硅锭流水作业系统的制作方法

本实用新型涉及工件加工技术领域，特别是涉及硅锭流水作业系统。

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而成。

现有硅片的制作流程，一般是先将多晶硅锭采用硅锭开方机进行开方形成第一规格硅方体；开方完毕后，再采用截断设备对第一规格硅方体进行截断形成第二规格硅方体；最后对第二规格硅方体进行清洗、检验及包装等。

其中，按照传统加工工艺，100-150兆瓦产能，配备人员在25～30人，每个工序作业所需的作业设备是独立布置，作业设备分散在不同的生产单位或生产车间，执行不同工序作业后的工件的转换需要人工进行搬运调配，人员杂、占地大，各加工母机之间的流动环节多，易磕碰，易产生非生产因素造成的不合格，降低了成品棒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。

技术实现要素：

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供硅锭流水作业系统，用于解决现有技术中规各个作业设备分散布局所导致的占用空间大、工件转换换需要人工进行搬运调配、人员杂，各加工母机之间的流动环节多等所导致的成本较高、效率低下、硅锭作业成品率低等问题。

为实现上述目的及其他目的，本实用新型提供一种硅锭流水作业系统，包括：

切方设备，用于对将一硅锭进行切方作业以形成多个第一规格硅方体；

截断设备，邻设于所述切方设备，用于对所述第一规格硅方体进行截断作业以形成第二规格硅方体；以及

工件转移设备，设于所述切方设备及所述截断设备之间，用于将所述第一规格硅方体从所述切方设备转移至所述截断设备。

可选地，所述切方设备包括：切方机座；硅锭承载台，设于所述切方机座上，用于承载硅锭横向置放；所述硅锭的切割面的切割宽度小于等于所述硅锭中其他面的至少二分之一的宽度；线切割单元，设于所述切方机座上；所述线切割单元中包括有形成切割线网的切割线。

可选地，所述截断设备包括：截断机座；硅棒承载机构，设于所述截断机座上；所述硅棒承载机构包括互换位置的第一工位平台和第二工位平台，所述第一工位平台和所述第二工位平台上均设有用于承载所述第一规格硅方体的多个载盘；以及线切割机构，设于所述截断机座上，包括用于切割所述第一规格硅方体的线切割单元。

可选地，所述硅锭流水作业系统还包括：切方清洗设备，邻设于所述切方设备的输出端，用于对所述切方设备输出的所述第一规格硅方体进行清洗。

可选地，所述工件转移设备配置有设于所述切方设备及所述切方清洗设备之间的第一机械手，用于将所述第一规格硅方体从所述切方设备转移至所述切方清洗设备。

可选地，所述硅锭流水作业系统还包括：少子检测设备，位于所述切方设备和所述截断设备之间，用于对所述切方设备输出的所述第一规格硅方体进行检测。

可选地，所述硅锭流水作业系统还包括位于所述少子检测设备与所述截断设备之间的硅棒储料设备，所述硅棒储料设备包括：料座；料支撑架，设于所述料座上；以及硅棒周转承载件，通过周转驱动机构架设于所述料支撑架上、用于承载所述第一规格硅方体。

可选地，所述工件转移设备配置有：设于所述硅棒储料设备及所述截断设备之间的第二机械手，用于将所述第一规格硅方体从所述硅棒储料设备转移至所述截断设备。

可选地，所述硅锭流水作业系统还包括：截断清洗设备，邻设于所述截断设备，用于对所述截断设备输出的所述第二规格硅方体进行清洗作业。

可选地，所述工件转移设备配置有：设于所述截断设备及所述截断清洗设备之间的第三机械手，用于将所述第二规格硅方体从所述截断设备转移至所述截断清洗设备。

本实用新型硅锭流水作业系统，至少包括切方设备、截断设备、以及工件转移设备，可将在硅锭工序作业中连续的各个作业设备布置在一起，并通过工件转移设备来实现各个作业设备之间工件的自动化转移，节省了作业设备的占地空间，且能实现工件在各个作业设备间的快速、准确、有效的转移，大大提高了工件处理效率，减少了人为参与，降低了成本及降低了失误，提高了工件的成品率。

附图说明

图1为本实用新型硅锭流水作业系统在一实施方式中的侧视立体图。

图2为本实用新型硅锭流水作业系统的俯视图。

图3为本实用新型硅锭截断系统中切方设备的结构示意图。

图4为本实用新型硅锭截断系统中少子检测设备的结构示意图。

图5为本实用新型硅锭截断系统中硅锭储料设备的结构示意图。

图6为本实用新型硅锭截断系统中硅锭截断设备及第二工件转移设备的结构示意图。

图7为本实用新型硅锭截断系统中截断清洗设备及第三工件转移设备的结构示意图。

图8为图7中圆圈处的放大示意图。

图9为本实用新型硅锭截断系统中后端辅助作业一体设备的结构示意图。

图10为本实用新型硅锭截断系统中分拣设备的结构示意图。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，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实用新型的其他优点及功效。

请参阅图1至图7。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

请参阅图1和图2，其中，图1为本实用新型硅锭流水作业系统在一实施方式中的侧视立体图，图2为本实用新型硅锭流水作业系统的俯视图。如图1和图2所示，本实用新型硅锭流水作业系统至少包括：切方设备1、截断设备2、第一工件转移设备93。

如图3所述，切方设备1，用于对将一硅锭90进行切方作业以形成多个第一规格硅方体91。在一实施例中，切方设备1包括：切方机座11；硅锭承载台13，设于切方机座11上，用于承载硅锭90；线切割单元，设于切方机座11上。

切方机座11，作为切方设备1的主体。

线切割单元，包括：第一切割轮组12、第二切割轮组14及切割线16。

第一切割轮组12及第二切割轮组14相对设置。在本实施例中，第一切割轮组12及第二切割轮组14为沿竖直方向的上下相对设置。第一切割轮组12及第二切割轮组14均包括并排的多个切割轮100，属于同一切割轮组中的多个切割轮100为横向水平排列，且，较佳地，第一切割轮组12中的切割轮100的数量与第二切割轮组14中的切割轮数量相同，且第一切割轮组12中的各个切割轮与第二轮组中的各个切割轮是以一一成对的方式沿竖直方向上下相对设置。

切割线16，顺次缠绕于第一切割轮组12和第二切割轮组14中各个切割轮之间，形成切割网。切割线的顺次缠绕方式则在前文中有描述，在此不再赘述。在本实施例汇总，切割线16例如为金刚线。

硅锭承载台13设于机座21上，用于承载待切割工件(例如：硅锭)。在本实施例中，硅锭承载台13为水平设置的矩形结构，具有呈水平设置的承载面，待切割硅锭90(例如：呈矩形体结构的硅锭)平稳地横向置放于硅锭承载台13的承载面上(硅锭的切割面的切割宽度小于等于所述硅锭中其他面的至少二分之一的宽度)。另外，为使得作为待切割工件20的硅锭(以下描述中，均以硅锭为例来说明待切割工件)能稳固地置放于硅锭承载台13，可在待切割硅锭90的四周设置限位挡件(例如：限位挡块或限位挡条)或提供用于压制待切割硅锭90的压制块或在待切割硅锭90和硅锭承载台13之间涂抹粘接剂等。再有，硅锭承载台13上还开设有与线切割单元中的切割线16对应以容纳切割线16的切割缝160，切割缝160的数量是与线切割单元中的切割线16的数量相一致，切割缝160的宽度要略大于线切割单元中的切割线16的线径，使得，切割线16在切割待切割硅锭90时落入切割缝160内。

再有，硅锭承载台13还设有用于旋转待切割硅锭90以调整待切割面的位置调整机构(未在图式中显示)。在一实例中，所述位置调整机构可以是位于硅锭承载台13下方且支撑硅锭承载台13的旋转轴以及驱动所述旋转轴承以带动硅锭承载台13旋转的旋转电机，这样，利用所述旋转电机和所述旋转轴可旋转硅锭承载台13，从而实现硅锭承载台13上所承载的待切割硅锭90的旋转以调整待切割面。或者，在另一实例中，所述位置调整机构也可以是能实现上下伸缩的可伸缩旋转台以及用于控制所述可伸缩旋转台的伸缩旋转电机，在需要旋转待切割硅锭90时，由所述伸缩旋转电机控制所述可伸缩旋转台向上伸出并推顶待切割硅锭90使其脱离硅锭承载台13之后再进行旋转以带动待切割硅锭90旋转，在调整好待切割硅锭90的待切割面之后，再控制所述可伸缩旋转台向下收缩并将待切割硅锭90重新置放于硅锭承载台13上。或者，在再一实例中，所述位置调整机构为位于硅锭承载台13下方的旋转台，而硅锭承载台13具有升降功能，在需要旋转待切割硅锭90时，硅锭承载台13下降并低于所述旋转台，使得原先置放于硅锭承载台13上的待切割硅锭90落到所述旋转台上，由所述旋转台实施旋转带动待切割硅锭90旋转以调整待切割面，在调整好待切割硅锭90的待切割面之后，所述旋转台停止旋转，硅锭承载台13上升回到原位，待切割硅锭90重新置放于硅锭承载台13上。在一般情况下，针对待切割硅锭90，待切割面所作旋转的角度为90°或者270°，即，前后两次切割的待切割面是作为待切割硅锭90的长方体硅锭的相邻两个硅锭面。

还有，所述切方设备还配置有切割液自动喷洒装置(未在图式中显示)，所述切割液自动喷洒装置装配在机座21，用于在待切割硅锭90进行切割时喷洒切割液至切割线和待切割硅锭90的切削部位。在实际应用中，所述切割液自动喷洒装置可以包括多个切割液自动喷头。

截断设备2，邻设于切方设备1，用于对第一规格硅方体91进行截断作业以形成第二规格硅方体92。具体地，截断设备2包括：截断机座；硅锭承载机构；线切割机构。

硅锭承载机构，设于所述截断机座上。所述硅锭承载机构通过一转动机构而转动设置有第一工位平台与第二工位平台，第一工位平台与第二工位平台在垂直平面内沿同一圆周进行转动并位于所述圆周的同一直径的两端，第一工位平台与第二工位平台上均设有用于承载待切割的第一规格硅方体91的多个载盘。在本实施例中，所述转动机构包括：两基座，分别设于截断机座的两端；两转轴，分别枢接于两个基座上；两传动连接板，分别固设于两个转轴上，转轴连接于传动连接板的中心位置，第一工位平台的两端分别固接于两个传动连接板的第一端，第二工位平台的两端分别固接于两个传动连接板的第二端。传动连接板为直板结构，因此，在实际应用中，所述转动机构的转轴转动，传动连接板带动第一工位平台与第二工位平台也转动180°，就可以完成第一工位平台与第二工位平台的位置的互换，实现对放置于第一工位平台上的待切割的第一规格硅方体91以及第二工位平台上的待切割的第一规格硅方体91进行交替切割的作用。

机架，设置于截断机座临近于硅锭承载机构。

设于机架上且通过一升降机构而可升降地设于所述物料输送装置的上方的线切割机构，线切割机构包括用于切割待切割的第一规格硅方体91的多个线切割单元。特别地，在本实施例中：线切割机构中的线切割单元的数量与载盘的数量一致，且，线切割单元位于载盘的上方且对应第一规格硅方体91的头部的位置。为使得线切割单元还能对载盘上的第一规格硅方体91进行切尾处理，载盘上还设有调转机构，载盘在所述调转机构的驱动下可以在水平面内转动180°，使得载盘上的待切割的第一规格硅方体91的头尾位置调换。

在实际应用中，所述调转机构包括旋转轴、承托于载盘底部的支撑盘、设于旋转轴与支撑盘之间的轴承组件、以及用于对支撑盘进行限位的限位片。在实际应用中，旋转轴旋转带动支撑盘转动，由支撑盘驱动载盘在水平面内转动180°，使得载盘上的待切割的第一规格硅方体91的头尾位置调换，并可再通过拨动限位片来对支撑盘进行限位，使得支撑盘无法再转动。

线切割单元包括传动连接于升降机构的切割辊架以及对称设置于切割辊架底部的两个切割辊，两个切割辊之间设有切割线。具体地，切割辊架包括传动连接于升降机构的水平框架以及对称设置于水平框架底部的两个竖直框架，两个切割辊分别设于两个竖直框架上。更优选地，两个竖直框架分别设于水平框架的底部两侧，如此，两个竖直框架与水平框架拼接形成倒凹字型切割辊架。

进一步地，机架上的相对两侧分别设有滑杆，线切割机构中的多个线切割单元之间通过一连杆而相互连接，连杆上设有滑块，滑块上开设有供滑块滑设于滑杆的滑槽。升降机构可以驱动滑块在滑杆上做升降运动，进而使连杆带动多个线切割单元一同做升降运动，以完成对载盘上待切割的第一规格硅方体91的切割工作。

优选地，载盘上对应待切割的第一规格硅方体91头尾的两侧分别开设有与切割线相对应的定位槽，定位槽具有一定的深度且槽口的宽度要大于切割线的线径，如此，切割线在完全切割掉第一规格硅方体91的头尾之后可落入定位槽内，在实现第一规格硅方体91头尾的切断的同时，可起到保护切割线的作用，避免切割线与载盘产生摩擦而损伤。

进一步地，每个载盘上承载有1～3个待切割的第一规格硅方体91(如图所示，所示的载盘上承载有2个第一规格硅方体91)，载盘上设有用于固定待切割的第一规格硅方体91的定位机构，所述定位机构包括固设于载盘30上的支撑杆、水平连接于支撑杆的固定杆、以及固接于固定杆并位于待切割的第一规格硅方体91上方的压块，压块的底部抵靠于待切割的第一规格硅方体91的顶部。所述定位机构可以对待切割的第一规格硅方体91进行定位，保证在切割的过程中，待切割的第一规格硅方体91的位置不会发生移动，确保切割的精度。

本实用新型硅锭截断系统中的截断设备，在对待切割的第一规格硅方体91进行头尾切除时：通过升降机构同步下降多个线切割单元，将位于线切割单元下方的第一工位平台上的待切割的第一规格硅方体91的头部切除；将多个线切割单元复位；利用所述转动机构转动第一工位平台与第二工位平台，将第一工位平台与第二工位平台的位置进行交换，同时，利用所述调转机构将第一工位平台上的载盘及其上的待切割的第一规格硅方体91旋转180°，使得第一工位平台上的待切割的第一规格硅方体91头尾位置调换；通过升降机构同步下降多个线切割单元，将第二工位平台上的待切割的第一规格硅方体91的头部切除，将多个线切割单元复位；通过一转动机构转动第一工位平台与第二工位平台，将第二工位平台与第一工位平台的位置进行交换，同时，利用所述调转机构将第二工位平台上的载盘及其上的待切割的第一规格硅方体91旋转180°，使得第二工位平台上的待切割的第一规格硅方体91头尾位置调换；利用升降机构同步下降多个线切割单元，将第一工位平台上的待切割的第一规格硅方体91的尾部切除，将多个线切割单元复位；利用所述转动机构转动第一工位平台与第二工位平台，将第一工位平台与第二工位平台的位置进行交换，卸载第一工位平台上完成首尾切割的第一规格硅方体91并更换新一批的待切割的多晶硅；利用升降机构同步下降多个线切割单元，将第二工位平台上的待切割的多晶硅的尾部切除，将多个线切割单元复位；利用所述转动机构转动第一工位平台与第二工位平台，将第二工位平台与第一工位平台的位置进行交换，卸载第二工位平台上完成首尾切割的第一规格硅方体91并更换新一批的待切割的多晶硅。

需补充说明的是：上述所描述的截断设备仅为一优选实施例，但并不以此为限，本实用新型截断设备仍可作其他变动。例如：在另一实施例中，线切割机构中的线切割单元的数量与载盘的数量一致，且，线切割单元位于载盘的上方且对应第一规格硅方体91的尾部的位置。为使得线切割单元还能对载盘上的第一规格硅方体91进行切尾处理，载盘上还设有调转机构，载盘在所述调转机构的驱动下可以在水平面内转动180°，使得载盘上的待切割的第一规格硅方体91的头尾位置调换。由此可见，在该另一实施例中，在线切割单元切割多晶硅的应用中，是先切割载盘的上待切割第一规格硅方体91的尾部，再切割待切割第一规格硅方体91的头部。而在再一实施例中，线切割机构中的线切割单元的数量是载盘的数量的两倍，即，针对每一个载盘，均配置了两个线切割单元，两个线切割单元位于载盘的上方且分别对应第一规格硅方体91的头部的位置和尾部的位置。如此，在该再一实施例中，在线切割单元切割多晶硅的应用中，仅需执行下降多个线切割单元并切割的一次作业即可完成对第一规格硅方体91的头部和尾部同时进行切除，明显地提升切割效率的效果。

切方清洗设备10，邻设于切方设备的输出端，用于对切方设备输出的第一规格硅方体91进行清洗。

第一工件转移设备93，切方清洗设备10上，用于将第一规格硅方体91从切方设备1转移至切方清洗设备10。第一工件转移设备93主要包括转移机架和设于转移机架上的机械手。更进一步地，机械手包括：切方机械臂，该机械臂是受控于驱动电机及驱动皮带；连接于切方机械臂的旋转机构，所述旋转机构可包括两相互轴接连接杆；上下移动机构，设于所述旋转机构的连接杆的末端，在一较佳实施例中，所述上下移动机构可例如为活动气缸；左右移动机构，设于所述上下移动机构上。

本实用新型硅锭截断系统还包括少子检测设备3(请参阅图4)，位于切方设备1和截断设备2之间，用于对切方设备1输出的第一规格硅方体91进行检测以判断是否有遗漏。少子检测设备3包括：设备机架31；设于设备机架31上、用于输送第一规格硅方体91的输送带33；位于输送带33的输送路径上的定位机构35，在本实施例中，定位机构为夹具，用于夹持住第一规格硅方体91；以及设于设备机架上的机械手37，位于定位机构的上方，在本实施例中，该机械手37具有前后移动机构，用于转移第一规格硅方体91，即将第一规格硅方体91转移至输送带33上。

本实用新型硅锭截断系统还包括硅锭储料设备4，位于硅锭截断设备2和少子检测设备3之间，用于储存第一规格硅方体91并将储存的第一规格硅方体91输送至硅锭截断设备2。

硅锭储料设备4，用于储存第一规格硅方体91并将储存的第一规格硅方体91输送至硅锭截断设备2。请继续参阅图5，为本实用新型硅锭截断系统中硅锭储料设备4的结构示意图。结合图1和图5，硅锭储料设备4进一步包括：料座41；料支撑架43；硅锭周转承送机45。

料座41，作为硅锭储料设备4的主体部件，料支撑架43和硅锭周转承送机45均设置于料座41上。在本实施例中，料座41优选为一圆盘结构(例如铸铁圆盘或钢制圆盘)，所述圆盘采用质量较大的金属材质，使得硅锭储料设备4整体重心下沉，提高了硅锭储料设备4的稳固度。

料支撑架43，设于料座41上。在本实施例中，料支撑架43优选为一方柱状架体。

硅锭周转承送机45，设于料支撑架43上，用于承载并周转第一规格硅方体91。

具体地，硅锭周转承送机45包括：驱动机构；至少一周转机构44；承送件46。

驱动机构，设于料支撑架43的底部。在本实施例中，所述驱动机构包括：驱动电机421，设于料支撑架43的底部；驱动链轮423，连动于驱动电机421；驱动链条425，配置于驱动链轮423上。

至少一周转机构44，设于料支撑架43的至少一侧部。在本实施例中，周转机构44为一对，分别设于作为料支撑架43的方柱状架体的两个相对安装柱面上。每一个周转机构44均包括：一对周转链轮441，分别设于料支撑架43的侧部(即，安装柱面)的上下两端，一对周转链轮441中的至少一个周转链轮441连动于所述驱动机构中的驱动链条425；周转链条443，圈设于一对周转链轮441上。

承送件46，设于周转机构44上且随周转机构44而周转运动，用于承载并周转第一规格硅方体91。具体地，承送件46包括：连接部461和承送部463。连接部461，固定连接于周转机构44，在本实施例中，连接部461为一柱状连接件，通过锁附元件(例如固定螺丝)锁附于周转机构44中的周转链条443上。承送部463，轴接于连接部461(作为连接部461的柱状连接件内置有转轴)，承送部463具有供承载第一规格硅方体91的承载台，在本实施例中，承送部463优选为截面呈ㄩ型的开口盒状结构，且所述开口盒状结构底部的承载台可进一步为镂空设计，不仅便于第一规格硅方体91的存取，也可节省材料并降低承送部463的整体自重。

本实用新型硅锭截断系统另包括第二工件转移设备，用于将第一规格硅方体91从硅锭储料设备1转移至硅锭截断设备2。如图6所示，所述第二工件转移设备94包括：取料装置和置料装置。

所述取料装置进一步包括：取料臂941，设于硅锭截断设备2上；设于取料臂941自由端部的抓取件943；驱动取料臂941提升的提升机构945；以及驱动取料臂941沿着硅锭截断设备2长度方向行进(左右方向)的输送机构947。在本实施例中：抓取件943的端部具有真空吸附腔，据此吸附住待转移的第一规格硅方体91(例如，机械抓具中的真空吸附腔正对第一规格硅方体91的其中一个侧立面并吸附住第一规格硅方体91以硅锭平直放置的方式进行转移)。输送机构947为滑轨结构并附带有行进齿条及驱动气缸(或驱动电机)。

所述置料装置进一步包括：置料臂942，设于硅锭截断设备2上；设于置料臂942自由端部的抓取件944；驱动置料臂942沿着硅锭截断设备2长度方向行进(左右方向)的第一方向运送机构946；以及驱动置料臂942沿着硅锭截断设备2纵深宽度方向行进(前后)的第二方向运送机构948。在本实施例中：抓取件944的端部具有真空吸附腔，据此吸附住待转移的硅锭(例如，机械抓具中的真空吸附腔正对第一规格硅方体91的其中一个侧立面并吸附住第一规格硅方体91以硅锭平直放置的方式进行转移)。第一方向运送机构946为滑轨结构并附带有行进齿条及驱动气缸(或驱动电机)，第二方向运送机构948包括固定齿条、与所述齿条啮合的活动齿轮以及驱动所述活动齿轮在所述固定齿条上行进的驱动电机或者第二方向运送机构948包括固定齿轮、于所述固定齿轮啮合的活动齿条、以及驱动所述固定齿轮转动以使得活动齿条相对所述固定齿轮行进的驱动电机。

如图7和图8，本实用新型硅锭截断系统还包括：截断清洗设备5和第三工件转移设备95。

第三工件转移设备95设于硅锭截断设备2和截断清洗设备5之间，用于将第二规格硅方体92从硅锭截断设备2转移至截断清洗设备5。具体地，第三工件转移设备95包括：伸缩臂951，通过伸缩机构952活动设于截断清洗设备5上；取料平台953，通过升降机构954活动设于伸缩臂951；取料翻转件，包括翻转机构及设于所述翻转机构上的抓取件955。在本实施例中：伸缩机构952为滑轨结构并附带有行进齿条及驱动气缸(或驱动电机)。升降机构954为滑轨结构并附带有行进齿条及驱动气缸(或驱动电机)。所述取料翻转件进一步包括：固定支架9561，固定设于取料平台953；活动伸缩臂9563，包括轴接于固定支架9561的气缸臂和活动设于所述气缸臂的伸缩杆；抓取件955，轴接于活动伸缩臂9563的伸缩杆。在本实施例中，抓取件955为夹具。利用所述取料翻转件，原则上可将第二规格硅方体92进行翻转(例如将第二规格硅方体92由平直放置翻转为竖直放置或者将第二规格硅方体92由竖直放置翻转为平直放置)。如此，利用第三工件转移设备95，可将第二规格硅方体92从硅锭截断设备2(平直放置)转移至截断清洗设备5(竖直放置)。

截断清洗设备5，邻设于硅锭截断设备2，用于对硅锭截断设备2输出的第二规格硅方体92进行清洗作业。具体地，截断清洗设备5包括：设备料架51；设于设备料架51上的第一传输装置52，在第一传输装置52的传输路径上设有第一清洗装置53和第一去水装置54；设于设备料架上的第二传输装置55，在所述第二传输装置55的传输路径上设有第二清洗装置56和第二去水装置57。在本实施例中：第一传输装置52为传输带结构，第一清洗装置53对应于第一传输装置52的前段，包括喷淋装置，所述喷淋装置具有多个喷淋头，各个喷淋头围设于喷淋区域，喷淋头上密布有喷淋细孔。第一去水装置54对应于第一传输装置52的后段，包括依序设置的吹风装置(设于设备料架51且位于在第一传输装置52上传输的第二规格硅方体92的上方)。第二清洗装置56对应于第二传输装置55的前段，包括喷洒装置，所述喷洒装置具有对向设置的两个竖向喷洒件(必要时，还可设置有顶部喷洒件)，竖向喷洒件上均匀布设有多个喷水管，竖向喷洒件上的各个喷水管可共用输水管。第二去水装置57对应于第二传输装置53的后段，包括依序设置的吹风装置(例如为吹风管，设于设备料架51且位于在第二传输装置53上传输的第二规格硅方体92的侧方)。

本实用新型硅锭截断系统还包括：后端辅助作业一体设备6，设于截断清洗设备5的后端，用于对截断设备2输出的第二规格硅方体92进行后端辅助作业。在本实施例中，后端辅助作业一体设备6即为磨面倒角抛光测量清洗一体机。

本实用新型后端辅助作业一体设备6包括：座体、硅棒输送设备、磨面设备、倒角及抛光设备、以及硅棒移送设备。

座体，作为本实用新型后端辅助作业一体设备6的主体。

硅棒转移设备61设于所述机座上，用于完成第二规格硅方体92的转移工作。具体地，硅棒转移设备61用于将第二规格硅方体92从截断清洗设备5移送至硅棒输送设备以及将经磨面设备及倒角及抛光设备进行加工后的第二规格硅方体92移出硅棒输送设备。在一实施例中，硅棒转移设备61为一体式机械手。例如，所述一体式机械手包括(请参阅图9)：设于机座或机座壳体上的安装柱611(安装柱611在必要时可设计为上下活动式)，转动设于所述安装柱上的转动臂613(转动臂613可例如为伸缩活塞结构)，转动连接于转动臂613的延伸臂615，延伸臂615的末端设有机械抓具617。机械抓具617，用于抓住待转移的硅棒。在一实施例中，机械抓具617为机械抓手，具有用于夹住硅棒的夹手，为防止机械抓手剐蹭划伤硅棒，机械抓手与硅棒接触的部位为圆滑设计或者在机械抓手中要与硅棒接触的内表面增设缓冲垫。在一实施例中，机械抓具617的端部具有真空吸附腔，据此吸附住待转移的硅棒(例如，机械抓具中的真空吸附腔正对第二规格硅方体92的其中一个侧立面并吸附住第二规格硅方体92以硅棒竖直放置的方式进行转移)。

硅棒输送设备，设于机座上，用于输送经开方后的硅棒。

在本实施例中，硅棒输送设备更具体包括：圆盘形或圆环形输送本体(优选为圆环形)、驱动电机及连接所述驱动电机的联动结构，所述联动结构联动于所述圆盘形或圆环形输送本体，如此，所述联动结构联动在所述驱动电机驱动下带动所述圆盘形或圆环形输送本体旋转以输送第二规格硅方体92。关于硅棒输送设备的旋转结构，在一实例中，硅棒输送设备在其圆盘形或圆环形输送本体的圆弧形的周侧表面(若为圆环形则可为内表面或外表面，若为圆盘形则为外表面)设有齿带，所述齿带与联动结构连接；所述联动结构包括啮合所述齿带的转动齿轮，且还可包括与该转动齿轮啮合的齿轮组。所述旋转结构可受例如电机驱动从而带动圆盘形或圆环形输送本体转动。另外，硅棒输送设备还可包括锁止机构，用于锁定圆盘形或圆环形输送本体。在一优选实施例中，所述锁止机构可包括锁止插销和与锁止插销连接的锁止气缸，其中，锁止插销的数量可以是多个，均匀分布于锁定圆盘形或圆环形输送本体边缘(例如，锁止插销的数量为三个，以120°角的方式均匀分布)，在实际应用中，当需要锁定圆盘形或圆环形输送本体时(例如：当需要通过硅棒转移设备61将第二规格硅方体92移送至硅棒输送设备的时候，或者是当需要通过硅棒转移设备61将经磨面设备及倒角及抛光设备进行加工后的第二规格硅方体92移出硅棒输送设备的时候，或者是各个第二规格硅方体92在相对应的腔室内被各个作业设备执行作业的过程中)，所述锁止机构中的锁止气缸就驱动锁止插销伸出并作用于圆盘形或圆环形输送本体，锁定圆盘形或圆环形输送本体，确保第二规格硅方体92转移的稳定进行；待第二规格硅方体92转移完成后，再由锁止气缸驱动锁止插销收缩，解锁圆盘形或圆环形输送本体，从而使得圆盘形或圆环形输送本体能旋转。

所述第二规格硅方体92在硅棒输送设备上是至少可自转运动地设置的(当然还可以升降、平移等，此处不作展开)，在本实施例中，硅棒输送设备中的圆盘形或圆环形输送本体在对应第二规格硅方体92的承载表面(向上表面)上设有供承载各个第二规格硅方体92且与各个区位(如第一区位，第二区位等)一一对应的多个承载台，本实用新型后端辅助作业一体设备6设计了有三个区位，则圆盘形或圆环形输送本体可有三个承载台，从而同时可进行三个第二规格硅方体92中的两个进行加工作业，剩下的一个则为待加工，当然，承载台的数量可根据实际需求加以变化并非以此为限。另外，承载台还可设计为能自转运动(例如固定轴为受驱动电机驱动的转轴等来实现)，承载台与第二规格硅方体92的接触面具有阻尼，以提供带动第二规格硅方体92自转的摩擦力。

再有，为使得承载的第二规格硅方体92更好地稳固于承载台，承载台上还可设计有相应的硅棒限位结构，所述限位结构至少包括有类似于前述的定位结构中的顶部压紧件，在本实施中，顶部压紧件可包括：活动设置的轴承以及设置于轴承底部的压紧块，轴承受一驱动装置驱动(未在图式中予以标示)而上下活动，压紧块与硅棒适配(压紧块可以是与硅棒的截面尺寸相适配的圆饼形压块)。更进一步地，所述顶部件中的压紧块活动连接于所述轴承并可相对所述轴承而能自转运动，因此，所述压紧块联动于一旋转电机。在实际应用中，所述压紧块可与其下的承载台相互配合，具体地，所述压紧块受控于所述旋转电机而转动并顺势带动第二规格硅方体92及承载台也一并旋转，实现第二规格硅方体92的调整。另外，必要时，所述限位结构还可包括类似于前述的定位结构中的顶部定位件，具体可参见前述的定位结构中的顶部定位件，在此不再赘述。

硅棒输送设备的输送行程上设有第一区位和第二区位，即可例如沿圆周方向设置。具体地，磨面设备设置于所述第一区位中，倒角及抛光设备设于所述第二区位中，硅棒输送设备的输送行程上还可设有中转区位，对应所述中转区位设有测量及清洗设备。所述中转区位，用于作为所述输送行程的起点而接纳硅棒移送设备所移送来的第二规格硅方体92并通过测量及清洗设备进行清洗和测量，以供硅棒输送设备将进行清洗和测量后的第二规格硅方体92向第一区位的磨面设备输送；所述中转区位，还用于作为所述输送行程的终点而接纳经倒角及抛光设备进行倒角及抛光作业的第二规格硅方体92并通过测量及清洗设备进行清洗和测量，以供硅棒移送设备将进行清洗和测量后的第二规格硅方体92移出硅棒输送设备。

测量及清洗设备，设于机座上且位于硅棒输送设备的输送行程的中转区位上，用于对第二规格硅方体92进行测量及清洗。因此，测量及清洗设备中包括有硅棒定位测量装置及硅棒清洗装置。

现对硅棒定位测量装置及硅棒清洗装置分别进行详述。

现有的硅棒在进行加工作业(例如切割、表面研磨、抛光等)之前和/或之后，均需要定位硅棒及测量硅棒的尺寸，因此，硅棒定位测量装置可进一步分为硅棒定位机构和硅棒测量机构。

所述硅棒定位机构包括一次定位机构和二次定位机构，所述一次定位机构包括一次定位件和与所述一次定位件连接的一次定位气缸，所述二次定位机构包括二次定位件和与所述二次定位件连接的二次定位气缸。在一优选实施例中：一次定位件为一定位限框，一次定位件位于硅棒输送设备中的圆盘形或圆环形输送本体上方且对应于放置于圆盘形或圆环形输送本体上的第二规格硅方体92的底部；二次定位件为由一对气脚构成的气夹，二次定位件可进行上下滑移。在实际应用中，首先，一次定位机构中的一次定位气缸驱动一次定位件(例如定位线框)伸出，然后，硅棒转移设备将经开方后的第二规格硅方体92从移送至硅棒输送设备中的圆盘形或圆环形输送本体上(例如，中的机械抓具的真空吸附腔正对第二规格硅方体92的其中一个侧立面并吸附住第二规格硅方体92以硅棒竖直放置的方式进行转移)，由于一次定位机构的定位作用，可确保能可靠地放置于圆盘形或圆环形输送本体的承载台上；接着，一次定位机构中的一次定位气缸驱动一次定位件收缩，二次定位机构中的二次定位件(例如一对气脚)沿着支撑立柱下移直至一预定位置(该预定位置的高度设定为相当于第二规格硅方体92的中部区域)，由二次定位机构中二次定位气缸驱动二次定位件作用于第二规格硅方体92以使得第二规格硅方体92在二次定位件的作用下进行微调(例如驱动一对气脚收缩并带动第二规格硅方体92微调位置)，从而确保第二规格硅方体92调整到位；最后，二次定位机构中二次定位气缸驱动二次定位件退位(例如驱动一对气脚张开)，二次定位机构中的二次定位件(例如一对气脚)沿着支撑立柱上移至初始位置。

硅棒测量机构，用于测量第二规格硅方体92的尺寸以判定是否符合要求。具体地，硅棒测量机构，包括：驱动装置；沿一水平方向设置的转轴，连接所述驱动装置并受其驱动而能进行正转或反转运动；一对测量臂，固定连接所述转轴，每一个测量臂的端部弯折形成有一测量段，一对所述测量臂中的一对测量段之间形成有供设置工件的容纳空间；所述一对测量臂的一对测量段至少能随所述转轴的正转或反转而运动至抵触于第二规格硅方体92而令所述转轴的转矩变化。进一步地，所述驱动装置中至少设有伺服电机、转矩传感器、运动量检测器及控制器。所述伺服电机，连接并驱动所述转轴。所述转矩传感器，用于采集所述转轴的转矩值。所述运动量检测器，用于采集所述转轴从初始位置转动至目标位置的运动量值。所述控制器，连接所述转矩传感器和运动量检测器，用于接收所述转矩传感器采集的转矩值并将所述转矩值和预设转矩阈值比较：在比较结果为所采集转矩值大于所述预设转矩阈值时，控制所述运动量检测器采集所述转轴从初始位置到达当前位置的运动量值。所述控制器用于将所述运动量值与预设运动量下限阈值和预设运动量上限阈值比较以分别输出对应信息，包括：若所述运动量值在预设运动量下限阈值和预设运动量上限阈值之间，则输出表示工件尺寸正常的信息；若所述运动量值小于所述预设运动量下限阈值，则输出表示所述工件尺寸过大的第一错误信息；若所述运动量值大于所述预设运动量上限阈值，则输出表示所述工件尺寸过小的第二错误信息。

针对硅棒清洗装置而言，一般，第二规格硅方体92经磨面设备的磨面作业和倒角及抛光设备的倒角及抛光作业后，作业过程中产生的切割碎屑会附着于第二规格硅方体92表面，因此，需要对第二规格硅方体92进行必要的清洗。一般地，所述硅棒清洗设备包括有清洗刷头及与所述清洗刷头配合的清洗液喷洒装置，在清洗时，由所述清洗液喷洒装置对着第二规格硅方体92喷洒清洗液(例如为纯水)，同时，由电机驱动清洗刷头(优选为旋转式刷头)作用于第二规格硅方体92，完成清洗作业。

磨面设备，设于机座上且位于硅棒输送设备的输送行程的第一区位上，用于对第二规格硅方体92进行磨面(即，表面研磨)作业。在本实施例中，磨面设备，具有第一容纳空间，用于接纳通过硅棒输送设备中的圆盘形或圆环形输送本体输送来的第二规格硅方体92。磨面设备，还包括至少一砂轮组件(如图6)，于所述第一容纳空间中至少可纵向上下运动地设置，且可旋转以研磨所述第一容纳空间中第二规格硅方体92的各个侧立面。在本实施例中，第二规格硅方体92为长方体结构，包括面积较小的一个底面和一个顶面以及面积较大的四个侧立面，因此，所述砂轮组件优选为相对设置的至少一对，两者间留有供容纳所述硅棒的第一容纳空间，当第二规格硅方体92被送至所述第一容纳空间中的一对砂轮组件之间后，砂轮组件即可接触第二规格硅方体92中相对的一对侧立面，然后上、下活动进行研磨。

磨面设备中的每个砂轮组件设计为双头结构，具体地，每个砂轮组件包括：转动式底盘(优选为圆形底盘)；设置于转动式底盘上的双头主轴，双头主轴的第一端设有粗磨砂轮，双头主轴的第二端设有精磨砂轮；驱动电机，用于驱动转动式底盘进行转动以使双头主轴中的粗磨砂轮和精磨砂轮调换位置。

上述仅为一较佳实施例，但砂轮组件的结构并不以此为限，在其他实施例中，砂轮组件的结构仍可有其他变化。例如，在另一变化例中，砂轮组件设计为能旋转的单轴结构，所述单轴与所述第一容纳空间的竖侧壁设有的纵向滑动导引结构(例如滑轨、滑道等，未图示)间能相对滑动地结合以令各个砂轮组件能纵向运动。具体地，每个砂轮组件包括：内外套接在所述单轴的粗磨砂轮及精磨砂轮(并不限定哪一者在外或在内)，所述粗磨砂轮和精磨砂轮中的至少一者是可以相对另一者沿轴向运动的。举例来说，在研磨时，先使用粗磨砂轮旋转来进行粗磨(粗磨作业可例如为：先提供一进给量，驱动一对砂轮组件从上往下运动来研磨第二规格硅方体92；一对砂轮组件研磨到第二规格硅方体92底部之后并穿过第二规格硅方体92之后停留于下限位，再增加一进给量，驱动一对砂轮组件从下往上运动来研磨第二规格硅方体92；一对砂轮组件研磨到第二规格硅方体92顶部之后并穿过第二规格硅方体92之后停留于上限位，继续增加一进给量，驱动一对砂轮组件从上往下运动来研磨第二规格硅方体92；如此，研磨，增加进给量，反向研磨，增加进给量，反复数次之后，即可将第二规格硅方体92的侧立面研磨至预设的尺寸)，粗磨完成后，再令粗磨砂轮后缩而露出精磨砂轮，令精磨砂轮旋转进行精磨(精磨作业基本类似于粗磨作业，即，精磨作业可例如为：先提供一进给量，驱动一对砂轮组件从上往下运动来研磨第二规格硅方体92；一对砂轮组件研磨到第二规格硅方体92底部之后并穿过第二规格硅方体92之后停留于下限位，再增加一进给量，驱动一对砂轮组件从下往上运动来研磨第二规格硅方体92；一对砂轮组件研磨到第二规格硅方体92顶部之后并穿过第二规格硅方体92之后停留于上限位，继续增加一进给量，驱动一对砂轮组件从上往下运动来研磨第二规格硅方体92；如此，研磨，增加进给量，反向研磨，增加进给量，反复数次之后，即可将第二规格硅方体92的侧立面研磨至预设的尺寸)。更进一步地，砂轮组件的可研磨面的宽度至少要大于第二规格硅方体92，如此，砂轮组件仅需相对第二规格硅方体92的侧立面上、下活动(纵向)而无需左、右活动即可完成磨面作业。

为了可以通过较少的砂轮组件即可完成较多第二规格硅方体92侧立面的研磨，可配合所述第二规格硅方体92的自转实现，第二规格硅方体92具有四个侧立面，在研磨完相对两个侧立面之后，令所述第二规格硅方体92自转90°角(如前所述，顶部压紧件中的压紧块受控于旋转电机而转动并顺势带动第二规格硅方体92及承载台也一并旋转，实现第二规格硅方体92的调整)而使得另外两个侧立面对应于所述一对砂轮组件，然后再进行研磨，以完成整个表面研磨过程。当然，在其他实施例中，所述砂轮组件亦可仅需一个，而第二规格硅方体92执行自转90°角三次即可研磨各个侧立面，也是可以实施但效率相对低一些。需说明的是，此处加以举例只为了说明砂轮组件的数量可以根据实际需求设定，而非以本实施例为限。

倒角及抛光设备，设于机座上且位于硅棒输送设备的输送行程的第二区位上，用于对经磨面设备磨面后的第二规格硅方体92进行倒角及抛光作业。

倒角及抛光设备，包括：第二容纳空间，用于接纳通过硅棒输送设备中的圆盘形或圆环形输送本体输送来的第二规格硅方体92。硅棒滚圆设备，还包括倒角及抛光组件，设置于所述第二容纳空间中。在本实施例中，第二规格硅方体92具有四个侧立面及四个侧立面夹角，因此，所述倒角及抛光组件优选为相对设置的至少一对，两者间留有供容纳所述硅棒的第二容纳空间，当第二规格硅方体92被送至所述第二容纳空间中的一对倒角及抛光组件之间后，倒角及抛光组件上、下活动以对第二规格硅方体92的各个侧立面夹角进行研磨滚圆以及对第二规格硅方体92整个表面进行抛光。

倒角及抛光设备中的每个倒角及抛光组件设计为双头结构，具体地，每个倒角及抛光组件包括：转动式底盘(优选为圆形底盘)；设置于转动式底盘上的双头主轴，双头主轴的第一端设有磨削轮，双头主轴的第二端设有抛光机；驱动电机，用于驱动转动式底盘进行转动以使双头主轴中的磨削轮和抛光机调换位置。

本实用新型硅锭流水作业系统还包括：红外检测设备7、打印机8、分拣设备9、以及单线截断设备100。

红外检测设备7，用于利用红外检测技术检测第二规格硅方体92的内部状况。一般地，多晶硅锭中会可能存在一定硬质夹杂物(即杂质)，通过红外检测设备7具有红外成像功能，能对第二规格硅方体92内部的杂质阴影进行探测、定位，并形成相应的探测图，在实际应用中，可通过形成的探测图来判定第二规格硅方体92成品质量(例如通过在红外检测设备7中设置一定的色度阈值，将得到的检测图与色度阈值进行对比来判定)，以确定第二规格硅方体92是否为合格产品。

打印机8，用于在第二规格硅方体92上打印产品信息，该产品信息包括但不限于：第二规格硅方体92本身的尺寸规格、这一块第二规格硅方体92是截取自硅锭90的哪一段或哪一部位，这一块第二规格硅方体92所经过的作业设备的设备号等。

分拣设备9，用于根据红外检测设备7所得的检测结果而对第二规格硅方体92进行分拣。具体地，请参阅图10，分拣设备9进一步包括：分拣机架91，设于分拣机架91上的机械手93，设于分拣机架91第一区域的合格品料箱95，设于分拣机架91第二区域的不合格品料箱97，以及输送带99。在实际应用中：当红外检测设备7检测到第二规格硅方体92为合格品时，就利用机械手93将该第二规格硅方体92移送到第一区域的合格品料箱95内；当红外检测设备7检测到第二规格硅方体92为不合格品时，就利用机械手93将该第二规格硅方体92移送到第二区域的合格品料箱97内，需要全部返回重新熔炼；当红外检测设备7检测到第二规格硅方体92为瑕疵品时(部分不合格)，就利用机械手93将该第二规格硅方体92移送到输送带99上输送至单线截断设备100，以通过单线截断设备100将该第二规格硅方体92中不合格的区段进行截断处理，而将截断后剩余的合格部分(形成其他规格的硅方体)加以重新利用。

本实用新型硅锭流水作业系统，包括了依据工件工序作业顺序而有序紧凑设置的各个作业设备且在各个作业设备之间设置有工件转移设备，如此，可将在硅锭工序作业中连续的各个作业设备布置在一起，并通过工件转移设备来实现各个作业设备之间工件的自动化转移，节省了作业设备的占地空间，且能实现工件在各个作业设备间的快速、准确、有效的转移，大大提高了工件处理效率，减少了人为参与，降低了成本及降低了失误，提高了工件的成品率。

本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。