專利名稱：一種全自動(dòng)機(jī)械化多晶硅破碎機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種全自動(dòng)機(jī)械化多晶硅破碎機(jī)，屬于對(duì)多晶硅棒料機(jī)械破碎領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
多晶硅是優(yōu)良的半導(dǎo)體材料，廣泛用于太陽(yáng)能發(fā)電電池板。是光伏產(chǎn)業(yè)中最主要的原材料。從還原爐出來(lái)2. Sm長(zhǎng)的U形硅棒，要形成光伏產(chǎn)業(yè)中太陽(yáng)能發(fā)電的電池板，就必須進(jìn)行粗加エ，即把長(zhǎng)度I. Sm 2. 4m,直徑 O； 80 土 30mm : 150 土 30mm硅棒，破碎成粒度為0:120mm以下的碎塊或顆粒，再由鑄錠爐鑄成C):800_的硅錠，然后切割成太陽(yáng)能電池板，以供光伏發(fā)電之用。多年來(lái)國(guó)內(nèi)多晶硅行業(yè)，一直依靠人工用鋼錘鑲嵌硬質(zhì)合金進(jìn)行手工破碎。這種一直沿用的手工破碎方法，即直接采用碳化鎢錘砸敲擊碎；即使在多晶硅技術(shù)較發(fā)達(dá)的西方國(guó)家，也同樣采用手工破碎。由于人工敲擊受體力和嚴(yán)重粉塵污染的限制，效率極為低下。從而阻滯了硅棒破碎的產(chǎn)能，嚴(yán)重阻礙了硅棒轉(zhuǎn)化到光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。 基此，全自動(dòng)、機(jī)械化、高效智能的硅棒破碎機(jī)呼之欲出！國(guó)內(nèi)破碎機(jī)械行業(yè)也紛紛開(kāi)發(fā)與研制。目前，投放市場(chǎng)的有《沈陽(yáng)理工大學(xué)》研制的“錘式破碎機(jī)”。其工作原理是通過(guò)步進(jìn)電機(jī)控制沖擊錘行程、沖擊錘在離合器的控制下，提升與下落，進(jìn)而達(dá)到對(duì)多晶硅棒料沖擊與破碎目的。通過(guò)在徐州“中能”的現(xiàn)場(chǎng)操作實(shí)驗(yàn)，其工作效率達(dá)不到理論計(jì)算值。最終只能放棄，繼續(xù)沿用人工破碎。市面上還有諸如多晶硅破碎器，均采用人工手持單缸沖擊，如此等等。無(wú)論產(chǎn)量與效率，都達(dá)不到多晶硅行業(yè)對(duì)多晶硅破碎的要求。常州市勁普自動(dòng)化設(shè)備有限公司，通過(guò)對(duì)傳統(tǒng)顎式破碎機(jī)的改造投放市場(chǎng)，號(hào)稱多晶硅破碎機(jī)，但其并不能處理I. 8m 2. 4m,直徑 : 80 C): 150硅棒。要用這種顎式破碎機(jī)，首先還得對(duì)多晶硅長(zhǎng)棒料進(jìn)行預(yù)破碎，因此仍然不能實(shí)現(xiàn)多晶硅的機(jī)械化全自動(dòng)破碎。綜上所述,開(kāi)發(fā)研制高效、智能、全自動(dòng)機(jī)械化多晶娃破碎機(jī)是大勢(shì)所需。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的，在于提供一種全自動(dòng)機(jī)械化多晶硅破碎機(jī)，其特點(diǎn)是從根本上屏棄對(duì)多晶硅棒料一直沿用人工破碎的手工操作，使用機(jī)械代替人破碎操作，實(shí)現(xiàn)智能、高效、全自動(dòng)、機(jī)械化作業(yè)。提高了生產(chǎn)效率，保證了產(chǎn)品質(zhì)量，節(jié)約了生產(chǎn)成本和人力資源。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種全自動(dòng)機(jī)械化多晶硅破碎機(jī)，包括，寬度可調(diào)的多晶硅長(zhǎng)短棒料儲(chǔ)備機(jī)構(gòu)、出料ロ振動(dòng)器、喂料機(jī)構(gòu)、短棒料儲(chǔ)備槽、短棒料推進(jìn)氣缸、滾輪提升機(jī)構(gòu)、滾輪輸送機(jī)構(gòu)、破碎機(jī)主體模具、聯(lián)動(dòng)的沖擊氣缸、卸料槽、開(kāi)合氣缸、電磁傳感器、光電傳感器、電磁接近開(kāi)關(guān)；其中，所述預(yù)設(shè)數(shù)量的硅棒料，碼放在棒料儲(chǔ)備機(jī)構(gòu)內(nèi)，該機(jī)構(gòu)內(nèi)可碼放I. 8m 2. 8m的長(zhǎng)棒料；置于該棒料儲(chǔ)備機(jī)構(gòu)出ロ處的出料ロ振動(dòng)器啟動(dòng)，將硅棒料輸送至位于提升機(jī)構(gòu)上面的喂料機(jī)構(gòu)；并由提升機(jī)構(gòu)提升至喂料機(jī)構(gòu)所需高度；在喂料機(jī)構(gòu)推力推動(dòng)下，由緊靠喂料機(jī)構(gòu)的滾輪輸送機(jī)構(gòu)，將硅棒料調(diào)直校平后，送至位于與滾輪輸送機(jī)構(gòu)聯(lián)接的破碎機(jī)主體模具中；當(dāng)光電傳感器檢測(cè)到破碎機(jī)主體模具已充滿硅棒料吋， 電磁傳感器啟動(dòng)在破碎機(jī)主體模具周圍的聯(lián)動(dòng)的沖擊氣缸，各沖擊氣缸在電磁傳感器的控制下，以強(qiáng)大沖擊力，沖擊硅棒，并擊碎硅棒；電磁傳感器隨機(jī)啟動(dòng)開(kāi)合氣缸，卸料至卸料槽。該多晶娃破碎機(jī)還包括,短棒料儲(chǔ)備槽，該短棒料儲(chǔ)備槽可碼放長(zhǎng)度200mm-500mm 的短棒料；
所述的短棒料儲(chǔ)備槽，位干與上述棒料儲(chǔ)備機(jī)構(gòu)方向垂直的ー側(cè)，該短棒料儲(chǔ)備槽將短棒料，通過(guò)ー短棒料推進(jìn)氣缸輸送，至所述的滾輪提升機(jī)構(gòu)中，由提升機(jī)構(gòu)將硅棒料按預(yù)設(shè)高度提升至喂料機(jī)構(gòu)；再繼續(xù)與所述棒料儲(chǔ)備機(jī)構(gòu)相同的后面エ序。所述的聯(lián)動(dòng)的沖擊氣缸，由外側(cè)破碎氣缸，頂側(cè)破碎氣缸，里側(cè)破碎氣缸組成，所述氣缸分別位于破碎機(jī)主體模具的外側(cè)、頂側(cè)、里側(cè)。所述的破碎機(jī)主體模具，內(nèi)置有下側(cè)滾動(dòng)鋼珠和上側(cè)滾動(dòng)鋼珠，支撐著硅棒料。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明是一種全自動(dòng)機(jī)械化多晶硅破碎機(jī)，整個(gè)工作過(guò)程無(wú)油、無(wú)水、無(wú)污染，低壓?jiǎn)?dòng)(0. 6MP)，高頻沖擊(沖擊頻率30Hz)。I. 8m 2. 4m的棒料僅在10秒之內(nèi)擊碎完成。破碎過(guò)程不產(chǎn)生粉塵。破碎沖擊頭接觸面碳化鎢合金，不會(huì)造成多晶硅污染。根據(jù)不同的硅棒尺寸及疏松程度，配合不同的M頭或月牙與M組合式?jīng)_擊頭，達(dá)到用戶指定的破碎粒度。設(shè)備操作簡(jiǎn)單，安全可靠。整體布局結(jié)構(gòu)緊湊、智能高效，與晶棒及多晶硅碎粒接觸面均采用優(yōu)質(zhì)不銹鋼材質(zhì)，即304。對(duì)多晶硅粒度的污染幾乎為零，可使多晶硅粒度的純度高達(dá)99. 9999%。實(shí)現(xiàn)了高效、智能化。


附圖用來(lái)對(duì)本發(fā)明的進(jìn)ー步理解和解釋，但不限制本發(fā)明。圖I是本發(fā)明一種全自動(dòng)機(jī)械化多晶硅破碎機(jī)的立體結(jié)構(gòu)示意圖2是本發(fā)明一種全自動(dòng)機(jī)械化多晶硅破碎機(jī)的破碎主體剖切示意圖3是本發(fā)明一種全自動(dòng)機(jī)械化多晶娃破碎機(jī)的開(kāi)合氣缸的位置圖4是本發(fā)明一種全自動(dòng)機(jī)械化多晶硅破碎機(jī)的出料ロ振動(dòng)器位置圖。圖中，I-棒料儲(chǔ)備箱，2-喂料機(jī)構(gòu)，3-短棒料儲(chǔ)備槽，4-短棒料推進(jìn)氣缸，5-滾輪提升機(jī)構(gòu)，6-滾輪輸送機(jī)構(gòu),7-破碎機(jī)主體模具,8-開(kāi)合氣缸,9-外側(cè)破碎氣缸,10-頂側(cè)破碎氣缸，11-里側(cè)破碎氣缸，12-卸料槽，13-下側(cè)滾動(dòng)支承鋼珠，14-上側(cè)滾動(dòng)支承鋼珠，電磁傳感器、光電傳感器、電磁接近開(kāi)關(guān)。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明做更詳細(xì)的解釋，圖I是本發(fā)明ー種全自動(dòng)機(jī)械化多晶硅破碎機(jī)的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是破碎機(jī)的破碎主體剖切示意圖。從附圖可以看出
一種全自動(dòng)機(jī)械化多晶硅破碎機(jī)，包括，棒料儲(chǔ)備機(jī)構(gòu)寬度可調(diào)的，可碼放1.8m-2. 8m 的長(zhǎng)棒料的，多晶硅長(zhǎng)棒料儲(chǔ)備機(jī)構(gòu)1，、喂料機(jī)構(gòu)2，其長(zhǎng)度可控3米以內(nèi)、出料ロ振動(dòng)器、 短棒料儲(chǔ)備槽3，棒料長(zhǎng)度在500mm以下的短棒料推進(jìn)氣缸4、滾輪提升機(jī)構(gòu)5、滾輪輸送機(jī)構(gòu)6、破碎機(jī)主體模具7、聯(lián)動(dòng)的沖擊氣缸9、10、11、卸料槽12、開(kāi)合汽缸8、電磁傳感器、光電傳感器、電磁接近開(kāi)關(guān)；其中，所述預(yù)設(shè)數(shù)量的硅棒料，碼放在棒料儲(chǔ)備機(jī)構(gòu)內(nèi)1、4 ;置于該棒料儲(chǔ)備機(jī)構(gòu)1、4出ロ處的出料ロ振動(dòng)器啟動(dòng)，(其設(shè)在集料箱出口下面，震動(dòng)一次，取出一根棒料。見(jiàn)附圖4)
將硅棒料輸送至位于提升機(jī)構(gòu)5上面的喂料機(jī)構(gòu)2 ;并由提升機(jī)構(gòu)5提升至喂料機(jī)構(gòu) 2所需高度；在喂料機(jī)構(gòu)2中的無(wú)桿氣缸推力推動(dòng)下，由緊靠喂料機(jī)構(gòu)2的滾輪輸送機(jī)構(gòu)6， 將娃棒料調(diào)直校平后，送至位于與滾輪輸送機(jī)構(gòu)6聯(lián)接的破碎機(jī)主體模具7中；當(dāng)光電傳感器檢測(cè)到破碎機(jī)主體模具7已充滿硅棒料時(shí)，啟動(dòng)在破碎機(jī)主體模具7周圍的聯(lián)動(dòng)的沖擊氣缸9、10、11,各沖擊氣缸9、10、11在磁性傳感器的控制下，以強(qiáng)大沖擊カ，沖擊娃棒，并擊碎硅棒；磁性傳感器隨機(jī)啟動(dòng)開(kāi)合氣缸8，(其設(shè)在聯(lián)動(dòng)沖擊氣缸下側(cè)，其主要對(duì)模具7進(jìn)行開(kāi)合，從而起到對(duì)棒料加緊及最終卸料之作用。位置見(jiàn)附圖3)卸料至卸料槽12。該多晶硅破碎機(jī)還包括，短棒料儲(chǔ)備槽3，該短棒料儲(chǔ)備槽3可碼放長(zhǎng)度200mm 500mm的短棒料；
所述的短棒料儲(chǔ)備槽3，位干與上述棒料儲(chǔ)備機(jī)構(gòu)I方向垂直的ー側(cè)，該短棒料儲(chǔ)備槽 3將短棒料，通過(guò)ー短棒料推進(jìn)氣缸4輸送，至所述的滾輪提升機(jī)構(gòu)5中，由提升機(jī)構(gòu)5將硅棒料按預(yù)定高度提升至喂料機(jī)構(gòu)2 ;再繼續(xù)與所述棒料儲(chǔ)備機(jī)構(gòu)I相同的后面エ序。所述的短棒料儲(chǔ)備槽3，位于與長(zhǎng)棒料儲(chǔ)備箱I方向垂直，其將短棒料通過(guò)ー短棒料推進(jìn)氣缸4輸送，至所述的滾輪提升機(jī)構(gòu)5中，由提升機(jī)構(gòu)5將硅棒料按預(yù)定高度提升至喂料機(jī)構(gòu)2 ;繼續(xù)以下所述エ序進(jìn)行。所述的聯(lián)動(dòng)的沖擊氣缸9、10、11，由外側(cè)破碎氣缸9，頂側(cè)破碎氣缸10，里側(cè)破碎氣缸11組成，所述氣缸分別位于破碎機(jī)主體模具的外側(cè)、頂側(cè)、里側(cè)。所述的破碎機(jī)主體模具7，內(nèi)置有下側(cè)滾動(dòng)鋼珠13，由直徑G: 50mm,高滲鎢鋼珠和上側(cè)滾動(dòng)鋼珠14，由直徑の50mm，高滲鎢鋼珠，支撐著硅棒料。高滲鎢鋼珠的硬度HV高達(dá)2850 3200，而050mm高滲鎢鋼珠的作用就在于對(duì)多晶硅棒料的入模無(wú)阻力，其另ー 個(gè)重要作用還在于給入模的多晶硅棒在沖擊汽缸(9)、(10)、(11)強(qiáng)大沖力下，起到強(qiáng)大的支承作用；
本發(fā)明的一種全自動(dòng)機(jī)械化多晶娃破碎機(jī)工作原理如下參閱附圖I和圖2,機(jī)械手 (不在本附圖中)在程序控制下，給圖示I的棒料儲(chǔ)備箱碼放預(yù)設(shè)數(shù)量的硅棒料，啟動(dòng)出料 ロ振動(dòng)器，向滾輪提升機(jī)構(gòu)5節(jié)拍地、輸送長(zhǎng)短不一的硅棒料。提升機(jī)構(gòu)5將硅棒料按預(yù)設(shè)高度提升至喂料機(jī)構(gòu)2，喂料機(jī)構(gòu)2通過(guò)無(wú)桿氣缸的強(qiáng)大推力，通過(guò)滾輪輸送機(jī)構(gòu)6調(diào)直校平，送至破碎模具7 ;當(dāng)光電傳感器檢測(cè)到破碎模具以充滿硅棒料吋，電磁傳感器啟動(dòng)聯(lián)動(dòng)的沖擊氣缸9、10、11，沖擊氣缸9、10、11在電磁傳感器的控制下，按預(yù)設(shè)行程(132_)以強(qiáng)大沖擊力，向娃棒沖擊而去，在10秒之內(nèi)將娃棒擊碎。電磁傳感器隨機(jī)啟動(dòng)開(kāi)合汽缸8,卸料至退料槽。ー個(gè)破碎過(guò)程完畢。破碎機(jī)按預(yù)設(shè)程序重復(fù)以上過(guò)程，直至滿足廠方要求破碎量。參閱附圖I和圖2，對(duì)于長(zhǎng)度在200mm 500mm之間的短棒料，可人工碼放于500 以下的短棒料儲(chǔ)備槽3中，然后通過(guò)短棒料推進(jìn)氣缸4，輸送與滾輪提升機(jī)構(gòu)5中，提升機(jī)構(gòu)5將硅棒料按預(yù)設(shè)高度提升至喂料機(jī)構(gòu)2，喂料機(jī)構(gòu)2通過(guò)無(wú)桿氣缸的強(qiáng)大推力，通過(guò)滾輪輸送機(jī)構(gòu)6調(diào)直校平，借助上、下直徑50mm,高滲鎢鋼珠13、14滾動(dòng)至模具7的右端；當(dāng)光電傳感器檢測(cè)到破碎模具以充滿硅棒料吋，電磁傳感器啟動(dòng)聯(lián)動(dòng)的沖擊氣缸9、10、11， 沖擊氣缸9、10、11在電磁傳感器的控制下,按預(yù)設(shè)行程(132mm)以強(qiáng)大沖擊力，向娃棒沖擊而去，在10秒之內(nèi)將硅棒擊碎。電磁傳感器隨機(jī)啟動(dòng)開(kāi)合氣缸8，卸料至退料槽。長(zhǎng)度 200mm 500mm之間的短棒料破碎過(guò)程完畢。本發(fā)明的ー種全自動(dòng)機(jī)械化多晶硅破碎機(jī)，從根本上屏棄了對(duì)多晶硅棒料一直沿用人工破碎的手工操作，使用機(jī)械代替人破碎操作，實(shí)現(xiàn)了智能、高效、全自動(dòng)、機(jī)械化作業(yè)。提高了生產(chǎn)效率，保證了產(chǎn)品質(zhì)量，節(jié)約了生產(chǎn)成本和人力資源。本發(fā)明的構(gòu)思是具有創(chuàng)造性的，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，可以在本構(gòu)思的指導(dǎo)下，推導(dǎo)出多種類似的，相同功能的，可以替代的技術(shù)方案，但是各種技術(shù)方案都在本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.ー種全自動(dòng)機(jī)械化多晶硅破碎機(jī)，其特征在干，包括，棒料儲(chǔ)備機(jī)構(gòu)、出料ロ振動(dòng)器、喂料機(jī)構(gòu)、短棒料儲(chǔ)備槽、短棒料推進(jìn)氣缸、滾輪提升機(jī)構(gòu)、滾輪輸送機(jī)構(gòu)、破碎機(jī)主體模具、聯(lián)動(dòng)的沖擊氣缸、卸料槽、開(kāi)合氣缸、電磁傳感器、光電傳感器、電磁接近開(kāi)關(guān)；其中， 所述預(yù)設(shè)數(shù)量的娃棒料，碼放在棒料儲(chǔ)備機(jī)構(gòu)內(nèi)，該機(jī)構(gòu)內(nèi)可碼放I. 8m 2. 8m的長(zhǎng)棒料; 置于該棒料儲(chǔ)備機(jī)構(gòu)出口處的出料ロ振動(dòng)器啟動(dòng)，將硅棒料輸送至位于提升機(jī)構(gòu)上面的喂料機(jī)構(gòu)；并由提升機(jī)構(gòu)提升至喂料機(jī)構(gòu)所需高度；在喂料機(jī)構(gòu)推力推動(dòng)下，由緊靠喂料機(jī)構(gòu)的滾輪輸送機(jī)構(gòu)，將硅棒料調(diào)直校平后，送至位于與滾輪輸送機(jī)構(gòu)聯(lián)接的破碎機(jī)主體模具中；當(dāng)光電傳感器檢測(cè)到破碎機(jī)主體模具已充滿硅棒料吋，電磁傳感器啟動(dòng)在破碎機(jī)主體模具周圍的聯(lián)動(dòng)的沖擊氣缸，各沖擊氣缸在電磁傳感器的控制下，以強(qiáng)大沖擊カ，沖擊娃棒，并擊碎硅棒；電磁傳感器隨機(jī)啟動(dòng)開(kāi)合氣缸，卸料至卸料槽。
2.按照權(quán)利要求I所述的ー種全自動(dòng)機(jī)械化多晶硅破碎機(jī)，其特征在干，該機(jī)還包括短棒料儲(chǔ)備槽，該短棒料儲(chǔ)備箱可碼放200mm 500mm長(zhǎng)的短棒料；所述的短棒料儲(chǔ)備槽，位干與上述棒料儲(chǔ)備機(jī)構(gòu)方向垂直的ー側(cè)，該短棒料儲(chǔ)備槽將短棒料，通過(guò)ー短棒料推進(jìn)氣缸輸送，至所述的滾輪提升機(jī)構(gòu)中，由提升機(jī)構(gòu)將硅棒料按預(yù)設(shè)高度提升至喂料機(jī)構(gòu)；再繼續(xù)與所述棒料儲(chǔ)備機(jī)構(gòu)相同的后面エ序。
3.按照權(quán)利要求I所述的ー種全自動(dòng)機(jī)械化多晶硅破碎機(jī)，其特征在于，所述的聯(lián)動(dòng)的沖擊氣缸由外側(cè)破碎氣缸，頂側(cè)破碎氣缸，里側(cè)破碎氣缸組成，所述氣缸分別位于破碎機(jī)主體模具的外側(cè)、頂側(cè)、里側(cè)。
4.按照權(quán)利要求I所述的ー種全自動(dòng)機(jī)械化多晶硅破碎機(jī)，其特征在于，所述的破碎機(jī)主體模具，內(nèi)置有下側(cè)滾動(dòng)鋼珠和上側(cè)滾動(dòng)鋼珠，支撐著硅棒料。
全文摘要
一種全自動(dòng)機(jī)械化多晶硅破碎機(jī)，由所述預(yù)定數(shù)量的硅棒料，碼放在棒料儲(chǔ)備機(jī)構(gòu)內(nèi)；置于該棒料儲(chǔ)備機(jī)構(gòu)出口處的出料口振動(dòng)器啟動(dòng)，將硅棒料輸送至喂料機(jī)構(gòu)；由提升機(jī)構(gòu)提升至所需高度；在喂料機(jī)構(gòu)推力推動(dòng)下，由滾輪輸送機(jī)構(gòu)，將硅棒料調(diào)直校平后，送至破碎機(jī)主體模具中；當(dāng)光電傳感器檢測(cè)到破碎機(jī)主體模具已充滿硅棒料時(shí)，電磁傳感器啟動(dòng)在破碎機(jī)主體模具周圍的聯(lián)動(dòng)的沖擊氣缸，各沖擊氣缸在電磁傳感器的控制下，以強(qiáng)大沖擊力，沖擊硅棒，并擊碎硅棒；電磁傳感器隨機(jī)啟動(dòng)開(kāi)合汽缸，卸料至卸料槽；本發(fā)明屏棄了手工操作，使用機(jī)械代替人破碎操作，實(shí)現(xiàn)智能、高效、全自動(dòng)、機(jī)械化作業(yè)；提高了生產(chǎn)效率，保證產(chǎn)品質(zhì)量，節(jié)約生產(chǎn)成本和人力資源。
文檔編號(hào)B02C23/00GK102600948SQ20121008782
公開(kāi)日2012年7月25日 申請(qǐng)日期2012年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月29日
發(fā)明者李毅光, 谷巖 申請(qǐng)人:北京德高潔清潔設(shè)備有限公司