专利名称：一种双电镀金刚石带锯的多晶硅块去头尾切割设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及硬脆非金属材料的切割设备，具体说是一种双电镀金刚石带锯的多晶硅块去头尾切割设备，属于非导电硬脆材料切割技术领域。
技术背景目前，随着光伏产业的发展，硅材料的需求量也在不断增加，硅片的生产技术也越来越受到人们的重视。多晶硅片的生产通常要经过铸锭、开方、去头尾、切片等主要工序。多晶硅铸锭通过开方工序后形成多晶硅块，其截面尺寸通常为125 X 125mm或156 X 156mm，长度一般为300mm左右。因为多晶硅铸锭生产工艺的原因，造成多晶硅块头尾中含有较多杂质，形成杂质区。头尾杂质区不能用于切片，因此切片前需要用切割设备将多晶硅块头尾部分的杂质区去掉，这个过程就是去头尾。去头尾一般步骤是首先用检测设备进行检测，确定头尾杂质区的宽度，然后进行划线标记，标出需要切割掉的头尾杂质区。最后将做好划线标记的多晶硅块放置在切割设备上进行切割。由于每块多晶硅块的头尾杂质区宽度不同，因此一般的切割方法先使切割工具对准一端的杂质区划线标记。切除一端的杂质区，然后调整切割工具和多晶硅块的相对位置，使切割工具对准另一条杂质区的划线标记，切除另一端的的杂质区。因此多晶硅块的去头尾工序是通过两次切割完成的。目前多晶硅块去头尾切割工序通常采用的切割设备有金刚石内圆切割机、金刚石线多线切割机、金刚石带锯切割机等。金刚石内圆切割机采用电镀金刚石内圆切割片为切割工具，一次只能一个内圆切割片进行切割工作，多晶硅块的头尾分两次切割完成，因此切割效率不高，另外内圆切割片装夹不方便，费用较高，金刚石内圆切割机价格也较高。金刚石线多线切割机通常采用长度数百米以上的电镀金刚石切割线为切割工具，切割线的直径大约O. 3mm左右。切割线通过导轮布成平行线网。一次可以同时切割10 25块多晶硅的一端。然后调整多晶硅块的位置，再一次切掉另一端的杂质区。金刚石线多线切割机设备结构复杂，成本高，虽然一次可以多块切割，但切割前的准备时间。另外电镀金刚石切割线的价格高，寿命短，切割成本较高。金刚石带锯切割机用一条张紧在两个导轮上的环形电镀金刚石带锯为切割工具。切割时，多晶硅块放在工作台，使多晶硅块的一端杂质区划线标记对准电镀金刚石带锯。一端切割完成后，将多晶硅块掉转方向，使另一端杂质区划线标记对准电镀金刚石带锯，再切割掉该端杂质区。因此，虽然金刚石带锯切割机结构简单，但需分两次完成一块多晶硅块的去头尾工作，工作效率低。另外，由于多晶硅块分两次装夹，难以保证两个切割面的平行度。因此，如何避免上述多晶硅块去头尾切割设备的缺点，提供一种结构简单，成本低，切割效率高的多晶硅块去头尾切割设备是相关领域目前亟待解决的问题。
发明内容鉴于以上现有的技术缺点，本实用新型专利的目的是提供一种结构简单，切割效率高的双电镀金刚石带锯的多晶硅块去头尾切割设备，以解决现有去头尾切割分两次切害I]，切割效率低的问题。本实用新型含有两条电镀金刚石带锯，分别套在两个导轮上，一条电镀金刚石带锯的位置固定，另一条电镀金刚石带锯可以沿多晶硅块长度方向上调整位置，从而调整两条电镀金刚石带锯的距离，以适应不同杂质区厚度的多晶硅块。多晶硅块放在工作台上，调整多晶硅块的位置和两条电镀金刚石带锯间的距离，使两条电镀金刚石带锯分别对准多晶硅块的杂质区划线标志，夹紧硅块。两条电镀金刚石带锯在电机的驱动下高速运动，同时工作台做进给运动，从而一次进给同时完成多晶硅块头尾的切割去除工作。同时，由于工件一次装夹，减少了装夹次数，大大提高了切割效率，并且提高了两个切割表面的平行度，提高了切割质量。本实用新型所涉及的设备包括主电机一，皮带，导轮一，电镀金刚石带锯一，导轮二，导向轮组件一，导轮架，张紧导轨，立板，导轮三，电镀金刚石带锯二，导向轮组件二，导轮四，主电机二，床身，调距减速电机，导轨，调距丝杠，夹具，工作台，进给丝杠，调距滑台，进给减速电机，张紧气缸。工作台和调距滑台都通过直线导轨安装在床身上，进给减速电机固定在床身上，并通过联轴器与进给丝杠连接，进给丝杠螺母通过螺栓与工作台连接。调距减速电机固定在床身上，并通过联轴器与调距丝杠连接，调距丝杠螺母通过螺栓与调距滑台连接。主电机一通过带传动驱动导轮一转动，从而使得电镀金刚石带锯一工作，主电机二通过带传动驱动导轮四转动，从而使得电镀金刚石带锯二工作。本实用新型所涉及的设备是这样工作的先将检测做好杂质区划线标志的多晶硅块放在工作台上，使多晶硅块上的一条划线标志与电镀金刚石带锯二对齐，调整电镀金刚石带锯一的位置，使得另一划线标志与电镀金刚石带锯一对齐，然后夹紧工件。最后启动切割设备，两条电镀金刚石带锯同时进行切割运动，从而一次完成多晶硅块的头尾切割工作。本实用新型中涉及的放置多晶硅块的工作台上开有两个平行于多晶硅块进给方向的长槽以允许切割过程中电镀金刚石带锯通过。其中一个长槽与固定的电镀金刚石带锯对齐，其宽度较窄。另一个长槽宽度较宽，以允许当另一条电镀金刚石带锯位置调整时，在切割过程中电镀金刚石带锯可以通过工作台。本实用新型的优点采用两条电镀金刚石带锯同时工作，其中一条电镀金刚石带锯的位置可根据多晶硅块杂质区的划线标志位置进行调整，可适应不同杂质区厚度的切害I]，因此一次进给可同时完成一块多晶硅块的去头尾切割工作，切割效率高。多晶硅块只需一次装夹，减少了装夹时间，同时提高了两个切割面的平行度，切割质量高。
图1为本实用新型的主视图；图2为本实用新型的左视图。图中标号1.主电机一，2.皮带,3.导轮一,4.电镀金刚石带锯一,5.导轮二，
6.导向轮组件一,7.导轮架,8.张紧导轨,9.立板，10.导轮三，11.电镀金刚石带锯二，
12.导向轮组件二，13.导轮四，14.主电机二，15.床身，16.调距减速电机，17.导轨，18.调距丝杠，19.多晶硅块，20.夹具，21.工作台，22.进给丝杠，23.调距滑台，24.进给减速电机，25.张紧气缸具体实施方式
以下结合附图详细叙述本实用新型的具体实施例，具体实施如下。如图1与图2所示，本实用新型包括主电机一(1)，皮带(2)，导轮一(3)，电镀金刚石带锯一(4)，导轮二(5)，导向轮组件一(6)，导轮架(7)，张紧导轨(8)，立板(9)，导轮三
(10)，电镀金刚石带锯二(11)，导向轮组件二(12)，导轮四(13)，主电机二(14)，床身(15)，调距减速电机(16)，导轨(17)，调距丝杠(18)，多晶硅块(19)，夹具(20)，工作台(21)，进给丝杠(22)，调距滑台(23)，进给减速电机(24)，张紧气缸(25)。工作台(21)与调距滑台(23)通过导轨(17)固定在床身(15)上，进给减速电机(24)固定在床身(15)上，并通过联轴器与进给丝杠(22)连接，进给丝杠螺母通过螺栓与工作台(21)连接。调距减速电机(16)固定在床身(15)上，并通过联轴器与调距丝杠(18)连接，调距丝杠螺母通过螺栓与调距滑台(23)连接。导轮架(7)通过张紧导轨(8)固定在立板(9)上。张紧气缸(25)通过螺栓固定在立板(9)上，并且通过螺栓与导轮架(7)相连接。导向轮组件一(6)与导向轮组件二(12)通过螺栓固定在立板(9)上。夹具(20)通过螺栓固定在工作台(21)上。当电镀金刚石带锯(4)、(11)安装在导轮上以后，张紧气缸(25)工作，使得导轮架
(7)沿着张紧导轨(8)向上移动，进而带动导轮(5)、(10)向上移动，完成对电镀金刚石带锯(4)、(11)的张紧。当需要卸下电镀金刚石带锯时，张紧气缸(25)工作，使得导轮架(7)沿着张紧导轨(8)向下移动，进而带动导轮(5)、(10)向下移动，电镀金刚石带锯
(4)、(11)被松开，此时可以拆卸电镀金刚石带锯。本实用新型所用主电机的功率为7. 5kW，进给电机的功率为2. 2kW，所用的导轮直径为400mm,电镀金刚石带锯长为3650mm,宽为38mm,厚度为O. 5 O. 6mm,可以加工的多晶硅块的尺寸为125 X 125mm或156 X 156mm,长度一般为300mm左右，带锯的线速度为5 8m/s，工件的进给速度为O. 2mm/s。在工作时，先将划好线的多晶硅块(19)放置在工作台(21)上，使多晶硅块(19)上的其中一条划好的线与电镀金刚石带锯二(11)对齐。夹具(20)完成对多晶硅块(19)的夹紧后，按动控制按钮，使调距减速电机(16)通过调距丝杠(18)来调整调距滑台(23)，立板(9)随着调距滑台(23)移动，从而使得电镀金刚石带锯一(4)在沿着多晶硅块(19)的长度方向上移动，在电镀金刚石带锯一(4)刚好与多晶硅块(19)的另一条划好的线对齐时，调距减速电机(16)停止。然后按下启动按钮，主电机一(I)通过带传动驱动导轮一(3)转动，导轮一(3)带动电镀金刚石带锯一(4)工作，主电机二(14)通过带传动驱动导轮四
(13)转动，导轮四(13)带动电镀金刚石带锯二(11)工作。减速进给电机(24)通过联轴器带动进给丝杠(22)转动，在进给丝杠(22)的驱动下，工作台(21)沿着导轨进给，从而完成电镀金刚石带锯(4)、(11)对多晶硅块(19)的去头尾。在工作过程中，导向轮组件一(6)用来保证电镀金刚石带锯一(4)不发生偏转，导向轮组件二(12)用来保证电镀金刚石带锯二(11)不发生偏转。上述实施例，仅为对本实用新型的技术方案作进一步详细说明的具体个例，本实用新型并非仅限定于此。凡是在本实用新型公开的范围之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种双电镀金刚石带锯的多晶娃块去头尾切割设备，包括主电机一，皮带，导轮一， 电镀金刚石带锯一，导轮二，导向轮组件一，导轮架，张紧导轨，立板，导轮三，电镀金刚石带锯二，导向轮组件二，导轮四，主电机二，床身，调距减速电机，导轨，调距丝杠，夹具，工作台，进给丝杠，调距滑台，进给减速电机，张紧气缸，其特征在于所述的工作台与调距滑台通过导轨固定在床身上，所述的进给减速电机固定在床身上，并且通过联轴器与进给丝杠相连接，所述的进给丝杠螺母通过螺栓与工作台连接，所述的调距减速电机固定在床身上， 并且通过联轴器与调距丝杠相连接，所述的调距丝杠螺母通过螺栓与调距滑台相连接，所述的张紧气缸通过螺栓固定在立板上，并且通过螺栓与导轮架相连接，所述的导向轮组件一与导向轮组件二通过螺栓固定在立板上，导轮架通过张紧导轨固定在立板上，电镀金刚石带锯安装在导轮上。
2.根据权利要求1所述的双电镀金刚石带锯的多晶硅块去头尾切割设备，其特征在于该设备安装有两条电镀金刚石带锯。
专利摘要本实用新型公开了一种双电镀金刚石带锯的多晶硅块去头尾切割设备。本设备含有两条电镀金刚石带锯，两条电镀金刚石带锯分别安装在两个导轮上，其中电镀金刚石带锯二的位置固定，电镀金刚石带锯一在沿着多晶硅块的长度方向上可以进行调整，这样可以加工不同杂质区厚度的多晶硅块。在工作过程中，两条电镀金刚石带锯可同时切割多晶硅块的头尾部分，从而使得工作台只需一次进给就可以同时完成多晶硅块头尾的切割去除工作，减少了工件装夹次数，提高了工作效率。
文档编号B28D7/00GK202862417SQ201220184590
公开日2013年4月10日 申请日期2012年4月20日 优先权日2012年4月20日
发明者高伟, 高荣奇, 吴平 申请人:青岛科技大学