CN103204279B - 多晶硅破碎包装流水线及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种多晶硅破碎包装流水线及方法，流水线包括破碎流水线和包装流水线，所述破碎流水线包括多晶硅破碎机、皮带输送机、振动筛、储料仓；所述包装流水线包括自动封口机、传送带、装箱助力机械臂系统、栈板机、自动开箱机、自动复称系统、自动移载剔除系统、顶部覆膜缠绕机、90°移载机和穿剑打包机；该流水线及包装方法可以替代目前多晶硅行业普遍采用的人工破碎和人工包装的方法，具有自动化程度高，提高效率，减少环境污染对人体的侵害。

Description

多晶硅破碎包装流水线及方法

技术领域

本发明涉及一种多晶硅破碎包装流水线及方法，属于机械技术领域。

背景技术

随着化石能源的逐渐枯竭以及环境污染问题的日益加剧，探寻一种无污染的可再生能源成为当务之急。充分利用太阳能，对在低碳模式下实现可持续发展具有重要的经济和战略意义。多晶硅是生产太阳能光伏电池的主要原料。多晶硅的破碎是多晶硅生产企业最后的生产环节，其完成的好坏直接与多晶硅品质和企业效益联系在一起。

多晶硅企业破碎多晶硅大部分采用人工破碎法。人工破碎就是使用锤子或其他硬质工具把多晶硅敲碎，然后筛分包装的方法。然而人工破碎带来的问题依然很大，非密闭环境中的破碎容易造成粉尘飞舞，同时也容易造成二次污染。人工破碎与包装浪费了太多的人力的同时也给员工的身心健康造成极大的伤害。

发明内容

本发明提供一种多晶硅破碎包装流水线及方法，该法可以替代目前多晶硅行业普遍采用的人工破碎和人工包装的方法，具有自动化程度高，提高效率，减少环境污染对人体的侵害。由于多晶硅是非常坚硬的材料，而且破碎后形状和大小都不不规则也不均匀，这就导致多晶硅破碎包装流水线不同于传统的流水线，该流水线糅合了多种先进的机械自动化技术，再根据多晶硅的特点进行改进，基本上解决了上述困扰多晶硅产业多年的难题。

为解决以上技术问题，本发明提供如下技术方案：一种多晶硅破碎包装流水线，所述流水线包括破碎流水线和包装流水线，所述破碎流水线包括多晶硅破碎机、皮带输送机、振动筛、储料仓；所述包装流水线包括自动封口机、传送带、装箱助力机械臂系统、栈板机、自动开箱机、自动复称系统、自动移载剔除系统、顶部覆膜缠绕机、90°移载机和穿剑打包机；

所述皮带输送机安装于多晶硅破碎机下方，皮带输送机上依次设有悬挂式除铁器和电磁滚筒除铁器；振动筛设有两套，衔接于皮带输送机；储料仓连接振动筛出口；储料仓出口处设有下料装置；

破碎流水线与包装流水线之间设有悬挂输送线、悬挂输送线的输送尾部设置自动封口机，自动封口机承接传送带，传送带通向装箱码头，装箱码头旁侧设有装箱助力机械臂系统，装箱码头安装有栈板机和用于开启箱体上盖与下底自动开箱机；装箱码头连接自动复称系统，自动复称系统连接自动移载剔除系统，自动移载剔除系统连接顶部覆膜缠绕机，顶部覆膜缠绕机连接穿剑打包机，穿剑打包机设有两台，垂直设置，二者间设有90°移载机，经穿剑打包机的箱体进入成品交接工位。

进一步地，所述多晶硅破碎机为颚式破碎机与冲击式破碎机。

进一步地，所述储料仓下料装置包括料斗、称重装置和自动阀门控制装置；自动阀门控制装置通过称重下料时塑料袋的实重控制阀门，待装到目标重量后，阀门自动关闭，待空的塑料袋送过来后，阀门自动开启。

进一步地，成品包装箱用厚纸板制作而成，里面用隔板隔成数个小区域，每个小区域放置一袋封口的、内置有多晶硅塑料袋。

进一步地，将料送至升降台，先通过升降台把棒状多晶硅自动送进多晶硅破碎机，多晶硅碎料在被皮带输送机输送过程中，经悬挂式除铁器和电磁滚筒除铁器将多晶硅内混杂的铁屑吸走，从皮带输送机出来的多晶硅碎料经过振动筛进入储料仓，储料仓通过料斗及称重装置和自动阀门控制装置定量的把多晶硅下料包在塑料袋里，再用自动封口机把塑料袋封口，封口后的塑料袋通过传送带送至装箱码头；栈板机将空箱子送至装箱码头，由自动开箱机将空箱子的上盖和下底打开，利用装箱助力机械臂系统将送来的塑料袋封口的下料放入空箱子内，再依次通过自动复称系统、自动移载剔除系统、顶部覆膜缠绕机和穿剑打包机，最后进入成品交接工位。

进一步地，所述升降台上设有重力感应装置，使升降台每次输送物料为固定的设定值。

 本发明涉及的这种多晶硅破碎包装流水线及方法，该方法利用多晶硅破碎机与自动包装线相结合，实现多晶硅自动破碎包装。该法可以替代目前多晶硅行业普遍采用的人工破碎和人工包装的方法，具有自动化程度高，提高多晶硅品质的优点，可以大规模应用于多晶硅后处理上。

附图说明

图1为本发明多晶硅破碎包装流水线图；

具体实施方式

如图1所示，破碎流水线包括多晶硅破碎机1、皮带输送机4、振动筛5、储料仓6；包装流水线包括自动封口机8、传送带12、装箱助力机械臂系统9、栈板机11、自动开箱机14和自动开箱机15、自动复称系统13、自动移载剔除系统16、顶部覆膜缠绕机17、90°移载机19和两个穿剑打包机18，经穿剑打包机的箱体进入成品交接工位20；破碎流水线与包装流水线之间设有悬挂输送线7；皮带输送机上依次设有悬挂式除铁器2和电磁滚筒除铁器3；自动封口机8承接传送带12，传送带12通向装箱码头10。

实施例1

（1）用升降机把5吨硅棒（直径110±5mm，长度2500±100mm）送至多晶硅破碎机1（包括冲击式破碎机和颚式破碎机等）的入口。

（2）用多晶硅破碎机1把棒状多晶硅破碎成块状多晶硅。

（3）硅块从多晶硅破碎机1的出料口出来，用皮带输送机4送到自动下料的料斗里面。

（4）从料斗里面出来的块状多晶硅进入5公斤塑料袋，通过自动称重装置来控制下料料斗的自动阀门控制装置。

（5）手动添加硅料把塑料袋加到最终重量。

（6）通过悬挂输送线7把装满硅料的塑料袋（最终重量）送至自动封口机8，通过热封方式把塑料袋封口。

（7）封口后的塑料袋通过传送带12送至包装线的入口，依次经过装箱码头10，装箱助力机械臂系统9，自动复称系统13，自动移载剔除系统16，顶部覆膜系统17，穿箭打包机18，采用300公斤成品包装箱包装。

完成上述步骤所用时间100分钟，重复上述步骤，分别采用10公斤，20公斤塑料袋，所用时间分别为78分钟，60分钟。见表1

表1

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实施例2

（1）用升降机把5吨硅棒（直径110±5mm，长度2500±100mm）送至多晶硅破碎机1（包括冲击式破碎机和颚式破碎机等）的入口。

（2）用多晶硅破碎机1把棒状多晶硅破碎成块状多晶硅。

（3）硅块从多晶硅破碎机1的出料口出来，用皮带输送机4送到自动下料的料斗里面。

（4）从料斗里面出来的块状多晶硅进入10公斤塑料袋，通过自动称重装置来控制下料料斗的自动阀门控制装置。

（5）手动添加硅料把塑料袋加到最终重量。

（6）通过悬挂输送线7把装满硅料的塑料袋（最终重量）送至自动封口机8，通过热封方式把塑料袋封口

（7）封口后的塑料袋通过传送带12送至包装线的入口，依次经过装箱码头10，装箱助力机械臂系统9，自动复称系统13，自动移载剔除系统16，顶部覆膜系统17，穿箭打包机18，采用100公斤成品包装箱包装。

完成上述步骤所用时间90分钟，重复上述步骤，分别采用300公斤，500公斤塑料袋，所用时间分别为78分钟，70分钟。见表2

表2

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实施例3

（1）用升降机把5吨硅棒（直径40±5mm，长度2500±100mm）送至多晶硅破碎机（包括冲击式破碎机和颚式破碎机等）的入口。

（2）用多晶硅破碎机1把棒状多晶硅破碎成块状多晶硅。

（3）硅块从多晶硅破碎机的出料口出来，用皮带输送机4送到自动下料的料斗里面。

（4）从料斗里面出来的块状多晶硅进入10公斤塑料袋，通过自动称重装置来控制下料料斗的自动阀门控制装置。

（5）手动添加硅料把塑料袋加到最终重量。

（6）通过悬挂输送线7把装满硅料的塑料袋（最终重量）送至自动封口机8，通过热封方式把塑料袋封口。

（7）封口后的塑料袋通过传送带12送至包装线的入口，依次经过装箱码头10，装箱助力机械臂系统9，自动复称系统13，自动移载剔除系统16，顶部覆膜系统17，穿箭打包机18，采用300公斤成品包装箱包装。

完成上述步骤所用时间95分钟，重复上述步骤，分别采用直径80±5mm，120±5mm，160±5mm，200±5mm硅棒作为进料硅料，所用时间分别为88分钟，75分钟，68分钟，60分钟。见表3

表3

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实施例4

（1）用升降机把5吨硅棒（直径120±5mm，长度300±100mm）送至多晶硅破碎机1（包括冲击式破碎机和颚式破碎机等）的入口。

（2）用多晶硅破碎机1把棒状多晶硅破碎成块状多晶硅。

（3）硅块从多晶硅破碎机1的出料口出来，用皮带输送机4送到自动下料的料斗里面。

（4）从料斗里面出来的块状多晶硅进入10公斤塑料袋，通过自动称重装置来控制下料料斗的自动阀门控制装置。

（5）手动添加硅料把塑料袋加到最终重量。

（6）通过悬挂输送线7把装满硅料的塑料袋（最终重量）送至自动封口机8，通过热封方式把塑料袋封口。

（7）封口后的塑料袋通过传送带12送至包装线的入口，依次经过装箱码头10，装箱助力机械臂系统9，自动复称系统13，自动移载剔除系统16，顶部覆膜系统17，穿箭打包机18，采用300公斤成品包装箱包装。

完成上述步骤所用时间75分钟，重复上述步骤，分别采用长度800±100mm，1500±100mm，2300±100mm，3000±100mm硅棒作为进料硅料，所用时间分别为78分钟，75分钟，76分钟，77分钟。见表4

表4

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对比例1

先用自动破碎包装法处理5吨的硅棒。

（1）用升降机把5吨硅棒（直径110±5mm，长度2500±100mm）送至多晶硅破碎机（包括冲击式破碎机和颚式破碎机等）的入口。

（2）用多晶硅破碎机把棒状多晶硅破碎成块状多晶硅。

（3）硅块从多晶硅破碎机的出料口出来，用皮带输送机4送到自动下料的料斗里面。

（4）从料斗里面出来的块状多晶硅进入10公斤塑料袋，通过自动称重系统来控制下料料斗的阀门。

（5）手动添加硅料把塑料袋加到最终重量。

（6）通过传送带把装满硅料的塑料袋（最终重量）送至自动封口机8，通过热封方式把塑料袋封口

（7）封口后的塑料袋通过传送带送至包装线的入口，依次经过装箱码头，装箱助力机械臂系统9，自动复称系统13，自动移载剔除系统16，顶部覆膜系统17，穿箭打包机18，采用300公斤成品包装箱包装。

完成上述步骤所用时间78分钟，需要5人。

再用人工破碎包装法处理5吨的硅棒。

（1）用手臂抡动钛锤（锤与多晶硅接触部分为钛），当高速运动的钛锤撞击硅棒时，硅棒受到钛锤的冲击力而破碎。

（2）人工装袋。就是把破碎完的硅块用人工装进10公斤的塑料袋内。

（3）人工称重。把装完料后的10公斤的塑料袋放在天平上进行称重，确保重量为10公斤±5克。

（4）人工封口。把称完重量的10公斤的塑料袋放在封口机上进行封口

（5）人工包装。把封口后的10公斤的塑料袋一袋一袋的放进300公斤成品包装箱内，进行封装。

完成上述过程需要400分钟，需要25人。对比表见表5。

表5

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本发明所述的具体实施方式并不构成对本申请范围的限制，凡是在本发明构思的精神和原则之内，本领域的专业人员能够作出的任何修改、等同替换和改进等均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种多晶硅破碎包装流水线，其特征在于，所述流水线包括破碎流水线和包装流水线，所述破碎流水线包括多晶硅破碎机、皮带输送机、振动筛、储料仓；所述包装流水线包括自动封口机、传送带、装箱助力机械臂系统、栈板机、自动开箱机、自动复称系统、自动移载剔除系统、顶部覆膜缠绕机、90°移载机和穿剑打包机；所述皮带输送机安装于多晶硅破碎机下方，皮带输送机上依次设有悬挂式除铁器和电磁滚筒除铁器；振动筛设有两套，衔接于皮带输送机；储料仓连接振动筛出口；储料仓出口处设有下料装置；破碎流水线与包装流水线之间设有悬挂输送线、悬挂输送线的输送尾部设置自动封口机，自

动封口机承接传送带，传送带通向装箱码头，装箱码头旁侧设有装箱助力机械臂系统，装箱码头安装有栈板机和用于开启箱体上盖与下底的自动开箱机；装箱码头连接自动复称系统，自动复称系统连接自动移载剔除系统，自动移载剔除系统连接顶部覆膜缠绕机，顶部覆膜缠绕机连接穿剑打包机，穿剑打包机设有两台，垂直设置，二者间设有90°移载机，经穿剑打包机的箱体进入成品交接工位。

2.根据权利要求1 所述的多晶硅破碎包装流水线，其特征是，所述多晶硅破碎机为颚式破碎机与冲击式破碎机。

3.根据权利要求1 所述的多晶硅破碎包装流水线，其特征是，所述储料仓下料装置包括料斗、称重装置和自动阀门控制装置；自动阀门控制装置通过称重下料时塑料袋的实重控制阀门，待装到目标重量后，阀门自动关闭，待空的塑料袋送过来后，阀门自动开启。

4.根据权利要求1 所述的多晶硅破碎包装流水线，其特征是，成品包装箱用厚纸板制作而成，里面用隔板隔成数个小区域，每个小区域放置一袋封口的、内置有多晶硅塑料袋。

5.一种多晶硅破碎包装方法，其特征在于，将料送至升降台，先通过升降台把棒状多晶硅自动送进多晶硅破碎机，多晶硅碎料在被皮带输送机输送过程中，经悬挂式除铁器和电磁滚筒除铁器将多晶硅内混杂的铁屑吸走，从皮带输送机出来的多晶硅碎料经过振动筛进入储料仓，储料仓通过料斗及称重装置和自动阀门控制装置定量的把多晶硅下料包在塑料袋里，再用自动封口机把塑料袋封口，封口后的塑料袋通过传送带送至装箱码头；栈板机将空箱子送至装箱码头，由自动开箱机将空箱子的上盖和下底打开，利用装箱助力机械臂系统将送来的

塑料袋封口的下料放入空箱子内，再依次通过自动复称系统、自动移载剔除系统、顶部覆膜缠绕机和穿剑打包机，最后进入成品交接工位。

6.根据权利要求5 所述的多晶硅破碎包装方法，其特征是：所述升降台上设有重力感应装置，使升降台每次输送物料为固定的设定值。