[发明专利]一种硅晶加工装置

说明书

本发明涉及了一种硅晶加工装置，包括底座、机架、开方装夹机构、硅晶截断装夹机构和线锯切割机；所述开方装夹机构用于夹持待进行开方的籽晶棒，所述硅晶截断装夹机构用于夹持待截断的单晶硅棒或者多晶硅块，所述线锯切割机用于籽晶棒的开方以及单晶硅棒、多晶硅块截断。本发明硅晶加工装置集硅晶的开方与截断功能于一体，既能实现籽晶棒的开方，又能实现单晶硅棒和多晶硅块的截断或者切片，结构简单紧凑，降低厂家的生产使用成本，提高设备利用率。

技术领域

本发明涉及硬脆材料切割技术领域，尤其涉及一种硅晶加工装置。

背景技术

在光伏产业中对于硅晶的使用非常广泛。为了满足硅晶棒的质量参数和下一道工序的外形、尺寸而对硅棒进行的初步加工，它是光伏太阳能电池片前期工序中不可缺少的步骤。首先需要加工出籽晶，对籽晶进行开方加工，再通过籽晶拉制出单晶硅棒，或者浇铸出多晶硅块，然后再对单晶硅棒、多晶硅块进行截断、切片加工等，从切割工艺上来看，无论是长线金刚线还是环形金刚石线锯，对于籽晶、圆柱状单晶硅棒、立方体多晶硅块的截断工艺参数要求都差不多，因此设备的切割运行机构(切割机)并不需要进行特别设计，但是对籽晶、圆柱状单晶硅棒、立方体多晶硅块的夹持，其夹持工装有着不同工作要求。

使用现有加工技术以及设备在对硅晶棒截断过程中，硅棒通常通过人工塞垫或人力扳动卡具来固定，但由于人工方法的不确定性，不能将硅棒完全固定牢固，使得其截断的硅棒具有缺陷，经常会因为细微的位移出现“波浪面，面不平”和“崩边”的问题。此外无论是籽晶棒的开方、单晶硅棒以及多晶硅块的截断需要使用的夹持机构的要求均不相同，现有的设备大都是通过专用的硅晶加工机械，分别执行上述三种工作，使用这些功能单一的截断机或者开方机不仅使用切换复杂，而且使用成本高昂。此外，比如因为单晶硅片成本较高，在某一时间段导致单晶硅片需求量下降，那么单晶截断机久出现大量的闲置和长期待机现象，使得设备利用率低，而且闲置维护的费用也较高。

发明内容

为此，需要提供一种硅晶加工装置，来解决现有的硅晶加工装置应用功能单一，设备利用率低，生产使用成本高昂的问题。

为实现上述目的，发明人提供了一种硅晶加工装置，所述加工装置包括底座、机架、开方装夹机构、硅晶截断装夹机构和线锯切割机；

所述机架设置于底座上；

所述开方装夹机构包括旋转台、夹持件和旋转动力机构，所述旋转台位于底座上，所述夹持件固定于旋转台上，夹持件的上端面开设有凹止口，所述凹止口用于固定待开方硅晶，夹持件由止口面向下设置有纵横交错的让位通槽，所述旋转动力机构用于驱动旋转台发生转动；

所述硅晶截断装夹机构包括工作台架、滚轮支撑架、滚轮机构和限位楔块；所述工作台架可拆卸固定于底座上，工作台架位于开方装夹机构上方，所述滚轮支撑架包括工作平台以及固定于工作平台两侧的夹板，所述工作平台固定于工作台架上，所述滚轮机构包括多组滚轴以及连接于滚轴一端的滚轮，所述滚轴的另一端固定于夹板上，所述滚轮机构为两组，分别位于工作平台两侧的夹板上，所述滚轮机构中所有滚轮的外圆面均处于同一高度构成一V型斜面，所述限位楔块位于待截断硅晶与滚轮支撑架之间，用于限位夹紧待截断硅晶；

所述线锯切割机位于硅晶截断装夹机构的上方，线锯切割机经由升降机构固定在所述机架上，所述升降机构的抬升或下降带动线锯切割机对待加工硅晶进行截断或者开方。

作为本发明的一种优选结构，所述滚轮支撑架为两段式结构，两段滚轮支撑架之间留有预设间隙，所述预设间隙位于线锯切割机下降进行截断工作行走的路径上，供线锯切割机通过。

作为本发明的一种优选结构，所述限位楔块为三棱柱楔块，所述三棱柱楔块为多个，多个三棱柱楔块均匀分布抵靠于工作平台两侧的夹板上。

作为本发明的一种优选结构，所述限位楔块为四棱柱楔块，所述四棱柱楔块的截面为直角梯形，所述四棱柱楔块为多个，多个四棱柱楔块均匀分布设置在工作平台一侧。