切割尺寸可调节的矩形硅棒切割装置的制作方法

本实用新型涉及硅棒的切割装置，尤其是一种切割尺寸可调节的矩形硅棒切割装置。

背景技术：

公知的：21世纪，世界能源危机促进了光伏市场的发展，晶体硅太阳能电池是光伏行业的主导产品。随着世界各国对太阳能光伏产业的进一步重视，特别是发达国家制定了一系列的扶持政策，鼓励开发利用太阳能，另外，随着硅太阳能电池应用面的不断扩大，太阳能电池的需求量越来越大，硅单晶材料的需求量也就越来越大。

单晶硅为一种半导体材料，一般用于制造集成电路和其他电子元件，单晶硅生长技术有两种：一种是区熔法，另一种是直拉法，其中直拉法使目前普遍采用的方法。直拉法生长单晶硅的方法如下：将高纯度的多晶硅原料放入单晶炉的石英坩埚内，然后在低真空有流动惰性气体的保护下加热熔化，把一支有着特定生长方向的单晶硅(也叫做籽晶)装入籽晶夹持装置中，并使籽晶与硅溶液接触，调整熔融硅溶液的温度，使其接近熔点温度，然后驱动籽晶自上而下伸入熔融的硅溶液中并旋转，然后缓缓上提籽晶，此时，单晶硅进入锥体部分的生长，当锥体的直径接近目标直径时，提高籽晶的提升速度，使单晶硅体直径不再增大而进入晶体的中部生长阶段，在单晶硅体生长接近结束时，再提高籽晶的提升速度，单晶硅体逐渐脱离熔融硅，形成下锥体而结束生长。用这种方法生长出来的单晶硅，其形状为两段呈锥形的圆柱体，将该圆柱体切片，即得到单晶硅半导体原料，这种圆形单晶硅片就可以作为集成电路或太阳能的材料。

在光伏行业中，采用直拉法制成的单晶硅棒一般横截面为原形，但是在很多情况下需要将圆形的硅棒切割成方形以便于使用，目前，对于如何将圆形硅棒切割成方形硅棒大都是采用金刚石锯片进行切割，由于金刚石锯片的厚度一般为3mm左右，如果用3mm厚的金刚石锯片切割单晶硅棒，就会有3mm的截口损失，切四个面至少要浪费12mm厚的单晶材料，单晶的利用率较低，而单晶价格昂贵，单晶利用率低就会导致单晶硅的生产成本大大增加，而且，使用金刚石锯片切高割籽晶，籽晶的切割面不光滑，还需要对切割面进行后续工序处理，不但工序复杂且成本也较，另外，现有的切割装置结构复杂，切割起来非常不方便。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能够便于将圆形硅棒或者不规则的多边形硅棒切割为矩形硅棒，同时能够实现对矩形硅棒的切割尺寸进行调节的切割尺寸可调节的矩形硅棒切割装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：切割尺寸可调节的矩形硅棒切割装置，包括收线装置和放线装置、底座、顶板以及底座和顶板之间设置的侧壁；所述侧壁上设置有竖向滑动的滑动装置；所述滑动装置上设置有水平布置的安装板；所述安装板上设置有矩形的中心通孔；所述安装板的下表面中心通孔的四周设置有安装座；所述安装座的两端均设置有水平伸缩装置；所述水平伸缩装置的一端均设置有切割线布线轮；且矩形的中心通孔相对两侧的布线轮一一对齐；矩形的中心通孔相邻两侧的布线轮其中一侧布线轮竖向最低位置高于另一侧布线轮竖向最低位置；

所述安装板上表面设置有第一组导线轮，所述第一组导线轮包括第一导线轮、第二导线轮、第三导线轮以及第四导线轮；

所述安装板上表面中心通孔的四周均设置有滑槽；所述滑槽内滑动安装有导线轮的支撑架；所述第一导线轮、第二导线轮、第三导线轮以及第四导线轮分别安装在对应的支撑架上；

所述顶板的中间位置设置有伸缩装置；所述伸缩装置的伸缩轴延伸到中心通孔的中心位置；

所述顶板的下表面设置有第二组导线轮，所述第二组导线轮包括第五导线轮、第六导线轮、第七导线轮以及第八导线轮；

所述顶板的下表面设置有与滑槽对应的第二滑槽；所述第二滑槽内滑动安装有第二支架；所述第五导线轮、第六导线轮、第七导线轮以及第八导线轮分别安装在对应的第二支撑架上；

所述第三导线轮为入线轮，所述放线装置上的切割线由第三导线轮进入，绕过第三导线轮然后穿过安装板，绕过安装板一端的一个布线轮及其该布线轮对侧的布线轮，然后穿过安装板，依次绕过第八导线轮、第一导线轮，再穿过安装板，绕过安装板下表面一端的一个布线轮及其该布线轮对侧的布线轮，然后穿过安装板，依次绕过第六导线轮、第二导线轮，再由安装板上表面穿到下表面，绕过安装板下表面一侧的一个布线轮及其该布线轮对侧的布线轮，然后穿过安装板，依次绕过第四导线轮、第七导线轮、再由安装板上表面穿到下表面，绕过安装板下表面一侧的一个布线轮及其该布线轮对侧的布线轮，然后由安装板下表面穿到上表面绕过第五导线轮，由第五导线轮回收到收线装置；所述切割线在安装板下表面的布线轮之间形成四条两两相互平行的直线，且四条直线在水平面的投影中间区域围城矩形；

所述底座上设置有凸台；所述凸台为圆形凸台；所述凸台上设置有割槽，所述割槽将凸台的中间区域分割为矩形；所述凸台以及伸缩装置的伸缩轴同轴。

进一步的，所述安装板的一端与竖向滑动装置固定连接，另一端设置有竖向的导向杆；所述导向杆的一端与顶板固定连接，另一端与底座固定连接。

优选的，所述竖向滑动装置采用竖向滑台。

进一步的，所述竖向滑动装置包括滑动安装在侧壁上的滑块以及安装在底座上的竖向伸缩装置，所述滑块通过竖向伸缩装置驱动滑动。

本实用新型的有益效果是：本实用新型所述的切割尺寸可调节的矩形硅棒切割装置，由于两组导线轮的位置均可以实现调节，同时布线轮的位置也可以实现调节，因此能够实现切割尺寸的调节，提高切割装置的适用范围，便于切割装置的实现柔性加工。同时由于设置有两组导线轮，能够实现一根切割线，在布线轮上形成矩形切割区域，从而能够简化结构，避免采用多套切割线的收放线装置，能够有效的降低成本，便于控制，同时能够提高切割效率，提高工作的稳定性。

附图说明

图1是本实用新型实施例中切割尺寸可调节的矩形硅棒切割装置的立体图；

图2是本实用新型实施例中切割尺寸可调节的矩形硅棒切割装置的主视图；

图3是本实用新型实施例中切割尺寸可调节的矩形硅棒切割装置的俯视图；

图4是图2的A-A剖视图；

图5是图2的B-B剖视图；

图6是图2的C-C剖视图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

如图1至图6所示，本实用新型所述的切割尺寸可调节的矩形硅棒切割装置，包括收线装置和放线装置、底座2、顶板3以及底座2和顶板3之间设置的侧壁1；所述侧壁1上设置有竖向滑动的滑动装置8；所述滑动装置8上设置有水平布置的安装板4；所述安装板4上设置有矩形的中心通孔41；所述安装板4的下表面中心通孔41的四周设置有安装座5；所述安装座5的两端均设置有水平伸缩装置9；所述水平伸缩装置9的一端均设置有切割线布线轮 10；且矩形的中心通孔41相对两侧的布线轮10一一对齐；矩形的中心通孔41相邻两侧的布线轮10其中一侧布线轮10竖向最低位置高于另一侧布线轮10竖向最低位置；

所述安装板4上表面设置有第一组导线轮，所述第一组导线轮包括第一导线轮13、第二导线轮14、第三导线轮15以及第四导线轮16；

所述安装板4上表面中心通孔41的四周均设置有滑槽11；所述滑槽11内滑动安装有导线轮的支撑架12；所述第一导线轮13、第二导线轮14、第三导线轮15以及第四导线轮16 分别安装在对应的支撑架12上；

所述顶板3的中间位置设置有伸缩装置22；所述伸缩装置22的伸缩轴延伸到中心通孔 41的中心位置；

所述顶板3的下表面设置有第二组导线轮，所述第二组导线轮包括第五导线轮17、第六导线轮18、第七导线轮19以及第八导线轮20；

所述顶板3的下表面设置有与滑槽11对应的第二滑槽21；所述第二滑槽21内滑动安装有第二支架；所述第五导线轮17、第六导线轮18、第七导线轮19以及第八导线轮20分别安装在对应的第二支撑架上；

所述第三导线轮15为入线轮，所述放线装置上的切割线由第三导线轮15进入，绕过第三导线轮15然后穿过安装板4，绕过安装板4一端的一个布线轮10及其该布线轮10对侧的布线轮10，然后穿过安装板4，依次绕过第八导线轮20、第一导线轮13，再穿过安装板4，绕过安装板4下表面一端的一个布线轮10及其该布线轮10对侧的布线轮10，然后穿过安装板4，依次绕过第六导线轮18、第二导线轮14，再由安装板4上表面穿到下表面，绕过安装板4下表面一侧的一个布线轮10及其该布线轮10对侧的布线轮10，然后穿过安装板4，依次绕过第四导线轮16、第七导线轮19、再由安装板4上表面穿到下表面，绕过安装板4下表面一侧的一个布线轮10及其该布线轮10对侧的布线轮10，然后由安装板4下表面穿到上表面绕过第五导线轮17，由第五导线轮17回收到收线装置；所述切割线在安装板4下表面的布线轮10之间形成四条两两相互平行的直线，且四条直线在水平面的投影中间区域围城矩形；

所述底座2上设置有凸台7；所述凸台7为圆形凸台；所述凸台7上设置有割槽71，所述割槽71将凸台7的中间区域分割为矩形；所述凸台7以及伸缩装置22的伸缩轴同轴。

在工作的过程中，首先将需要切割的硅棒竖直放置在凸台7上，然后通过伸缩装置22的伸缩柱，将硅棒顶紧在凸台7上，然后启动切割线的收线装置和放线装置，此时收放线装置启动使得切割线不停的移动。然后启动竖向滑动装置8，使得竖向滑动装置8带动安装板4 向下滑动，由于所述安装板4上设置有第一组导线轮，所述第一组导线轮包括第一导线轮13、第二导线轮14、第三导线轮15以及第四导线轮16；所述顶板3的中间位置设置有伸缩装置 22；所述伸缩装置22的伸缩轴延伸到中心通孔41的中心位置；

所述顶板3的下表面设置有第二组导线轮，所述第二组导线轮包括第五导线轮17、第六导线轮18、第七导线轮19以及第八导线轮20；

所述第三导线轮15为入线轮，所述放线装置上的切割线由第三导线轮15进入，绕过第三导线轮15然后穿过安装板4，绕过安装板4一端的一个布线轮10及其该布线轮10对侧的布线轮10，然后穿过安装板4，依次绕过第八导线轮20、第一导线轮13，再穿过安装板4，绕过安装板4下表面一端的一个布线轮10及其该布线轮10对侧的布线轮10，然后穿过安装板4，依次绕过第六导线轮18、第二导线轮14，再由安装板4上表面穿到下表面，绕过安装板4下表面一侧的一个布线轮10及其该布线轮10对侧的布线轮10，然后穿过安装板4，依次绕过第四导线轮16、第七导线轮19、再由安装板4上表面穿到下表面，绕过安装板4下表面一侧的一个布线轮10及其该布线轮10对侧的布线轮10，然后由安装板4下表面穿到上表面绕过第五导线轮17，由第五导线轮17回收到收线装置；所述切割线在安装板4下表面的布线轮10之间形成四条两两相互平行的直线，且四条直线在水平面的投影中间区域围城矩形；从而使得安装板4上的切割线，形成的矩形切割区域切割硅棒，使得硅棒被切割为矩形。

在需要对切割尺寸进行调节时，由于所述安装座5的两端均设置有水平伸缩装置9；所述水平伸缩装置9的一端均设置有切割线布线轮10；因此可以通过水平伸缩装置9调节切割布线轮10之间的间距，从而调节切割尺寸。

同时由于，所述安装板4上表面中心通孔41的四周均设置有滑槽11；所述滑槽11内滑动安装有导线轮的支撑架12；所述第一导线轮13、第二导线轮14、第三导线轮15以及第四导线轮16分别安装在对应的支撑架12上；

所述顶板3的下表面设置有与滑槽11对应的第二滑槽21；所述第二滑槽21内滑动安装有第二支架；所述第五导线轮17、第六导线轮18、第七导线轮19以及第八导线轮20分别安装在对应的第二支撑架上；

从而可以通过滑动支撑架12和第二支撑架实现对第一组导线轮和第二组导线轮位置的调节，使得导线轮的位置与调节后布线轮的位置匹配。

综上所述，本实用新型所述的切割尺寸可调节的矩形硅棒切割装置，由于两组导线轮的位置均可以实现调节，同时布线轮的位置也可以实现调节，因此能够实现切割尺寸的调节，提高切割装置的适用范围，便于切割装置的实现柔性加工。同时由于设置有两组导线轮，能够实现一根切割线，在布线轮上形成矩形切割区域，从而能够简化结构，避免采用多套切割线的收放线装置，能够有效的降低成本，便于控制，同时能够提高切割效率，提高工作的稳定性。

为了节约成本，进一步的，所述竖向滑动装置8采用竖向滑台。

为了节约成本，简化结构，进一步的，所述竖向滑动装置8包括滑动安装在侧壁1上的滑块以及安装在底座2上的竖向伸缩装置，所述滑块通过竖向伸缩装置驱动滑动。