[發明專利]多工位開方設備及其切割方法

在審

• 申請號: 201910361097.1
• 申請日: 2019-04-30
• 公開（公告）號: CN111844490A
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（設計）人: 李鑫;張峰;錢春軍;裴忠;蘇靜洪
• 申請（專利權）人: 天通日進精密技術有限公司
• 主分類號: B28D5/04
• 分類號: B28D5/04;B28D7/00;B28D7/04
• 代理公司: 上海巔石知識產權代理事務所(普通合伙) 31309
• 代理人: 王再朝;張明

本申請公開了一種多工位開方設備及其切割方法，屬于硅棒加工技術領域。包括至少兩個硅棒承載臺，用于承載立式置放的單晶硅棒，各所述硅棒承載臺具有轉動機構；以及線切割裝置，設置在所述至少兩個硅棒承載臺的上方，包括多個切割輪以及繞于所述多個切割輪形成有一條切割線段或相互平行的兩條切割線段的切割線。通過本申請的多工位開方設備及其切割方法可同時完成對多個硅棒的開方作業，且使得硅棒在開方處理后截面呈矩形，而已開方硅棒整體呈長方體且形成邊皮數量為四個，能夠提高硅棒開方的切割作業效率，增大已開方硅棒的橫截面面積的同時降低了硅棒開方的整體成本和風險性。

技術領域

本申請涉及硅棒加工技術領域，特別是涉及一種多工位開方設備及其切割方法。

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，光伏太陽能發電領域越來越得到重視和發展。光伏發電領域中，通常的晶體硅太陽能電池是在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。

傳統的單晶硅棒開方機采用“井”字形的切割方式對單晶硅棒進行開方，使得開方后的硅棒整體呈類長方形，然后再對硅棒進行磨面、滾圓及拋光等處理，最后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。如此在對類長方形硅棒進行磨面作業中會浪費大量的原材料且獲得的硅片表面積小，而且這種切割方式導線輪多、布線復雜。

另外，為了提高工作效率，很多開方設備可同時切割多個硅棒，但是現有的多硅棒同時切割的開方設備，或是采用一個硅棒切割設備對應多個待切割硅棒執行開方作業，這種方式由于切割單晶硅棒的數量多，導致切割輪的間距越來越大，從而帶來效率低下、截斷面與中心線偏差大、崩邊的問題；或是采用一次性能夠完成多根硅棒開方切割的結構設計，但是這種硅棒開方機，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導線輪轉向，使其工作時能耗損失大，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，故整體切割效率實際并不高。

發明內容

鑒于以上所述相關技術的缺失，本申請的目的在于公開一種多工位開方設備及其切割方法。

為實現上述目的及其他目的，本申請的第一方面公開一種多工位開方設備，包括：至少兩個硅棒承載臺，用于承載立式置放的單晶硅棒，各所述硅棒承載臺具有轉動機構；以及線切割裝置，設置在所述至少兩個硅棒承載臺的上方，包括多個切割輪以及繞于所述多個切割輪形成有一條切割線段或相互平行的兩條切割線段的切割線；其中，在開方作業時，驅動所述線切割裝置下降，由所述一條切割線段或兩條切割線段同時對所述多個硅棒承載臺所承載的多個單晶硅棒沿其長度方向進行第一方向側面的切割；之后，利用所述轉動機構驅動硅棒承載臺以使所述單晶硅棒轉換待切割面，驅動所述線切割裝置下降，由所述一條切割線段或兩條切割線段同時對所述多個硅棒承載臺所承載的多個單晶硅棒沿其長度方向進行第二方向側面的切割。

在本申請第一方面的某些實施方式中，在所述開方作業中，所述線切割裝置對所述單晶硅棒的第一方向側面切割時的切割線與對所述單晶硅棒的第二方向側面切割時的切割線的交點位于所述單晶硅棒的截面內。

在本申請第一方面的某些實施方式中，所述至少兩個硅棒承載臺可設于硅棒工作臺上，所述硅棒工作臺上設有工作臺轉換機構，用于驅動所述硅棒工作臺作轉換運動以令所述硅棒工作臺上的硅棒承載臺在裝卸區和切割區之間轉換。

在本申請第一方面的某些實施方式中，所述工作臺轉換機構為轉動機構，所述轉動機構包括：轉動軸，軸接于所述硅棒工作臺；以及轉動驅動單元，其動力輸出軸與所述轉動軸相軸接，用于驅動所述轉動軸轉動以帶動所述硅棒工作臺轉動。

在本申請第一方面的某些實施方式中，所述工作臺轉換機構為平移機構，所述平移機構包括：平移導軌，鋪設于一工件加工臺上；滑塊，設于所述硅棒工作臺的底部；以及平移驅動單元，用于驅動所述硅棒工作臺沿著所述平移導軌移動。