[实用新型]一种双V型可调节式硅棒定位机构

说明书

技术领域

本实用新型涉及硅棒切割的领域，尤其是一种双V型可调节式硅棒定位机构。

背景技术

在太阳能电池生产过程中，将硅棒按要求长度切割成段是硅片切割加工的第一道工序，目前，硅棒割段所用的夹具是立式双V形定位夹紧结构，它由三个直线分布的双V形块同步夹紧机构分别对硅棒实行过定位夹紧，每副V形块夹紧机构由前后对置二块V形块通过左右螺杆收紧方式来紧松，在每副V形块夹紧机构中有二个定位点与硅棒接触，其优点表现在：硅棒定位夹紧后，即使硅棒的直径、圆度、圆柱度存有误差不会改变硅棒两端的轴线高度，硅棒的轴线与水平面平行，切割后两端与硅棒的轴线垂直度好。但它是典型的过定位结构，但这种三副立式双V形块夹紧机构的系统刚性差，若切割阻力过大，硅棒会产生抖动，使切割面产生高低差，直接影响平面度；立式双V形定位夹紧结构，当切割到末端时必须将夹具松开，必须人工使硅棒在夹具上调头安装后方可切割，在此过程中既需要人工搬运和调头，又需要重新安装和夹紧，由于硅棒又滑又脏，极易滑落伤害操作者，不仅劳动强度大，而且操作繁琐，工效低下，存在安全隐患。

为了克服立式双V形定位夹紧结构存在的不足，在目前市场上出现了“一种可调头的硅棒切割机专用夹具”，它是一种卧式双V形块定位夹紧结构，包括两个沿硅棒轴向间隔分布的由V形定位座和同步夹紧机构组成的定位夹紧结构，同时整个定位夹紧机构绕双V形定位座的中心线转动，这种夹具的同步夹紧机构能对硅棒同步进行夹紧和松开，硅棒放置在水平设置的双V形定位座上，活动夹紧头对称地压在硅棒的上方，提高了整个夹具的系统刚度，消除了切割过程中的硅棒抖动现象，硅棒切割端面的平面度能保证。由于在底座和V形定位座之间增设了转动机构，V形定位座相对于底座可以转动，它能满足硅棒切割机在切割过程中对夹具体整体调头的工艺要求。定位锁紧机构能确保硅棒每转过180°就自动定位，然后由锁紧机构进行锁紧，它能很好地满足了硅棒切割过程中需要180°调头、准确定位和固定锁紧的工艺要求，既减轻了操作人员劳动强度，又提高生产安全性和效率。这种硅棒切割夹具虽然有上述优点，但在实际使用过程还存在两切割端面与硅棒轴线不垂直、两个切割端面之间不平行、同一端面的平面度不达标等缺陷，由于从拉晶炉中拉制出的硅棒圆柱度不高，硅棒两端总存在大小头现象，当硅棒搁置在卧式的双V形定位座上时，硅棒的轴线与水平面必然存在一定夹角，切割后端面与硅棒轴线的垂直度不好，这是硅棒切段工序中最不愿出现的严重缺陷。

近年来，太阳能光伏作为清洁的可再生绿色能源得到了快速发展，许多发达国家和发展中国家都制定开发、推广和应用太阳能光伏的激励政策，鼓励太阳能生产企业进行低成本太阳能电池组件技术的研究和产业，使太阳能这一可再生能源得以广泛应用。

目前，人们都知晓太阳能光伏发电比常规火力发电具有诸多优点，但是由于太阳能组件的生产成本要远高于火电发电的成本，严重了影响了太阳能光伏的推广应用。世界各国都想大力发展，有不少国家都对太阳能光电产业和应用企业实施了新能源补贴政策，虽然能从政策层面上促进了太阳能光伏产业的发展，但太阳能电池组件生产成本过高是制约太阳能光伏行业发展的根本因素，如何进一步降低太阳能电池组件的生产成本，是国内外太阳能电池组件生企业共同关注的焦点，也是太阳能光伏企业现有技术难点，更是整个行业发展的必然要求。

目前，影响太阳能电池组件生产成本的因素很多，在拉制晶棒、硅棒切段、硅棒切方、方料切片、电池片生产和电池组件组装的各个环节都会对终端产品的成本产生影响，其中，硅棒的切段、切方直接影响到硅料利用率和加工费用，因此对电池组件成本的影响很大。

经过对现有硅棒切段和切方的装夹技术分析，按照传统的切割工艺和工艺装备，所获得的硅棒段和硅棒方料的两端面与硅棒轴线的垂直度、两端面之间平行度及端面的平面度都很难达到设计要求，这样，不仅影响到硅棒的利用率，而且还增大了端面磨削难度和磨削时间，据实际测算，若硅棒出现上述缺陷，企业因硅料浪费、磨削加工增加的工时和人工费用累计达到15.5元/根。目前，各企业只能靠技术素质高的人员来操作，即使如此，在该工段产生的次品率高达6%～8%，经过技术人员的观察、分析和研究，我们认为如何保证硅棒正确装夹是降低这一工段次品率的重点，经测算，若将本工段的次品率降至1%以下，全年企业可增效2000万元以上。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是：为了克服上述中存在的问题，提供了一种双V型可调节式硅棒定位机构，其设计结构合理并且能够精确定位，实现随意调节不同高度的硅棒定位。