[发明专利]晶体硅芯切割装置

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种晶体硅芯柱体的加工设备，具体地说本发明涉及一种晶体硅芯的切割装置。

【背景技术】

目前，国内生产多晶硅的工艺大部分都是常规三氯氢硅氢还原法，即改良西门子法，改良西门子法或其它类似方法生产大直径多晶硅的主要设备是多晶硅还原炉，多晶硅还原炉在细长的硅芯上通上电源，使硅芯加热发红，直至表明温度达到1100摄氏度，通入高纯的三氯氢硅和氢气，使其在高温下发生氢还原反应，使三氯氢硅中的硅分子堆积在硅芯上，使其的直径不断地增大，使硅芯的直径达到7-10毫米的圆形或方形的柱体，或是其它的多角形和椭圆形柱体形状，最终通过氢还原反应使直径不断地增大到120-200毫米，经过后期加工生产出高纯太阳能级6N或电子级11N的多晶硅。

当前，晶体硅材料(包括多晶硅和单晶硅)是最主要的光伏材料，其市场占有率在90％以上，而且在今后相当长的一段时期也依然是太阳能电池的主流材料。多晶硅材料的生产技术长期以来掌握在美、日、德等3个国家7个公司的10家工厂手中，国内的多晶硅加工企业使用的设备也大多为国外企业所生产，不仅成本极高，而且在使用中受到设备设计不合理、结构复杂及工艺的限制，使用状态很不理想。

多晶硅硅芯切割绕线工艺是硅芯切割中的核心部分。其硅芯切割是否能达到最佳效果，取决其绕线的方法。既要能正确地将金刚砂线来回绕成硅棒切割硅芯所需尺寸，又要简便，快速完成一次(整根硅棒方硅芯切割)的绕线。

目前，多晶硅生产属于朝阳产业，是太阳能光伏产业的主要原料。鉴于其发展需要，为了提高工作效率，提高劳动生产力，简化工艺是迫切需要解决的问题。国内、外的多晶硅硅棒切割工艺中其绕线方法极其复杂，不仅需经专业培训的熟练人员(3-4名)，花费2-3小时才能完成一次绕线，稍有不慎将无法进行切割工作。而硅棒方硅芯切割是极其重要的环节，切割过程频繁(每日1-2次)，同时现有的绕线方法其辅助结构复杂，庞大，无法适应多晶硅生产行业高速发展的需要。

【发明内容】

为了克服背景技术中的不足，本发明公开了一种晶体硅芯切割装置，所述晶体硅芯切割装置通过利用两根金刚砂线的往复行进对硅棒进行切割，实现了低成本对硅棒的切割，有效地克服了现有技术的无法快速切割方硅芯的弊端。

实现本发明的技术方案如下：

一种晶体硅芯切割装置，包括两套过渡机构和四个绕线轮，两套过渡机构分别包括一个轴座B和两个绕线过渡轮；两套过渡机构中的一套设置在硅棒的前部与左侧之间的角上，另一套设置在硅芯的后部与右侧之间的角上，其中设置在硅棒的前部与左侧之间角上轴座B的后部和右侧分别设有绕线过渡轮，另一套设置在硅棒的后部与右侧角上的轴座B的前部和左侧分别设有绕线过渡轮，形成绕线过渡轮对硅棒的前、后、左、右侧的合围结构；在硅棒前、后设置的绕线过渡轮外侧分别设有绕线轮，所述两个绕线轮的任意一侧分别设有轴座A，其中一个轴座A的另一侧设有电机或外接动力机构，在绕线过渡轮上分别设有复数个间隔环绕绕线过渡轮且相互对应的线槽B，两绕线过渡轮外侧分别设置的绕线轮上分别设有与绕线过渡轮线槽B等同数量或绕线过渡轮线槽B半数或半数多一个的线槽A，金刚砂线环绕两个绕线轮的线槽A后卡在两个绕线过渡轮线槽B的上部，形成对硅棒的前、后多个等距切割；在硅棒左、右设置的绕线过渡轮外侧分别设有绕线轮，所述两个绕线轮的任意一侧分别设有轴座A，其中一个轴座A的另一侧设有电机或外接动力机构，在绕线过渡轮上分别设有复数个间隔环绕绕线过渡轮且相互对应的线槽B，两绕线过渡轮外侧分别设置的绕线轮上分别设有与绕线过渡轮线槽B等同数量或绕线过渡轮线槽B半数或半数多一个的线槽A，金刚砂线环绕两个绕线轮的线槽A后卡在两个绕线过渡轮线槽B的上部，形成对硅棒的左、右多个等距切割；其中硅棒的下端设有固定机构，所述硅棒的左、右多个等距切割与硅棒的前、后多个等距切割为一上一下切割形式。

所述的晶体硅芯切割装置，在硅棒前、后绕线过渡轮外侧的绕线轮外侧分别设有收线轮、放线轮；所述收线轮、放线轮分别固定在两支撑杆上。

所述的晶体硅芯切割装置，在硅棒左、右绕线过渡轮外侧的绕线轮外侧分别设有收线轮、放线轮；所述收线轮、放线轮分别固定在两支撑杆上。

通过上述公开内容，本发明的有益效果是：

本发明所述的晶体硅芯切割装置，通过利用两根金刚砂线的往复行进对硅棒进行切割，实现了低成本对硅棒的切割，有效地克服了现有技术的无法快速切割方硅芯的弊端；本发明具有结构简单，所切割硅芯规范，成本低的优点。

【附图说明】