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、機械臂、表面均布嵌有金屬凸起物的支撐平臺和控制箱。所述多功能箱車包括承重板車、數(shù)個內(nèi)置多晶硅棒的箱體；所述承重板車上設有所述箱體，其底部分別設有重量感應器和報警器及四個重型聚氨酯腳輪；數(shù)個所述箱體按蒸籠式累加，且最上面的箱體的頂部設有頂蓋；數(shù)個所述箱體與所述機械臂相接；所述支撐平臺上方均勻分布有合金破碎錘；所述重量感應器和所述報警器分別與所述控制箱相連。同時，本發(fā)明還公開了該裝置的使用方法。本發(fā)明操作過程簡單方便，同時降低了工序之間銜接時時間資源的浪費，提高了效率。
【專利說明】
一種處理多晶硅棒的裝置及其使用方法
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及多晶硅生產(chǎn)技術領域，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】
[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程中的每一階段都至關重要，直接影響產(chǎn)品質量和企業(yè)信譽。
[0003]多晶硅棒從還原爐出爐運輸?shù)较乱还ば蜻M行破碎的整個過程，存在多晶硅棒表面受到污染的問題，主要體現(xiàn)在出爐、運輸、破碎三個過程，尤其是運輸和破碎過程極容易接觸到污染物。
[0004]由于自動或半自動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，這個方法人為因素影響較大，各個環(huán)節(jié)之間銜接不緊密，且容易使多晶硅棒受污染， 同時工作效率低。因此，迫切需要一種新的多晶硅棒處理方法及相應的裝置，能夠快速低強度運輸硅棒、便捷無污染處理硅棒。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種操作簡單、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技術問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、機械臂、表面均布嵌有金屬凸起物的支撐平臺和控制箱;所述多功能箱車包括承重板車、數(shù)個內(nèi)置多晶硅棒的箱體;所述承重板車上設有所述箱體，其底部分別設有重量感應器和報警器及四個重型聚氨酯腳輪;數(shù)個所述箱體按蒸籠式累加，且最上面的箱體的頂部設有頂蓋;數(shù)個所述箱體與所述機械臂相接;所述支撐平臺上方均勻分布有合金破碎錘;所述重量感應器和所述報警器分別與所述控制箱相連。
[0008]數(shù)個所述箱體中的每個箱體包括合金型材加工而成的無蓋長方體框架，該框架內(nèi)各側面均設有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)個所述箱體中的每兩個箱體之間通過底層向下延伸出來的合金型材相互咬合固定，且每兩個箱體之間設有間隙。
[0010]所述承重板車表面鋪設合金板。
[0011]所述機械臂上設有高度測位儀，該高度測位儀與所述控制箱相連。
[0012]所述金屬凸起物的表面為導圓處理后的棱角。
[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采用機械臂將多晶硅棒從還原爐底盤逐一取下并放置在每個箱體內(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牽引車運送到破碎工序，放置于所述機械臂下，由安裝在所述機械臂上的高度測位儀對其進行檢測，并自動將臂伸進兩層箱體之間把所述箱體提起放置在支撐平臺上；⑷采用合金破碎錘進行機械破碎，使其成為塊料；(5)每一層所述多晶硅棒破碎完成后，用所述機械臂將已完成破碎的單個所述箱體從所述支撐平臺取下，放置在包裝區(qū)域;另一層繼續(xù)被所述機械臂置于所述支撐平臺進行破碎， 重復此過程，直至完成一車所述多晶硅棒的破碎。
[0014]本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有以下優(yōu)點:1、本發(fā)明直接將機械臂抓取的多晶硅棒放置在單個箱體中，與多晶硅棒接觸的區(qū)域均為PP板，避免在中轉過程或運輸過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圓處理后的棱角，可有效防止在長時間的沖擊過程中出現(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PP 板將硅棒頂起。
[0017]4、本發(fā)明承重板車底部設有重量感應器和報警器，當重量達到設定的范圍就會報警，然后運輸至表面均布嵌有金屬凸起物的支撐平臺。
[0018]5、本發(fā)明機械臂上的高度測位儀對多功能箱車的高度進行檢測，自動計算出運動路徑。
[0019]6、本發(fā)明每相鄰的兩個箱體之間留有機械臂插入的間隙，便于安全提起箱體。
[0020]7、本發(fā)明采用合金破碎錘進行機械破碎，以金屬凸起物作為受力支點，多個合金破碎錘沖擊多晶硅棒上任意兩支點的中點，并于該處施加向下的瞬時載荷。多晶硅棒的3個接觸點形成相等的兩個力矩時即發(fā)生微弱的彎曲或者破壞硅棒內(nèi)部的力系平衡，在受力點處發(fā)生應力集中，一旦超過硅棒本身的強度時，將會于中點處發(fā)生斷裂。如圖2所示，多晶硅棒中心受到瞬間載荷時形成最大彎矩，更容易在此處發(fā)生斷裂。
[0021]另外，從材料斷裂微觀方面來解釋是因為多晶硅棒本身不是致密材料，且在微觀下存在大量的缺陷，比如氣孔、微裂紋等，這些缺陷會導致嚴重的應力集中。只要給定一個合適的力，裂紋會迅速擴展，當集中應力超過多晶硅棒的臨界應力就會發(fā)生斷裂。微觀條件下，硅棒斷裂就是硅晶粒會發(fā)生沿晶斷裂和穿晶斷裂，裂紋的擴展情況如圖3所示。
[0022]8、本發(fā)明采用機械臂出爐和智能運輸?shù)倪^程，降低了勞動強度，避免了因人為因素導致對硅棒的污染，提高了多晶硅棒出爐至破碎全過程的效率。
[0023]9、本發(fā)明操作過程簡單方便，同時降低了工序之間銜接時時間資源的浪費，提高了效率?！靖綀D說明】[〇〇24]下面結合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】作進一步詳細的說明。[〇〇25]圖1為本發(fā)明的結構示意圖。
[0026]圖2為本發(fā)明多晶硅棒受瞬時載荷時的彎矩圖。
[0027]圖3為本發(fā)明多晶硅棒受瞬時載荷時裂紋擴展示意圖。
[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-重力感應器，7-報警器，8-機械臂，9-高度測位儀，10-金屬凸起物，11-支撐平臺，12-合金破碎錘，13-塊料?！揪唧w實施方式】[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、機械臂8、表面均布嵌有金屬凸起物1 〇的支撐平臺11和控制箱。
[0030]多功能箱車4包括承重板車5、數(shù)個內(nèi)置多晶硅棒1的箱體2;承重板車5上設有箱體 2,其底部分別設有重量感應器6和報警器7及四個重型聚氨酯腳輪;數(shù)個箱體2按蒸籠式累加，且最上面的箱體的頂部設有頂蓋;數(shù)個箱體2與機械臂8相接;支撐平臺11上方均勻分布有合金破碎錘12;重量感應器6和報警器7分別與控制箱相連。
[0031]其中:數(shù)個箱體中的每個箱體包括合金型材加工而成的無蓋長方體框架，該框架內(nèi)各側面均設有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)個箱體中的每兩個箱體之間通過底層向下延伸出來的合金型材相互咬合固定， 且每兩個箱體之間設有間隙。[〇〇33]承重板車5表面鋪設合金板。
[0034]機械臂8上設有高度測位儀9，該高度測位儀9與控制箱相連。[〇〇35] 金屬凸起物10的表面為導圓處理后的棱角。[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由自動牽引車運送到破碎工序，放置于所述機械臂 8下，由安裝在機械臂上的高度測位儀9對其進行檢測，并自動將臂伸進兩層箱體之間把箱體2提起放置在支撐平臺11上；⑷采用合金破碎錘12進行機械破碎，以金屬凸起物10作為受力支點，多個合金破碎錘 12沖擊多晶硅棒1上任意兩支點的中點，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，用機械臂8將已完成破碎的單個箱體2從支撐平臺11取下，放置在包裝區(qū)域;另一層繼續(xù)被機械臂8置于支撐平臺11進行破碎，重復此過程， 直至完成一車多晶硅棒1的破碎。
【主權項】
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)、機械臂(8)、表 面均布嵌有金屬凸起物(10)的支撐平臺(11)和控制箱;所述多功能箱車(4)包括承重板車 (5)、數(shù)個內(nèi)置多晶硅棒(1)的箱體(2);所述承重板車(5)上設有所述箱體(2)，其底部分別 設有重量感應器(6)和報警器(7)及四個重型聚氨酯腳輪;數(shù)個所述箱體(2)按蒸籠式累加， 且最上面的箱體的頂部設有頂蓋;數(shù)個所述箱體(2)與所述機械臂(8)相接;所述支撐平臺 (11)上方均勻分布有合金破碎錘(12);所述重量感應器(6)和所述報警器(7)分別與所述控 制箱相連。2.如權利要求1所述的一種處理多晶硅棒的裝置，其特征在于:數(shù)個所述箱體中的每個 箱體包括合金型材加工而成的無蓋長方體框架，該框架內(nèi)各側面均設有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)個所述箱體中的每兩 個箱體之間通過底層向下延伸出來的合金型材相互咬合固定，且每兩個箱體之間設有間 隙。4.如權利要求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 鋪設合金板。5.如權利要求1所述的一種處理多晶硅棒的裝置，其特征在于:所述機械臂(8)上設有 高度測位儀(9)，該高度測位儀(9)與所述控制箱相連。6.如權利要求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 表面為導圓處理后的棱角。7.如權利要求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)由自動牽引車運送到破碎工序，放置于所 述機械臂(8)下，由安裝在所述機械臂上的高度測位儀(9)對其進行檢測，并自動將臂伸進 兩層箱體之間把所述箱體(2)提起放置在支撐平臺(11)上；⑷采用合金破碎錘(12)進行機械破碎，使其成為塊料(13);(5)每一層所述多晶硅棒(1)破碎完成后，用所述機械臂(8)將已完成破碎的單個所述箱 體(2)從所述支撐平臺(11)取下，放置在包裝區(qū)域；另一層繼續(xù)被所述機械臂(8)置于所述 支撐平臺(11)進行破碎，重復此過程，直至完成一車所述多晶硅棒(1)的破碎。
【文檔編號】B02C23/02GK106076460SQ201610418001
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月15日 公開號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, 王丙軍, 鮑守珍, 尹東林, 肖建忠, 王體虎
【申請人】亞洲硅業(yè)（青海）有限公司