專利名稱：晶體硅芯切割裝置的制作方法
晶體硅芯切割裝置
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種晶體硅芯柱體的加工設(shè)備，具體地說本發(fā)明涉及一種晶體硅芯的切割裝置。
背景技術(shù)：
目前，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)多晶硅的工藝大部分都是常規(guī)三氯氫硅氫還原法，即改良西門子法，改良西門子法或其它類似方法生產(chǎn)大直徑多晶硅的主要設(shè)備是多晶硅還原爐，多晶硅還原爐在細(xì)長(zhǎng)的硅芯上通上電源，使硅芯加熱發(fā)紅，直至表明溫度達(dá)到1100攝氏度，通入高純的三氯氫硅和氫氣，使其在高溫下發(fā)生氫還原反應(yīng)，使三氯氫硅中的硅分子堆積在硅芯上，使其的直徑不斷地增大，使硅芯的直徑達(dá)到7-10毫米的圓形或方形的柱體，或是其它的多角形和橢圓形柱體形狀，最終通過氫還原反應(yīng)使直徑不斷地增大到120-200毫米， 經(jīng)過后期加工生產(chǎn)出高純太陽能級(jí)6N或電子級(jí)IlN的多晶硅。當(dāng)前，晶體硅材料(包括多晶硅和單晶硅)是最主要的光伏材料，其市場(chǎng)占有率在 90%以上，而且在今后相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)期也依然是太陽能電池的主流材料。多晶硅材料的生產(chǎn)技術(shù)長(zhǎng)期以來掌握在美、日、德等3個(gè)國(guó)家7個(gè)公司的10家工廠手中，國(guó)內(nèi)的多晶硅加工企業(yè)使用的設(shè)備也大多為國(guó)外企業(yè)所生產(chǎn)，不僅成本極高，而且在使用中受到設(shè)備設(shè)計(jì)不合理、結(jié)構(gòu)復(fù)雜及工藝的限制，使用狀態(tài)很不理想。多晶硅硅芯切割繞線工藝是硅芯切割中的核心部分。其硅芯切割是否能達(dá)到最佳效果，取決其繞線的方法。既要能正確地將金剛砂線來回繞成硅棒切割硅芯所需尺寸，又要簡(jiǎn)便，快速完成一次(整根硅棒方硅芯切割)的繞線。目前，多晶硅生產(chǎn)屬于朝陽產(chǎn)業(yè)，是太陽能光伏產(chǎn)業(yè)的主要原料。鑒于其發(fā)展需要，為了提高工作效率，提高勞動(dòng)生產(chǎn)力，簡(jiǎn)化工藝是迫切需要解決的問題。國(guó)內(nèi)、外的多晶硅硅棒切割工藝中其繞線方法極其復(fù)雜，不僅需經(jīng)專業(yè)培訓(xùn)的熟練人員(3-4名)，花費(fèi)2-3 小時(shí)才能完成一次繞線，稍有不慎將無法進(jìn)行切割工作。而硅棒方硅芯切割是極其重要的環(huán)節(jié)，切割過程頻繁(每日1-2次)，同時(shí)現(xiàn)有的繞線方法其輔助結(jié)構(gòu)復(fù)雜，龐大，無法適應(yīng)多晶硅生產(chǎn)行業(yè)高速發(fā)展的需要。

發(fā)明內(nèi)容為了克服背景技術(shù)中的不足，本發(fā)明公開了一種晶體硅芯切割裝置，所述晶體硅芯切割裝置通過利用兩根金剛砂線的往復(fù)行進(jìn)對(duì)硅棒進(jìn)行切割，實(shí)現(xiàn)了低成本對(duì)硅棒的切割，有效地克服了現(xiàn)有技術(shù)的無法快速切割方硅芯的弊端。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種晶體硅芯切割裝置，包括兩套過渡機(jī)構(gòu)和四個(gè)繞線輪，兩套過渡機(jī)構(gòu)分別包括一個(gè)軸座B和兩個(gè)繞線過渡輪；兩套過渡機(jī)構(gòu)中的一套設(shè)置在硅棒的前部與左側(cè)之間的角上，另一套設(shè)置在硅芯的后部與右側(cè)之間的角上，其中設(shè)置在硅棒的前部與左側(cè)之間角上軸座B的后部和右側(cè)分別設(shè)有繞線過渡輪，另一套設(shè)置在硅棒的后部與右側(cè)角上的軸座B的前部和左側(cè)分別設(shè)有繞線過渡輪，形成繞線過渡輪對(duì)硅棒的前、后、左、右側(cè)的合圍結(jié)構(gòu)；在硅棒前、后設(shè)置的繞線過渡輪外側(cè)分別設(shè)有繞線輪，所述兩個(gè)繞線輪的任意一側(cè)分別設(shè)有軸座A，其中一個(gè)軸座A的另一側(cè)設(shè)有電機(jī)或外接動(dòng)力機(jī)構(gòu)，在繞線過渡輪上分別設(shè)有復(fù)數(shù)個(gè)間隔環(huán)繞繞線過渡輪且相互對(duì)應(yīng)的線槽B，兩繞線過渡輪外側(cè)分別設(shè)置的繞線輪上分別設(shè)有與繞線過渡輪線槽B等同數(shù)量或繞線過渡輪線槽B半數(shù)或半數(shù)多一個(gè)的線槽A，金剛砂線環(huán)繞兩個(gè)繞線輪的線槽A后卡在兩個(gè)繞線過渡輪線槽B的上部，形成對(duì)硅棒的前、后多個(gè)等距切割；在硅棒左、右設(shè)置的繞線過渡輪外側(cè)分別設(shè)有繞線輪，所述兩個(gè)繞線輪的任意一側(cè)分別設(shè)有軸座A，其中一個(gè)軸座A的另一側(cè)設(shè)有電機(jī)或外接動(dòng)力機(jī)構(gòu)，在繞線過渡輪上分別設(shè)有復(fù)數(shù)個(gè)間隔環(huán)繞繞線過渡輪且相互對(duì)應(yīng)的線槽B，兩繞線過渡輪外側(cè)分別設(shè)置的繞線輪上分別設(shè)有與繞線過渡輪線槽B等同數(shù)量或繞線過渡輪線槽B半數(shù)或半數(shù)多一個(gè)的線槽A，金剛砂線環(huán)繞兩個(gè)繞線輪的線槽A后卡在兩個(gè)繞線過渡輪線槽B的上部，形成對(duì)硅棒的左、右多個(gè)等距切割；其中硅棒的下端設(shè)有固定機(jī)構(gòu)，所述硅棒的左、右多個(gè)等距切割與硅棒的前、后多個(gè)等距切割為一上一下切割形式。所述的晶體硅芯切割裝置，在硅棒前、后繞線過渡輪外側(cè)的繞線輪外側(cè)分別設(shè)有收線輪、放線輪；所述收線輪、放線輪分別固定在兩支撐桿上。所述的晶體硅芯切割裝置，在硅棒左、右繞線過渡輪外側(cè)的繞線輪外側(cè)分別設(shè)有收線輪、放線輪；所述收線輪、放線輪分別固定在兩支撐桿上。通過上述公開內(nèi)容，本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明所述的晶體硅芯切割裝置，通過利用兩根金剛砂線的往復(fù)行進(jìn)對(duì)硅棒進(jìn)行切割，實(shí)現(xiàn)了低成本對(duì)硅棒的切割，有效地克服了現(xiàn)有技術(shù)的無法快速切割方硅芯的弊端； 本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，所切割硅芯規(guī)范，成本低的優(yōu)點(diǎn)。

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明的預(yù)緊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖；在圖中:1、軸座A ;2、線槽A ;3、繞線輪；4、固定板；5、金剛砂線；6、軸座B ;7、緊固螺栓；8、硅棒；9、繞線過渡輪；10、電機(jī)；11、線槽B ;12、收線輪；13、支撐桿；14、縫隙。
具體實(shí)施方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的說明；下面的實(shí)施例并不是對(duì)于本發(fā)明的限定，僅作為支持實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的方式，在本發(fā)明所公開的技術(shù)框架內(nèi)的任意等同結(jié)構(gòu)替換， 均為本發(fā)明的保護(hù)范圍；結(jié)合附圖1或2中所述的晶體硅芯切割裝置，包括兩套過渡機(jī)構(gòu)和四個(gè)繞線輪3， 兩套過渡機(jī)構(gòu)分別包括一個(gè)軸座B6和兩個(gè)繞線過渡輪9 ；兩套過渡機(jī)構(gòu)中的一套設(shè)置在硅棒8的前部與左側(cè)之間的角上，另一套設(shè)置在硅芯的后部與右側(cè)之間的角上，其中設(shè)置在硅棒8的前部與左側(cè)之間角上軸座B6的后部和右側(cè)分別設(shè)有繞線過渡輪9，另一套設(shè)置在硅棒8的后部與右側(cè)角上的軸座B6的前部和左側(cè)分別設(shè)有繞線過渡輪9，形成繞線過渡輪 9對(duì)硅棒8的前、后、左、右側(cè)的合圍結(jié)構(gòu)；在硅棒8前、后設(shè)置的繞線過渡輪9外側(cè)分別設(shè)有繞線輪3，所述兩個(gè)繞線輪3的任意一側(cè)分別設(shè)有軸座Al，其中一個(gè)軸座Al的另一側(cè)設(shè)有電機(jī)10或外接動(dòng)力機(jī)構(gòu)，在繞線過渡輪9上分別設(shè)有復(fù)數(shù)個(gè)間隔環(huán)繞繞線過渡輪9且相互對(duì)應(yīng)的線槽Bl 1，兩繞線過渡輪9外側(cè)分別設(shè)置的繞線輪3上分別設(shè)有與繞線過渡輪9線槽Bll等同數(shù)量或繞線過渡輪9線槽Bll半數(shù)或半數(shù)多一個(gè)的線槽A2，金剛砂線5環(huán)繞兩個(gè)繞線輪3的線槽A2后卡在兩個(gè)繞線過渡輪9線槽Bll的上部，形成對(duì)硅棒8的前、后多個(gè)等距切割；在硅棒8左、右設(shè)置的繞線過渡輪9外側(cè)分別設(shè)有繞線輪3，所述兩個(gè)繞線輪 3的任意一側(cè)分別設(shè)有軸座Al，其中一個(gè)軸座Al的另一側(cè)設(shè)有電機(jī)10或外接動(dòng)力機(jī)構(gòu)，在繞線過渡輪9上分別設(shè)有復(fù)數(shù)個(gè)間隔環(huán)繞繞線過渡輪9且相互對(duì)應(yīng)的線槽Bl 1，兩繞線過渡輪9外側(cè)分別設(shè)置的繞線輪3上分別設(shè)有與繞線過渡輪9線槽Bll等同數(shù)量或繞線過渡輪 9線槽Bl 1半數(shù)或半數(shù)多一個(gè)的線槽A2，金剛砂線5環(huán)繞兩個(gè)繞線輪3的線槽A2后卡在兩個(gè)繞線過渡輪9線槽Bll的上部，形成對(duì)硅棒8的左、右多個(gè)等距切割；其中硅棒8的下端設(shè)有固定機(jī)構(gòu)，所述硅棒8的左、右多個(gè)等距切割與硅棒8的前、后多個(gè)等距切割為一上一下切割形式。結(jié)合幅圖2所述的晶體硅芯切割裝置，在硅棒8前、后繞線過渡輪9外側(cè)的繞線輪 3外側(cè)分別設(shè)有收線輪12、放線輪；所述收線輪12、放線輪分別固定在兩支撐桿13上；在硅棒8左、右繞線過渡輪9外側(cè)的繞線輪3外側(cè)分別設(shè)有收線輪12、放線輪；所述收線輪12、 放線輪分別固定在兩支撐桿13上；需要說明的是本發(fā)明附加的收線輪12、放線輪主要作用在于將金剛砂線5的兩端分別纏繞在收線輪12、放線輪上，也可通過繞線輪3直接代替收線輪12、放線輪。所述繞線過渡輪9的軸座B6、繞線輪3的軸座Al分別通過固定板4、緊固螺栓7固定。實(shí)施本發(fā)明所述的晶體硅芯切割裝置，由兩根金剛砂線5分別與硅棒8前、后外部的收線輪12、放線輪連接，一根金剛砂線5為硅棒8的一組切割設(shè)置，兩組形成橫、豎切割體系；將硅棒8的下端固定，由硅棒8的緩慢上行或兩組形成橫、豎切割體系的緩慢下降使硅棒8切割出縫隙14，最終形成多跟方硅芯，由于本發(fā)明的金剛砂線5采用來回巡環(huán)走向設(shè)置，所以不需增加其它的繞線輔助導(dǎo)向輪，就能根據(jù)切割要求保證其中心切割部分排列不同等距的切割尺寸的縫隙14。(可以排列7X7、9X9、11X11、14X14、18X18) —次切割成數(shù)量不等的硅芯棒；其中兩個(gè)具有電機(jī)10的繞線輪3為主動(dòng)輪。 本發(fā)明未詳述部分為現(xiàn)有技術(shù)。
權(quán)利要求
1.一種晶體硅芯切割裝置，包括兩套過渡機(jī)構(gòu)和四個(gè)繞線輪(3)，兩套過渡機(jī)構(gòu)分別包括一個(gè)軸座B(6)和兩個(gè)繞線過渡輪(9)，其特征是兩套過渡機(jī)構(gòu)中的一套設(shè)置在硅棒(8)的前部與左側(cè)之間的角上，另一套設(shè)置在硅芯的后部與右側(cè)之間的角上，其中設(shè)置在硅棒(8)的前部與左側(cè)之間角上軸座B (6)的后部和右側(cè)分別設(shè)有繞線過渡輪(9)，另一套設(shè)置在硅棒(8)的后部與右側(cè)角上的軸座B (6)的前部和左側(cè)分別設(shè)有繞線過渡輪(9)，形成繞線過渡輪(9)對(duì)硅棒(8)的前、后、左、右側(cè)的合圍結(jié)構(gòu)；在硅棒(8)前、后設(shè)置的繞線過渡輪(9)外側(cè)分別設(shè)有繞線輪(3)，所述兩個(gè)繞線輪(3)的任意一側(cè)分別設(shè)有軸座A(I)，其中一個(gè)軸座A(I)的另一側(cè)設(shè)有電機(jī)(10)或外接動(dòng)力機(jī)構(gòu)，在繞線過渡輪(9)上分別設(shè)有復(fù)數(shù)個(gè)間隔環(huán)繞繞線過渡輪(9)且相互對(duì)應(yīng)的線槽B(ll)，兩繞線過渡輪(9)外側(cè)分別設(shè)置的繞線輪(3)上分別設(shè)有與繞線過渡輪(9)線槽B(Il)等同數(shù)量或繞線過渡輪(9)線槽 B(Il)半數(shù)或半數(shù)多一個(gè)的線槽AO)，金剛砂線(5)環(huán)繞兩個(gè)繞線輪(3)的線槽A(2)后卡在兩個(gè)繞線過渡輪(9)線槽B(Il)的上部，形成對(duì)硅棒(8)的前、后多個(gè)等距切割；在硅棒 ⑶左、右設(shè)置的繞線過渡輪(9)外側(cè)分別設(shè)有繞線輪(3)，所述兩個(gè)繞線輪(3)的任意一側(cè)分別設(shè)有軸座A(I)，其中一個(gè)軸座A(I)的另一側(cè)設(shè)有電機(jī)(10)或外接動(dòng)力機(jī)構(gòu)，在繞線過渡輪(9)上分別設(shè)有復(fù)數(shù)個(gè)間隔環(huán)繞繞線過渡輪(9)且相互對(duì)應(yīng)的線槽B(ll)，兩繞線過渡輪(9)外側(cè)分別設(shè)置的繞線輪(3)上分別設(shè)有與繞線過渡輪(9)線槽B(Il)等同數(shù)量或繞線過渡輪(9)線槽B (11)半數(shù)或半數(shù)多一個(gè)的線槽A O)，金剛砂線(5)環(huán)繞兩個(gè)繞線輪(3)的線槽A(2)后卡在兩個(gè)繞線過渡輪(9)線槽B(Il)的上部，形成對(duì)硅棒(8)的左、 右多個(gè)等距切割；其中硅棒(8)的下端設(shè)有固定機(jī)構(gòu)，所述硅棒(8)的左、右多個(gè)等距切割與硅棒(8)的前、后多個(gè)等距切割為一上一下切割形式。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶體硅芯切割裝置，其特征是在硅棒(8)前、后繞線過渡輪(9)外側(cè)的繞線輪(3)外側(cè)分別設(shè)有收線輪(12)、放線輪；所述收線輪(12)、放線輪分別固定在兩支撐桿(1 上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶體硅芯切割裝置，其特征是在硅棒(8)左、右繞線過渡輪 (9)外側(cè)的繞線輪(3)外側(cè)分別設(shè)有收線輪(12)、放線輪；所述收線輪(12)、放線輪分別固定在兩支撐桿(1 上。
全文摘要
一種晶體硅芯切割裝置，涉及一種晶體硅芯柱體的加工設(shè)備，兩套過渡機(jī)構(gòu)形成繞線過渡輪(9)對(duì)硅棒(8)的前、后、左、右側(cè)的合圍結(jié)構(gòu)；四個(gè)繞線輪(3)的其中兩個(gè)軸座A(1)的另一側(cè)設(shè)有電機(jī)(10)或外接動(dòng)力機(jī)構(gòu)，金剛砂線(5)環(huán)繞兩個(gè)繞線輪(3)的線槽A(2)后卡在兩個(gè)繞線過渡輪(9)線槽B(11)的上部，形成對(duì)硅棒(8)的左、右多個(gè)等距切割；本發(fā)明通過利用兩根金剛砂線的往復(fù)行進(jìn)對(duì)硅棒進(jìn)行切割，實(shí)現(xiàn)了低成本對(duì)硅棒的切割，有效地克服了現(xiàn)有技術(shù)的無法快速切割方硅芯的弊端；本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，所切割硅芯規(guī)范，成本低的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)B28D5/04GK102248611SQ201110203068
公開日2011年11月23日 申請(qǐng)日期2011年7月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月20日
發(fā)明者周志龍, 王世兵, 趙中州, 趙春燕 申請(qǐng)人:洛陽佑?xùn)|光電設(shè)備有限公司