本發(fā)明涉及多晶硅技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種多晶硅棒破碎方法及多晶硅棒破碎裝置。

背景技術(shù)：

光伏發(fā)電是潔凈的可再生能源，而多晶硅是光伏產(chǎn)業(yè)的主要原材料，多晶硅棒從還原爐出爐進(jìn)入下一工序時(shí)，需要根據(jù)不同需求破碎成棒狀料或塊狀料，破碎過程有潔凈要求。

目前，大部分企業(yè)一般采取硅棒和硅棒之間的撞擊或用鎢鈷錘進(jìn)行人工敲擊的方式進(jìn)行破碎，人工敲擊會(huì)產(chǎn)生大量的微硅粉和碎料，微硅粉會(huì)附著在多晶硅表面，影響多晶硅的品質(zhì)；產(chǎn)生的大量碎料還需多個(gè)人工再次分揀，增加人力資源成本，無法滿足大批量生產(chǎn)多晶硅和快速發(fā)展的多晶硅行業(yè)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種多晶硅棒破碎方法，使破碎的多晶硅塊大小均勻，減小破碎過程中產(chǎn)生的微粉，提高破碎的多晶硅塊的品質(zhì)，并節(jié)省人力，節(jié)省時(shí)間，提高效率。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種多晶硅棒破碎裝置，對(duì)多晶硅進(jìn)行共振破碎，使破碎的多晶硅塊大小均勻，減小破碎過程中產(chǎn)生的微粉，提高破碎的多晶硅塊的品質(zhì)。

本發(fā)明是采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種多晶硅棒破碎方法，包括如下步驟：

(1)、將多晶硅棒置于破碎裝置中，并將破碎裝置的破碎觸頭與多晶硅棒的表面接觸。

(2)、調(diào)整破碎觸頭的振動(dòng)頻率與多晶硅棒的固有頻率一致，在多晶硅棒破碎之前，保持破碎觸頭始終與多晶硅棒接觸。

一種多晶硅棒破碎裝置，包括至少一個(gè)振動(dòng)破碎單元，每個(gè)振動(dòng)破碎單元包括破碎觸頭、用于測(cè)定多晶硅棒的固有頻率的檢測(cè)模塊以及調(diào)頻振動(dòng)模塊，破碎觸頭具有用于與多晶硅棒接觸的工作面，破碎觸頭連接有驅(qū)動(dòng)裝置，驅(qū)動(dòng)裝置用于驅(qū)動(dòng)破碎觸頭沿設(shè)定的方向運(yùn)動(dòng)以使工作面始終與多晶硅棒接觸，調(diào)頻振動(dòng)模塊與破碎觸頭連接并用于調(diào)節(jié)破碎觸頭的振動(dòng)頻率，檢測(cè)模塊與調(diào)頻振動(dòng)模塊電連接。

本發(fā)明的較佳實(shí)施例提供的多晶硅棒破碎方法及多晶硅棒破碎裝置的有益效果是：

本發(fā)明提供的多晶硅棒破碎方法，將多晶硅棒置于破碎裝置中，并將破碎裝置的破碎觸頭與多晶硅棒的表面接觸，使破碎觸頭的工作面可以直接作用在多晶硅棒上。調(diào)整破碎觸頭的振動(dòng)頻率與多晶硅棒的固有頻率一致，多晶硅棒破碎之前，保持破碎觸頭始終與多晶硅棒接觸，使多晶硅棒和破碎觸頭達(dá)到共振的效果，使得多晶硅棒產(chǎn)生裂紋并均勻破碎，同時(shí)，破碎觸頭的工作面一直與多晶硅棒接觸，使破碎觸頭能夠持續(xù)與多晶硅棒發(fā)生共振并對(duì)多晶硅棒進(jìn)行整體的破碎，破碎的多晶硅塊大小均勻，減小破碎過程中產(chǎn)生的微粉，提高破碎的多晶硅塊的品質(zhì)，并節(jié)省人力，節(jié)省時(shí)間，提高效率。

本發(fā)明提供的多晶硅棒破碎裝置，用于測(cè)定多晶硅棒的固有頻率的檢測(cè)模塊，調(diào)頻振動(dòng)模塊與破碎觸頭連接并用于調(diào)節(jié)破碎觸頭的振動(dòng)頻率，檢測(cè)模塊與調(diào)頻振動(dòng)模塊電連接，首先，檢測(cè)模塊檢測(cè)多晶硅棒的固有頻率，調(diào)頻振動(dòng)模塊使破碎觸頭的振動(dòng)頻率不斷升高，使破碎觸頭的振動(dòng)頻率與多晶硅棒的固有頻率一致，并使破碎觸頭保持這個(gè)振動(dòng)頻率，破碎觸頭具有用于與多晶硅棒接觸的工作面，破碎觸頭對(duì)多晶硅棒進(jìn)行破碎，破碎觸頭連接有驅(qū)動(dòng)裝置，驅(qū)動(dòng)裝置用于驅(qū)動(dòng)破碎觸頭沿設(shè)定的方向運(yùn)動(dòng)以使工作面始終與多晶硅棒接觸，使破碎觸頭的工作面一直與多晶硅棒接觸，保證多晶硅棒的整體的破碎。多晶硅棒的破碎更加均勻，破碎的多晶硅塊大小均勻，減小破碎過程中產(chǎn)生的微粉，提高破碎的多晶硅塊的品質(zhì)，并節(jié)省人力，節(jié)省時(shí)間，提高效率。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，應(yīng)當(dāng)理解，以下附圖僅示出了本發(fā)明的某些實(shí)施例，因此不應(yīng)被看作是對(duì)范圍的限定，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖也屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例1提供的多晶硅棒破碎裝置的原理框圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例1的多晶硅棒的破碎示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例2提供的多晶硅棒破碎裝置的原理框圖。

圖標(biāo)：100-多晶硅棒破碎裝置；200-電能供應(yīng)模塊；300-振動(dòng)破碎單元；310-破碎觸頭；320-檢測(cè)模塊；330-調(diào)頻振動(dòng)模塊；340-控制模塊；321-固有頻率采集儀；322-壓力傳感器；350-驅(qū)動(dòng)裝置；400-多晶硅棒；500-多晶硅棒破碎裝置。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發(fā)明實(shí)施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設(shè)計(jì)。因此，以下對(duì)在附圖中提供的本發(fā)明的實(shí)施例的詳細(xì)描述并非旨在限制要求保護(hù)的本發(fā)明的范圍，而是僅僅表示本發(fā)明的選定實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

在本發(fā)明的描述中，還需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“設(shè)置”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

應(yīng)注意到：相似的標(biāo)號(hào)和字母在下面的附圖中表示類似項(xiàng)，因此，一旦某一項(xiàng)在一個(gè)附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步定義和解釋。

實(shí)施例1

圖1為本實(shí)施例提供的多晶硅棒破碎裝置100的原理框圖。請(qǐng)參閱圖1，本實(shí)施例中，多晶硅棒破碎裝置100包括電能供應(yīng)模塊200和一個(gè)振動(dòng)破碎單元300，電能供應(yīng)模塊200為振動(dòng)破碎單元300提供電能，保證振動(dòng)破碎單元300具有足夠的動(dòng)能，對(duì)多晶硅棒400進(jìn)行破碎。

請(qǐng)繼續(xù)參閱圖1，本實(shí)施例中，振動(dòng)破碎單元300包括破碎觸頭310、檢測(cè)模塊320、調(diào)頻振動(dòng)模塊330、控制模塊340。

請(qǐng)繼續(xù)參閱圖1，本實(shí)施例中，檢測(cè)模塊320用于測(cè)定多晶硅棒400的固有頻率，檢測(cè)模塊320包括固有頻率采集儀321和壓力傳感器322，固有頻率采集儀321用于測(cè)定多晶硅棒400的固有頻率。

請(qǐng)繼續(xù)參閱圖1，本實(shí)施例中，控制模塊340與調(diào)頻振動(dòng)模塊330電連接，即控制模塊340控制調(diào)頻振動(dòng)模塊330工作，調(diào)頻振動(dòng)模塊330與破碎觸頭310連接并用于調(diào)節(jié)破碎觸頭310的振動(dòng)頻率，即控制模塊340控制調(diào)頻振動(dòng)模塊330啟動(dòng)，通過調(diào)頻振動(dòng)模塊330使破碎觸頭310按設(shè)定的輸出頻率振動(dòng)。

圖2為本實(shí)施例的多晶硅棒400的破碎示意圖。請(qǐng)一并參閱圖1和圖2，本實(shí)施例中，優(yōu)選設(shè)置：調(diào)頻振動(dòng)模塊330為調(diào)頻振動(dòng)電機(jī)，控制模塊340啟動(dòng)調(diào)頻振動(dòng)電機(jī)，使調(diào)頻振動(dòng)電機(jī)的振動(dòng)頻率逐漸升高，即破碎觸頭310的振動(dòng)頻率逐漸升高，檢測(cè)模塊320與調(diào)頻振動(dòng)模塊330電連接，即固有頻率采集儀321與調(diào)頻振動(dòng)模塊330電連接，所以，固有頻率采集儀321采集的多晶硅棒400固有頻率數(shù)值可以傳輸給調(diào)頻振動(dòng)電機(jī)，控制模塊340控制調(diào)頻振動(dòng)電機(jī)的振動(dòng)頻率逐漸升高，當(dāng)破碎觸頭310的振動(dòng)頻率與多晶硅棒400的固有頻率一致時(shí)，多晶硅棒400發(fā)生共振現(xiàn)象，根據(jù)共振現(xiàn)象的出現(xiàn)即可以確定該多晶硅棒400的固有頻率，此后通過控制模塊340控制破碎觸頭310的振動(dòng)頻率一直保持與多晶硅棒400的固有頻率一致，這樣，多晶硅棒400的表面在共振的作用下產(chǎn)生均勻地裂紋，并進(jìn)行自發(fā)的破碎。

請(qǐng)一并參閱圖1和圖2，本實(shí)施例中，破碎觸頭310具有用于與多晶硅棒400接觸的工作面，工作面即破碎觸頭310對(duì)多晶硅棒400進(jìn)行破碎的時(shí)候，破碎觸頭310中一直與多晶硅棒400接觸的面。破碎觸頭310連接有驅(qū)動(dòng)裝置350，驅(qū)動(dòng)裝置350用于驅(qū)動(dòng)破碎觸頭310沿設(shè)定的方向運(yùn)動(dòng)以使工作面始終與多晶硅棒400接觸，壓力傳感器322用于獲取工作面與多晶硅棒400間的壓力，壓力傳感器322與驅(qū)動(dòng)裝置350電連接，當(dāng)壓力傳感器322檢測(cè)到破碎觸頭310的工作面與多晶硅棒400之間沒有壓力的時(shí)候，其會(huì)將信號(hào)傳遞給驅(qū)動(dòng)裝置350，驅(qū)動(dòng)裝置350驅(qū)動(dòng)破碎觸頭310朝向多晶硅棒400的中心軸的方向運(yùn)動(dòng)，使破碎觸頭310的工作面始終與多晶硅棒400接觸，保證多晶硅棒400的整體破碎。通過這種方式對(duì)多晶硅棒400進(jìn)行破碎，使多晶硅棒400的破碎更加均勻，破碎的多晶硅塊大小均勻，減小破碎過程中產(chǎn)生的微粉，提高破碎的多晶硅塊的品質(zhì)，并節(jié)省人力，節(jié)省時(shí)間，提高效率。

優(yōu)選設(shè)置：破碎觸頭310由鎢鈷合金或金剛石制成，鎢鈷合金或金剛石制成的破碎觸頭310的材質(zhì)堅(jiān)硬，使用破碎觸頭310對(duì)多晶硅棒400進(jìn)行破碎的過程中，破碎觸頭310不易發(fā)生損壞，同時(shí)，其雜質(zhì)不會(huì)影響多晶硅的潔凈要求，保證破碎后的多晶硅塊的品質(zhì)。

本實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)裝置350為液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)通過改變壓強(qiáng)增大作用力，能夠更好地控制破碎觸頭310朝向多晶硅棒400的軸線方法運(yùn)動(dòng)，保證多晶硅棒400的均勻破碎。

請(qǐng)繼續(xù)參閱圖1，本實(shí)施例中，固有頻率采集儀321、壓力傳感器322、調(diào)頻振動(dòng)模塊330、驅(qū)動(dòng)裝置350和控制模塊340均與電能供應(yīng)模塊200電連接，使多晶硅棒破碎裝置100給予多晶硅棒400足夠的力進(jìn)行破碎。

本實(shí)施例同時(shí)提供一種多晶硅棒400的破碎方法，包括如下步驟：

(1)、將多晶硅棒400置于多晶硅棒破碎裝置100中，并將多晶硅棒破碎裝置100的破碎觸頭310與多晶硅棒400的表面接觸，使破碎觸頭310的工作面可以直接作用在多晶硅棒400上，以便于多晶硅棒400順利地進(jìn)行破碎。

(2)、調(diào)整破碎觸頭310的振動(dòng)頻率與多晶硅棒400的固有頻率一致，在多晶硅棒400破碎之前，保持破碎觸頭310始終與多晶硅棒400接觸。破碎觸頭310的振動(dòng)頻率與多晶硅棒400的固有頻率一致時(shí)，破碎觸頭310和多晶硅棒400會(huì)發(fā)生共振，破碎觸頭310的機(jī)械振動(dòng)能量迅速增大，并對(duì)多晶硅棒400各個(gè)部分的作用力相同，使多晶硅棒400會(huì)產(chǎn)生裂紋并均勻破碎，多晶硅棒400破碎以后，破碎觸頭310會(huì)與多晶硅棒400間隔，所以，需要保持破碎觸頭310始終與多晶硅棒400接觸，使破碎觸頭310與多晶硅棒400持續(xù)共振，對(duì)多晶硅棒400進(jìn)行破碎，這種多晶硅棒400的破碎方法使多晶硅棒400進(jìn)行整體的破碎，破碎的多晶硅塊大小均勻，減小破碎過程中產(chǎn)生的微粉，提高破碎的多晶硅塊的品質(zhì)，滿足大批量生產(chǎn)的多晶硅棒400的破碎，并節(jié)省人力，節(jié)省時(shí)間，提高效率。

使用多晶硅棒破碎裝置100的固有頻率采集儀321測(cè)定多晶硅棒400的固有頻率，再調(diào)節(jié)多晶硅棒破碎裝置100的振動(dòng)電機(jī)的振動(dòng)頻率與固有頻率一致。多晶硅棒400的固有頻率通過固有頻率采集儀321進(jìn)行測(cè)定，使多晶硅棒400的固有頻率更加準(zhǔn)確，不斷增加振動(dòng)電機(jī)的振動(dòng)頻率，是振動(dòng)電機(jī)的振動(dòng)頻率與多晶硅棒400的固有頻率一致，從而使破碎觸頭310的振動(dòng)頻率與多晶硅棒400的固有頻率一致，對(duì)多晶硅棒400進(jìn)行破碎。

破碎觸頭310振動(dòng)的過程中，對(duì)破碎觸頭310沿多晶硅棒400的徑向施以一設(shè)定的力以使破碎觸頭310始終與多晶硅棒400接觸，在破碎觸頭310與多晶硅棒400產(chǎn)生間隔的時(shí)候，需要對(duì)破碎觸頭310施加持續(xù)的力，使破碎觸頭310始終與多晶硅棒400接觸，以便多晶硅棒400的整體的破碎。

實(shí)施例2

本實(shí)施例也提供了一種多晶硅棒破碎裝置500，本實(shí)施例是在實(shí)施例1的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上進(jìn)行的改進(jìn)，實(shí)施例1描述的技術(shù)方案同樣適用于本實(shí)施例，實(shí)施例1已經(jīng)公開的技術(shù)方案不再重復(fù)描述，本實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別在于本實(shí)施例中振動(dòng)破碎單元300的個(gè)數(shù)為四個(gè)。

圖3為本實(shí)施例提供的多晶硅棒破碎裝置500的原理框圖。請(qǐng)參閱圖3，本實(shí)施例中，多晶硅棒破碎裝置500包括電能供應(yīng)模塊200和四個(gè)振動(dòng)破碎單元300。

生產(chǎn)的多晶硅棒400一般是直徑130cm、長度為260cm的多晶硅棒400，其長度較長，為了保證多晶硅棒400的整體破碎，多晶硅棒破碎裝置500具有四個(gè)振動(dòng)破碎單元300，每個(gè)振動(dòng)破碎單元300均包括破碎觸頭310、檢測(cè)模塊320、調(diào)頻振動(dòng)模塊330、控制模塊340。

本實(shí)施例中，四個(gè)振動(dòng)破碎單元300具有四個(gè)破碎觸頭310，分別設(shè)置于多晶硅棒400的不同的部位，每個(gè)振動(dòng)破碎單元300通過控制模塊340，逐漸升高調(diào)頻振動(dòng)模塊330的振動(dòng)頻率，當(dāng)與調(diào)頻振動(dòng)模塊330連接的破碎觸頭310的振動(dòng)頻率和多晶硅棒400的固有頻率一致時(shí)，多晶硅棒400發(fā)生共振現(xiàn)象，根據(jù)共振現(xiàn)象的出現(xiàn)即可以確定該多晶硅棒400的不同位置的固有頻率，設(shè)定調(diào)頻振動(dòng)模塊330連接的破碎觸頭310的振動(dòng)頻率與固有頻率一致，并通過驅(qū)動(dòng)裝置350使破碎觸頭310朝向多晶硅棒400的軸線方向運(yùn)動(dòng)，對(duì)多晶硅棒400進(jìn)行整體的破碎。同時(shí)，多晶硅棒400的破碎更加均勻，容易控制多晶硅塊的大小，使破碎的多晶硅塊大小均勻，減小破碎過程中產(chǎn)生的微粉，提高破碎的多晶硅塊的品質(zhì)，并節(jié)省人力，節(jié)省時(shí)間，提高效率。

類似的實(shí)施方式還可以是：四個(gè)振動(dòng)破碎單元300的驅(qū)動(dòng)裝置350聯(lián)合為一個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置350，同時(shí)對(duì)四個(gè)破碎觸頭310進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，使四個(gè)破碎觸頭310均朝向多晶硅棒400的軸線方向運(yùn)動(dòng)，可以節(jié)約多晶硅棒破碎裝置500的成本，使其結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單。

類似的實(shí)施方式還可以是：每個(gè)振動(dòng)破碎單元300均設(shè)置一個(gè)電能供應(yīng)模塊200，使電能供應(yīng)模塊200能夠單獨(dú)對(duì)每個(gè)振動(dòng)破碎單元300進(jìn)行控制，并給予其動(dòng)能，能夠根據(jù)生產(chǎn)需求控制使用的振動(dòng)破碎單元300的個(gè)數(shù)。

以上所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。本發(fā)明的實(shí)施例的詳細(xì)描述并非旨在限制要求保護(hù)的本發(fā)明的范圍，而是僅僅表示本發(fā)明的選定實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。