一种大尺寸单晶硅棒切割装置及控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种大尺寸单晶硅棒切割装置及控制方法，包括切割室，所述切割室内设有夹紧部、切割部、收集部和监控部，所述夹紧部置于所述切割室中间且水平设置；所述切割部置于所述夹紧部两侧且沿所述硅棒高度方向切割；所述收集部在所述切割部下方且靠外设置，所述切割部和所述收集部相对于所述硅棒长度方向对称设置；所述监控部置于所述切割部外侧且位于所述收集部上方。本发明专利技术切割装置，设计专用的收集部保证边皮料被收集时不易碎裂，保证其完整性，便于后续分类收集，节约生产时间，减少浪费；同时用监控部对下落的边皮料做监控，及时使切割部回撤到初始切割位置准备下一道工序，提高切割效率。

A cutting device and control method for large size single crystal silicon rod

【技术实现步骤摘要】
一种大尺寸单晶硅棒切割装置及控制方法
本专利技术属于太阳能单晶硅棒切割设备用配件
，尤其是涉及一种大尺寸单晶硅棒切割装置及控制方法。
技术介绍
在生产单晶硅片时，需要将单晶圆棒开方去边皮后，形成单晶方棒，然后再进行线切割。但在对单晶圆棒开方时，由于同一个开方设备会切割不同规格型号的圆棒，每切割一段圆棒都会产生四个边皮料，切割后的边皮需要被收集。而随着现有单晶硅棒尺寸直径的增大，这种边皮料的重量体积都会变大，对大尺寸硅棒的边皮料的收集更具有一定的难度。现有收集箱置于切割工作台下方，每次切割后的边皮会随着自身重力下落，但因距离较远，导致下落的边皮粉碎料较多，若在同一个切割机上切割时，不同规格的边皮混放，会导致后期收集困难；增加多人跟踪监控，避免混料，导致生产工时延长，工作效率较低，无法适应现有批量生产。同时，在对硅棒一组边皮料切除后，需人员听到边皮料下落的声音并丛切割室的窗口目测确认边皮料脱落后，才能开始操作机台上的按钮进行确认，再继续进行下一刀的切割工作，这一过程使加工时间延时，导致整个切割过程的时间加长，工作效率低；有时一个人员会同时操作多个机台，每个机台上硅棒的尺寸型号不同，导致无法及时确认，使得工时浪费较多，影响设备产出。
技术实现思路
本专利技术提供一种大尺寸单晶硅棒切割装置及控制方法，尤其适用于大尺寸直径的单晶硅棒的加工，解决了现有技术中，边皮料碎料较多且无法分类，以及无法及时确认边皮料脱落的进程而导致生产工时延长、工作效率低的技术问题。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种大尺寸单晶硅棒切割装置，包括切割室，所述切割室内设有夹紧部、切割部、收集部和监控部，所述夹紧部置于所述切割室中间且水平设置；所述切割部置于所述夹紧部两侧且沿所述硅棒高度方向切割；所述收集部在所述切割部下方且靠外设置，所述切割部和所述收集部相对于所述硅棒长度方向对称设置。进一步的，所述监控部置于所述切割部外侧且位于所述收集部上方；所述收集部包括导向段、放置段和阻挡段，所述导向段、所述放置段和所述阻挡段共同围成一开口朝外设置的凹槽；所述导向段靠近所述切割部设置，所述阻挡段远离所述切割部设置，所述放置段置于所述导向段和所述阻挡段之间。进一步的，所述导向段朝所述硅棒中心轴线位置倾斜设置，所述放置段水平设置，所述导向段与所述放置段的夹角为钝角。进一步的，所述导向段与所述放置段的夹角为110-135°；优选地，所述导向段与所述放置段的夹角为120°。进一步的，所述阻挡段垂直于所述放置段或相对于所述放置段朝外倾斜设置；所述阻挡段的高度不小于所述导向段高度的2/3。进一步的，至少在所述导向段和所述放置段内侧设有弹性垫，所述弹性垫分别与所述导向段和所述放置段结构相适配。进一步的，所述监控部包括处理器、设置在所述切割室侧壁上的红外发射器或红外接收器、以及对应设置在所述收集槽上的红外接收器或红外发射器，所述处理器与所述红外接收器信号连接。进一步的，设置在所述收集槽上的所述红外接收器或所述红外发射器位于所述导向段靠近所述硅棒一侧。一种大尺寸单晶硅棒切割装置的控制方法，采用如上任一项所述的切割装置，所述切割部沿所述硅棒长度方向的两侧外壁切割，所述监控部检测所述硅棒被切边皮料下落至所述导向段时，所述切割部就开始回撤到切割时初始位置。进一步的，还包括用所述收集部对所述硅棒被切边皮料的收集。本专利技术切割装置，尤其适用于大尺寸直径的单晶硅棒的加工，设计专用的收集部保证边皮料被收集时不易碎裂，保证其完整性，便于后续分类收集，节约生产时间，减少浪费；同时用监控部对下落的边皮料做监控，及时使切割部回撤到初始切割位置准备下一道工序，提高切割效率。附图说明图1是本专利技术一实施例的一种大尺寸单晶硅棒切割装置的结构示意图；图2是本专利技术一实施例的A部的放大图；图3是本专利技术一实施例的B部的放大图；图4是本专利技术一实施例的切割装置的侧视图；图5是本专利技术另一实施例的阻挡段的结构示意图；图6是本专利技术一实施例的弹性垫的结构示意图；图7是本专利技术另一实施例的弹性垫的结构示意图。图中：10、切割室20、夹紧部21、顶尖头22、固定卡轴30、切割部31、丝杠32、导线轮40、收集部41、导向段42、放置段43、阻挡段44、连接段45、弹性垫46、凹槽50、监控部51、处理器52、红外线发射器53、红外线接收器54、控制面板55、安装架具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。本专利技术提出一种大尺寸单晶硅棒切割装置，如图1-4所示，尤其适用于大尺寸直径的单晶硅棒的加工，硅棒直径为280-320mm，包括切割室10，在切割室10内设有用于夹紧硅棒的夹紧部20、用于切割硅棒的切割部30、用于收集硅棒边皮料的收集部40和用于监控硅棒边皮料是否下落的监控部50。夹紧部20固定设置在切割室10的中间位置且水平设置；切割部30固定设置在夹紧部20的两侧且沿硅棒的竖直高度方向切割，即切割部30沿硅棒长度的外壁面竖直向下切割；收集部40在切割部30的下方且靠外设置，切割部30和收集部40都相对于硅棒的长度方向对称设置；监控部50设置在切割部30的外侧且位于收集部40的上方。如图4所示，硅棒水平固定在夹紧部20上，夹紧部20包括两端设置的顶尖头21，在顶尖头21两侧设有由固定卡轴22连接的顶点头，顶点头21与硅棒的端面中心原点配合，目的是保证硅棒放置的水平度，进而可保证在开方硅棒的过程中，两侧对位面均平行于硅棒长度的中心轴线上，进而可保证切割后的方棒的侧边平面的平整度，当一对侧面加工完成后，再通过控制固定卡轴22旋转进而使顶尖头21带动硅棒进行旋转90度，使硅棒未被切割面与切割部30对位设置，准备进行下一步加工。如图1和4所示，切割部30包括一组对称设置且可竖直上下移动的丝杠31和用于绕设金刚线并将金刚线固定的导向轮32，其中，丝杠31竖直固定在切割室10的顶部，每一丝杠31上均设有导向轮32且导向轮32固定安装在丝杠31靠近收集部40一侧。丝杠31对称设置在硅棒两端外即位于硅棒长度方向的两侧外，如图4所示，导向轮32固定安装在丝杠31靠近硅棒一侧且垂直于丝杠31安装设置，导向轮32与硅棒长度方向并行设置，金刚线水平绕设在导向轮32上，即导向轮32的轴线与金刚线垂直设置，在整个切割过程中，导向轮和金刚线均固定安装不动。每一组同侧的两个丝杠31均由一个外设的同步电机带动(图省略)，即两侧的四个丝杠31可同步带动导向轮32和金刚线进行下行或上行移动，丝杠31可由市面上购买的任一丝杠都行，只要能满足强度及固定安装要求即可。圆形硅棒的外壁有四条棱线，即四条晶线，切割任一直径的硅棒都是沿晶线所在位置开始入刀进行切割并从同侧的正下方的另一晶线所在位置出刀切割结束。硅棒水平放置平稳后，开始切割硅棒第一组对位侧面时，同步电机控制丝杠31向下移动，进而带动导向轮3本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大尺寸单晶硅棒切割装置，其特征在于，包括切割室，所述切割室内设有夹紧部、切割部、收集部和监控部，所述夹紧部置于所述切割室中间且水平设置；所述切割部置于所述夹紧部两侧且沿所述硅棒高度方向切割；所述收集部在所述切割部下方且靠外设置，所述切割部和所述收集部相对于所述硅棒长度方向对称设置；所述监控部置于所述切割部外侧且位于所述收集部上方。/n

【技术特征摘要】
1.一种大尺寸单晶硅棒切割装置，其特征在于，包括切割室，所述切割室内设有夹紧部、切割部、收集部和监控部，所述夹紧部置于所述切割室中间且水平设置；所述切割部置于所述夹紧部两侧且沿所述硅棒高度方向切割；所述收集部在所述切割部下方且靠外设置，所述切割部和所述收集部相对于所述硅棒长度方向对称设置；所述监控部置于所述切割部外侧且位于所述收集部上方。


2.根据权利要求1所述的一种大尺寸单晶硅棒切割装置，其特征在于，所述收集部包括导向段、放置段和阻挡段，所述导向段、所述放置段和所述阻挡段共同围成一开口朝外设置的凹槽；所述导向段靠近所述切割部设置，所述阻挡段远离所述切割部设置，所述放置段置于所述导向段和所述阻挡段之间。


3.根据权利要求2所述的一种大尺寸单晶硅棒切割装置，其特征在于，所述导向段朝所述硅棒中心轴线位置倾斜设置，所述放置段水平设置，所述导向段与所述放置段的夹角为钝角。


4.根据权利要求3所述的一种大尺寸单晶硅棒切割装置，其特征在于，所述导向段与所述放置段的夹角为110-135°；优选地，所述导向段与所述放置段的夹角为120°。


5.根据权利要求2-4任一项所述的一种大尺寸单晶硅棒切割装置，其特征在于，所述阻挡段...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁志慧，蔺永生，匡文军，贡艺强，马洋，郭鑫乐，武海艳，谷守伟，
申请(专利权)人：内蒙古中环光伏材料有限公司，
类型：发明
国别省市：内蒙;15