CN105301006B - 一种硅片破损检测设备及检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种硅片破损检测设备，包括：机架，用于依次向后输送硅片的第一输送单元、第二输送单元和第三输送单元，用于检测硅片破损的破损检测单元，用于收集破损硅片的破损收集盒，用于设备异常时收集硅片的异常收集盒。破损检测单元、第一输送单元、第二输送单元及第三输送单元均与一中央控制器连接。本发明还提出了一种上述硅片破损检测设备的检测方法。本发明可对有规则的硅片进行在线批量自动检测，且能根据检测结果自动处理硅片，设备结构简单连贯，能有效提高硅片的完整度和生产加工效率。

Description

一种硅片破损检测设备及检测方法

技术领域

本发明涉及硅片检测设备技术领域，尤其涉及一种硅片破损检测设备及检测方法。

背景技术

硅片生产是太阳能光伏产业链条中的一个重要环节。硅片产品需要进行严格的品质检查，硅片的外观形状直接影响太阳能电池的质量。在传统的技术中，有规则的硅片外形检测主要由人工肉眼去观察，或使用简单的镜头进行检测，这种利用人工肉眼检测的方式，不仅工作效率低，误检率也非常高，且在取拿硅片的过程易造成硅片的损坏和污染。

现有技术中出现了采用硅片外观自动检测系统，如公告号为CN201844980U的实用新型专利，其主要利用相机配合背光源对待检硅片进行拍摄，对拍出的照片进行分析检测是否出现破损，但其存在以下缺陷：1、硅片需利用机械手单个抓取进行上料或下料，易造成硅片的损伤，影响产品质量；2、对机械手的精度要求高，而且硅片的检测和收集不能连贯进行，工作效率较低，不适用于硅片的批量加工生产。

发明内容

为解决现有技术中存在的缺陷，本发明提出一种硅片破损检测设备及检测方法，该硅片破损检测设备可对有规则的硅片进行在线批量自动检测，且能根据检测结果自动处理硅片，设备结构简单连贯，能有效提高硅片的完整度和生产加工效率。

本发明采用的技术方案是，设计一种硅片破损检测设备，包括：机架，用于依次向后输送硅片的第一输送单元、第二输送单元和第三输送单元，用于检测硅片破损的破损检测单元，用于收集破损硅片的破损收集盒，用于控制第一输送单元、第二输送单元和第三输送单元运行状态的中央控制器。

破损检测单元与第一输送单元位置配合，第二输送单元的后端可向下倾斜转动，破损收集盒设于第二输送单元的后端下方。中央控制器接收破损检测单元的检测结果，并控制第二输送单元后端是否向下倾斜。

该设备还包括：用于检测本检测设备异常或下一工序设备异常的异常检测单元、用于设备异常时收集硅片的异常收集盒，异常收集盒设于第一输送单元的前端下方，第一输送单元可升降运动，中央控制器接收异常检测单元的检测结果，并控制第一输送单元是否向上升起。

破损检测单元包括：设于第一输送单元上方的相机、设于第一输送单元下方的背光源、接收相机所拍图像的图像分析模块，图像分析模块分析图像并将检测结果传送至中央控制器。

其中，第一输送单元底部设有升降电动件，第一输送单元的底部还设有至少一个导向机构，升降电动件可推动第一输送单元升降运动，升降电动件与中央控制器连接。

第一输送单元包括：并排设置的至少一个第一输送通道、与第一输送通道数量相同的第一马达，每个第一输送通道传动连接一个第一马达，所述第一马达可带动各自连接的第一输送通道向后运送硅片。每个第一输送通道均配合设有破损检测单元。

第二输送单元的后端连接有转动调节装置，该转动调节装置包括：一端铰接在第二输送单元后端的旋转板、铰接连接在所述旋转板下方的推拉电动件，推拉电动件可拉动旋转板的活动端向下倾斜，推拉电动件与中央控制器连接。

第二输送单元包括：与第一输送通道数量配合的第二输送通道、与所有第二输送通道传动连接的第二马达，第二马达可带动所有第二输送通道同步运送。每个第二输送通道的后端连接一转动调节装置。

第三输送单元包括：与第一输送通道数量配合的第三输送通道、与所有第三输送通道传动连接的第三马达，第三马达可带动所有第三输送通道同步运送。

第一输送通道、第二输送通道及第三输送通道均由两对称设置的传送带组件构成，旋转板的两侧也设有传送带组件。

本发明还公开了一种上述硅片破损检测设备的检测方法，包括以下步骤：

步骤1、设备初始化，第一输送单元位于低位，第二输送单元的转动调节装置处于水平状态，硅片从上一工序设备向第一输送单元运送；

步骤2、异常检测单元实时对本检测设备或下一工序的设备是否运行正常进行判断，若存在异常则第一输送单元上升至高位，硅片掉落至异常收集盒中，本检测设备暂停运行；

步骤3、第一输送单元内的每个第一输送通道分别将硅片运送至背光源上方，背光源点亮，各相机对硅片进行拍照，图像分析模块图像检测硅片是否破损；

步骤4、第一输送通道将硅片向后运送至第二输送通道上，若检测结果为破损则进行步骤5，若检测结果正常则进行步骤6；

步骤5、第二输送通道的转动调节装置向下转动倾斜，硅片掉落至破损收集盒中，转动调节装置复位；

步骤6、第二输送通道将硅片向后运送至第三输送通道上，第三输送通道将硅片送至下一工序的设备上。

与现有技术相比，本发明将输送单元分成三段，在第一输送单元可升降运送，当设备出现故障即升至高位，硅片自动收集在异常收集盒中，第二输送单元的后端可转动倾斜，当硅片检测出现破损即向下倾斜，硅片自动收集在破损收集盒中，设备的整体结构简单，检测过程流畅连贯，生产效率高，适用于硅片的批量加工生产。

附图说明

下面结合实施例和附图对本发明进行详细说明，其中：

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明中第一输送单元的结构示意图；

图3是本发明中第二输送单元后端水平时的结构示意图；

图4是本发明中第二输送单元后端倾斜时的结构示意图；

图5是本发明的俯视结构示意图；

图6是本发明中检测方法的流程图。

具体实施方式

如图1所示，本发明提出的硅片破损检测设备，包括：机架1，用于依次向后输送硅片的第一输送单元2、第二输送单元3和第三输送单元4，用于检测硅片破损的破损检测单元5，用于收集破损硅片的破损收集盒6，用于控制第一输送单元2、第二输送单元3和第三输送单元4运行状态的中央控制器。

如图2所示，第一输送单元2包括：至少一个第一输送通道21和第一马达22，第一输送通道21的数量与第一马达22相同，第一输送通道21并排设置在机架1上，每个输送通道21连接有一个第一马达22，当硅片运送到第一输送单元21时，每个第一输送通道21独立完成硅片的向后传送，第一马达22的工作由中央控制器控制。

破损检测单元5的位置与第一输送单元2相配合，破损检测单元5包括：设于第一输送单元2上方的相机51、设于第一输送单元2下方的背光源52、接收相机51所拍图像的图像分析模块，图像分析模块分析图像并将检测结果传送至中央控制器。第一输送单元2内的每个第一输送通道均设有一个破损检测单元5，第一马达22推动各自第一输送通道21上的硅片运动到背光源52上方，此时硅片位于相机51的拍照范围内，背光源52点亮后，凸显硅片的轮廓，相机51对硅片进行拍照，拍完后第一马达22再推动硅片向后运动，相机51将所拍图像传送至图像分析模块，由图像分析模块检测硅片是否出现破损，中央控制器接收图像分析模块的检测结果。

如图3、4所示，第二输送单元3包括：与第一输送通道21数量配合的第二输送通道31、与所有第二输送通道31传动连接的第二马达32，第二马达32可带动所有第二输送通道31同步运送。每个第二输送通道31的后端连接一转动调节装置8。该转动调节装置8包括：一端铰接在第二输送通道31后端的旋转板81、铰接连接在旋转板81下方的推拉电动件82，该推拉电动件82可拉动旋转板81的活动端向下倾斜。当第一输送通道21上的硅片运送至第二输送通道31时，中央控制器根据检测结果控制转动调节装置8是否向下倾斜，当检测结果为破损时，转动调节装置8向下倾斜，硅片落入到破损收集盒6中，当检测结果为正常时，转动调节装置8保持水平，硅片继续向后运送至第三输送单元4。

如图5所示，第三输送单元4包括：与第一输送通道21数量配合的第三输送通道41、与所有第三输送通道41传动连接的第三马达42，第三马达42可带动所有第三输送通道41同步运送。第三输送通道41接收第二输送通道31运送的硅片，并将硅片继续向后运送至下一工序的设备上。

如图2、3所示，本检测设备还包括：用于检测本检测设备异常或下一工序设备异常的异常检测单元和用于设备异常时收集硅片的异常收集盒7。第一输送单元2的底部设置有升降电动件23，升降电动件23可推动整个第一输送单元2升降运动，第一输送单元2底部还设有至少一个导向机构24，导向机构为导杆和套筒，其作用是使第一输送单元2的升降运送更平稳可靠。异常收集盒7设置在第一输送单元2的前端下方，当异常检测单元检测到本检测设备或下一工序的设备出现故障时，中央控制器接收异常检测单元发出的信号，并控制升降电动件23推动第一输送单元2升至上位，此时硅片从上一工序设备的传送带上掉落至异常收集盒7内，以便有效收集保护硅片，防止硅片在设备异常时造成损坏。

第一输送通道21由两对称设置的第一传送带组件211构成，背光源52设置在两第一传送带组件211之间的下方。第二输送通道31由两对称设置的第二传送带组件311构成，旋转板81两侧设有第四传送带组件811，旋转板81与第二输送单元3后端之间的铰接轴为传动轴，第二传送带组件311通过传动轴将动力传递至第四传送带组件811上，从而达到旋转板81的运送速度与第二输送通道31的运送速度相同。第三输送通道41也由两对称设置的第三传送带组件411构成。

如图6所示，本发明还公开了一种上述硅片破损检测设备的检测方法，包括以下步骤：

步骤1、设备初始化，第一输送单元位于低位，第二输送单元的转动调节装置处于水平状态，硅片从上一工序设备向第一输送单元运送；

步骤2、异常检测单元实时对本检测设备或下一工序的设备是否运行正常进行判断，若存在异常则继续运送硅片，若存在异常，则由中央控制器控制第一输送单元上升至高位，硅片掉落至异常收集盒中，本检测设备暂停运行；

步骤3、第一输送单元内的每个第一输送通道分别将硅片运送至背光源上方，背光源点亮，各相机对硅片进行拍照，图像分析模块图像检测硅片是否破损；

步骤4、第一输送通道将硅片向后运送至第二输送通道上，若检测结果为破损则进行步骤5，若检测结果正常则进行步骤6；

步骤5、中央控制器控制第二输送通道的转动调节装置向下转动倾斜，硅片掉落至破损收集盒中，转动调节装置复位；

步骤6、第二输送通道将硅片向后运送至第三输送通道上，第三输送通道将硅片送至下一工序设备上。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种硅片破损检测设备，其特征在于包括：机架（1），用于依次向后输送硅片的第一输送单元（2）、第二输送单元（3）和第三输送单元（4），用于检测硅片破损的破损检测单元（5），用于收集破损硅片的破损收集盒（6），用于控制第一输送单元（2）、第二输送单元（3）和第三输送单元（4）运行状态的中央控制器；

所述破损检测单元（5）与第一输送单元（2）位置配合，所述第二输送单元（3）的后端可向下倾斜转动，所述破损收集盒（6）设于第二输送单元（3）的后端下方，所述中央控制器接收破损检测单元（5）的检测结果，并控制第二输送单元（3）后端是否向下倾斜；

还包括：用于检测本检测设备异常或下一工序设备异常的异常检测单元、用于设备异常时收集硅片的异常收集盒（7），所述异常收集盒（7）设于第一输送单元（2）的前端下方，所述第一输送单元（2）可升降运动，所述中央控制器接收异常检测单元的检测结果，并控制第一输送单元（2）是否向上升起。

2.如权利要求1所述的硅片破损检测设备，其特征在于，所述破损检测单元包括：设于第一输送单元（2）上方的相机（51）、设于第一输送单元下方的背光源（52）、接收相机（51）所拍图像的图像分析模块，所述图像分析模块分析图像并将检测结果传送至中央控制器。

3.如权利要求1所述的硅片破损检测设备，其特征在于，所述第一输送单元（2）底部设有升降电动件（23），第一输送单元（2）的底部还设有至少一个导向机构（24），所述升降电动件（23）可推动第一输送单元（2）升降运动，所述升降电动件（23）与中央控制器连接。

4.如权利要求1所述的硅片破损检测设备，其特征在于，所述第二输送单元（3）的后端连接有转动调节装置（8），该转动调节装置（8）包括：一端铰接在第二输送单元（3）后端的旋转板（81）、铰接连接在所述旋转板（81）下方的推拉电动件（82），所述推拉电动件（82）可拉动旋转板（81）的活动端向下倾斜，所述推拉电动件（82）与中央控制器连接。

5.如权利要求4所述的硅片破损检测设备，其特征在于，所述第一输送单元（2）包括：并排设置的至少一个第一输送通道（21）、与第一输送通道（21）数量相同的第一马达（22），每个第一输送通道（21）传动连接一个第一马达（22），所述第一马达（22）可带动各自连接的第一输送通道（21）向后运送硅片；

所述第二输送单元（3）包括：与第一输送通道（21）数量配合的第二输送通道（31）、与所有第二输送通道（31）传动连接的第二马达（32），所述第二马达（32）可带动所有第二输送通道（31）同步运送；

所述第三输送单元（4）包括：与第一输送通道（21）数量配合的第三输送通道（41）、与所有第三输送通道（41）传动连接的第三马达（42），所述第三马达（42）可带动所有第三输送通道（41）同步运送。

6.如权利要求5所述的硅片破损检测设备，其特征在于，每个第一输送通道（21）均配合设有破损检测单元（5），每个第二输送通道（31）的后端连接一转动调节装置（8）。

7.如权利要求6所述的硅片破损检测设备，其特征在于，所述第一输送通道（21）、第二输送通道（31）及第三输送通道（41）均由两对称设置的传送带组件构成，所述旋转板（81）的两侧也设有传送带组件。

8.一种上述任一项权利要求所述硅片破损检测设备的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、设备初始化，第一输送单元位于低位，第二输送单元的转动调节装置处于水平状态，硅片从上一工序设备向第一输送单元运送；

步骤2、异常检测单元实时对本检测设备或下一工序的设备是否运行正常进行判断，若存在异常则第一输送单元上升至高位，硅片掉落至异常收集盒中，本检测设备暂停运行；

步骤3、第一输送单元内的每个第一输送通道分别将硅片运送至背光源上方，背光源点亮，各相机对硅片进行拍照，图像分析模块根据相机拍摄的图像检测硅片是否破损；

步骤4、第一输送通道将硅片向后运送至第二输送通道上，若检测结果为破损则进行步骤5，若检测结果正常则进行步骤6；

步骤5、第二输送通道的转动调节装置向下转动倾斜，硅片掉落至破损收集盒中，转动调节装置复位；

步骤6、第二输送通道将硅片向后运送至第三输送通道上，第三输送通道将硅片送至下一工序的设备上。