一种处理多晶硅棒的装置及其使用方法
【专利摘要】本发明涉及一种处理多晶硅棒的装置，该装置包括多功能箱车、机械臂、表面均布嵌有金属凸起物的支撑平台和控制箱。所述多功能箱车包括承重板车、数个内置多晶硅棒的箱体；所述承重板车上设有所述箱体，其底部分别设有重量感应器和报警器及四个重型聚氨酯脚轮；数个所述箱体按蒸笼式累加，且最上面的箱体的顶部设有顶盖；数个所述箱体与所述机械臂相接；所述支撑平台上方均匀分布有合金破碎锤；所述重量感应器和所述报警器分别与所述控制箱相连。同时，本发明还公开了该装置的使用方法。本发明操作过程简单方便，同时降低了工序之间衔接时时间资源的浪费，提高了效率。
【专利说明】
一种处理多晶硅棒的装置及其使用方法
技术领域
[0001]本发明涉及多晶硅生产技术领域，尤其涉及一种处理多晶硅棒的装置及其使用方法。【背景技术】
[0002]多晶硅是光伏产业的主要原材料，从还原炉出棒到整理破碎过程中的每一阶段都至关重要，直接影响产品质量和企业信誉。
[0003]多晶硅棒从还原炉出炉运输到下一工序进行破碎的整个过程，存在多晶硅棒表面受到污染的问题，主要体现在出炉、运输、破碎三个过程，尤其是运输和破碎过程极容易接触到污染物。
[0004]由于自动或半自动化多晶硅棒破碎装置存在缺陷，致使很多企业仍然采用人工破碎法，这个方法人为因素影响较大，各个环节之间衔接不紧密，且容易使多晶硅棒受污染， 同时工作效率低。因此，迫切需要一种新的多晶硅棒处理方法及相应的装置，能够快速低强度运输硅棒、便捷无污染处理硅棒。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题是提供一种操作简单、效率高的处理多晶硅棒的装置。
[0006]本发明所要解决的另一个技术问题是提供该处理多晶硅棒的装置的使用方法。
[0007]为解决上述问题，本发明所述的一种处理多晶硅棒的装置，其特征在于:该装置包括多功能箱车、机械臂、表面均布嵌有金属凸起物的支撑平台和控制箱;所述多功能箱车包括承重板车、数个内置多晶硅棒的箱体;所述承重板车上设有所述箱体，其底部分别设有重量感应器和报警器及四个重型聚氨酯脚轮;数个所述箱体按蒸笼式累加，且最上面的箱体的顶部设有顶盖;数个所述箱体与所述机械臂相接;所述支撑平台上方均匀分布有合金破碎锤;所述重量感应器和所述报警器分别与所述控制箱相连。
[0008]数个所述箱体中的每个箱体包括合金型材加工而成的无盖长方体框架，该框架内各侧面均设有PP板制作的内衬材料;底面所述PP板上均布有开口，该开口与所述金属凸起物相匹配。
[0009]数个所述箱体中的每两个箱体之间通过底层向下延伸出来的合金型材相互咬合固定，且每两个箱体之间设有间隙。
[0010]所述承重板车表面铺设合金板。
[0011]所述机械臂上设有高度测位仪，该高度测位仪与所述控制箱相连。
[0012]所述金属凸起物的表面为导圆处理后的棱角。
[0013]如上所述的一种处理多晶硅棒的装置的使用方法，包括以下步骤:⑴采用机械臂将多晶硅棒从还原炉底盘逐一取下并放置在每个箱体内，完成出炉； ⑵将装有所述多晶硅棒的所述箱体按蒸笼式层层累加放到承重板车上，并组成多功能箱车；(3)将装有所述多晶硅棒的多功能箱车由自动牵引车运送到破碎工序，放置于所述机械臂下，由安装在所述机械臂上的高度测位仪对其进行检测，并自动将臂伸进两层箱体之间把所述箱体提起放置在支撑平台上；⑷采用合金破碎锤进行机械破碎，使其成为块料；(5)每一层所述多晶硅棒破碎完成后，用所述机械臂将已完成破碎的单个所述箱体从所述支撑平台取下，放置在包装区域;另一层继续被所述机械臂置于所述支撑平台进行破碎， 重复此过程，直至完成一车所述多晶硅棒的破碎。
[0014]本发明与现有技术相比具有以下优点:1、本发明直接将机械臂抓取的多晶硅棒放置在单个箱体中，与多晶硅棒接触的区域均为PP板，避免在中转过程或运输过程多晶硅棒表面受到金属等污染。
[0015]2、本发明中金属凸起物的表面为导圆处理后的棱角，可有效防止在长时间的冲击过程中出现疲劳断裂现象。
[0016]3、本发明中PP板上开口与金属凸起物相匹配，使合金凸起物能顺利快速的穿过PP 板将硅棒顶起。
[0017]4、本发明承重板车底部设有重量感应器和报警器，当重量达到设定的范围就会报警，然后运输至表面均布嵌有金属凸起物的支撑平台。
[0018]5、本发明机械臂上的高度测位仪对多功能箱车的高度进行检测，自动计算出运动路径。
[0019]6、本发明每相邻的两个箱体之间留有机械臂插入的间隙，便于安全提起箱体。
[0020]7、本发明采用合金破碎锤进行机械破碎，以金属凸起物作为受力支点，多个合金破碎锤冲击多晶硅棒上任意两支点的中点，并于该处施加向下的瞬时载荷。多晶硅棒的3个接触点形成相等的两个力矩时即发生微弱的弯曲或者破坏硅棒内部的力系平衡，在受力点处发生应力集中，一旦超过硅棒本身的强度时，将会于中点处发生断裂。如图2所示，多晶硅棒中心受到瞬间载荷时形成最大弯矩，更容易在此处发生断裂。
[0021]另外，从材料断裂微观方面来解释是因为多晶硅棒本身不是致密材料，且在微观下存在大量的缺陷，比如气孔、微裂纹等，这些缺陷会导致严重的应力集中。只要给定一个合适的力，裂纹会迅速扩展，当集中应力超过多晶硅棒的临界应力就会发生断裂。微观条件下，硅棒断裂就是硅晶粒会发生沿晶断裂和穿晶断裂，裂纹的扩展情况如图3所示。
[0022]8、本发明采用机械臂出炉和智能运输的过程，降低了劳动强度，避免了因人为因素导致对硅棒的污染，提高了多晶硅棒出炉至破碎全过程的效率。
[0023]9、本发明操作过程简单方便，同时降低了工序之间衔接时时间资源的浪费，提高了效率。【附图说明】[〇〇24]下面结合附图对本发明的【具体实施方式】作进一步详细的说明。[〇〇25]图1为本发明的结构示意图。
[0026]图2为本发明多晶硅棒受瞬时载荷时的弯矩图。
[0027]图3为本发明多晶硅棒受瞬时载荷时裂纹扩展示意图。
[0028]图中:1-多晶硅棒，2-箱体，3-开口，4-多功能箱车，5-承重板车，6-重力感应器，7-报警器，8-机械臂，9-高度测位仪，10-金属凸起物，11-支撑平台，12-合金破碎锤，13-块料。【具体实施方式】[〇〇29]如图1所示，一种处理多晶硅棒的装置，该装置包括多功能箱车4、机械臂8、表面均布嵌有金属凸起物1 〇的支撑平台11和控制箱。
[0030]多功能箱车4包括承重板车5、数个内置多晶硅棒1的箱体2;承重板车5上设有箱体 2,其底部分别设有重量感应器6和报警器7及四个重型聚氨酯脚轮;数个箱体2按蒸笼式累加，且最上面的箱体的顶部设有顶盖;数个箱体2与机械臂8相接;支撑平台11上方均匀分布有合金破碎锤12;重量感应器6和报警器7分别与控制箱相连。
[0031]其中:数个箱体中的每个箱体包括合金型材加工而成的无盖长方体框架，该框架内各侧面均设有PP板制作的内衬材料;底面PP板上均布有开口 3，该开口 3与金属凸起物10相匹配。
[0032]数个箱体中的每两个箱体之间通过底层向下延伸出来的合金型材相互咬合固定， 且每两个箱体之间设有间隙。[〇〇33]承重板车5表面铺设合金板。
[0034]机械臂8上设有高度测位仪9，该高度测位仪9与控制箱相连。[〇〇35] 金属凸起物10的表面为导圆处理后的棱角。[〇〇36]该处理多晶硅棒的装置的使用方法，包括以下步骤:⑴采用机械臂8将多晶硅棒1从还原炉底盘逐一取下并放置在每个箱体2内，完成出炉；⑵将装有多晶硅棒1的箱体2按蒸笼式层层累加放到承重板车5上，并组成多功能箱车 4；(3)将装有多晶硅棒1的多功能箱车4由自动牵引车运送到破碎工序，放置于所述机械臂 8下，由安装在机械臂上的高度测位仪9对其进行检测，并自动将臂伸进两层箱体之间把箱体2提起放置在支撑平台11上；⑷采用合金破碎锤12进行机械破碎，以金属凸起物10作为受力支点，多个合金破碎锤 12冲击多晶硅棒1上任意两支点的中点，使其成为块料13，从而完成破碎。
[0037](5)每一层多晶硅棒1破碎完成后，用机械臂8将已完成破碎的单个箱体2从支撑平台11取下，放置在包装区域;另一层继续被机械臂8置于支撑平台11进行破碎，重复此过程， 直至完成一车多晶硅棒1的破碎。
【主权项】
1.一种处理多晶硅棒的装置，其特征在于:该装置包括多功能箱车(4)、机械臂(8)、表 面均布嵌有金属凸起物(10)的支撑平台(11)和控制箱;所述多功能箱车(4)包括承重板车 (5)、数个内置多晶硅棒(1)的箱体(2);所述承重板车(5)上设有所述箱体(2)，其底部分别 设有重量感应器(6)和报警器(7)及四个重型聚氨酯脚轮;数个所述箱体(2)按蒸笼式累加， 且最上面的箱体的顶部设有顶盖;数个所述箱体(2)与所述机械臂(8)相接;所述支撑平台 (11)上方均匀分布有合金破碎锤(12);所述重量感应器(6)和所述报警器(7)分别与所述控 制箱相连。2.如权利要求1所述的一种处理多晶硅棒的装置，其特征在于:数个所述箱体中的每个 箱体包括合金型材加工而成的无盖长方体框架，该框架内各侧面均设有PP板制作的内衬材 料;底面所述PP板上均布有开口(3)，该开口(3)与所述金属凸起物(10)相匹配。3.如权利要求2所述的一种处理多晶硅棒的装置，其特征在于:数个所述箱体中的每两 个箱体之间通过底层向下延伸出来的合金型材相互咬合固定，且每两个箱体之间设有间 隙。4.如权利要求1所述的一种处理多晶硅棒的装置，其特征在于:所述承重板车(5)表面 铺设合金板。5.如权利要求1所述的一种处理多晶硅棒的装置，其特征在于:所述机械臂(8)上设有 高度测位仪(9)，该高度测位仪(9)与所述控制箱相连。6.如权利要求1所述的一种处理多晶硅棒的装置，其特征在于:所述金属凸起物(10)的 表面为导圆处理后的棱角。7.如权利要求1所述的一种处理多晶硅棒的装置的使用方法，包括以下步骤:⑴采用机械臂(8)将多晶硅棒(1)从还原炉底盘逐一取下并放置在每个箱体(2)内， 完成出炉；⑵将装有所述多晶硅棒(1)的所述箱体(2)按蒸笼式层层累加放到承重板车(5)上，并 组成多功能箱车(4);(3)将装有所述多晶硅棒(1)的多功能箱车(4)由自动牵引车运送到破碎工序，放置于所 述机械臂(8)下，由安装在所述机械臂上的高度测位仪(9)对其进行检测，并自动将臂伸进 两层箱体之间把所述箱体(2)提起放置在支撑平台(11)上；⑷采用合金破碎锤(12)进行机械破碎，使其成为块料(13);(5)每一层所述多晶硅棒(1)破碎完成后，用所述机械臂(8)将已完成破碎的单个所述箱 体(2)从所述支撑平台(11)取下，放置在包装区域；另一层继续被所述机械臂(8)置于所述 支撑平台(11)进行破碎，重复此过程，直至完成一车所述多晶硅棒(1)的破碎。
【文档编号】B02C23/02GK106076460SQ201610418001
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年6月15日 公开号201610418001.7, CN 106076460 A, CN 106076460A, CN 201610418001, CN-A-106076460, CN106076460 A, CN106076460A, CN201610418001, CN201610418001.7
【发明人】蔡延国, 王丙军, 鲍守珍, 尹东林, 肖建忠, 王体虎
【申请人】亚洲硅业（青海）有限公司