线切割机构、切割总成及其开方装置的制作方法

本技术涉及线切割，特别地涉及一种线切割机构、切割总成及其开方装置。

背景技术：

1、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。光伏太阳能发电领域中，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棒后通过多线锯切割而成。现有硅片的制作流程，一般是将单晶硅或多晶硅原料通过开方机进行开方，使得硅棒整体呈类矩形；开方完毕后，对硅棒进行磨面、滚圆及抛光等处理；最后，再采用多线切片机对开方后的硅棒进行切片。

2、然而在传统开方机在进行开方时，一般采用水平布置的上下两根金刚线和/或竖直布置的左右两根金刚线对硅棒进行切割，在切削过程中，喷淋管喷出的切削液在上面水平方向(位于上方的金刚线的切割位置)相较于在下面水平方向(位于下方的金刚线的切割位置)的冷却效果差；而在竖直方向上，喷淋管喷出的切削液会在重力的作用下由上流到下流动，使得在同一竖直方向上(位于左侧的金刚线的切割位置或位于右侧的金刚线的切割位置)，上部分相较于下部分的冷却效果差，呈现出上下冷却差异较大。

3、现有技术中面对水平布置的上下两根金刚线和/或竖直布置的左右两根金刚线对硅棒进行切割时切割工况的差异较大会在切割工艺上将整根硅棒分为5-7段，并对应每段硅棒分别设置工艺参数以应对四根线切削精度和质量等差异，这样严重影响了加工效率。

技术实现思路

1、针对上述技术问题，本实用新型技术方案提供了一种线切割机构、切割总成、开方装置及其控制方法，通过倾斜布置刀头工位减少开方过程中的工艺干预以提高加工效率。

2、本实用新型提供了一种线切割机构，包括：刀头座；四组切割轮系，所述切割轮系用以绕设切割线以实现物料加工，且所有所述切割轮系均设置于所述刀头座上；所述切割轮系上形成有刀头工位，四个所述切割轮系的四个所述刀头工位呈菱形分布。

3、本实用新型技术方案的进一步优化，每一所述切割轮系的所述刀头工位均倾斜设置，且所述刀头工位的倾斜角度为45°。

4、本实用新型技术方案的进一步优化，相邻两个所述刀头工位在所述线切割机构的进给方向上具有间距。

5、本实用新型技术方案的进一步优化，所述切割轮系包括两个切割轮，两个所述切割轮之间形成所述刀头工位。

6、本实用新型技术方案的进一步优化，所述切割轮系还包括驱动电机，所述驱动电机设置于所述刀头座上，且所述驱动电机能够带动至少一个所述切割轮进行转动，四组所述切割轮系的所述驱动电机同步工作。

7、本实用新型技术方案的进一步优化，所述线切割机构还包括过轮组件，所述过轮组件用以实现相邻的两个所述切割轮系之间所述切割线的过渡。

8、本实用新型技术方案的进一步优化，所述过轮组件包括换向轮机构。

9、本实用新型技术方案的进一步优化，所述过轮组件包括两个换向轮，两个所述换向轮的转动轴线具有夹角，所述切割线依次经过两个所述换向轮以实现过渡。

10、本实用新型另一方面提供一种切割总成，包括上述的线切割机构。

11、本实用新型技术方案的进一步优化，所述切割总成还包括：

12、用于释放和收纳切割线的收放线机构，所述收放线机构为两组；

13、两组所述收放线机构分别设置于所述线切割机构的两侧，以使切割线在一侧的所述收放线机构、所述线切割机构和另一侧的所述收放线机构之间往复移动。

14、本实用新型技术方案的进一步优化，所述收放线机构还包括排线装置，所述排线装置设置在所述收放线辊与所述线切割机构之间，或者所述收放线辊与所述排线装置一体设置。

15、本实用新型技术方案的进一步优化，所述切割总成还包括喷淋机构，所述喷淋机构的喷淋方向指向所述刀头工位与硅棒的接触位置，且所述喷淋机构的喷淋方向与所述刀头工位相平行。

16、本实用新型技术方案的进一步优化，所述喷淋机构包括四个喷淋管，四个所述喷淋管分别位于所述菱形的四个顶点处，且四个所述喷淋管的喷淋方向与所述菱形的四条边对应平行。

17、本实用新型另一方面提供一种开方装置，包括上述的线切割机构或上述的切割总成。

18、本实用新型技术方案的进一步优化，所述开方装置还包括：床身底座；横梁导向机构，所述横梁导向机构设置于所述床身底座上，所述线切割机构设置于所述横梁导向机构上，且所述横梁导向机构能够带动所述线切割机构沿硅棒的长度方向进行移动。

19、本实用新型另一方面提供一种上述的开方装置的控制方法，包括：

20、步骤s1、确定硅棒的开方面；

21、步骤s2、根据步骤s1确定的开方面，调节所述硅棒的固定角度以使所述开方面与刀头工位位于同一平面；

22、步骤s3、控制所述线切割机构移动以对硅棒进行切割。

23、本实用新型技术方案的进一步优化，所述开方装置还包括床身底座；横梁导向机构，所述横梁导向机构设置于所述床身底座上，所述线切割机构设置于所述横梁导向机构上，且所述横梁导向机构能够带动所述线切割机构沿硅棒的长度方向进行移动，在步骤s3中，还包括：

24、在所述刀头工位切入硅棒和/或切出硅棒时，降低所述横梁导向机构的进给速度。

25、与现有技术相比，本实用新型技术方案的优点在于：由于刀头工位倾斜设置，相对于现有技术的水平及竖直布置来说，在保证对硅棒进行可靠开方的同时，有效的降低每个刀头工位的切割工况的差异，使得可以运行更少的工艺干预，简化加工工艺，提高加工精度，保证切割后产品的精度和质量。而且刀头工位对硅棒切割后的切缝也处于倾斜状态，切削液可以顺利的流入切缝而对硅棒及切割线进行冷却润滑，提高硅棒加工过程中的冷却效果，降低硅棒不同切面的冷却润滑差异，保证切割线切割后的切面质量，以及硅棒所有切面的一致性，进一步保证切割后产品的精度和质量。

技术特征：

1.一种线切割机构，其特征在于：包括：

2.根据权利要求1所述的线切割机构，其特征在于：每一所述切割轮系的所述刀头工位均倾斜设置，且所述刀头工位的倾斜角度为45°。

3.根据权利要求1所述的线切割机构，其特征在于：相邻两个所述刀头工位在所述线切割机构的进给方向上具有间距。

4.根据权利要求1所述的线切割机构，其特征在于：所述切割轮系包括两个切割轮，两个所述切割轮之间形成所述刀头工位。

5.根据权利要求4所述的线切割机构，其特征在于：所述切割轮系还包括驱动电机，所述驱动电机设置于所述刀头座上，且所述驱动电机能够带动至少一个所述切割轮进行转动，四组所述切割轮系的所述驱动电机同步工作。

6.根据权利要求4所述的线切割机构，其特征在于：所述线切割机构还包括过轮组件，所述过轮组件用以实现相邻的两个所述切割轮系之间所述切割线的过渡。

7.根据权利要求6所述的线切割机构，其特征在于：所述过轮组件包括换向轮机构。

8.根据权利要求7所述的线切割机构，其特征在于：所述过轮组件包括两个换向轮，两个所述换向轮的转动轴线具有夹角，所述切割线依次经过两个所述换向轮以实现过渡。

9.一种切割总成，其特征在于：包括权利要求1至8中任一项所述的线切割机构。

10.根据权利要求9所述的切割总成，其特征在于：所述切割总成还包括：

11.根据权利要求10所述的切割总成，其特征在于：所述收放线机构还包括排线装置和收放线辊，所述排线装置设置在所述收放线辊与所述线切割机构之间，或者所述收放线辊与所述排线装置一体设置。

12.根据权利要求9所述的切割总成，其特征在于：所述切割总成还包括喷淋机构，所述喷淋机构的喷淋方向指向所述刀头工位与硅棒的接触位置，且所述喷淋机构的喷淋方向与所述刀头工位相平行。

13.根据权利要求12所述的切割总成，其特征在于：所述喷淋机构包括四个喷淋管，四个所述喷淋管分别位于所述菱形的四个顶点处，且四个所述喷淋管的喷淋方向与所述菱形的四条边对应平行。

14.一种开方装置，其特征在于：包括权利要求1至8中任一项所述的线切割机构或权利要求9至13中任一项所述的切割总成。

15.根据权利要求14所述的开方装置，其特征在于：所述开方装置还包括：

技术总结
本技术提供一种线切割机构、切割总成及其开方装置。线切割机构包括刀头座；四组切割轮系，所述切割轮系用以绕设切割线以实现物料加工，且所有所述切割轮系均设置于所述刀头座上；所述切割轮系上形成有刀头工位，四个所述切割轮系的四个所述刀头工位呈菱形分布。本技术将刀头工位倾斜设置，相对于现有技术的水平及竖直布置来说，在保证对硅棒进行可靠开方的同时，有效的降低每个刀头工位的切割工况的差异，使得可以运行更少的工艺干预，简化加工工艺，提高加工精度，保证切割后产品的精度和质量。

技术研发人员：仇健,王海超
受保护的技术使用者：青岛高测科技股份有限公司
技术研发日：20221230
技术公布日：2024/1/14