位;释放边皮防崩边装置的边皮夹具,利用边皮卸载机构和边皮下料输送装置将所述边皮予以卸料;由硅棒转移装置中的硅棒夹具将待切割的硅棒转动90°。
接着,驱动边皮防崩边装置的边皮夹具夹持住待切割的硅棒要切割的边皮位置,驱动所述硅棒转移装置携带着硅棒由装卸区位沿第二方向转移至切割区位。
接着,驱动硅棒切割装置沿竖直方向下降,由硅棒切割装置中相对设置的两切割线锯(切割线锯沿第二方向布设或与第二方向呈一水平切割偏角)对硅棒转移装置所携带的待切割的硅棒进行第二次开方切割作业,使得待切割的硅棒形成两切割面和两边皮,如此,待切割的硅棒的截面由呈圆形经开方切割作业后呈类矩形;在进行第二次开方切割作业时,所述硅棒切割装置中的切割线可通过切割摇摆机构作摇摆运动;之后,驱动硅棒切割装置沿竖直方向上升回到初始位置。
接着,驱动所述硅棒转移装置携带着经过第二次开方切割作业后的硅棒沿第二方向背离切割区位后退至装卸区位;释放边皮防崩边装置的边皮夹具,利用边皮卸载机构和边皮下料输送装置将所述边皮予以卸料;利用硅棒装卸装置将所述已切割的硅棒从硅棒转移装置上夹取并予以卸料,后续,再利用硅棒装卸装置将新的待切割的硅棒自上料找零装置上夹取并转换至硅棒转移装置上进行开方切割作业。
图15显示的卧式硅棒开方机中硅棒转移装置包括的是承载平台。以图15为例,具体的流程可大致如下:
首先,将截面呈圆形的待切割的硅棒卧式置放于上料找零装置上,由上料找零装置带动待切割的硅棒转动以完成找零操作。
接着,利用硅棒装卸装置将待切割的硅棒自上料找零装置上夹取并转换至相应的加工工位的装卸区位对应的硅棒转移装置上,待切割的硅棒呈卧式置放且所述硅棒的轴心线与第二方向一致。其中,当待切割的硅棒置放于相应的加工工位对应的硅棒转移装置上时,由相应的加工工位对应的硅棒转移装置中Y型承载结构的上部分叉(即,V型部分)承载硅棒,所述上部分叉的两个内侧斜面与待切割的硅棒的弧面接触,如此,也可使得截面呈圆形的硅棒实现对中操作,即,待切割的硅棒的轴心线与上部交叉的中心(即,V型部分的底槽)对应。
接着,驱动边皮防崩边装置的边皮夹具夹持住待切割的硅棒要切割的边皮位置,驱动所述硅棒转移装置携带着硅棒由装卸区位沿第二方向转移至切割区位。
接着,驱动硅棒切割装置沿竖直方向下降,由所述硅棒切割装置中相对设置的两切割线锯(切割线锯沿第二方向布设或与第二方向呈一水平切割偏角)对所述硅棒转移装置所承载待切割的硅棒进行第一次开方切割作业,使得待切割的硅棒形成两切割面和两边皮;在进行第一次开方切割作业时,所述硅棒切割装置中的切割线可通过切割摇摆机构作摇摆运动;之后,驱动硅棒切割装置沿竖直方向上升回到初始位置。
接着,驱动硅棒转移装置携带着经过第一次开方切割作业后的硅棒沿第二方向背离切割区位后退至装卸区位;释放边皮防崩边装置的边皮夹具,利用边皮卸载机构和边皮下料输送装置将所述边皮予以卸料;利用硅棒装卸装置将硅棒从硅棒转移装置上夹取并转动90°之后再置放于硅棒转移装置上,此时,硅棒转移装置中Y型承载结构的上部分叉的顶部承载硅棒,所述上部分叉的顶部形成一承载面,所述承载面与水平面一致且与硅棒的切割面接触。
接着,利用硅棒装卸装置中的对中调节机构调节待切割的硅棒的位置以使得待切割的硅棒的轴心线与预定中心线对应,即,待切割的硅棒的轴心线与上部交叉的中心(即,V型部分的底槽)对应。
接着,驱动边皮防崩边装置的边皮夹具夹持住待切割的硅棒要切割的边皮位置,驱动所述硅棒转移装置携带着硅棒由装卸区位沿第二方向转移至切割区位。
接着,驱动硅棒切割装置沿竖直方向下降,由硅棒切割装置中相对设置的两切割线锯(切割线锯沿第二方向布设或与第二方向呈一水平切割偏角)对硅棒转移装置所承载待切割的硅棒进行第二次开方切割作业,使得待切割的硅棒形成两切割面和两边皮,如此,待切割的硅棒的截面由呈圆形经开方切割作业后呈类矩形;在进行第二次开方切割作业时,硅棒切割装置中的切割线可通过切割摇摆机构作摇摆运动;之后,驱动硅棒切割装置沿竖直方向上升回到初始位置。
接着,驱动所述硅棒转移装置携带着经过第二次开方切割作业后的硅棒沿第二方向背离切割区位后退至装卸区位;释放边皮防崩边装置的边皮夹具,利用边皮卸载机构和边皮下料输送装置将所述边皮予以卸料;利用硅棒装卸装置将所述已切割的硅棒从硅棒转移装置上夹取并予以卸料,后续,再利用硅棒装卸装置将新的待切割的硅棒自上料找零装置上夹取并转换至硅棒转移装置上进行开方切割作业。
Claims (12)
1.一种卧式硅棒开方机,其特征在于,包括:
机座,具有硅棒加工平台;所述硅棒加工平台设有沿第一方向布设的多个加工工位;
多个硅棒承载装置,与多个加工工位一一对应;硅棒呈卧式置于所述硅棒承载装置上且所述硅棒的轴心线与第二方向一致;所述第二方向与第一方向垂直且第二方向与第一方向构成一水平面;以及
多个硅棒切割装置,与多个加工工位一一对应;所述硅棒切割装置包括至少一线切割单元和切割升降机构,所述线切割单元具有至少一切割线锯,所述至少一切割线锯沿第二方向布设或与第二方向呈一水平切割偏角,其中,所述至少一线切割单元受控于所述切割升降机构而沿竖直方向作升降移动以驱动所述至少一切割线锯对由对应的硅棒承载装置所承载的硅棒进行开方切割作业,使得所述硅棒的截面由呈圆形经开方切割作业后呈类矩形。
2.根据权利要求1所述的卧式硅棒开方机,其特征在于,所述加工工位具有沿第二方向布设的装卸区位和切割区位;所述硅棒承载装置为硅棒转移装置,所述硅棒转移装置包括:转移通道,沿第二方向设置;硅棒夹具,设于所述转移通道上;转移驱动机构,用于驱动所述硅棒夹具及其夹持的硅棒在所述转移通道上移动以在所述加工工位的装卸区位和切割区位之间转移;或者,所述硅棒转移装置包括:转移通道,沿第二方向设置;承载平台,设于所述转移通道上;转移驱动机构,用于驱动所述承载平台及其承载的硅棒在所述转移通道上移动以在所述加工工位的装卸区位和切割区位之间转移。
3.根据权利要求2所述的卧式硅棒开方机,其特征在于,所述承载平台包括居中的一承载件或沿第二方向间隔设置的至少两承载件,所述承载件包括:
承载底座;
第一承载结构,用于承载硅棒且与硅棒的弧面接触;以及
第二承载结构,用于承载硅棒且与硅棒的切割面接触。
4.根据权利要求1所述的卧式硅棒开方机,其特征在于,所述线切割单元包括:切割安装结构、设于所述切割安装结构上的多个切割轮和切割线,所述切割线依序绕设于所述多个切割轮形成至少一切割线锯。
5.根据权利要求4所述的卧式硅棒开方机,其特征在于,在所述硅棒切割装置中,所述至少一线切割单元通过切割摇摆机构作摇摆运动,使得所述至少一线切割单元中的至少一切割线锯对待切割的硅棒进行摇摆切割。
6.根据权利要求5所述的卧式硅棒开方机,其特征在于,所述切割摇摆机构包括:摇摆转轴,关联于所述线切割单元;摇摆电机,用于驱动所述摇摆转轴作转动以使关联的所述线切割单元作摇摆运动;或者,所述切割摇摆机构包括:摇摆齿轮或摇摆弧形齿条;驱动齿轮,与所述摇摆齿轮或摇摆齿条啮合;齿轮驱动源,用于驱动所述驱动齿轮转动以使所述线切割单元作摇摆运动。
7.根据权利要求6所述的卧式硅棒开方机,其特征在于,所述切割摇摆机构还包括弧形导轨和摇摆滑块。
8.根据权利要求4所述的卧式硅棒开方机,其特征在于,所述线切割单元还包括线锯调整机构,所述线锯调整机构包括:
调整连杆,与所述线切割单元中的切割轮关联;以及
连杆驱动单元,用于驱动所述调整连杆作动以带动关联的切割轮产生位置变化以调整绕于所述切割轮的切割线锯的线长。
9.根据权利要求1所述的卧式硅棒开方机,其特征在于,还包括边皮防崩边装置,所述边皮防崩边装置包括边皮夹具;所述边皮夹具包括:至少一对边皮夹头,沿第二方向对向布设,用于夹持边皮的两个端面;夹头驱动机构,用于驱动至少一对边皮夹头中的至少一个边皮夹头沿第二方向移动以调节所述至少一对边皮夹头之间的夹持间距;或者,所述边皮夹具包括:至少一对端面夹头,沿第二方向对向布设;所述端面夹头包括硅棒顶压件、边皮顶压件、以及边皮夹紧加强件;夹头驱动机构,用于驱动所述至少一对端面夹头中的至少一端面夹头沿第二方向移动以调节所述至少一对端面夹头之间的夹持间距。
10.根据权利要求9所述的卧式硅棒开方机,其特征在于,所述边皮防崩边装置还包括边皮卸载机构,所述边皮卸载机构包括边皮进退机构,所述边皮进退机构包括:进退导轨,沿进退方向布设,与所述至少一对边皮夹具关联;所述进退方向与第二方向垂直并构成一水平面;进退驱动单元,用于驱动所述至少一对边皮夹具沿进退方向作移动。
11.根据权利要求10所述的卧式硅棒开方机,其特征在于,还包括与所述边皮卸载机构衔接的边皮下料输送装置,所述边皮下料输送装置包括:边皮承载结构和输送驱动机构;或者,
所述边皮下料输送装置包括:边皮承载结构、边皮翻转机构、以及输送驱动机构。
12.根据权利要求1所述的卧式硅棒开方机,其特征在于,还包括硅棒装卸装置,所述硅棒装卸装置包括:
硅棒夹具,用于夹持硅棒的两个端面;以及
夹具换位机构,用于驱动所述硅棒夹具沿第一方向移动以将所述硅棒夹具移动至相应的加工工位。
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