CN204844530U - 一种硅片切片机的切割装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种硅片切片机的切割装置，属于硅片切片机的技术领域。本硅片切片机的切割装置，包括机架、气缸、升降工作台、切割钢线、导轮，升降工作台下方可连接有硅锭，气缸固定在机架上，气缸驱动升降工作台上下移动，导轮转动连接在机架上且两个导轮之间设有砂浆槽，砂浆槽位于升降工作台正下方，砂浆槽呈长方体状且上端开口，砂浆槽上边缘设有供切割钢线穿过的过线槽，升降工作台两侧设有朝着切割钢线喷射砂浆的喷管和朝着切割钢线吹气的吹管，导轮上具有导轮槽，在导轮槽与切割钢线相接触的两侧面上沿周向设有溢浆槽。本实用新型既提高了切割钢线的使用寿命，降低切割钢线的断裂率，又提高了硅锭的切割质量。

Description

一种硅片切片机的切割装置

技术领域

本实用新型属于硅片切片机的技术领域，涉及一种硅片切片机的切割装置。

背景技术

太阳能光伏行业是一个新兴的绿色能源行业，随着世界各国对绿色能源的重视，光伏行业迅速发展，高质量、低成本是企业发展的关键。随着国家对可再生能源的扶持力度不断加大，我国光伏行业驶入政策“快车道”，产能迅速膨胀。对于以硅片为基底的光伏电池来说，硅片是晶体硅光伏电池技术中最昂贵的部分，所以降低这部分的制造成本对于提高太阳能对传统能源的竞争力至关重要。硅锭切片作为硅片加工工艺流程的关键工序，其加工效率和加工质量直接关系到整个硅片生产的全局。

太阳能硅锭的线切割机理就是机器导轮在高速运转中带动钢线，从而由钢线将聚乙二醇和碳化硅微粉混合的砂浆送到切割区，在钢线的高速运转中与压在线网上的工件连续发生摩擦完成切割的过程。

目前硅片的加工方法普遍采用多线切割，多线切割是通过切片机上的高速移动的切割钢线携带切割砂浆中的碳化硅颗粒对硅锭进行打磨切割，从而将硅锭加工成硅片。根据钢线切割原理，钢线直径越大携带砂浆越多，参与切割的碳化硅颗粒就越多，切割效率越高，但钢线直径越大，切割阻力越大，切割缝隙越大，硅料的利用率越低，即硅锭的得片率越低，而硅片得片率高低直接影响了硅料的利用率和企业的经济效益。

另外在实际切割过程中，随着切割的进行，会产生碎屑等杂质，这些杂质如果附着在切割钢线上将影响切割钢线的带砂能力，钢线进入硅块后，由于带砂不足及杂质的影响容易使硅片产生线痕等不良品，同时若杂质混同砂浆团聚在硅片表面也不利于硅片表面的清洁；若杂质附着在导线轮上，极易引起切割钢线的跳线，严重的甚至断线，影响硅片切割质量及成品率。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种硅片切片机的切割装置。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：一种硅片切片机的切割装置，包括机架、气缸、升降工作台、切割钢线、导轮，升降工作台下方可连接有硅锭，气缸固定在机架上，气缸驱动升降工作台上下移动，导轮转动连接在机架上且两个导轮之间设有砂浆槽，砂浆槽位于升降工作台正下方，砂浆槽呈长方体状且上端开口，砂浆槽上边缘设有供切割钢线穿过的过线槽，升降工作台两侧设有朝着切割钢线喷射砂浆的喷管和朝着切割钢线吹气的吹管，导轮上具有导轮槽，切割钢线绕在导轮槽中，导轮槽沿轴向均匀地开设在导轮上，导轮槽的横截面形状为等腰梯形或正三角形，在导轮槽与切割钢线相接触的两侧面上沿周向设有溢浆槽。

升降工作台上端具有四个气缸，四个气缸均匀的分布在升降工作台的四个角落处，气缸的推杆与升降工作台固连，提高气缸驱动升降工作台上下移动时的平稳性，砂浆槽一侧的过线槽数量与导轮上的导轮槽数量一样，切割钢线套设在两导轮上的对应导轮槽内，上端水平段的切割钢线从一侧过线槽穿入砂浆槽且从另一侧相对应过线槽穿出。气缸推动升降工作台下移时，切割钢线会对升降工作台下方连接的硅锭进行切割，硅锭下移时会浸入砂浆槽内，砂浆槽内砂浆向上溢，对过往的切割钢线进行清洗降温，同时切割钢线转动时，砂浆会顺着导轮槽处的溢浆槽与切割钢线的底部接触，提高切割钢线的使用寿命及切割效果，降低切割钢线的断裂率。另外喷管和吹管对切割钢线也具有冷却和清屑作用。

升降工作台嵌有水平滑动的工件架，工件架下端面固连有连接板，连接板与硅锭通过胶水固定。

升降工作台下端开有T形槽，工作架上端具有与T形槽相互匹配的滑动块，另外T形槽两端还设有可控制上下摆动限位件，在滑动块嵌于T形槽时，向下摆动限位件可限制滑动块再次移动。

砂浆槽中的砂浆的水平面与切割钢线齐平。

采用以上结构，使得切割钢线在经过砂浆槽时，都能受到砂浆的连续冷却与清洗，提高其使用寿命及切割效果。

砂浆槽中部设有过滤网。

采用以上结构，能有效的将硅锭切割时产生的碎屑收集起来，便于工作人员的清理。

砂浆槽底部开有泄砂孔。

采用以上结构，便于砂浆槽内的砂浆***与更换，或者在停止切割时，便于将砂浆收集起来，等到下次工作时继续使用，避免砂浆长期暴露未使用导致其内部成分配例失调影响效果。

喷管与吹管平行。

采用以上结构，保障导轮上的每条切割钢线上的冷却及除渣的统一性，提高对硅锭切割效果。

与现有技术相比，本硅片切片机的切割装置的优点具有以下几点：

1、本硅片切片机的切割装置中采用吹管及喷管，进一步提高清洁能力及切割钢线的冷却降温效果，确保切割钢线上的碎屑被彻底吹干净，降低切割钢线的断裂率。

2、由于在导轮槽与切割钢线相接触的两侧面上沿周向设有溢浆槽，砂浆会沿着溢浆槽流到导轮槽的下部，与切割钢线的下半部分充分接触，这样切割钢线的下半部分也有砂浆冷却，切割钢线与导轮槽之间的摩擦产生的高温被砂浆液即时带走，因此不会影响切割钢线抗拉强度，切割钢线不容易断裂。

3、本硅片切片机的切割装置中硅锭下移时能完全浸入砂浆中，保证足够量的砂浆参与切割，能有效提高硅锭切割能力，提高硅锭切割质量。

附图说明

图1是本硅片切片机的切割装置的结构示意图。

图2是本硅片切片机的切割装置的侧视图。

图3是导轮与切割钢线的连接图。

图4是本硅片切片机的切割装置中导轮槽的剖视图。

图5是导轮槽的局部俯视图。

图中，1、气缸；2、升降工作台；3、切割钢线；4、导轮；5、硅锭；6、泄砂孔；7、砂浆槽；8、过线槽；9、喷管；10、吹管；11、导轮槽；12、溢浆槽；13、连接板；14、过滤网；15、工件架。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

如图1、图2、图3、图4、图5所示，本硅片切片机的切割装置，包括机架、气缸1、升降工作台2、切割钢线3、导轮4，升降工作台2下方可连接有硅锭5，气缸1固定在机架上，气缸1驱动升降工作台2上下移动，导轮4转动连接在机架上且两个导轮4之间设有砂浆槽7，砂浆槽7位于升降工作台2正下方，砂浆槽7呈长方体状且上端开口，砂浆槽7上边缘设有供切割钢线3穿过的过线槽8。

升降工作台2嵌有水平滑动的工件架15，工件架15下端面固连有连接板13，连接板13与硅锭5通过胶水固定。升降工作台2下端开有T形槽，工作架上端具有与T形槽相互匹配的滑动块，另外T形槽两端还设有可控制上下摆动限位件，在滑动块嵌于T形槽时，向下摆动限位件可限制滑动块再次移动。

升降工作台2两侧设有朝着切割钢线3喷射砂浆的喷管9和朝着切割钢线3吹气的吹管10，喷管9与吹管10平行。保障导轮4上的每条切割钢线3上的冷却及除渣的统一性，提高对硅锭5切割效果。

砂浆槽7中的砂浆的水平面与切割钢线3齐平。使得切割钢线3在经过砂浆槽7时，都能受到砂浆的连续冷却与清洗，提高其使用寿命及切割效果。砂浆槽7中部设有过滤网14。能有效的将硅锭5切割时产生的碎屑收集起来，便于工作人员的清理。砂浆槽7底部开有泄砂孔6。便于砂浆槽7内的砂浆***与更换，或者在停止切割时，便于将砂浆收集起来，等到下次工作时继续使用，避免砂浆长期暴露未使用导致其内部成分配例失调影响效果。

导轮4上具有导轮槽11，切割钢线3绕在导轮槽11中，导轮槽11沿轴向均匀地开设在导轮4上，导轮槽11的横截面形状为等腰梯形或正三角形，在导轮槽11与切割钢线3相接触的两侧面上沿周向设有溢浆槽12。

升降工作台2上端具有四个气缸1，四个气缸1均匀的分布在升降工作台2的四个角落处，气缸1的推杆与升降工作台2固连，提高气缸1驱动升降工作台2上下移动时的平稳性，砂浆槽7一侧的过线槽8数量与导轮4上的导轮槽11数量一样，切割钢线3套设在两导轮4上的对应导轮槽11内，上端水平段的切割钢线3从一侧过线槽8穿入砂浆槽7且从另一侧相对应过线槽8穿出。气缸1推动升降工作台2下移时，切割钢线3会对升降工作台2下方连接的硅锭5进行切割，硅锭5下移时会浸入砂浆槽7内，砂浆槽7内砂浆向上溢，对过往的切割钢线3进行清洗降温，同时切割钢线3转动时，砂浆会顺着导轮槽11处的溢浆槽12与切割钢线3的底部接触，提高切割钢线3的使用寿命及切割效果，降低切割钢线3的断裂率。另外喷管9和吹管10对切割钢线3也具有冷却和清屑作用。

基本工作原理：在砂浆槽7内注入一定量的砂浆，通过胶水将硅锭5固定在连接板13下端，将工位架上端的滑动块嵌入升降工作台2上的T形槽，通过限位件固定。再利用气缸1推动升降工作台2下移，切割钢线3对硅锭5进行切割，在硅锭5浸入砂浆槽7时，砂浆向上溢出将穿过砂浆槽7的切割钢线3进行冷却，喷管9和吹管10朝向切割钢线3对工作中的切割钢线3进行冷却和清屑，使得切割钢线3不易断裂，提高切割效果。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了气缸1、升降工作台2、切割钢线3、导轮4、硅锭5、泄砂孔6、砂浆槽7、过线槽8、喷管9、吹管10、导轮槽11、溢浆槽12、连接板13、过滤网14、工件架15等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。

Claims (6)

1.一种硅片切片机的切割装置，包括机架、气缸（1）、升降工作台（2）、切割钢线（3）、导轮（4），升降工作台（2）下方可连接有硅锭（5），气缸（1）固定在机架上，气缸（1）驱动升降工作台（2）上下移动，导轮（4）转动连接在机架上且两个导轮（4）之间设有砂浆槽（7），砂浆槽（7）位于升降工作台（2）正下方，砂浆槽（7）呈长方体状且上端开口，砂浆槽（7）上边缘设有供切割钢线（3）穿过的过线槽（8），升降工作台（2）两侧设有朝着切割钢线（3）喷射砂浆的喷管（9）和朝着切割钢线（3）吹气的吹管（10），导轮（4）上具有导轮槽（11），切割钢线（3）绕在导轮槽（11）中，导轮槽（11）沿轴向均匀地开设在导轮（4）上，导轮槽（11）的横截面形状为等腰梯形或正三角形，在导轮槽（11）与切割钢线（3）相接触的两侧面上沿周向设有溢浆槽（12）。

2.根据权利要求1所述的一种硅片切片机的切割装置，其特征在于，升降工作台（2）嵌有水平滑动的工件架（15），工件架（15）下端面固连有连接板（13），连接板（13）与硅锭（5）通过胶水固定。

3.根据权利要求2所述的一种硅片切片机的切割装置，其特征在于，砂浆槽（7）中的砂浆的水平面与切割钢线（3）齐平。

4.根据权利要求3所述的一种硅片切片机的切割装置，其特征在于，砂浆槽（7）中部设有过滤网（14）。

5.根据权利要求4所述的一种硅片切片机的切割装置，其特征在于，砂浆槽（7）底部开有泄砂孔（6）。

6.根据权利要求1所述的一种硅片切片机的切割装置，其特征在于，喷管（9）与吹管（10）平行。