專利名稱：一種全自動機械化多晶硅破碎機的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種全自動機械化多晶硅破碎機，屬于對多晶硅棒料機械破碎領域。
背景技術：
多晶硅是優良的半導體材料，廣泛用于太陽能發電電池板。是光伏產業中最主要的原材料。從還原爐出來2. Sm長的U形硅棒，要形成光伏產業中太陽能發電的電池板，就必須進行粗加エ，即把長度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，然后切割成太陽能電池板，以供光伏發電之用。多年來國內多晶硅行業，一直依靠人工用鋼錘鑲嵌硬質合金進行手工破碎。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；即使在多晶硅技術較發達的西方國家，也同樣采用手工破碎。由于人工敲擊受體力和嚴重粉塵污染的限制，效率極為低下。從而阻滯了硅棒破碎的產能，嚴重阻礙了硅棒轉化到光伏產業的發展。 基此，全自動、機械化、高效智能的硅棒破碎機呼之欲出！國內破碎機械行業也紛紛開發與研制。目前，投放市場的有《沈陽理工大學》研制的“錘式破碎機”。其工作原理是通過步進電機控制沖擊錘行程、沖擊錘在離合器的控制下，提升與下落，進而達到對多晶硅棒料沖擊與破碎目的。通過在徐州“中能”的現場操作實驗，其工作效率達不到理論計算值。最終只能放棄，繼續沿用人工破碎。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。無論產量與效率，都達不到多晶硅行業對多晶硅破碎的要求。常州市勁普自動化設備有限公司，通過對傳統顎式破碎機的改造投放市場，號稱多晶硅破碎機，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，首先還得對多晶硅長棒料進行預破碎，因此仍然不能實現多晶硅的機械化全自動破碎。綜上所述,開發研制高效、智能、全自動機械化多晶娃破碎機是大勢所需。

發明內容
本發明的目的，在于提供一種全自動機械化多晶硅破碎機，其特點是從根本上屏棄對多晶硅棒料一直沿用人工破碎的手工操作，使用機械代替人破碎操作，實現智能、高效、全自動、機械化作業。提高了生產效率，保證了產品質量，節約了生產成本和人力資源。本發明的技術方案是一種全自動機械化多晶硅破碎機，包括，寬度可調的多晶硅長短棒料儲備機構、出料ロ振動器、喂料機構、短棒料儲備槽、短棒料推進氣缸、滾輪提升機構、滾輪輸送機構、破碎機主體模具、聯動的沖擊氣缸、卸料槽、開合氣缸、電磁傳感器、光電傳感器、電磁接近開關；其中，所述預設數量的硅棒料，碼放在棒料儲備機構內，該機構內可碼放I. 8m 2. 8m的長棒料；置于該棒料儲備機構出ロ處的出料ロ振動器啟動，將硅棒料輸送至位于提升機構上面的喂料機構；并由提升機構提升至喂料機構所需高度；在喂料機構推力推動下，由緊靠喂料機構的滾輪輸送機構，將硅棒料調直校平后，送至位于與滾輪輸送機構聯接的破碎機主體模具中；當光電傳感器檢測到破碎機主體模具已充滿硅棒料吋， 電磁傳感器啟動在破碎機主體模具周圍的聯動的沖擊氣缸，各沖擊氣缸在電磁傳感器的控制下，以強大沖擊力，沖擊硅棒，并擊碎硅棒；電磁傳感器隨機啟動開合氣缸，卸料至卸料槽。該多晶娃破碎機還包括,短棒料儲備槽，該短棒料儲備槽可碼放長度200mm-500mm 的短棒料；
所述的短棒料儲備槽，位干與上述棒料儲備機構方向垂直的ー側，該短棒料儲備槽將短棒料，通過ー短棒料推進氣缸輸送，至所述的滾輪提升機構中，由提升機構將硅棒料按預設高度提升至喂料機構；再繼續與所述棒料儲備機構相同的后面エ序。所述的聯動的沖擊氣缸，由外側破碎氣缸，頂側破碎氣缸，里側破碎氣缸組成，所述氣缸分別位于破碎機主體模具的外側、頂側、里側。所述的破碎機主體模具，內置有下側滾動鋼珠和上側滾動鋼珠，支撐著硅棒料。本發明的有益效果是本發明是一種全自動機械化多晶硅破碎機，整個工作過程無油、無水、無污染，低壓啟動(0. 6MP)，高頻沖擊(沖擊頻率30Hz)。I. 8m 2. 4m的棒料僅在10秒之內擊碎完成。破碎過程不產生粉塵。破碎沖擊頭接觸面碳化鎢合金，不會造成多晶硅污染。根據不同的硅棒尺寸及疏松程度，配合不同的M頭或月牙與M組合式沖擊頭，達到用戶指定的破碎粒度。設備操作簡單，安全可靠。整體布局結構緊湊、智能高效，與晶棒及多晶硅碎粒接觸面均采用優質不銹鋼材質，即304。對多晶硅粒度的污染幾乎為零，可使多晶硅粒度的純度高達99. 9999%。實現了高效、智能化。


附圖用來對本發明的進ー步理解和解釋，但不限制本發明。圖I是本發明一種全自動機械化多晶硅破碎機的立體結構示意圖2是本發明一種全自動機械化多晶硅破碎機的破碎主體剖切示意圖3是本發明一種全自動機械化多晶娃破碎機的開合氣缸的位置圖4是本發明一種全自動機械化多晶硅破碎機的出料ロ振動器位置圖。圖中，I-棒料儲備箱，2-喂料機構，3-短棒料儲備槽，4-短棒料推進氣缸，5-滾輪提升機構，6-滾輪輸送機構,7-破碎機主體模具,8-開合氣缸,9-外側破碎氣缸,10-頂側破碎氣缸，11-里側破碎氣缸，12-卸料槽，13-下側滾動支承鋼珠，14-上側滾動支承鋼珠，電磁傳感器、光電傳感器、電磁接近開關。
具體實施例方式以下結合附圖和實施例，對本發明做更詳細的解釋，圖I是本發明ー種全自動機械化多晶硅破碎機的立體結構示意圖；圖2是破碎機的破碎主體剖切示意圖。從附圖可以看出
一種全自動機械化多晶硅破碎機，包括，棒料儲備機構寬度可調的，可碼放1.8m-2. 8m 的長棒料的，多晶硅長棒料儲備機構1，、喂料機構2，其長度可控3米以內、出料ロ振動器、 短棒料儲備槽3，棒料長度在500mm以下的短棒料推進氣缸4、滾輪提升機構5、滾輪輸送機構6、破碎機主體模具7、聯動的沖擊氣缸9、10、11、卸料槽12、開合汽缸8、電磁傳感器、光電傳感器、電磁接近開關；其中，所述預設數量的硅棒料，碼放在棒料儲備機構內1、4 ;置于該棒料儲備機構1、4出ロ處的出料ロ振動器啟動，(其設在集料箱出口下面，震動一次，取出一根棒料。見附圖4)
將硅棒料輸送至位于提升機構5上面的喂料機構2 ;并由提升機構5提升至喂料機構 2所需高度；在喂料機構2中的無桿氣缸推力推動下，由緊靠喂料機構2的滾輪輸送機構6， 將娃棒料調直校平后，送至位于與滾輪輸送機構6聯接的破碎機主體模具7中；當光電傳感器檢測到破碎機主體模具7已充滿硅棒料時，啟動在破碎機主體模具7周圍的聯動的沖擊氣缸9、10、11,各沖擊氣缸9、10、11在磁性傳感器的控制下，以強大沖擊カ，沖擊娃棒，并擊碎硅棒；磁性傳感器隨機啟動開合氣缸8，(其設在聯動沖擊氣缸下側，其主要對模具7進行開合，從而起到對棒料加緊及最終卸料之作用。位置見附圖3)卸料至卸料槽12。該多晶硅破碎機還包括，短棒料儲備槽3，該短棒料儲備槽3可碼放長度200mm 500mm的短棒料；
所述的短棒料儲備槽3，位干與上述棒料儲備機構I方向垂直的ー側，該短棒料儲備槽 3將短棒料，通過ー短棒料推進氣缸4輸送，至所述的滾輪提升機構5中，由提升機構5將硅棒料按預定高度提升至喂料機構2 ;再繼續與所述棒料儲備機構I相同的后面エ序。所述的短棒料儲備槽3，位于與長棒料儲備箱I方向垂直，其將短棒料通過ー短棒料推進氣缸4輸送，至所述的滾輪提升機構5中，由提升機構5將硅棒料按預定高度提升至喂料機構2 ;繼續以下所述エ序進行。所述的聯動的沖擊氣缸9、10、11，由外側破碎氣缸9，頂側破碎氣缸10，里側破碎氣缸11組成，所述氣缸分別位于破碎機主體模具的外側、頂側、里側。所述的破碎機主體模具7，內置有下側滾動鋼珠13，由直徑G: 50mm,高滲鎢鋼珠和上側滾動鋼珠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2850 3200，而050mm高滲鎢鋼珠的作用就在于對多晶硅棒料的入模無阻力，其另ー 個重要作用還在于給入模的多晶硅棒在沖擊汽缸(9)、(10)、(11)強大沖力下，起到強大的支承作用；
本發明的一種全自動機械化多晶娃破碎機工作原理如下參閱附圖I和圖2,機械手 (不在本附圖中)在程序控制下，給圖示I的棒料儲備箱碼放預設數量的硅棒料，啟動出料 ロ振動器，向滾輪提升機構5節拍地、輸送長短不一的硅棒料。提升機構5將硅棒料按預設高度提升至喂料機構2，喂料機構2通過無桿氣缸的強大推力，通過滾輪輸送機構6調直校平，送至破碎模具7 ;當光電傳感器檢測到破碎模具以充滿硅棒料吋，電磁傳感器啟動聯動的沖擊氣缸9、10、11，沖擊氣缸9、10、11在電磁傳感器的控制下，按預設行程(132_)以強大沖擊力，向娃棒沖擊而去，在10秒之內將娃棒擊碎。電磁傳感器隨機啟動開合汽缸8,卸料至退料槽。ー個破碎過程完畢。破碎機按預設程序重復以上過程，直至滿足廠方要求破碎量。參閱附圖I和圖2，對于長度在200mm 500mm之間的短棒料，可人工碼放于500 以下的短棒料儲備槽3中，然后通過短棒料推進氣缸4，輸送與滾輪提升機構5中，提升機構5將硅棒料按預設高度提升至喂料機構2，喂料機構2通過無桿氣缸的強大推力，通過滾輪輸送機構6調直校平，借助上、下直徑50mm,高滲鎢鋼珠13、14滾動至模具7的右端；當光電傳感器檢測到破碎模具以充滿硅棒料吋，電磁傳感器啟動聯動的沖擊氣缸9、10、11， 沖擊氣缸9、10、11在電磁傳感器的控制下,按預設行程(132mm)以強大沖擊力，向娃棒沖擊而去，在10秒之內將硅棒擊碎。電磁傳感器隨機啟動開合氣缸8，卸料至退料槽。長度 200mm 500mm之間的短棒料破碎過程完畢。本發明的ー種全自動機械化多晶硅破碎機，從根本上屏棄了對多晶硅棒料一直沿用人工破碎的手工操作，使用機械代替人破碎操作，實現了智能、高效、全自動、機械化作業。提高了生產效率，保證了產品質量，節約了生產成本和人力資源。本發明的構思是具有創造性的，對于本領域技術人員來說，可以在本構思的指導下，推導出多種類似的，相同功能的，可以替代的技術方案，但是各種技術方案都在本發明權利要求的保護范圍之內。
權利要求
1.ー種全自動機械化多晶硅破碎機，其特征在干，包括，棒料儲備機構、出料ロ振動器、喂料機構、短棒料儲備槽、短棒料推進氣缸、滾輪提升機構、滾輪輸送機構、破碎機主體模具、聯動的沖擊氣缸、卸料槽、開合氣缸、電磁傳感器、光電傳感器、電磁接近開關；其中， 所述預設數量的娃棒料，碼放在棒料儲備機構內，該機構內可碼放I. 8m 2. 8m的長棒料; 置于該棒料儲備機構出口處的出料ロ振動器啟動，將硅棒料輸送至位于提升機構上面的喂料機構；并由提升機構提升至喂料機構所需高度；在喂料機構推力推動下，由緊靠喂料機構的滾輪輸送機構，將硅棒料調直校平后，送至位于與滾輪輸送機構聯接的破碎機主體模具中；當光電傳感器檢測到破碎機主體模具已充滿硅棒料吋，電磁傳感器啟動在破碎機主體模具周圍的聯動的沖擊氣缸，各沖擊氣缸在電磁傳感器的控制下，以強大沖擊カ，沖擊娃棒，并擊碎硅棒；電磁傳感器隨機啟動開合氣缸，卸料至卸料槽。
2.按照權利要求I所述的ー種全自動機械化多晶硅破碎機，其特征在干，該機還包括短棒料儲備槽，該短棒料儲備箱可碼放200mm 500mm長的短棒料；所述的短棒料儲備槽，位干與上述棒料儲備機構方向垂直的ー側，該短棒料儲備槽將短棒料，通過ー短棒料推進氣缸輸送，至所述的滾輪提升機構中，由提升機構將硅棒料按預設高度提升至喂料機構；再繼續與所述棒料儲備機構相同的后面エ序。
3.按照權利要求I所述的ー種全自動機械化多晶硅破碎機，其特征在于，所述的聯動的沖擊氣缸由外側破碎氣缸，頂側破碎氣缸，里側破碎氣缸組成，所述氣缸分別位于破碎機主體模具的外側、頂側、里側。
4.按照權利要求I所述的ー種全自動機械化多晶硅破碎機，其特征在于，所述的破碎機主體模具，內置有下側滾動鋼珠和上側滾動鋼珠，支撐著硅棒料。
全文摘要
一種全自動機械化多晶硅破碎機，由所述預定數量的硅棒料，碼放在棒料儲備機構內；置于該棒料儲備機構出口處的出料口振動器啟動，將硅棒料輸送至喂料機構；由提升機構提升至所需高度；在喂料機構推力推動下，由滾輪輸送機構，將硅棒料調直校平后，送至破碎機主體模具中；當光電傳感器檢測到破碎機主體模具已充滿硅棒料時，電磁傳感器啟動在破碎機主體模具周圍的聯動的沖擊氣缸，各沖擊氣缸在電磁傳感器的控制下，以強大沖擊力，沖擊硅棒，并擊碎硅棒；電磁傳感器隨機啟動開合汽缸，卸料至卸料槽；本發明屏棄了手工操作，使用機械代替人破碎操作，實現智能、高效、全自動、機械化作業；提高了生產效率，保證產品質量，節約生產成本和人力資源。
文檔編號B02C23/00GK102600948SQ20121008782
公開日2012年7月25日 申請日期2012年3月29日 優先權日2012年3月29日
發明者李毅光, 谷巖 申請人:北京德高潔清潔設備有限公司