【技术实现步骤摘要】
硅棒加工设备及硅棒加工方法
[0001]本申请涉及硅工件加工
，特别是涉及一种硅棒加工设备及硅棒加工方法。
技术介绍
[0002]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。
[0003]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作业后形成单晶硅棒；再对各个单晶硅棒进行磨面、倒角等加工 作业，使得单晶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单 晶硅棒进行切片作业，则得到单晶硅片。
[0004]不过，在一般情形下，在相关技术中，每个工序作业(例如切割开方、磨面、倒角等)所 需的作业是独立布置，相应的加工装置分散在不同的生产单位或生产车间或生产车间的不同 生产区域，执行不同工序作业的工件的转换需要进行搬运调配，且在执行每一工序作业之前 可能都需要进行预处理工作，这样，工序繁杂，效率低下，且易影响硅棒加工作业的品质， 需更多的人力或转运设备，安全隐患大，另外，各个工序的作业设备之间的流动环节多，在 工件转移过程中提高了工件损伤的风险，易产生非生产因素造成的不合格，降低了产品的合 格率及现有的加工方式所带来的不合理损耗，是各个公司面临的重大改善课题。
技术实现思路
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种硅棒加工设备，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第一加工区位与第二加工区位；至少一第一硅棒夹具，设于所述第一加工平台，用于夹持硅棒并带动所夹持的硅棒沿第一方向移动；其中，所述第一方向平行于硅棒轴线方向；至少一第二硅棒夹具，设于所述第二加工平台，用于夹持硅棒并带动所夹持的硅棒沿第一方向移动；切割装置，设于第一转换机构，用于对所述硅棒加工平台的第一加工区位或第二加工区位上的硅棒进行切割，以形成切割后硅棒；其中，所述第一转换机构设于硅棒加工平台上的第一安装位置，驱动切割装置在第一加工区位和第二加工区位之间转换位置；研磨装置，设于第二转换机构，用于对所述硅棒加工平台的第一加工区位或第二加工区位上的切割后硅棒进行研磨；其中，所述第二转换机构设于硅棒加工平台上的第二安装位置，驱动研磨装置在第一加工区位和第二加工区位之间转换位置。2.根据权利要求1所述的硅棒加工设备，其特征在于，所述第一转换机构包括第一转轴，所述切割装置沿第一转轴转动预设角度以在第一加工区位与第二加工区位之间转换位置；所述第二转换机构包括第二转轴，所述研磨装置沿第二转轴转动预设角度以在第一加工区位与第二加工区位之间转换位置。3.根据权利要求2所述的硅棒加工设备，其特征在于，所述第一转轴设于第一方向，所述第二转轴设于重垂线方向；所述第一加工区位与第二加工区位设于第二方向的相对两侧，其中，所述第一方向、第二方向、以及重垂线方向两两垂直。4.根据权利要求2所述的硅棒加工设备，其特征在于，所述第二转换机构还包括用于驱动所述研磨装置转动的转动驱动机构，所述转动驱动机构包括：主动齿轮，轴接于动力驱动源；从动齿轮，啮合于所述主动齿轮且连接于所述第二转轴。5.根据权利要求2所述的硅棒加工设备，其特征在于，所述第一转换机构包括：支架，用于设置所述切割装置；转动驱动源，用于驱动所述切割装置相对支架沿第一转轴转动，以在第一加工区位与第二加工区位之间转换位置。6.根据权利要求1所述的硅棒加工设备，其特征在于，所述切割装置包括：切割架；至少一线切割单元，设于所述切割架，所述线切割单元包括：多个切割轮、过渡轮、及切割线，所述切割线绕于所述多个切割轮及过渡轮以形成至少一切割线锯。7.根据权利要求6所述的硅棒加工设备，其特征在于，所述线切割单元包括：切割线；第一切割轮及第二切割轮，设于所述切割架，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相平行或共面；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；
至少一第三过渡轮，设于所述第一过渡轮及第二过渡轮之间，用于牵引所述第一过渡轮与所述第二过渡轮之间的切割线，以令所述线切割单元中形成一切割容纳空间，所述切割容纳空间可容纳所述待切割硅棒且所述切割装置中仅有所述切割线锯与所述切割容纳空间相交。8.根据权利要求7所述的硅棒加工设备，其特征在于，所述第一过渡轮、第二过渡轮、及至少一第三过渡轮用于将所述切割线牵引远离所述切割容纳空间。9.根据权利要求7所述的硅棒加工设备，其特征在于，所述切割线绕于所述第一切割轮、第二切割轮、第一过渡轮、第二过渡轮及第三过渡轮之间以形成首尾相接的闭环切割线。10.根据权利要求7所述的硅棒加工设备，其特征在于，所述线切割单元中包括两个第三过渡轮，其中，所述切割线顺次缠绕于所述第一切割轮、第二切割轮、第二过渡轮、一第三过渡轮、另一第三过渡轮、第一过渡轮、第一切割轮以形成首尾相接的闭环切割线。11.根据权利要求7所述的硅棒加工设备，其特征在于，所述切割装置还包括切割线驱动装置，用于驱动所述切割线运行以对硅棒进行切割。12.根据权利要求11所述的硅棒加工设备，其特征在于，所述切割线驱动装置为电机，具有动力输出轴且所述动力输出轴轴连接于所述第一切割轮或第二切割轮。13.根据权利要求6所述的硅棒加工设备，其特征在于，所述线切割装置还包括：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沿垂直于切割轮轮面的方向移动，其中，所述切割轮轮面设于水平面方向或平行于第一方向的竖直面方向。14.根据权利要求13所述的硅棒加工设备，其特征在于，所述切割装置包括单线切割单元，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；驱动源，用于驱动所述丝杆转动。15.根据权利要求13所述的硅棒加工设备，其特征在于，所述切割装置包括单线切割单元，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所述单线切割单元关联；驱动源，用于驱动所述伸缩件沿切割轮轮面的正交方向伸缩运动。16.根据权利要求13所述的硅棒加工设备，其特征在于，所述切割装置包括平行且相对设置第一线切割单元和第二线切割单元，所述第一线切割单元和第二线切割单元中的至少一者通过所述调距机构驱动沿切割轮轮面的正交方向移动。17.根据权利要求16所述的硅棒加工设备，其特征在于，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第二线切割单元螺纹连接；驱动源，用于驱动所述丝杆转动。18.根据权利要求16所述的硅棒加工设备，其特征在于，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所述第一线切割单元或第二线切割单元关联；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。
19.根据权利要求16所述的硅棒加工设备，其特征在于，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所述第一线切割单元和第二线切割单元螺纹连接；驱动源，用于驱动所述丝杆转动以使得所述第一线切割单元和所述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。20.根据权利要求6所述的硅棒加工设备，其特征在于，所述第一硅棒夹具通过第一导向结构设于所述第一加工区位，其中，所述第一导向结构为沿第一方向设置的转移导轨或导柱；所述第二硅棒夹具通过第二导向结构设于所述第二加工区位，其中，所述第二导向结构为沿第一方向的设置转移导轨或导柱。21.根据权利要求20所述的硅棒加工设备，其特征在于，所述切割线锯沿第二方向，所述第一硅棒夹具与第二硅棒夹具中的任一者包括：夹臂安装座，设于所对应的转移导轨；动力源，用于驱动所述夹臂安装座沿所对应的转移导轨或导柱移动；一对夹持部，沿第一方向相对设置，用于夹持硅棒的两个端面；一对夹臂，设于水平面内，具有连接于所述夹臂安装座的近端以及连接于所述夹持部的远端；夹臂驱动机构，用于驱动一对夹臂中的至少一个沿第一方向移动以调节所述一对夹臂在第一方向的间距。22.根据权利要求21所述的硅棒加工设备，其特征在于，所述第一硅棒夹具与第二硅棒夹具中的任一者还包括夹持部转动机构，用于驱动所述夹持部旋转。23.根据权利要求21所述的硅棒加工设备，其特征在于，所述夹臂驱动机构包括：丝杆，沿第一方向设置且与所述一对夹臂中的任意一个关联；驱动源，用于驱动所关联的夹臂沿第一方向移动。24.根据权利要求21所述的硅棒加工设备，其特征在于，所述夹臂驱动机构包括：双向丝杆，沿第一方向设置且在两端与所述一对夹臂螺纹连接；驱动源，用于驱动所述丝杆转动以使得所述一对夹臂沿第一方向相向移动或相背移动。25.根据权利要求20所述的硅棒加工设备，其特征在于，所述至少一切割线锯沿重垂线方向设置，所述第一硅棒夹具与第二硅棒夹具中的任一者包括：夹臂安装座，设于所对应的转移导轨或导柱；动力源，用于驱动所述夹臂安装座沿所对应的转移导轨或导柱移动；一对夹持部，沿第一方向相对设置，用于夹持硅棒的两个端面；一对夹臂，设于垂直于第二方向的平面内，具有连接于所述夹臂安装座的近端以及连接于所述夹持部的远端；夹臂驱动机构，用于驱动一对夹臂中的至少一个沿第一方向移动以调节所述一对夹臂在第一方向的间距。26.根据权利要求25所述的硅棒加工设备，其特征在于，所述第一硅棒夹具与第二硅棒夹具中的任一者还包括夹持部转动机构，用于驱动所述夹持部旋转。27.根据权利要求25所述的硅棒加工设备，其特征在于，所述夹臂驱动机构包括：
丝杆，沿第一方向设置且与所述一对夹臂中的任意一个关联；驱动源，用于驱动所关联的夹臂沿第一方向移动。28.根据权利要求25所述的硅棒加工设备，其特征在于，所述夹臂驱动机构包括：双向丝杆，沿第一方向设置且在两端与所述一对夹臂螺纹连接；驱动源，用于驱动所述丝杆转动以使得所述一对夹臂沿第一方向相向移动或相背移动。29.根据权利要求1所述的硅棒加工设备，其特征在于，所述硅棒加工设备还包括边皮承托机构，用于抵靠硅棒外侧并承托切割形成的所述边皮。30.根据权利要求29所述的硅棒加工设备，其特征在于，所述边皮承托机构包括：承托组件，包括：承托部，受控抵靠并承托所述边皮；气缸或液压泵，包括伸缩部，所述伸缩部连接于所述承托部以控制所述承托部远离或抵靠所述边皮；安装部，用于将所述承托组件连接于所述切割装置。31.根据权利要求30所述的硅棒加工设备，其特征在于，所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：苏静洪，李鑫，钱春军，曹奇峰，卢建伟，
申请(专利权)人：天通日进精密技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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