一種處理多晶硅棒的裝置及其使用方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種處理多晶硅棒的裝置，該裝置包括多功能箱車、機(jī)械臂、表面均布嵌有金屬凸起物的支撐平臺(tái)和控制箱。所述多功能箱車包括承重板車、數(shù)個(gè)內(nèi)置多晶硅棒的箱體；所述承重板車上設(shè)有所述箱體，其底部分別設(shè)有重量感應(yīng)器和報(bào)警器及四個(gè)重型聚氨酯腳輪；數(shù)個(gè)所述箱體按蒸籠式累加，且最上面的箱體的頂部設(shè)有頂蓋；數(shù)個(gè)所述箱體與所述機(jī)械臂相接；所述支撐平臺(tái)上方均勻分布有合金破碎錘；所述重量感應(yīng)器和所述報(bào)警器分別與所述控制箱相連。同時(shí)，本發(fā)明還公開了該裝置的使用方法。本發(fā)明操作過(guò)程簡(jiǎn)單方便，同時(shí)降低了工序之間銜接時(shí)時(shí)間資源的浪費(fèi)，提高了效率。
【專利說(shuō)明】
一種處理多晶硅棒的裝置及其使用方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及多晶硅生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種處理多晶硅棒的裝置及其使用方法?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]多晶硅是光伏產(chǎn)業(yè)的主要原材料，從還原爐出棒到整理破碎過(guò)程中的每一階段都至關(guān)重要，直接影響產(chǎn)品質(zhì)量和企業(yè)信譽(yù)。
[0003]多晶硅棒從還原爐出爐運(yùn)輸?shù)较乱还ば蜻M(jìn)行破碎的整個(gè)過(guò)程，存在多晶硅棒表面受到污染的問(wèn)題，主要體現(xiàn)在出爐、運(yùn)輸、破碎三個(gè)過(guò)程，尤其是運(yùn)輸和破碎過(guò)程極容易接觸到污染物。
[0004]由于自動(dòng)或半自動(dòng)化多晶硅棒破碎裝置存在缺陷，致使很多企業(yè)仍然采用人工破碎法，這個(gè)方法人為因素影響較大，各個(gè)環(huán)節(jié)之間銜接不緊密，且容易使多晶硅棒受污染， 同時(shí)工作效率低。因此，迫切需要一種新的多晶硅棒處理方法及相應(yīng)的裝置，能夠快速低強(qiáng)度運(yùn)輸硅棒、便捷無(wú)污染處理硅棒。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種操作簡(jiǎn)單、效率高的處理多晶硅棒的裝置。
[0006]本發(fā)明所要解決的另一個(gè)技術(shù)問(wèn)題是提供該處理多晶硅棒的裝置的使用方法。
[0007]為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明所述的一種處理多晶硅棒的裝置，其特征在于:該裝置包括多功能箱車、機(jī)械臂、表面均布嵌有金屬凸起物的支撐平臺(tái)和控制箱;所述多功能箱車包括承重板車、數(shù)個(gè)內(nèi)置多晶硅棒的箱體;所述承重板車上設(shè)有所述箱體，其底部分別設(shè)有重量感應(yīng)器和報(bào)警器及四個(gè)重型聚氨酯腳輪;數(shù)個(gè)所述箱體按蒸籠式累加，且最上面的箱體的頂部設(shè)有頂蓋;數(shù)個(gè)所述箱體與所述機(jī)械臂相接;所述支撐平臺(tái)上方均勻分布有合金破碎錘;所述重量感應(yīng)器和所述報(bào)警器分別與所述控制箱相連。
[0008]數(shù)個(gè)所述箱體中的每個(gè)箱體包括合金型材加工而成的無(wú)蓋長(zhǎng)方體框架，該框架內(nèi)各側(cè)面均設(shè)有PP板制作的內(nèi)襯材料;底面所述PP板上均布有開口，該開口與所述金屬凸起物相匹配。
[0009]數(shù)個(gè)所述箱體中的每?jī)蓚€(gè)箱體之間通過(guò)底層向下延伸出來(lái)的合金型材相互咬合固定，且每?jī)蓚€(gè)箱體之間設(shè)有間隙。
[0010]所述承重板車表面鋪設(shè)合金板。
[0011]所述機(jī)械臂上設(shè)有高度測(cè)位儀，該高度測(cè)位儀與所述控制箱相連。
[0012]所述金屬凸起物的表面為導(dǎo)圓處理后的棱角。
[0013]如上所述的一種處理多晶硅棒的裝置的使用方法，包括以下步驟:⑴采用機(jī)械臂將多晶硅棒從還原爐底盤逐一取下并放置在每個(gè)箱體內(nèi)，完成出爐； ⑵將裝有所述多晶硅棒的所述箱體按蒸籠式層層累加放到承重板車上，并組成多功能箱車；(3)將裝有所述多晶硅棒的多功能箱車由自動(dòng)牽引車運(yùn)送到破碎工序，放置于所述機(jī)械臂下，由安裝在所述機(jī)械臂上的高度測(cè)位儀對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)，并自動(dòng)將臂伸進(jìn)兩層箱體之間把所述箱體提起放置在支撐平臺(tái)上；⑷采用合金破碎錘進(jìn)行機(jī)械破碎，使其成為塊料；(5)每一層所述多晶硅棒破碎完成后，用所述機(jī)械臂將已完成破碎的單個(gè)所述箱體從所述支撐平臺(tái)取下，放置在包裝區(qū)域;另一層繼續(xù)被所述機(jī)械臂置于所述支撐平臺(tái)進(jìn)行破碎， 重復(fù)此過(guò)程，直至完成一車所述多晶硅棒的破碎。
[0014]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):1、本發(fā)明直接將機(jī)械臂抓取的多晶硅棒放置在單個(gè)箱體中，與多晶硅棒接觸的區(qū)域均為PP板，避免在中轉(zhuǎn)過(guò)程或運(yùn)輸過(guò)程多晶硅棒表面受到金屬等污染。
[0015]2、本發(fā)明中金屬凸起物的表面為導(dǎo)圓處理后的棱角，可有效防止在長(zhǎng)時(shí)間的沖擊過(guò)程中出現(xiàn)疲勞斷裂現(xiàn)象。
[0016]3、本發(fā)明中PP板上開口與金屬凸起物相匹配，使合金凸起物能順利快速的穿過(guò)PP 板將硅棒頂起。
[0017]4、本發(fā)明承重板車底部設(shè)有重量感應(yīng)器和報(bào)警器，當(dāng)重量達(dá)到設(shè)定的范圍就會(huì)報(bào)警，然后運(yùn)輸至表面均布嵌有金屬凸起物的支撐平臺(tái)。
[0018]5、本發(fā)明機(jī)械臂上的高度測(cè)位儀對(duì)多功能箱車的高度進(jìn)行檢測(cè)，自動(dòng)計(jì)算出運(yùn)動(dòng)路徑。
[0019]6、本發(fā)明每相鄰的兩個(gè)箱體之間留有機(jī)械臂插入的間隙，便于安全提起箱體。
[0020]7、本發(fā)明采用合金破碎錘進(jìn)行機(jī)械破碎，以金屬凸起物作為受力支點(diǎn)，多個(gè)合金破碎錘沖擊多晶硅棒上任意兩支點(diǎn)的中點(diǎn)，并于該處施加向下的瞬時(shí)載荷。多晶硅棒的3個(gè)接觸點(diǎn)形成相等的兩個(gè)力矩時(shí)即發(fā)生微弱的彎曲或者破壞硅棒內(nèi)部的力系平衡，在受力點(diǎn)處發(fā)生應(yīng)力集中，一旦超過(guò)硅棒本身的強(qiáng)度時(shí)，將會(huì)于中點(diǎn)處發(fā)生斷裂。如圖2所示，多晶硅棒中心受到瞬間載荷時(shí)形成最大彎矩，更容易在此處發(fā)生斷裂。
[0021]另外，從材料斷裂微觀方面來(lái)解釋是因?yàn)槎嗑Ч璋舯旧聿皇侵旅懿牧?，且在微觀下存在大量的缺陷，比如氣孔、微裂紋等，這些缺陷會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的應(yīng)力集中。只要給定一個(gè)合適的力，裂紋會(huì)迅速擴(kuò)展，當(dāng)集中應(yīng)力超過(guò)多晶硅棒的臨界應(yīng)力就會(huì)發(fā)生斷裂。微觀條件下，硅棒斷裂就是硅晶粒會(huì)發(fā)生沿晶斷裂和穿晶斷裂，裂紋的擴(kuò)展情況如圖3所示。
[0022]8、本發(fā)明采用機(jī)械臂出爐和智能運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，避免了因人為因素導(dǎo)致對(duì)硅棒的污染，提高了多晶硅棒出爐至破碎全過(guò)程的效率。
[0023]9、本發(fā)明操作過(guò)程簡(jiǎn)單方便，同時(shí)降低了工序之間銜接時(shí)時(shí)間資源的浪費(fèi)，提高了效率?！靖綀D說(shuō)明】[〇〇24]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。[〇〇25]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖2為本發(fā)明多晶硅棒受瞬時(shí)載荷時(shí)的彎矩圖。
[0027]圖3為本發(fā)明多晶硅棒受瞬時(shí)載荷時(shí)裂紋擴(kuò)展示意圖。
[0028]圖中:1-多晶硅棒，2-箱體，3-開口，4-多功能箱車，5-承重板車，6-重力感應(yīng)器，7-報(bào)警器，8-機(jī)械臂，9-高度測(cè)位儀，10-金屬凸起物，11-支撐平臺(tái)，12-合金破碎錘，13-塊料?！揪唧w實(shí)施方式】[〇〇29]如圖1所示，一種處理多晶硅棒的裝置，該裝置包括多功能箱車4、機(jī)械臂8、表面均布嵌有金屬凸起物1 〇的支撐平臺(tái)11和控制箱。
[0030]多功能箱車4包括承重板車5、數(shù)個(gè)內(nèi)置多晶硅棒1的箱體2;承重板車5上設(shè)有箱體 2,其底部分別設(shè)有重量感應(yīng)器6和報(bào)警器7及四個(gè)重型聚氨酯腳輪;數(shù)個(gè)箱體2按蒸籠式累加，且最上面的箱體的頂部設(shè)有頂蓋;數(shù)個(gè)箱體2與機(jī)械臂8相接;支撐平臺(tái)11上方均勻分布有合金破碎錘12;重量感應(yīng)器6和報(bào)警器7分別與控制箱相連。
[0031]其中:數(shù)個(gè)箱體中的每個(gè)箱體包括合金型材加工而成的無(wú)蓋長(zhǎng)方體框架，該框架內(nèi)各側(cè)面均設(shè)有PP板制作的內(nèi)襯材料;底面PP板上均布有開口 3，該開口 3與金屬凸起物10相匹配。
[0032]數(shù)個(gè)箱體中的每?jī)蓚€(gè)箱體之間通過(guò)底層向下延伸出來(lái)的合金型材相互咬合固定， 且每?jī)蓚€(gè)箱體之間設(shè)有間隙。[〇〇33]承重板車5表面鋪設(shè)合金板。
[0034]機(jī)械臂8上設(shè)有高度測(cè)位儀9，該高度測(cè)位儀9與控制箱相連。[〇〇35] 金屬凸起物10的表面為導(dǎo)圓處理后的棱角。[〇〇36]該處理多晶硅棒的裝置的使用方法，包括以下步驟:⑴采用機(jī)械臂8將多晶硅棒1從還原爐底盤逐一取下并放置在每個(gè)箱體2內(nèi)，完成出爐；⑵將裝有多晶硅棒1的箱體2按蒸籠式層層累加放到承重板車5上，并組成多功能箱車 4；(3)將裝有多晶硅棒1的多功能箱車4由自動(dòng)牽引車運(yùn)送到破碎工序，放置于所述機(jī)械臂 8下，由安裝在機(jī)械臂上的高度測(cè)位儀9對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)，并自動(dòng)將臂伸進(jìn)兩層箱體之間把箱體2提起放置在支撐平臺(tái)11上；⑷采用合金破碎錘12進(jìn)行機(jī)械破碎，以金屬凸起物10作為受力支點(diǎn)，多個(gè)合金破碎錘 12沖擊多晶硅棒1上任意兩支點(diǎn)的中點(diǎn)，使其成為塊料13，從而完成破碎。
[0037](5)每一層多晶硅棒1破碎完成后，用機(jī)械臂8將已完成破碎的單個(gè)箱體2從支撐平臺(tái)11取下，放置在包裝區(qū)域;另一層繼續(xù)被機(jī)械臂8置于支撐平臺(tái)11進(jìn)行破碎，重復(fù)此過(guò)程， 直至完成一車多晶硅棒1的破碎。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種處理多晶硅棒的裝置，其特征在于:該裝置包括多功能箱車(4)、機(jī)械臂(8)、表 面均布嵌有金屬凸起物(10)的支撐平臺(tái)(11)和控制箱;所述多功能箱車(4)包括承重板車 (5)、數(shù)個(gè)內(nèi)置多晶硅棒(1)的箱體(2);所述承重板車(5)上設(shè)有所述箱體(2)，其底部分別 設(shè)有重量感應(yīng)器(6)和報(bào)警器(7)及四個(gè)重型聚氨酯腳輪;數(shù)個(gè)所述箱體(2)按蒸籠式累加， 且最上面的箱體的頂部設(shè)有頂蓋;數(shù)個(gè)所述箱體(2)與所述機(jī)械臂(8)相接;所述支撐平臺(tái) (11)上方均勻分布有合金破碎錘(12);所述重量感應(yīng)器(6)和所述報(bào)警器(7)分別與所述控 制箱相連。2.如權(quán)利要求1所述的一種處理多晶硅棒的裝置，其特征在于:數(shù)個(gè)所述箱體中的每個(gè) 箱體包括合金型材加工而成的無(wú)蓋長(zhǎng)方體框架，該框架內(nèi)各側(cè)面均設(shè)有PP板制作的內(nèi)襯材 料;底面所述PP板上均布有開口(3)，該開口(3)與所述金屬凸起物(10)相匹配。3.如權(quán)利要求2所述的一種處理多晶硅棒的裝置，其特征在于:數(shù)個(gè)所述箱體中的每?jī)?個(gè)箱體之間通過(guò)底層向下延伸出來(lái)的合金型材相互咬合固定，且每?jī)蓚€(gè)箱體之間設(shè)有間 隙。4.如權(quán)利要求1所述的一種處理多晶硅棒的裝置，其特征在于:所述承重板車(5)表面 鋪設(shè)合金板。5.如權(quán)利要求1所述的一種處理多晶硅棒的裝置，其特征在于:所述機(jī)械臂(8)上設(shè)有 高度測(cè)位儀(9)，該高度測(cè)位儀(9)與所述控制箱相連。6.如權(quán)利要求1所述的一種處理多晶硅棒的裝置，其特征在于:所述金屬凸起物(10)的 表面為導(dǎo)圓處理后的棱角。7.如權(quán)利要求1所述的一種處理多晶硅棒的裝置的使用方法，包括以下步驟:⑴采用機(jī)械臂(8)將多晶硅棒(1)從還原爐底盤逐一取下并放置在每個(gè)箱體(2)內(nèi)， 完成出爐；⑵將裝有所述多晶硅棒(1)的所述箱體(2)按蒸籠式層層累加放到承重板車(5)上，并 組成多功能箱車(4);(3)將裝有所述多晶硅棒(1)的多功能箱車(4)由自動(dòng)牽引車運(yùn)送到破碎工序，放置于所 述機(jī)械臂(8)下，由安裝在所述機(jī)械臂上的高度測(cè)位儀(9)對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)，并自動(dòng)將臂伸進(jìn) 兩層箱體之間把所述箱體(2)提起放置在支撐平臺(tái)(11)上；⑷采用合金破碎錘(12)進(jìn)行機(jī)械破碎，使其成為塊料(13);(5)每一層所述多晶硅棒(1)破碎完成后，用所述機(jī)械臂(8)將已完成破碎的單個(gè)所述箱 體(2)從所述支撐平臺(tái)(11)取下，放置在包裝區(qū)域；另一層繼續(xù)被所述機(jī)械臂(8)置于所述 支撐平臺(tái)(11)進(jìn)行破碎，重復(fù)此過(guò)程，直至完成一車所述多晶硅棒(1)的破碎。
【文檔編號(hào)】B02C23/02GK106076460SQ201610418001
【公開日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年6月15日 公開號(hào)201610418001.7, CN 106076460 A, CN 106076460A, CN 201610418001, CN-A-106076460, CN106076460 A, CN106076460A, CN201610418001, CN201610418001.7
【發(fā)明人】蔡延國(guó), 王丙軍, 鮑守珍, 尹東林, 肖建忠, 王體虎
【申請(qǐng)人】亞洲硅業(yè)（青海）有限公司