一種金剛線多晶硅錠開方機的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及多晶硅加工專用切割設備技術領域，旨在提供一種金剛線多晶硅錠開方機。該種金剛線多晶硅錠開方機包括大底架、進刀部件、左張力電機安裝架、右張力電機安裝架、工作臺、機械手安裝架、龍門架、導向導輪、切割導輪安裝架、切割導輪、主導軌、工作臺水平移動電機、減速機、主絲杠、導向輪驅動電機，能利用金剛線切割晶錠。本實用新型采用金剛石線鋸切割，切割刀痕小，切割面質量高，大大減少了原材料的損耗；本實用新型使工作環境大大改善，實現了環保生產；本實用新型采用水平方向進刀，線弓小，進刀快，切割效率高；且導輪數量少，線網簡單易布。
【專利說明】
一種金剛線多晶硅錠開方機
技術領域
[0001]本實用新型是關于多晶硅加工專用切割設備技術領域，特別涉及一種金剛線多晶硅錠開方機。
【背景技術】
[0002]多晶硅錠燒制成型后需要經過開方、截斷、磨面倒角、切片等工藝制成太陽能光伏電池。晶錠的開方是整體加工過程的第一道工序，是把大型晶錠切割成小型長方體。目前最成熟、最常見的開方設備多使用方格網線從上方進刀切割，網線鋸的工作區為相互垂直并在不同平面上的數條切割線組成，每4條網線組成一個方格，設備運行時，切割絲被帶動切割硅錠，切割完成后，網線組成的方格中就形成一個小型長方體晶錠。
[0003]網線切割所使用的切割方式分為砂漿線切割和金剛線切割。
[0004]使用砂漿線切割切割時，鋼絲快速運動將含磨料的液體帶入工件切縫，產生切削作用。用砂漿線切割因其切縫窄，切片量大，切片成本低而被廣泛運用;單切割效率低，切割時產生的廢漿液處理難度大，造成對環境的污染;使用成本高、鋼絲和排線輪同時磨損，使用壽命短，斷線后重新換線過程復雜費時。
[0005]使用金剛線切割時，通過金剛線上的鉆石與工件之間的摩擦達到切割作用。使用金剛線切割具有硅粉易回收處理、切割環境好、切割表面損傷小、效率高等優勢。
[0006]目前普遍使用的金剛線多晶硅錠開方設備，如“多晶硅錠開方金剛石線裝置”(專利號CN 203680563 U)，切割前，先將金剛線一頭拉出，并跨過幾十個導輪形成網狀。由于從晶錠的正上方進刀，線網的跨度大，造成的線弓就非常大，使得拉線弓的時間加大，從而使得切割效率低下。大跨度的線網又容易在切割表面留下劃痕，增加后續工作量。另外，所用的金剛線較細，跨過幾十個導輪，往復運動容易造成斷線，一旦斷線，換線難度大，耗時。同時由于要布成網狀線網，需要金剛線多次換向，這樣容易引起金剛線往復運動時切割了導向輪，使得導向輪和金剛線的消耗大大提高，減少了他們的使用壽命，大大的增加了使用成本。
【實用新型內容】
[0007]本實用新型的主要目的在于克服現有技術中的不足，提供一種使用金剛石線鋸切方的設備。為解決上述技術問題，本實用新型的解決方案是:
[0008]提供一種金剛線多晶硅錠開方機，能利用金剛線切割晶錠，所述金剛線多晶硅錠開方機包括大底架、進刀部件、左張力電機安裝架、右張力電機安裝架、工作臺、機械手安裝架、龍門架、導向導輪、切割導輪安裝架、切割導輪、主導軌、工作臺水平移動電機、減速機、主絲杠、導向輪驅動電機；
[0009]所述大底架上安裝有主導軌，主導軌的上方裝有工作臺，大底架的中間處裝有工作臺水平移動電機，工作臺水平移動電機連接有減速機，減速機通過主絲杠與工作臺連接，使工作臺能沿著主絲杠軸向進行水平移動;所述工作臺上開有8條貫通的長條，用于金剛線線網穿過；
[0010]所述機械手安裝架為裝有液壓缸的立柱(通過地腳螺栓固定在地面上)；所述機械手安裝在機械手安裝架上，能實現水平方向、豎直方向的移動，以及夾緊和旋轉晶錠的功會K;
[0011]所述龍門架安裝在大底架的正上方，龍門架的左側安裝有左張力電機安裝架，龍門架的右側安裝有右張力電機安裝架;所述龍門架包括龍門架上梁、龍門架下梁，龍門架上梁的正面上并排裝有5個導向導輪，5個導向導輪的下方并排裝有8個切割導輪安裝架，龍門架下梁的正面上并排裝有4個導向導輪，4個導向導輪的上方并排裝有8個切割導輪安裝架；安裝在龍門架上梁中間處的導向導輪的一端連接有導向輪驅動電機，每個切割導輪安裝架上裝有切割導輪;且保證金剛線經過導向導輪時，豎直方向的金剛線各經過一個龍門架上梁處切割導輪的線槽、一個龍門架下梁處切割導輪的線槽，使得在工作臺水平進刀切割時產生的線弓在切割導輪內側；
[0012]所述進刀部件包括左排線部件、左收放線部件、左過渡導輪、左張力電機、左張力臂、左張力導輪、右排線部件、右收放線部件、右過渡導輪、右張力電機、右張力臂、右張力導輪;所述左排線部件安裝在大底架左側，左排線部件上方裝有左收放線部件，所述左過渡導輪、左張力電機、左張力臂安裝在左張力電機安裝架上，左張力導輪安裝在左張力臂上;所述右排線部件安裝在大底架右側，右排線部件上方裝有右收放線部件;所述右過渡導輪、右張力電機、右張力臂安裝在右張力電機安裝架上，右張力導輪安裝在右張力臂上。
[0013]作為進一步的改進，所述切割導輪安裝架上開有腰型槽，用于左右調節相鄰金剛線之間的距離。
[0014]作為進一步的改進，所述安裝在龍門架上梁、龍門架下梁的各8個切割導輪的線槽，位于工作臺上用于金剛線穿過的長條的中心。
[0015]作為進一步的改進，所述機械手采用雙抓機械手，能通過機械手抓的水平移動實現抓取。
[0016]作為進一步的改進，所述左過渡導輪、左張力導輪、所有導向導輪、右過渡導輪、右張力導輪的導線槽都在同一個平面內，從而使得經過導線槽的金剛線在同一平面內。
[0017]與現有技術相比，本實用新型的有益效果是:
[0018]本實用新型采用金剛石線鋸切割，切割刀痕小，切割面質量高，大大減少了原材料的損耗。本實用新型使工作環境大大改善，實現了環保生產。本實用新型采用水平方向進刀，線弓小，進刀快，切割效率高;且導輪數量少，線網簡單易布。
【附圖說明】
[0019]圖1為本實用新型的等軸測視圖。
[0020]圖2為本實用新型的正視圖。
[0021]圖3為本實用新型的俯視圖。
[0022]圖4為本實用新型的左視圖。
[0023]圖5為本實用新型中進刀部件的正視圖。
[0024]圖6為本實用新型第一次進刀切割完成后的俯視圖。
[0025]圖7為本實用新型第二次進刀之前的俯視圖。
[0026]圖8為本實用新型第二次進刀切割完成后的俯視圖。
[0027]圖中的附圖標記為:I龍門架;2進刀部件;3機械手安裝架;4機械手;5晶錠;6工作臺；7大底架;8左張力電機安裝架;9左張力電機;10主絲杠;11減速機;12工作臺水平移動電機；13主導軌；14導向輪驅動電機；15右張力電機；16右張力電機安裝架；17左排線部件；18左收放線部件；19左過渡導輪;20左張力導輪;21左張力臂；22導向導輪;23切割導輪安裝架；24切割導輪;25龍門架上梁；26右張力臂；27右張力導輪;28右過渡導輪;29右收放線部件;30右排線部件;31龍門架下梁;32金剛線。
【具體實施方式】
[0028]下面結合附圖與【具體實施方式】對本實用新型作進一步詳細描述:
[0029]如圖1至圖4所示，金剛線多晶硅錠開方機包括大底架7、進刀部件2、左張力電機安裝架8、右張力電機安裝架16、工作臺6、機械手安裝架3、龍門架1、導向導輪22、切割導輪安裝架23、切割導輪24、主導軌13、工作臺水平移動電機12、減速機11、主絲杠10、導向輪驅動電機14，能利用金剛線32切割晶錠5。
[0030]大底架7上安裝有主導軌13，主導軌13的上方裝有工作臺6，大底架7的中間處裝有工作臺水平移動電機12，工作臺水平移動電機12連接有減速機11，減速機11通過主絲杠1與工作臺6連接，使工作臺6能沿著主絲杠10軸向進行水平的移動。所述工作臺6上開有8條貫通的長條，用于金剛線32線網穿過。
[0031]機械手安裝架3具體為裝有液壓缸的立柱，通過地腳螺栓固定在地面上。所述機械手4采用雙抓機械手，機械手4安裝在機械手安裝架3上，通過機械手抓的水平移動，機械手4能實現水平方向、豎直方向的移動，以及夾緊和旋轉晶錠5的功能。
[0032]龍門架I安裝在大底架7的正上方，龍門架I的左側安裝有左張力電機安裝架8，龍門架I的右側安裝有右張力電機安裝架16。所述龍門架I包括龍門架上梁25、龍門架下梁31;龍門架上梁25的正面上并排裝有5個導向導輪22，5個導向導輪22的下方并排裝有8個切割導輪安裝架23;龍門架下梁31的正面上并排裝有4個導向導輪22，4個導向導輪22的上方并排裝有8個切割導輪安裝架23。安裝在龍門架上梁25中間處的導向導輪22的一端連接有導向輪驅動電機14;每個切割導輪安裝架23上裝有切割導輪24，且切割導輪安裝架23上開有腰型槽，用于左右調節相鄰金剛線32之間的距離。且安裝在龍門架上梁25、龍門架下梁31的各8個切割導輪24的槽位于工作臺6上用于金剛線32穿過的長條的中心。
[0033]如圖5所示，進刀部件2包括左排線部件17、左收放線部件18、左過渡導輪19、左張力電機9、左張力臂21、左張力導輪20、右排線部件30、右收放線部件29、右過渡導輪28、右張力電機15、右張力臂26、右張力導輪27。所述左排線部件17安裝在大底架7左側，左排線部件17上方裝有左收放線部件18，所述左過渡導輪19、左張力電機9、左張力臂21安裝在左張力電機安裝架8上，左張力導輪20安裝在左張力臂21上;所述右排線部件30安裝在大底架7右偵U，右排線部件30上方裝有右收放線部件29;所述右過渡導輪28、右張力電機15、右張力臂26安裝在右張力電機安裝架16上，右張力導輪27安裝在右張力臂26上。
[0034]金剛線32從左收放線部件18中出來，依次繞過左過渡輪19、左張力導輪20，進入龍門架上梁25上的導向導輪22，在向下繞過龍門架下梁31上的導向導輪22，然后又向上繞過龍門架上梁25上的第二個導向導輪22，重復循環4次后，從龍門架上梁25上最右邊的導向導輪22繞出，依次進過右張力導輪27、右過渡導輪28，最后進入右收放線部件29。所述左過渡導輪19、左張力導輪20、中間的所有導向導輪22、右過渡導輪28、右張力導輪27的導線槽都在同一個平面內，從而使得經過導向槽的金剛線32在同一平面內。所述經過導向導輪22的豎直方向的金剛線32其上下各經過一個切割導輪24的線槽，使得在工作臺6水平進刀切割時產生的線弓在切割導輪24之間，使得金剛線32在經過左過渡導輪19、左張力導輪20、中間的所有導向導輪22、右過渡導輪28、右張力導輪27時仍然處于原來平面內。
[0035]如圖6至圖8所示，切割時，晶錠5放在工作臺6正上方;左收放線部件18和右收放線部件29來回運動，帶動其上的金剛線32做往復運動；同時工作臺水平移動電機12帶動工作臺6水平向工作臺水平移動電機12方向第一次進刀，使得龍門架上梁25與龍門架下梁31之間的切割導輪24中間的金剛線32對晶錠5進行切割。當一邊切割完成后，工作臺6后退退刀；機械手4向下運動夾起晶錠5，旋轉90°后，再將晶錠5放置在工作臺6上;工作臺水平移動電機12再次帶動工作臺6水平向工作臺水平移動電機12方向第二次進刀;最終完成切割。
[0036]最后，需要注意的是，以上列舉的僅是本實用新型的具體實施例。顯然，本實用新型不限于以上實施例，還可以有很多變形。本領域的普通技術人員能從本實用新型公開的內容中直接導出或聯想到的所有變形，均應認為是本實用新型的保護范圍。
【主權項】
1.一種金剛線多晶硅錠開方機，能利用金剛線切割晶錠，其特征在于，所述金剛線多晶硅錠開方機包括大底架、進刀部件、左張力電機安裝架、右張力電機安裝架、工作臺、機械手安裝架、龍門架、導向導輪、切割導輪安裝架、切割導輪、主導軌、工作臺水平移動電機、減速機、主絲杠、導向輪驅動電機； 所述大底架上安裝有主導軌，主導軌的上方裝有工作臺，大底架的中間處裝有工作臺水平移動電機，工作臺水平移動電機連接有減速機，減速機通過主絲杠與工作臺連接，使工作臺能沿著主絲杠軸向進行水平移動;所述工作臺上開有8條貫通的長條，用于金剛線線網穿過； 所述機械手安裝架為裝有液壓缸的立柱;所述機械手安裝在機械手安裝架上，能實現水平方向、豎直方向的移動，以及夾緊和旋轉晶錠的功能； 所述龍門架安裝在大底架的正上方，龍門架的左側安裝有左張力電機安裝架，龍門架的右側安裝有右張力電機安裝架;所述龍門架包括龍門架上梁、龍門架下梁，龍門架上梁的正面上并排裝有5個導向導輪，5個導向導輪的下方并排裝有8個切割導輪安裝架，龍門架下梁的正面上并排裝有4個導向導輪，4個導向導輪的上方并排裝有8個切割導輪安裝架;安裝在龍門架上梁中間處的導向導輪的一端連接有導向輪驅動電機，每個切割導輪安裝架上裝有切割導輪;且保證金剛線經過導向導輪時，豎直方向的金剛線各經過一個龍門架上梁處切割導輪的線槽、一個龍門架下梁處切割導輪的線槽，使得在工作臺水平進刀切割時產生的線弓在切割導輪內側； 所述進刀部件包括左排線部件、左收放線部件、左過渡導輪、左張力電機、左張力臂、左張力導輪、右排線部件、右收放線部件、右過渡導輪、右張力電機、右張力臂、右張力導輪;所述左排線部件安裝在大底架左側，左排線部件上方裝有左收放線部件，所述左過渡導輪、左張力電機、左張力臂安裝在左張力電機安裝架上，左張力導輪安裝在左張力臂上;所述右排線部件安裝在大底架右側，右排線部件上方裝有右收放線部件;所述右過渡導輪、右張力電機、右張力臂安裝在右張力電機安裝架上，右張力導輪安裝在右張力臂上。2.根據權利要求1所述的一種金剛線多晶硅錠開方機，其特征在于，所述切割導輪安裝架上開有腰型槽，用于左右調節相鄰金剛線之間的距離。3.根據權利要求1所述的一種金剛線多晶硅錠開方機，其特征在于，所述安裝在龍門架上梁、龍門架下梁的各8個切割導輪的線槽，位于工作臺上用于金剛線穿過的長條的中心。4.根據權利要求1所述的一種金剛線多晶硅錠開方機，其特征在于，所述機械手采用雙抓機械手，能通過機械手抓的水平移動實現抓取。5.根據權利要求1所述的一種金剛線多晶硅錠開方機，其特征在于，所述左過渡導輪、左張力導輪、所有導向導輪、右過渡導輪、右張力導輪的導線槽都在同一個平面內，從而使得經過導線槽的金剛線在同一平面內。
【文檔編號】B28D5/04GK205416062SQ201620140376
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年2月24日
【發明人】曹建偉, 盧嘉彬, 沈文杰, 傅林堅, 何守龍, 邱文杰, 沈加富, 朱亮, 邱敏秀
【申請人】浙江晶盛機電股份有限公司