CN209665932U - 硅料切割机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种硅料切割机，其包括有箱体、电机、变频器，箱体顶部设有进料口，在进料口下方设有破碎装置，本实用新型的优点在于，正棱柱辊切割力为一条直线，切割力的受力面积大，避免正棱柱辊崩边，硅料只经过一次切割，破碎时物料不需要反复破碎，提高了工作效率、节省了人力；通过调节夹持传输装置的传输速度、正棱柱辊的转速，使得切割后的硅料长度满足回炉的要求，且粒径均匀；不需要反复破碎，减少破碎过程中沫子料的占比；箱体内部环境封闭，有效避免杂质对硅料的污染；挡板与正棱柱辊之间的距离可通过移动挡板进行调节。

Description

硅料切割机

技术领域：

本实用新型涉及机械破碎设备领域，具体涉及到硅料切割机。

背景技术：

随着世界能源危机的日益严重，绿色能源、能源多元化、可再生能源的利用成了我国可持续发展的战略选择，其中太阳能光伏发电为主要的应用方向，而单晶硅片属于太阳能光伏板上的主要组成部件。

单晶硅圆棒切割成单晶硅方片，在切割的过程中会产生大量的长条状单晶硅边料，在实际生产中为了避免浪费，需要将单晶硅边料切割成小块后重新回炉拉制，切割成小块的目的是提高炉内空间的利用率。单晶硅边料长期以来依靠人工用钢锤镶嵌硬质合金进行锤击破碎，人工破碎硅料的方式效率较低，劳动强度大；锤击破碎后的硅料粒径不均匀，粒径大的还需要反复锤击，使硅料满足生产要求；锤击力过大还会使硅料产生过粉碎现象，造成沫子料(小于3mm)占大；在敲击过程中的杂质会混合在沫子料中，对沫子料造成污染，沫子料不能再次利用，一般作为废弃物处理，造成硅料的浪费。

实用新型内容：

本实用新型的目的在于提供一种避免过粉碎现象、出料粒度均匀的硅料切割机。

本实用新型由如下技术方案实施：硅料切割机，其包括有箱体、电机、变频器，所述箱体顶部设有进料口，在所述进料口下方的所述箱体内部设有破碎装置，在所述破碎装置下方的所述箱体的底部安装有料斗，所述料斗底部设有出料管，所述破碎装置包括有挡板、正棱柱辊，所述正棱柱辊通过支撑轴转动设置在所述箱体的内部，所述支撑轴的一端穿过所述箱体的内壁与置于所述箱体外侧所述电机连接，所述电机与所述变频器信号连接，在所述箱体的内部上方与所述支撑轴平行设有活动轴，所述活动轴与所述箱体的两侧内壁滑动连接，所述挡板与所述活动轴活动连接，在靠近所述挡板一侧的所述箱体内壁上水平固定有两根顶杆，所述顶杆的外端与所述挡板铰接。

进一步的，所述活动轴两端的所述箱体内壁上固定设有对称的滑轨，所述活动轴的两端设有滑轮，所述滑轮滑动设置在对应的所述滑轨内部。

进一步的，所述顶杆为液压弹簧。

进一步的，所述出料管的内部设有至少一级倾斜筛网，所述倾斜筛网低端上方的所述出料管的管壁上设有下料管。

进一步的，在所述出料管的外壁上设有振动器。

进一步的，其还包括有夹持传输装置，所述夹持传输装置与所述进料口固定连接。

进一步的，所述夹持传输装置包括有丝杆、步进电机、导轨、夹持器、支架，所述支架竖直固定在所述步进电机的底部，所述丝杆纵向可转动地设置在所述支架上，所述丝杆的一端与所述步进电机连接，所述丝杆的另一端转动设置在所述支架底部的固定轴承内部，所述支架顶部、底部均设有接近开关，所述导轨与所述丝杆平行且固定在所述支架上，所述夹持器螺接在丝杆外部，且所述夹持器侧部固定有沿所述导轨上下滑动的滑块。

进一步的，还包括有控制器，所述控制器的输入端与所述接近开关信号连接，所述控制器的输出端与所述夹持器信号连接，所述控制器的输出端与所述步进电机、所述变频器信号连接。

进一步的，所述控制器为STM32单片机。

本实用新型的优点：1、正棱柱辊切割力为一条直线，切割力的受力面积大，避免正棱柱辊崩边，硅料只经过一次切割，提高了工作效率、节省了人力；2、通过调节夹持传输装置的传输速度、正棱柱辊的转速，使得切割后的硅料长度满足回炉的要求，且粒径均匀；3、不需要反复破碎，减少破碎过程中沫子料的占比；4、箱体内部环境封闭，有效避免杂质对硅料的污染；5、挡板与正棱柱辊之间的距离可通过移动挡板进行调节。

附图说明：

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为该实用新型的外部结构示意图；

图2为该实用新型的主剖视图；

图3为夹持传输装置的结构示意图。

图中：箱体-1、电机-2、变频器-3、进料口-4、料斗-5、出料管-6、挡板-7、正棱柱辊-8、支撑轴-9、控制器-10、夹持传输装置-11、活动轴-12、液压弹簧-13、滑轨-14、滑轮-15、倾斜筛网-16、下料管-17、振动器-18、接近开关-19、丝杆-20、步进电机-21、导轨-22、夹持器-23、支架-24、固定轴承-25。

具体实施方式：

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-2所示的硅料切割机，其包括有箱体1、电机2、变频器3，箱体1顶部设有进料口4，在进料口4下方的箱体1内部设有破碎装置，在破碎装置下方的箱体1的底部安装有料斗5，料斗5可有效避免箱体1的底部积灰；料斗5底部设有出料管6，在出料管6的外壁上设有振动器18，出料管6的内部设有至少一级倾斜筛网16，倾斜筛网16低端上方的出料管6的管壁上设有下料管17，破碎的硅料在倾斜筛网16上通过自身的重力作用在下落过程中将少量沫子料和粒径满足实际生产要求的硅料进行有效分离，振动器18提高合格的硅料与沫子料的分离效率，避免倾斜筛网16堵塞；破碎装置包括有挡板7、正棱柱辊8，正棱柱辊8切割力为一条直线，切割力的受力面积大，避免正棱柱辊8崩边，硅料只经过一次切割，破碎时物料不需要反复破碎，提高了工作效率、节省了人力，正棱柱辊8的中心轴上固定连接有支撑轴9，正棱柱辊8通过支撑轴9转动设置在箱体1的内部，支撑轴9的一端穿过箱体1的内壁与置于箱体1外侧电机2连接，电机2与变频器3信号连接，变频器3可以调节正棱柱辊8的转速，与支撑轴9平行设有活动轴12，活动轴12与箱体1的两侧内壁滑动连接，活动轴12两端的箱体1内壁上固定设有对称的滑轨15，活动轴12的两端设有滑轮15，滑轮15滑动设置在对应的滑轨15内部，挡板7与活动轴12活动连接，挡板7能在滑轨15上进行前后移动，使得挡板7与正棱柱辊8之间的空隙满足不同厚度的硅料；在靠近挡板7一侧的箱体1内壁上水平固定有两根顶杆，顶杆的外端与挡板7铰接，该实施例中顶杆为液压弹簧13，液压弹簧13起到挡板7支撑作用的同时还能通过调节长度使挡板7进行水平移动，调节液压弹簧13的压力使其满足硅料破碎时所能达到的最大力值，当箱体1内部进入不可破碎杂质时，液压弹簧13超过设定值被压缩，挡板7向受力方向做一定角度的旋转，不可破碎杂质外排，避免正棱柱辊8表面过度磨损。

夹持传输装置11包括有丝杆20、步进电机21、导轨22、夹持器23、支架24，支架24竖直固定在步进电机21的底部，丝杆20纵向可转动地设置在支架24上，丝杆20的一端与步进电机21连接，丝杆20的另一端转动设置在支架24底部的固定轴承25内部，支架24的顶部、底部设有接近开关19，接近开关19对夹持器23移动位置进行限定，夹持器23导轨22与丝杆20平行且固定在支架24上，夹持器23螺接在丝杆20外部，且夹持器23侧部固定有沿导轨22上下滑动的滑块，该实施例中夹持器23为常闭的气动夹持器23，气动夹持器23与气动电磁换向阀连接，电磁换向阀具有控制气动夹持器23充压和泄压的作用，气动电磁换向阀与气缸连接。硅料切割时正棱柱辊8会对硅料产生一定的冲击力，硅料在冲击力的作用下会抖动，夹持传输装置11保证硅料运输过程匀速稳定，避免硅料的抖动造成边角的破碎，减少沫子料的占比，通过调节夹持传输装置11的传输速度、正棱柱辊8的转速，使得切割后的硅料长度满足回炉的要求，且粒径均匀。

还包括有控制器10，控制器10的输入端与接近开关19信号连接，控制器10的输出端与气动夹持器23信号连接，控制器10的输出端与步进电机21、变频器3信号连接，控制器10为STM32单片机。

该实施例具体的实施过程：

1、根据硅料的厚度调节液压弹簧13的长度，使挡板7与正棱柱辊8的侧边之间的空隙硅料能穿过，使挡板7与正棱柱辊8的棱边之间的距离小于硅料的厚度，正棱柱辊8的侧面与挡板7之间的距离大于硅料的厚度，由于硅料的材质比较脆，当硅料经过正棱柱辊8的棱边切割后断裂；

2、将待切割的硅料夹持在气动夹持器23上，启动步进电机21、变频器3，通过步进电机21调节硅料的下降转速，通过变频器3调节正棱柱辊8的转速，硅料经过正多棱柱辊8棱边的切割，使切割后的硅料长度均匀且满足回炉的要求；

3、当气动夹持器23到达支架24底部的接近开关19时，气动夹持器23将硅料松开，控制器10控制步进电机21倒转，气动夹持器23沿轨道上升，气动夹持器23到达支架24顶部的接近开关19时，将步进电机21暂停，将硅料夹持在气动夹持器23上，通过电磁换向阀的调节将气动夹持器23闭合，启动步进电机21，进行下一轮的硅料输送工作。

4、经过破碎后的硅料顺着料斗5进入出料管6；

5、经过出料管6上的倾斜筛网16，将符合生产要求的硅料、沫子料有效的分离，符合生产要求的硅料经下料管17进行外排，细小的沫子料则经出料管6的出口外排。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.硅料切割机，其特征在于，其包括有箱体、电机、变频器，所述箱体顶部设有进料口，在所述进料口下方的所述箱体内部设有破碎装置，在所述破碎装置下方的所述箱体的底部安装有料斗，所述料斗底部设有出料管，所述破碎装置包括有挡板、正棱柱辊，所述正棱柱辊通过支撑轴转动设置在所述箱体的内部，所述支撑轴的一端穿过所述箱体的内壁与置于所述箱体外侧所述电机连接，所述电机与所述变频器信号连接，在所述箱体的内部上方与所述支撑轴平行设有活动轴，所述活动轴与所述箱体的两侧内壁滑动连接，所述挡板与所述活动轴活动连接，在靠近所述挡板一侧的所述箱体内壁上水平固定有两根顶杆，所述顶杆的外端与所述挡板铰接。

2.根据权利要求1所述的硅料切割机，其特征在于，所述活动轴两端的所述箱体内壁上固定设有对称的滑轨，所述活动轴的两端设有滑轮，所述滑轮滑动设置在对应的所述滑轨内部。

3.根据权利要求2所述的硅料切割机，其特征在于，所述顶杆为液压弹簧。

4.根据权利要求1至3任一所述的硅料切割机，其特征在于，所述出料管的内部设有至少一级倾斜筛网，所述倾斜筛网低端上方的所述出料管的管壁上设有下料管。

5.根据权利要求1至3任一所述的硅料切割机，其特征在于，在所述出料管的外壁上设有振动器。

6.根据权利要求1至3任一所述的硅料切割机，其特征在于，其还包括有夹持传输装置，所述夹持传输装置与所述进料口固定连接。

7.根据权利要求6所述的硅料切割机，其特征在于，所述夹持传输装置包括有丝杆、步进电机、导轨、夹持器、支架，所述支架竖直固定在所述步进电机的底部，所述丝杆纵向可转动地设置在所述支架上，所述丝杆的一端与所述步进电机连接，所述丝杆的另一端转动设置在所述支架底部的固定轴承内部，所述支架顶部、底部均设有接近开关，所述导轨与所述丝杆平行且固定在所述支架上，所述夹持器螺接在丝杆外部，且所述夹持器侧部固定有沿所述导轨上下滑动的滑块。

8.根据权利要求7所述的硅料切割机，其特征在于，还包括有控制器，所述控制器的输入端与所述接近开关信号连接，所述控制器的输出端与所述夹持器信号连接，所述控制器的输出端与所述步进电机、所述变频器信号连接。

9.根据权利要求8所述的硅料切割机，其特征在于，所述控制器为STM32单片机。