一种光伏板生产用单晶硅切片装置的制作方法

1.本发明涉及光伏板生产设备领域，更具体地说，涉及一种光伏板生产用单晶硅切片装置。


背景技术：

2.硅片切割机又名硅片激光切割机、激光划片机。硅片切割机工作原理是利用高能激光束照射在工件表面，使被照射区域局部熔化、气化、从而实现硅材料的切割。硅片切割机主要用于金属材料及硅、锗、砷化镓和其他半导体衬底材料的划片和切割，可加工太阳能电池板、硅片、陶瓷片、铝箔片等，工件精细美观，切边光滑，可极大地提高加工效率和优化加工效果。
3.由于硅棒为圆柱状结构，在硅棒切割过程中需要移动硅棒进行切片，传统的切片装置的硅棒进料装置、硅片出料装置以及硅棒夹持装置分别单独设置，结构复杂，控制节点多。


技术实现要素：

4.1.要解决的技术问题
5.针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种光伏板生产用单晶硅切片装置，可以实现硅棒的夹持进料和硅片的稳定出料同步进行，结构简单，保证切割和出料的稳定性。
6.2.技术方案
7.为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
8.一种光伏板生产用单晶硅切片装置，包括夹持进料机构，夹持进料机构包括底座、固定安装在底座上方对的一组水平镜像设置的用来容纳硅棒且相对一端开口的容纳筒、嵌套在每个容纳筒内并与硅棒抵接的推动板、与推动板固定连接并与容纳筒外壁滑动连接的伸缩筒、与伸缩筒外端固定连接的移动框、与移动框滑动连接的并与底座固定连接的导向箱、移动框位于导向箱内的中部位置固定连接有与移动框一体成型且与导向箱内壁滑动抵接的移动块、安装在导向箱内并与移动块螺纹连接的第二丝杆、与第二丝杆通过联轴器连接并安装在导向箱侧壁的丝杆电机；容纳筒之间形成有切割缝，切割缝前侧设有切割机构。
9.进一步的，切割机构包括设置在切割缝前侧的切割丝、用来安装切割丝的安装框、使得切割丝在安装框上呈矩形分布的滑轮架、与切割丝杆端部连接且安装在安装框上的一组上下对称分布的绕卷轮、连接绕卷轮通过传动齿轮组连接的收卷电机；与安装框滑动连接并位于切割缝两侧的固定板、安装框前侧固定连接的卡接杆、与卡接杆卡接滑动的偏心槽盘、驱动偏心槽盘转动的转动电机、支撑偏心槽盘和转动电机的安装架。
10.进一步的，容纳筒为内侧开口的空心圆筒，容纳筒中部开设有朝上且用来放置或拿取硅棒的敞口。
11.进一步的，伸缩筒贯穿容纳筒远离切割缝一侧的侧壁，容纳筒侧壁上开设有供伸
缩筒贯穿的贯穿孔。
12.进一步的，伸缩筒包括与推动板外壁固定连接的移动筒、套设在移动筒外侧并供移动筒贯穿的外筒、安装在外筒内并与移动筒远离推动板一侧的侧壁螺纹连接的第一丝杆、与第一丝杆延伸至外筒外侧端部固定连接的调节轮。
13.进一步的，移动框为上端缺口的矩形框，移动框中间水平部分贯穿导向箱，导向箱内设有供移动块水平移动的水平滑槽，第二丝杆安装在水平滑槽内。
14.进一步的，安装框为靠近切割缝一侧设有缺口的方向框，切割丝在安装框的缺口位置为竖直状态。
15.进一步的，固定板设有供安装框纵向滑动的纵向滑槽，固定板套接固定在容纳筒外侧并且下端与导向箱固定连接。
16.进一步的，传动齿轮组包括三个竖直设置且相互啮合的齿轮，位于上下两侧的齿轮与绕卷筒连接，位于中部的齿轮与收卷电机的输出轴连接。
17.进一步的，丝杆电机、转动电机和收卷电机均通过导线连接有控制器，控制器为plc控制器。
18.3.有益效果
19.相比于现有技术，本发明的优点在于：
20.(1)本发明通过设有一组镜像对称设置且之间形成有切割缝的容纳筒、安装在容纳筒内并连接有同一移动框的推动板，实现硅棒和硅片的同步进料和出料，同时保持对硅棒和硅片的夹持，结构简单，切割和移动的稳定性好，方便进料、出料、夹持和切割。
21.(2)本发明通过设有呈圆筒状且上部设有敞口的容纳筒、连接有伸缩筒的推动板，方便进料和出料以及夹持。
22.(3)本发明通过设有包括移动筒、外筒、第一丝杆和调节轮的伸缩筒，使得推动板保持与硅棒两侧的接触，适应不同长度规格的硅棒的夹持和进料，保证进料和切割的稳定性。
23.(4)本发明通过设有包括切割丝、安装框、滑轮架、绕卷轮、收卷电机，实现切割丝的往复移动，对硅棒进行高速切割，保证切割效果。
24.(5)本发明通过设有固定板、安装框、卡接杆和偏心槽盘，切向切割丝的纵向往复移动，实现纵向移动切割。
附图说明
25.图1为本发明的左侧视角的结构示意图；
26.图2为本发明的右侧视角的结构示意图；
27.图3为本发明中夹持进料机构的结构示意图；
28.图4为图3中a处的放大结构示意图；
29.图5为本发明中夹持进料机构的横向剖视结构示意图；
30.图6为本发明中移动框和伸缩筒的装配结构示意图；
31.图7为本发明中伸缩筒和推动板的装配结构示意图；
32.图8为本发明中伸缩筒的爆炸结构示意图；
33.图9为本发明中切割机构的结构示意图；
34.图10为本发明中切割丝的装配结构示意图。
35.图中标号说明：1、底座；2、容纳筒；201、敞口；3、推动板；4、伸缩筒；401、移动筒；402、外筒；403、第一丝杆；404、调节轮；5、移动框；6、导向箱；7、移动块；8、第二丝杆；9、丝杆电机；10、切割缝；11、固定板；12、切割丝；13、安装框；14、卡接杆；15、偏心槽盘；16、转动电机；17、安装架；18、控制器；19、滑轮架；20、绕卷轮；21、传动齿轮组；22、收卷电机。
具体实施方式
36.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
37.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
38.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
39.请参阅图1-10，在本发明的一个实施例中，一种光伏板生产用单晶硅切片装置，包括夹持进料机构，夹持进料机构包括底座1、固定安装在底座1上方对的一组水平镜像设置的用来容纳硅棒且相对一端开口的容纳筒2、嵌套在每个容纳筒2内并与硅棒抵接的推动板3、与推动板3固定连接并与容纳筒2外壁滑动连接的伸缩筒4、与伸缩筒4外端固定连接的移动框5、与移动框5滑动连接的并与底座1固定连接的导向箱6、移动框5位于导向箱6内的中部位置固定连接有与移动框5一体成型且与导向箱6内壁滑动抵接的移动块7、安装在导向箱6内并与移动块7螺纹连接的第二丝杆8、与第二丝杆8通过联轴器连接并安装在导向箱6侧壁的丝杆电机9；
40.容纳筒2之间形成有切割缝10，切割缝10前侧设有切割机构。
41.具体的，在进行硅棒切割时，将硅棒放入到容纳筒2内，并使得每组推动板3与硅棒外端抵接，推动板3对硅棒两端进行挤压夹持，启动丝杆电机9，丝杆电机9带动第二丝杆8转动，第二丝杆8驱动移动块7和与移动块7连接的移动框5移动，移动框5通过伸缩筒4推动推动板3在容纳筒2内移动，推动板3推动硅棒沿着容纳容2移动，使得硅棒移动到切割缝10处，根据切片厚度，调整硅棒从一侧容纳筒2通过切割缝10后进入到另一侧容纳筒2内的长度，然后启动切割机构，切割机构通过切割缝10对硅棒进行切片；重复上述过程，进行间歇的切割，切割后的硅片统一进入到另一侧的容纳筒2内，方便收集硅片，同时使得硅棒始终被夹持，具有较好的稳定性，方便硅棒的进料、出料、夹持和切割。
42.在本实施例中，容纳筒2为内侧开口的空心圆筒，容纳筒2中部开设有朝上且用来
放置或拿取硅棒的敞口201。
43.具体的，方便将硅棒放置到容纳筒2内，同时，方便将硅片从容纳筒2内取出，另外，靠近切割缝10的容纳筒2部分为圆筒状，保持对切割缝10两侧位置的硅棒的限位效果，保证切割的稳定性。
44.在本实施例中，伸缩筒4贯穿容纳筒2远离切割缝10一侧的侧壁，容纳筒2侧壁上开设有供伸缩筒4贯穿的贯穿孔。
45.具体的，便于移动框5通过伸缩筒4推动推动板3移动，两侧推动板3朝同一方向移动。
46.在本实施例中，伸缩筒4包括与推动板3外壁固定连接的移动筒401、套设在移动筒401外侧并供移动筒401贯穿的外筒402、安装在外筒402内并与移动筒401远离推动板3一侧的侧壁螺纹连接的第一丝杆403、与第一丝杆403延伸至外筒401外侧端部固定连接的调节轮404。
47.具体的，通过旋拧调节轮404，调节轮404带动第一丝杆403转动，第一丝杆403驱动移动筒401从外筒402内伸出，进而对推动板3在容纳筒2内的位置进行预调节，对不同长度规格的硅棒进行夹持，调整硅棒在两个容纳筒2内的相对位置，方便进行夹持和切割。
48.在本实施例中，移动框5为上端缺口的矩形框，移动框5中间水平部分贯穿导向箱6，导向箱6内设有供移动块7水平移动的水平滑槽，第二丝杆8安装在水平滑槽内。
49.具体的，通过丝杆电机9带动第二丝杆8转动，第二丝杆8带动移动块7和移动框5移动，移动框5带动两个推动板3同步移动，对硅棒进行夹持推动。
50.请参阅图1、2、9和10，在本发明的另一个实施例中，切割机构包括设置在切割缝10前侧的切割丝12、用来安装切割丝12的安装框13、使得切割丝12在安装框13上呈矩形分布的滑轮架19、与切割丝杆12端部连接且安装在安装框13上的一组上下对称分布的绕卷轮20、连接绕卷轮20通过传动齿轮组21连接的收卷电机22；
51.与安装框13滑动连接并位于切割缝10两侧的固定板11、安装框13前侧固定连接的卡接杆14、与卡接杆14卡接滑动的偏心槽盘15、驱动偏心槽盘15转动的转动电机16、支撑偏心槽盘15和转动电机16的安装架17。
52.具体的，在进行切割时，启动转动电机16和收卷电机22，收卷电机22带动切割丝12往复移动，位于安装框13前侧的竖直切割丝12对硅棒进行切割，同时，转动电机16驱动偏心槽盘15转动杆，偏心槽盘15通过卡接杆14带动安装框13前后往复移动，实现对硅棒的纵向切割。
53.在本实施例中，安装框13为靠近切割缝10一侧设有缺口的方向框，切割丝12在安装框13的缺口位置为竖直状态。
54.具体的，方便切割硅棒。
55.在本实施例中，固定板11设有供安装框13纵向滑动的纵向滑槽，固定板11套接固定在容纳筒2外侧并且下端与导向箱6固定连接。
56.具体的，使得安装框13具有较好的稳定性。
57.在本实施例中，传动齿轮组21包括三个竖直设置且相互啮合的齿轮，位于上下两侧的齿轮与绕卷筒连接，位于中部的齿轮与收卷电机22的输出轴连接。
58.具体的，收卷电机22周期性正转和反转，带动两组绕卷筒周期性的同向转动，带动
切割丝12往复移动，对硅棒进行切割。
59.在本实施例中，丝杆电机9、转动电机16和收卷电机22均通过导线连接有控制器18，控制器18为plc控制器。
60.具体的，通过控制器18自动控制，切割动作和进料动作，实现自动切片作业，并且方便控制硅片切片厚度。
61.以上，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。