一種單晶硅棒單根開方機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種開方機(jī)，具體涉及一種單晶硅棒單根開方機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，隨著社會(huì)對(duì)綠色可再生能源利用的重視和開放，光伏太陽(yáng)能發(fā)電領(lǐng)域越來(lái)越得到重視和發(fā)展。光伏發(fā)電領(lǐng)域中，采用太陽(yáng)能電池將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能實(shí)現(xiàn)發(fā)電，通常的晶體硅太陽(yáng)能電池是在厚度160~200 μπι的高質(zhì)量硅片上制成的，這種硅片從提拉或澆鑄的硅錠后通過(guò)多線鋸切割而成。
[0003]現(xiàn)有硅片的制作流程，一般是先將多晶硅脆狀材料提拉為單晶硅棒，然后采用開方機(jī)進(jìn)行開方；此時(shí)，切割機(jī)構(gòu)沿硅棒長(zhǎng)度方向進(jìn)給并在硅棒周向上切割出四個(gè)兩兩平行的平面，使得硅棒整體呈類長(zhǎng)方體形；開方完畢后，再采用多線切片機(jī)沿長(zhǎng)度方向?qū)﹂_方后的娃棒進(jìn)行切片，得到所需娃片。
[0004]其中，現(xiàn)有的開方機(jī)，均是一次性能夠完成多根硅棒開方切割的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，例如本行業(yè)通常使用的梅爾博格公司、重慶四和晶工、大連連城、上海日進(jìn)等生產(chǎn)的硅棒開方機(jī)，能夠一次性完成對(duì)十六根娃棒的切割開方。但是這種現(xiàn)有的娃棒開方機(jī)，雖然切割機(jī)構(gòu)一次進(jìn)給能夠完成多根硅棒的切割，但是由于硅棒根數(shù)較多，切割機(jī)構(gòu)中切割線在布置走線時(shí)需要經(jīng)過(guò)很多羅拉(即轉(zhuǎn)輪)轉(zhuǎn)向，使其工作時(shí)能耗損失較大，降低了切割效率，為了保證切割效果，切割機(jī)構(gòu)進(jìn)給速度通常很慢，一般只能達(dá)到1.3~2mm/min。故整體切割效率實(shí)際并不高，且為了保證切割穩(wěn)定性，通常只能實(shí)現(xiàn)500mm長(zhǎng)度以內(nèi)的娃棒開方。同時(shí)，娃棒開方后對(duì)應(yīng)后續(xù)切片處理的切片機(jī)通常也只適用于500mm長(zhǎng)度以內(nèi)的硅棒進(jìn)行切片，能夠保證切片質(zhì)量。
[0005]但隨著目前光伏領(lǐng)域的發(fā)展和技術(shù)的成熟，現(xiàn)有的較為先進(jìn)的多線切片機(jī)，已能夠適用于更長(zhǎng)硅棒的切片處理，由于硅棒在切片機(jī)中切片時(shí)兩端會(huì)報(bào)廢部分長(zhǎng)度的廢料，故通常硅棒長(zhǎng)度越長(zhǎng)，切片機(jī)切片的整體效率才會(huì)越高。所以對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員，有必要研發(fā)一種能夠適用于較長(zhǎng)硅棒開方的開方機(jī)，使其能夠獲得更長(zhǎng)的開方硅棒，以提高后續(xù)切片機(jī)的切割效率，降低硅片生產(chǎn)的整體成本。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是:怎樣提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，切割效率高，能夠?qū)崿F(xiàn)較長(zhǎng)硅棒切割的單晶硅棒單根開方機(jī)，使其能夠獲得更長(zhǎng)的開方硅棒，以提高后續(xù)切片機(jī)的切割效率，降低硅片生產(chǎn)的整體成本。
[0007]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用了如下的技術(shù)方案:
[0008]—種硅棒單晶單根開方機(jī)，包括機(jī)座，固定設(shè)置在機(jī)座上的硅棒固定機(jī)構(gòu)、切割機(jī)構(gòu)和放排線機(jī)構(gòu)；所述切割機(jī)構(gòu)包括切割機(jī)頭、布置在切割機(jī)頭上的多個(gè)用于張緊出切割線切割段的切割輪、多個(gè)用于實(shí)現(xiàn)過(guò)渡或?qū)虻倪^(guò)渡導(dǎo)向輪、至少一套用于張緊切割線的張緊裝置和一根切割線，切割線繞接在過(guò)渡導(dǎo)向輪、張緊輪和切割輪上且兩端連接回放排線機(jī)構(gòu)，放排線機(jī)構(gòu)包括可轉(zhuǎn)動(dòng)地橫向安裝在機(jī)座上的放線卷筒和收線卷筒，切割線的兩端纏繞連接在放線卷筒和收線卷筒上，放線卷筒和放線電機(jī)傳動(dòng)連接，收線卷筒和收線電機(jī)傳動(dòng)連接，其特征在于，所述硅棒固定機(jī)構(gòu)包括兩個(gè)固定設(shè)置在機(jī)座上的安裝座，兩個(gè)安裝座上端水平相對(duì)延伸形成有整體呈水平圓柱形的夾持部，一個(gè)安裝座上的夾持部為固定設(shè)置的固定夾持部，另一個(gè)安裝座上的夾持部可水平活動(dòng)設(shè)置的活動(dòng)夾持部以實(shí)現(xiàn)夾緊，夾持部直徑和待切割硅棒直徑匹配，兩個(gè)夾持部相對(duì)一端端部均沿相互垂直的方向設(shè)置有兩對(duì)用于實(shí)現(xiàn)切割線走線讓位的讓位槽；所述切割機(jī)頭豎向設(shè)置且套設(shè)在夾持部外，所述切割線在切割機(jī)頭前方布置為用于切割的“井”字形，切割機(jī)頭和進(jìn)給機(jī)構(gòu)相連并能夠靠進(jìn)給機(jī)構(gòu)控制在兩個(gè)夾持部之間來(lái)回運(yùn)動(dòng)。
[0009]這樣，本單晶硅棒單根開方機(jī)，使用時(shí)，只需將單根硅棒兩端抵接夾持到安裝座的夾持部之間，然后啟動(dòng)切割機(jī)構(gòu)和進(jìn)給機(jī)構(gòu)，使得切割機(jī)頭沿進(jìn)給機(jī)構(gòu)進(jìn)給，靠切割機(jī)頭前偵?！弊中蔚那懈罹€實(shí)現(xiàn)對(duì)單根硅棒的切割。這樣由于切割線的切割部只需布置為簡(jiǎn)單的“井”字形，故所需的切割輪和過(guò)渡導(dǎo)向輪的數(shù)量均大為減少，使得切割線布線更簡(jiǎn)單，切割效率更快，同時(shí)切割機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)和體積也可以大幅簡(jiǎn)化，使其能夠更加輕松快捷地在進(jìn)給機(jī)構(gòu)帶動(dòng)下實(shí)現(xiàn)切割，故切割效率和進(jìn)給速度能夠得到大幅提高且能夠更好地保證切割穩(wěn)定性，也降低了機(jī)器整體重量以及工廠占地面積。極大地延長(zhǎng)了能夠切割硅棒的長(zhǎng)度，能夠獲得更長(zhǎng)的開方硅棒以提高后續(xù)切片機(jī)的切割效率，降低了硅片生產(chǎn)的整體成本。
[0010]作為優(yōu)化，所述活動(dòng)夾持部安裝在一個(gè)固定于對(duì)應(yīng)安裝座的油缸的伸縮臂上。
[0011]這樣，靠油缸帶動(dòng)夾持部實(shí)現(xiàn)對(duì)硅棒的夾緊，操作簡(jiǎn)單，動(dòng)作快捷且?jiàn)A緊可靠。
[0012]作為優(yōu)化，所述切割機(jī)頭整體呈豎向的板狀體，且中部為能夠供待切割硅棒自由穿過(guò)的讓位空間，切割機(jī)頭前側(cè)面的上部左右兩端和下部左右兩端各自沿豎向設(shè)置有一個(gè)切割輪，切割機(jī)頭前側(cè)面的左側(cè)上下兩端和右側(cè)上下兩端也各水平設(shè)置有一個(gè)切割輪，八個(gè)切割輪前側(cè)面位于同一豎向平面上且使得切割線繞過(guò)切割輪后在八個(gè)切割輪前側(cè)面形成用于切割的“井”字形，井字形中間矩形部分沿水平方向的投影落入到切割機(jī)頭中部的讓位空間內(nèi)。
[0013]這樣，切割機(jī)頭結(jié)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)“井”字形的切割，且自身結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單緊湊，降低了質(zhì)量，以提高進(jìn)給控制速度。
[0014]作為進(jìn)一步優(yōu)化，所述切割機(jī)頭下端面左右兩側(cè)各設(shè)置有一個(gè)向下的導(dǎo)軌槽，導(dǎo)軌槽用于實(shí)現(xiàn)和進(jìn)給機(jī)構(gòu)中的兩根沿夾持部長(zhǎng)度方向設(shè)置在夾持部?jī)蓚?cè)下方機(jī)座上的導(dǎo)軌滑動(dòng)配合，切割機(jī)構(gòu)下端中部還沿豎向固定設(shè)置有一個(gè)螺母，螺母用于和進(jìn)給機(jī)構(gòu)中的一根絲杠配合形成絲杠螺母?jìng)鲃?dòng)副，所述絲杠和一個(gè)進(jìn)給電機(jī)傳動(dòng)連接。
[0015]這樣，方便切割機(jī)頭和電機(jī)絲桿螺母?jìng)鲃?dòng)副配合實(shí)現(xiàn)進(jìn)給傳動(dòng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單巧妙且保證了進(jìn)給的穩(wěn)定性。
[0016]作為優(yōu)化，所述八個(gè)切割輪各自可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在一個(gè)水平設(shè)置的安裝臂前端，安裝臂后端靠螺栓固定在切割機(jī)頭上的條形槽上，所述條形槽長(zhǎng)度方向和對(duì)應(yīng)切割輪設(shè)置方向一致。
[0017]這樣，可以方便調(diào)整八個(gè)切割輪的位置，以調(diào)整切割線切割段“井”字形的大小，以調(diào)節(jié)切割位置，更好地滿足切割尺寸要求。
[0018]作為優(yōu)化，所述切割機(jī)頭上還設(shè)置有八根切割液出液管道，切割液出液管道的出液口分別正對(duì)八個(gè)切割輪前側(cè)面切割線靠近“井”字形中部相交位置設(shè)置，切割液出液管道和切割液供給系統(tǒng)相連。
[0019]這樣，切割液出液管道正對(duì)“井”字形中部相交位置出液潤(rùn)滑，能夠更好地幫助完成切割，且切割液出液更加精確和具有針對(duì)性，不造成浪費(fèi)。
[0020]作為優(yōu)化，部分過(guò)渡導(dǎo)向輪安裝在切割機(jī)頭上，部分過(guò)渡導(dǎo)向輪和張緊輪安裝在一個(gè)固定于放排線機(jī)構(gòu)一側(cè)的固定架上。
[0021]這樣，更加方便布線和走線控制。
[0022]作為優(yōu)化，還包括放排線輔助機(jī)構(gòu)，所述放排線輔助機(jī)構(gòu)包括用于安裝放線卷筒和放線電機(jī)的放線卷筒安裝座，放線卷筒安裝座下端可滑動(dòng)地配合在沿放線卷筒軸心線方向設(shè)置的放線