CN220593659U - 切割装置及切割设备 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种切割装置及切割设备，其中，切割装置包括：至少两个切割主辊组件；浸液槽，设置于相邻两个切割主辊组件之间，用于盛装切割液；浸液槽升降组件，设置于切割主辊组件上，与浸液槽相连，用于调节浸液槽的高度。本申请实施例提供的切割装置及切割设备能够调节浸液槽的高度，以解决浸液槽与切割线发生干涉的问题。

Description

切割装置及切割设备

技术领域

本申请涉及线切割技术，尤其涉及一种切割装置及切割设备。

背景技术

切片机应用于光伏单晶硅切割领域中，能够将单晶硅棒切割成薄的硅片。切片机包括至少两个切割主辊，切割主辊之间绕设有切割线，切割线在走线过程中对硅棒进行切割。切片机上设有喷淋装置，用于在切割过程中向切割区喷射切割液以降低切割区的温度，并能冲走切割过程中产生的硅粉以提高硅片的表面质量。

近年来，为了满足光伏产品大尺寸的需要，硅片的尺寸逐渐增大，则硅棒的横截面积逐渐增大，使得切割区的尺寸逐渐增大。传统的喷淋装置使切割液进入切割区愈加困难，降低了切割区的冷却效果，而切割区的温度升高将会增加硅片的热应力，从而影响硅片的精度指标。并且，随着光伏切片向薄片化和细线化发展，硅粉的尺寸越来越小，硅片之间的距离也越来越小，因此硅片之间的硅粉越来越难以排出，若硅粉携带的热量不能及时排出也会影响切割区的温度。为解决该问题，可以在切割主辊之间设置容纳切割液的浸液槽，将硅棒和切割线浸入浸液槽内进行切割，通过流动的切割液带走切割区的热量达到降温的效果。

另外，切割主辊表面设有聚氨酯层，在聚氨酯层上设置用于容纳切割线的切割线槽。切割线在走线过程中与聚氨酯层产生摩擦会导致聚氨酯层发生磨损，厚度变小，相当于切割主辊的直径变小了，会导致切割线与浸液槽产生干涉，导致切割线产生较为严重的磨损，大幅缩短使用寿命，还容易导致断线事故。

发明内容

为了解决上述技术缺陷之一，本申请实施例中提供了一种切割装置及切割设备。

根据本申请实施例的第一个方面，提供了一种切割装置，包括：

至少两个切割主辊组件；

浸液槽，设置于相邻两个切割主辊组件之间，用于盛装切割液；

浸液槽升降组件，设置于切割主辊组件上，与浸液槽相连，用于调节浸液槽的高度。

根据本申请实施例的第二个方面，提供了一种切割设备，包括：如上所述的切割装置。

本申请实施例所提供的技术方案，采用浸液槽升降组件，设置于两个切割主辊组件上，与两个切割主辊组件之间的浸液槽相连，用于调节浸液槽的高度。当两个切割主辊顶部的切割线段高度降低，在走线过程中与浸液槽产生干涉时，通过浸液槽升降组件降低浸液槽的高度，则可解决切割线段与浸液槽产生干涉的问题，以减小切割线与浸液槽的磨损，也降低了切割线断线几率。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本申请实施例提供的切割设备的部分结构示意图；

图2为本申请实施例提供的切割设备中切割装置的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的切割设备中切割装置的横截面视图；

图4为本申请实施例提供的切割设备中切割装置的侧视图；

图5为图2中A区域的放大视图；

图6为图4中B区域的放大视图。

附图标记：

1-机架；

2-切割装置；21-切割主辊；22-轴箱；23-法兰连接件；

3-浸液槽；

4-进给装置；

5-硅棒；

6-切割线；

7-浸液槽升降组件；71-固定座；72-活动座；73-连接件；74-连接块。

具体实施方式

为了使本申请实施例中的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本申请的示例性实施例进行进一步详细的说明，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

本实施例提供一种切割装置，能应用于线切割设备。切割装置包括切割主辊及设置于相邻两个切割主辊之间的浸液槽。线切割设备在运行过程中，切割线浸入浸液槽内的切割液中对待切割工件进行切割。

待切割工件可以为光伏硅(单晶硅棒、多晶硅锭)、石英晶体、碳化硅、半导体、氮化硅、蓝宝石、磁材、陶瓷、硬质合金等硬脆材料工件。线切割设备通过切割线对待切割工件进行切割，将待切割工件切成一定数量的薄片。切割线可以为镀覆有金刚石磨粒的细线。

本实施例仅以硅棒作为待切割工件为例进行说明。本领域技术人员可以直接将本实施例所提供的方案应用于其它线切割设备，以对其它类型的工件进行切割；也可以对本实施例所提供的技术方案的相关技术特征作出等同的更改或替换后应用于其它线切割设备，以对其它类型的工件进行切割，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本申请的保护范围之内。

如图1、图2和图3所示，本实施例提供的切割设备包括：机架1、切割装置2和进给装置4。其中，机架1为框架结构，其内设有切割室。切割装置2设置于切割区室，进给装置4位于切割区的顶部。进给装置4驱动硅棒5向下移动进给，通过切割装置2对硅棒5进行切割。

切割装置2包括至少两个切割主辊组件、浸液槽3和浸液槽升降组件7。其中，至少两个切割主辊组件并排布置，切割主辊组件的数量可以为两个、三个、四个或大于四个。本实施例仅以两个切割主辊组件为例，两个切割主辊组件平行且沿水平方向间隔布置。切割主辊组件包括切割主辊21及设置于切割主辊21两端的轴箱22，轴箱22安装至机架1上，切割主辊21的端部与轴箱之间设置有轴承，以使切割主辊21可绕自身轴线往复转动。切割主辊21用于绕设切割线以形成切割线网，切割主辊21往复转动的过程中带动切割线网往复运动，以便对硅棒进行切割。

浸液槽3设置于两个切割主辊21之间，浸液槽3内有切割液。在切割过程中，进给装置4驱动硅棒5向下移动进给，并对切割线6施加向下的压力，将切割线6压入切割液中。切割线6始终在切割液内对硅棒进行切割，切割液能够带走切割线切割产生的热量，降低切割线及硅棒的温度，以提高硅片表面质量。

浸液槽升降组件7设置于切割主辊组件上，与浸液槽3相连，用于调节浸液槽3的高度。

传统方案中，切割主辊21表面的聚氨酯层发生磨损，厚度变小，相当于切割主辊21的直径变小了，位于两个切割主辊21顶部的切割线段高度降低，在走线过程中与浸液槽3产生干涉，导致切割线和浸液槽都产生较为严重的磨损。

本实施例所提供的技术方案，采用浸液槽升降组件，设置于两个切割主辊组件上，与两个切割主辊组件之间的浸液槽相连，用于调节浸液槽的高度。当两个切割主辊顶部的切割线段高度降低，在走线过程中与浸液槽产生干涉时，通过浸液槽升降组件降低浸液槽的高度，则可解决切割线段与浸液槽产生干涉的问题，以减小切割线与浸液槽的磨损，也降低了切割线断线几率。

在上述技术方案的基础上，本实施例提供一种浸液槽升降组件7的实现方式：

如图4、图5和图6所示，浸液槽升降组件7包括：固定座71、活动座72和连接件73。其中，固定座71与切割主辊组件相连，活动座72与浸液槽3相连。连接件73连接固定座71和活动座72，且能调节固定座71与活动座72之间沿竖向的距离，从而调节浸液槽3的高度。

连接件73可以为液压缸、气缸驱动实现升降，也可以为丝杠螺母等机构实现升降，还可以通过驱动电机驱动丝杠螺母动作实现升降。本实施例提供一种结构较为简单的方式：连接件73为螺杆。对应在固定座71上设置供螺杆穿过的通孔，在活动座72上设置用于与螺杆螺纹配合的螺纹孔。

本实施例中，活动座72设置于固定座71的下方，固定座71的通孔及活动座72的螺纹孔中心线均沿竖向延伸，螺杆沿竖向从上至下依次穿过固定座71的通孔及活动座72的螺纹孔，并与螺纹孔螺纹配合，一方面将固定座71与活动座72连接在一起，从而将浸液槽3固定在该位置处。另一方面，当转动螺杆时，活动座72可上下移动，实现了调节浸液槽3的高度。

一种实现方式为：切割主辊31具有绕线区和位于绕线区两端的连接区，连接区与轴箱之间设置有轴承。采用法兰与轴箱22的内端相连，浸液槽升降组件7与法兰相连。例如：两个相邻切割主辊21的法兰之间设有法兰连接件23，浸液槽升降组件7设置于法兰连接件上，相当于固定至法兰。

固定座71的顶部一侧向外延伸形成搭接边，搭接于切割主辊组件上进行固定。或者也可以采用焊接、螺栓连接等方式将固定座71固定至切割主辊组件上。

一种具体的实现方式：采用连接块74与固定座71进行配合固定。例如：连接块74的顶部向外延伸形成有搭接边，搭接于切割主辊组件上，连接块74的侧壁贴在切割主辊组件的侧壁；固定座71的搭接边搭接于连接块74的顶面。另外，连接块74还可以通过螺栓连接或焊接等方式与切割主辊组件进行固定。

如图6的视图角度，连接块74的顶端向左延伸形成搭接边，搭接于法兰连接件23上。固定座71的顶端向左延伸形成搭接边，搭接于连接块74的顶部。

活动座72具体包括：活动支架、第一活动块和第二活动块。其中，活动支架沿竖向延伸，也即其长度方向为竖向方向。活动支架沿长度方向具有第一端和第二端，第一活动块连接于活动支架的第一端的一侧面，第二活动块连接于活动支架第二端背离第一活动块的侧面。

如图6的视图角度，第一活动块连接于活动支架顶端的左侧，第二活动块连接于活动支架底端的右侧。第一活动块设置有螺纹孔，通过螺杆与固定座71相连。第二活动块与进液槽3通过螺栓连接。

上述活动座72仅为一种实施方式，本领域技术人员还可以采用其他方式来代替上述方案。

在上述技术方案的基础上，采用超声振子设置在浸液槽3上，用于向浸液槽3施加超声振动，并将超声振动传递给切割液，使切割液产生高频振动，从而加速切割线与切割液之间进行热量交换，提高降温效果，而且通过振动加快硅粉脱离切割线，减少切割线上附着的硅粉，有利于提高硅片表面质量。

超声振子可以设置于浸液槽朝向切割主辊组件的侧面，例如浸液槽的一侧面设置超声振子，或浸液槽的相对两侧面均设置超声振子。

或者，超声振子设置于浸液槽的底面。

上述将超声振子设置于浸液槽侧面或底面的方案，使超声振子与硅棒的距离较近，通过切割液传递给切割线的振动能量较大，能提高硅粉等颗粒物被切割液冲掉的几率，从而提高切割质量及切割效率。

还可以将超声振子设置于浸液槽中沿切割主辊组件轴向延伸的端部，例如浸液槽的一端部设置超声振子，或浸液槽的相对两端部均设置超声振子。

超声振子的数量可以为一个，也可以为多个，多个超声振子可在浸液槽的对应位置呈阵列排布。

本实施例还提供一种切割设备，包括上述任一内容所提供的切割装置，具体可参照上述内容。该切割设备具有与上述浸液槽相同的技术效果。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或可以互相通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (13)

1.一种切割装置，其特征在于，包括：

至少两个切割主辊组件；

浸液槽，设置于相邻两个切割主辊组件之间，用于盛装切割液；

浸液槽升降组件，设置于切割主辊组件上，与浸液槽相连，用于调节浸液槽的高度。

2.根据权利要求1所述的切割装置，其特征在于，所述浸液槽升降组件包括：

固定座，与切割主辊组件相连；

活动座，与浸液槽相连；

连接件，连接固定座和活动座，且能调节固定座与活动座之间沿竖向的距离。

3.根据权利要求2所述的切割装置，其特征在于，所述连接件为螺杆；

所述固定座设有供螺杆穿过的通孔；

所述活动座设有用于与螺杆螺纹配合的螺纹孔。

4.根据权利要求3所述的切割装置，其特征在于，所述活动座设置于固定座的下方，螺纹孔的中心线沿竖向延伸。

5.根据权利要求4所述的切割装置，其特征在于，所述固定座的顶部一侧向外延伸形成搭接边，搭接于切割主辊组件上。

6.根据权利要求5所述的切割装置，其特征在于，还包括：连接块，连接块的顶部向外延伸形成有搭接边，搭接于切割主辊组件上，连接块的侧壁贴在切割主辊组件的侧壁；固定座的搭接边搭接于连接块的顶面。

7.根据权利要求4所述的切割装置，其特征在于，所述活动座包括：

活动支架，所述活动支架沿长度方向分别具有第一端和第二端；

第一活动块，连接于活动支架第一端的一侧面；第一活动块与固定座相连；

第二活动块，连接于活动支架第二端背离第一活动块的侧面；第二活动块与进液槽相连。

8.根据权利要求1所述的切割装置，其特征在于，所述切割主辊组件包括：

切割主辊，所述切割主辊具有绕线区和位于绕线区两端的连接区；

轴箱，设置于连接区，与连接区之间设有轴承；

法兰，与轴箱的内端相连；所述浸液槽升降组件与所述法兰相连。

9.根据权利要求1-8任一项所述的切割装置，其特征在于，还包括：

超声振子，设置于所述浸液槽上。

10.根据权利要求9所述的切割装置，其特征在于，所述超声振子设置于浸液槽朝向切割主辊组件的侧面。

11.根据权利要求9所述的切割装置，其特征在于，所述超声振子设置于浸液槽的底面。

12.根据权利要求9所述的切割装置，其特征在于，所述超声振子设置于浸液槽中沿切割主辊组件轴向延伸的端部。

13.一种切割设备，其特征在于，包括：权利要求1-12任一项所述的切割装置。