[實用新型]一種單晶硅棒單根開方機

有效

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• 申請日: 2015-10-26
• 公開（公告）號: CN205043991U
• 公開（公告）日: 2016-02-24
• 發(fā)明（設計）人: 陳新華;黃興江;杜樹林;王放;段輝科;陳波;黎順海;溫建榮;溫禮濤;李文杰
• 申請（專利權）人: 重慶四和晶工科技有限公司
• 主分類號: B28D5/04
• 分類號: B28D5/04
• 代理公司: 重慶博凱知識產權代理有限公司 50212
• 代理人: 伍倫辰

技術領域

本實用新型涉及一種開方機，具體涉及一種單晶硅棒單根開方機。

背景技術

目前，隨著社會對綠色可再生能源利用的重視和開放，光伏太陽能發(fā)電領域越來越得到重視和發(fā)展。光伏發(fā)電領域中，采用太陽能電池將太陽能轉化為電能實現(xiàn)發(fā)電，通常的晶體硅太陽能電池是在厚度160~200μm的高質量硅片上制成的，這種硅片從提拉或澆鑄的硅錠后通過多線鋸切割而成。

現(xiàn)有硅片的制作流程，一般是先將多晶硅脆狀材料提拉為單晶硅棒，然后采用開方機進行開方；此時，切割機構沿硅棒長度方向進給并在硅棒周向上切割出四個兩兩平行的平面，使得硅棒整體呈類長方體形；開方完畢后，再采用多線切片機沿長度方向對開方后的硅棒進行切片，得到所需硅片。

其中，現(xiàn)有的開方機，均是一次性能夠完成多根硅棒開方切割的結構設計，例如本行業(yè)通常使用的梅爾博格公司、重慶四和晶工、大連連城、上海日進等生產的硅棒開方機，能夠一次性完成對十六根硅棒的切割開方。但是這種現(xiàn)有的硅棒開方機，雖然切割機構一次進給能夠完成多根硅棒的切割，但是由于硅棒根數較多，切割機構中切割線在布置走線時需要經過很多羅拉（即轉輪）轉向，使其工作時能耗損失較大，降低了切割效率，為了保證切割效果，切割機構進給速度通常很慢，一般只能達到1.3~2mm/min。故整體切割效率實際并不高，且為了保證切割穩(wěn)定性，通常只能實現(xiàn)500mm長度以內的硅棒開方。同時，硅棒開方后對應后續(xù)切片處理的切片機通常也只適用于500mm長度以內的硅棒進行切片，能夠保證切片質量。

但隨著目前光伏領域的發(fā)展和技術的成熟，現(xiàn)有的較為先進的多線切片機，已能夠適用于更長硅棒的切片處理，由于硅棒在切片機中切片時兩端會報廢部分長度的廢料，故通常硅棒長度越長，切片機切片的整體效率才會越高。所以對于本領域技術人員，有必要研發(fā)一種能夠適用于較長硅棒開方的開方機，使其能夠獲得更長的開方硅棒，以提高后續(xù)切片機的切割效率，降低硅片生產的整體成本。

實用新型內容

針對上述現(xiàn)有技術的不足，本實用新型所要解決的技術問題是：怎樣提供一種結構簡單，切割效率高，能夠實現(xiàn)較長硅棒切割的單晶硅棒單根開方機，使其能夠獲得更長的開方硅棒，以提高后續(xù)切片機的切割效率，降低硅片生產的整體成本。

為了解決上述技術問題，本實用新型采用了如下的技術方案：

一種硅棒單晶單根開方機，包括機座，固定設置在機座上的硅棒固定機構、切割機構和放排線機構；所述切割機構包括切割機頭、布置在切割機頭上的多個用于張緊出切割線切割段的切割輪、多個用于實現(xiàn)過渡或導向的過渡導向輪、至少一套用于張緊切割線的張緊裝置和一根切割線，切割線繞接在過渡導向輪、張緊輪和切割輪上且兩端連接回放排線機構，放排線機構包括可轉動地橫向安裝在機座上的放線卷筒和收線卷筒，切割線的兩端纏繞連接在放線卷筒和收線卷筒上，放線卷筒和放線電機傳動連接，收線卷筒和收線電機傳動連接，其特征在于，所述硅棒固定機構包括兩個固定設置在機座上的安裝座，兩個安裝座上端水平相對延伸形成有整體呈水平圓柱形的夾持部，一個安裝座上的夾持部為固定設置的固定夾持部，另一個安裝座上的夾持部可水平活動設置的活動夾持部以實現(xiàn)夾緊，夾持部直徑和待切割硅棒直徑匹配，兩個夾持部相對一端端部均沿相互垂直的方向設置有兩對用于實現(xiàn)切割線走線讓位的讓位槽；所述切割機頭豎向設置且套設在夾持部外，所述切割線在切割機頭前方布置為用于切割的“井”字形，切割機頭和進給機構相連并能夠靠進給機構控制在兩個夾持部之間來回運動。

這樣，本單晶硅棒單根開方機，使用時，只需將單根硅棒兩端抵接夾持到安裝座的夾持部之間，然后啟動切割機構和進給機構，使得切割機頭沿進給機構進給，靠切割機頭前側“井”字形的切割線實現(xiàn)對單根硅棒的切割。這樣由于切割線的切割部只需布置為簡單的“井”字形，故所需的切割輪和過渡導向輪的數量均大為減少，使得切割線布線更簡單，切割效率更快，同時切割機構的結構和體積也可以大幅簡化，使其能夠更加輕松快捷地在進給機構帶動下實現(xiàn)切割，故切割效率和進給速度能夠得到大幅提高且能夠更好地保證切割穩(wěn)定性，也降低了機器整體重量以及工廠占地面積。極大地延長了能夠切割硅棒的長度，能夠獲得更長的開方硅棒以提高后續(xù)切片機的切割效率，降低了硅片生產的整體成本。

作為優(yōu)化，所述活動夾持部安裝在一個固定于對應安裝座的油缸的伸縮臂上。

這樣，靠油缸帶動夾持部實現(xiàn)對硅棒的夾緊，操作簡單，動作快捷且夾緊可靠。