CN116344424A - 一种高效硅片检测分选装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高效硅片检测分选装置，包括上料机、量测机和下料机，上料机包括顺次设置的上料机构、缓存机构和上料流线，两条上料流线平行且互相靠近地设置在缓存机构的下游；量测机包括第一量测流线、第二量测流线、搬运机构和若干检测机构，第二量测流线与第一量测流线至少部分地交会，搬运机构位于第一量测流线与第二量测流线的交会处，若干检测机构沿第一量测流线、第二量测流线设置；下料机包括下料流线和若干分选机构，若干分选机构分别沿两条下料流线设置。通过缓存机构可对硅片进行缓存，避免上料时的停机等待，实现了分选装置的连续运行，提高了分选效率；通过设置两条靠近的第一量测流线，提高了检测机构的使用效率，降低了制造成本。

Description

一种高效硅片检测分选装置
技术领域
本发明涉及硅片分选技术领域，尤其涉及一种高效硅片检测分选装置。
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。为保证由硅片制造的产品的质量，需要对硅片进行检测和分选。硅片分选机能够实现对硅片进行厚度、TTV、线痕、电阻率、尺寸、脏污、崩边、隐裂等项目的测量和检测，并根据分选菜单，自动将硅片按照质量等级要求分选到不同的盒子内。
申请公布号为CN112676175A的中国发明专利申请公开了一种硅片智能分选机，其包括：上料装置、检测装置以及下料分选装置。通过上料装置能够实现硅片的连续高效上料；通过检测装置完成硅片多个项目的检测，充分满足硅片的实际检测需求；通过下料分选装置，实现了硅片的良品与不良品的分选，以及不同缺陷类型硅片的分选。然而，现有的硅片分选装置在上料时，检测流线均处于等待状态，降低了分选效率；并且单一的流线无法实现检测机构的充分利用，降低了分选效率，提高了使用成本。
发明内容
本发明的目的是提供一种高效硅片检测分选装置，以解决背景技术中提到的技术问题，本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种高效硅片检测分选装置，包括上料机、量测机和下料机，上料机包括顺次设置的上料机构、缓存机构和上料流线，缓存机构用于对上料机构传送的部分硅片进行缓存，两条上料流线平行且互相靠近地设置在缓存机构的下游；量测机包括第一量测流线、第二量测流线、搬运机构和若干检测机构，两条第一量测流线平行且互相靠近地设置在上料流线的下游，两条第二量测流线分别位于两条第一量测流线的外侧，且第二量测流线与第一量测流线至少部分地交会，搬运机构位于第一量测流线与第二量测流线的交会处，用于将第一量测流线上的硅片搬运至第二量测流线，若干检测机构沿第一量测流线、第二量测流线设置；下料机包括下料流线和若干分选机构，下料流线为两条，两条下料流线分别设置在两条第二量测流线的下游，若干分选机构分别沿两条下料流线设置。
进一步地，上料机构包括第一水平导轨、上料单元和抽料单元，上料单元至少为两组，两组上料单元均安装在第一水平导轨上，且上料单元能够在第一驱动件的驱动下沿第一水平导轨进行横向往复移动；每组上料单元均包括第一垂直导轨，第一垂直导轨上装有上料盒，上料盒能够在第二驱动件的驱动下沿第一垂直导轨上下移动；上料盒与第一垂直导轨之间安装有翻转驱动件，上料盒在翻转驱动件的驱动下可绕上料盒的底部翻转90°；上料盒内装有两个花篮，两个花篮并列设置；抽料单元与上料单元的数量一致，每组抽料单元均包括两个抽料传送带，抽料传送带设置在第一垂直导轨远离上料盒的一侧，两个抽料传送带分别与两个花篮的位置匹配，抽料传送带靠近花篮的一端安装有三个检测传感器，且三个检测传感器呈三角形设置。
进一步地，缓存机构包括缓存流线和缓存单元，缓存流线至少为两组，每组缓存流线均包括两条缓存输送带，两条缓存输送带平行且互相靠近，每条缓存输送带的上游均设置有第一导正机构；缓存单元包括第二水平导轨、第二垂直导轨和缓存料盒，第二垂直导轨安装在第二水平导轨上，且第二垂直导轨能够在第三驱动件的驱动下沿第二水平导轨水平往复运动；缓存料盒安装在第二垂直导轨上，且缓存料盒能够在第四驱动件的驱动下沿第二垂直导轨上下运动。
进一步地，缓存流线的末端设置有第一接料盒。
进一步地，缓存机构的下游设置有剔除机构，剔除机构包括剔除流线、外观检测单元、翻转剔除单元和第二接料盒，外观检测单元设置在剔除流线上，翻转剔除单元设置在剔除流线的下游，第二接料盒位于翻转剔除单元的下侧。
进一步地，剔除机构的后侧设置有第二导正机构，第二导正机构位于剔除单元与上料流线之间。
进一步地，检测机构包括测量机构、上部脏污检测机构、前后裂边检测机构、隐裂检测机构、下部脏污检测机构、左右裂边检测机构、四角裂边检测机构、电阻率检测机构和厚度检测机构的一种或几种的组合，测量机构、上部脏污检测机构、前后裂边检测机构、隐裂检测机构、下部脏污检测机构位于第一量测流线处，左右裂边检测机构、四角裂边检测机构、电阻率检测机构、厚度检测机构位于第二量测流线处。
进一步地，搬运机构为两组，每组搬运机构均包括搬运支架和固定在搬运支架下的搬运输送线，搬运输送线的一端位于第一量测流线上侧，搬运输送线的另一端位于第二量测流线上侧；搬运机构的上游设置有第三导正机构，搬运机构的下游设置有第四导正机构。
进一步地，分选机构包括分选搬运单元和分选接料单元，分选接料设置在下料流线的一侧，分选搬运单元安装在下料流线的一侧，用于将下料流线上的硅片搬运至分选接料单元，下料流线的末端设置有第三接料盒。
进一步地，分选接料单元包括接料架，固定接料盒和活动接料盒，固定接料盒固定安装在接料架远离下料流线一端的上侧；接料架的下侧水平安装有第三水平导轨，第三水平导轨上安装有第三垂直导轨，第三垂直导轨可在第五驱动件的驱动下沿第三水平导轨横向往复移动，活动接料盒安装在第三垂直导轨上，活动接料盒能够在第六驱动件的驱动下沿第三垂直导轨上下往复移动。
本申请实施例提供的技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
1、通过在上料机上设置缓存机构，可对硅片进行缓存，避免上料机上料时分选流线的停机等待，实现了分选装置的连续运行，提高了分选效率；
2、通过设置两条靠近的第一量测流线，通过单组检测机构即可实现对两条第一量测流线上的硅片进行上下脏污、前后裂边及隐裂检测，提高了检测机构的使用效率，降低了制造成本。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1为本申请实施例分选装置结构示意图；
图2为本申请实施例上料机结构示意图；
图3为本申请实施例上料机构结构示意图；
图4为本申请实施例抽料单元结构示意图；
图5为本申请实施例缓存流线结构示意图；
图6为本申请实施例缓存单元结构示意图；
图7为本申请实施例第一导正机构结构示意图；
图8为本申请实施例剔除机构检测部分结构示意图；
图9为本申请实施例剔除机构剔除部分结构示意图；
图10为本申请实施例量测机结构示意图；
图11为本申请实施例量测机主视图；
图12为本申请实施例第一量测流线、第二量测流线结构示意图；
图13为图12的局部放大图；
图14为本申请实施例搬运机构结构示意图；
图15为图14的局部放大图；
图16为本申请实施例测量机构结构示意图；
图17为本申请实施例上部脏污检测机构结构示意图；
图18为本申请实施例前后裂边检测机构结构示意图；
图19为本申请实施例隐裂检测机构结构示意图；
图20为本申请实施例下部脏污检测机构结构示意图；
图21为本申请实施例左右裂边检测机构结构示意图；
图22为本申请实施例四角裂边检测机构结构示意图；
图23为本申请实施例电阻率检测机构结构示意图；
图24为本申请实施例厚度检测机构结构示意图；
图25为本申请实施例下料机结构示意图；
图26为图25的局部放大图；
图27为本申请实施例下料机左视图；
图28为本申请实施例分选接料单元结构示意图；
图29为本申请实施例分选接料单元主视图；
图30为本申请实施例另一分选接料单元结构示意图；
图31为本申请实施例另一分选接料单元主视图；
图32为本申请实施例分选搬运单元结构示意图；
图33为本申请实施例下料流线结构示意图；
图34为本申请实施例下料原理示意图。
具体实施方式
为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图和具体实施方式对上述技术方案进行详细的说明，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
如图1所示的一种高效硅片检测分选装置，包括上料机1000、量测机2000和下料机3000，量测机2000位于上料机1000的下游，下料机3000位于量测机2000的下游。
如图2所示，上料机1000包括上料机架1100及自左向右顺次设置在上料机架1100上的上料机构1200、缓存机构1300、剔除机构1400和上料流线1500，上料机构1200安装在上料机架1100的左端，且上料机架1200部分地凸出上料机架1100的左端，上料机构1200的两侧分别固定有两根防撞柱1110，以避免人员、料车与上料机构1200发生碰撞，保证人员和设备的安全。
如图3、图4所示，上料机构1200包括第一水平导轨1210、上料单元1220和抽料单元1230。上料单元1220有两组，每组上料单元1220均包括第一垂直导轨1221，第一垂直导轨1221滑动安装在第一水平导轨1210上，且第一垂直导轨1221能够在第一驱动件（未示出）的驱动下沿第一水平导轨1210横向往复移动。第一垂直导轨1221上固定有连接座1222，连接座1222能够在第二驱动件（未示出）的驱动下沿第一垂直导轨1221上下移动。连接座1222的左端铰接有上料盒1224，连接座1222与上料盒1224的连接处安装有翻转驱动件1223，翻转驱动件1223能够驱动上料盒1224绕连接座1222翻转90°，当上料盒1224向左翻转呈水平状态时，上料盒1224处于装载位置；当上料盒1224向右翻转呈竖直状态时，上料盒1224处于工作位置。上料盒1224的两端安装有夹紧件1225，两个夹紧件1225之间假装有花篮1226。其中，每个上料盒1224内均安装有两个花篮1226，且两个花篮1226并列设置。
抽料单元1230也设置有两组，两组抽料单元1230均固定在上料单元1220的右侧。每组抽料单元1230均包括两个抽料传送带1231，两个抽料传送带1231分别与两个花篮1226的位置匹配，用于将硅片从花篮1226中抽出。其中，抽料传送带1231有三根皮带，从而实现高速抽料。抽料传送带1231的左端安装有三个检测传感器1232，且三个检测传感器1232呈三角形设置，使得三个检测传感器1232能够对硅片的整个面进行检测，避免硅片未完全抽出而花篮1226下压导致硅片破损问题的发生。
优选的，第一水平导轨1210、第一垂直导轨1221均为线性模组，第一驱动件、第二驱动件均为伺服电机。在使用时，首先，上料盒1224处于装载位置，人工将花篮1226水平放置在上料盒1224上，夹紧件1225对花篮1226夹紧后，翻转驱动件1223驱动上料盒1224向右翻转90°，使上料盒1224处于竖直状态。抽料单元1230从花篮1226的底部开始抽料，上料盒1224在第二驱动件的驱动下沿第一垂直导轨1221下移，实现硅片的逐个抽出。两组上料机构1220交替上料，在第一驱动件的驱动下，两组上料机构1220能够沿第一水平导轨1210横向移动，使两组抽料单元1230分别与下道工位连接。
如图2、图5、图6所示，缓存机构1300安装在上料机构1200的右侧，用于对上料机构1200传送的部分硅片进行缓存。
缓存机构1300包括缓存流线1310和缓存单元1320。缓存流线1310设置有三组，三组缓存流线1310并排设置，且相邻两组缓存流线1310之间的距离与两组抽料单元1230之间的距离相等。每组缓存流线1310均包括两条缓存输送带1311，两条缓存输送带1311平行且互相靠近设置，缓存输送带1311沿其长度方向均匀安装有多个检测传感器，以检测缓存输送带1311各个位置是否存在硅片。其中，位于两侧的两个缓存流线1310的右端安装有第一接料盒1313，用于接收掉落的硅片，避免硅片直接掉落在上料机架1100上导致硅片的破损和脏污。
如图5、图7所示，每条缓存输送带1311上均安装有第一导正机构1330。第一导正机构1330包括两个导正座1331，两个导正座1331分别位于缓存输送带1311的两侧，导正座1331上安装有导正电机1333，导正座1331靠近缓存输送带1311的一侧固定有导正皮带1332，导正皮带1332竖直设置且与导正电机1333传动连接。两个导正皮带1332左端的距离大于硅片的宽度，两个导正皮带1322右端的距离等于硅片的宽度，从而实现硅片的导正作业。
如图2、图6所示，缓存单元1320包括第二水平导轨1321、第二垂直导轨1322和缓存料盒1323。第二水平导轨1321安装在缓存流线1310的右侧，第二垂直导轨1322安装在第二水平导轨1321上，且第二垂直导轨1322能够在第三驱动件（未示出）的驱动下沿第二水平导轨1321水平往复运动。缓存料盒1323安装在第二垂直导轨1322上，且缓存料盒1323能够在第四驱动件（未示出）的驱动下沿第二垂直导轨1322上下运动。其中，第二水平导轨1321、第二垂直导轨1322均为直线模组，第三驱动件、第四驱动件均为伺服电机。缓存料盒1323为倒U型结构，缓存料盒1323的两侧固定有缓存花篮。
在使用时，多余的硅片先由上料机构1200传送至两侧的缓存流线1310上，经过第一导正机构1330导正后自上向下***缓存料盒1323内；当上料机构1200缺料时，缓存料盒1323移动至中间的缓存流线处，自下向上抽取缓存料盒1323内的硅片，以保证设备的不间断运行。
如图2、图8、图9所示，剔除机构1400安装在缓存机构1300的右侧，剔除机构1400包括剔除流线1410、外观检测单元1420、翻转剔除单元1430和第二接料盒1440。
剔除流线1410与缓存机构1300的中间一组缓存流线1310连接，剔除流线1410有两组，两组剔除流线1410间隔设置，每组剔除流线1410均包括两条剔除输送带1411，两条剔除输送带1411平行且互相靠近设置。外观检测单元1420包括外观检测支架1421、外观检测相机1422和外观检测光源1423，外观检测相机1422通过外观检测支架1421安装在前面一组剔除流线1410的上方，外观检测光源1423安装在前面一组剔除流线1410的下侧。优选的，外观检测相机1422为面扫描相机，用于对经过外观检测光源的硅片进行拍照，并传送至图像检测单元判断硅片是否破损。
翻转剔除单元1430设置后一组剔除流线1410的左端，翻转剔除单元1430包括翻转输送带1431和翻转电机1432，翻转输送带1431的右端与后一组剔除流线1410的左端铰接，翻转电机1432固定在剔除流线1410的外侧，且翻转电机1432的输出轴与翻转输送带1431连接，第二接料盒1440安装在翻转剔除单元1430的下侧。当外观检测单元1420判断某一硅片破损时，翻转电机1432驱动翻转输送带1431向右翻转，使两组剔除流线1410断开，破损的硅片掉落至第二接料盒1440内，从而避免破损硅片继续向后段工位流去造成的时间浪费。当破损的硅片掉落后，翻转电机1432及时驱动翻转输送带1431复位。
如图2所示，剔除机构1400的右侧安装有第二导正机构1450，上料流线1500安装在第二导正机构1450的右侧。上料流线1500包括两条上料输送带，两条上料输送带平行且互相靠近，第二导正机构1450固定在两条上料输送带的左端，用于对经过剔除机构1400的硅片进行导正，并由上料流线1500传送至量测机2000。其中，第二导正机构1450的结构与第一导正机构1330相同，在此不再赘叙。
剔除机构1400的下游安装有追料机构，追料机构利用位置补偿功能算法进行轴位置同步。多张硅片分别在两根同长同速皮带上同时传输有先后位置落差时，硅片位置滞后的皮带在定长距离以较缓速度改变来追赶至另一皮带线上硅片相同位置，后两根皮带再以同速运转。通过三段及三段以上这样的追料结构，多次进行位置补偿追料，实现硅片的位置同步。
如图10、图11所示，量测机2000包括量测机架2100及安装在量测机架2100上的第一量测流线2200、搬运机构2300、第二量测流线2400及若干检测机构，若干检测机构沿第一量测流线2200、第二量测流线2400分布。
如图11、图12所示，第一量测流线2200安装在量测机架2100的左半部，且第一量测流线2200位于量测机架2100长边的中轴线上。第一量测流线2200包括两条量测输送带，两条量测输送带平行且靠近设置。第二量测流线2400安装在量测机架2100的右半部，第二量测流线2400包括两条量测输送带，第二量测流线2400的两条量测输送带位于量测机架2100长边的两侧，并相对第一量测流线2200轴对称。第一量测流线2200的右半部与第二量测流线2400的左半部交会，搬运机构2300安装在第一量测流线2200与第二量测流线2400的交会处。
如图13所示，第一量测流线2200、第二量测流线2400的量测输送带上均安装有光电传感器2700，用于检测第一量测流线2200、第二量测流线2400上硅片的位置。
如图10、图11、图14所示，搬运机构2300为两组，两组搬运机构2300通过搬运支架2310安装在第一量测流线2200与第二量测流线2400的交会处，搬运支架2310的顶部安装有两根横梁2311，横梁2311垂直于量测机架2100的长边设置。每组搬运机构2300均包括搬运支架2320和固定在搬运支架下的搬运输送线2330，搬运输送线2330的下端安装有伯努利吸盘，用于吸附硅片。如图14、图15所示，搬运支架2320分别安装在横梁2311的两侧，搬运输送线2330的一端位于第一量测流线2200的上侧，搬运输送线2330的另一端位于第二量测流线2400的上侧，用于将硅片从第一量测流线2200搬运至第二量测流线2400上。第一量测流线2200的末端安装有第四接料盒2800，以避免硅片直接掉落在量测机架2100上。
如图11、图14所示，搬运机构2300的左侧安装有第三导正机构2500，搬运机构2300的右侧安装有第四导正机构2600，第三导正机构2500安装在第一量测流线2200上，且位于左侧搬运输送线2330的左侧；第四导正机构2600安装在第二测量流线2400上，且位于右侧搬运输送线2330的右侧。第三导正机构2500、第四导正机构2600的结构与第一导正机构1330相同，在此不再赘叙。
如图11所示，检测机构包括测量机构2010、上部脏污检测机构2020、前后裂边检测机构2030、隐裂检测机构2040、下部脏污检测机构2050、左右裂边检测机构2060、四角裂边检测机构2070、电阻率检测机构2080和厚度检测机构2090，测量机构2010、上部脏污检测机构2020、前后裂边检测机构2030、隐裂检测机构2040和下部脏污检测机构2050安装在第一量测流线2200处，用于对第一量测流线2200上的两列硅片进行检测。一对左右裂边检测机构2060、四角裂边检测机构2070、电阻率检测机构2080和厚度检测机构2090分别安装在第二量测流线2400处，分别对第二量测流线2400上的一列硅片进行检测，从而实现对两列硅片的同时检测，大大提高了分选效率。
如图11、16所示，测量机构2010包括测量支架2011、测量相机2012和测量光源2013，测量相机2012通过测量支架2011安装在第一量测流线2200的左端，测量光源2013安装在第一量测流线2200的下侧，且位于测量相机2012的正下方。测量相机2012为面扫描相机，用于对经过测量光源2013的硅片进行拍照，并将图片传输至图像处理单元，用于检测硅片的尺寸，以判断硅片是否符合相应的尺寸标准。
如图11、17所示，上部脏污检测机构2020用于对硅片的上表面脏污情况检测，以判断硅片上部是否符合相应的洁净度标准。上部脏污检测机构2020置于第一量测流线2200的上侧，包括上部脏污检测相机2021以及上部脏污检测光源2022。上部脏污检测相机2021为线阵相机，上部脏污检测相机2021位于两个量测输送带过渡连接的间隙位置。上部脏污检测光源2022包括发光二极管以及灯罩，发光二极管位于灯罩的下方，使得发光二极管发出的光线呈大角度漫反射状态，以实现均匀地对硅片进行照射。
如图11、18所示，前后裂边检测机构2030安装在第一量测流线2200两个量测输送带过渡连接的间隙位置，包括两个前后裂边检测相机2031和前后裂边检测光源2032。前后裂边检测光源2032包括两个发光二极管和灯罩，两个发光二极管分别置于第一量测流线垂直于传送方向的两侧，两个裂边检测相机2031分别采集硅片前后两边的边缘图像，并判断硅片前后两端的裂边情况。
如图11、19所示，隐裂检测机构2040用于检测硅片的表面裂痕。隐裂检测机构2040包括：两组隐裂检测相机2041和红外光源2042。红外光源2042安装在两个量测输送带过渡连接的间隙位置的下侧，两组隐裂检测相机2041对称地分布在红外光源2042的两侧。其中，英烈检测相机2041的角度可以调节，以满足实际的检测需求，使得两组隐裂检测相机2041的检测区域覆盖两个量测输送线过渡连接的位置。
如图11、20所示，下部脏污检测机构2050用于对硅片的下表面脏污情况检测，以判断硅片下部是否符合相应的洁净度标准。下部脏污检测机构2050置于第一量测流线2200的下侧，包括下部脏污检测相机2051以及下部脏污检测光源2052。下部脏污检测相机2051为线阵相机，下部脏污检测相机2051位于两个量测输送带过渡连接的间隙位置。下部脏污检测光源2052包括发光二极管以及灯罩，发光二极管位于灯罩的下方，使得发光二极管发出的光线呈大角度漫反射状态，以实现均匀地对硅片进行照射。
如图11、21所示，左右裂边检测机构2060用于检测硅片左右边缘的质量，包括两个崩边检测单元，两个崩边检测单元分别安装在第二量测流线2400的两侧。每个崩边检测单元包括：左右裂边检测相机2061、左右裂边检测光源2062，左右裂边检测相机2061水平安装在第二量测流线2400的一侧，并朝向第二量测流线2400设置。左右裂边检测光源2062用于提供左右裂边检测相机2061检测时所需的照明。
如图11、22所示，四角裂边检测机构2070用于检测硅片四个倒角的质量。四角裂边检测机构2070包括：两组四角裂边检测单元，两组四角裂边检测单元相向对称地布置在第二两侧流线2400的两侧，每组四角裂边检测单元包括两个四角裂边检测相机2071和两个四角裂边检测光源，两个四角裂边检测相机2071具有45°的夹角，以实现对应侧硅片的两个倒角进行检测。四角裂边检测光源2072倾斜设置，并对两个四角裂边检测相机2071的检测区域进行照明。
如图11、23所示，电阻率检测机构2080用于检测硅片的电阻率。包括：上测试探头2081以及下测试探头2082，上测试探头2081和下测试探头2082之间留有供硅片通过的通道。优选的，上测试探头2081的一侧还设置有PN传感器2083，从而能够测量硅片的极性。
如图11、24所示，厚度检测机构2090用于检测硅片的厚度，包括多组厚度检测单元。每组厚度检测单元包括两个上下相对设置的线激光发射器2091，如此能够测出经过两个线激光发射器通过采集硅片上下表面的高度信息，进而计算出硅片的厚度、线痕和粗糙度。
在使用时，硅片从第一量测流线2200进入量测机2000内，依次经过测量机构2010、上部脏污检测机构2020、前后裂边检测机构2030、隐裂检测机构2040、下部脏污检测机构2050后经搬运机构2300搬运至第二量测流线2400上，继续进行左右裂边检测机构2060、四角裂边检测机构2070、电阻率检测机构2080和厚度检测机构2090。
如图25所示，下料机3000包括下料机架3100、下料流线3200和若干分选机构3300，下料流线3200为两条，两条下料流线3200分别安装在下料机架3100长边的两侧，且下料流线3200的位置分别与量测机2000的第二量测流线2400匹配，若干分选机构3300分别布置两条下料流线3200的一侧。
如图25、图33所示，每条下料流线3200由两个双条皮带输送机连接而成，包括底架3201、皮带架3202、皮带3203、驱动机构3204、驱动轮3205和位置开关3206。两个底架3201竖直固定在下料机架3100的顶部，皮带架3202横向固定在两个底架3201之间，四个驱动轮3205两两安装在皮带架3203端部的两侧，且同一端的两个驱动轮3205之间通过转轴连接。驱动机构3204为步进电机，步进电机固定在其中一个底架3201上，且步进电机的输出轴通过同步轮组件与任一转轴连接，从而驱动两条皮带3203同步运动，保证硅片传输的稳定性。位置开关3206为光电传感器，三个位置开关3206沿皮带架3202的长度方向均匀间隔设置，用于对硅片的位置进行检测。
如图25-图27所示，十二组分选机构3300呈两列固定在下料机架3100的顶部。分选机构3300包括分选搬运单元3310和分选接料单元3320，分选接料单元3320设置在下料流线3200的一侧，分选搬运单元3310安装在下料流线3200的上侧，用于将下料流线3200上的硅片搬运至分选接料单元3320。下料流线3200的末端设置有尾料搬运单元3500，尾料搬运单元3500的下侧安装有第三接料盒3400，用于收集杂项硅片或未检测的硅片。
如图28、29所示，分选接料单元3320包括接料架3321，固定接料盒3322和活动接料盒3323，固定接料盒3322固定安装在接料架3321远离下料流线3200一端的上侧；接料架3321的下侧水平安装有第三水平导轨3324，第三水平导轨3324上安装有第三垂直导轨3325，第三垂直导轨3325可在第五驱动件（未示出）的驱动下沿第三水平导轨3324横向往复移动，活动接料盒3323安装在第三垂直导轨3325上，活动接料盒3323能够在第六驱动件（未示出）的驱动下沿第三垂直导轨3325上下往复移动。其中，第五驱动件可以为气缸，也可以是直线模组，还可以是电机、同步轮同步带组件，这些可以根据实际安装空间和场景布置，第六驱动件为顶升气缸。
当第三垂直导轨3325右移至第三水平导轨3324右端，活动接料盒3323位于第三垂直导轨3325顶部时，活动接料盒3323位于固定接料盒3322的右侧且与固定接料盒3322处于同一高度，此时活动接料盒3323处于接料位置；当活动接料盒3323位于第三垂直导轨3325底部，第三垂直导轨3325左移至第三水平导轨3324左端时，活动接料盒3323位于固定接料盒3322的正下方，此时活动接料盒3323处于卸料位置。
作为本申请的另一实施例，如图30、31所示，分选接料单元3320包括接料架3321’，上层接料盒3322’和下层接料盒3323’，接料架3321’的一侧分别固定有上水平导轨3326’和下水平导轨3324’，上水平导轨3326’和下水平导轨3324’平行且两端对齐设置。上层接料盒3322’滑动安装在上水平导轨3326’上，并且能够在上层接料盒驱动件（未示出）的驱动下沿上水平导轨3326’水平往复移动。下水平导轨3324’上滑动安装有第四垂直导轨3325’，第四垂直导轨3325’能够在下层接料盒驱动件的驱动下沿下水平导轨3324’作水平往复移动。下层接料盒3323’安装在第四垂直导轨3325’上，并能够在下层接料盒升降驱动件（未示出）的驱动下沿第四垂直导轨3325’上下往复移动。其中，上层接料盒驱动件、下层接料盒驱动件可以为气缸，也可以是直线模组，还可以是电机、同步轮同步带组件，这些可以根据实际安装空间和场景布置，下层接料盒升降驱动件为顶升气缸。
当上层接料盒3322’右移至上水平导轨3326’的右端时，上层接料盒3322’处于接料位置，此时下层接料盒升降驱动件处于收缩状态，使下层接料盒3323’处于低位。当上层接料盒3322’左移至上水平导轨3326’的左端时，上层接料盒3322’处于卸料位置，此时可驱动下层接料盒3323’右移至下水平导轨3324’的右端并上升，使下层接料盒3323’处于接料位置，当下层接料盒3323’满料时，下层接料盒3323’下降并沿下水平导轨3324’左移至下层接料盒3323’的卸料位置。优选的，上层接料盒3322’、下层接料盒3323’通过同步轮同步带组件实现联动，使得上层接料盒3322’、下层接料盒3323’在水平位置始终处于错开状态，既简化了结构，又避免上层接料盒3322’造成下层接料盒3323’卸料时的遮挡。
如图32、34所示，分选搬运机构3310包括吸附模块3311、第一输送模块3312和第二输送模块3313、第一连接座334、第二连接座3315和第三连接座3316，第三连接座3316通过螺栓固定在下料机架3100的顶部，吸附模块3311通过第一连接座3314固定在第三连接座3316的下端，第一输送模块3312、第二输送模块3313通过第二连接座3315固定在第三连接座3316的下端。吸附模块3311位于下料流线3200的正上方，用于对下料流线3200上的硅片进行吸附拾取。第一输送模块3312、第二输送模块3313顺次安装在吸附模块3311的左侧，使第一输送模块3312位于活动接料盒3323的正上方，第二输送模块3313位于固定接料盒3322的正上方。在使用时，吸附模块3311用于拾取下料流线3200上的硅片，第一输送模块3312用于将硅片输送至活动接料盒3323内，第一输送模块3312、第二输送模块3313配合将硅片输送至固定接料盒3322内。
吸附模块3311、第一输送模块332、第二输送模块3313均包括皮带输送件和伯努利吸盘，且皮带输送件的皮带底面低于伯努利吸盘的底面，从而实现硅片的非接触拾取。其中，皮带输送件至少包含两条皮带，且两个皮带之间的距离可调；伯努利吸盘的位置也可调，从而适应不同尺寸硅片的分选。其中，伯努利吸盘通过增压泵进行加压以及稳压的方式控制气路，以保持伯努利吸盘拾取硅片时的稳定性。
在使用时，在初始状态，活动接料盒3323位于接料位置，此时分选搬运单元3310通过吸附模块3311、第一输送模块3312将硅片传输至活动接料盒3323正上方，并将硅片放置到活动接料盒3323内；
当活动接料盒3323满料时，活动接料盒3323移动至卸料位置，可对活动接料盒3323进行卸料；此时，分选搬运单元3310通过吸附模块3311、第一输送模块3312、第二输送模块3313将硅片传输至固定接料盒3322正上方，并将硅片放置到固定接料盒3322内；
当活动接料盒3323完成卸料后，活动接料盒3323回到接料位置，当固定接料盒3322满料时，分选搬运单元3310切换对活动接料盒3323投料，如此循环，实现连续卸料，避免设备的停机，提高了分选下料的效率。
上述本申请实施例中的技术方案，至少具有如下的技术效果或优点：
1、通过在上料机上设置缓存机构，可对硅片进行缓存，避免上料机上料时分选流线的停机等待，实现了分选装置的连续运行，提高了分选效率；
2、通过设置两条靠近的第一量测流线，通过单组检测机构即可实现对两条第一量测流线上的硅片进行上下脏污、前后裂边及隐裂检测，提高了检测机构的使用效率，降低了制造成本。
在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制：方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高效硅片检测分选装置，包括上料机、量测机和下料机，其特征在于：
所述上料机包括顺次设置的上料机构、缓存机构和上料流线，所述缓存机构用于对所述上料机构传送的部分硅片进行缓存，两条所述上料流线平行且互相靠近地设置在所述缓存机构的下游；
所述量测机包括第一量测流线、第二量测流线、搬运机构和若干检测机构，两条所述第一量测流线平行且互相靠近地设置在所述上料流线的下游，两条所述第二量测流线分别位于两条所述第一量测流线的外侧，且所述第二量测流线与所述第一量测流线至少部分地交会，所述搬运机构位于所述第一量测流线与所述第二量测流线的交会处，用于将所述第一量测流线上的硅片搬运至所述第二量测流线，若干所述检测机构沿所述第一量测流线、所述第二量测流线设置；
所述下料机包括下料流线和若干分选机构，所述下料流线为两条，两条所述下料流线分别设置在两条所述第二量测流线的下游，若干所述分选机构分别沿两条所述下料流线设置。
2.根据权利要求1所述的一种高效硅片检测分选装置，其特征在于，所述上料机构包括第一水平导轨、上料单元和抽料单元，所述上料单元至少为两组，两组所述上料单元均安装在所述第一水平导轨上，且所述上料单元能够在第一驱动件的驱动下沿所述第一水平导轨进行横向往复移动；每组所述上料单元均包括第一垂直导轨，所述第一垂直导轨上装有上料盒，所述上料盒能够在第二驱动件的驱动下沿所述第一垂直导轨上下移动；所述上料盒与所述第一垂直导轨之间安装有翻转驱动件，所述上料盒在所述翻转驱动件的驱动下可绕所述上料盒的底部翻转90°；所述上料盒内装有两个花篮，两个所述花篮并列设置；所述抽料单元与所述上料单元的数量一致，每组所述抽料单元均包括两个抽料传送带，所述抽料传送带设置在所述第一垂直导轨远离所述上料盒的一侧，两个所述抽料传送带分别与两个所述花篮的位置匹配，所述抽料传送带靠近所述花篮的一端安装有三个检测传感器，且三个所述检测传感器呈三角形设置。
3.根据权利要求1所述的一种高效硅片检测分选装置，其特征在于，所述缓存机构包括缓存流线和缓存单元，所述缓存流线至少为两组，每组所述缓存流线均包括两条缓存输送带，两条所述缓存输送带平行且互相靠近，每条所述缓存输送带的上游均设置有第一导正机构；所述缓存单元包括第二水平导轨、第二垂直导轨和缓存料盒，所述第二垂直导轨安装在所述第二水平导轨上，且所述第二垂直导轨能够在第三驱动件的驱动下沿所述第二水平导轨水平往复运动；所述缓存料盒安装在所述第二垂直导轨上，且所述缓存料盒能够在第四驱动件的驱动下沿所述第二垂直导轨上下运动。
4.根据权利要求3所述的一种高效硅片检测分选装置，其特征在于，所述缓存流线的末端设置有第一接料盒。
5.根据权利要求1所述的一种高效硅片检测分选装置，其特征在于，所述缓存机构的下游设置有剔除机构，所述剔除机构包括剔除流线、外观检测单元、翻转剔除单元和第二接料盒，所述外观检测单元设置在所述剔除流线上，所述翻转剔除单元设置在所述剔除流线的下游，所述第二接料盒位于所述翻转剔除单元的下侧。
6.根据权利要求5所述的一种高效硅片检测分选装置，其特征在于，所述剔除机构的后侧设置有第二导正机构，所述第二导正机构位于所述剔除单元与所述上料流线之间。
7.根据权利要求1所述的一种高效硅片检测分选装置，其特征在于，所述检测机构包括测量机构、上部脏污检测机构、前后裂边检测机构、隐裂检测机构、下部脏污检测机构、左右裂边检测机构、四角裂边检测机构、电阻率检测机构和厚度检测机构的一种或几种的组合，所述测量机构、所述上部脏污检测机构、所述前后裂边检测机构、所述隐裂检测机构、所述下部脏污检测机构位于所述第一量测流线处，所述左右裂边检测机构、所述四角裂边检测机构、所述电阻率检测机构、所述厚度检测机构位于所述第二量测流线处。
8.根据权利要求1所述的一种高效硅片检测分选装置，其特征在于，所述搬运机构为两组，每组搬运机构均包括搬运支架和固定在所述搬运支架下的搬运输送线，所述搬运输送线的一端位于所述第一量测流线上侧，所述搬运输送线的另一端位于所述第二量测流线上侧；所述搬运机构的上游设置有第三导正机构，所述搬运机构的下游设置有第四导正机构。
9.根据权利要求1所述的一种高效硅片检测分选装置，其特征在于，所述分选机构包括分选搬运单元和分选接料单元，所述分选接料设置在所述下料流线的一侧，所述分选搬运单元安装在所述下料流线的一侧，用于将下料流线上的硅片搬运至分选接料单元，所述下料流线的末端设置有第三接料盒。
10.根据权利要求9所述的一种高效硅片检测分选装置，其特征在于，所述分选接料单元包括接料架，固定接料盒和活动接料盒，所述固定接料盒固定安装在所述接料架远离所述下料流线一端的上侧；所述接料架的下侧水平安装有第三水平导轨，所述第三水平导轨上安装有第三垂直导轨，所述第三垂直导轨可在第五驱动件的驱动下沿所述第三水平导轨横向往复移动，所述活动接料盒安装在所述第三垂直导轨上，所述活动接料盒能够在第六驱动件的驱动下沿所述第三垂直导轨上下往复移动。
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