[发明专利]多工位开方设备及其切割方法

说明书

本申请公开了一种多工位开方设备及其切割方法，属于硅棒加工技术领域。包括至少两个硅棒承载台，用于承载立式置放的单晶硅棒，各所述硅棒承载台具有转动机构；以及线切割装置，设置在所述至少两个硅棒承载台的上方，包括多个切割轮以及绕于所述多个切割轮形成有一条切割线段或相互平行的两条切割线段的切割线。通过本申请的多工位开方设备及其切割方法可同时完成对多个硅棒的开方作业，且使得硅棒在开方处理后截面呈矩形，而已开方硅棒整体呈长方体且形成边皮数量为四个，能够提高硅棒开方的切割作业效率，增大已开方硅棒的横截面面积的同时降低了硅棒开方的整体成本和风险性。

技术领域

本申请涉及硅棒加工技术领域，特别是涉及一种多工位开方设备及其切割方法。

背景技术

目前，随着社会对绿色可再生能源利用的重视和开放，光伏太阳能发电领域越来越得到重视和发展。光伏发电领域中，通常的晶体硅太阳能电池是在高质量硅片上制成的，这种硅片从提拉或浇铸的硅锭后通过多线锯切割而成。

传统的单晶硅棒开方机采用“井”字形的切割方式对单晶硅棒进行开方，使得开方后的硅棒整体呈类长方形，然后再对硅棒进行磨面、滚圆及抛光等处理，最后采用多线切片机沿长度方向对开方后的硅棒进行切片得到所需硅片。如此在对类长方形硅棒进行磨面作业中会浪费大量的原材料且获得的硅片表面积小，而且这种切割方式导线轮多、布线复杂。

另外，为了提高工作效率，很多开方设备可同时切割多个硅棒，但是现有的多硅棒同时切割的开方设备，或是采用一个硅棒切割设备对应多个待切割硅棒执行开方作业，这种方式由于切割单晶硅棒的数量多，导致切割轮的间距越来越大，从而带来效率低下、截断面与中心线偏差大、崩边的问题；或是采用一次性能够完成多根硅棒开方切割的结构设计，但是这种硅棒开方机，由于硅棒根数较多，切割机构中切割线在布置走线时需要经过很多导线轮转向，使其工作时能耗损失大，降低了切割效率，为了保证切割效果，切割机构进给速度通常很慢，故整体切割效率实际并不高。

发明内容

鉴于以上所述相关技术的缺失，本申请的目的在于公开一种多工位开方设备及其切割方法。

为实现上述目的及其他目的，本申请的第一方面公开一种多工位开方设备，包括：至少两个硅棒承载台，用于承载立式置放的单晶硅棒，各所述硅棒承载台具有转动机构；以及线切割装置，设置在所述至少两个硅棒承载台的上方，包括多个切割轮以及绕于所述多个切割轮形成有一条切割线段或相互平行的两条切割线段的切割线；其中，在开方作业时，驱动所述线切割装置下降，由所述一条切割线段或两条切割线段同时对所述多个硅棒承载台所承载的多个单晶硅棒沿其长度方向进行第一方向侧面的切割；之后，利用所述转动机构驱动硅棒承载台以使所述单晶硅棒转换待切割面，驱动所述线切割装置下降，由所述一条切割线段或两条切割线段同时对所述多个硅棒承载台所承载的多个单晶硅棒沿其长度方向进行第二方向侧面的切割。

在本申请第一方面的某些实施方式中，在所述开方作业中，所述线切割装置对所述单晶硅棒的第一方向侧面切割时的切割线与对所述单晶硅棒的第二方向侧面切割时的切割线的交点位于所述单晶硅棒的截面内。

在本申请第一方面的某些实施方式中，所述至少两个硅棒承载台可设于硅棒工作台上，所述硅棒工作台上设有工作台转换机构，用于驱动所述硅棒工作台作转换运动以令所述硅棒工作台上的硅棒承载台在装卸区和切割区之间转换。

在本申请第一方面的某些实施方式中，所述工作台转换机构为转动机构，所述转动机构包括：转动轴，轴接于所述硅棒工作台；以及转动驱动单元，其动力输出轴与所述转动轴相轴接，用于驱动所述转动轴转动以带动所述硅棒工作台转动。

在本申请第一方面的某些实施方式中，所述工作台转换机构为平移机构，所述平移机构包括：平移导轨，铺设于一工件加工台上；滑块，设于所述硅棒工作台的底部；以及平移驱动单元，用于驱动所述硅棒工作台沿着所述平移导轨移动。