CN217342404U - 一种多晶硅用激光识别非硅物质的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多晶硅用激光识别非硅物质的装置，涉及多晶硅技术领域，包括机体、若干层非硅物质筛选机构和用于控制装置运行的控制系统；每一层非硅物质筛选机构均包括入料漏斗、识别组件、若干识别板、抬升组件、转动组件、传输带和正常硅料出口；若干识别板均水平设置，每一识别板上均设置有识别槽，入料漏斗将含有非硅物质的硅料输送至若干识别槽内，当识别到某一识别板的识别槽内有非硅物质时，抬升组件抬升该识别板的一端，使该识别板内的硅料掉入下一层非硅物质筛选机构的入料漏斗内继续筛选；当识别到某一识别板的识别槽内无非硅物质时，转动组件带动该识别板转动，使该识别板内的硅料掉入下方的传输带上，并经正常硅料出口排出。

Description

一种多晶硅用激光识别非硅物质的装置

技术领域

本实用新型涉及多晶硅技术领域，更具体地说涉及一种多晶硅用激光识别非硅物质的装置。

背景技术

多晶硅，是单质硅的一种形态。熔融的单质硅在过冷条件下凝固时，硅原子以金刚石晶格形态排列成许多晶核，如这些晶核长成晶面取向不同的晶粒，则这些晶粒结合起来，就结晶成多晶硅。

多晶硅硅料硬度较大，在硅料破碎环节，硅料易与各类破碎设备、存储设备相互摩擦，产生非硅物质，大块硅料尚且可用筛板进行硅料与非硅物质的分离，但碎料部分（10mm以下）却易与非硅混淆，难以分离。

现有技术中，为符合生产大环境，碎料部分采用人工分选提质处理，人工分选碎料，存在众多弊端：

1、分选效率低：每颗碎料均要进行检查分选，一袋10kg的硅料要分选半天才可分选完成，效率低下。

2、准确率低：人员长时间分选，存在眼花现象，导致分选不彻底。

3、碎料品牌力较弱：因无法保证碎料中是否可能存在非硅物质，故碎料的品牌力无法得到保障。

现有技术中，公开号为CN110743811A的专利，公开了一种自动化原生多晶硅料分离装置，涉及光伏技术领域，包括上料斗、送料机构、识别机构和分拣机构，送料机构倾斜设置在上料斗下方，识别机构一端连接送料机构，识别机构水平设置在送料机构下端，分拣机构设置在识别机构一侧，通过识别机构控制分拣机构动作。本发明的有益效果是：设置有识别机构和分拣机构，首先通过识别机构对原生多晶硅料表面粗糙度进行识别，代替了人工辨认，提高了识别精度以及识别效率，通过分拣机构对识别后的硅料进行分离，降低了人力成本同时可以实现连续工作，相较于人工分拣大大增加了工作效率以及分拣精度，解决了现有技术中多晶硅料分离人工成本高，无法长时间连续进行硅料分离以及分离效果差问题。

但是，上述专利提供的分离装置，并不适用于多晶硅非硅物质的分离。

实用新型内容

为了克服上述现有技术中存在的缺陷，本实用新型的目的是提供一种多晶硅用激光识别非硅物质的装置，以解决现有技术中，人工分选非硅物质分选效率低、准确率低和碎料品牌力较弱的问题。

为了实现以上目的，本实用新型采用的技术方案：

一种多晶硅用激光识别非硅物质的装置，包括机体、位于所述机体内且依次从上至下设置的若干层非硅物质筛选机构和用于控制所述装置运行的控制系统；

每一层非硅物质筛选机构均包括入料漏斗、识别组件、若干识别板、抬升组件、转动组件、传输带和正常硅料出口；

在每一层非硅物质筛选机构内，所述若干识别板均水平设置，每一识别板上均设置有识别槽，且均连接所述抬升组件和转动组件；所述入料漏斗位于所述若干识别板上方，并与所述若干识别板的识别槽连通，将含有非硅物质的硅料输送至若干识别槽内；所述识别组件位于所述若干识别板上方对识别槽内的非硅物质进行识别；

所述抬升组件位于所述识别板下方，当识别到某一识别板的识别槽内有非硅物质时，所述抬升组件抬升该识别板的一端，使该识别板内的硅料掉入下一层非硅物质筛选机构的入料漏斗内继续筛选；

所述传输带位于所述识别板下方，其传输末端连接所述正常硅料出口，当识别到某一识别板的识别槽内无非硅物质时，所述转动组件带动该识别板转动，使该识别板内的硅料掉入下方的传输带上，并经正常硅料出口排出。

进一步的是，所述机体上设置有入料口和出料口，所述入料口与顶端的非硅物质筛选机构的入料漏斗连接，所述出料口位于底端的非硅物质筛选机构的若干识别板一侧下方。

进一步的是，所述入料漏斗包括上端的漏斗部和下方的导流分料部，所述导流分料部包括若干个导流通道，所述若干个导流通道分别连通至所述若干识别板的识别槽内。

进一步的是，所述识别组件包括激光识别器、行走总成和导轨；

所述激光识别器安装在所述行走总成上且与所述控制系统通信连接，所述行走总成滑动安装在所述导轨上且与所述控制系统通信连接。

进一步的是，所述抬升组件为液压缸。

进一步的是，所述转动组件包括转动电机和减速机，所述转动电机连接所述减速机，所述减速机连接在所述识别板的一侧壁中部。

进一步的是，每一层非硅物质筛选机构还包括若干振动组件，所述若干振动组件与所述若干识别板连接且一一对应。

本实用新型的有益效果：

1、本实用新型中，含有非硅物质的硅料从入料口进入装置进行识别筛分，通过若干层非硅物质筛选机构层层筛选，使从出料口排出的含有非硅物质的硅料体积较小，从而筛选出非硅物质。

2、本实用新型中，在每一层非硅物质筛选机构内，入料漏斗将含有非硅物质的硅料输送至若干识别板的识别槽内，识别组件对若干识别板的识别槽内的非硅物质进行识别，并将识别结果传输至控制系统；控制系统识别到识别板上有非硅物质时，控制含有非硅物质的识别板对应的抬升组件抬升该识别板的一端，使该识别板内的硅料掉入下一层非硅物质筛选机构的入料漏斗内继续筛选；控制系统识别到识别板上无非硅物质时，控制该识别板对应的转动组件带动该识别板转动，使该识别板内的硅料掉入下方的传输带内，并经正常硅料出口排出；将含有非硅物质的硅料，以及没有非硅物质的硅料进行了分离。

3、本实用新型取缔人工识别非硅，采用红外信号进行非硅识别，提高识别准确性；提高分选效率，可通过设备的大小，增大碎料分选处理量，提高速率，节约人工成本。

4、本实用新型解决碎料含非硅杂质的危险；将碎料进行提质，可提升单晶率；提质单晶可创收；避免非硅隐患，提升品牌实力。

附图说明

图1为本实用新型的侧视图；

图2为本实用新型的主视图；

附图标记：

1、机体；11、入料口；12、出料口；2、入料漏斗；3、识别组件；31、激光识别器；32、导轨；4、识别板；41、识别槽；5、抬升组件；6、转动组件；7、传输带；8、正常硅料出口。

具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整的描述，以充分地理解本实用新型的目的、特征和效果。

实施例1

一种多晶硅用激光识别非硅物质的装置，如图1和2所示，包括机体1、位于机体1内且依次从上至下设置的若干层非硅物质筛选机构和用于控制装置运行的控制系统。

每一层非硅物质筛选机构均包括入料漏斗2、识别组件3、若干识别板4、抬升组件5、转动组件6、传输带7和正常硅料出口8。

在每一层非硅物质筛选机构内，若干识别板4均水平设置，每一识别板4上均设置有识别槽41，且均连接抬升组件5和转动组件6；入料漏斗2位于若干识别板4上方，并与若干识别板4的识别槽41连通，将含有非硅物质的硅料输送至若干识别槽41内；识别组件3位于若干识别板4上方对识别槽41内的非硅物质进行识别。

抬升组件5位于识别板4下方，当识别到某一识别板4的识别槽41内有非硅物质时，抬升组件5抬升该识别板4的一端，使该识别板4内的硅料掉入下一层非硅物质筛选机构的入料漏斗2内继续筛选。

传输带7位于识别板4下方，其传输末端连接正常硅料出口8，当识别到某一识别板4的识别槽41内无非硅物质时，转动组件6带动该识别板4转动，使该识别板4内的硅料掉入下方的传输带7上，并经正常硅料出口8排出。

本实施例中，若干层非硅物质筛选机构用于对含有非硅物质的硅料进行层层筛选。具体的，入料漏斗2用于加入含有非硅物质的硅料，并对硅料进行导流和分料，将硅料分成若干部分，并分别加入到若干识别板4的识别槽41内；识别组件3用于对若干识别槽41内的硅料进行识别，将装有非硅物质的识别板4识别出来；若干识别板4用于装入硅料，每个识别板4上均设置有一个识别槽41，若干个识别板4则就包括了若干个识别槽41；抬升组件5用于将识别板4进行抬升，使识别板4倾斜，将识别板4的识别槽41内的含有非硅物质的硅料倾倒在下一层非硅物质筛选机构的入料漏斗2内继续筛选；转动组件6用于旋转识别板4，使识别板4倾斜，将识别板4的识别槽41内的不含有非硅物质的硅料倾倒在传输带7上；传输带7用于将不含有非硅物质的硅料输送至正常硅料出口8排出。

实施例2

本实施例在实施例1的基础上作进一步的改进，如图1和2所示，机体1上设置有入料口11和出料口12，入料口11与顶端的非硅物质筛选机构的入料漏斗2连接，出料口12位于底端的非硅物质筛选机构的若干识别板4一侧下方。

本实施例中，需要筛分的含有非硅物质的硅料从入料口11进入装置进行识别筛分，通过若干层非硅物质筛选机构层层筛选，出料口12排出体积较小的含有非硅物质的硅料，从而筛选出非硅物质。

实施例3

本实施例在实施例2的基础上作进一步的改进，如图1和2所示，入料漏斗2包括上端的漏斗部和下方的导流分料部，导流分料部包括若干个导流通道，若干个导流通道分别连通至若干识别板4的识别槽41内。

本实施例中，物料进入入料漏斗2的漏斗部，并经导流分料部，将物料分成若干部分，并经若干个导流通道，进入若干识别板4的识别槽41内进行非硅物质的识别。导流分料部类似分料器，将加入的一堆硅粉，分成若干部分，并将若干部分硅粉，分别加入若干识别板4的识别槽41内。

实施例4

本实施例在实施例3的基础上作进一步的改进，如图1和2所示，识别组件3包括激光识别器31、行走总成和导轨32；激光识别器31安装在行走总成上且与控制系统通信连接，行走总成滑动安装在导轨32上且与控制系统通信连接。

本实施例中，激光识别器31的红外信号照射到识别槽41的碎料中，由信号接收器接收红外信号，将其转化为可识别信号，并发送至控制系统中，控制系统对信号进行处理，识别硅料与非硅物质。具体的，可通过硅料红外光谱的不同，不是硅料的其它物质统一定义为非硅物质。

另外，本实施例的行走总成类似于行走小车，在轨道32上行走，带动安装在其上的激光识别器31采集信息。行走总成和导轨32可设置成丝杆滑块结构，或者齿轮齿条结构，从而带动激光识别器31行走。导轨32可沿若干识别板4的布置方向安装，从而便于激光识别器31在若干识别板4的上方行走，依次采集每一识别板4的识别槽41内的硅料信息。

实施例4

本实施例在实施例3的基础上作进一步的改进，如图1和2所示，抬升组件5为液压缸。液压缸将识别板4进行抬升，使识别板4倾斜，将识别板4的识别槽41内的含有非硅物质的硅料倾倒在下一层非硅物质筛选机构的入料漏斗2内继续筛选。

转动组件6包括转动电机和减速机，转动电机连接减速机，减速机连接在识别板4的一侧壁中部。转动电机带动识别板4转动，使识别板4倾斜，将识别板4的识别槽41内的不含有非硅物质的硅料倾倒在传输带7上进行输送。

本实施例中，识别板4可通过球连接安装在机体1内，使识别板4可在两个垂直的平面上转动。如通过抬升组件5使识别板4抬升倾斜转动排出含有非硅物质的硅料，以及通过转动组件6使识别板4转动排出不含有非硅物质的硅料。

另外，转动组件6可通过万向联轴器与识别板4连接，万向联轴器与识别板4在沿万向联轴器的长度方向滑动连接，在抬升组件5抬升时，万向联轴器与识别板4相对滑动。另外，在转动组件6工作时，液压缸的输出端下降，不与识别板4接触，以便于转动组件6带动识别板4转动。通过上述的设置，以保证在抬升组件5或转动组件6各自运动时，不与另一组件发生干涉。

或者，也可采用另外一种实施方式，在图2中识别板4的左右方向设置一根转动轴，转动轴左端转动安装在机体上，并在连接处上下方向设置有可使转动轴上下摆动的摆动槽，转动轴右端与转动组件6连接。在抬升时，抬升组件5抬升识别板4，转动组件6跟着一起抬升，并在摆动槽内摆动；在转动时，抬升组件5输出端下降，不与识别板4接触，转动组件6带动识别板4转动。通过上述的设置，以保证在抬升组件5或转动组件6各自运动时，不与另一组件发生干涉。

实施例5

本实施例在实施例4的基础上作进一步的改进，每一层非硅物质筛选机构还包括若干振动组件，若干振动组件与若干识别板4连接且一一对应。

本实施例中，振动组件用于带动识别板4进行振动，使硅料均匀分布在识别板4的识别槽41内，以方便识别组件3的识别，避免发生硅料与非硅物质混合，无法识别非硅物质。

振动组件可为现有常规的电机凸轮结构，电机凸轮结构位于识别板4下方，电机带动凸轮转动，凸轮转动时其凸出端与识别板4接触，带动其往复振动。

非硅物质筛选机构的层数和识别板4的个数可根据具体实际情况进行设置。本实施例中，非硅物质筛选机构设置有三层，第一层非硅物质筛选机构设置有三个识别板4，第二层非硅物质筛选机构设置有六个识别板4，第三层非硅物质筛选机构设置有九个识别板4。另外，也可以将每层识别板4的数量设置成一致。

为了更好的理解本实用新型，下面对本实用新型的工作原理作一次完整的描述：

在使用时，将一定重量的含有非硅物质的硅料（如有10 Kg的硅料，里面含有1个非硅物质）加入入料口11中，含有非硅物质的硅料首先进入第一层非硅物质筛选机构中进行筛选。

在第一层非硅物质筛选机构中，含有非硅物质的硅料首先在入料漏斗2中分为三份，并经三个导流通道，分别进入三个识别板4的三个识别槽41内。然后启动振动组件，使含有非硅物质的硅料均匀分布在识别板4的识别槽41内。再启动识别组件3，行走总成在导轨32上行走，使激光识别器31依次经过三个识别板4上方，激光识别器31的红外信号照射到识别槽41的碎料中，由信号接收器接收红外信号，将其转化为可识别信号，并发送至控制系统中，控制系统对信号进行处理，识别硅料与非硅物质。

当控制系统识别到识别板4上无非硅物质时，控制该识别板4对应的转动组件6带动该识别板4转动，使该识别板4内的硅料掉入下方的传输带7上，并经正常硅料出口8排出。

当控制系统识别到识别板4上有非硅物质时，控制含有非硅物质硅料的识别板4对应的抬升组件5抬升该识别板4的一端，使该识别板4内的硅料掉入下一层非硅物质筛选机构的入料漏斗2内继续筛选。

在第二层非硅物质筛选机构中，硅料的筛分原理与第一层非硅物质筛选机构的筛分原理相同，在其六个识别板4中进行筛分，无非硅物质硅料的部分经正常硅料出口8排出，有非硅物质硅料的部分掉入下一层非硅物质筛选机构的入料漏斗2内继续筛选。

在第三层非硅物质筛选机构中，硅料的筛分原理与第一层非硅物质筛选机构的筛分原理相同，在其九个识别板4中进行筛分，无非硅物质硅料的部分经正常硅料出口8排出，有非硅物质硅料的部分经出料口12排出。

假设每层非硅物质筛选机构中，各个识别板4的识别槽41内分配的硅料重量一致，那么，最终从出料口12排出的硅料的重量为：10/（3*6*9）=0.06Kg，再从这0.06Kg的硅料中，人工筛选出非硅物质，或者将0.06Kg硅料，视为废品处理。

以上对本实用新型的实施方式进行了具体说明，但本实用新型并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可作出种种等同变型或替换，这些等同或替换均包含在本实用新型权利要求所限定的范围内。

Claims (7)

1.一种多晶硅用激光识别非硅物质的装置，其特征在于，包括机体（1）、位于所述机体（1）内且依次从上至下设置的若干层非硅物质筛选机构和用于控制所述装置运行的控制系统；

每一层非硅物质筛选机构均包括入料漏斗（2）、识别组件（3）、若干识别板（4）、抬升组件（5）、转动组件（6）、传输带（7）和正常硅料出口（8）；

在每一层非硅物质筛选机构内，所述若干识别板（4）均水平设置，每一识别板（4）上均设置有识别槽（41），且均连接所述抬升组件（5）和转动组件（6）；所述入料漏斗（2）位于所述若干识别板（4）上方，并与所述若干识别板（4）的识别槽（41）连通，将含有非硅物质的硅料输送至若干识别槽（41）内；所述识别组件（3）位于所述若干识别板（4）上方对识别槽（41）内的非硅物质进行识别；

所述抬升组件（5）位于所述识别板（4）下方，当识别到某一识别板（4）的识别槽（41）内有非硅物质时，所述抬升组件（5）抬升该识别板（4）的一端，使该识别板（4）内的硅料掉入下一层非硅物质筛选机构的入料漏斗（2）内继续筛选；

所述传输带（7）位于所述识别板（4）下方，其传输末端连接所述正常硅料出口（8），当识别到某一识别板（4）的识别槽（41）内无非硅物质时，所述转动组件（6）带动该识别板（4）转动，使该识别板（4）内的硅料掉入下方的传输带（7）上，并经正常硅料出口（8）排出。

2.如权利要求1所述的多晶硅用激光识别非硅物质的装置，其特征在于，所述机体（1）上设置有入料口（11）和出料口（12），所述入料口（11）与顶端的非硅物质筛选机构的入料漏斗（2）连接，所述出料口（12）位于底端的非硅物质筛选机构的若干识别板（4）一侧下方。

3.如权利要求1所述的多晶硅用激光识别非硅物质的装置，其特征在于，所述入料漏斗（2）包括上端的漏斗部和下方的导流分料部，所述导流分料部包括若干个导流通道，所述若干个导流通道分别连通至所述若干识别板（4）的识别槽（41）内。

4.如权利要求1所述的多晶硅用激光识别非硅物质的装置，其特征在于，所述识别组件（3）包括激光识别器（31）、行走总成和导轨（32）；

所述激光识别器（31）安装在所述行走总成上且与所述控制系统通信连接，所述行走总成滑动安装在所述导轨（32）上且与所述控制系统通信连接。

5.如权利要求1所述的多晶硅用激光识别非硅物质的装置，其特征在于，所述抬升组件（5）为液压缸。

6.如权利要求1所述的多晶硅用激光识别非硅物质的装置，其特征在于，所述转动组件（6）包括转动电机和减速机，所述转动电机连接所述减速机，所述减速机连接在所述识别板（4）的一侧壁中部。

7.如权利要求1所述的多晶硅用激光识别非硅物质的装置，其特征在于，每一层非硅物质筛选机构还包括若干振动组件，所述若干振动组件与所述若干识别板（4）连接且一一对应。

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