专利名称：一种全自动机械化多晶硅破碎机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种全自动机械化多晶硅破碎机，属于对多晶硅棒料机械破碎领域。
背景技术：
多晶硅是优良的半导体材料，广泛用于太阳能发电电池板。是光伏产业中最主要的原材料。从还原炉出来2.8m长的U形硅棒，要形成光伏产业中太阳能发电的电池板，就必须进行粗加工，即把长度1. Sm 2. 4m,直径C〕80 ± 30mm (:]150 ± 30mm硅棒，破碎成粒度为O 120mm以下的碎块或颗粒，再由铸锭炉铸成O 800mm的硅锭，然后切割成太阳能电池板，以供光伏发电之用。多年来国内多晶硅行业，一直依靠人工用钢锤镶嵌硬质合金进行手工破碎。这种一直沿用的手工破碎方法，即直接采用碳化钨锤砸敲击碎；即使在多晶硅技术较发达的西方国家，也同样采用手工破碎。由于人工敲击受体力和严重粉尘污染的限制，效率极为低下。从而阻滞了硅棒破碎的产能，严重阻碍了硅棒转化到光伏产业的发展。基此，全自动、机械化、高效智能的硅棒破碎机呼之欲出！国内破碎机械行业也纷纷开发与研制。目前，投放市场的有《沈阳理工大学》研制的“锤式破碎机”。其工作原理是通过步进电机控制冲击锤行程、冲击锤在离合器的控制下，提升与下落，进而达到对多晶硅棒料冲击与破碎目的。通过在徐州“中能”的现场操作实验，其工作效率达不到理论计算值。最终只能放弃，继续沿用人工破碎。市面上还有诸如多晶硅破碎器，均采用人工手持单缸冲击，如此等等。无论产量与效率，都达不到多晶硅行业对多晶硅破碎的要求。常州市劲普自动化设备有限公司，通过对传统颚式破碎机的改造投放市场，号称多晶硅破碎机，但其并不能处理I. 8m 2. 4m,直径Θ80 O 150硅棒。要用这种颚式破碎机，首先还得对多晶硅长棒料进行预破碎，因此仍然不能实现多晶硅的机械化全自动破碎。综上所述,开发研制高效、智能、全自动机械化多晶娃破碎机是大势所需。
实用新型内容本实用新型的目的，在于提供一种全自动机械化多晶硅破碎机，其特点是从根本上屏弃对多晶硅棒料一直沿用人工破碎的手工操作，使用机械代替人破碎操作，实现智能、高效、全自动、机械化作业。提高了生产效率，保证了产品质量，节约了生产成本和人力资源。本实用新型的技术方案是一种全自动机械化多晶硅破碎机，包括，宽度可调的多晶娃长短棒料储备机构、出料口振动器、喂料机构、短棒料储备槽、短棒料推进气缸、滚轮提升机构、滚轮输送机构、破碎机主体模具、联动的冲击气缸、卸料槽、开合气缸、电磁传感器、光电传感器、电磁接近开关；其中，所述预设数量的硅棒料，码放在棒料储备机构内，该机构内可码放I. 8m 2. 8m的长棒料；置于该棒料储备机构出口处的出料口振动器启动，将硅棒料输送至位于提升机构上面的喂料机构；并由提升机构提升至喂料机构所需高度；在喂料机构推力推动下，由紧靠喂料机构的滚轮输送机构，将硅棒料调直校平后，送至位于与滚轮输送机构联接的破碎机主体模具中；当光电传感器检测到破碎机主体模具已充满硅棒料时，电磁传感器启动在破碎机主体模具周围的联动的冲击气缸，各冲击气缸在电磁传感器的控制下，以强大冲击力，冲击娃棒，并击碎娃棒；电磁传感器随机启动开合气缸，卸料至卸料槽。该多晶娃破碎机还包括,短棒料储备槽，该短棒料储备槽可码放长度200mm-500mm的短棒料；所述的短棒料储备槽，位于与上述棒料储备机构方向垂直的一侧，该短棒料储备槽将短棒料，通过一短棒料推进气缸输送，至所述的滚轮提升机构中，由提升机构将硅棒料 按预设高度提升至喂料机构；再继续与所述棒料储备机构相同的后面工序。所述的联动的冲击气缸，由外侧破碎气缸，顶侧破碎气缸，里侧破碎气缸组成，所述气缸分别位于破碎机主体模具的外侧、顶侧、里侧。所述的破碎机主体模具，内置有下侧滚动钢珠和上侧滚动钢珠，支撑着硅棒料。本实用新型的有益效果是本实用新型是一种全自动机械化多晶硅破碎机，整个工作过程无油、无水、无污染，低压启动(O. 6MP)，高频冲击(冲击频率30Hz)。I. 8m 2. 4m的棒料仅在10秒之内击碎完成。破碎过程不产生粉尘。破碎冲击头接触面碳化钨合金，不会造成多晶硅污染。根据不同的硅棒尺寸及疏松程度，配合不同的M头或月牙与M组合式冲击头，达到用户指定的破碎粒度。设备操作简单，安全可靠。整体布局结构紧凑、智能高效，与晶棒及多晶硅碎粒接触面均采用优质不锈钢材质，即304。对多晶硅粒度的污染几乎为零，可使多晶硅粒度的纯度高达99. 9999%。实现了高效、智能化。
附图用来对本实用新型的进一步理解和解释，但不限制本实用新型。图I是本实用新型一种全自动机械化多晶硅破碎机的立体结构示意图；图2是本实用新型一种全自动机械化多晶硅破碎机的破碎主体剖切示意图；图3是本实用新型一种全自动机械化多晶硅破碎机的开合气缸的位置图；图4是本实用新型一种全自动机械化多晶硅破碎机的出料口振动器位置图。图中，I-棒料储备箱，2-喂料机构，3-短棒料储备槽，4-短棒料推进气缸，5-滚轮提升机构，6-滚轮输送机构,7-破碎机主体模具,8-开合气缸,9-外侧破碎气缸,10-顶侧破碎气缸，11-里侧破碎气缸，12-卸料槽，13-下侧滚动支承钢珠，14-上侧滚动支承钢珠，电磁传感器、光电传感器、电磁接近开关。
具体实施方式
以下结合附图和实施例，对本实用新型做更详细的解释，图I是本实用新型一种全自动机械化多晶娃破碎机的立体结构示意图；图2是破碎机的破碎主体剖切示意图。从附图可以看出一种全自动机械化多晶硅破碎机，包括，棒料储备机构宽度可调的，可码放I. 8m-2. 8m的长棒料的，多晶硅长棒料储备机构1，、喂料机构2，其长度可控3米以内、出料口振动器、短棒料储备槽3，棒料长度在500_以下的短棒料推进气缸4、滚轮提升机构5、滚轮输送机构6、破碎机主体模具7、联动的冲击气缸9、10、11、卸料槽12、开合气缸8、电磁传感器、光电传感器、电磁接近开关；其中，所述预设数量的硅棒料，码放在棒料储备机构内1、4 ;置于该棒料储备机构1、4出口处的出料口振动器启动，(其设在集料箱出口下面，震动一次，取出一根棒料。位置见附图3)将硅棒料输送至位于提升机构5上面的喂料机构2 ;并由提升机构5提升至喂料机构2所需高度；在喂料机构2中的无杆气缸推力推动下，由紧靠喂料机构2的滚轮输送机构6,将娃棒料调直校平后,送至位于与滚轮输送机构6联接的破碎机主体模具7中；当光电传感器检测到破碎机主体模具7已充满硅棒料时，启动在破碎机主体模具7周围的联动的冲击气缸9、10、11,各冲击气缸9、10、11在磁性传感器的控制下，以强大冲击力，冲击娃棒，并击碎娃棒；磁性传感器随机启动开合气缸8,(其设在联动冲击气缸下侧,其主要对模具7进行开合，从而起到对棒料加紧及最终卸料之作用。位置参见图4)卸料至卸料槽12。 该多晶硅破碎机还包括，短棒料储备槽3，该短棒料储备槽3可码放长度200-500mm的短棒料；所述的短棒料储备槽3，位于与上述棒料储备机构I方向垂直的一侧，该短棒料储备槽3将短棒料，通过一短棒料推进气缸4输送，至所述的滚轮提升机构5中，由提升机构5将硅棒料按预定高度提升至喂料机构2 ;再继续与所述棒料储备机构I相同的后面工序。所述的短棒料储备槽3，位于与长棒料储备箱I方向垂直，其将短棒料通过一短棒料推进气缸4输送，至所述的滚轮提升机构5中，由提升机构5将硅棒料按预定高度提升至喂料机构2 ;继续以下所述工序进行。 所述的联动的冲击气缸9、10、11，由外侧破碎气缸9，顶侧破碎气缸10，里侧破碎气缸11组成，所述气缸分别位于破碎机主体模具的外侧、顶侧、里侧。所述的破碎机主体模具7，内置有下侧滚动钢珠13，由直径Φ50πιπι，高渗钨钢珠和上侧滚动钢珠14，由直径Φ50πιπι，高渗钨钢珠，支撑着硅棒料。高渗钨钢珠的硬度HV高达2850 3200，而Φ50πιπι高渗钨钢珠的作用就在于对多晶硅棒料的入模无阻力，其另一个重要作用还在于给入模的多晶硅棒在冲击汽缸(9)、(10)、(11)强大冲力下，起到强大的支承作用；本实用新型的一种全自动机械化多晶硅破碎机工作原理如下参阅附图I和图2，机械手(不在本附图中)在程序控制下，给图示I的棒料储备箱码放预设数量的硅棒料，启动出料口振动器，向滚轮提升机构5节拍地、输送长短不一的娃棒料。提升机构5将娃棒料按预设高度提升至喂料机构2，喂料机构2通过无杆气缸的强大推力，通过滚轮输送机构6调直校平，送至破碎模具7 ;当光电传感器检测到破碎模具以充满硅棒料时，电磁传感器启动联动的冲击气缸9、10、11，冲击气缸9、10、11在电磁传感器的控制下，按预设行程(132_)以强大冲击力，向娃棒冲击而去，在10秒之内将娃棒击碎。电磁传感器随机启动开合汽缸8，卸料至退料槽。一个破碎过程完毕。破碎机按预设程序重复以上过程，直至满足厂方要求破碎量。参阅附图I和图2，对于长度在200mm 500mm之间的短棒料，可人工码放于500以下的短棒料储备槽3中，然后通过短棒料推进气缸4，输送与滚轮提升机构5中，提升机构5将硅棒料按预设高度提升至喂料机构2，喂料机构2通过无杆气缸的强大推力，通过滚轮输送机构6调直校平，借助上、下直径Φ50πιπι，高渗钨钢珠13、14滚动至模具7的右端；当光电传感器检测到破碎模具以充满硅棒料时，电磁传感器启动联动的冲击气缸9、10、11，冲击气缸9、10、11在电磁传感器的控制下,按预设行程(132mm)以强大冲击力，向娃棒冲击而去，在10秒之内将硅棒击碎。电磁传感器随机启动开合气缸8，卸料至退料槽。长度200mm 500mm之间的短棒料破碎过程完毕。本实用新型的一种全自动机械化多晶硅破碎机，从根本上屏弃了对多晶硅棒料一直沿用人工破碎的手工操作，使用机械代替人破碎操作，实现了智能、高效、全自动、机械化作业。提高了生产效率，保证了产品质量，节约了生产成本和人力资源。本实用新型的构思是具有创造性的，对于本领域技术人员来说，可以在本构思的 指导下，推导出多种类似的，相同功能的，可以替代的技术方案，但是各种技术方案都在本实用新型权利要求的保护范围之内。
权利要求1.一种全自动机械化多晶硅破碎机，其特征在于，包括，棒料储备机构、出料口振动器、喂料机构、短棒料储备槽、短棒料推进气缸、滚轮提升机构、滚轮输送机构、破碎机主体模具、联动的冲击气缸、卸料槽、开合气缸、电磁传感器、光电传感器、电磁接近开关；其中，所述预设数量的娃棒料，码放在棒料储备机构内，该机构内可码放I. 8m 2. 8m的长棒料；置于该棒料储备机构出口处的出料口振动器启动，将硅棒料输送至位于提升机构上面的喂料机构；并由提升机构提升至喂料机构所需高度；在喂料机构推力推动下，由紧靠喂料机构的滚轮输送机构，将硅棒料调直校平后，送至位于与滚轮输送机构联接的破碎机主体模具中；当光电传感器检测到破碎机主体模具已充满硅棒料时，电磁传感器启动在破碎机主体模具周围的联动的冲击气缸，各冲击气缸在电磁传感器的控制下，以强大冲击力，冲击娃棒，并击碎硅棒；电磁传感器随机启动开合气缸，卸料至卸料槽。
2.按照权利要求I所述的一种全自动机械化多晶硅破碎机，其特征在于，该机还包括短棒料储备槽，该短棒料储备箱可码放长度200-500mm的短棒料； 所述的短棒料储备槽，位于与上述棒料储备机构方向垂直的一侧，该短棒料储备槽将短棒料，通过一短棒料推进气缸输送，至所述的滚轮提升机构中，由提升机构将硅棒料按预定高度提升至喂料机构；再继续与所述棒料储备机构相同的后面设置。
3.按照权利要求I所述的一种全自动机械化多晶硅破碎机，其特征在于，所述的联动的冲击气缸由外侧破碎气缸，顶侧破碎气缸，里侧破碎气缸组成，所述气缸分别位于破碎机主体模具的外侧、顶侧、里侧。
4.按照权利要求I所述的一种全自动机械化多晶硅破碎机，其特征在于，所述的破碎机主体模具，内置有下侧滚动钢珠和上侧滚动钢珠，支撑着硅棒料。
专利摘要一种全自动机械化多晶硅破碎机，由所述预定数量的硅棒料，码放在棒料储备机构内；置于该棒料储备机构出口处的出料口振动器启动，将硅棒料输送至喂料机构；由提升机构提升至所需高度；在喂料机构推力推动下，由滚轮输送机构，将硅棒料调直校平后，送至破碎机主体模具中；当光电传感器检测到破碎机主体模具已充满硅棒料时，磁性传感器启动在破碎机主体模具周围的联动的冲击气缸，各冲击气缸在磁性传感器的控制下，以强大冲击力，冲击硅棒，并击碎硅棒；磁性传感器随机启动开合气缸，卸料至卸料槽；本实用新型上屏弃了手工操作，使用机械代替人破碎操作，实现智能、高效、全自动、机械化作业；提高了生产效率，保证产品质量，节约生产成本和人力资源。
文档编号B02C19/00GK202538890SQ2012201255
公开日2012年11月21日 申请日期2012年3月29日 优先权日2012年3月29日
发明者李毅光, 谷岩 申请人:北京德高洁清洁设备有限公司