CN115015279A - 一种多层物料四边检测装置及规整打包设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种多层物料四边检测装置及规整打包设备，属于半导体或光伏领域的物料规整及四边检测领域，多层物料四边检测装置包括顶升载台和检测模组；检测模组布置在顶升载台上方，用于对顶升载台上的多层物料进行四边检测；规整打包设备包括设置在机台大板上的规整装置、机械手、横移装置、前述的多层物料四边检测装置、收料暂存装置、规整主流线和顶升分流装置；通过本申请的多层物料四边检测装置和规整打包设备，能够为多层物料、如多层硅片进四边检测，提高了整包多层物料的下料规整效率，便于在涉及片材产品的硅片、PCB领域推广应用。

Description

一种多层物料四边检测装置及规整打包设备

技术领域

本发明属于片材检测后的规整领域，具体公开了一种多层物料四边检测装置及规整打包设备。

背景技术

硅片作为重要的工业原材料，被广泛用于太阳能电池、电路板等产品的生产制造中。在硅片生产出厂之前需要对其质量进行严格的把控，以保证由硅片制造的太阳能电池、电路板等产品的质量。硅片分选机是一种集成自动化、测量、视觉瑕疵检测于一体的自动化检测、分选设备，应用在太阳能硅片生产流程中，如我司申请的专利(公开号CN112605010A)公开的下料分选装置及硅片智能分选机，分选机能够实现对太阳能硅片切片、清洗后的原片进行厚度、TTV、线痕、电阻率、尺寸、脏污、崩边、隐裂等项目的测量和检测。

目前，在硅片检测分选之后，还需对整个料盒的硅片规整打包，且在规整打包后需要对多层物料的四边缺陷进行检测，以弥补前端单层无法检测的技术难题，现有技术中心还未出现有适应不同规格的硅片的专用规整机构和多层物料四边检测装置，传统的手工或半自动的机械手规整，限制了生产效率，因此，需要一款适应不同规格物料的多层检测及规整方案。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种多层物料四边检测装置及规整打包设备。

一种多层物料四边检测装置，多层物料四边检测装置包括顶升载台和检测模组；其中，所述检测模组布置在顶升载台上方，用于对顶升载台上的多层物料进行四边检测。

进一步的，装置还包括物料输送流线，所述检测模组跨设所述物料输送流线布置，且所述顶升载台设置在检测模组跨设部分的物料输送流线中间，以此将物料输送流线上的多层物料顶升至检测位以供检测。

进一步的，所述检测模组包括上下交错布置的下层检测模块和上层检测模块，顶升载台对应下层检测模块预设有下层检测位、对应上层检测模块预设有上层检测位；所述下层检测模块用于在下层检测位对多层物料左右两个侧面及棱边进行光学检测；所述上层检测模块用于在上层检测位对多层物料前后两个端面及棱边进行光学检测。

进一步的，所述顶升载台包括依次动力传输连接的升降电机、传动箱、升降丝杆组件、升降杆和升降顶板组；在所述升降顶板组处还设有一个到料感应器，用以检测多层物料是否到料；在所述升降丝杆组件处设置升降感应器用于监测升降高度；在升降杆处设置升降限位块，用以对升降高度限位。

进一步的，所述检测模组包括布置在同一水平面上的一个或多个图像采集单元，顶升载台包括升降机构和旋转机构，所述升降机构用于将待测多层物料升至物料检测位，所述旋转机构对应图像采集单元的数量预设旋转检测角度。

本发明还提供了一种规整打包设备，规整打包设备包括设置在机台大板上的规整装置、机械手、横移装置、前述的多层物料四边检测装置、收料暂存装置、规整主流线和顶升分流装置；

所述机械手采用与多层物料外形适配的卡爪式拾取转移装置，用以将分选机检测后料盒上的多层物料转移至规整装置进行四面规整；

所述横移装置垂直的布置在规整主流线的上料端，用于将规整装置上规整后的多层物料转移至所述规整主流线；

所述四边检测装置跨设在所述规整主流线上，用于对流经的多层物料顶升移动同时进行四边缺陷检测；

多个所述收料暂存装置布置在规整主流线的下游两侧，所述顶升分流装置布置在两侧收料暂存装置中部对应的规整主流线处，通过顶升分流装置将经四边检测装置检测后的多层物料整包分流至两侧的收料暂存装置中。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：通过本申请的多层物料四边检测装置及规整打包设备，能够为多层物料、如多层硅片进行规整平齐以及四边检测，提高了整包多层物料的规整效率，提高了应用范围和产能，便于在涉及片材产品的光伏或半导体硅片、PCB领域推广应用。

附图说明

图1-图4为不同视角的多层物料四边检测装置示意图；

图5为下层检测模块的示意图；

图6为上层检测模块的示意图；

图7为顶升载台的示意图；

图8为双检测工位的多层物料检测过程实例图；

图9为规整打包设备示意图。

图中：

1000、规整打包设备；

100、规整装置；

200、机械手；

300、横移装置；

400、四边检测装置；

10、顶升载台；11、升降电机；12、传动箱；13、升降丝杆组件；14、升降杆；15、升降顶板组；151、顶升底板；152、顶升托板；153、顶升垫板；16、到料感应器；17、升降感应器；18、升降限位块；19、升降转接加强板组；

20、下层检测模块；21、左右图像采集单元；211、左右相机立板；212、左右相机调节滑板；213、左右相机转接板；214、左右图像采集相机；215、左右镜头；22、左右龙门框架；23、左右光源组件；24、左右遮光板；241、下挡板座；242、左右下遮光板；243、左右上遮光板；244、左右驱动器；

30、上层检测模块；31、前后图像采集单元；311、前后相机立板；312、前后相机调节滑板；313、前后相机转接板；314、前后图像采集相机；315、前后镜头；32、前后龙门框架；33、前后光源组件；34、前后遮光板；341、上挡板座；342、前后上遮光板；343、前后下遮光板；344、前后驱动器；35、前后采集龙门架；36、流线龙门架；

40、物料输送流线；

500、收料暂存装置；

600、规整主流线；

700、顶升分流装置；

800、机台大板。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应当理解，本说明书中所使用的“设备”、“装置”、“机构”、“单元”和/或“模组”是用于区分不同级别的不同组件、元件、部件、部分或装配的一种方法。然而，如果其他词语可实现相同的目的，则可通过其他表达来替换所述词语。

多层物料四边检测装置

一种多层物料四边检测装置，参见图1-图4，多层物料四边检测装置400包括顶升载台10和检测模组；其中，所述检测模组布置在顶升载台10上方，用于对顶升载台10上的多层物料进行四边检测。

进一步的，装置还包括物料输送流线40，所述检测模组跨设所述物料输送流线40布置，且所述顶升载台10设置在检测模组跨设部分的物料输送流线40中间，以此将物料输送流线40上的多层物料顶升至检测位以供检测。

双检测工位多层物料四边检测装置的实施例，参见图1-图8，所述检测模组包括上下交错布置的下层检测模块20和上层检测模块30，顶升载台10对应下层检测模块20预设有下层检测位、对应上层检测模块30预设有上层检测位。

其中，参见图5，下层检测模块20用于在下层检测位对多层物料左右两个侧面及棱边进行光学检测；

进一步的，所述下层检测模块20包括左右图像采集单元21、左右龙门框架22、左右光源组件23和左右遮光板24；左右光源组件23布置在左右龙门框架22上，两个左右遮光板24上下布置在左右龙门框架22上，两个左右遮光板24之间距离可调的形成采集口，且上方的左右遮光板24可控的左右移动。

左右图像采集单元21包括自下而上依次布置的左右相机立板211、左右相机调节滑板212、左右相机转接板213和左右图像采集相机214，一个左右镜头215设置在左右图像采集相机214的前端，并通过两个左右遮光板24的采集口进行图像采集。

左右龙门框架22包括两个龙门立板和跨接在龙门立板顶部的龙门顶板。

所述左右光源组件23包括四个呈矩形布置在左右龙门框架22上的光源。

所述左右遮光板24包括由下挡板座241支撑的左右下遮光板242，由布置在龙门顶板上左右驱动器244驱动的左右上遮光板243。

其中，参见图6，上层检测模块30用于在上层检测位对多层物料前后两个端面及棱边进行光学检测。

进一步的，所述上层检测模块30包括前后图像采集单元31、前后龙门框架32、前后光源组件33和前后遮光板34；前后光源组件33布置在前后龙门框架32上，两个前后遮光板34上下布置在前后龙门框架32上，两个前后遮光板34之间距离可调的形成采集口，且上方的前后遮光板34可控的前后移动；所述前后图像采集单元31设置在一个前后采集龙门架35上，所述前后龙门框架32设置在流线龙门架36上，以此使得前后图像采集单元31在上层检测位采集图像。

前后图像采集单元31包括自下而上依次布置的前后相机立板311、前后相机调节滑板312、前后相机转接板313和前后图像采集相机314，一个前后镜头315设置在前后图像采集相机314的前端，并通过两个前后遮光板34的采集口进行图像采集；所述前后相机立板311布置在前后采集龙门架35顶板中部。

前后龙门框架32包括两个龙门立板和跨接在龙门立板顶部的龙门顶板。

所述前后光源组件33包括四个呈矩形布置在前后龙门框架32上的光源。

所述前后遮光板34包括布置在龙门顶板上的上挡板座341和由所述上挡板座341连接的高度可调的前后上遮光板342，由布置在流线龙门架36中部的前后驱动器344和由所述前后驱动器344驱动的前后下遮光板343。

其中，参见图7，所述顶升载台10包括升降电机11、传动箱12、升降丝杆组件13、升降杆14、升降顶板组15、到料感应器16、升降感应器17、升降限位块18和升降转接加强板组19。具体布置关系如下。

所述顶升载台10包括依次动力传输连接的升降电机11、传动箱12、升降丝杆组件13、升降杆14和升降顶板组15；在所述升降顶板组15处还设有一个到料感应器16，用以检测多层物料是否到料；在所述升降丝杆组件13处设置升降感应器17用于监测升降高度；在升降杆14处设置升降限位块18，用以对升降高度限位。

顶升载台10还包括一个升降转接加强板组19，用以加强顶升载台10的稳定性。

所述升降顶板组15包括设置在升降杆14上自下而上依次设置的顶升底板151、顶升托板152和顶升垫板153，在所述顶升托板152中部开设感应腔以安装所述到料感应器16；弹性的所述顶升垫板153对应所述感应腔开设监测槽孔以便于监测上方物料。

单检测工位多层物料四边检测装置实施例(图未示)：所述检测模组包括布置在同一水平面上的一个或多个图像采集单元，顶升载台10包括升降机构和旋转机构，所述升降机构用于将待测多层物料升至物料检测位，所述旋转机构对应图像采集单元的数量预设旋转检测角度。

具体示例中，所述图像采集单元的数量包括一个、两个、四个或八个；预设旋转检测角度包括0°、45°、90°或180°。

规整打包设备

一种规整打包设备1000，参见图9，规整打包设备1000包括设置在机台大板800上的规整装置100、机械手200、横移装置300、根据前述的多层物料四边检测装置400、收料暂存装置500、规整主流线600和顶升分流装置700。

所述机械手200采用与多层物料外形适配的卡爪式拾取转移装置，当然也可以采用机器人、机械臂等物料空间移送装置等；用以将分选机检测后料盒上的多层物料转移至规整装置100进行四面规整。

所述横移装置300垂直的布置在规整主流线600的上料端，用于将规整装置100上规整后的多层物料转移至所述规整主流线600。

所述四边检测装置400跨设在所述规整主流线600上，用于对流经的多层物料顶升移动同时进行四边缺陷检测。

一个示例中，四边检测装置400采用双层光学检测模块，配合底部的顶升机构对多层物料进行一次定位完成棱面全检。

替换示例中，四边检测装置400采用单层的单工位光学检测模块，配合底部的升降机构和旋转机构对多层物料进行一次定位完成棱面全检。

多个所述收料暂存装置500布置在规整主流线600的下游两侧，所述顶升分流装置700布置在两侧收料暂存装置500中部对应的规整主流线600处，通过顶升分流装置700将经四边检测装置400检测后的多层物料整包分流至两侧的收料暂存装置500中。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种多层物料四边检测装置，其特征在于：多层物料四边检测装置(400)包括顶升载台(10)和检测模组；

其中，所述检测模组布置在顶升载台(10)上方，用于对顶升载台(10)上的多层物料进行四边检测。

2.根据权利要求1所述的多层物料四边检测装置，其特征在于：装置还包括物料输送流线(40)，所述检测模组跨设所述物料输送流线(40)布置，且所述顶升载台(10)设置在检测模组跨设部分的物料输送流线(40)中间，以此将物料输送流线(40)上的多层物料顶升至检测位以供检测。

3.根据权利要求1所述的多层物料四边检测装置，其特征在于：所述检测模组包括上下交错布置的下层检测模块(20)和上层检测模块(30)，顶升载台(10)对应下层检测模块(20)预设有下层检测位、对应上层检测模块(30)预设有上层检测位；

所述下层检测模块(20)用于在下层检测位对多层物料左右两个侧面及棱边进行光学检测；

所述上层检测模块(30)用于在上层检测位对多层物料前后两个端面及棱边进行光学检测。

4.根据权利要求3所述的多层物料四边检测装置，其特征在于：所述下层检测模块(20)包括左右图像采集单元(21)、左右龙门框架(22)、左右光源组件(23)和左右遮光板(24)；左右光源组件(23)布置在左右龙门框架(22)上，两个左右遮光板(24)上下布置在左右龙门框架(22)上，两个左右遮光板(24)之间距离可调的形成采集口，且上方的左右遮光板(24)可控的左右移动。

5.根据权利要求4所述的多层物料四边检测装置，其特征在于：所述上层检测模块(30)包括前后图像采集单元(31)、前后龙门框架(32)、前后光源组件(33)和前后遮光板(34)；前后光源组件(33)布置在前后龙门框架(32)上，两个前后遮光板(34)上下布置在前后龙门框架(32)上，两个前后遮光板(34)之间距离可调的形成采集口，且上方的前后遮光板(34)可控的前后移动；所述前后图像采集单元(31)设置在一个前后采集龙门架(35)上，所述前后龙门框架(32)设置在流线龙门架(36)上，以此使得前后图像采集单元(31)在上层检测位采集图像。

6.根据权利要求4或5所述的多层物料四边检测装置，其特征在于：所述顶升载台(10)包括依次动力传输连接的升降电机(11)、传动箱(12)、升降丝杆组件(13)、升降杆(14)和升降顶板组(15)；在所述升降顶板组(15)处还设有一个到料感应器(16)，用以检测多层物料是否到料；在所述升降丝杆组件(13)处设置升降感应器(17)用于监测升降高度；在升降杆(14)处设置升降限位块(18)，用以对升降高度限位。

7.根据权利要求1所述的多层物料四边检测装置，其特征在于：所述检测模组包括布置在同一水平面上的一个或多个图像采集单元，顶升载台(10)包括升降机构和旋转机构，所述升降机构用于将待测多层物料升至物料检测位，所述旋转机构对应图像采集单元的数量预设旋转检测角度。

8.根据权利要求7所述的多层物料四边检测装置，其特征在于：所述图像采集单元的数量包括一个、两个、四个或八个；预设旋转检测角度包括0°、45°、90°或180°。

9.一种规整打包设备，其特征在于：规整打包设备(1000)包括设置在机台大板(800)上的规整装置(100)、机械手(200)、横移装置(300)、根据权利要求1-8任一项所述的多层物料四边检测装置(400)、收料暂存装置(500)、规整主流线(600)和顶升分流装置(700)；

所述机械手(200)采用与多层物料外形适配的卡爪式拾取转移装置，用以将分选机检测后料盒上的多层物料转移至规整装置(100)进行四面规整；

所述横移装置(300)垂直的布置在规整主流线(600)的上料端，用于将规整装置(100)上规整后的多层物料转移至所述规整主流线(600)；

所述四边检测装置(400)跨设在所述规整主流线(600)上，用于对流经的多层物料顶升移动同时进行四边缺陷检测；

多个所述收料暂存装置(500)布置在规整主流线(600)的下游两侧，所述顶升分流装置(700)布置在两侧收料暂存装置(500)中部对应的规整主流线(600)处，通过顶升分流装置(700)将经四边检测装置(400)检测后的多层物料整包分流至两侧的收料暂存装置(500)中。

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