多工位开方设备制造技术

本申请公开了一种多工位开方设备。包括至少两个硅棒承载台，用于承载立式置放的单晶硅棒，各所述硅棒承载台具有转动机构；以及线切割装置，设置在所述至少两个硅棒承载台的上方，包括多个切割轮以及绕于所述多个切割轮形成有一条切割线段或相互平行的两条切割线段的切割线。通过本申请的多工位开方设备可同时完成对多个硅棒的开方作业，能够提高硅棒开方的切割作业效率，增大已开方硅棒的横截面面积的同时降低了硅棒开方的整体成本和风险性。

Multi station square cutting equipment

【技术实现步骤摘要】
多工位开方设备
本申请涉及硅棒加工设备
，特别是涉及一种多工位开方设备。
技术介绍
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而成。传统的单晶硅棒开方机采用“井”字形的切割方式对单晶硅棒进行开方，使得开方后的硅棒整体呈类长方形，然后再对硅棒进行磨面、滚圆及抛光等处理，最后采用多线切片机沿长度方向对开方后的硅棒进行切片得到所需硅片。如此在对类长方形硅棒进行磨面作业中会浪费大量的原材料且获得的硅片表面积小，而且这种切割方式导线轮多、布线复杂。另外，为了提高工作效率，很多开方设备可同时切割多个硅棒，但是现有的多硅棒同时切割的开方设备，或是采用一个硅棒切割设备对应多个待切割硅棒执行开方作业，这种方式由于切割单晶硅棒的数量多，导致切割轮的间距越来越大，从而带来效率低下、截断面与中心线偏差大、崩边的问题；或是采用一次性能够完成多根硅棒开方切割的结构设计，但是这种硅棒开方机，由于硅棒根数较多，切割机构中切割线在布置走线时需要经过很多导线轮转向，使其工作时能耗损失大，降低了切割效率，为了保证切割效果，切割机构进给速度通常很慢，故整体切割效率实际并不高。
技术实现思路
鉴于以上所述相关技术的缺失，本申请的目的在于公开一种多工位开方设备及其切割方法。为实现上述目的及其他目的，本申请的第一方面公开一种多工位开方设备，包括：至少两个硅棒承载台，用于承载立式置放的单晶硅棒，各所述硅棒承载台具有转动机构；以及线切割装置，设置在所述至少两个硅棒承载台的上方，包括多个切割轮以及绕于所述多个切割轮形成有一条切割线段或相互平行的两条切割线段的切割线；所述一条切割线段或两条切割线段用于在第一工作状态下同时对所述多个硅棒承载台所承载的多个单晶硅棒沿其长度方向进行第一方向侧面的切割；所述一条切割线段或两条切割线段用于在第二工作状态下同时对所述多个硅棒承载台所承载的多个单晶硅棒沿其长度方向进行第二方向侧面的切割。在本申请第一方面的某些实施方式中，在所述开方作业中，所述线切割装置对所述单晶硅棒的第一方向侧面切割时的切割线与对所述单晶硅棒的第二方向侧面切割时的切割线的交点位于所述单晶硅棒的截面内。在本申请第一方面的某些实施方式中，所述至少两个硅棒承载台可设于硅棒工作台上，所述硅棒工作台上设有工作台转换机构，用于驱动所述硅棒工作台作转换运动以令所述硅棒工作台上的硅棒承载台在装卸区和切割区之间转换。在本申请第一方面的某些实施方式中，所述工作台转换机构为转动机构，所述转动机构包括：转动轴，轴接于所述硅棒工作台；以及转动驱动单元，其动力输出轴与所述转动轴相轴接，用于驱动所述转动轴转动以带动所述硅棒工作台转动。在本申请第一方面的某些实施方式中，所述工作台转换机构为平移机构，所述平移机构包括：平移导轨，铺设于一工件加工台上；滑块，设于所述硅棒工作台的底部；以及平移驱动单元，用于驱动所述硅棒工作台沿着所述平移导轨移动。在本申请第一方面的某些实施方式中，所述多工位开方设备还包括邻设于所述硅棒承载台的硅棒装卸装置。在本申请第一方面的某些实施方式中，在所述硅棒承载台的周边设有边皮顶托机构，用于顶托单晶硅棒进行切割后所形成的边皮。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：活动承托件；以及锁定控制件，用于在活动承托件抵靠于单晶硅棒的底部时将所述活动承托件控制在锁定状态。在本申请第一方面的某些实施方式中，所述多工位开方设备还包括边皮卸料装置，用于将所述线切割装置进行切割后形成的边皮予以卸料。在本申请第一方面的某些实施方式中，所述边皮卸料装置包括：边皮提升机构，用于提升所述边皮以使所述边皮的顶端凸出于所述已切割硅棒。在本申请第一方面的某些实施方式中，所述边皮卸料装置还包括：夹持转运单元，设于所述至少两个硅棒承载台的上方，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开方单晶硅棒以及将所述边皮转运至边皮卸料区。在本申请第一方面的某些实施方式中，所述夹持转运单元包括边皮夹持机构，所述边皮夹持机构包括：提供至少一个方向移动的夹持移动机构；以及可升降的至少一夹持组件。在本申请第一方面的某些实施方式中，所述夹持组件包括：罩体，用于罩设于边皮；以及可伸缩的夹持件，设于所述罩体内部；所述夹持件与所述罩体主体之间形成供夹持所述边皮的夹持空间。在本申请第一方面的某些实施方式中，所述夹持组件包括：弧形板；以及可伸缩的夹持件，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。在本申请第一方面的某些实施方式中，在所述线切割装置中，包括与硅棒承载台数量对应的至少两个切割轮组，每一个切割轮组包括一对切割轮或两对切割轮，在任一对切割轮中的两个切割轮之间形成一条切割线段；相邻两个切割轮组之间设有过渡轮，所述过渡轮的线槽与切割轮组中的切割轮的线槽在同一平面内。在本申请第一方面的某些实施方式中，所述切割轮包括用于绕设切割线的第一线槽及第二线槽，所述切割轮通过自动换槽机构将切割线由所述第一线槽移至第二线槽内。在本申请第一方面的某些实施方式中，所述自动换槽机构包括：切割轮，包括用于绕设切割线的第一线槽及第二线槽；换槽筒，与所述切割轮相联动，用于带动所述切割轮沿其轴向移动以将所述切割线由所述第一线槽移至第二线槽内，包括筒本体，以及开设于所述筒本体上的相互连通第一导轨及第二导轨，所述第一导轨与第二导轨之间的落差对应于所述第一线槽及第二线槽之间的槽距；定位件，可相对滑动地设置在所述第一导轨或第二导轨内，用于在所述换槽筒沿轴向移动时在所述第一导轨或第二导轨内滑移带动所述换槽筒旋转，以迫使所述切割轮上的切割线由所述第一线槽切换至第二线槽。在本申请第一方面的某些实施方式中，所述多工位开方设备还包括硅棒压紧装置，所述硅棒压紧装置和所述线切割装置共用同一导轨。在本申请第一方面的某些实施方式中，所述硅棒压紧装置设有导轨锁紧单元。本申请的第二方面公开一种应用于多工位开方设备的多工位切割方法，所述多工位开方设备包括至少两个硅棒承载台和线切割装置，所述硅棒承载台具有转动机构，所述线切割装置包括一条切割线段或相互平行的两条切割线段，所述多工位切割方法包括如下步骤：将单晶硅棒立式置放于硅棒承载台上；驱动线切割装置下降，由所述线切割装置中的一条切割线段或两条切割线段同时对所述至少两个硅棒承载台所承载的单晶硅棒沿其长度方向进行第一方向侧面的切割；驱动线切割装置上升，利用转动机构驱动硅棒承载台以使所述单晶硅棒转换待切割面；驱动所述线切割装置下降，由所述一条切割线段或两条切割线段同时对所述至少两个硅棒承载台所承载的单晶硅棒沿其长度方向进行第二方向侧面的切割。本申请公开的一种多工位开方设备，其有益效果在于，通过本申请的多工位开方设备及其切割方法可同时完成对多个硅棒的开方作业，且使得硅棒在开方处理后截面呈矩形，而已开方硅棒整本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多工位开方设备，用于对截面为圆形的单晶硅棒进行开方作业，其特征在于，包括：/n至少两个硅棒承载台，用于承载立式置放的单晶硅棒，各所述硅棒承载台具有转动机构；以及/n线切割装置，设置在所述至少两个硅棒承载台的上方，包括多个切割轮以及绕于所述多个切割轮形成有一条切割线段或相互平行的两条切割线段的切割线；所述一条切割线段或两条切割线段用于在第一工作状态下同时对所述多个硅棒承载台所承载的多个单晶硅棒沿其长度方向进行第一方向侧面的切割；所述一条切割线段或两条切割线段用于在第二工作状态下同时对所述多个硅棒承载台所承载的多个单晶硅棒沿其长度方向进行第二方向侧面的切割。/n

【技术特征摘要】
1.一种多工位开方设备，用于对截面为圆形的单晶硅棒进行开方作业，其特征在于，包括：
至少两个硅棒承载台，用于承载立式置放的单晶硅棒，各所述硅棒承载台具有转动机构；以及
线切割装置，设置在所述至少两个硅棒承载台的上方，包括多个切割轮以及绕于所述多个切割轮形成有一条切割线段或相互平行的两条切割线段的切割线；所述一条切割线段或两条切割线段用于在第一工作状态下同时对所述多个硅棒承载台所承载的多个单晶硅棒沿其长度方向进行第一方向侧面的切割；所述一条切割线段或两条切割线段用于在第二工作状态下同时对所述多个硅棒承载台所承载的多个单晶硅棒沿其长度方向进行第二方向侧面的切割。


2.根据权利要求1所述的多工位开方设备，其特征在于，在所述开方作业中，所述线切割装置对所述单晶硅棒的第一方向侧面切割时的切割线与对所述单晶硅棒的第二方向侧面切割时的切割线的交点位于所述单晶硅棒的截面内。


3.根据权利要求1所述的多工位开方设备，其特征在于，所述至少两个硅棒承载台可设于硅棒工作台上，所述硅棒工作台上设有工作台转换机构，用于驱动所述硅棒工作台作转换运动以令所述硅棒工作台上的硅棒承载台在装卸区和切割区之间转换。


4.根据权利要求3所述的多工位开方设备，其特征在于，所述工作台转换机构为转动机构，所述转动机构包括：
转动轴，轴接于所述硅棒工作台；以及
转动驱动单元，其动力输出轴与所述转动轴相轴接，用于驱动所述转动轴转动以带动所述硅棒工作台转动。


5.根据权利要求3所述的多工位开方设备，其特征在于，所述工作台转换机构为平移机构，所述平移机构包括：
平移导轨，铺设于一工件加工台上；
滑块，设于所述硅棒工作台的底部；以及
平移驱动单元，用于驱动所述硅棒工作台沿着所述平移导轨移动。


6.根据权利要求1所述的多工位开方设备，其特征在于，还包括邻设于所述硅棒承载台的硅棒装卸装置。


7.根据权利要求1所述的多工位开方设备，其特征在于，在所述硅棒承载台的周边设有边皮顶托机构，用于顶托单晶硅棒进行切割后所形成的边皮。


8.根据权利要求7所述的多工位开方设备，其特征在于，所述边皮顶托机构包括：
活动承托件；以及
锁定控制件，用于在活动承托件抵靠于单晶硅棒的底部时将所述活动承托件控制在锁定状态。


9.根据权利要求1所述的多工位开方设备，其特征在于，还包括边皮卸料装置，用于将所述线切割装置进行切割后形成的边皮予以卸料。


10.根据权利要求9所述的多工位开方设备，其特征在于，所述边皮卸料装置包括：边皮提升机构，用于提升所述边皮以使所述边皮的顶端凸出于已切割硅棒。


11.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：李鑫，张峰，钱春军，裴忠，苏静洪，
申请(专利权)人：天通日进精密技术有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33