一种夹持器、切割组件和退线方法与流程

1.本发明涉及硅棒加工技术领域，尤其涉及一种夹持器、切割组件和退线方法。


背景技术：

2.在光伏发电领域中对于硅晶的使用非常广泛。为了满足硅晶棒的质量参数和下一道工序的外形、尺寸，通常需要由开方机对硅棒进行的初步加工，如将截面呈圆形的硅棒切割成截面为方形的硅棒。甚至有时候还需要将得到的截面为方形的硅棒，沿硅棒的长度方向上再将硅棒切割成两个等大且截面为长方形的硅棒。然而目前的开方机参见公布号：cn116277558a，公开了一种硅棒开方切割装置，该方案中是在上、下夹持座上设置避让位以供切割刀具的切割线进入，从而避免取料时与切割线发生干涉。但是此种方案会导致开方机的整体高度较高，并且仅适用线切割轮系较少的切割组件。


技术实现要素：

3.本发明所要解决的技术问题是：提供一种夹持器、切割组件和退线方法，在满足硅棒切割要求的同时，能够将切割组件从开方机夹持硅棒的夹持区域中退出。
4.为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种夹持器，包括直线往复装置和夹具，所述直线往复装置的活动端沿竖直方向上设置有至少一层的夹具；
5.所述夹具包括安装板和相对滑动设置在安装板上的楔块，所述安装板的板面水平设置在直线往复装置的活动端的竖直方向上，所述楔块的移动方向垂直于直线往复装置的活动端的移动方向，所述楔块具有水平方向伸出安装板的板面的夹持臂。
6.为了解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案为：
7.一种切割组件，所述切割组件包括安装面板、线切割轮系和上述方案中的夹持器，所述安装面板沿厚度方向的两端分别设置有线切割轮系的切割端和所述夹持器，所述安装面板上设置有通孔，所述线切割轮系的切割端在安装面板上围合成夹持空间，所述夹持器的夹具可穿过通孔进入到所述夹持空间内。
8.一种基于上述方案中的切割组件的退线方法，包括步骤s1：将硅棒物料的顶端与底端顶紧，并由切割组件的切割线从硅棒物料的顶端向硅棒物料的底端切割，直至将硅棒物料切断得到两个硅棒毛坯；
9.步骤s2：切割组件上的夹持器夹持最接近的一个硅棒毛坯；
10.步骤s3：卸去被夹持器夹持的硅棒毛坯顶端与底端的力；
11.步骤s4：夹持器夹持硅棒毛坯沿水平方向移动，并远离另一个硅棒毛坯，使两个硅棒毛坯之间形成退线空间；
12.步骤s5：重新将被夹持器夹持的硅棒毛坯顶端与底端顶紧；
13.步骤s6：夹持器松开硅棒毛坯，切割组件的切割线从所述退线空间的底部向所述退线空间的顶部移动，直至切割组件的切割线全部位于硅棒毛坯的顶部上方。
14.本发明的有益效果在于：切割组件的线切割轮系将硅棒物料切割成两个硅棒毛坯
后，由直线往复装置驱动夹具穿过安装面板的通孔，并将最近的硅棒毛坯夹紧；然后直线往复装置驱动夹具夹持硅棒毛坯沿水平方向移动，并远离另一个硅棒毛坯，使两个硅棒毛坯之间形成退线空间；接着切割组件的切割线能够从退线空间的底部向退线空间的顶部移动，且不会与硅棒毛坯发生干涉。最后切割组件的切割线从硅棒毛坯的顶部从开方机夹持硅棒的夹持区域退出，从而避免取料时与切割组件发生干涉。
附图说明
15.图1为本发明具体实施例中的一种夹持器的结构示意图；
16.图2为本发明具体实施例中的一种夹持器的侧面结构示意图；
17.图3为本发明具体实施例中的一种切割组件的结构示意图；
18.图4为本发明具体实施例中的一种切割组件的主视结构示意图；
19.图5为本发明具体实施例中的一种装配有切割组件的开方机的结构示意图；
20.标号说明：
21.1、直线往复装置；
22.2、夹具；21、安装板；22、导轨；
23.23、楔块；231、夹持臂；232、导向长孔；
24.24、推拉块；241、引导柱；
25.25、驱动件；
26.3、垫块；4、安装面板；
27.5、线切割轮系；51、切割线；52、驱动轮；53、随动轮；54、张紧轮；
28.6、张紧机构；61、轴承座；62、转轴；621、连接臂；
29.7、遮挡件；8、上顶件；9、下顶件。
具体实施方式
30.为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
31.在光伏发电领域中对于硅晶的使用非常广泛。为了满足硅晶棒的质量参数和下一道工序的外形、尺寸，通常需要由开方机对硅棒进行的初步加工，如将截面呈圆形的硅棒切割成截面为方形的硅棒。甚至有时候还需要将得到的截面为方形的硅棒，沿硅棒的长度方向上再将硅棒切割成两个等大且截面为长方形的硅棒。然而目前的开方机参见公布号：cn116277558a，公开了一种硅棒开方切割装置，该方案中是在上、下夹持座上设置避让位以供切割刀具的切割线进入，从而避免取料时与切割线发生干涉。但是此种方案会导致开方机的整体高度较高，并且仅适用线切割轮系较少的切割组件。
32.基于此，本技术提供一种夹持器、切割组件和退线方法，以解决切割组件的切割线无法退出开方机夹持硅棒的夹持区域的问题。
33.请参照图1和图2所示，本发明一种夹持器，包括直线往复装置1和夹具2，所述直线往复装置1的活动端沿竖直方向上设置有至少一层的夹具2；所述夹具2包括安装板21、导轨22和相对滑动设置在导轨22上的楔块23，所述安装板21的板面水平设置在直线往复装置1的活动端的竖直方向上，所述导轨22设置在安装板21的板面上，所述楔块23在导轨22上的
移动方向垂直于直线往复装置1的活动端的移动方向，所述楔块23具有水平方向伸出安装板21的板面的夹持臂231。其中直线往复装置1优选采用无杆气缸。
34.从上述描述可知，本发明的有益效果在于：利用直线往复装置1能够驱动夹具2靠近或者远离硅棒毛坯。在夹持硅棒毛坯的过程中，两个楔块23通过在导轨22上的移动能够能够控制两个夹持臂231夹紧硅棒毛坯。
35.请参照图1和图2所示，进一步地，所述夹具2还包括推拉块24和驱动件25，所述楔块23上设置有导向长孔232，且所述导向长孔232朝向安装板21的边部方向倾斜，所述推拉块24上设置有分别插入相对滑动设置的楔块23的导向长孔232内的引导柱241，所述驱动件25的活动端与推拉块24连接，且所述驱动件25的活动端的移动方向平行于直线往复装置1的活动端的移动方向。其中驱动件25优选采用气缸。
36.由上述描述可知，由于推拉块24上引导柱241之间的距离不会发生变化，因此驱动件25的活动端在控制推拉块24移动时，会使得引导柱241在楔块23的导向长孔232内移动，并迫使楔块23在导轨22上移动，进而实现两个夹持臂231的靠拢与远离。
37.请参照图1所示，进一步地，所述夹持臂231的夹持面上设置有垫块3。
38.由上述描述可知，利用垫块3能够避免夹持臂231夹紧硅棒毛坯时损伤硅棒毛坯的表面。
39.请参照图3和图4所示，本发明一种切割组件，包括安装面板4、线切割轮系5和上述方案中的夹持器，所述安装面板4沿厚度方向的两端分别设置有线切割轮系5的切割端和所述夹持器，所述安装面板4上设置有通孔，所述线切割轮系5的切割端在安装面板4上围合成夹持空间，所述夹持器的夹具2可穿过通孔进入到所述夹持空间内。
40.从上述描述可知，本发明的有益效果在于：线切割轮系5的切割端将硅棒物料切割成两个硅棒毛坯后，夹持器的直线往复装置1驱动夹具2穿过安装面板4的通孔，使夹具2进入到夹持空间内以将最近的硅棒毛坯夹紧。然后直线往复装置1驱动夹具2夹持硅棒毛坯沿水平方向移动，并远离另一个硅棒毛坯，使两个硅棒毛坯之间形成退线空间以供切割组件的切割端移动至硅棒毛坯的顶部。
41.请参照图3和图4所示，进一步的，所述线切割轮系5包括切割线51和设置在安装面板4厚度方向一端面上的驱动轮52、随动轮53和张紧轮54，所述切割线51呈环形布设于驱动轮52、随动轮53和张紧轮54的线槽中。其中优选的沿安装面板4的轮廓设置驱动轮52、随动轮53和张紧轮54，且驱动轮52的竖直方向和水平方向分别设置有一个随动轮53。以四轮系的结构能够提高线切割轮系5的切割线51作业时的稳定性。
42.请参照图3和图4所示，进一步的，一种切割组件还包括张紧机构6，所述张紧机构6包括轴承座61和转轴62；所述轴承座61设置在安装面板4上，所述轴承座61内通过轴承转动安装有转轴62，所述转轴62远离轴承座61的一端偏心设置有连接臂621，所述连接臂621与张紧轮54连接。
43.从上述描述可知，由于转轴62通过连接臂621与张紧轮54连接，因此通过转动转轴62可以控制张紧轮54张紧切割线51的程度。
44.在一种可选的实施方式中，转轴62远离张紧轮54的一端传动连接有电机。
45.在另一种可选的实施方式中，转轴62远离张紧轮54的一端连接有配重件。
46.请参照图3和图4所示，进一步的，一种切割组件还包括覆盖在通孔上的遮挡件7，
所述遮挡件7相对的两侧边分别为固定边和自由边，所述遮挡件7的固定边与安装面板4连接，且所述遮挡件7的固定边至自由边的方向为竖直向下。
47.进一步的，所述遮挡件7位于安装面板4设置线切割轮系5的切割端的端面上。
48.从上述描述可知，遮挡件7通过固定边与安装面板4连接，这样不仅不会影响夹具2穿过安装面板4上的通孔对硅棒毛坯进行夹持，而且能够避免切割组件在切割作业时溅起的冷却液携带废屑穿过安装面板4上的通孔溅射到夹持器上。
49.本发明一种退线方法，包括步骤s1：将硅棒物料的顶端与底端顶紧，并由切割组件的切割线从硅棒物料的顶端向硅棒物料的底端切割，直至将硅棒物料切断得到两个硅棒毛坯；
50.步骤s2：切割组件上的夹持器夹持最接近的一个硅棒毛坯；
51.步骤s3：卸去被夹持器夹持的硅棒毛坯顶端与底端的力；
52.步骤s4：夹持器夹持硅棒毛坯沿水平方向移动，并远离另一个硅棒毛坯，使两个硅棒毛坯之间形成退线空间；
53.步骤s5：重新将被夹持器夹持的硅棒毛坯顶端与底端顶紧；
54.步骤s6：夹持器松开硅棒毛坯，切割组件的切割线从所述退线空间的底部向所述退线空间的顶部移动，直至切割组件的切割线全部位于硅棒毛坯的顶部上方。
55.进一步的，上述退线方法还包括步骤s7：卸去步骤s3中硅棒毛坯顶端的力，切割组件的切割线从该硅棒毛坯的顶端退出。
56.进一步的，所述步骤s4中的退线空间的宽度为4mm-6mm。
57.实施例一
58.请参照图1和图2所示，一种夹持器，包括直线往复装置1和夹具2，所述直线往复装置1的活动端沿竖直方向上设置有至少一层的夹具2；所述夹具2包括安装板21、导轨22和相对滑动设置在导轨22上的楔块23，所述安装板21的板面水平设置在直线往复装置1的活动端的竖直方向上，所述导轨22设置在安装板21的板面上，所述楔块23在导轨22上的移动方向垂直于直线往复装置1的活动端的移动方向，所述楔块23具有水平方向伸出安装板21的板面的夹持臂231。所述夹具2还包括推拉块24和驱动件25，所述楔块23上设置有导向长孔232，且所述导向长孔232朝向安装板21的边部方向倾斜，所述推拉块24上设置有分别插入相对滑动设置的楔块23的导向长孔232内的引导柱241，所述驱动件25的活动端与推拉块24连接，且所述驱动件25的活动端的移动方向平行于直线往复装置1的活动端的移动方向。
59.实施例二
60.本实施例在切割组件上结合实施例一的夹持器，具体如下：
61.请参照图3和图4所示，包括安装面板4、线切割轮系5和夹持器，所述安装面板4沿厚度方向的两端分别设置有线切割轮系5的切割端和所述夹持器，所述安装面板4上设置有通孔，所述线切割轮系5的切割端在安装面板4上围合成夹持空间，所述夹持器的夹具2可穿过通孔进入到所述夹持空间内。所述线切割轮系5包括切割线51和设置在安装面板4厚度方向一端面上的驱动轮52、随动轮53和张紧轮54，所述切割线51呈环形布设于驱动轮52、随动轮53和张紧轮54的线槽中。还包括张紧机构6，所述张紧机构6包括轴承座61和转轴62；所述轴承座61设置在安装面板4上，所述轴承座61内通过轴承转动安装有转轴62，所述转轴62远离轴承座61的一端偏心设置有连接臂621，所述连接臂621与张紧轮54连接。
62.实施例三
63.本实施例在实施例二的基础上提供一种装配有切割组件的开方机，具体如下：
64.请参照图5所示，开方机具有切割组件和沿竖直方向依次设置的上顶件8、下顶件9，上顶件8和/或下顶件9可沿竖直方向移动，上顶件8和下顶件9之间形成用于夹持硅棒物料的夹持区域，切割组件可沿竖直方向移动和水平方向移动进出所述夹持区域。
65.实施例四
66.本实施例基于实施例三的开方机提供一种退线方法，具体如下：
67.步骤s1：将硅棒物料的顶端与底端通过上顶件8和下顶件9顶紧，并由切割组件的切割线从硅棒物料的顶端向硅棒物料的底端切割，直至将硅棒物料切断得到两个硅棒毛坯；
68.步骤s2：切割组件上的夹持器夹持最接近的一个硅棒毛坯；
69.步骤s3：卸去被夹持器夹持的硅棒毛坯顶端与底端的力；
70.步骤s4：夹持器夹持硅棒毛坯沿水平方向移动，并远离另一个硅棒毛坯，使两个硅棒毛坯之间形成退线空间，所述退线空间的宽度为5mm；
71.步骤s5：重新将被夹持器夹持的硅棒毛坯顶端与底端顶紧；
72.步骤s6：夹持器松开硅棒毛坯，切割组件的切割线从所述退线空间的底部向所述退线空间的顶部移动，直至切割组件的切割线全部位于硅棒毛坯的顶部上方；
73.步骤s7：卸去步骤s3中硅棒毛坯顶端的力，切割组件的切割线从该硅棒毛坯的顶端退出。
74.以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

技术特征：
1.一种夹持器，其特征在于：包括直线往复装置和夹具，所述直线往复装置的活动端沿竖直方向上设置有至少一层的夹具；所述夹具包括安装板和相对滑动设置在安装板上的楔块，所述安装板的板面水平设置在直线往复装置的活动端的竖直方向上，所述楔块的移动方向垂直于直线往复装置的活动端的移动方向，所述楔块具有水平方向伸出安装板的板面的夹持臂。2.根据权利要求1所述夹持器，其特征在于：所述夹具还包括推拉块和驱动件，所述楔块上设置有导向长孔，且所述导向长孔朝向安装板的边部方向倾斜，所述推拉块上设置有分别插入相对滑动设置的楔块的导向长孔内的引导柱，所述驱动件的活动端与推拉块连接，且所述驱动件的活动端的移动方向平行于直线往复装置的活动端的移动方向。3.根据权利要求1所述夹持器，其特征在于：所述夹具还包括设置在安装板的板面上的导轨，所述楔块滑动设在导轨上。4.一种切割组件，其特征在于：所述切割组件包括安装面板、线切割轮系和权利要求1-3中任一项所述的夹持器，所述安装面板沿厚度方向的两端分别设置有线切割轮系的切割端和所述夹持器，所述安装面板上设置有通孔，所述线切割轮系的切割端在安装面板上围合成夹持空间，所述夹持器的夹具可穿过通孔进入到所述夹持空间内。5.根据权利要求4所述切割组件，其特征在于：所述线切割轮系包括切割线和设置在安装面板厚度方向一端面上的驱动轮、随动轮和张紧轮，所述切割线呈环形布设于驱动轮、随动轮和张紧轮的线槽中。6.根据权利要求5所述切割组件，其特征在于：还包括张紧机构，所述张紧机构包括轴承座和转轴；所述轴承座设置在安装面板上，所述轴承座内通过轴承转动安装有转轴，所述转轴远离轴承座的一端偏心设置有连接臂，所述连接臂与张紧轮连接。7.根据权利要求4所述切割组件，其特征在于：还包括覆盖在通孔上的遮挡件，所述遮挡件相对的两侧边分别为固定边和自由边，所述遮挡件的固定边与安装面板连接，且所述遮挡件的固定边至自由边的方向为竖直向下。8.一种基于权利要求4-7任一项所述切割组件的退线方法，其特征在于：包括步骤s1：将硅棒物料的顶端与底端顶紧，并由切割组件的切割线从硅棒物料的顶端向硅棒物料的底端切割，直至将硅棒物料切断得到两个硅棒毛坯；步骤s2：切割组件上的夹持器夹持最接近的一个硅棒毛坯；步骤s3：卸去被夹持器夹持的硅棒毛坯顶端与底端的力；步骤s4：夹持器夹持硅棒毛坯沿水平方向移动，并远离另一个硅棒毛坯，使两个硅棒毛坯之间形成退线空间；步骤s5：重新将被夹持器夹持的硅棒毛坯顶端与底端顶紧；步骤s6：夹持器松开硅棒毛坯，切割组件的切割线从所述退线空间的底部向所述退线空间的顶部移动，直至切割组件的切割线全部位于硅棒毛坯的顶部上方。9.根据权利要求8所述退线方法，其特征在于：还包括步骤s7：卸去步骤s3中硅棒毛坯顶端的力，切割组件的切割线从该硅棒毛坯的顶端退出。10.根据权利要求8所述退线方法，其特征在于：所述步骤s4中的退线空间的宽度为4mm-6mm。

技术总结
本发明涉及硅棒加工技术领域，具体涉及一种夹持器、切割组件和退线方法，包括安装面板、线切割轮系和夹持器，夹持器包括直线往复装置和夹具，直线往复装置的活动端沿竖直方向上设置有至少一层的夹具；夹具包括安装板和相对滑动设置在安装板上的楔块，安装板的板面设置在直线往复装置的活动端的竖直方向上，楔块具有伸出安装板的板面的夹持臂。安装面板沿厚度方向的两端分别设置有线切割轮系的切割端和夹持器，安装面板上设置有通孔，线切割轮系的切割端在安装面板上围合成夹持空间，夹持器的夹具可穿过通孔进入到所述夹持空间内。本发明能够将切割组件从开方机夹持硅棒的夹持区域中退出。退出。退出。


技术研发人员：李海威 李波 梁兴华 范舒彬 郑光健 陈赐恩 王文仁 林周琛 陈超杰 沈锦锋 何德镜 陈武森
受保护的技术使用者：福州天瑞线锯科技有限公司
技术研发日：2023.08.24
技术公布日：2023/10/11