CN110379736A - 硅片分选机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种硅片分选机,属于太阳能电池片技术领域。所述硅片分选机包括输送部、上料部以及检测部,其中:所述上料部,用于向所述输送部上提供硅片;所述输送部,用于将所述硅片输送至所述检测部的各个检测工位进行检测;所述检测部,用于对所述硅片进行脏污检测、厚度检测、隐裂检测、外形尺寸检测、P/N型检测、侧边缺陷检测中至少两种;本发明解决了相关技术中硅片分选机通常只能完成单项检测导致生产效率低的问题,达到了提高太阳能硅片的生产效率的效果。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能电池片技术领域,特别涉及一种硅片分选机。
背景技术
在太阳能电池片的生产过程中,需要先将硅棒切割成硅片,然后对硅片清洗,清洗完成后需要对硅片进行多项检测,例如可以包括表面脏污、厚度、尺寸和隐裂的检测。
传统的硅片分选机通常只能完成单项检测,在输送与检测环节之间没有形成自动连续作业,导致生产效率低。
发明内容
为了解决现有技术中硅片分选机通常只能完成单项检测导致生产效率低的问题,本发明实施例提供了一种硅片分选机,该硅片分选机包括输送部、上料部以及检测部,其中:
所述上料部,用于向所述输送部上提供硅片;
所述输送部,用于将所述硅片输送至所述检测部的各个检测工位进行检测;
所述检测部,用于对所述硅片进行脏污检测、厚度检测、隐裂检测、外形尺寸检测、P/N型检测、侧边缺陷检测中至少两种。
可选的,所述上料部包括至少一个上料装置,每个所述上料装置包括用于装载待分选的硅片的料篮、料篮固定机构、第一旋转机构和旋转架,其中:
所述第一旋转机构的输出部传动连接所述旋转架,所述料篮固定机构安装在所述旋转架上;
所述料篮固定机构包括有用于配合夹持紧固所述料篮的第一夹持块和第二夹持块;
所述第一旋转机构的输出部转动能够带动所述料篮在水平状态、竖直状态中切换。
可选的,所述料篮固定机构包括气缸、驱动杆、旋转轴、摆杆、第一连杆机构、第二连杆机构、第一夹持块和第二夹持块,其中:
所述驱动杆第一端设置有滑槽,所述气缸的缸体安装在所述旋转架上,所述气缸的活塞杆的输出端滑动配合所述滑槽,所述驱动杆的另一端卡接所述旋转轴,所述旋转轴转动安装在所述旋转架上,并卡接配合所述摆杆的中部和所述驱动杆的第二端,所述摆杆的两端分别枢转连接所述第一连杆机构和第二连杆机构,所述第一连杆机构枢转连接所述第一夹持块,所述第二连杆机构枢转连接所述第二夹持块。
可选的,所述上料部包括上料输送线、上料机构、吸取部,其中:
上料输送线,包括用于输送硅片的上料输送带;
上料机构,包括分别设置于所述上料输送带两侧的第一上料单元和第二上料单元,所述第一上料单元和第二上料单元均包括两个或两个以上的沿所述上料输送带的输送方向排列的电池盒承载装置,所述电池盒承载装置用于承载存放有所述硅片的电池盒;
吸取部,包括第一吸盘组、第二吸盘组以及能够同时带动所述第一吸盘组和第二吸盘组移动的移动装置,所述第一吸盘组和第二吸盘组包括多个能够吸取硅片的吸盘;其中,
所述移动装置带动所述第一吸盘组从所述第一上料单元吸取硅片时,所述第二吸盘组位于所述上料输送带上方并能够向所述上料输送带释放硅片,所述移动装置带动所述第二吸盘组从所述第二上料单元吸取硅片时,所述第一吸盘组位于所述上料输送带上方并能够向所述上料输送带释放硅片。
可选的,所述检测部包括厚度检测装置,所述厚度检测装置包括至少一组厚度检测组件,每组厚度检测组件包括校验量块、驱动装置、处理器以及两组光线发射器和光线接收器,其中:
所述检测输送线向检测区域输送硅片;
对于每组厚度检测组件,所述校验量块安装在所述驱动装置上,所述驱动装置带动所述校验量块运动至所述检测区域中与所述厚度检测组件对应的第一检测位置,或带动所述校验量块从所述第一检测位置离开;
每组的光线发射器向所述第一检测位置处的硅片发射光线,每组的光线接收器接收同组的光线发射器发射的且被所述被检物体反射的光线;
每组的光线接收器将接收到的光线信息发送到所述处理器,所述处理器根据两组光线信息以及所述校验量块的厚度计算所述硅片在所述第一检测位置处的厚度。
可选的,所述硅片分选机包括P/N型检测装置,所述P/N型检测装置固定于所述厚度检测装置的安装架上,所述P/N型检测装置包括可伸缩的第一检测器和可伸缩的第二检测器,第一检测器位于检测输送线的下方,第二检测器位于第一检测器的上方,其中:
检测输送线上的硅片被输送至第一检测器、第二检测器之间时,硅片分选机控制第二检测器下降、第一检测器上升,使第二检测器抵压该硅片的上表面、第一检测器接触该硅片的上表面,从而完成该硅片的P/N型检测,确定出该硅片是属于P型还是N型。
可选的,所述硅片分选机包括侧边缺陷检测装置,所述硅片侧边检测装置包括相机、线光源、两个点光源、反光镜以及相对设置的两个安装侧板,其中:
所述线光源的两端分别固定于所述两个安装侧板,所述反光镜的两端分别固定于所述两个安装侧板,每个安装侧板上还固定有一个所述点光源;
所述线光源用于为硅片的一个侧边提供光照,所述两个点光源分别用于为所述侧边两端的倒角边提供光照,所述硅片、所述线光源分设于所述反光镜的两侧的上方;
所述相机、所述反光镜上下设置,经所述侧边反射的光线以及每个所述倒角边反射的光线通过所述反光镜反射至所述相机,所述相机拍摄的图像用于确定所述侧边是否存在缺陷。
可选的,所述硅片分选机包括隐裂检测装置,所述隐裂检测装置包括检测单元、光源以及反光板,其中:
所述检测单元设置在输送部的机架上,且位于所述输送部的第二检测位置上方,用于对经过所述第二检测位置的电池片或硅片的隐裂进行检测,所述第二检测位置为所述输送部的相邻两段传送带之间的间隔位置;
光源,设置在所述输送部的机架上,用于向所述第二检测位置提供光照;
所述反光板用于将来自所述光源的光线反射至所述电池片或硅片的反光板,所述反光板设置在所述间隔位置处,且低于所述输送部的输送平面。
可选的,所述硅片分选机还包括收料装置,所述收料装置用于收集所述输送部的输出端所输出的硅片,所述收料装置包括安装板、多个收料盒和至少一个第二旋转机构,所述至少一个第二旋转机构中每个第二旋转机构与一个收料盒唯一对应,其中:
所述第二旋转机构的固定部固定于所述安装板,所述第二旋转机构对应的收料盒固定于所述第二旋转机构的旋转部上;
所述第二旋转机构的旋转部转动时,带动对应收料盒围绕所述旋转部转动,使所述对应收料盒与其上方和/或下方的收料盒错位。
可选的,所述输送部包括规整输送线和检测输送线,所述硅片分选机还包括规整部、规整带动部和驱动部,其中:
所述上料部,用于向所述规整输送线上提供硅片,所述规整输送线用于将所述硅片输送至所述检测输送线,所述检测输送线用于将所述硅片输送至所述检测部的各个检测工位进行检测;
所述规整部设置在所述规整输送线侧边,所述规整部与所述规整输送线之间形成有夹角;
所述规整带动部连接在所述驱动部和所述规整部中间,被配置为将所述驱动部传递的动力传送到所述规整部;
所述规整输送线和所述规整带动部均与所述驱动部连接,所述驱动部同时带动所述规整输送线和所述规整带动部。
由上述技术方案可知,本发明的硅片分选机的优点和积极效果在于:
通过提供一种硅片分选机,其特征在于,所述硅片分选机包括输送部、上料部以及检测部,其中:所述上料部,用于向所述输送部上提供硅片;所述输送部,用于将所述硅片输送至所述检测部的各个检测工位进行检测;所述检测部,用于对所述硅片进行脏污检测、厚度检测、隐裂检测、外形尺寸检测、P/N型检测、侧边缺陷检测中至少两种;解决了相关技术中硅片分选机通常只能完成单项检测导致生产效率低的问题,达到了提高太阳能硅片的生产效率的效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例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发明的一些实施例,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1-1是本发明一示例性实施例示出的一种硅片分选机的结构示意图;
图1-2是本发明一示例性实施例示出的一种上料部的结构示意图;
图1-3是本发明一示例性实施例示出的料篮固定机构夹持电池片上料装载篮结构示意图。
图1-4是本发明一示例性实施例示出的一视角的料篮固定机构结构示意图。
图1-5是本发明一示例性实施例示出的另一视角的料篮固定机构结构示意图;
图2-1是本发明另一示例性实施例示出的一种上料部的结构示意图;
图2-2是图2-1中的上料输送线的结构示意图;
图3是本发明提供的规整装置的装配示意图;
图4是本发明提供的脏污检测装置的结构示意图;
图5-1是本发明一个实施例中提供的一种侧边缺陷检测装置的结构示意图;
图5-2是本发明一个实施例中提供的第三棱镜、第四棱镜的示意图;
图6-1是本发明另一个实施例中提供的侧边缺陷检测装置的结构示意图;
图6-2是本发明另一个实施例中提供的硅片侧边检测装置的光路示意图;
图7-1是本发明一实施例厚度检测装置一视角立体结构示意图;
图7-2是本发明一实施例厚度检测装置另一视角立体结构示意图;
图7-3是本发明一实施例厚度检测装置动作过程示意图;
图8是本发明一实施例隐裂检测装置的结构示意图;
图9是本发明一实施例P/N型检测装置的结构示意图;
图10是本发明一实施例外形尺寸检测装置的结构示意图;
图11-1是本发明一个实施例中提供的一种分档机构的结构示意图;
图11-2是本发明一个实施例中提供的一种分档机构中偏心轮和连杆的示意图;
图12是本发明一个实施例提供的收料装置的示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
如图1-1所示,本发明实施例提供了一种硅片分选机,硅片分选机包括输送部20、上料部10以及检测部30,其中:
所述上料部10,用于向所述输送部20上提供硅片;
所述输送部20,用于将所述硅片输送至所述检测部30的各个检测工位进行检测;
所述检测部30,用于对所述硅片进行脏污检测、厚度检测、隐裂检测、外形尺寸检测、P/N型检测、侧边缺陷检测中至少两种。
可选的,输送部20包括同步传动的两条第一输送皮带,这两条第一输送皮带分别用于承载一个硅片的两端。
本发明实施例,通过提供一种硅片分选机,其特征在于,所述硅片分选机包括输送部、上料部以及检测部,其中:所述上料部,用于向所述输送部上提供硅片;所述输送部,用于将所述硅片输送至所述检测部的各个检测工位进行检测;所述检测部,用于对所述硅片进行脏污检测、厚度检测、隐裂检测、外形尺寸检测、P/N型检测、侧边缺陷检测中至少两种;解决了相关技术中硅片分选机通常只能完成单项检测导致生产效率低的问题,达到了提高太阳能硅片的生产效率的效果。
可选的,检测部30包括脏污检测装置40、侧边缺陷检测装置、厚度检测装置、P/N型检测装置、隐裂检测装置、外形尺寸检测装置1020中至少一种。其中检测部30内的各个装置的详细结构可参见下文。在一个示例中,检测部30包括厚度检测装置,还可包括脏污检测装置40、P/N型检测装置、隐裂检测装置、外形尺寸检测装置1020中一种或多种。在另一个示例中,检测部30包括侧边缺陷检测装置,还包括脏污检测装置40、P/N型检测装置、隐裂检测装置、外形尺寸检测装置1020中一种或多种。
可选的,本申请所涉及的上料部10可以采用下两种结构中的任一种实现:
第一种,如图1-2所示,上料部10包括至少一个上料装置,上料装置包括用于装载待分选的硅片的料篮111、料篮固定机构112、第一旋转机构113,料篮111被固定于料篮固定机构112,料篮固定机构112与一个第一旋转机构113相连接,每个第一旋转机构113能够带动与其相连接的料篮固定机构112以及料篮固定机构112上固定的料篮111在水平状态、竖直状态中切换。
在实际实现时,料篮固定机构112处于水平状态时,技术人员或其他自动化装置可更换该料篮固定机构112上固定的料篮111,例如,利用装满物料的料篮111更换空料篮111;在装满物料的料篮111被安装在料篮固定机构112上后,第一旋转机构113可带动该料篮固定机构112以及料篮固定机构112上料篮111旋转90度,由水平状态切换至竖直状态;在任一料篮111中的硅片清空时,第一旋转机构113可带动固定该料篮111的料篮固定机构112旋转90度,使得该料篮固定机构112以及料篮固定机构112上料篮111旋转90度,由竖直状态切换至水平状态。
在一个示例中,料篮111为框架中空结构,内部用于装载硅片,为方便装入和取出硅片,设置有开口101;本实施例的料篮固定机构112用于夹持固定料篮111的上下两端。
可选的,请参考图1-3以及图1-4,料篮固定机构112包括有用于配合夹持紧固料篮111的第一夹持块141和第二夹持块147。可选的,料篮固定机构112包括旋转气缸142、驱动杆143、旋转轴144、摆杆145、第一连杆机构146、第二连杆机构148。其中,驱动杆143第一端设置有滑槽,旋转气缸142的缸体安装在旋转架13上,旋转气缸142的活塞杆1421的输出端通过连接杆1422滑动配合该滑槽,驱动杆143的另一端卡接旋转轴144,旋转轴144转动安装在旋转架13上,并卡接配合摆杆145的中部和驱动杆143的第二端,摆杆145的两端分别枢转连接第一连杆机构146和第二连杆机构148,第一连杆机构146枢转连接第一夹持块141,第二连杆机构148枢转连接第二夹持块147。该实施例中,第一夹持块141和第二夹持块147相对设置,可以同向和反向运动,以实现对料篮111两端的夹持固定和松开。
可选的,请参考图1-5,该上料装置还包括底座11、旋转架13,第一旋转机构113安装在底座11上,第一旋转机构113的输出部传动连接旋转架13,旋转架13枢转连接底座11,料篮固定机构112安装在旋转架13上。
该实施例中,底座11包括一底板和两立座,两立座对应安装在底板上,两立座上安装有第一转轴15,旋转架13枢转连接第一转轴15。
该实施例中,第一旋转机构113包括驱动器,该实施例中,驱动器具体包括旋转电机121和减速器122,其中,减速器122的输出轴与第一转轴15通过联轴器19传动连接。
该实施例中,第一连杆机构146包括输入杆1461、中间杆1462和输出杆1463,输入杆1461的第一端枢转连接摆杆145,输入杆1461的第二端枢转连接中间杆1462的第一端,中间杆1462的第二端枢转连接输出杆1463第一端,输出杆1463的第二端枢转连接第一夹持块141。该实施例中,第二连杆机构148的结构与第一连杆机构146相同,且对称设置,第二连杆机构148枢转连接第二夹持块147。
可选的,请参考图1-2,两个料篮固定机构并列设置,同时使用,在其中一个旋转上料时,向另一料篮固定机构中置入料篮111。
可选的,该上料装置还包括升降机构114,料篮固定机构112被固定于升降机构114,例如,底板被固定于升降机构114使得料篮固定机构112被固定于升降机构114,升降机构114能够带动料篮111上升或下降。
本申请中,输送部20包括和检测输送线和至少一条伸缩输送线115,料篮111上用于装承载硅片两端的两个承载件之间的距离大于伸缩输送线115的宽度。第一旋转机构113带动装满硅片的料篮111旋转90度,由水平状态切换至竖直状态后,伸缩输送线115的起始端可伸出至该料篮111的下方;升降机构114带动料篮111下降的过程中使料篮111上装载的硅片的下表面与伸缩输送线115的输送起始端接触,从而伸缩输送线115带动料篮111上装载的硅片脱离该料篮111至伸缩输送线115上进行输送。
在一个示例中,伸缩输送线115将硅片输送至检测输送线,检测输送线将伸缩输送线115提供的硅片输送至各个检测工位进行检测。在另一个示例中,该输送部20还包括规整输送线,伸缩输送线115将硅片输送至规整输送线上进行规整,规整后的硅片被输送至检测输送线,检测输送线将伸缩输送线115提供的硅片输送至各个检测工位进行检测。这里所讲的后续工序可以包括脏污检测、厚度检测、隐裂检测、外形尺寸检测、P/N型检测、侧边缺陷检测中至少两种等等中至少一种。
在一个示例中,该上料部10还包括横移机构,升降机构114被固定于横移机构上,横移机构能够带动升降机构114以及升降机构114上固定的料篮横移。
升降机构114带动一个料篮111下降使料篮111装载的硅片全部被转移至伸缩输送线115上后,带动其所有上料篮111上升后带动装载有硅片的一个料篮111水平移动至预定位置,伸缩输送线115的起始端可伸出至预定位置的下方;再重复执行伸缩输送线115的起始端可伸出至该料篮111的下方;升降机构114带动料篮111下降的过程中使料篮111上装载的硅片的下表面与伸缩输送线115的输送起始端接触,从而伸缩输送线115带动料篮111上装载的硅片脱离该料篮111至伸缩输送线115上进行输送,以不断向伸缩输送线115上料(也即,硅片)。
在另一个示例中,该上料部10包括多个伸缩输送线115,每个伸缩输送线115对应上料部10中的一个料篮111;每个料篮111被旋转至竖直状态时,其对应伸缩输送线的起始端可伸出至其下方。
第二种,请参考图2-1以及图2-2,上料部10包括上料输送线21、上料机构、吸取部23。其中,上料输送线21用于输送硅片,其包括上料输送带211,以及用于驱动上料输送带211运动的第一电机212等附件;上料输送线21还可包括硅片到位检测装置213,用于检测硅片是否输送到位。在本实施方式中,该上料输送带211为同步带,并且上料输送带211设置为相互平行的两条。该上料输送带211也可为普通的平带。
上料机构包括分别设置在输送带两侧的第一上料单元221和第二上料单元222。由图2-1可知,在第一上料单元221和第二上料单元222均包括两个或两个以上的沿着上料输送带211的输送方向排列的电池盒承载装置223。这些电池盒承载装置223用于承载存放有硅片的电池盒。在本实施方式中第一上料单元和第二上料单元中的电池盒承载装置223的数量为两个,也可为三个、四个、五个、六个或更多。
本申请所涉及的电池盒包括盒体及活动底板;盒体中部开孔,活动底板设于盒体内部,硅片可平放在活动底板上,从下方顶起活动底板时,该活动底板可以使硅片向上运动并离开盒体。
可选的,该硅片分选机还包括规整装置,规整装置对上料至规整输送线的的硅片进行规整,将规整后的硅片输送至检测输送线。请参考图3,规整装置包括规整输送线31、规整部32、规整带动部33和驱动部34,其中:规整部32设置在规整输送线31侧边,规整部32与规整输送线31之间形成有夹角;规整带动部33连接在驱动部34和规整部32中间,被配置为将驱动部34传递的动力传送到规整部32;规整输送线31和规整带动部33均与驱动部34连接,驱动部34同时带动规整输送线31和规整带动部33。
通过规整输送线31进行硅片的输送,通过规整部32进行硅片的规整,规整输送线31与规整部32同时与同一个驱动部34连接,并由该驱动部34驱动输送、规整,从而实现了规整输送线与规整装置的同步运动,避免了硅片输送过程中的卡顿及破损。
可选的,如图4所示,硅片分选机包括还包括脏污检测装置40,脏污检测装置40包括第二相机41、第二光源(图中未示出)、第二光源罩42、第三相机43、第三光源(图中未示出)以及第三光源罩44,其中:
第二光源设置在第二光源罩42的内部底部,第二光源罩42位于检测输送线的下方,第二相机41位于第二光源罩42、检测输送线的上方,第二相机41用于对通过第二光源上方的硅片的上表面进行拍照;硅片分选机可以根据第二相机41拍摄的图像确定该硅片的上表面是否存在脏污,以及确定出脏污类型。
第三光源设置在第三光源罩44的内部底部,第三光源罩44位于检测输送线的上方,第三相机43位于第三光源罩44、检测输送线的下方,第三相机43用于对通过第三光源下方的硅片的下表面进行拍照。硅片分选机可以根据第三相机43拍摄的图像确定该硅片的下表面是否存在脏污,以及确定出脏污类型。
可选的,该硅片分选机还包括侧边缺陷检测装置,以利用侧边缺陷检测装置检测硅片的侧边是否存在缺陷,侧边缺陷检测装置可通过以下两种结构实现:
第一种,如图5-1所示,侧边缺陷检测装置包括第一上光源51a、第一下光源52a、第一侧光源53a、第四相机54a、第一棱镜(图中未示出)和第二棱镜(图中未示出),其中:
第一上光源51a位于检测输送线的侧边上方,第一下光源52a位于侧边的下方,第四相机54a朝向侧边,第一侧光源53a位于第四相机54a的一侧;
如图5-2所示,第一棱镜55a位于第一上光源51a、检测输送线之间,第二棱镜56a位于第一下光源52a、检测输送线之间,
第一上光源51a、第一下光源52a以及第一侧光源53a均用于为第一硅片提供光照,第一硅片为检测输送线上第四相机54a朝向的硅片;第一硅片的上表面反射出来的光线通过第一棱镜反射至第四相机54a上,第一硅片的下表面反射出的光线通过第二棱镜反射至第四相机54a上。
如图5-1所示,在一种可能的实施方式中,侧边缺陷检测装置还包括第二上光源51b、第二下光源52b、第二侧光源53b、第五相机54b、第三棱镜(图中未示出)和第四棱镜(图中未示出),其中:
第二上光源51b位于检测输送线的另一侧边上方,第二下光源52b位于该另一侧边的下方,第五相机54b朝向该另一侧边,第二侧光源53b位于第五相机54b的一侧;
第三棱镜位于第二上光源51b、检测输送线之间,第四棱镜位于第二下光源52b、检测输送线之间,
第二上光源51b、第二下光源52b以及第二侧光源53b均用于为第一硅片提供光照;第一硅片的上表面反射出来的光线通过第三棱镜反射至第五相机54b上,第一硅片的下表面反射出的光线通过第四棱镜反射至第五相机54b上。
一组侧边缺陷检测装置只能对硅片上与输送方向的两条侧边进行缺陷检测。为了对另外两条侧边的缺陷检测,该硅片分选机包括两组侧边缺陷检测装置,在这两组侧边缺陷检测装置之间设置旋转机构,旋转机构用于将检测输送线上的硅片旋转90度,旋转机构位于检测输送线下方。
第二种,如图6-1以及图6-2所示,硅片侧边缺陷检测装置包括第六相机6110、线光源6120、两个点光源6130、反光镜6140以及相对设置的两个安装侧板6150,其中:
线光源6120的两端分别固定于两个安装侧板6150,反光镜6140的两端分别固定于两个安装侧板6150,每个安装侧板6150上还固定有一个点光源6130;
线光源6120用于为硅片的一个侧边提供光照,两个点光源6130分别用于为侧边两端的倒角边提供光照,硅片从反光镜6140与线光源6120之间的空隙经过,线光源6120设置于反光镜6140的两侧的上方;
第六相机6110、反光镜6140上下设置,经侧边反射的光线以及每个倒角边反射的光线通过反光镜6140反射至第六相机6110,第六相机6110拍摄的图像用于确定侧边是否存在缺陷。
本发明提供的解决了传统的硅片侧边缺陷检测装置占用较多空间的问题,节省出的空间可以增设其他对硅片进行处理的工位。
可选的,硅片分选机包括两个硅片侧边缺陷检测装置,两个硅片侧边缺陷检测装置对称设置,两个硅片侧边缺陷检测装置用于检测硅片输送线上硅片的两个相对侧边是否存在缺陷。可选的,两个硅片侧边缺陷检测装置分设置于检测位置的两侧,在硅片输送线输送一个硅片至该检测位置时,这两个硅片侧边缺陷检测装置同时检测该硅片的两个侧边。
可选的,该硅片分选机还包括厚度检测装置,厚度检测装置中可以是对多种片状物体的厚度进行检测,以下以对硅片的检测为例进行展开说明,但保护范围不以此为限。另外,在该实施例中采用了三组厚度检测组件,分别对硅片的三条线位进行检测,实际上也可以是一组、两组、四组甚至更多组,保护范围不以此为限。
图7-1为本发明一实施例厚度检测装置一视角立体结构示意图。图7-2为本发明一实施例厚度检测装置另一视角立体结构示意图。图7-3为本发明一实施例厚度检测装置动作过程示意图。
如图7-1至图7-3所示,该实施例的厚度检测装置包括支架71、检测输送线72和三组厚度检测组件731、732、733。其中,支架71为架体结构,上面设置有风扇711进行冷却,风扇711可以是一组、两组和多组,可以单向设置,也可以双向设置。另外,支架71并非必须的结构,在某些环境里,厚度检测组件731、732、733也可以自行固定设置。
该实施例中,检测输送线72包括第二电机721、传动结构722和输送带723。其中第二电机721提供输送动力,传动结构722传动连接第二电机721和输送带723,输送带723为两条,相互平行设置,输送带723用于输送硅片160经过厚度检测组件731、732、733。
该实施例中,厚度检测组件731包括第一组件7311、第二组件7312、驱动装置7313、夹持件7314、和校验量块74。厚度检测组件732包括第一组件7321、第二组件7322、驱动装置7323、夹持件7324和校验量块74。厚度检测组件733包括第一组件7331、第二组件7332、驱动装置7333、夹持件7334和校验量块74。其中,第一组件7311、7321、7331和第二组件7312、7322、7332均包括有光线发射器和发送接收器。另外,厚度检测组件731、732、733均包括有处理器(图中未示出)。
该实施例中,对于厚度检测组件731、732、733,校验量块74通过夹持件7314、7324、7334分别安装在驱动装置7313、7323、7333上。该实施例中,驱动装置7313、7323、7333带动校验量块74运动至检测区域中与厚度检测组件731、732、733对应的第一检测位置,或带动校验量块74从第一检测位置离开;
该实施例中,每组的光线发射器向第一检测位置处的硅片160发射光线,每组的光线接收器接收同组的光线发射器发射的且被硅片160反射的光线。每组的光线接收器将接收到的光线信息发送到处理器,处理器根据两组光线信息以及校验量块74的厚度计算硅片在第一检测位置处的厚度。
该实施例中,两组光线发射器和光线接收器中的一组光线发射器和光线接收器位于硅片160的上方,另一组光线发射器和光线接收器位于硅片160的下方。该实施例中,厚度检测组件731、732、733中的两个光线发射器相对硅片160对称设置,厚度检测组件731、732、733中的两个光线接收器相对硅片160对称设置。
可选的,硅片分选机包括P/N型检测装置;如图9所示,在一种可能的实施方式中,包括P/N型检测装置包括可伸缩的第一检测器91和可伸缩的第二检测器92,第一检测器91位于检测输送线的下方,第二检测器位92于第一检测器的上方,其中:
检测输送线上的硅片被输送至第一检测器91、第二检测器92之间时,硅片分选机控制第二检测器下降、第一检测器91上升,使第二检测器92抵压该硅片的上表面、第一检测器91接触该硅片的上表面,从而完成该硅片的P/N型检测,确定出该硅片是属于P型还是N型。
在实际实现时,P/N型检测装置可独立于检测部30内其他检测装置设置,也可固定于厚度检测装置的安装架上。
可选的,硅片分选机还包括隐裂检测装置,请一并参阅图8,其包括检测单元81和光源。其中,检测单元81设置在检测输送线的机架82上,且位于检测输送线的第二检测位置A上方,用于对经过该第二检测位置A的硅片或硅片的隐裂进行检测。检测单元81例如为相机,用于采集经过该第二检测位置A的硅片或硅片的图像信息,并将其发送至相应的控制器进行图像处理,以最终获得能够判断硅片或硅片是否隐裂的处理结果。光源设置在检测输送线的机架82上,用于向第二检测位置A提供光照,以保证检测单元81能够获得清晰的图像信息。光源例如为灯管。
在本实施例中,检测输送线为由多段传送带组成的传输线,用于输送硅片或硅片,图8仅示出了任意相邻的两段传送带(831,832),且在两段传送带(831,832)之间具有间隔,该间隔大小可以保证硅片或硅片能够平稳通过,而不会自该间隔掉落。此外,检测输送线的机架82包括设置在传送带两侧,且位于该间隔的位置处的两个立柱,以及分别与两个立柱连接的横梁。检测单元81安装在该横梁上,而光源为条形光源,其两端分别与两个立柱连接。
在本实施例中,优选的,上述第二检测位置A为相邻的两段传送带(831,832)之间的间隔位置。当硅片或硅片经过该间隔时,检测单元81对该硅片或硅片的隐裂进行检测。并且,隐裂检测装置还包括用于将来自光源的光线反射至硅片或硅片的反光板84,该反光板84设置在上述间隔位置处,且低于检测输送线的输送平面。
借助上述反光板84,可以将照射在其上的光线朝向硅片或硅片反射,从而可以增加照射至硅片或硅片上的光线强度,进而可以进一步提高采集到的图像的清晰度。此外,通过使反光板84低于检测输送线的输送平面(即,传送带的承载硅片或硅片的表面),可以避免对经过相邻两段传送带之间的间隔的硅片或硅片的运动产生阻碍,保证硅片或硅片能够顺利通过该间隔。
如图10所示,该硅片分选机还可包括外形尺寸检测装置1020,外形尺寸检测装置1020包括第一相机1021、第一光源1022、第一光源罩1023和第一相机罩1024,其中:第一光源1022设置在第一光源罩1023的内部底部,第一光源罩1023的两侧开设有能够使检测输送线从第一光源1022上方通过的开口;第一相机1021罩位于第一光源罩1023的上方,第一相机1021设置于第一相机1021罩的内部。第一相机1021用于对通过第一光源1022上方的硅片进行拍照,第一相机1021拍照得到的图像用于确定该硅片的外形尺寸是否合格。
通过给第一相机1021配置包围第一相机1021的第一相机罩1024,给第一光源1022配置包围第一光源1022的第一光源罩1023,以提高第一相机1021的拍照质量。硅片分选机可以根据第一相机1021拍摄的图像确定出该图像中拍摄的硅片的尺寸。
可选的,该硅片分选机包括出料装置1100。出料装置1100包括至少一个分档机构和至少一个收料盒,每个分档机构位于检测输送线的下方,每个收料盒位于所述检测输送线的一侧,其中:
如图11-1所示,分档机构包括第二输送皮带1101、步进电机1102和第二升降电机1103,第二输送皮带1101的输送方向与检测输送线的输送方向垂直;
第二升降电机1103用于带动第二输送皮带1101上升或下降,步进电机1102用于带动第二输送皮带1101传动;
第二输送皮带1101与第三硅片的下表面接触时,步进电机1102带动第二输送皮带1101传动,使第三硅片被输送至收料盒中,第三硅片为第二输送皮带1101上方的硅片;
该第三硅片被输送至收料盒中后,第二升降电机1103带动第二输送皮带1101下降。
如图11-2所示,分档机构包括偏心轮和连杆,其中:第二升降电机1103与偏心轮1104机械连接,偏心轮的转动端与连杆1105的一端固定连接,连杆的另一端与第二输送皮带1101的安装座固定连接。
图12是本发明一个实施例提供的收料装置的示意图,如图12所示,该收料装置包括第二安装板9110、多个收料盒9111和至少一个第二旋转机构9200,该至少一个第二旋转机构9200中每个第二旋转机构9200与一个收料盒9111唯一对应,其中:
每个第二旋转机构9200的固定部9201固定于第二安装板9110,每个第二旋转机构9200对应的收料盒9111固定于该第二旋转机构9200的旋转部9202上;
每个第二旋转机构9200的旋转部9202转动时,带动对应收料盒9111围绕该旋转部9202转动,使上述对应收料盒9111与其上方和/或下方的收料盒9111错位。
术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含所指示的技术特征的数量。由此,限定的“第一”、“第二”的特征可以明示或隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里发明后,将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未涉及的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是,本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构,并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。
Claims (10)
1.一种硅片分选机,其特征在于,所述硅片分选机包括输送部、上料部以及检测部,其中:
所述上料部,用于向所述输送部上提供硅片;
所述输送部,用于将所述硅片输送至所述检测部的各个检测工位进行检测;
所述检测部,用于对所述硅片进行脏污检测、厚度检测、隐裂检测、外形尺寸检测、P/N型检测、侧边缺陷检测中至少两种。
2.根据权利要求1所述的硅片分选机,其特征在于,所述上料部包括至少一个上料装置,每个所述上料装置包括用于装载待分选的硅片的料篮、料篮固定机构、第一旋转机构和旋转架,其中:
所述第一旋转机构的输出部传动连接所述旋转架,所述料篮固定机构安装在所述旋转架上;
所述料篮固定机构包括有用于配合夹持紧固所述料篮的第一夹持块和第二夹持块;
所述第一旋转机构的输出部转动能够带动所述料篮在水平状态、竖直状态中切换。
3.根据权利要求2所述的硅片分选机,其特征在于,所述料篮固定机构包括气缸、驱动杆、旋转轴、摆杆、第一连杆机构、第二连杆机构、第一夹持块和第二夹持块,其中:
所述驱动杆第一端设置有滑槽,所述气缸的缸体安装在所述旋转架上,所述气缸的活塞杆的输出端滑动配合所述滑槽,所述驱动杆的另一端卡接所述旋转轴,所述旋转轴转动安装在所述旋转架上,并卡接配合所述摆杆的中部和所述驱动杆的第二端,所述摆杆的两端分别枢转连接所述第一连杆机构和第二连杆机构,所述第一连杆机构枢转连接所述第一夹持块,所述第二连杆机构枢转连接所述第二夹持块。
4.根据权利要求1所述的硅片分选机,其特征在于,所述上料部包括上料输送线、上料机构、吸取部,其中:
上料输送线,包括用于输送硅片的上料输送带;
上料机构,包括分别设置于所述上料输送带两侧的第一上料单元和第二上料单元,所述第一上料单元和第二上料单元均包括两个或两个以上的沿所述上料输送带的输送方向排列的电池盒承载装置,所述电池盒承载装置用于承载存放有所述硅片的电池盒;
吸取部,包括第一吸盘组、第二吸盘组以及能够同时带动所述第一吸盘组和第二吸盘组移动的移动装置,所述第一吸盘组和第二吸盘组包括多个能够吸取硅片的吸盘;其中,
所述移动装置带动所述第一吸盘组从所述第一上料单元吸取硅片时,所述第二吸盘组位于所述上料输送带上方并能够向所述上料输送带释放硅片,所述移动装置带动所述第二吸盘组从所述第二上料单元吸取硅片时,所述第一吸盘组位于所述上料输送带上方并能够向所述上料输送带释放硅片。
5.根据权利要求1所述的硅片分选机,其特征在于,所述检测部包括厚度检测装置,所述厚度检测装置包括至少一组厚度检测组件,每组厚度检测组件包括校验量块、驱动装置、处理器以及两组光线发射器和光线接收器,其中:
所述检测输送线向检测区域输送硅片;
对于每组厚度检测组件,所述校验量块安装在所述驱动装置上,所述驱动装置带动所述校验量块运动至所述检测区域中与所述厚度检测组件对应的第一检测位置,或带动所述校验量块从所述第一检测位置离开;
每组的光线发射器向所述第一检测位置处的硅片发射光线,每组的光线接收器接收同组的光线发射器发射的且被所述被检物体反射的光线;
每组的光线接收器将接收到的光线信息发送到所述处理器,所述处理器根据两组光线信息以及所述校验量块的厚度计算所述硅片在所述第一检测位置处的厚度。
6.根据权利要求5所述的硅片分选机,其特征在于,所述硅片分选机包括P/N型检测装置,所述P/N型检测装置固定于所述厚度检测装置的安装架上,所述P/N型检测装置包括可伸缩的第一检测器和可伸缩的第二检测器,第一检测器位于检测输送线的下方,第二检测器位于第一检测器的上方,其中:
检测输送线上的硅片被输送至第一检测器、第二检测器之间时,硅片分选机控制第二检测器下降、第一检测器上升,使第二检测器抵压该硅片的上表面、第一检测器接触该硅片的上表面,从而完成该硅片的P/N型检测,确定出该硅片是属于P型还是N型。
7.根据权利要求1所述的硅片分选机,其特征在于,所述硅片分选机包括侧边缺陷检测装置,所述硅片侧边检测装置包括相机、线光源、两个点光源、反光镜以及相对设置的两个安装侧板,其中:
所述线光源的两端分别固定于所述两个安装侧板,所述反光镜的两端分别固定于所述两个安装侧板,每个安装侧板上还固定有一个所述点光源;
所述线光源用于为硅片的一个侧边提供光照,所述两个点光源分别用于为所述侧边两端的倒角边提供光照,所述硅片、所述线光源分设于所述反光镜的两侧的上方;
所述相机、所述反光镜上下设置,经所述侧边反射的光线以及每个所述倒角边反射的光线通过所述反光镜反射至所述相机,所述相机拍摄的图像用于确定所述侧边是否存在缺陷。
8.根据权利要求1所述的硅片分选机,其特征在于,所述硅片分选机包括隐裂检测装置,所述隐裂检测装置包括检测单元、光源以及反光板,其中:
所述检测单元设置在输送部的机架上,且位于所述输送部的第二检测位置上方,用于对经过所述第二检测位置的电池片或硅片的隐裂进行检测,所述第二检测位置为所述输送部的相邻两段传送带之间的间隔位置;
光源,设置在所述输送部的机架上,用于向所述第二检测位置提供光照;
所述反光板用于将来自所述光源的光线反射至所述电池片或硅片的反光板,所述反光板设置在所述间隔位置处,且低于所述输送部的输送平面。
9.根据权利要求1所述的硅片分选机,其特征在于,所述硅片分选机还包括收料装置,所述收料装置用于收集所述输送部的输出端所输出的硅片,所述收料装置包括安装板、多个收料盒和至少一个第二旋转机构,所述至少一个第二旋转机构中每个第二旋转机构与一个收料盒唯一对应,其中:
所述第二旋转机构的固定部固定于所述安装板,所述第二旋转机构对应的收料盒固定于所述第二旋转机构的旋转部上;
所述第二旋转机构的旋转部转动时,带动对应收料盒围绕所述旋转部转动,使所述对应收料盒与其上方和/或下方的收料盒错位。
10.根据权利要求1所述的硅片分选机,其特征在于,所述输送部包括规整输送线和检测输送线,所述硅片分选机还包括规整部、规整带动部和驱动部,其中:
所述上料部,用于向所述规整输送线上提供硅片,所述规整输送线用于将所述硅片输送至所述检测输送线,所述检测输送线用于将所述硅片输送至所述检测部的各个检测工位进行检测;
所述规整部设置在所述规整输送线侧边,所述规整部与所述规整输送线之间形成有夹角;
所述规整带动部连接在所述驱动部和所述规整部中间,被配置为将所述驱动部传递的动力传送到所述规整部;
所述规整输送线和所述规整带动部均与所述驱动部连接,所述驱动部同时带动所述规整输送线和所述规整带动部。
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