硅棒压紧装置及硅棒开方机的制作方法

本申请涉及硅棒加工技术领域，尤其涉及一种硅棒压紧装置和硅棒开方机。

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。目前，多线切割技术由于具有生产效率高、作业成本低、作业精度高等特点，被广泛应用于硅棒切割生产中。

一般采用开方设备对硅棒进行开方，此时，切割机构沿硅棒长度方向进给并在硅棒周向上切割出四个两两平行的平面；开方完毕后，再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。

但是，现有的硅棒开方机中一般是依靠硅棒自身的重力设置于硅棒承载结构上，在线切割装置对硅棒切割时，切割线沿硅棒长度方向切割过程中会造成硅棒的抖动，使得切割表面不平整，成品质量差。

技术实现要素：

鉴于以上所述相关技术的缺点，本申请的目的在于提供一种硅棒压紧装置以及硅棒开方机，以解决现有技术中存在的硅棒在开方加工中容易抖动而影响成品质量的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本申请公开一种硅棒压紧装置，应用于硅棒开方机中，所述硅棒开方机包括机座、硅棒承载结构、以及线切割装置，所述线切割装置包括切割架和活动设于所述切割架的至少一线切割单元；所述硅棒压紧装置包括：压紧支架，活动设于所述切割架；以及压紧单元，设于所述压紧支架上，用于压紧于所述硅棒承载结构承载的待切割硅棒的顶部。

在本申请的第一方面的某些实施方式中，所述线切割装置中的至少一线切割单元通过第一升降机构活动设于所述切割架，所述硅棒压紧装置通过第二升降机构活动设于所述切割架。

在本申请的第一方面的某些实施方式中，所述第一升降机构包括第一升降导轨和第一驱动电机，所述第二升降机构包括第二升降导轨和第二驱动电机。

在本申请的第一方面的某些实施方式中，所述线切割装置中的至少一线切割单元通过升降机构活动设于所述切割架，所述升降机构包括升降导轨和升降电机，所述硅棒压紧装置通过所述升降导轨活动设于所述切割架。

在本申请的第一方面的某些实施方式中，所述压紧支架上设有导轨锁紧机构。

在本申请的第一方面的某些实施方式中，所述压紧单元包括压块和驱动所述压块作升降活动的驱动结构。

在本申请的第一方面的某些实施方式中，所述驱动结构为气缸组件，所述气缸组件包括气缸和与气缸相连的伸缩件，所述压块设置在伸缩件的底部。

在本申请的第一方面的某些实施方式中，所述驱动结构为升降组件，所述升降组件包括升降轨道和升降电机。

本申请在第二方面还提供了一种硅棒开方机，包括：机座，具有硅棒加工平台；硅棒承载结构，设于所述硅棒加工平台上，用于承载立式置放的待切割硅棒；以及线切割装置，包括：切割架，设于所述机座；至少一线切割单元，活动设于所述切割架；其中，所述线切割单元包括：切割轮、过渡轮、以及切割线，所述切割线顺次缠绕于所述切割轮和过渡轮以在任意相邻的两个切割轮上形成一个切割线段；如本申请第一方面任一实施方式所述的硅棒压紧装置，用于在所述线切割装置对所述硅棒承载结构上的待切割硅棒进行切割时压紧所述待切割硅棒的顶部。

本申请在第三方面还提供了一种硅棒开方机，用于对截面为圆形的单晶硅棒进行开方作业，包括：至少两个硅棒承载结构，用于承载立式置放的单晶硅棒，各所述硅棒承载结构具有转动机构；受升降装置驱动的线切割装置，其中，所述升降装置包括升降导轨和第一驱动机构，所述线切割装置包括架设于所述升降导轨上的线切割支座、设于线切割支座上的多个切割轮组、以及绕于所述多个切割轮组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；硅棒压紧装置，架设于所述升降导轨上且位于所述线切割装置上方，用于在所述线切割装置对所述硅棒承载结构上的单晶硅棒进行切割时压紧单晶硅棒的顶部。

在本申请的第三方面的某些实施方式中，所述升降装置还包括第二驱动机构，用于驱动硅棒压紧装置沿所述升降导轨作升降活动。

在本申请的第三方面的某些实施方式中，所述硅棒压紧装置包括压紧支架和设于所述压紧支架上且与硅棒承载结构对应的压紧单元。

在本申请的第三方面的某些实施方式中，所述压紧支架上设有导轨锁紧机构。

在本申请的第三方面的某些实施方式中，所述压紧单元包括压块和驱动所述压块作升降活动的驱动结构。

在本申请的第三方面的某些实施方式中，所述压块通过转轴与所述驱动结构连接。

在本申请的第三方面的某些实施方式中，所述硅棒开方机还包括邻设于所述硅棒承载结构的硅棒装卸装置。

在本申请的第三方面的某些实施方式中，所述硅棒开方机还包括边皮卸料装置，用于将所述线切割装置进行切割后形成的边皮予以卸料。

在本申请的第三方面的某些实施方式中，所述边皮卸料装置包括：边皮提升机构，用于提升所述边皮以使所述边皮的顶端凸出于所述已切割硅棒。

在本申请的第三方面的某些实施方式中，所述边皮卸料装置还包括夹持转运单元，设于所述至少两个硅棒承载结构的上方，用于夹持住所述边皮的顶端并拉升所述边皮以脱离所述已切割硅棒以及将所述边皮转运至边皮卸料区。

在本申请的第三方面的某些实施方式中，在所述线切割装置中，包括与硅棒承载结构数量对应的多个切割轮组，每一个切割轮组包括一对切割轮或两对切割轮，在任一对切割轮中的两个切割轮之间形成一条切割线段；相邻两个切割轮组之间设有过渡轮，所述过渡轮的轮面与切割轮组中的切割轮的轮面在同一平面内。

在本申请的第三方面的某些实施方式中，所述切割轮包括用于绕设切割线的第一线槽及第二线槽，所述切割轮通过自动换槽机构将切割线由所述第一线槽移至第二线槽内。

在本申请的第三方面的某些实施方式中，所述自动换槽机构包括：切割轮，包括用于绕设切割线的第一线槽及第二线槽；换槽筒，与所述切割轮相联动，用于带动所述切割轮沿其轴向移动以将所述切割线由所述第一线槽移至第二线槽内，包括筒本体，以及开设于所述筒本体上的相互连通第一导轨及第二导轨，所述第一导轨与第二导轨之间的落差对应于所述第一线槽及第二线槽之间的槽距；定位件，可相对滑动地设置在所述第一导轨或第二导轨内，用于在所述换槽筒沿轴向移动时在所述第一导轨或第二导轨内滑移带动所述换槽筒旋转，以迫使所述切割轮上的切割线由所述第一线槽切换至第二线槽。

综上所述，本申请公开的硅棒压紧装置及硅棒开方机，通过硅棒压紧装置能将硅棒稳定的压紧于硅棒承载结构上，在进行切割作业时保证硅棒的平稳，保证了硅棒的切割质量，另外本申请中硅棒压紧装置与线切割装置可共用同一升降导轨和第一驱动机构，简化了硅棒开方机的结构，节约成本。

附图说明

本申请所涉及的实用新型的具体特征如所附权利要求书所显示。通过参考下文中详细描述的示例性实施方式和附图能够更好地理解本申请所涉及实用新型的特点和优势。对附图简要说明书如下：

图1显示为本申请硅棒开方机在一实施例中的整体结构示意图。

图2显示为本申请硅棒开方机在一实施例中工作台转换机构为转动机构的示意图。

图3a显示为本申请硅棒开方机在一实施例中工作台转换机构为平移机构的一个状态示意图。

图3b显示为本申请硅棒开方机在一实施例中工作台转换机构为平移机构的另一个状态示意图。

图4显示为本申请硅棒开方机在一实施例中的硅棒装卸装置的结构示意图。

图5显示为图4的俯视图。

图6显示为本申请硅棒开方机在一实施例中的硅棒装卸装置的第一夹具的剖视图。

图7显示为本申请硅棒开方机在一实施例中的第一驱动机构的结构示意图。

图8显示为本申请硅棒开方机在一实施例中的线切割装置设置有一个线切割单元的结构示意图。

图9显示为本申请硅棒开方机在一实施例中的线切割装置设置有两个线切割单元的结构示意。

图10显示为图9的侧面结构示意图。

图11显示为本申请硅棒开方机在一实施例中的线切割装置中线切割装置中包括两个线切割单元的情况下的导向轮绕线示意图。

图12显示为本申请硅棒开方机在一实施例中的自动换槽机构与线切割装置相配合的结构示意图。

图13显示为本申请硅棒开方机在一实施例中的自动换槽机构的剖面结构示意图。

图14显示为图13的b部分的局部放大图。

图15a至图15d显示为本申请硅棒开方机在一实施例中的自动换槽机构的运动过程结构示意图。

图16显示为本申请硅棒压紧装置在一实施例中的结构示意图。

图17a显示为本申请硅棒压紧装置在一实施例中的结构示意图。

图17b、17c显示为图17a中硅棒压紧装置在不同工作状态下c的放大示意图。

图18显示为本申请硅棒开方机在一实施例中的边皮顶托机构结构示意图。

图19显示为本申请硅棒开方机在一实施例中的边皮提升机构的结构示意图。

图20显示为图2中a部分的局部放大图。

图21显示为本申请硅棒开方机在一实施例中的边皮夹持机构的外部结构示意图。

图22显示为本申请硅棒开方机在一实施例中的夹持组件的剖面结构示意图。

图23显示为本申请的多工位切割方法在一实施例中的流程示意图。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本申请的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本申请的其他优点及功效。

在下述描述中，参考附图，附图描述了本申请的若干实施例。应当理解，还可使用其他实施例，并且可以在不背离本公开的精神和范围的情况下进行机械组成、结构以及操作上的改变。下面的详细描述不应该被认为是限制性的，并且本申请的实施例的范围仅由公布的专利的权利要求书所限定。这里使用的术语仅是为了描述特定实施例，而并非旨在限制本申请。空间相关的术语，例如“上”、“下”、“左”、“右”、“下面”、“下方”、“下部”、“上方”、“上部”等，可在文中使用以便于说明图中所示的一个元件或特征与另一元件或特征的关系。

虽然在一些实例中术语第一、第二等在本文中用来描述各种元件或参数，但是这些元件或参数不应当被这些术语限制。这些术语仅用来将一个或参数件与另一个或参数进行区分。例如，第一线槽可以被称作第二线槽，并且类似地，第二线槽可以被称作第一线槽，而不脱离各种所描述的实施例的范围。第一线槽和第二线槽均是在描述一个线槽，但是除非上下文以其他方式明确指出，否则它们不是同一个线槽。相似的情况还包括第一导轨与第二导轨，或者第一方向与第二方向。

再者，如同在本文中所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文中有相反的指示。应当进一步理解，术语“包含”、“包括”表明存在所述的特征、步骤、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组，但不排除一个或多个其他特征、步骤、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组的存在、出现或添加。此处使用的术语“或”和“和/或”被解释为包括性的，或意味着任一个或任何组合。因此，“a、b或c”或者“a、b和/或c”意味着“以下任一个：a；b；c；a和b；a和c；b和c；a、b和c”。仅当元件、功能、步骤或操作的组合在某些方式下内在地互相排斥时，才会出现该定义的例外。

晶体硅在工业生产中通常被加工为硅片形态后再用于产品制造，其中，原始获得的硅棒包括单晶硅棒与多晶硅棒，单晶硅棒即通过用直拉法或悬浮区熔法从熔体中生长出棒状单晶硅，例如在硅棒加工中常见的例如为5000mm或5360mm等长度规格的单晶硅棒，又或大约为800mm长度的单晶硅棒等，多晶硅即采用析出技术如化学气相沉积技术使硅在硅芯线表面析出的硅棒。

现有硅片的制作流程，一般是先将多晶硅脆状材料提拉为单晶硅棒，然后采用开方机进行开方；此时，切割机构沿硅棒长度方向进给并在硅棒周向上切割出四个两两平行的平面，使得硅棒截面呈类矩形；开方完毕后，再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。

现有的单晶硅棒一般为圆柱形结构，通过开方设备对硅棒进行开方，现有的开方设备中一般是依靠硅棒自身的重力设置于硅棒承载结构上，在线切割装置对硅棒切割时，切割线沿硅棒长度方向切割过程中会造成硅棒的抖动，使得切割表面不平整，成品质量差。因此，有必要提出一种硅棒开方机及其多工位切割方法，使得在切割过程中能保证硅棒稳定的立于硅棒承载结构上，本申请中所提及的硅棒为单晶硅棒。本申请公开了一种硅棒压紧装置以及设置有所述硅棒压紧装置的硅棒开方机，所述硅棒压紧装置可在线切割装置对硅棒承载结构上的单晶硅棒进行切割时压紧单晶硅棒的顶部，使硅棒稳定的立于硅棒承载结构上，在进行切割作业时保证硅棒的平稳，保证了硅棒的切割质量。

本申请的硅棒压紧装置可用于硅棒开方机中，所述硅棒压紧装置可作为独立的单元可拆卸的设置在硅棒开方机中，以在硅棒开方机中配合硅棒开方作业，在开方的切割过程中压紧硅棒，使得硅棒在切割过程中处于稳定的状态；当然，应当理解，在某些实施方式中，也可将所述硅棒压紧装置设置在硅棒开方机中形成一体的结构。

以下请结合图1至图22对本申请的硅棒压紧装置以及设置有所述硅棒压紧装置的硅棒开方机进行详细说明。

请参阅图16，显示为所述硅棒压紧装置在一实施例中的结构示意图，如图所示，所述硅棒压紧装置设置在硅棒开方机中，所述硅棒开方机包括机座20、硅棒承载结构21、以及线切割装置。所述硅棒压紧装置26包括压紧支架260和压紧单元261，其中，所述压紧支架260活动设置所述线切割装置中的切割架上，所述压紧单元261设置在所述压紧支架260上，用于压紧于所述硅棒承载结构21承载的待切割硅棒的顶部。

所述机座20设置为本申请硅棒开方机的主体部件，用于提供开方作业平台，在一种示例中，所述机座的体积和重量均较大以提供更大的安装面以及更牢固的整机稳固度。

所述硅棒承载结构21设置在硅棒加工平台上，用于承载立式放置的待切割硅棒。

所述线切割装置上设置的至少一线切割单元25中设置有切割轮、过渡轮、以及缠绕于切割轮和过渡轮之间的切割线，由此，线切割单元25中可行成用于对硅棒进行切割的切割线段。

在某些实施方式中，所述线切割装置中的至少一线切割单元通过第一升降机构活动设于所述切割架，所述硅棒压紧装置通过第二升降机构活动设于所述切割架。

所述第一升降机构包括第一升降导轨和第一驱动电机，所述第二升降机构包括第二升降导轨和第二驱动电机。

在某些实施方式中，所述第一升降导轨与第二升降导轨分别为布置在竖直方向也即重垂线方向的导轨，所述第一升降导轨与第二升降导轨均设置于切割架两侧，所述线切割单元设置在线切割支座上，线切割支座两端分别连接至机座两侧的切割架上的第一升降导轨

并在第一驱动电机的驱动下带动线切割单元在升降方向运动，在此，线切割单元中的切割线段随之升降运动，即可在第一驱动电机控制下实现对硅棒的切割加工；所述硅棒压紧装置的压紧支架两端设置在切割架两侧的第二升降导轨上，在第二驱动电机驱动下，压紧支架载着压紧单元沿升降导轨运动，即可实现由压紧单元压紧至硅棒顶部。

所述硅棒压紧装置26包括压紧支架260和设于所述压紧支架260上且与位于切割区的硅棒承载结构21对应的压紧单元261。所述压紧支架260上固定有与所述升降导轨242相配合的滑块262，所述压紧支架260通过其滑块262与所述升降导轨242的配合可升降的架设于所述切割机架24的切割架240上且位于所述线切割装置上方，所述压紧单元261设置于压紧支架260上并可随压紧支架260升降以释放或压紧位于切割区硅棒承载结构21上的待切割硅棒。

受制造工艺的影响，位于切割区硅棒承载结构21上的待切割硅棒在高度上并不完全一致，压紧单元261跟随压紧支架260下降并不能保证每个压紧单元261都紧压在其对应的硅棒承载结构21所承载的待切割硅棒上。鉴于此，所述压紧单元261包括压块2610和驱动所述压块作升降活动的驱动结构。在一实施例中，所述驱动结构设置为气缸组件，所述气缸组件包括气缸2611和与气缸相连的伸缩件2612，所述压块2610设置在伸缩件2612的底部(即伸缩件2612朝向位于切割区的硅棒承载结构21的表面上)，所述气缸2611驱动伸缩件2612带着压块2610作升降运动以释放或压紧位于切割区硅棒承载结构21上的待切割硅棒。在另一示例中，所述驱动结构为升降组件，所述升降组件包括升降轨道和升降电机(未予以图示)，所述升降轨道设置在压紧支架上，所述压块在升降电机的驱动下相对压紧支架升降运动，以调整压块至待切割硅棒顶部的距离。

鉴于硅棒承载结构21具有转动机构210，可带动位于其上的待切割硅棒进行旋转以调整待切割面。为了配合硅棒承载结构21的转动机构210，在一实施例中，所述压块2610通过转轴(未予以图示)与所述驱动结构连接。具体地，在气缸组件的伸缩件2612的底部设置一轴承(未予以图示)，所述压块2610具有一与所述轴承相适配的转轴，所述压块2610通过转轴可转动的安装于所述伸缩件2612的轴承上，如此，在压块2610压紧待切割硅棒时硅棒承载结构21带动待切割硅棒转动，所述压块2610也可配合于待切割硅棒发生旋转。

为了更好的保护待切割硅棒，可在所述压块2610和待切割硅棒之间设置缓冲垫(未予以图示)，该缓冲垫固定于所述压块2610的压紧面(该压紧面即为所述压块的下表面)。

在某些实施方式中，所述压块2610底部还设置有检测装置(未予以图示)，用于检测压块2610对待切割硅棒的接触状态。在一实现方式中，所述检测装置包括压力传感器，设于所述压块2610下表面用以接触待切割硅棒。所述压力传感器的压力敏感元件接触到所述待切割硅棒，输出接触信号，所述压力传感器还可用于检测压力值的大小以确定待切割硅棒承受的压紧力在预设的范围内。

在某些实施方式中，所述线切割装置中的至少一线切割单元通过升降机构活动设于所述切割架，所述升降机构包括升降导轨和升降电机，所述硅棒压紧装置通过所述升降导轨活动设于所述切割架。

为了简化本申请硅棒开方机的结构，降低设备的制造成本，在一种实施方式中，所述硅棒压紧装置26依靠自身重力搭附于用于支撑线切割单元25的线切割支座241上沿着升降导轨242作升降运动。所述升降电机驱动线切割支座241带动线切割单元25沿着所述升降导轨242下降，所述硅棒压紧装置26搭附着所述线切割支座241也沿着所述升降导轨242下降至位于切割区的硅棒承载结构21承载的待切割硅棒的顶部，其压紧单元261中的驱动结构驱动压块2610压紧所对应的待切割硅棒，而线切割支座241将继续被第一驱动机构驱动带着线切割单元25下降进行待切割硅棒的切割作业。

为了防止硅棒压紧装置26跟随线切割支座241继续下降而损坏待切割硅棒，在所述硅棒压紧装置26的压紧支架260上设置有导轨锁紧机构263，所述导轨锁紧机构263用于将所述硅棒压紧装置26定位于升降导轨242上预定位置，例如，预定位置为硅棒压紧装置26中的压紧单元261位于其所对应的待切割硅棒上方0～5cm，但并以此为限，只需压紧单元261位于其所对应的待切割硅棒上方，在压紧单元261中的压块2610被驱动下降时能够压紧于其对应的待切割硅棒的顶面。

在一实施例中，所述导轨锁紧机构263采用气动导轨锁紧装置，请参阅图17a、17b、图17c，图17a显示为本申请的硅棒压紧装置26在一实施例中的结构示意图，图17b、图17c显示为硅棒压紧装置26在不同运动状态下图17a中的c的放大示意图。如图所示，所述导轨锁紧装置263例如为图中显示的气动导轨锁紧装置，如图17a所示，所述硅棒压紧装置26设置在升降导轨242上，由此实现在升降方向的移动以实现对硅棒的压紧。如图17b或17c所示，本实施例中的气动导轨锁紧装置包括与升降导轨242相配合的锁紧夹块2631以及驱动锁紧夹块动作的气缸2632以及弹簧2633，在此，所述锁紧压块2631与升降导轨242上分别设置有升降方向也即沿导轨方向的齿条，所述锁紧夹块2631设置于所述硅棒压紧装置26中的压紧支架260上，在一运动状态中，所述硅棒压紧装置26跟线切割支座241下降(呈如图17b所示状态)，此时所述气缸2632处于停息状态，所述锁紧压块2631与升降导轨242之间的齿条通过弹簧2633弹力处于分离状态，由此，硅棒压紧装置26可沿升降导轨移动，到预定位置时，气缸驱动压紧支架260上的锁紧夹块2631移动，在此气缸2632的推进作用克服弹簧2633弹力，使得锁紧夹块2631抱紧升降导轨242而将硅棒压紧装置26定位于预定位置(呈如图17c所示状态)，锁紧压块2631与升降导轨242的齿条啮合咬紧，由此将所述硅棒压紧装置26固定在升降导轨242上，以将硅棒压紧装置26定位至预定位置。所述硅棒压紧装置26中的压紧单元261压紧其相应的待切割硅棒，而线切割支座241继续被驱动带动线切割单元25下降完成待切割硅棒的切割，在完成待切割硅棒的切割作业之后，所述线切割支座241被第一驱动机构驱动带动线切割单元25上升至硅棒压紧装置26所定位的位置时，所述气缸驱动压紧支架260上的锁紧夹块放松升降导轨242以使得硅棒压紧装置26继续搭附于线切割支座241上升(呈如图17b所示状态)。

在某些实施方式中，所述线切割装置中的至少一线切割单元通过升降机构活动设于所述切割架，所述升降机构包括升降导轨和升降电机，所述硅棒压紧装置通过所述升降导轨活动设于所述切割架。在此，所述线切割装置与硅棒压紧装置共用同一升降导轨，如图16所示，所述硅棒压紧装置26与线切割装置中的线切割单元25共用同一升降导轨242，但以不同的驱动机构分别进行驱动，以相对独立的沿升降导轨实现升降运动。

所述升降装置还包括第二驱动机构，在此，所述第二驱动机构可以为第二驱动电机，用于驱动硅棒压紧装置26沿所述升降导轨242作升降运动。此时，所述硅棒压紧装置26不再依靠重力搭附于线切割支座241，而是被第二驱动电机驱动沿着所述升降导轨242作升降运动，所述第二驱动电机设置为气缸组件或通过电机驱动的丝杆组件。于实际应用中，第一驱动机构驱动线切割支座241载着线切割单元25下降，第二驱动电机驱动硅棒压紧装置26下降至预定位置时，第二驱动电机停止驱动硅棒压紧装置26使得硅棒压紧装置26定位于预定位置对待切割硅棒进行压紧，而第一驱动机构继续驱动线切割支座241载着线切割单元25下降以完成待切割硅棒的切割，完成待切割硅棒的切割作业后，第一驱动机构驱动线切割支座241载着线切割单元25上升，第二驱动电机驱动硅棒压紧装置26上升。

在此，本申请第一方面提供的硅棒压紧装置，可与硅棒开方机中设置的线切割装置协同配合，硅棒压紧装置可与线切割装置共用一升降导轨或分别沿一升降导轨运动，将硅棒压紧装置借助线切割支座简易设置在待切割硅棒上方，或者对硅棒压紧装置配置第二驱动机构以驱动硅棒压紧装置沿升降导轨在升降方向运动，以在进行切割前，硅棒压紧装置压紧待切割硅棒的顶部，确定硅棒稳定的立式放置在硅棒承载结构上，有效减小或避免后续切割过程中硅棒受扰动发生抖动、位移甚至倾覆的情况，提升开方加工的成品质量。

本申请在第二方面还提供了一种硅棒开方机，包括机座、硅棒承载结构、线切割装置、以及硅棒压紧装置。

所述机座上设置有硅棒加工平台，设置为本申请硅棒开方机的主体部件，用于提供开方作业平台，较佳地，所述机座的体积和重量均较大以提供更大的安装面以及更牢固的整机稳固度。

所述硅棒加工平台为设置在机座上的承载部位，在某些实施例中，所述机座上可设置多个硅棒加工平台，所述多个硅棒加工平台例如可等间距排列于同一直线。

所述硅棒承载结构，设于所述硅棒加工平台上，用于承载立式置放的待切割硅棒。通常的，硅棒可通过自身重力立式放置在硅棒承载结构上。在进行开方的切割过程中，硅棒受到切割线施加的力的扰动，可能发生位移或抖动以影响切割精度。在一示例中，所述硅棒承载结构的承托部分设置有固定装置以实现对立式硅棒的夹持。例如，在承托部分设置有顺应硅棒表面弧度的立式夹持面，以在底部夹紧待切割硅棒；又如，所述硅棒承载结构包括限位结构，所述限位结构可用于限定硅棒位移，所述限位结构例如为防止硅棒倾覆或滑移的挡块。

所述线切割装置包括：切割架，设于所述机座；至少一线切割单元，活动设于所述切割架；其中，所述线切割单元包括：切割轮、过渡轮、以及切割线，所述切割线顺次缠绕于所述切割轮和过渡轮以在任意相邻的两个切割轮上形成一个切割线段。在此，所述线切割单元可通过升降机构驱动以使得在任意相邻的两个切割轮上形成的一个切割线段进行对硅棒的升降进给，以实现对硅棒的切割。

所述硅棒压紧装置可设置为如图16所示实施例中任一实施方式的硅棒压紧装置，在此，所述硅棒压紧装置包括与硅棒承载结构对应的压紧单元，所述硅棒压紧装置与线切割装置协调进行切割过程，例如，硅棒压紧装置的压紧支架活动设置于切割架，硅棒压紧装置可与线切割装置共用一升降导轨或分别沿一升降导轨运动，将硅棒压紧装置借助线切割单元的支撑结构简易设置在待切割硅棒上方，或者对硅棒压紧装置配置第二驱动机构以驱动硅棒压紧装置沿升降导轨在升降方向运动，以在进行切割前，硅棒压紧装置压紧待切割硅棒的顶部，确定硅棒稳定的立式放置在硅棒承载结构上，有效减小或避免后续切割过程中硅棒受扰动发生抖动、位移甚至倾覆的情况，提升开方加工的成品质量。

本申请第三方面还提供了一种硅棒开方机，请参阅图1，显示为本申请硅棒开方机在一实施例中的整体结构示意图，如图所示，所述硅棒开方机还包括一机座20，所述机座20设置为本申请硅棒开方机的主体部件，用于提供开方作业平台，较佳地，所述机座20的体积和重量均较大以提供更大的安装面以及更牢固的整机稳固度。

所述硅棒承载结构21用于承载立式置放的硅棒，各所述硅棒承载结构21具有转动机构210，所述转动机构210用于带动置放于硅棒承载结构21上的硅棒进行转动以调整待切割面。在一示例性实施例中，所述转动机构210设置为位于硅棒承载结构21底部的旋转转盘，该旋转转盘受控于一驱动装置(未予以图示)，所述驱动装置可例如为驱动旋转转盘转动的伺服电机，但并不以此为限。在一可选实施例中，所述转动机构210可采用升降式设计，即，硅棒承载结构21底部的旋转转盘受控后可作伸缩动作以带动硅棒承载结构21作升降运动，从而调整硅棒承载结构21上待切割硅棒的高度。

为了更好地保护硅棒承载结构上的待切割硅棒，在一示例性实施例中，在各硅棒承载结构21的承托面(该承托面为硅棒承载结构的上表面用于承托待切割硅棒)上固定有缓冲垫，使得待切割硅棒被置放时缓冲垫位于硅棒承载结构21和待切割硅棒之间。

在一实施例中，参见图1，所述硅棒承载结构21直接设置于所述机座上且以一直线的方式依次间隔排列于切割区，当硅棒承载结构21承托了待切割硅棒后，被承托的这些待切割硅棒的中心即位于同一条直线上(呈如图1所示)，应当理解的是，所述切割区为硅棒开方机进行硅棒切割的区域，具体地，所述切割区例如为硅棒开方机中线切割装置下方的区域。

于实际应用中，为了提高工作效率，使得硅棒开方机能同时执行切割工作和装卸工作，请参阅图2，显示为本申请硅棒开方机在一实施例中工作台转换机构为转动机构的示意图，如图所示，在另一实施例中，所述硅棒承载结构21可设于硅棒加工平台22上，所述硅棒加工平台22上设有工作台转换机构220，用于驱动所述硅棒加工平台21作转换运动以令所述硅棒加工平台21上的硅棒承载结构在装卸区和切割区之间转换，应当理解的是，所述装卸区为在硅棒开方机进行装载和卸料的区域，具体例如为硅棒开方机中硅棒加工平台的两侧所对应的区域，所述切割区为在硅棒开方机上进行待切割硅棒切割作业的区域，具体例如为硅棒开方机中线切割装置下方的区域。

在本实施例中，所述硅棒加工平台22设置在机座20上且设置为至少一个，各硅棒加工平台22上设置有硅棒承载结构21，各硅棒加工平台22上的其中至少一个硅棒承载结构21位于所述切割区，至少一个硅棒承载结构21位于所述装卸区，各硅棒加工平台22上位于切割区的硅棒承载结构21以一直线的方式依次序间隔排列，如此，当位于切割区的各硅棒承载结构21承托了待切割硅棒后，被承托的这些待切割硅棒的中心即位于同一条直线上。在一示例性实施例中，参见图2，所述机座上设置两个硅棒加工平台22，各硅棒加工平台22上设置有四个硅棒承载结构21，各硅棒加工平台22上的其中两个硅棒承载结构21位于所述切割区，另外两个硅棒承载结构21位于所述装卸区，两个硅棒加工平台22上位于切割区的四个硅棒承载结构21以一直线的方式依次序间隔排列，但并不以此为限，在其他示例性实施例中，所述硅棒加工平台22也可设置为一个或多个。

在一示例性实施例中，请参见图2，如图所示，所述工作台转换机构220为转动机构，所述转动机构包括转动轴2200和转动驱动单元(未予以图示)。所述转动轴2200轴接于所述硅棒加工平台22，所述转动驱动单元的动力输出轴与所述转动轴2200相轴接，用于驱动所述转动轴2200转动以带动所述硅棒加工平台22转动。在本实施例中所述转动轴2200设置于硅棒加工平台22底部的中央区域并连接于机座20，位于切割区的硅棒承载结构21和位于装卸区的硅棒承载结构21相对于转动轴2200呈中心对称，从而可通过驱动硅棒加工平台22转动以使得位于硅棒加工平台22上的硅棒承载结构21在切割区和装卸区切换。需要说明的是，在所述工作台转换机构220设置为转动机构的实施例中是在硅棒开方机的一侧进行装卸料，在实际作业中，要将硅棒在切割区和装卸区进行转换，首先转动驱动单元(例如常见的驱动电机)驱动转动轴2200带动硅棒加工平台22转动(例如旋转180°)，使得原位于切割区的硅棒承载结构21转到装卸区进行卸载并装载新料，并使得原位于装卸区的硅棒承载结构21转换到切割区进行切割，如此循环使得本申请硅棒开方机能同时进行切割工作和装卸工作，提高了工作效率。在其他实施例中，实现驱动硅棒加工平台作转动的转动机构也可采用其他方式，例如，所述转动机构也可采用齿轮传动的方式，具体为在硅棒加工平台底部设置一传动轮，在机座20上设置一与所述传动轮相啮合的主动轮，所述主动轮受控于一转动驱动电机，驱动电机驱动主动轮转动以带动从动轮转动，从而使得硅棒加工平台22跟随从动轮转动以带动硅棒承载结构21在装卸区和切割区切换。

在另一示例性实施例中，请参阅图3a和图3b，图3a显示为本申请硅棒开方机在一实施例中工作台转换机构为平移机构的一个状态示意图；图3b显示为本申请硅棒开方机在一实施例中工作台转换机构为平移机构的另一个状态示意图，如图所示，所述工作台转换机构220为平移机构，所述平移机构包括平移导轨2201、滑块2202和平移驱动单元(未予以图示)。所述平移导轨2201铺设于机座20上，所述滑块2202设于所述硅棒加工平台22的底部并与所述平移导轨2201相适配以为硅棒加工平台22提供平移导向，所述平移驱动单元用于驱动所述硅棒加工平台22沿着所述平移导轨2201移动(呈如图3a和图3b中的箭头方向)以使得位于硅棒加工平台22上的硅棒承载结构21在切割区和装卸区切换，所述平移驱动单元采用气缸组件或通过电机驱动的丝杆组件。需要说明的是，在所述工作台转换机构220为平移机构的实施例中是在硅棒开方机的两侧进行装卸料，在实际作业中，在硅棒加工平台上位于切割区的硅棒承载结构21承载的硅棒被切割同时位于一侧的装卸区的硅棒承载结构21已装载待切割硅棒后(呈如图3a中状态)，平移驱动单元驱动硅棒加工平台22沿着滑轨x方向(呈如图3a中箭头方向)前进使得位于切割区的硅棒承载结构21承载已切割的硅棒平移到另一侧装卸区进行卸载并装载待切割硅棒，同时位于一侧装卸区的硅棒承载结构21承载待切割硅棒平移到切割区进行待切割硅棒的切割(呈如图3b中状态)，然后平移驱动单元驱动硅棒加工平台22沿着滑轨后退(呈如图3b中箭头方向)使得在另一侧已装载待切割硅棒的硅棒承载结构21回到切割区进行切割作业，同时在切割区已完成切割作业的硅棒承载结构21回到一侧装卸区继续卸载并装载待切割硅棒(呈如图中3a位置)，如此往复使得本申请硅棒开方机能同时进行切割工作和装卸工作，工作效率显著提高。在其他实施例中，所述平移机构也可采用齿轮传动的方式，具体地，所述平移机构包括平移齿轨和通过电机驱动的与平移齿轨相适配的转动齿轮，所述平移齿轨设置于所述硅棒加工平台的底部，可例如为具有一定长度的至少一个齿条，为了使得硅棒加工平台平稳的移动，各齿条适配有至少两个间隔设置的转动齿轮，电机驱动转动齿轮转动，以带动硅棒加工平台移动使位于硅棒加工平台上的硅棒承载结构在切割区和装卸区切换。

需要补充的是，为了便于对硅棒进行装卸作业，本申请硅棒开方机还可以包括硅棒装卸装置，所述硅棒装卸装置邻设于硅棒承载结构，更进一步地，所述硅棒装卸装置设置于硅棒加工平台的一侧或相对两侧，用于将位于置物区的待切割的硅棒装载至位于硅棒加工平台上的装载区的硅棒承载结构上以由硅棒加工平台将待切割硅棒送至切割区进行切割，以及将被硅棒加工平台由切割区转移至装卸区的已切割硅棒转移至置物区以对已切割硅棒进行卸载。举例来说，所述硅棒装卸装置设置于硅棒加工平台的一侧，此时所述硅棒加工平台的工作台转换机构为如上所述的转动机构，在硅棒加工平台的一侧对硅棒进行装卸；又或者，所述硅棒装卸装置设置于硅棒加工平台的两侧，此时所述硅棒加工平台的工作台转换机构为如上所述的平移机构，在硅棒加工平台的两侧对硅棒进行装卸。应当理解的是，所述置物区为邻设于硅棒开方机且用于放置或存储待切割硅棒和已切割硅棒的区域。

请参阅图4至图6，图4显示为本申请硅棒开方机在一实施例中的硅棒装卸装置的结构示意图；图5显示为图4的俯视图；图6显示为本申请硅棒开方机在一实施例中的硅棒装卸装置的第一夹具的剖视图，如图所示，所述硅棒装卸装置23设置在一底部安装结构上，所述底部安装结构凸设于机座。所述硅棒装卸装置23包括换向载具230、第一夹具、第二夹具，所述换向载具230用于作换向运动，所述第一夹具和第二夹具配置于换向载具230，通过驱动换向载具作换向运动，可使得换向载具230上配置的第一夹具和第二夹具在置物区和装卸区转换以转运夹持住已切割的硅棒和待切割的硅棒。

所述换向载具230设置于底部安装结构上且可相对底部安装结构作换向运动。在一实施方式中，所述换向载具230是通过一换向机构来实现换向运动的。所述换向机构可包括转动轴和换向电机，换向载具230通过转动轴轴连接于其下的底部安装结构。在实施转向运动时，则启动换向电机，驱动转动轴转动以带动换向载具230作转动以实现换向运动。前述驱动转动轴转动可设计为单向转动也可设计为双向转动，所述单向转动可例如为顺时针转动或逆时针转动，所述双向转动则可例如为顺时针转动和逆时针转动。在一些示例中，换向电机驱动转动轴转动的角度可根据硅棒装卸装置23的实际构造等设定，例如，驱动转动轴转动的角度可根据置物区与装卸区之间的位置关系确定，又或基于换向载具230的结构确定转动角度。换向载具230中的换向底座中央位置与转动轴连接，一般地，换向底座的形状可采用圆盘的结构，但并不以此为限，其也可采用方形盘或椭圆盘。所述第一夹具设于换向载具230的第一夹具区，用于夹持待切割硅棒，所述第二夹具设于换向载具230的第二夹具区，用于夹持已切割硅棒。在实施例中，所述第一夹具区和第二夹具区可依据实际装置结构而设定，例如，第一夹具区和第二夹具区为换向载具230中背向设置的两个区位，进一步地，第一夹具区和第二夹具区可相差180°，如此使得置物区与装卸区连成一线(当然也可以这样理解：置物区与装卸区连成一线且分别位于换向载具230的相对两侧，因此，换向载具230中用于设置第一夹具的第一夹具区与用于设置第二夹具的第二夹具区可相差180°)，这样，当将换向载具230转动180°之后，第一夹具和第二夹具可实现互换位置。不过，在实际应用中，针对第一夹具区及第二夹具区或者上下料工位及作业工位的设置关系并非须如此苛求，第一夹具区和第二夹具区也可例如相差90°，甚至于，第一夹具区和第二夹具区可相差合适范围内的任一位置，只要第一夹具区与第二夹具区之间确保不会产生不必要干扰的话。

第一夹具进一步包括第一夹具安装件231和至少两个第一夹持件232，其中，至少两个第一夹持件232相对于第一夹具安装件231而间隔设置，用于夹持待切割硅棒。在一实施方式中，前述位于硅棒承载结构上的待切割硅棒为竖直放置，因此，至少两个第一夹持件232相对于第一夹具安装件231为竖向间隔设置，即，至少两个第一夹持件232为上下设置。

在具体实现方式上，任一个第一夹持件232更包括：第一夹臂安装座2320和至少两个第一夹臂2321，其中，第一夹臂安装座2320是设于第一夹具安装件231上，至少两个第一夹臂2321是活动设于第一夹臂安装座2320上。鉴于待切割硅棒的截面为圆形，在一种可选实施例中，第一夹持件232整体而言为圆形工件夹具，组成第一夹持件232的第一夹臂2321为对称设计的两个，单个第一夹臂2321设计为具有弧形夹持面，较佳地，单个第一夹臂2321的弧形夹持面要超过四分之一的圆弧，这样，由两个第一夹臂2321所组成的第一夹持件232的弧形夹持面要超过二分之一的圆弧。当然，第一夹臂2321中的弧形夹持面上还可额外增设缓冲垫，用于避免在夹持待切割硅棒的过程中造成对待切割硅棒表面的损伤，起到保护待切割硅棒的良好效果。一般情形下，第一夹持件232中的第一夹臂2321在夹合状态下，两个第一夹臂2321所构成的夹持空间的中心是与待切割硅棒的中心相重合的。因此，当利用第一夹持件232去夹持置物区竖立放置的待切割硅棒时，第一夹持件232中的两个第一夹臂2321收缩，由第一夹臂2321中的弧形夹持面抵靠于待切割硅棒。在第一夹臂2321收缩并夹合待切割硅棒的过程中，待切割硅棒被两旁的两个第一夹臂2321所推动并朝向夹持空间的中央区域移动，直至待切割硅棒被第一夹持件232中的两个第一夹臂2321夹紧住，此时，待切割硅棒的中心就可位于第一夹持件232的夹持空间的中心。

为使得第一夹持件232中的至少两个第一夹臂2321能顺畅且稳固地夹持住不同尺寸规格的单晶圆硅棒，第一夹持件232还包括第一夹臂驱动机构，用于驱动至少两个第一夹臂134作开合动作。

请参阅图6，如图所示，在具体实现上，所述第一夹臂驱动机构进一步包括：第一开合齿轮2322、第一齿轮驱动件2323、以及第一驱动源2324。第一开合齿轮2322是设置于对应的第一夹臂2321上。第一齿轮驱动件2323具有与第一夹臂2321上的第一开合齿轮2322啮合的齿纹。第一驱动源2324连接于第一齿轮驱动件2323，用于驱动第一齿轮驱动件2323运动。在一种实现方式上，第一齿轮驱动件2323为第一齿条，该第一齿条位于两个第一夹臂2321的中间，第一齿条中分别面向于两侧的第一夹臂2321的两个外侧面上分别设有与两个第一夹臂2321上的第一开合齿轮2322啮合对应的齿纹，第一驱动源2324可例如为驱动电机或气缸。这样，根据上述实现方式，在实际应用中，当需实现第一夹臂2321夹合时，由作为第一驱动源2324的驱动电机或气缸驱动作为第一齿轮驱动件2323的第一齿条向上移动，由第一齿条带动两旁啮合的第一开合齿轮2322作外旋动作，第一开合齿轮2322在外旋过程中带动第一夹臂2321(第一开合齿轮2322与第一夹臂2321可通过转轴连接)作下放动作以由松开状态转入夹合状态；反之，当需实现第一夹臂2321松开时，由作为第一驱动源2324的驱动电机(或气缸)驱动作为第一齿轮驱动件2323的第一齿条向下移动，由第一齿条带动两旁啮合的第一开合齿轮2322作内旋动作，第一开合齿轮2322在内旋过程中带动第一夹臂2321(第一开合齿轮2322与第一夹臂2321可通过转轴连接)作上扬动作以由夹合状态转入松开状态。当然，上述仅为一实施例，并非用于限制第一夹持件232的工作状态，实际上，前述中的“向上”、“外旋”、“下放”、“向下”、“内旋”、“上扬”、以及“松开”和“夹合”状态变化均可根据第一夹臂2321的结构和运作方式、第一夹臂驱动机构的构造而有其他的变更。

诚如本领域技术人员所知，针对待切割硅棒，是通过对原初的长硅棒进行截断作业而形成的，势必使得待切割硅棒之间的尺寸差异迥异，鉴于第一夹具是用于对竖立放置状态下的待切割硅棒进行夹持，因此，对于第一夹具而言，前述尺寸差异的影响主要就表现在待切割硅棒的长度差异性对第一夹具中的第一夹持件232是否能对应夹持到待切割硅棒的隐忧。

为减少甚至是免除上述第一夹持件232可能会无法夹持到待切割硅棒的风险，第一夹具会有不同的设计方案。

在一种实现方式中，第一夹具采用固定式夹持件，即，在换向载具230上以竖向方式固定设置尽可能多的第一夹持件232，且，这些第一夹持件232中相邻两个第一夹持件232的间距尽可能地小，如此，利用这些第一夹持件可涵盖各类规格长度的待切割硅棒。例如，若待切割硅棒的长度较长，则使用换向载具230上较多的第一夹持件232参与夹持；若待切割硅棒的长度较短，则使用换向载具230上较少的第一夹持件232参与夹持，例如，位于下方的若干个第一夹持件232参与夹持，而位于上方的且高于待切割硅棒的第一夹持件232不参与夹持。

在其他实现方式中，第一夹具采用活动式夹持件，即，在换向载具230的第一夹具区上以竖向方式活动设置第一夹持件232，由于，第一夹持件为活动式设计，因此，第一夹持件232的数量就可大幅减少，一般为两个或三个即可满足。如此，利用活动式夹持件可涵盖各类规格长度的待切割硅棒。例如，若待切割硅棒的长度较长，则移动活动设置的第一夹持件232，延长两个第一夹持件232的夹持间距；若待切割硅棒的长度较短，则移动活动设置的第一夹持件232，缩短两个第一夹持件232的夹持间距。在第一夹具采用活动式夹持件的实现方式中，为便于活动式夹持件顺畅平稳的上下活动以调整位置，可利用第一夹具中的第一夹具安装件231起到引导活动设置的第一夹持件232的导向作用，一种可实现的方式中，第一夹具安装件231可采用导向柱结构，第一夹臂安装座2320则采用套接于导向柱结构的活动块结构。具体地，作为第一夹具安装件231的所述导向柱结构包括竖立设置且并行的两个导向柱，作为第一夹臂安装座2320的所述活动块结构中则设有与所述导向柱结构中的两个导向柱对应的两个贯孔或两个夹扣。若采用贯孔，所述活动块套设于所述导向柱并可实现沿着所述导向柱滑移。若采用夹扣，所述活动块夹扣于所述导向柱并可实现沿着所述导向柱滑移，其中，在实际应用中，所述夹扣可夹扣于所述导向柱的至少一半部分。

为实现第一夹持件232的移动，所述活动式设计的第一夹持件232可设有导第一导向驱动机构。利用第一导向驱动机构可驱动活动式设计的第一夹持件232沿着第一夹具安装件231上下移动。在一种实现方式中，第一导向驱动机构可例如包括：第一导向丝杠2325和第一导向电机2326，其中，第一导向丝杠2325为竖立设置，第一导向丝杠2325的一端连接于第一夹臂安装座2320，第一导向丝杠2325的另一端则连接于第一导向电机2326，第一导向电机2326可设置在换向载具230的顶部，但并不以此为限。

在另一种可选实施例中，两个第一夹持件232均为活动式设计，这样，在实际应用中，可通过活动式设计的两个第一夹持件232的移动来调整它们相互之间的夹持间距。由于第一夹持件232为活动式设计，那么，两个第一夹持件232中的至少一个第一夹持件232需设置第一导向驱动机构，用于驱动两个第一夹持件232沿着第一夹具安装件231运动。相对于前一种可选实施例，在本可选实施例中，既然第一夹具中的两个第一夹持件232均为活动式，那么就会存在两个第一夹持件232中的某一个第一夹持件232上设置第一导向驱动机构还是在两个第一夹持件232上均设置第一导向驱动机构的情形。

现以在两个第一夹持件232中上方的第一夹持件232设置了第一导向驱动机构为例，在这种情形下，一来，两个第一夹持件232中的第一夹臂安装座2320与第一夹具安装件231之间为活动连接，即，任一个第一夹持件232中第一夹臂安装座2320及其上的第一夹臂2321沿着第一夹具安装件231而上下活动，另外，设置的第一导向驱动机构包括第一导向丝杠2325和第一导向电机2326，其中，第一导向丝杠2325的一端连接于上方的第一夹持件232中的第一夹臂安装座2320上，第一导向丝杠2325的另一端则连接于第一导向电机2326，第一导向电机2326可设置在换向载具230的顶部。如此，在需要调整上方的第一夹持件232的位置时，由第一导向电机2326驱动第一导向丝杠2325旋转，第一导向丝杠2325旋转过程中带动第一夹持件232沿着第一夹具安装件231上下移动，例如：第一导向电机2326驱动第一导向丝杠2325顺时针旋转，则带动上方的第一夹持件232沿着第一夹具安装件231向上运动以远离下方的第一夹持件232，增加两个第一夹持件232之间的夹持间距；第一导向电机2326驱动第一导向丝杠2325逆向旋转，则带动上方的第一夹持件232沿着第一夹具安装件231向下运动以靠近下方的第一夹持件232，减小两个第一夹持件232之间的夹持间距。如此，通过控制活动式设计的第一夹持件232，可调整两个第一夹持件232之间的夹持间距，从而对不同规格长度的待切割硅棒101进行有效夹持。

实际上，在两个第一夹持件232均为活动式设计的情形下，利用第一导向驱动机构不仅可调整两个第一夹持件232之间的夹持间距来对不同规格长度的待切割硅棒101进行有效夹持之外，还可对夹持的待切割硅棒101实现升降的目的，当两个第一夹持件232有效夹持住待切割硅棒101之后，通过驱动第一夹持件232的上下移动而升降待切割硅棒101。具体地，仍以上方的第一夹持件232设置了第一导向驱动机构为例，首先，上方的第一夹持件232通过第一导向驱动机构沿着第一夹具安装件231上下移动而调整了与下方第一夹持件232之间的夹持间距；接着，利用每一个第一夹持件232中的第一夹臂驱动机构驱动相应的两个第一夹臂2321作夹合动作以顺畅且稳固地夹持住待切割硅棒101；随后，上方的第一夹持件232再通过第一导向驱动机构驱动而沿着第一夹具安装件231向上运动，此时，由于摩擦力作用，夹持住的待切割硅棒101及下方的第一夹持件232一并随之向上运动，其中，夹持住的待切割硅棒101向上运动利用的是上方的第一夹持件232与待切割硅棒101之间的摩擦力作用，第一夹持件232向上运动则利用的是待切割硅棒101与下方的第一夹持件232之间的摩擦力作用，从而实现抬升待切割硅棒101的效果。上方的第一夹持件232在第一导向驱动机构的驱动下带动待切割硅棒101和下方的第一夹持件232向下运动亦是相同的过程，从而实现降落待切割硅棒101的效果，在此不再赘述。

需说明的是，在其他变化例中，例如是在两个第一夹持件232中下方的第一夹持件232上设置第一导向驱动机构，第一导向驱动机构的结构、设置方式以及驱动工作方式与前述上方的第一夹持件232的第一导向驱动机构相类似，例如由下方的第一夹持件232在第一导向驱动机构的驱动下沿着第一夹具安装件231上下移动而调整与上方第一夹持件232之间的夹持间距，以及由下方的第一夹持件232在第一导向驱动机构的驱动下带动待切割硅棒101和上方的第一夹持件232一起沿着第一夹具安装件231上下移动等方式。再例如两个第一夹持件232均设置了第一导向驱动机构，则第一导向驱动机构的设置方式和驱动工作方式以及两个第一夹持件232的运动方式自不待言，在此不再赘述。

在针对活动式设置的第一夹持件232沿着第一夹具安装件231上下移动以适配于不同规格长度的待切割硅棒进行夹持的情形中，除了第一夹持件232采用活动式的结构设计、第一夹持件232需设置第一导向驱动机构等之外，势必还需要获知当前需要夹持的待切割硅棒的规格长度。有鉴于此，本申请中的工件转运装置还可包括高度检测仪(未在图式中予以显示)，用于竖立放置的待切割硅棒的高度，从而作为活动式设置的第一夹持件232在后续沿着第一夹具安装件231向上移动或向下移动以及移动距离的依据。

鉴于第二夹具设置于所述第二夹具区，是用来夹持已切割硅棒，本申请中所述已切割硅棒的截面为矩形，故所述第二夹具的结构与上述第一夹具结构相同，包括第二夹具安装件233和至少两个第二夹持件234，任一个第二夹持件234更包括：第二夹臂安装座2340和至少两个第二夹臂2341，其中，第二夹臂安装座2340是设于第二夹具安装件233上，至少两个第二夹臂2341是活动设于第二夹臂安装座2340上。所不同之处仅在于所述第二夹具的第二夹持件整体为方形工件夹具，具体地，组成第二夹持件234的第二夹臂2341为对称设计的两个，单个第二夹臂2341设计为具有单一平直夹持面(参见图4和图5)，所述第二夹具的其他结构在此不再赘述。

请参阅图2，如图所示，所述线切割装置受升降装置驱动可升降的设置在所述硅棒承载结构21的上方，用于对待切割硅棒进行切割，在实施例中，所述升降装置包括升降导轨242和第一驱动机构，所述线切割装置包括线切割支座241以及设置在所述线切割支座241上的线切割单元25，所述线切割单元25被线切割支座241支撑于所述硅棒承载结构21的上方，包括设于线切割支座241上的多个切割轮对251以及绕于所述多个切割轮的切割线。

在一实施例中，所述线切割支座241跨设于固定在机座20上的相对而设的两个切割架240上，所述线切割支座241用于置放线切割单元25并被第一驱动机构驱动上升和下降以进行切割作业，为了给线切割单元25提供上升和下降的方向导向，所述升降导轨242设置在所述两个切割架240的相对两侧设置，所述线切割支座241上设置有匹配于所述升降导轨242的滑块(未给予附图标记)，所述第一驱动机构驱动线切割支座241带动线切割单元25沿着所述升降导轨242上升和下降以进行待切割硅棒的切割作业。

在一实施例中，所述第一驱动机构设置为气缸组件或丝杆组件。请参阅图7，显示为本申请硅棒开方机在一实施例中的第一驱动机构的结构示意图，如图所示，所述第一驱动机构设置为丝杆组件，所述丝杆组件包括与丝杆243和电机244，所述丝杆243的一端与线切割支座241相连，另一端与电机244相连并被电机244驱动带动线切割支座241上升和下降。但并不局限于此，在其他的实施方式中，所述第一驱动机构也可以是气缸组件。

在一实施例中，所述线切割单元25包括与硅棒承载结构21数量对应的多个切割轮对251，每一个切割轮对251包括两个切割轮，在任一对切割轮对251中的两个切割轮之间形成一条切割线段，在相邻两个切割轮对251之间设有过渡轮252，可用以实现对切割线的牵引、换向以及张力调节等。

在某些实施方式中，在所述线切割装置中，包括与硅棒承载结构数量对应的多个切割轮组，每一个切割轮组包括一对切割轮或两对切割轮，在任一对切割轮中的两个切割轮之间形成一条切割线段；相邻两个切割轮组之间设有过渡轮，所述过渡轮的轮面与切割轮组中的切割轮的轮面在同一平面内。在此，如图2所示，位于为x方向的同一直线上的切割轮对即为一切割轮组，应当理解，当所述硅棒开方机中设置有一个线切割单元，每一切割轮组中具有一个切割轮对，当所述硅棒开方机中设置有两个线切割单元，每一切割轮组中包括两个切割轮对，如图2所示示例。在某些实施方式中，所述过渡轮252的线槽与切割轮对251中的切割轮的线槽在同一平面内。

为了能够同时进行多个待切割硅棒的切割作业，在本实施例中，所述多个切割轮组的数量与位于切割区的硅棒承载结构21的数量相同并且相互间一一对应，这样在切割作业中，每个切割轮轮组切割其相对应的硅棒承载结构21上的待切割硅棒。

鉴于现有的线切割装置的切割轮空间布局复杂，需采用大量过渡轮对切割线进行换向，使得绕线复杂，硅棒开方机占据空间大，制造成本高，故，在一实施例中，如图2所示，所述多个切割轮对251以一直线分布的方式设置于线切割支座241上。

在一种情形下，在同一线切割单元中的每个切割轮对中的一对切割轮依次设置在线切割支座的同一侧，相邻两个切割轮对中的一对切割轮之间仅设有一个过渡轮对切割线进行导向使得在每对切割轮中的两个切割轮之间形成一条切割线段，过渡轮的线槽与其相邻切割轮对中的切割轮的线槽位于同一平面内，从而使得各切割轮对的两个切割轮之间的切割线段位于同一直线上，较佳地，所形成的各个切割线段的长度略大于待切割硅棒的截面圆的直径。

请参阅图8，显示为本申请硅棒开方机在一实施例中的线切割装置中的一个线切割单元的结构示意图，如图所示，所述线切割单元中包括多个切割轮，所述多个切割轮依序排列并在同一线切割单元上以每两两相邻设置的两个切割轮形成一个切割轮对，如图8所示实施例中线切割单元中设置有4个切割轮对。其中，相邻的两个切割轮对之间设置有过渡轮，在此，切割线顺次缠绕于所述切割轮和过渡轮上以在每一个切割轮对的两个切割轮上形成一个切割线段，其中，所述切割线在缠绕于所述相邻两个切割轮对中相邻两个切割轮时由前一个切割轮对中在后的一个切割轮的切割线槽穿出并经由所述过渡轮之后穿进后一个切割轮对中在前的一个切割轮的切割线槽。在此，每两个相邻的切割轮对中间共用同一过渡轮进行导向，可减小用于进行张力调节和导向的切割线长度，使得切割线中用于形成切割线段的切割线长度比例增加，在化简绕线方式的同时，提高切割线的利用率，降低生产成本。

以图8所示实施例中线切割单元包括四个切割轮对为例进行绕线说明，所述四个切割轮对分别为第一切割轮对251a、第二切割轮对251b、第三切割轮对251c和第四切割轮对251d，第一切割轮对251a和第二切割轮对251b之间设有第一过渡轮252a，第二切割轮对251b和第三切割轮对251c之间设有第二过渡轮252b，第三切割轮对251c和第四切割轮对251d之间设有第三过渡轮252c，采用单一连续的切割线顺次缠绕于第一切割轮对251a的一对切割轮，从而在第一切割轮对251a的一对切割轮上形成第一条切割线段l10，而后绕经第一过渡轮252a对切割线进行导向后接着顺次缠绕第二切割轮对251b的一对切割轮，在第二切割轮对251b的一对切割轮上形成第二条切割线段l20，再绕经第二过渡轮252b对切割线进行导向后顺次缠绕第三切割轮对251c的一对切割轮，在第三切割轮对251c的一对切割轮上形成第三条切割线段l30，最后绕经第三过渡轮252c对切割线进行导向后顺次缠绕第四切割轮对251d的一对切割轮上形成第四条切割线段l40后出线。

在这种情形下，线切割单元进行一次下压切割，可同时完成四个待切割硅棒的一个轴切面的切割，在完成一次开方作业中，需要执行四个轴切面的切割流程，每完成一个轴切面的切割，需要通过硅棒承载结构21的转动机构210对硅棒承载结构21进行旋转(每次旋转90度)以调节待切割硅棒的待切割面，需要注意的是，为了保证使得开方后的硅棒整体呈长方体形，线切割单元对硅棒进行四次单个轴切面时的切割线的交点位于待切割硅棒的截面圆内(包括交点位于截面圆圆周上的情况)。

在另一种情形下，所述线切割装置包括两个线切割单元，两个线切割单元中的切割轮对呈平行对称的设置在线切割支座的相对两侧，在此，每一个切割轮组包括两对切割轮对，在线切割支座上还设置有导向轮组对切割线进行换向以将切割线从线切割支座一侧的切割轮导向线切割支座另一侧上的切割轮上。在每一线切割单元中，在相邻两个切割轮对之间设有过渡轮对切割线进行导向，使得切割轮对的两个切割轮之间形成一条切割线段，同一线切割单元中的过渡轮的线槽与切割轮的线槽位于同一平面内以使得多个切割轮对中位于同一侧的两个切割轮之间的切割线段位于同一直线上，较佳地，所形成的各个切割线段的长度略大于待切割硅棒的截面圆的直径。

请参阅图9至图11，图9显示为本申请硅棒开方机在一实施例中的线切割装置中包括平行设置的两个线切割单元的结构示意图；图10显示为图9的侧面结构示意图，图11显示为本申请硅棒开方机在一实施例中的线切割装置中包括两个线切割单元的情况下的导向轮绕线示意图，以图示中线切割装置中每一线切割单元包括四个切割轮对为例进行绕线说明，所述四个切割轮对分别为第一切割轮对251a、第二切割轮对251b、第三切割轮对251c和第四切割轮对251d，第一切割轮对251a和第二切割轮对251b之间设有第一过渡轮，第二切割轮对251b和第三切割轮对251c之间设有第二过渡轮，第三切割轮对251c和第四切割轮对251d之间设有第三过渡轮，鉴于切割线为单一连续的切割线，在线切割支座的两侧之间还设有导向轮组253对切割线进行换向以将切割线从线切割支座241一侧的线切割单元导向至线切割支座241另一侧上的线切割单元的切割轮上。采用切割线从线切割支座的一侧起绕，切割线顺次缠绕于第一切割轮对251a的一对切割轮251a′，从而在第一切割轮对251a的一对切割轮251a′上形成第一条切割线段l11，而后绕经第一过渡轮组中的一个过渡轮252a′对切割线进行导向后接着顺次缠绕第二切割轮对251b的一对切割轮251b′，在第二切割轮对251b的一对切割轮251b′上形成第二条切割线段l21，再绕经第二过渡轮组中的一个过渡轮252b′对切割线进行导向后顺次缠绕第三切割轮对251c的一对切割轮251c′，在第三切割轮对251c的一对切割轮251c′上形成第三条切割线段l31，最后绕经第三过渡轮组中的一个过渡轮252c′对切割线进行导向后顺次缠绕第四切割轮对251d的一对切割轮251d′上形成第四条切割线段l41后，切割线再依次绕经导向轮组253中的导向轮253a，导向轮253b，导向轮253c将切割线从线切割支座241的一侧第四切割轮对251d的一对切割轮251d′上导向线切割支座241另一侧上的第四切割轮对251d中的另一对切割轮251d〞上，切割线在第四切割轮对251d中的另一对切割轮251d〞上形成第五条切割线段l42后，接着绕经第三过渡轮组中的另一个过渡轮252c〞对切割线进行导向后顺次缠绕第三切割轮对251c中的另一对切割轮251c〞，在第三切割轮对251c的另一对切割轮251c〞上形成第六条切割线段l32后，绕经第二过渡轮组中的另一个过渡轮252b〞对切割线进行导向后顺次缠绕第二切割轮对251b中的另一对切割轮251b〞，在第二切割轮对251b的另一对切割轮251b〞上形成第七条切割线段l22后，再绕经第一过渡轮组中的另一个过渡轮252a〞对切割线进行导向后顺次缠绕第一切割轮对251a中的另一对切割轮251a〞，在第一切割轮对251a的另一对切割轮251a〞上形成第八条切割线段l12后出线，其中第一条切割线段l11和第八条切割线段l12为对应相同硅棒承载结构的两条切割线段，第二条切割线段l21和第七条切割线段l22为对应相同硅棒承载结构的两条切割线段，第三条切割线段l31和第六条切割线段l32为对应相同硅棒承载结构的两条切割线段，第四条切割线段l41和第五条切割线段l42为对应相同硅棒承载结构的两条切割线段，也即，两个线切割单元中在第二方向平行且对称设置的切割轮对的两条切割线段用于对待切割硅棒的两个平行轴切面进行切割。在这种情形下，线切割单元进行一次下压切割，可同时完成四个待切割硅棒两个平行轴切面的切割，在完成一次开方作业中，需要执行两次两个平行轴切面的流程，在完成一次两个平行轴切面的切割后通过硅棒承载结构的转动机构对硅棒承载结构进行旋转(旋转90度)以调整待切割硅棒的待切割面。需要注意的是，为了保证使得开方后的硅棒整体呈长方体形，对应于相同硅棒承载结构的两对切割轮对的线槽的水平距离小于等于待切割硅棒的截面圆的内接正方形的边长，从而保证线切割单元对硅棒进行两次水平轴切面时的切割线的交点位于待切割硅棒的截面圆内(包括交点位于截面圆圆周上的情况)。

在一实施例中，请参见图2，如图所示，所述线切割装置还包括设置在机座20上的收线筒255和放线筒254，所述收线筒255和放线筒254在开方作业中用于对切割线进行收放。

利用上述线切割装置可对待切割硅棒实施开方切割以形成已切割硅棒和边皮。在线切割装置长期使用后，切割轮中绕有切割线的线槽会产生磨损，影响切割效果。因此，一般线切割装置的切割轮上布设有多个线槽，需要进行换槽作业，将切割线改绕切割轮的其他线槽，此时，就需要根据其他线槽与当前线槽的槽距，调整切割轮的移动距离。

鉴于此，所述硅棒开方机还包括自动换槽机构。请参阅图12和图13，图12显示为本申请硅棒开方机在一实施例中的自动换槽机构与线切割装置相配合的结构示意图；图13显示为本申请硅棒开方机在一实施例中的自动换槽机构的剖面结构示意图，如图所示，在实施例中，所述自动换槽机构29包括切割轮290、换槽筒292以及定位件291，所述切割轮包括用于绕设切割线的第一线槽及第二线槽，所述换槽筒与所述切割轮290相联动，用于带动所述切割轮290沿其轴向移动以将所述切割线由所述一个线槽移至相邻的另一线槽内，所述换槽筒292包括筒本体，以及开设于所述筒本体上的相互连通第一导轨293及第二导轨294，所述第一导轨293与第二导轨294之间的落差对应于所述第一线槽及第二线槽之间的槽距，所述定位件291可相对滑动地设置在所述第一导轨293或第二导轨内294，用于在所述换槽筒292沿轴向移动时在所述第一导轨293或第二导轨294内滑移带动所述换槽筒292旋转，以迫使所述切割轮290上的切割线由所述第一线槽切换至第二线槽。

请参阅图12、图13和图14，图14显示为图13的b部分的局部放大图，以下以切割轮包括两个线槽为例对自动换槽机构进行详细说明。

所述切割轮290包括用于绕设切割线的第一线槽和第二线槽(未给予图示)。在一实施例中，所述切割轮290包括第一线槽和第二线槽，以图13中示出的箭头方向为前，与箭头相反的方向为后，切割线最初绕设于所述第一线槽上，所述第二线槽位于第一线槽的后侧且与第一线槽相邻。

所述换槽筒292与所述切割轮290相联动，用于带动所述切割轮290沿其轴向移动以将所述切割线由所述一个线槽移至相邻的另一个线槽内，所述换槽筒292包括筒本体和开设于所述筒本体上相互连通的第一导轨293和第二导轨294，所述第一导轨293与第二导轨294之间的落差对应于所述第一线槽及第二线槽之间的槽距。

所述定位件291可相对滑动地设置在所述第一导轨293或第二导轨294内，用于在所述换槽筒292沿轴向移动时在所述第一导轨293或第二导轨294内滑移带动所述换槽筒292旋转，以迫使所述切割轮290上的切割线由所述第一线槽切换至第二线槽。

在一实施例中，所述换槽筒292设置于前述切割机架24的线切割支座241上，所述换槽筒292的前端设置一定位轴(未予以图示)，所述切割轮290通过一轴承可转动的设置于所述定位轴上，换槽筒292沿其轴向移动则可带动切割轮290沿其轴向移动以将所述切割线由第一线槽移至第二线槽内。

在一实施例中，所述换槽筒292被一驱动装置驱动295沿其轴向作伸缩移动，所述驱动装置295包括气缸组件或通过电机驱动的丝杆组件，在本实施例中，所述驱动装置295设置为气缸组件，所述气缸组件包括气缸和被气缸驱动伸缩的伸缩杆，所述换槽筒292的后端通过一轴承设置于所述伸缩杆上，使得所述换槽筒292可被气缸组件推动沿其轴向移动同时也可受力发生转动。但并不以此为限，在其他实施例中，所述驱动装置295也可为通过电机驱动的丝杆组件，所述换槽筒292的后端通过一轴承设置于所述丝杆组件上，电机驱动丝杆组件伸展或回缩使得换槽筒292沿其轴向移动且同时可受力发生转动。

为了能够实现自动换槽，每次调整切割轮290的移动距离为第一线槽与第二线槽之间的槽距，故，所述第一导轨293与第二导轨294之间的落差h对应于所述第一线槽及第二线槽之间的槽距，在一实施例中，所述第一导轨293具有第一落位端2930，所述第一落位端2930与所述第一线槽具有第一距离，所述第二导轨294具有第二落位端2940，所述第二落位端2940与所述第二线槽具有第二距离，所述第一距离等于第二距离。如此，第一导轨293与第二导轨294之间的落差h等于第一线槽与第二线槽之间的槽距。

为了便于引导定位件291由第一导轨293的第一落位端2930相对滑动至第二导轨294的第二落位端2940以实现自动换槽，在实施例中，所述第一落位端2930与所述第二落位端2940之间具有过渡端296。

为了进一步地方便定位件291快速的由第一落位端2930滑移至过渡端296并由过渡端296滑移至第二落位端2940，所述第一落位端2930与所述过渡端296之间具有上行段297以为定位件291提供上行通道，所述过渡端296与第二落位端2940之间具有下行段298以为定位291件提供下行通道。在实施例中，所述上行段297由第一落位端方向至过渡端方向呈收缩状态，所述下行段298由过渡端方向至第二落位端方向呈收缩状态。

较佳地，为了引导定位件291快速准确的滑移通过过渡端296，所述过渡端296具有连通所述上行段297的第一通道2960，所述过渡端296具有连通所述下行段297的第二通道2961，所述第一通道2960的宽度小于上述第二通道2961。

为了避免定位件291在过渡端296出现回滑，即定位件291不能顺利的沿着过渡端296的第一通道2960滑向过渡端296的第二通道2961进入下行段298，而由过渡端296的第一通道2960进入上行段297回到第一落位端2930，使得不能实现自动换槽。在一实施例中，所述过渡端296临近所述切割轮290的顶点位于所述第二通道2961，即可理解为第一通道2961与切割轮290之间的水平距离大于第二通道2961与切割轮290之间的水平距离以使得所述定位件291由第一通道2960滑移至第二通道2961的运行状态为带有坡度的上行，使得所述换槽筒292沿其轴向后移时，定位件291由第一通道2960滑移至第二通道2961的同时带动所述换槽筒292发生旋转以实现定位件由第一导轨293至第二导轨294的切换。同样，为了避免定位件291在第一落位端2920不能顺利的滑移至所述上行段297，所述第一落位端2930远离所述切割轮290的顶点的投影位于上行段297内。

所述定位件291固定连接于一固定座299上，所述固定座299连接于所述硅棒开方机的线切割装置的线切割支座241上，用于将定位件291设置于所述第一导轨293或第二导轨294内。在实施例中，所述固定座299设置为套设所述换槽筒292的罩体，所述定位件299的一端固定于所述换槽筒292的筒壁上，另一端伸入所述第一导轨293或第二导轨294内，在所述换槽筒292被驱动沿其轴向移动时，所述定位件291在第一导轨293或第二导轨294内滑移。但所述固定座299并不以此为限，在其他实施例中，所述固定座299还可设置为置于换槽筒292内的固定杆，所述定位件291的一端连接于所述固定杆的外壁，另一端伸入所述第一导轨293或第二导轨294内，在所述换槽筒292被驱动沿其轴向移动时，所述定位件291在第一导轨293或第二导轨294内滑移。

请参阅图15a至图15b，图15a至图15d显示为本申请硅棒开方机在一实施例中的自动换槽机构的运动过程结构示意图，如图所示，所述切割线最初位于切割轮290的第一线槽内，与之对应的，所述定位件291位于所述第一导轨293的第一落位端2930(呈如图15a所示)，在所述自动换槽机构进行换槽时，首先驱动所述换槽筒292沿其轴向后移(图15a中箭头方向)以使得所述定位件291由第一落位2930进入所述上行段297上行至所述过渡端的第一通道2960(呈如图15b所示)，而后，驱动所述换槽筒292沿其轴向继续后移使得定位件291配合过渡端296迫使换槽筒292旋转(图15b中箭头方向)，从而使得定位件291由过渡端的第一通道2960滑移至过渡端的第二通道2961(呈如图15c所示)，最后，驱动所述换槽筒292沿其轴向前移(如图15c中箭头方向)以使得所述定位件291由过渡端的第二通道2961进入下行段298下滑至第二落位端2940(呈如图15d所示)，以此，使得所述换筒槽292沿其轴向前移了第一线槽和第二线槽之间槽距的距离，使得切割线由第一线槽切换至第二线槽。

值得说明的是，在上述实施例中，所述切割轮包括两个线槽，分别为第一线槽和第二线槽，所述换槽筒开设有两个导轨，分别为第一导轨和第二导轨，但所述切割轮包括的线槽的数量和所述换槽筒开设的导轨的数量并不以此为限。

在其他实施例中，所述切割轮包括三个线槽，可例如所述切割轮除包括上述实施例中的第一线槽和第二线槽外，还包括第三线槽，所述第三线槽邻设于上述第二线槽的后侧。

所述换槽筒开设的导轨的数量与所述线槽的数量相一致，设置为三个，可例如所述换槽筒除开设有上述实施例中的第一导轨和第二导轨外，还开设有第三导轨，所述第三导轨连通于上述第二导轨且与第二导轨之间的落差对应于上述第二线槽及所述第三线槽之间的槽距，即所述第三导轨具有第三落位端，所述第三落位端与所述第三线槽具有第三距离，所述第三距离等于上述第二距离。

为了便于引导定位件由上述第二导轨的第二落位端相对滑动至第三导轨的第三落位端以实现切割线由上述第二线槽切换至第三线槽，在实施例中，上述第二落位端与所述第三落位端之间也具有过渡端，同样的，上述第二落位端与该过渡端之间具有上行段，所述上行段具有第一坡度的侧壁，该过渡端与第三落位端之间具有下行段，所述下行段具有第二坡度的侧壁，在实施例中，所述上行段由第二落位端方向至该过渡端方向呈收缩状态，所述下行段由该过渡端方向至第三落位端方向呈收缩状态。

为了引导定位件快速准确的滑移通过该过渡端，该过渡端具有连通所述上行段的第一通道和连通所述下行段的第二通道，所述第一通道的宽度小于上述第二通道。

为了避免定位件在该过渡端出现回滑，即定位件不能顺利的沿着过渡端的第一通道滑向过渡端的第二通道进入下行段，而由过渡端的第一通道进入上行段回到第二落位端，使得不能实现切割线由第二线槽移至第三线槽。在一实施例中，该过渡端临近所述切割轮的顶点位于所述第二通道，即可理解为第一通道与切割轮之间的水平距离大于第二通道与切割轮之间的水平距离以使得所述定位件由第一通道滑移至第二通道的运行状态为带有坡度的上行，使得所述换槽筒沿其轴向后移时，定位件由过渡端的第一通道滑移至第二通道的同时带动所述换槽筒发生旋转以实现定位件由第二导轨至第三导轨的切换。同样，为了避免定位件在第二落位端不能顺利的滑移至该过渡端，所述第二落位端远离所述切割轮的顶点的投影位于第一通道内。

但并不局限于此，在实际的实施形态中，所述切割槽上的线槽还可以为4个、5个，以此类推，所述切割轮还可包括多个线槽，所述换槽筒还可开设有与所述线槽数量相一致的相互连通的多个导轨，当然，随着导轨数量的增加，需要增加所述换槽筒的直径，在此不作赘述。

一般情况下，由于待切割硅棒本身自重较大，其可通过本身的自重较为稳定的立式置放于硅棒承载结构上，不过在后续硅棒切割作业中，待切割硅棒会受到线切割单元中切割线的拉扯作用而出现扰动、错位甚至倾覆等风险。为了避免上述各类风险的出现，在位于切割区的硅棒承载结构的上方还设置有可做升降运动的硅棒压紧装置，所述硅棒压紧装置架设于所述升降导轨上且位于所述线切割装置上方，即，所述硅棒压紧装置和所述线切割装置共用同一升降导轨，所述硅棒压紧装置用于在所述线切割装置对切割区的硅棒承载结构上的待切割硅棒进行切割时压紧待切割硅棒的顶部。

请参阅图16，显示为本申请硅棒开方机在一实施例中的具有硅棒压紧装置的结构示意图，如图所示，所述硅棒压紧装置26包括压紧支架260和设于所述压紧支架上且与位于切割区的硅棒承载结构21对应的压紧单元261。所述压紧支架260上固定有与所述升降导轨242相配合的滑块262，所述压紧支架260通过其滑块262与所述升降导轨242的配合可升降的架设于所述切割机架24的切割架240上且位于所述线切割装置上方，所述压紧单元261设置于压紧支架260上并可随压紧支架260升降以释放或压紧位于切割区硅棒承载结构21上的待切割硅棒。

受制造工艺的影响，位于切割区硅棒承载结构21上的待切割硅棒在高度上并不完全一致，压紧单元261跟随压紧支架260下降并不能保证每个压紧单元261都紧压在其对应的硅棒承载结构21所承载的待切割硅棒上。鉴于此，所述压紧单元261包括压块2610和驱动所述压块作升降活动的驱动结构。在一实施例中，所述驱动结构设置为气缸组件，所述气缸组件包括气缸2611和与气缸相连的伸缩件2612，所述压块2610设置在伸缩件2612的底部(即伸缩件2612朝向位于切割区的硅棒承载结构21的表面上)，所述气缸2611驱动伸缩件2612带着压块2610作升降运动以释放或压紧位于切割区硅棒承载结构21上的待切割硅棒。

鉴于硅棒承载结构21具有转动机构210，可带动位于其上的待切割硅棒进行旋转以调整待切割面。为了配合硅棒承载结构21的转动机构210，在一实施例中，所述压块2610通过转轴(未予以图示)与所述驱动结构连接。具体地，在气缸组件的伸缩件2612的底部设置一轴承(未予以图示)，所述压块2610具有一与所述轴承相适配的转轴，所述压块2610通过转轴可转动的安装于所述伸缩件2612的轴承上，如此，在压块2610压紧待切割硅棒时硅棒承载结构21带动待切割硅棒转动，所述压块2610也可配合于待切割硅棒发生旋转。

为了更好的保护待切割硅棒，可在所述压块2610和待切割硅棒之间设置缓冲垫(未予以图示)，该缓冲垫固定于所述压块2610的压紧面(该压紧面即为所述压块的下表面)。

为了简化本申请硅棒开方机的结构，降低设备的制造成本，在一种实施方式中，所述硅棒压紧装置26依靠自身重力搭附于用于支撑线切割单元的线切割支座241上沿着升降导轨242作升降运动。所述第一驱动机构驱动线切割支座241带动线切割单元25沿着所述升降导轨242下降，所述硅棒压紧装置26搭附着所述线切割支座241也沿着所述升降导轨242下降至位于切割区的硅棒承载结构21承载的待切割硅棒的顶部，其压紧单元261中的驱动结构驱动压块2610压紧所对应的待切割硅棒，而线切割支座241将继续被第一驱动机构驱动带着线切割单元25下降进行待切割硅棒的切割作业。

为了防止硅棒压紧装置26跟随线切割支座241继续下降而损坏待切割硅棒，在所述硅棒压紧装置26的压紧支架260上设置有导轨锁紧机构263，所述导轨锁紧机构263用于将所述硅棒压紧装置26定位于升降导轨242上预定位置，例如，预定位置为硅棒压紧装置26中的压紧单元261位于其所对应的待切割硅棒上方0～5cm，但并以此为限，只需压紧单元261位于其所对应的待切割硅棒上方，在压紧单元261中的压块2610被驱动下降时能够压紧于其对应的待切割硅棒的顶面。

在一实施例中，所述导轨锁紧机构263采用气动导轨锁紧装置，请继续参阅图17a、17b、图17c，图17a可显示为本申请的硅棒压紧装置26在一实施例中的结构示意图，图17b、图17c显示为硅棒压紧装置在不同运动状态下图17a中的c的放大示意图。如图所示，所述导轨锁紧装置263例如为图中显示的气动导轨锁紧装置，如图17a所示，所述硅棒压紧装置26设置在升降导轨242上，由此实现在升降方向的移动以实现对硅棒的压紧。如图17b或17c所示，本实施例中的气动导轨锁紧装置包括与升降导轨242相配合的锁紧夹块2631以及驱动锁紧夹块动作的气缸2632以及弹簧2633，在此，所述锁紧压块2631与升降导轨242上分别设置有升降方向也即沿导轨方向的齿条，所述锁紧夹块2631设置于所述硅棒压紧装置26中的压紧支架上，在一运动状态中，所述硅棒压紧装置26跟线切割支座241下降(呈如图17b所示状态)，此时所述气缸2632处于停息状态，所述锁紧压块2631与升降导轨242之间的齿条通过弹簧2633弹力处于分离状态，由此，硅棒压紧装置26可沿升降导轨移动，到预定位置时，气缸驱动压紧支架上的锁紧夹块2631移动，在此气缸2632的推进作用克服弹簧2633弹力，使得锁紧夹块2631抱紧升降导轨242而将硅棒压紧装置26定位于预定位置(呈如图17c所示状态)，锁紧压块2631与升降导轨242的齿条啮合咬紧，由此将所述硅棒压紧装置26固定在升降导轨242上，以将硅棒压紧装置26定位至预定位置。所述硅棒压紧装置26中的压紧单元压紧其相应的待切割硅棒，而线切割支座继续被驱动带动线切割单元下降完成待切割硅棒的切割，在完成待切割硅棒的切割作业之后，所述线切割支座241被第一驱动机构驱动带动线切割单元上升至硅棒压紧装置26所定位的位置时，所述气缸驱动压紧支架上的锁紧夹块放松升降导轨242以使得硅棒压紧装置26继续搭附于线切割支座上升(呈如图17b所示状态)。

在某些实施方式中，所述线切割装置中的至少一线切割单元通过升降机构活动设于所述切割架，所述升降机构包括升降导轨和升降电机，所述硅棒压紧装置通过所述升降导轨活动设于所述切割架。在此，所述线切割装置与硅棒压紧装置共用同一升降导轨，如图16所示，所述硅棒压紧装置26与线切割装置中的线切割单元25共用同一升降导轨242，但以不同的驱动机构分别进行驱动，以相对独立的沿升降导轨实现升降运动。

在一实现方式中，所述升降装置还包括第二驱动机构，用于驱动硅棒压紧装置26沿所述升降导轨242作升降运动。此时，所述硅棒压紧装置26不再依靠重力搭附于线切割支座241，而是被第二驱动机构驱动沿着所述升降导轨242作升降运动，所述第二驱动机构设置为气缸组件或通过电机驱动的丝杆组件。于实际应用中，第一驱动机构驱动线切割支座241载着线切割单元25下降，第二驱动机构驱动硅棒压紧装置26下降至预定位置时，第二驱动机构停止驱动硅棒压紧装置26使得硅棒压紧装置26定位于预定位置对待切割硅棒进行压紧，而第一驱动机构继续驱动线切割支座241载着线切割单元25下降以完成待切割硅棒的切割，完成待切割硅棒的切割作业后，第一驱动机构驱动线切割支座241载着线切割单元25上升，第二驱动机构驱动硅棒压紧装置26上升。

另外，考虑到为实现对待切割硅棒的完全切割以及为避免切割线因受到阻挡而产生损伤等情况，在一实施例中，硅棒承载结构为呈圆形截面或矩形截面的台面结构，所述台面结构中与硅棒接触的承载面的尺寸要大于待切割硅棒经开方切割后形成的已开方硅棒的截面，因此，所述台面结构上设置有供所述切割线段进入的切割槽，具体地，所述台面结构上设置有供切割线段进入的四段切割槽。这样，线切割装置跟随线切割支座下降时，切割装置中所形成的切割线段对位于切割区的硅棒承载结构所承载的待切割硅棒进行开方切割，所述切割线段到达待切割硅棒的底部时，就可以无阻碍的继续下降直至贯穿待切割硅棒，实现对待切割硅棒的完全切割，当然，硅棒承载结构的结构并不以此为限。

在其他实施例中，硅棒承载结构为呈矩形截面的台面结构，所述台面结构中与硅棒接触的承载面的尺寸要略小于待切割硅棒经开方切割后形成的已开方硅棒的截面。这样，线切割装置中线切割单元跟随切割机架相对机座下降，切割单元中所形成的切割线段对位于切割区的硅棒承载结构所承载的待切割硅棒进行开方切割，所述切割线段到达待切割硅棒的底部时，就可以无阻碍的继续下降直至贯穿待切割硅棒，实现对待切割硅棒的完全切割。

如上所述，硅棒承载结构为呈矩形截面的台面结构，所述台面结构中与硅棒接触的承载面的尺寸要略小于待切割硅棒经开方切割后形成的已开方硅棒的截面，这样，可确保线切割单元中的切割线段无阻碍地对位于切割区的硅棒承载结构所承载的待切割硅棒进行开方切割。不过，这样的设计同时也带来了一个问题：待位于切割区的硅棒承载结构上的待切割硅棒完成开方切割作业后，被切割后形成的边皮可能因没有相应的支撑而存在发生掉落或倾覆等风险。因此，本申请硅棒开方机还包括边皮顶托机构，用于顶托待切割硅棒进行开方切割后所形成的边皮。

本申请所公开的边皮顶托机构设于硅棒承载结构的周边，线切割装置对切割区的硅棒承载结构所承载的待切割硅棒进行一次切割后，被切割的侧面上会形成边皮。因此，在实际应用中，在呈矩形截面台面结构的硅棒承载结构的周边四侧处分别对应设有一个边皮顶托机构，以顶托对应的一个边皮。通过本申请所公开的边皮顶托机构，可顶托住经线切割装置对待切割硅棒进行开方切割作业后形成的边皮，避免边皮与已开方硅棒发生相对位移，防止线切割装置中的切割线段在穿出待切割硅棒时出现崩边的状况，且可避免边皮发生掉落和倾覆等，以及已开方硅棒因受到边皮触碰而损伤等现象。

在一实施例中，参阅图18，显示为本申请硅棒开方机在一实施例中的边皮顶托机构的结构示意图，如图所示，所述边皮顶托机构27包括承托件，所述承托件包括连接于硅棒承载结构21其中一侧面的底座270和由底座向上延伸的顶托部271。在本实施例中，所述底座270设置为与硅棒承载结构21的侧面相适配的平面板结构，但并不以此为限，所述底座270也可设为曲面板结构或其他异型结构，所述顶托部271设置为位于所述底座270两侧的两个顶柱，所述顶柱延伸的高度与硅棒承载结构21的承载面的高度一致，实际中，所述顶托部271也可采用为由所述底座270向上延伸的顶板或顶杆。当线切割装置对硅棒承载结构21上的待切割硅棒进行开方切割时，承托件即可托住对应的边皮，从而有效防止线切割装置中的切割线段在穿出待切割硅棒时出现崩边的状况，且可避免边皮发生掉落和倾覆。

在另一实施例中，所述边皮顶托机构包括活动承托件和锁定控制件。在本实施例中所述活动承托件包括连接于硅棒承载结构其中一侧面的活动底座、由所述活动底座向上延伸的顶托部、以及提供所述顶托部上下运动的动力产生结构。在一实现方式中，所述活动底座可例如为与硅棒承载结构的侧面相适配的平面板结构，但并不以此为限，所述活动底座也可例如为曲面板结构或其他异型结构。所述顶托部为由所述活动底座向上延伸的至少两个顶杆，但并不以此为限，所述顶托部也可例如为由所述活动底座向上延伸的顶板或顶柱。所述动力产生结构包括设于所述活动底座处的两个支脚以及分别套设于两个支脚的两个弹簧，但并不以此为限，所述动力产生结构也可采用例如扭簧、弹片等结构。利用所述弹簧的弹力，可使得所述支脚及相连的所述顶杆能相对于硅棒承载结构作上下运动。在本实施例中所述锁定控制件用于在活动承托件抵靠于待切割硅棒的底部时将活动承托件控制在锁定状态，在一实现方式中，锁定控制件则可例如为电磁锁。在初始状态下，所述顶杆在所述支脚和所述弹簧的作用下凸露于硅棒承载结构的承载面，当将待切割硅棒进行置放时，所述顶杆在受到待切割硅棒的压制后克服所述弹簧的弹力而向下运动直至于待切割硅棒完全置放于硅棒承载结构的承载面上，此时，作为锁定控制件的电磁锁通电并通过电生磁原理产生的强磁力紧紧地吸附住活动承托件中的活动底座，从而将所述顶杆控制在锁定状态。当线切割装置对硅棒转换装置中对应于切割区的硅棒承载结构所承载的待切割硅棒进行开方切割时，处于锁定状态下的活动承托件即可顶托住对应的边皮，能有效防止线切割单元中的切割线网在穿出待切割硅棒时出现崩边的状况，且可避免边皮发生掉落和倾覆等。

根据上述可知，待切割硅棒经开方切割后会形成边皮，为了不妨碍线切割装置的上升，需要及时对边皮卸料，针对边皮的卸料，一般的边皮卸料方式大多还是由操作人员手工操作将边皮脱离于已开方硅棒并将其搬离出硅棒开方机，不仅效率低下，且在搬运过程中会使得边皮与已开方硅棒发生碰撞而增加已开方硅棒损伤的风险。有鉴于此，本申请硅棒开方机还包括边皮卸料装置，用于将线切割装置对待切割硅棒进行开方切割后形成的边皮予以卸料。

请参阅图19，显示为本申请硅棒开方机在一实施例中的边皮提升机构的结构示意图，所述边皮卸料装置28包括边皮提升机构280，用于提升所述边皮以使所述边皮10的顶端凸出于所述已切割硅棒。所述边皮提升机构280包括设于所述线切割支座241上的顶升件2800，所述顶升件2800被一伸缩部件2801驱动可做伸缩运动，所述顶升件2800受控作伸展运动后托住所述边皮10的底部以顶升所述边皮10。

在一实施例中，所述顶升件2800包括抵靠板和承托板，所述抵靠板自所述承托板的底部向上延伸出，进一步地，所述抵靠板更可为与边皮10的弧形表面相适配的弧形板，当所述抵靠板抵靠于边皮10时，能与边皮10的弧形表面充分接触，所述抵靠板与边皮10接触的部位为圆滑设计或者在所述抵靠板中要有与边皮10接触的内表面增设缓冲垫。所述承托板用于承托住边皮10的底部，进一步地，所述承托板更可为与边皮10的底面相适配弓形板。在其他实施例中，作为承托板的弓形板的弦边还可增设凸块，以可增加与边皮10的底面的接触面积。

在一实施例中，伸缩部件2801可例如为带有伸缩杆的气缸，其中，所述伸缩杆可通过连接结构与顶升件2800中的所述承托板连接，所述气缸可驱动所述伸缩杆以带动顶升件2800作伸缩运动。这里，顶升件2800作伸缩运动包括顶升件2800的收缩运动和顶升件的伸展运动，其中，顶升件2800的收缩运动具体指的是所述气缸驱动所述伸缩杆收缩以带动顶升件2800远离边皮10，顶升件2800的伸展运动具体指的是所述气缸驱动所述伸缩杆伸展以带动顶升件2800靠近边皮10。当然，前述伸缩部件2801也可采用其他实现方式，例如，所述伸缩部件2801也可例如为带有丝杠的伺服电机，所述丝杠与所述顶升件相连，由所述伺服电机的驱动所述丝杠转动以带动相连的所述顶升件2800作伸缩运动，例如，驱动所述丝杠正向转动带动所述顶升件2800作收缩运动及驱动所述丝杠逆向转动带动所述顶升件2800作伸展运动，或者，驱动所述丝杠正向转动带动所述顶升件2800作伸展运动及驱动所述丝杠逆向转动带动所述顶升件2800作收缩运动。

于实际应用中，在初始状态下，所述伸缩杆带动顶升件2800处于收缩状态，线切割单元25被驱动随着线切割支座241下降以使得线切割单元25中各个切割线段所形成的切割线对位于切割区的待切割硅棒进行开方切割，直至所述切割线段贯穿待切割硅棒，完成对待切割硅棒的一次完全切割并形成边皮10，此时，边皮提升机构280已跟随线线切割支座241下降至底部，所述气缸驱动所述伸缩杆伸展以带动顶升件2800靠近边皮10直至顶升件2800中的抵靠板与边皮10接触并实现抵靠，后续，线切割单元25被驱动跟随线切割支座241上升，边皮提升机构280跟随线切割支座241上升，带动边皮10相对已进行一次切割的硅棒发生上升位移，使得边皮10的顶端凸出于待切割硅棒，当边皮10的顶端相较于待切割硅棒凸出部分满足设定条件时，则可控制线切割支座241停止上升，如此，边皮的顶端即可作为进行抓取的着力部位，使得边皮被抓取卸料，然后，气缸驱动伸缩杆收缩以带动顶升件2800回到初始状态的同时控制线切割支座241带动线切割单元25和边皮提升机构280继续上升至待切割硅棒上方以备执行下一次切割作业。

在其他实施例中，所述边皮提升机构可包括吸附件和驱动所述吸附件作伸缩运动的伸缩部件，所述吸附件受控于所述伸缩部件而抵靠于边皮并吸附住边皮。所述吸附件更可包括抵靠板和吸附元件。所述抵靠板可例如为与所述边皮的弧形表面相适配的弧形板，当所述抵靠板抵靠于所述边皮时，能与所述边皮的弧形表面充分接触。所述吸附元件可例如为真空吸盘，多个真空吸盘可布设于所述抵靠板中要与所述边皮接触的接触面上。所述伸缩部件可例如为带有伸缩杆的气缸或是带有丝杠的伺服电机，以带有伸缩杆的气缸为例，所述伸缩杆可通过连接结构与所述顶升件中的抵靠板连接，所述气缸可驱动所述伸缩杆收缩以带动所述抵靠板远离所述边皮，所述气缸可驱动所述伸缩杆伸展以带动所述抵靠板靠近所述边皮并在所述抵靠板与所述边皮接触后由所述吸附元件吸附住所述边皮。后续，线切割支座被驱动上升，所述边皮提升机构和线切割装置跟随线切割支座上升，所述边皮提升机构利用吸附力可带动边皮相对所述已进行一次切割作业的硅棒发生上升位移，使得所述边皮的顶端凸出于所述已进行一次切割作业的硅棒。

需要说明的是，由于本申请硅棒开方机设置有多个切割轮对同时对多个待切割硅棒进行切割，故而在线切割支座上对应于多个切割轮对设置有多个边皮提升机构同时对已进行切割作业的多个硅棒进行边皮卸料。在每个切割轮对设置有一对切割轮的情况下，所述线切割装置的一次下压切割形成一个边皮，在线切割支座上对应于每个切割轮对的一对切割轮的上方设有一个边皮提升机构以将切割作业中形成的边皮及时卸料。在每个切割轮对设置有两对切割轮的情况下，所述线切割装置的一次下压切割形成两个边皮，在线切割支座上对应于每个切割轮对的两对切割轮的上方各设有一个边皮提升机构以将切割作业中形成的边皮及时卸料。

所述边皮卸料装置28还包括夹持转运单元281，设于位于切割区的硅棒承载结构21的上方，用于夹持住所述边皮的顶端并拉升所述边皮以脱离所述已开方硅棒以及将所述边皮转运至边皮卸料区。

请参阅图2，如图所示，所述夹持转运单元281包括提供至少一个方向移动的移动机构283和边皮夹持机构284，所述边皮夹持机构284与所述移动机构283相连并被带动在至少一个方向移动。

在一实施例中，在所述切割机架24的相对而设的两个切割架240的顶端跨设有一用于支撑夹持转运单元281的支撑板282，所述夹持转运单元281设于支撑板282上并对应于位于切割区的硅棒承载结构的上方。

在一实施例中，所述边皮夹持机构284可设置为与位于切割区的硅棒承载结构一一对应的多个。为了简化机构、降低制造成本以及降低工作能耗，在实施例中，相邻两个边皮夹持机构284共用一个提供至少一个方向移动的移动机构283。

在一实施例中，参见图2和图20，图20显示为图2中a部分的局部放大图，如图所示，所述至少一个方向移动的移动机构283为x向移动机构，所述x向移动机构包括x向导轨2830、x向滑块2831以及x向驱动源2832，其中，所述x向导轨2830铺设于支撑板282上，所述x向滑块2831适配于所述x向导轨2830并在x向滑块2831上设置一安装座2833，两个边皮夹持机构284分别位于安装座2833的左右两侧，所述x向驱动源2832可例如为x向伸缩气缸组件或x向电机。为了使得边皮夹持机构284能够平稳的在x向移动，本实施例中采用双导轨设计，即，采用两个x向导轨2830，这两个x向导轨2830沿着x向并行设置。如此，由x向驱动源2832驱动x向滑块2831上的安装座2833载着其上的两个边皮夹持机构284沿着x向导轨2830作x向运动。于实际应用中，所述移动机构283的移动方向并不以此为限，在其他实施例中，移动机构还可包括y向移动机构，还可包括z向移动机构。

请参阅图21，显示为本申请硅棒开方机在一实施例中的边皮夹持机构的外部结构示意图，如图所示，所述边皮夹持机构284包括升降驱动结构2841和以及设置在升降驱动结构底部的夹持组件。在实施例中，所述升降驱动结构2841用于驱动夹持组件作升降运动，所述升降驱动结构2841可例如为带有升降杆的升降气缸，所述升降杆与夹持组件相连，利用升降气缸可控制所述升降杆伸缩以带动夹持组件作升降运动，但并不以此为限。例如所述升降驱动结构还可为通过电机驱动的丝杆组件，所述丝杆组件与夹持组件相连，利用电机驱动丝杆组件升降以带动夹持组件作升降运动。

请参阅图22，显示为本申请硅棒开方机在一实施例中的夹持组件的剖面结构示意图，如图所示，所述夹持组件包括罩体2842和可伸缩的夹持件，所述可伸缩的夹持件设于所述罩体2842内部，所述夹持件与所述罩体2842之间形成供夹持所述边皮的夹持空间2843。在实施例中，所述罩体2842用于罩设于边皮，所述罩体2842的可罩入尺寸要略大于待切割硅棒的截面圆，所述罩体2842设置为封闭或者非封闭的圆形罩，但并不以此为限。

所述夹持组件的结构并不以此为限，在其他实施例中，所述夹持组件包括弧形板和可伸缩的夹持件，所述夹持件与所述弧形板之间形成供夹持所述边皮的夹持空间。

如图22所示，所述夹持件为由一气缸2845控制的活动压块2844，所述活动压块2844通过一翻转臂2846与所述气缸2845连接。在实施例中，所述翻转臂2846具有一安装部和分别位于所述安装部相对两侧的第一连接部和第二连接部，其中，第一连接部连接所述气缸2845的活塞杆2848，第二连接部连接活动压块2844。

在一实施例中，所述罩体2842内部设置有一用于承载所述夹持件的基座2847，所述基座2847承载所述夹持件探入已切割硅棒与边皮之间的凹陷区，所述气缸2845固定于基座2847的侧壁上且具有活塞杆2848，所述翻转臂2846的安装部与一固定于基座2847底部的支撑座2849相铰接以使得翻转臂2846能够以安装部为轴心上下转动，所述活动压块2844与翻转臂2846的第二连接部固定相连，所述翻转臂2846第一连接部与所述气缸的活塞杆2848相铰接，气缸2845推动活塞杆2848作伸缩以带动翻转臂2846的第一连接部以支撑座2849为中心点下降或提升，从而使得翻转臂2846的第二连接部以支撑座2849为中心点提升或下降，从而使得与翻转臂的第二连接部相连的活动压块2844相对于罩体2842远离或靠近，调整其与罩体2842之间的夹持空间2843。具体地，参见图21，在初始状态为翻转臂2846的第二连接部高于其第一连接部，活动压块2844远离罩体2842。在需要夹持边皮时，气缸2845驱动活塞杆2848回缩从而提拉翻转臂2846的第一连接部以支撑座2849为中心点上升，翻转臂2846的第二连接部则以支撑座2849为中心点下降而带动活动压块2844靠近所述罩体2842(如图22中的箭头方向)，减小了活动压块2844与罩体2842之间的夹持空间2843以夹紧边皮。在需要释放边皮时，气缸2845驱动活塞杆2848伸展从而带动翻转臂2846的第一连接部以支撑座2849为中心点下降，翻转臂2846的第二连接部则以支撑座2849为中心点上升而带动活动压块2844远离所述罩体2842即回到初始状态，增大了活动压块2844与罩体2842之间的夹持空间2843以便于释放边皮。为了避免活动压块2844在长期夹持中与边皮接触，互相产生磨损和伤害，在一实施例中，所述活动压块2844设有用于与所述边皮接触的缓冲垫。

需要说明的是，如前所述，线切割单元24包括有多个切割轮对251，在某些实施方式中，各切割轮对251包括一对切割轮，利用所述一对切割轮对待切割硅棒进行切割作业需要执行四次单轴面切割步骤，在这种实施方式中，所述夹持件的数量设置为一个。执行第一次单轴面切割，形成一个边皮，利用一个夹持件将该边皮夹持住并再通过升降驱动结构2841和x向移动机构将所述边皮予以转送出去，再调整待切割硅棒的切割面(例如旋转90度)，执行第二次单轴面切割，再次形成一个边皮，再次利用一个夹持件将该边皮夹持住并再通过升降驱动结构2841和x向移动机构将所述边皮予以转送出去，执行第三次和第四次单轴面切割形成的边皮均以该方式转送出去，在此不做赘述。在另一些实施方式中，各切割轮对251包括两对切割轮，利用所述两对切割轮对待切割硅棒进行切割作业需要执行两次两个平行轴面的切割，在这种实施方式中，所述夹持件设置为相对设置的两个。执行第一次两个平行轴面的切割，形成两个边皮，利用两个夹持件将对应位置上形成的两个边皮夹持住并通过升降驱动结构2841和x向移动机构将所述两个边皮予以转送出去，再调整待切割硅棒的切割面(例如旋转90度)，执行第二次两个平行轴面的切割，再次形成两个边皮，再次利用两个夹持件将对应位置上形成的两个边皮夹持住并通过升降驱动结构2841和x向移动机构将所述两个边皮予以转送出去。

在一实施例中，所述边皮卸料装置包括边皮输送结构，所述边皮输送结构设置在所述边皮卸载区，用于将经夹持转运单元运转过来的边皮进行输送，在一种实现方式中，所述边皮输送结构可例如为输送带。应当理解的是，所述边皮卸载区为硅棒开方机中边皮卸载的区域，具体地，所述边皮卸载区为夹持转运单元将边皮运离切割区后其下方所对应的区域。在实际操作中，由夹持转运单元将边皮由切割区移送至边皮卸载区，夹持转运单元中的夹持组件松开以将边皮释放至作为边皮输送结构的输送带上，由所述输送带将边皮输送出去。

在另一实施例中，所述边皮卸料装置包括边皮筒，所述边皮筒设于边皮卸载区。其中所述边皮筒的桶口可设计较大或呈喇叭口，便于边皮无障碍地置入，且，所述边皮筒的桶臂的高度也较高，可确保置入的边皮不会发生倾覆等。如此，由所述夹持转运单元将边皮由切割区移动至所述边皮筒，而后可由操作人员将边皮从所述边皮筒内取出。

当然，对待切割硅棒进行切割后形成的边皮予以卸料并不限于此。例如，在其他实施方式中，所述边皮卸料装置可同时包括边皮筒和边皮输送结构，其中，所述边皮输送结构可例如为输送带，所述边皮筒邻设于所述输送带的起始端(例如，所述边皮筒位于所述输送带的起始端的旁侧或直接位于所述输送带的起始端的上方等)。其中，所述边皮筒的桶口可设计较大或呈喇叭口，便于边皮无障碍地置入，且，所述边皮筒的桶臂的高度也较高，可确保置入的边皮不会发生倾覆等。于实际的应用中，所述边皮筒更可为可翻转设计，通过翻转所述边皮筒，使得所述边皮筒内的各个边皮顺畅地转移至所述输送带上。例如，所述边皮筒的底部设有翻转驱动机构，所述翻转驱动机构可包括翻转板、转轴及翻转驱动源(例如翻转电机或翻转气缸等)。如此，由所述夹持转运单元将边皮由切割区移送至所述边皮筒内后，所述边皮筒翻转带动筒内的边皮转移至所述输送带上，由所述输送带将边皮输送出去。

通过上述实施例中的硅棒开方机中的硅棒压紧装置能将硅棒稳定的压紧于硅棒承载结构上，在进行切割作业时保证硅棒的平稳，保证了硅棒的切割质量，另外上述实施例中硅棒压紧装置与线切割装置可共用同一升降导轨和第一驱动机构，简化了硅棒开方机的结构，节约成本。

本申请另提供一种应用于硅棒开方机的多工位切割方法，应用于前述的硅棒开方机中，所述硅棒开方机包括硅棒承载结构和设置在所述硅棒承载结构上方的线切割装置和硅棒压紧装置，所述硅棒承载结构具有转动机构，所述线切割装置包括一条切割线段或相互平行的两条切割线段，所述硅棒压紧装置和所述线切割装置共用升降装置的升降导轨，所述多工位切割方法包括如下步骤：将单晶硅棒立式置放于硅棒承载结构上；驱动线切割装置和硅棒压紧装置下降，由所述硅棒压紧装置压紧单晶硅棒的顶部，由所述线切割装置中的一条切割线段或两条切割线段同时对所述硅棒承载结构所承载的单晶硅棒沿其长度方向进行第一方向侧面的切割；驱动线切割装置上升，利用转动机构配合硅棒压紧装置中与压块相连的转轴驱动硅棒承载结构旋转以使所述单晶硅棒转换待切割面；驱动线切割装置下降，由所述线切割装置中的一条切割线段或两条切割线段同时对所述硅棒承载结构所承载的单晶硅棒沿其长度方向进行第二方向侧面的切割。

以下结合实施例对针对应用于前述硅棒开方机的多工位切割方法进行说明。在本实施例中，以各切割轮对具有两对切割轮为例，即，所述线切割装置中各切割轮对具有两条切割线段，进行说明。请参阅图23，显示为本申请多工位切割方法在一实施例中的流程图，如图所示，所述多工位切割方法包括以下步骤：

在步骤s10中，将单晶硅棒立式置放于硅棒承载结构上。

在该步骤中，所述单晶硅棒由上述硅棒装卸装置转移置放于硅棒承载结构上，具体为，硅棒装卸装置中的第一夹具夹持住位于置物区待切割单晶硅棒，而后驱动换向载具作换向运动使得所述第一夹具带着夹持住的待切割单晶硅棒转换至装卸区，接着释放第一夹具使得将夹持住的单晶硅棒置放于装卸区的硅棒承载结构上，由硅棒加工平台的工作台转换机构将位于装卸区的硅棒承载结构上的待切割单晶硅棒的转移至切割区。其中所述硅棒装卸装置请参阅针对图4至图6的说明，所述硅棒加工平台请参阅针对图2、图3a和图3b的说明。

在一实施例中，单晶硅棒是通过人工搬运或机械手机械抓取等方式竖立放置于置物区的工位上，所述第一夹具则是通过驱动换向载具转动来调棒的竖立放置状态下的高度，驱动第一夹具中相应的第一夹持件在换向载具上的上下移动以调整各个第一夹持件所形成的夹持间距。接着，驱动第一夹具中参与夹持的各个第一夹持件中的第一夹臂作夹合动作，以使得这些第一夹持件能将置物区的工位上的单晶硅棒夹持住。其中所述硅棒装卸装置请参阅针对图4至图6的说明。

在一实施例中，在驱动换向载具作换向运动之前，较佳地，需将由第一夹具夹持住的单晶硅棒脱离于置物区的工位，实现脱离的方式可采取如下的任一种或者它们的结合：一，在确保第一夹具夹持住第一形态工件的情形下，利用第一夹具沿着换向载具向上移动以抬升单晶硅棒；二，驱动换向载具相对安装基础向上移动以抬升单晶硅棒。接着，驱动换向载具相对安装基础转动，使得换向载具上的第一载具通过换向运动而对应于装卸区的硅棒承载结构。其中所述硅棒装卸装置请参阅针对图4至图6的说明。

在一实施例中，在释放第一夹具时，需要将单晶硅棒落位于装卸区的硅棒承载结构上，实现落位的方式可采取如下的任一种或者它们的结合：一，在确保第一夹具夹持住单晶硅棒的情形下，利用第一夹具沿着换向载具向下移动以降落单晶硅棒；二，驱动换向载具相对安装基础向下移动以降落单晶硅棒。其中所述硅棒装卸装置请参阅针对图4至图6的说明。

在步骤s11中，驱动线切割装置和硅棒压紧装置下降，由所述硅棒压紧装置压紧单晶硅棒的顶部，由所述线切割装置中的两条切割线段同时对所述硅棒承载结构所承载的单晶硅棒沿其长度方向进行第一方向侧面的切割。

在一实施例中，所述硅棒压紧装置和所述线切割装置共用升降导轨，所述硅棒压紧装置随所述线切割装置一同下降，由硅棒压紧装置压紧单晶硅棒的顶部，而后线切割装置独自继续下降对单晶硅棒进行切割，具体为，所述第一驱动机构驱动切割机架中的线切割支座载着线切割单元沿着升降导轨下降的同时所述硅棒压紧装置也搭附于所述线切割支座下降，当硅棒压紧装置搭附于线切割支座下降到预定位置时，即，位于切割区的硅棒承载结构承载的单晶硅棒顶部预定位置，气动导轨锁紧装置中的气缸驱动锁紧夹块抱紧升降导轨以定位所述硅棒压紧装置，接着硅棒压紧装置的压紧单元被驱动紧压于其所述对应的单晶硅棒的顶部，所述线切割单元继续随着线切割支座下降，各切割轮对中的两条切割线段对其对应的已压紧的单晶硅棒沿单晶硅棒长度方向进行第一方向侧面的切割而形成两个平行的轴切面。其中所述线切割装置请参阅针对图2以及图9至图11的说明，所述硅棒压紧装置请参阅针对图16、17a、17b的说明。

在步骤s12中，驱动线切割装置上升，利用转动机构配合硅棒压紧装置中与压块相连的转轴驱动硅棒承载结构旋转以使所述单晶硅棒转换待切割面。

鉴于线切割装置中的线切割单元对单晶硅棒沿其长度方向切割形成两个平行的轴切面的同时会产生两个边皮，阻碍线切割装置中切割线段的上升。

在一实施例中，在驱动线切割装置上升之前，需通过边皮卸料装置将上述切割形成的两个边皮卸离硅棒承载结构，具体为，首先由所述边皮卸料装置中的边皮提升机构提升所述边皮以使所述边皮的顶端凸出于所述已切割硅棒，在一种实现方式上，所述边皮提升机构采用设于所述线切割支座上的顶升件，所述顶升件被一伸缩部件驱动可做伸缩运动，所述顶升件受控作伸展运动后托住所述边皮的底部以顶升所述边皮使所述边皮的顶端凸出于所述已切割硅棒；接着由所述边皮卸料装置中的夹持转运单元夹持住所述边皮的顶端并拉升所述边皮脱离所述已切割硅棒并将所述边皮转运至边皮卸料区。请参阅针对图19至图22的说明。

在一实施例中，在边皮卸料完成后，驱动线切割装置上升作业中，由第一驱动机构驱动切割机架中的线切割支座载着线切割单元沿着升降导轨上升至与所述硅棒压紧装置相贴，而后利用硅棒承载结构底部的转动机构配合硅棒压紧装置中与压块相连的转轴驱动硅棒承载结构顺时针或逆时针旋转90°以调整已进行一次切割后的单晶硅棒的待切割面。请参阅针对图1、图2和图16的说明。

在步骤s13中，驱动线切割装置下降，由所述线切割装置中的两条切割线段同时对所述硅棒承载结构所承载的单晶硅棒沿其长度方向进行第二方向侧面的切割。

在一实施例中，在线切割装置对已进行第一方向切面切割的单晶硅棒沿其长度方向进行第二方向侧面的切割后，会再形成两个边皮，需通过边皮卸料装置将第二方向侧面的切割形成的两个边皮卸离硅棒承载结构，具体为，首先由所述边皮卸料装置中的边皮提升机构提升所述边皮以使所述边皮的顶端凸出于所述已切割硅棒，在一种实现方式上，所述边皮提升机构采用设于所述线切割支座上的顶升件，所述顶升件被一伸缩部件驱动可做伸缩运动，所述顶升件受控作伸展运动后托住所述边皮的底部以顶升所述边皮使所述边皮的顶端凸出于所述已切割硅棒；接着由所述边皮卸料装置中的夹持转运单元夹持住所述边皮的顶端并拉升所述边皮脱离所述已切割硅棒并将所述边皮转运至边皮卸料区。请参阅针对图18至图21的说明。

在一实施例中，在将第二方向侧面切割形成的边皮卸离后，单晶硅棒已完成了其开方作业整体呈长方体，需驱动线切割装置和硅棒压紧装置回到初始位置以备下一次开方作业，具体为，第一驱动机构驱动线切割装置中的线切割支座载着线切割单元沿升降导轨上升至所述线切割支座与所述硅棒压紧装置相贴时，所述硅棒压紧装置中的压紧单元被驱动释放对其相应的已完成切割作业的单晶硅棒的压力，而后，气动导轨锁紧装置中的气缸驱动锁紧夹块放松对升降导轨的紧压以使得硅棒压紧装置搭附于线切割支座上随线切割装置继续上升回到初始位置。在一实施例中，完成对单晶硅棒的切割作业后，还需将已切割的单晶硅棒运离切割区，具体为，首先由硅棒加工平台的工作台转换机构将位于切割区的硅棒承载结构上的已切割单晶硅棒的转移至装卸区，而后由硅棒装卸装置中的第二夹具夹持住位于装卸区已切割单晶硅棒，而后驱动换向载具作换向运动使得所述第二夹具带着夹持住的已切割单晶硅棒转换至置物区，接着释放第二夹具使得将夹持住的已切割的单晶硅棒置放于置物区的工位上。其中所述线切割装置请参阅针对图2以及图9至图11的说明，所述硅棒压紧装置请参阅针对图16的说明。

在一实施例中，所述第二夹具则是通过驱动换向载具转动来调整位置以实现对应于装卸区的硅棒承载结构，必要时，根据已切割单晶硅棒的竖立放置状态下的高度，驱动第二夹具中相应的第二夹持件在换向载具上的上下移动以调整各个第二夹持件所形成的夹持间距。接着，驱动第二夹具中参与夹持的各个第二夹持件中的第二夹臂作夹合动作，以使得这些第二夹持件能将装卸区的硅棒承载结构上的已切割单晶硅棒夹持住。请参阅针对图4至图6的说明。

在一实施例中，在驱动换向载具作换向运动之前，较佳地，需将由第二夹具夹持住的已切割单晶硅棒脱离于装卸区的硅棒承载结构，实现脱离的方式可采取如下的任一种或者它们的结合：一，在确保第二夹具夹持住已切割单晶硅棒的情形下，利用第二夹具沿着换向载具向上移动以抬升已切割单晶硅棒；二，驱动换向载具相对安装基础向上移动以抬升已切割单晶硅棒。接着，驱动换向载具相对安装基础转动，使得换向载具上的第二载具通过换向运动而对应于置物区的工位。请参阅针对图4至图6的说明。

在一实施例中，在释放第二夹具时，需要将单晶硅棒落位于装卸区的硅棒承载结构上，实现落位的方式可采取如下的任一种或者它们的结合：一，在确保第二夹具夹持住已切割单晶硅棒的情形下，利用第二夹具沿着换向载具向下移动以降落已切割单晶硅棒；二，驱动换向载具相对安装基础向下移动以降落已切割单晶硅棒。请参阅针对图4至图6的说明。

总体而言，在上述实施例中，由于各切割轮对包括两对切割轮，即，一个待切割单晶硅棒对应配置两条切割线段，因此，完成待切割单晶硅棒共四个轴切面的开方作业，需执行两次切割流程即上述第一方向侧面的切割和第二方向侧面的切割。与之相比，若各切割轮对包括一对切割轮，即，一个待切割单晶硅棒相应配置一条切割线段，则完成待切割单晶硅棒共四个轴切面的开方作业，需执行四次单轴切面的切割流程即两次第一方向侧面的切割和两次第二方向侧面的切割。

在此，本申请第二方面提供的硅棒开方机，通过设置与线切割装置协同配合的硅棒压紧装置，令硅棒压紧装置与线切割装置共用一升降导轨，将硅棒压紧装置借助线切割支座简易设置在待切割硅棒上方，或者对硅棒压紧装置配置第二驱动机构以驱动硅棒压紧装置在升降方向的运动，以在进行切割前，硅棒压紧装置压紧待切割硅棒的顶部，确定硅棒稳定的立式放置在硅棒承载结构上，有效减小或避免后续切割过程中硅棒受扰动发生抖动、位移甚至倾覆的情况，提升开方加工的成品质量。

上述实施例仅例示性说明本申请的原理及其功效，而非用于限制本申请。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本申请的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本申请所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本申请的权利要求所涵盖。