本發(fā)明涉及多晶硅技術領域，具體而言，涉及一種多晶硅棒破碎方法及多晶硅棒破碎裝置。

背景技術：

光伏發(fā)電是潔凈的可再生能源，而多晶硅是光伏產業(yè)的主要原材料，多晶硅棒從還原爐出爐進入下一工序時，需要根據(jù)不同需求破碎成棒狀料或塊狀料，破碎過程有潔凈要求。

目前，大部分企業(yè)一般采取硅棒和硅棒之間的撞擊或用鎢鈷錘進行人工敲擊的方式進行破碎，人工敲擊會產生大量的微硅粉和碎料，微硅粉會附著在多晶硅表面，影響多晶硅的品質；產生的大量碎料還需多個人工再次分揀，增加人力資源成本，無法滿足大批量生產多晶硅和快速發(fā)展的多晶硅行業(yè)。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種多晶硅棒破碎方法，使破碎的多晶硅塊大小均勻，減小破碎過程中產生的微粉，提高破碎的多晶硅塊的品質，并節(jié)省人力，節(jié)省時間，提高效率。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種多晶硅棒破碎裝置，對多晶硅進行共振破碎，使破碎的多晶硅塊大小均勻，減小破碎過程中產生的微粉，提高破碎的多晶硅塊的品質。

本發(fā)明是采用以下技術方案實現(xiàn)的：

一種多晶硅棒破碎方法，包括如下步驟：

(1)、將多晶硅棒置于破碎裝置中，并將破碎裝置的破碎觸頭與多晶硅棒的表面接觸。

(2)、調整破碎觸頭的振動頻率與多晶硅棒的固有頻率一致，在多晶硅棒破碎之前，保持破碎觸頭始終與多晶硅棒接觸。

一種多晶硅棒破碎裝置，包括至少一個振動破碎單元，每個振動破碎單元包括破碎觸頭、用于測定多晶硅棒的固有頻率的檢測模塊以及調頻振動模塊，破碎觸頭具有用于與多晶硅棒接觸的工作面，破碎觸頭連接有驅動裝置，驅動裝置用于驅動破碎觸頭沿設定的方向運動以使工作面始終與多晶硅棒接觸，調頻振動模塊與破碎觸頭連接并用于調節(jié)破碎觸頭的振動頻率，檢測模塊與調頻振動模塊電連接。

本發(fā)明的較佳實施例提供的多晶硅棒破碎方法及多晶硅棒破碎裝置的有益效果是：

本發(fā)明提供的多晶硅棒破碎方法，將多晶硅棒置于破碎裝置中，并將破碎裝置的破碎觸頭與多晶硅棒的表面接觸，使破碎觸頭的工作面可以直接作用在多晶硅棒上。調整破碎觸頭的振動頻率與多晶硅棒的固有頻率一致，多晶硅棒破碎之前，保持破碎觸頭始終與多晶硅棒接觸，使多晶硅棒和破碎觸頭達到共振的效果，使得多晶硅棒產生裂紋并均勻破碎，同時，破碎觸頭的工作面一直與多晶硅棒接觸，使破碎觸頭能夠持續(xù)與多晶硅棒發(fā)生共振并對多晶硅棒進行整體的破碎，破碎的多晶硅塊大小均勻，減小破碎過程中產生的微粉，提高破碎的多晶硅塊的品質，并節(jié)省人力，節(jié)省時間，提高效率。

本發(fā)明提供的多晶硅棒破碎裝置，用于測定多晶硅棒的固有頻率的檢測模塊，調頻振動模塊與破碎觸頭連接并用于調節(jié)破碎觸頭的振動頻率，檢測模塊與調頻振動模塊電連接，首先，檢測模塊檢測多晶硅棒的固有頻率，調頻振動模塊使破碎觸頭的振動頻率不斷升高，使破碎觸頭的振動頻率與多晶硅棒的固有頻率一致，并使破碎觸頭保持這個振動頻率，破碎觸頭具有用于與多晶硅棒接觸的工作面，破碎觸頭對多晶硅棒進行破碎，破碎觸頭連接有驅動裝置，驅動裝置用于驅動破碎觸頭沿設定的方向運動以使工作面始終與多晶硅棒接觸，使破碎觸頭的工作面一直與多晶硅棒接觸，保證多晶硅棒的整體的破碎。多晶硅棒的破碎更加均勻，破碎的多晶硅塊大小均勻，減小破碎過程中產生的微粉，提高破碎的多晶硅塊的品質，并節(jié)省人力，節(jié)省時間，提高效率。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應當理解，以下附圖僅示出了本發(fā)明的某些實施例，因此不應被看作是對范圍的限定，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關的附圖也屬于本發(fā)明的保護范圍。

圖1為本發(fā)明實施例1提供的多晶硅棒破碎裝置的原理框圖；

圖2為本發(fā)明實施例1的多晶硅棒的破碎示意圖；

圖3為本發(fā)明實施例2提供的多晶硅棒破碎裝置的原理框圖。

圖標：100-多晶硅棒破碎裝置；200-電能供應模塊；300-振動破碎單元；310-破碎觸頭；320-檢測模塊；330-調頻振動模塊；340-控制模塊；321-固有頻率采集儀；322-壓力傳感器；350-驅動裝置；400-多晶硅棒；500-多晶硅棒破碎裝置。

具體實施方式

為使本發(fā)明實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發(fā)明實施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設計。因此，以下對在附圖中提供的本發(fā)明的實施例的詳細描述并非旨在限制要求保護的本發(fā)明的范圍，而是僅僅表示本發(fā)明的選定實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

在本發(fā)明的描述中，還需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術語“設置”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本發(fā)明中的具體含義。

應注意到：相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步定義和解釋。

實施例1

圖1為本實施例提供的多晶硅棒破碎裝置100的原理框圖。請參閱圖1，本實施例中，多晶硅棒破碎裝置100包括電能供應模塊200和一個振動破碎單元300，電能供應模塊200為振動破碎單元300提供電能，保證振動破碎單元300具有足夠的動能，對多晶硅棒400進行破碎。

請繼續(xù)參閱圖1，本實施例中，振動破碎單元300包括破碎觸頭310、檢測模塊320、調頻振動模塊330、控制模塊340。

請繼續(xù)參閱圖1，本實施例中，檢測模塊320用于測定多晶硅棒400的固有頻率，檢測模塊320包括固有頻率采集儀321和壓力傳感器322，固有頻率采集儀321用于測定多晶硅棒400的固有頻率。

請繼續(xù)參閱圖1，本實施例中，控制模塊340與調頻振動模塊330電連接，即控制模塊340控制調頻振動模塊330工作，調頻振動模塊330與破碎觸頭310連接并用于調節(jié)破碎觸頭310的振動頻率，即控制模塊340控制調頻振動模塊330啟動，通過調頻振動模塊330使破碎觸頭310按設定的輸出頻率振動。

圖2為本實施例的多晶硅棒400的破碎示意圖。請一并參閱圖1和圖2，本實施例中，優(yōu)選設置：調頻振動模塊330為調頻振動電機，控制模塊340啟動調頻振動電機，使調頻振動電機的振動頻率逐漸升高，即破碎觸頭310的振動頻率逐漸升高，檢測模塊320與調頻振動模塊330電連接，即固有頻率采集儀321與調頻振動模塊330電連接，所以，固有頻率采集儀321采集的多晶硅棒400固有頻率數(shù)值可以傳輸給調頻振動電機，控制模塊340控制調頻振動電機的振動頻率逐漸升高，當破碎觸頭310的振動頻率與多晶硅棒400的固有頻率一致時，多晶硅棒400發(fā)生共振現(xiàn)象，根據(jù)共振現(xiàn)象的出現(xiàn)即可以確定該多晶硅棒400的固有頻率，此后通過控制模塊340控制破碎觸頭310的振動頻率一直保持與多晶硅棒400的固有頻率一致，這樣，多晶硅棒400的表面在共振的作用下產生均勻地裂紋，并進行自發(fā)的破碎。

請一并參閱圖1和圖2，本實施例中，破碎觸頭310具有用于與多晶硅棒400接觸的工作面，工作面即破碎觸頭310對多晶硅棒400進行破碎的時候，破碎觸頭310中一直與多晶硅棒400接觸的面。破碎觸頭310連接有驅動裝置350，驅動裝置350用于驅動破碎觸頭310沿設定的方向運動以使工作面始終與多晶硅棒400接觸，壓力傳感器322用于獲取工作面與多晶硅棒400間的壓力，壓力傳感器322與驅動裝置350電連接，當壓力傳感器322檢測到破碎觸頭310的工作面與多晶硅棒400之間沒有壓力的時候，其會將信號傳遞給驅動裝置350，驅動裝置350驅動破碎觸頭310朝向多晶硅棒400的中心軸的方向運動，使破碎觸頭310的工作面始終與多晶硅棒400接觸，保證多晶硅棒400的整體破碎。通過這種方式對多晶硅棒400進行破碎，使多晶硅棒400的破碎更加均勻，破碎的多晶硅塊大小均勻，減小破碎過程中產生的微粉，提高破碎的多晶硅塊的品質，并節(jié)省人力，節(jié)省時間，提高效率。

優(yōu)選設置：破碎觸頭310由鎢鈷合金或金剛石制成，鎢鈷合金或金剛石制成的破碎觸頭310的材質堅硬，使用破碎觸頭310對多晶硅棒400進行破碎的過程中，破碎觸頭310不易發(fā)生損壞，同時，其雜質不會影響多晶硅的潔凈要求，保證破碎后的多晶硅塊的品質。

本實施例中，驅動裝置350為液壓驅動系統(tǒng)，液壓驅動系統(tǒng)通過改變壓強增大作用力，能夠更好地控制破碎觸頭310朝向多晶硅棒400的軸線方法運動，保證多晶硅棒400的均勻破碎。

請繼續(xù)參閱圖1，本實施例中，固有頻率采集儀321、壓力傳感器322、調頻振動模塊330、驅動裝置350和控制模塊340均與電能供應模塊200電連接，使多晶硅棒破碎裝置100給予多晶硅棒400足夠的力進行破碎。

本實施例同時提供一種多晶硅棒400的破碎方法，包括如下步驟：

(1)、將多晶硅棒400置于多晶硅棒破碎裝置100中，并將多晶硅棒破碎裝置100的破碎觸頭310與多晶硅棒400的表面接觸，使破碎觸頭310的工作面可以直接作用在多晶硅棒400上，以便于多晶硅棒400順利地進行破碎。

(2)、調整破碎觸頭310的振動頻率與多晶硅棒400的固有頻率一致，在多晶硅棒400破碎之前，保持破碎觸頭310始終與多晶硅棒400接觸。破碎觸頭310的振動頻率與多晶硅棒400的固有頻率一致時，破碎觸頭310和多晶硅棒400會發(fā)生共振，破碎觸頭310的機械振動能量迅速增大，并對多晶硅棒400各個部分的作用力相同，使多晶硅棒400會產生裂紋并均勻破碎，多晶硅棒400破碎以后，破碎觸頭310會與多晶硅棒400間隔，所以，需要保持破碎觸頭310始終與多晶硅棒400接觸，使破碎觸頭310與多晶硅棒400持續(xù)共振，對多晶硅棒400進行破碎，這種多晶硅棒400的破碎方法使多晶硅棒400進行整體的破碎，破碎的多晶硅塊大小均勻，減小破碎過程中產生的微粉，提高破碎的多晶硅塊的品質，滿足大批量生產的多晶硅棒400的破碎，并節(jié)省人力，節(jié)省時間，提高效率。

使用多晶硅棒破碎裝置100的固有頻率采集儀321測定多晶硅棒400的固有頻率，再調節(jié)多晶硅棒破碎裝置100的振動電機的振動頻率與固有頻率一致。多晶硅棒400的固有頻率通過固有頻率采集儀321進行測定，使多晶硅棒400的固有頻率更加準確，不斷增加振動電機的振動頻率，是振動電機的振動頻率與多晶硅棒400的固有頻率一致，從而使破碎觸頭310的振動頻率與多晶硅棒400的固有頻率一致，對多晶硅棒400進行破碎。

破碎觸頭310振動的過程中，對破碎觸頭310沿多晶硅棒400的徑向施以一設定的力以使破碎觸頭310始終與多晶硅棒400接觸，在破碎觸頭310與多晶硅棒400產生間隔的時候，需要對破碎觸頭310施加持續(xù)的力，使破碎觸頭310始終與多晶硅棒400接觸，以便多晶硅棒400的整體的破碎。

實施例2

本實施例也提供了一種多晶硅棒破碎裝置500，本實施例是在實施例1的技術方案的基礎上進行的改進，實施例1描述的技術方案同樣適用于本實施例，實施例1已經公開的技術方案不再重復描述，本實施例與實施例1的區(qū)別在于本實施例中振動破碎單元300的個數(shù)為四個。

圖3為本實施例提供的多晶硅棒破碎裝置500的原理框圖。請參閱圖3，本實施例中，多晶硅棒破碎裝置500包括電能供應模塊200和四個振動破碎單元300。

生產的多晶硅棒400一般是直徑130cm、長度為260cm的多晶硅棒400，其長度較長，為了保證多晶硅棒400的整體破碎，多晶硅棒破碎裝置500具有四個振動破碎單元300，每個振動破碎單元300均包括破碎觸頭310、檢測模塊320、調頻振動模塊330、控制模塊340。

本實施例中，四個振動破碎單元300具有四個破碎觸頭310，分別設置于多晶硅棒400的不同的部位，每個振動破碎單元300通過控制模塊340，逐漸升高調頻振動模塊330的振動頻率，當與調頻振動模塊330連接的破碎觸頭310的振動頻率和多晶硅棒400的固有頻率一致時，多晶硅棒400發(fā)生共振現(xiàn)象，根據(jù)共振現(xiàn)象的出現(xiàn)即可以確定該多晶硅棒400的不同位置的固有頻率，設定調頻振動模塊330連接的破碎觸頭310的振動頻率與固有頻率一致，并通過驅動裝置350使破碎觸頭310朝向多晶硅棒400的軸線方向運動，對多晶硅棒400進行整體的破碎。同時，多晶硅棒400的破碎更加均勻，容易控制多晶硅塊的大小，使破碎的多晶硅塊大小均勻，減小破碎過程中產生的微粉，提高破碎的多晶硅塊的品質，并節(jié)省人力，節(jié)省時間，提高效率。

類似的實施方式還可以是：四個振動破碎單元300的驅動裝置350聯(lián)合為一個驅動裝置350，同時對四個破碎觸頭310進行驅動，使四個破碎觸頭310均朝向多晶硅棒400的軸線方向運動，可以節(jié)約多晶硅棒破碎裝置500的成本，使其結構更加簡單。

類似的實施方式還可以是：每個振動破碎單元300均設置一個電能供應模塊200，使電能供應模塊200能夠單獨對每個振動破碎單元300進行控制，并給予其動能，能夠根據(jù)生產需求控制使用的振動破碎單元300的個數(shù)。

以上所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。本發(fā)明的實施例的詳細描述并非旨在限制要求保護的本發(fā)明的范圍，而是僅僅表示本發(fā)明的選定實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。