一种金刚线单晶硅棒切方设备的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及单晶硅棒加工专用切割设备，旨在提供一种金刚线单晶硅棒切方设备。该种金刚线单晶硅棒切方设备包括大底架、龙门架、排线安装架、张力电机安装架、张力电机、张力臂、工作台头座、工作台尾座、排线部件、收放线部件、线偏检测部件、进刀单元、过渡导轮、张力导轮，工作台头座和工作台尾座之间用于夹持晶棒，且能够控制晶棒沿工作台头座和工作台尾座的轴线旋转。本实用新型结构紧凑，布局合理；本实用新型采用金刚石线锯切割，切割刀痕小，切割面质量高，大大减少了原材料的损耗；本实用新型大大改善了工作环境，实现了环保生产。
【专利说明】
一种金刚线单晶硅棒切方设备
技术领域
[0001]本实用新型是关于单晶硅棒加工专用切割设备领域，特别涉及一种金刚线单晶硅棒切方设备。
【背景技术】
[0002]单晶硅棒从单晶炉中拉制出来以后需要继续进行一系列工序，前期包括有截断、开方、磨圆角和磨平面等机械加工;接着，还需将硅棒粘胶后进行切片、清洗、倒角、腐蚀和再清洗等;最后硅片进行制绒、扩散、制结、镀膜和烧结等工序后就能制造出用于光伏发电的太阳能电池片。
[0003]金刚线单晶硅棒切方设备用于开方工序，它将截断完成的圆柱形晶棒切割成方棒。金刚线单晶硅棒切方设备利用金刚钻石线作为切割线，金刚钻石线是通过树脂粘接或电镀的方法将钻石粘附在钢线表面，金刚钻石线简称金刚线。金刚线切片机通过金刚线上的钻石与硅棒二者之间的摩擦达到切割作用。
[0004]目前国内主要的单晶硅棒开方设备用传统的刀片或砂浆线来开方，普通的刀片厚度在3mm左右，而金刚石线锯的锯缝仅为0.3-0.45_，采用金刚石线锯能够减少原材料的损失，大幅的降低生产成本。传统的砂浆游离式切割方式，其环境恶劣，不环保，有大量的砂浆需要回收处理，消耗了大量的人力、财力。而金刚石线锯切割时可直接使用清水作为切割液，大大的改善了工人的工作环境，实现了环保生产。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的主要目的在于克服现有技术中的不足，提供一种使用金刚石线锯切方的设备。为解决上述技术问题，本实用新型的解决方案是:
[0006]提供一种金刚线单晶硅棒切方设备，包括大底架、龙门架、排线安装架、张力电机安装架、张力电机、张力臂、工作台头座、工作台尾座、排线部件、收放线部件、线偏检测部件、进刀单元、过渡导轮、张力导轮，所述龙门架设有两个，分别为左龙门架和右龙门架;所述排线安装架设有两个，分别为左排线安装架和右排线安装架;所述张力电机安装架设有两个，分别为左张力电机安装架和右张力电机安装架;所述张力电机设有两个，分别为左张力电机和右张力电机;所述张力臂设有两个，分别为左张力臂和右张力臂;所述过渡导轮设有五个，分别为第一过渡导轮、第二过渡导轮、第三过渡导轮、第四过渡导轮和第五过渡导轮;所述张力导轮设有两个，分别为左张力导轮和右张力导轮;所述进刀单元设有四个，分别为第一进刀单元、第二进刀单元、第三进刀单元和第四进刀单元；所述排线部件设有两个，分别为左排线部件和右排线部件，排线部件用于将金刚石线均匀排布在收放线部件上；所述收放线部件设有两个，分别为左收放线部件和右收放线部件，收放线部件用于实现金刚石线的往复运动;所述线偏检测部件设有两个，分别为左线偏检测部件和右线偏检测部件，线偏检测部件用于检测收放线部件上的金刚石线是否均匀分布；
[0007]所述左排线安装架安装在大底架的左侧，左排线部件安装在左排线安装架的上方;所述左收放线部件安装在左排线部件的上方;所述左龙门架安装在大底架的左上方，左张力电机安装架安装在左龙门架的上方，左线偏检测部件安装在左龙门架的外侧，第一进刀单元和第四进刀单元安装在左龙门架的内侧;所述左张力电机安装架上安装有第一过渡导轮、第二过渡导轮、左张力电机、左张力臂，所述左张力导轮安装在左张力臂上；
[0008]所述右排线安装架安装在大底架的右侧，右排线部件安装在右排线安装架的上方;所述右收放线部件安装在右排线部件的上方;所述右龙门架安装在大底架的右上方，右张力电机安装架安装在右龙门架的上方，右线偏检测部件安装在右龙门架的外侧，第二进刀单元和第三进刀单元安装在右龙门架的内侧;所述右张力电机安装架上安装有第三过渡导轮、第四过渡导轮、右张力电机、右张力臂，所述右张力导轮安装在右张力臂上；
[0009]所述第五过渡导轮安装在左龙门架和右龙门架之间；所述工作台头座和工作台尾座安装在大底架的正上方，工作台头座和工作台尾座之间用于夹持晶棒，且能够控制晶棒沿工作台头座和工作台尾座的轴线旋转。
[0010]在本实用新型中，所述第一进刀单元上安装有第一进刀导轮，第一进刀单元能够独立控制第一进刀导轮在竖直方向上的进刀速度和进刀深度。
[0011]在本实用新型中，所述第二进刀单元上安装有第二进刀导轮，第二进刀单元能够独立控制第二进刀导轮在竖直方向上的进刀速度和进刀深度。
[0012]在本实用新型中，所述第三进刀单元上安装有第三进刀导轮，第三进刀单元能够独立控制第三进刀导轮在竖直方向上的进刀速度和进刀深度。
[0013]在本实用新型中，所述第四进刀单元上安装有第四进刀导轮，第四进刀单元能够独立控制第四进刀导轮在竖直方向上的进刀速度和进刀深度。
[0014]在本实用新型中，所述第五过渡导轮上设有测速装置，能够对金刚石线的线速度进行实时检测获取。
[0015]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:
[0016]本实用新型结构紧凑，布局合理;本实用新型采用金刚石线锯切割，切割刀痕小，切割面质量高，大大减少了原材料的损耗;本实用新型大大改善了工作环境，实现了环保生产。
【附图说明】
[0017]图1为本实用新型的正视图。
[0018]图2为本实用新型的后视图。
[0019]图中的附图标记为:I大底架;2左排线安装架;3左排线部件;4左收放线部件;5左线偏检测部件;6第一进刀导轮;7第一进刀单元;8左张力导轮;9左张力臂；10第一过渡导轮；11第二过渡导轮；12第三过渡导轮；13第四过渡导轮；14右张力臂；15右张力导轮；16第二进刀单元；17右线偏检测部件；18第二进刀导轮；19右收放线部件；20晶棒;21右排线部件；22右排线安装架；23工作台尾座；24右张力电机；25右张力电机安装架；26第五过渡导轮;27右龙门架;28第三进刀单元;29第三进刀导轮;30工作台头座；31左张力电机;32左张力电机安装架;33左龙门架;34第四进刀单元;35第四进刀导轮。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图与【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细描述:
[0021]如图1、图2所示的一种金刚线单晶硅棒切方设备，包括大底架1、龙门架、排线安装架、张力电机安装架、张力电机、张力臂、工作台头座30、工作台尾座23、排线部件、收放线部件、线偏检测部件、进刀单元、过渡导轮、张力导轮。
[0022]所述龙门架设有两个，分别为左龙门架33和右龙门架27。所述排线安装架设有两个，分别为左排线安装架2和右排线安装架22。所述张力电机安装架设有两个，分别为左张力电机安装架32和右张力电机安装架25。所述张力电机设有两个，分别为左张力电机31和右张力电机24。所述张力臂设有两个，分别为左张力臂9和右张力臂14。所述过渡导轮设有五个，分别为第一过渡导轮10、第二过渡导轮11、第三过渡导轮12、第四过渡导轮13和第五过渡导轮26。所述张力导轮设有两个，分别为左张力导轮8和右张力导轮15。所述排线部件设有两个，分别为左排线部件3和右排线部件21;排线部件用于将金刚石线均匀的排布在收放线部件上。所述收放线部件设有两个，分别为左收放线部件4和右收放线部件19;收放线部件用于实现金刚石线的往复运动。所述线偏检测部件设有两个，分别为左线偏检测部件5和右线偏检测部件17;线偏检测部件用于检测从收放线部件上的金刚石线是否均匀分布。
[0023]所述进刀单元设有四个，分别为第一进刀单元7、第二进刀单元16、第三进刀单元28和第四进刀单元34;第一进刀单元7上安装有第一进刀导轮6，第一进刀单元7能够独立控制第一进刀导轮6在竖直方向上的进刀速度和进刀深度;第二进刀单元16上安装有第二进刀导轮18，第二进刀单元16能够独立控制第二进刀导轮18在竖直方向上的进刀速度和进刀深度;第三进刀单元28上安装有第三进刀导轮29，第三进刀单元28能够独立控制第三进刀导轮29在竖直方向上的进刀速度和进刀深度;第四进刀单元34上安装有第四进刀导轮35，第四进刀单元34能够独立控制第四进刀导轮35在竖直方向上的进刀速度和进刀深度。
[0024]所述左排线安装架2安装在大底架I的左侧，左排线部件3安装在左排线安装架2的上方;所述左收放线部件4安装在左排线部件3的上方。所述左龙门架33安装在大底架I的左上方，左张力电机安装架32安装在左龙门架33的上方，左线偏检测部件5安装在左龙门架33的外侧，第一进刀单元7和第四进刀单元34安装在左龙门架33的内侧。所述左张力电机安装架32上安装有第一过渡导轮10、第二过渡导轮11、左张力电机31、左张力臂9，所述左张力导轮8安装在左张力臂9上。
[0025]所述右排线安装架22安装在大底架I的右侧，右排线部件21安装在右排线安装架22的上方;所述右收放线部件19安装在右排线部件21的上方。所述右龙门架27安装在大底架I的右上方，右张力电机安装架25安装在右龙门架27的上方，右线偏检测部件17安装在右龙门架27的外侧，第二进刀单元16和第三进刀单元28安装在右龙门架27的内侧。所述右张力电机安装架25上安装有第三过渡导轮12、第四过渡导轮13、右张力电机24、右张力臂14，所述右张力导轮15安装在右张力臂14上。
[0026]所述第五过渡导轮26安装在左龙门架33和右龙门架27之间，第五过渡导轮26上还设有测速装置，能够对金刚石线的线速度进行实时检测获取。所述工作台头座30和工作台尾座23安装在大底架I的正上方，工作台头座30和工作台尾座23之间用于夹持晶棒20，且能够控制晶棒20沿工作台头座30和工作台尾座23的轴线旋转。
[0027]金刚石线从左收放线部件4中出来，依次经过左线偏检测部件5、第一过渡导轮10、左张力导轮8、第二过渡导轮11;然后竖直向下经过第一进刀单元7上的第一进刀导轮6;再沿水平方向经过第四进刀单元34上的第四进刀导轮35后，金刚石线沿竖直方向绕过第五过渡导轮26;接下来沿水平方向经过第三进刀单元28上的第三进刀导轮29和第二进刀单元16上的第二进刀导轮18;紧接着金刚石线沿竖直方向向上绕过第三过渡导轮12;而后依次经过右张力导轮15、第四过渡导轮13、右线偏检测部件17，最后进入右收放线部件19。
[0028]切割时，左收放线部件4和右收放线部件19来回转动，带动其上的金刚石线做往复运动；同时第一进刀单元7带动第一进刀导轮6向下进刀，第四进刀单元34带动第四进刀导轮35向下进刀，而从带动第一进刀导轮6和第四进刀导轮35之间的金刚石线向下切人晶棒20中；第二进刀单元16带动第二进刀导轮18向下进刀，第三进刀单元28带动第三进刀导轮29向下进刀，从而带动第二进刀导轮18和第三进刀导轮29之间的金刚石线向下切人晶棒20中；在切割时，通过左张力电机31和右张力电机24来控制金刚石线上的张力。
[0029]当晶棒20相对两面切完后，第一进刀单元7带动第一进刀导轮6向上退刀，第二进刀单元16带动第二进刀导轮18向上退刀，第三进刀单元28带动第三进刀导轮29向上退刀，第四进刀单元34带动第四进刀导轮35上退进刀；退刀完成后，工作台头座30和工作台尾座23带动中间夹持的晶棒20沿顺时针方向旋转90度;然后左收放线部件4和右收放线部件19来回转动，带动其上的金刚石线做往复运动；同时第一进刀单元7带动第一进刀导轮6向下进刀，第四进刀单元34带动第四进刀导轮35向下进刀，而从带动第一进刀导轮6和第四进刀导轮35之间的金刚石线向下切人晶棒20中；第二进刀单元16带动第二进刀导轮18向下进刀，第三进刀单元28带动第三进刀导轮29向下进刀，从而带动第二进刀导轮18和第三进刀导轮29之间的金刚石线向下切人晶棒20中。将晶棒20的4个面都切完后，完成切割。
[0030]最后，需要注意的是，以上列举的仅是本实用新型的具体实施例。显然，本实用新型不限于以上实施例，还可以有很多变形。本领域的普通技术人员能从本实用新型公开的内容中直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种金刚线单晶硅棒切方设备，包括大底架、龙门架、排线安装架、张力电机安装架、张力电机、张力臂、工作台头座、工作台尾座、排线部件、收放线部件、线偏检测部件、进刀单元、过渡导轮、张力导轮，其特征在于，所述龙门架设有两个，分别为左龙门架和右龙门架；所述排线安装架设有两个，分别为左排线安装架和右排线安装架;所述张力电机安装架设有两个，分别为左张力电机安装架和右张力电机安装架;所述张力电机设有两个，分别为左张力电机和右张力电机;所述张力臂设有两个，分别为左张力臂和右张力臂;所述过渡导轮设有五个，分别为第一过渡导轮、第二过渡导轮、第三过渡导轮、第四过渡导轮和第五过渡导轮;所述张力导轮设有两个，分别为左张力导轮和右张力导轮;所述进刀单元设有四个，分别为第一进刀单元、第二进刀单元、第三进刀单元和第四进刀单元;所述排线部件设有两个，分别为左排线部件和右排线部件，排线部件用于将金刚石线均匀排布在收放线部件上；所述收放线部件设有两个，分别为左收放线部件和右收放线部件，收放线部件用于实现金刚石线的往复运动;所述线偏检测部件设有两个，分别为左线偏检测部件和右线偏检测部件，线偏检测部件用于检测收放线部件上的金刚石线是否均匀分布； 所述左排线安装架安装在大底架的左侧，左排线部件安装在左排线安装架的上方;所述左收放线部件安装在左排线部件的上方;所述左龙门架安装在大底架的左上方，左张力电机安装架安装在左龙门架的上方，左线偏检测部件安装在左龙门架的外侧，第一进刀单元和第四进刀单元安装在左龙门架的内侧;所述左张力电机安装架上安装有第一过渡导轮、第二过渡导轮、左张力电机、左张力臂，所述左张力导轮安装在左张力臂上； 所述右排线安装架安装在大底架的右侧，右排线部件安装在右排线安装架的上方;所述右收放线部件安装在右排线部件的上方;所述右龙门架安装在大底架的右上方，右张力电机安装架安装在右龙门架的上方，右线偏检测部件安装在右龙门架的外侧，第二进刀单元和第三进刀单元安装在右龙门架的内侧；所述右张力电机安装架上安装有第三过渡导轮、第四过渡导轮、右张力电机、右张力臂，所述右张力导轮安装在右张力臂上； 所述第五过渡导轮安装在左龙门架和右龙门架之间；所述工作台头座和工作台尾座安装在大底架的正上方，工作台头座和工作台尾座之间用于夹持晶棒，且能够控制晶棒沿工作台头座和工作台尾座的轴线旋转。2.根据权利要求1所述的一种金刚线单晶硅棒切方设备，其特征在于，所述第一进刀单元上安装有第一进刀导轮，第一进刀单元能够独立控制第一进刀导轮在竖直方向上的进刀速度和进刀深度。3.根据权利要求1所述的一种金刚线单晶硅棒切方设备，其特征在于，所述第二进刀单元上安装有第二进刀导轮，第二进刀单元能够独立控制第二进刀导轮在竖直方向上的进刀速度和进刀深度。4.根据权利要求1所述的一种金刚线单晶硅棒切方设备，其特征在于，所述第三进刀单元上安装有第三进刀导轮，第三进刀单元能够独立控制第三进刀导轮在竖直方向上的进刀速度和进刀深度。5.根据权利要求1所述的一种金刚线单晶硅棒切方设备，其特征在于，所述第四进刀单元上安装有第四进刀导轮，第四进刀单元能够独立控制第四进刀导轮在竖直方向上的进刀速度和进刀深度。6.根据权利要求1至5任意一项所述的一种金刚线单晶硅棒切方设备，其特征在于，所述第五过渡导轮上设有测速装置，能够对金刚石线的线速度进行实时检测获取。
【文档编号】B28D5/04GK205497823SQ201620213665
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年3月18日
【发明人】傅林坚, 何守龙, 曹建伟, 沈文杰, 朱亮, 卢嘉彬, 邱文杰, 沈加富, 邱敏秀
【申请人】浙江晶盛机电股份有限公司