用于將圓形硅棒切割成方形硅棒的切割裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及太陽能電池加工設(shè)備領(lǐng)域，尤其是一種用于將圓形硅棒切割成方形硅棒的切割裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]21世紀(jì)，世界能源危機(jī)促進(jìn)了光伏市場的發(fā)展，晶體硅太陽能電池是光伏行業(yè)的主導(dǎo)產(chǎn)品。隨著世界各國對太陽能光伏產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步重視，特別是發(fā)達(dá)國家制定了一系列的扶持政策，鼓勵(lì)開發(fā)利用太陽能，另外，隨著硅太陽能電池應(yīng)用面的不斷擴(kuò)大，太陽能電池的需求量越來越大，硅單晶材料的需求量也就越來越大。
[0003]單晶硅為一種半導(dǎo)體材料，一般用于制造集成電路和其他電子元件，單晶硅生長技術(shù)有兩種:一種是區(qū)熔法，另一種是直拉法，其中直拉法使目前普遍采用的方法。
[0004]直拉法生長單晶硅的方法如下:將高純度的多晶硅原料放入單晶爐的石英坩禍內(nèi)，然后在低真空有流動(dòng)惰性氣體的保護(hù)下加熱熔化，把一支有著特定生長方向的單晶硅(也叫做籽晶)裝入籽晶夾持裝置中，并使籽晶與硅溶液接觸，調(diào)整熔融硅溶液的溫度，使其接近熔點(diǎn)溫度，然后驅(qū)動(dòng)籽晶自上而下伸入熔融的硅溶液中并旋轉(zhuǎn)，然后緩緩上提籽晶，此時(shí)，單晶硅進(jìn)入錐體部分的生長，當(dāng)錐體的直徑接近目標(biāo)直徑時(shí)，提高籽晶的提升速度，使單晶硅體直徑不再增大而進(jìn)入晶體的中部生長階段，在單晶硅體生長接近結(jié)束時(shí)，再提高籽晶的提升速度，單晶硅體逐漸脫離熔融硅，形成下錐體而結(jié)束生長。用這種方法生長出來的單晶硅，其形狀為兩段呈錐形的圓柱體，將該圓柱體切片，即得到單晶硅半導(dǎo)體原料，這種圓形單晶硅片就可以作為集成電路或太陽能的材料。
[0005]在光伏行業(yè)中，采用直拉法制成的單晶硅棒一般橫截面為原形，但是在很多情況下需要將圓形的硅棒切割成方形以便于使用，目前，對于如何將圓形硅棒切割成方形硅棒大都是采用金剛石鋸片進(jìn)行切割，由于金剛石鋸片的厚度一般為3_左右，如果用3_厚的金剛石鋸片切割單晶娃棒，就會(huì)有3mm的截口損失，切四個(gè)面至少要浪費(fèi)12mm厚的單晶材料，單晶的利用率較低，而單晶價(jià)格昂貴，單晶利用率低就會(huì)導(dǎo)致單晶硅的生產(chǎn)成本大大增加，而且，使用金剛石鋸片切高割籽晶，籽晶的切割面不光滑，還需要對切割面進(jìn)行后續(xù)工序處理，不但工序復(fù)雜且成本也較，另外，現(xiàn)有的切割裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，切割起來非常不方便。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種能夠減少切割損失且操作方便的用于將圓形娃棒切割成方形娃棒的切割裝置。
[0007]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:該用于將圓形硅棒切割成方形硅棒的切割裝置，包括支架、工作臺(tái)，所述工作臺(tái)上方設(shè)置有多個(gè)鋼線切割裝置，所述鋼線切割裝置包括主動(dòng)線輥、無頭鋼線、第一線輥、第二線輥、第三線輥、第四線輥、第一導(dǎo)向輥、第二導(dǎo)向輥、第三導(dǎo)向輥、第四導(dǎo)向輥，所述主動(dòng)線輥、第一線輥、第二線輥、第一導(dǎo)向輥設(shè)置在工作臺(tái)的一側(cè)且第一線輥設(shè)置在第二線輥的上方，所述第一導(dǎo)向輥設(shè)置在第二線輥的外側(cè)且第一導(dǎo)向輥的輥軸中心線距離工作臺(tái)的高度小于第二線輥的輥軸中心線距離工作臺(tái)的高度，所述主動(dòng)線輥)設(shè)置在第一導(dǎo)向輥的外側(cè)，所述第三線輥、第四線輥、第一導(dǎo)向輥、第三導(dǎo)向輥、第四導(dǎo)向輥設(shè)置在工作臺(tái)的另一側(cè)，所述第三線輥位于第四線輥正上方，所述第二導(dǎo)向輥位于第三線輥的外側(cè)，所述第三導(dǎo)向輥位于第四線輥的外側(cè)，第四導(dǎo)向輥位于第三導(dǎo)向輥的外側(cè)，且第二導(dǎo)向輥的輥軸中心線距離工作臺(tái)的高度小于第三線輥的輥軸中心線距離工作臺(tái)的高度，第四導(dǎo)向輥的輥軸中心線距離工作臺(tái)的高度小于第三導(dǎo)向輥的輥軸中心線距離工作臺(tái)的高度，所述無頭鋼線依次繞過主動(dòng)線輥、第一線輥、第二線輥、第一導(dǎo)向輥、第三導(dǎo)向輥、第四線輥、第三線輥、第二導(dǎo)向輥、第四導(dǎo)向輥、主動(dòng)線輥反復(fù)循環(huán)移動(dòng)形成兩條互相平行的豎直切割線，所述工作臺(tái)的上表面的設(shè)置有滑槽，所述滑槽的方向與鋼線的移動(dòng)方向互相垂直，所述滑槽內(nèi)設(shè)置有硅棒夾持裝置，所述硅棒夾持裝置包括設(shè)置在滑槽內(nèi)的第一滑塊與第二滑塊，所述第一滑塊、第二滑塊分別設(shè)置在鋼線的兩側(cè)，所述第一滑塊上連接有用于使第一滑塊沿滑槽滑動(dòng)的驅(qū)動(dòng)裝置，所述第一滑塊上固定有第一夾臂，所述第一夾臂的上端固定有第一水平頂桿，所述第二滑塊上固定有第二夾臂，所述第二夾臂的上端固定有第二水平頂桿，所述第一水平頂桿與第二水平頂桿的軸心線相互重合，且第一水平頂桿的軸心線與鋼線互相垂直，所述第一水平頂桿與第二水平頂桿分別頂在硅棒的兩個(gè)端面中央，所述第一水平頂桿、第二水平頂桿的橫截面積均為硅棒橫截面積的1/3-1/2，所述第一滑塊上固定有絲桿，所述第二滑塊上設(shè)置有與絲桿相匹配的通孔，所述絲桿的末端穿過通過，所述絲桿的末端設(shè)置有調(diào)節(jié)螺母。
[0008]進(jìn)一步的是，所述主動(dòng)線輥、無頭鋼線、第一線輥、第二線輥、第三線輥、第四線輥、第一導(dǎo)向輥、第二導(dǎo)向輥、第三導(dǎo)向輥、第四導(dǎo)向輥的表面均設(shè)置有線槽。
[0009]進(jìn)一步的是，所述驅(qū)動(dòng)裝置為氣缸。
[0010]進(jìn)一步的是，所述第一水平頂桿朝向第二水平頂桿的端面、第二水平頂桿朝向第一水平頂桿的端面均設(shè)置有多個(gè)鋸齒。
[0011]本實(shí)用新型的有益效果是:該用于將圓形硅棒切割成方形硅棒的切割裝置在使用時(shí)，只需將需要切割的圓形硅棒放置在第一水平頂桿與第二水平頂桿之間，然后擰動(dòng)調(diào)節(jié)螺母，使第二滑塊逐漸向第一滑塊靠近，第二滑塊在靠近第一滑塊的過程中，第二水平頂桿逐漸頂緊圓形硅棒從而將圓形硅棒夾緊，接著使主動(dòng)線輥轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)而帶動(dòng)鋼線高速移動(dòng)，此時(shí)，通過驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)第一滑塊向兩個(gè)互相平行的切割線靠近并接觸，當(dāng)圓形硅棒的端面與兩個(gè)互相平行的切割線接觸后，兩個(gè)切割線對圓形硅棒的左部和右部進(jìn)行切割，第一滑塊繼續(xù)移動(dòng)直到圓形娃棒被完全切完，此時(shí)圓形娃棒被切出方形娃棒的兩個(gè)表面，接著使主動(dòng)線輥停止轉(zhuǎn)動(dòng)，并將圓形硅棒轉(zhuǎn)動(dòng)90度，使切割好的兩個(gè)表面位于上下兩側(cè)，接著重復(fù)上述步驟將方形硅棒的剩余兩個(gè)表面切割出來，整個(gè)過程操作非常方便，而且采用鋼線切割圓形硅棒，由于鋼線較細(xì)，造成的單晶損失非常小，可以大大節(jié)約成本，同時(shí)，鋼線切割出的方形硅棒表面非常光滑，無需對切割面進(jìn)行處理即可使用，減少了截面處理工序，進(jìn)一步降低了生產(chǎn)成本，提高了生產(chǎn)效率。
【附圖說明】
[0012]圖1是本實(shí)用新型用于將圓形硅棒切割成方形硅棒的切割裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2是圖1的右側(cè)視圖；
[0014]圖中標(biāo)記為:支架1、工作臺(tái)2、鋼線切割裝置3、主動(dòng)線輥301、無頭鋼線302、第一線輥303、第二線輥304、第三線輥305、第四線輥306、第一導(dǎo)向輥307、第二導(dǎo)向輥308、第三導(dǎo)向輥309、第四導(dǎo)向輥310、滑槽4、第一滑塊5、第二滑塊6、驅(qū)動(dòng)裝置7、第一夾臂8、第一水平頂桿9、第二夾臂10、第二水平頂桿11、絲桿12、調(diào)節(jié)螺母13。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。
[0016]如圖1、2所示，該用于將圓形硅棒切割成方形硅棒的切割裝置，包括支架1、工作臺(tái)2，所述工作臺(tái)2上方設(shè)置有多個(gè)鋼線切割裝置3，所述鋼線切割裝置3包括主動(dòng)線輥301、無頭鋼線302、第一線輥303、第二線輥304、第三線輥305、第四線輥306、第一導(dǎo)向輥307、第二導(dǎo)向輥308、第三導(dǎo)向輥309、第四導(dǎo)向輥310，所述主動(dòng)線輥301、第一線輥303、第二線輥304、第一導(dǎo)向輥307設(shè)置在工作臺(tái)2的一側(cè)且第一線輥303設(shè)置在第二線輥304的上方，所述第一導(dǎo)向輥307設(shè)置在第二線輥304的外側(cè)且第一導(dǎo)向輥307的輥軸中心線距離工作臺(tái)2的高度小于第二線輥304的輥軸中心線距離工作臺(tái)2的高度，所述主動(dòng)線輥301設(shè)置在第一導(dǎo)向輥307的外側(cè)，所述第三線輥305、第四線輥306、第一導(dǎo)向輥308、第三導(dǎo)向輥309、第四導(dǎo)向輥310設(shè)置在工作臺(tái)2的另一側(cè)，所述第三線輥305位于第四線輥306正上方，所述第二導(dǎo)向輥308位于第三線輥305的外側(cè)，所述第三導(dǎo)向輥309位于第四線輥305的外側(cè)，第四導(dǎo)向輥310位于第三導(dǎo)向輥309的外側(cè)，且第二導(dǎo)向輥308的輥軸中心線距離工作臺(tái)2的高度小于第三線輥305的輥軸中心線距離工作臺(tái)2的高度，第四導(dǎo)向輥310的輥軸中心線距離工作臺(tái)2的高度小于第三導(dǎo)向輥309的輥軸中心線距離工作臺(tái)2的高度，所述無頭鋼線302依次繞過主動(dòng)線輥3