CN105789082B - 一种硅片隐裂检测系统 - Google Patents
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Abstract
一种硅片隐裂检测系统，包括：发送模块，所述发送模块用于获取硅片；气动测试模块，所述气动测试模块接收所述发送模块输送的硅片，并对硅片进行气动测试；振动测试模块，所述振动测试模块接收经气动测试过的硅片，并对硅片进行振动测试；图像测试模块，所述图像测试模块接收经振动测试过的硅片，并对硅片进行图像测试；接收模块，所述接收模块用于接收经图像测试过的硅片。本发明硅片隐裂检测系统能检测并分选这部分被误判成内部有隐裂的硅片，同时具有操作方便、稳定、准确，使用高效率的硅片检测设备。
Description
技术领域
本发明涉及物理领域，尤其涉及太阳能硅片隐裂的检测技术，特别是一种硅片隐裂检测系统。
背景技术
晶硅太阳能电池技术在光伏发电领域是占据着绝对优势的主流技术，晶硅太阳能电池片主要由太阳能等级硅片组成。为保证晶硅太阳能电池片转换效率满足技术指标，在生产过程中硅片的几何参数、电学参数、内部缺陷等各种参数都要经过测试并分选以满足太阳能工业或者客户的技术指标。以上各指标里硅片内部缺中的硅片隐裂检测误判率很高，会把很多非隐裂硅片误判为隐裂片，而且数量比较多，大大降低了硅片出厂良片率。硅片生产厂家目前的解决方式是把所有设备分选下来的隐裂硅片重新让工人用手拿硅片边缘并晃动硅片的方式来复检硅片内部有无隐裂存在，工人晃动力度掌握合理的话内部有隐裂的硅片会破损，反之硅片不会破损。这种检测方式对工人的技术要求非常高，也很难保证工人晃动硅片所用力度长期的一致性从而产生误判，并且这种方式的效率很低，已经无法满足目前的生产需求。因此目前对太阳能硅片生产厂家来说急需要一种全自动的太阳能硅片隐裂检测系统来代替传统这种落后低效的检测方式。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能区分硅片内部是否有隐裂的硅片隐裂检测系统。
为解决上述技术问题，本发明硅片隐裂检测系统，包括：发送模块，所述发送模块用于获取硅片；气动测试模块，所述气动测试模块接收所述发送模块输送的硅片，并对硅片进行气动测试；振动测试模块，所述振动测试模块接收经气动测试过的硅片，并对硅片进行振动测试；图像测试模块，所述图像测试模块接收经振动测试过的硅片，并对硅片进行图像测试；接收模块，所述接收模块用于接收经图像测试过的硅片。
所述发送模块包括：放置单元，硅片堆叠在所述放置单元中；输送单元，所述输送单元用于获取堆叠在所述放置单元中的硅片。
所述放置单元包括：底座；硅片围栏，所述硅片围栏设置在所述底座上，硅片放置于所述硅片围栏中；升降机构，所述升降机构设置在所述底座下方；所述升降机构的位置与所述硅片围栏的位置相对应。
所述输送单元包括：气缸，所述气缸设置在所述硅片围栏上方；输送电缸，所述输送电缸可在所述电缸的长度方向上滑动；吸盘，所述吸盘设置所述气缸上。
所述放置单元还包括一吹风机构，所述吹风机构设置在所述底座上。
所述气动测试模块包括：支架；内风帘，两个所述风帘分别与所述支架连接；外风帘，两个所述外风帘分别设置在两个所述内风帘的外侧。
所述振动测试模块包括：上下气缸，在所述上下气缸固定于振动机构；托片，所述托片设置在所述振动机构上；限位块，所述限位块设置在所述托片上，所述限位块在所述托片上围成一振动区域。
所述图像测试模块包括：成像机构，在所述成像机构内设有通信模块；控制单元，所述成像机构通过所述通信模块与所述控制单元通讯。
所述接收模块包括合格片接收机构和不良片接收机构。
所述气动测试模块和所述振动测试模块还包括碎片料斗。
本发明硅片隐裂检测系统能检测并分选这部分被误判成内部有隐裂的硅片，同时具有操作方便、稳定、准确，使用高效率的硅片检测设备。
附图说明
图1为本发明硅片隐裂检测系统结构示意图；
图2为本发明硅片隐裂检测系统发送模块结构示意图；
图3为本发明硅片隐裂检测系统气动测试模块结构示意图；
图4为本发明硅片隐裂检测系统振动测试模块结构示意图；
图5为本发明硅片隐裂检测系统图像测试模块结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明硅片隐裂检测系统作进一步详细说明。
目前太阳能硅片引裂检测方式是通过一个红外光源照射硅片表面，再配以一套红外成像机构，因为红外光可以穿透太阳能硅片，如果硅片内部有隐裂，红外成像机构所接收的红外光和没有隐裂区域所接收到的红外光会有区别，反映到成像图片上有隐裂的区域会有线状阴影显示。有此状态的硅片检测系统会判断为内部有隐裂硅片。但是有一种内部非存在隐裂的硅片用这种方式检测会误判为隐裂硅片，因为硅片是由硅锭通过线切割的方式生产出来的，硅锭是由硅料通过铸锭或拉晶的方式产生，铸锭或拉晶过程中会由于硅料本身及生产工艺问题内部会有微小杂质产生，这些杂质会一直带到后面的硅片中，目前主流的用红外成像机构检测硅片内部有无隐裂的方式在检测这种内部有杂质的硅片时会把它误判成内部有隐裂的硅片，因为硅片内部要是有杂质存在，红外光源照射硅片时，杂质会遮挡住一部分红外光，表现在最终成像图片上就是有杂质的区域也会产生线状隐影，和内部有隐裂硅片所表现出来的状况相同，系统就会把这种有杂质的硅片误判为隐裂片。隐裂片是完全无法后续再用得硅片，一般都只能把它作为硅料后续投炉再用，因为用内部存在隐裂的硅片做成电池片后，会产生无效片和低效片，会严重影响电池组件的发电效率。而内部有杂质的硅片是目前硅片厂各类等级硅片中的一种，是可以继续销售并使用的。
本发明硅片隐裂检测系统包含发送模块200、气动测试模块203、振动测试模块204、图像测试模块205与接收模块，接收模块由合格片接收机构207和不良片接收机构208组成。
如图1～图5所示，一叠硅片放置于发送机构200中硅片围栏20007中，传感器20008探测到硅片，升降机构20003带动硅片上升，上升到一定高度后传感器20005探测到最上面一片硅片10，前后两个吹风机构20006（风刀）吹出压缩空气，使最上面硅片10和下面硅片分离，电缸20004从初始位置移动到围栏20007正上方，气缸20002下降，吸盘20001工作吸住硅片10，气缸20002上升，吹风机构20006（风刀）停止吹风，电缸20004带动硅片10到皮带202正上方，气缸20002下降，吸盘20001停止工作，硅片10下落在皮带202上，皮带202传送硅片10到气动测试模块203，升降机构20003带动硅片上升，上升到一定高度后传感器20005探测到最上面一片硅片10，前后两个吹风机构20006（风刀）吹出压缩空气，使最上面硅片10和下面硅片分离，同时气缸20002上升，电缸20004移动到围栏20007正上方，气缸下降20002，吸盘20001工作吸住硅片10，气缸20002上升，吹风机构20006（风刀）停止吹风，电缸20004带动硅片10到皮带202正上方，以此循环发片，传感器20008没有探测到硅片10，围栏20007发完全部硅片，升降机构20003下降到初始位置，重新再围栏20007里放置一叠硅片，按上述流程硅片10从围栏20007发送到皮带202上。
气动测试模块203包括的支架20304上有四根用于吹出细条状压缩空气的风帘，分为中心两路内风帘20301和前后两路外风帘20302，硅片10由皮带202传送到内风帘20301和20302正下方，传感器20303探测到硅片10，中心两路内风帘20301先工作，按所设时间吹出压缩空气并停止，对硅片10中心区域施加下凹的外力，硅片10中心区域有隐裂存在，硅片10会破损，破损碎片摔落到皮带下方的碎片料斗，皮带202继续传送下一片硅片10到内风帘20301、外风帘20302正下方，传感器20303探测到硅片10，中心两路内风帘20301先工作，按所设时间吹出压缩空气并停止，对硅片10中心区域施加下凹的外力，硅片10没有破损，前后两路外风帘20302工作，按所设时间吹出压缩空气并停止，对硅片10边缘区域施加上凹的外力，硅片前后边缘有隐裂存在，硅片10会破损，破损硅片摔落到皮带下方的碎片料斗，皮带202传送下一片硅片10于内风帘20301、外风帘20302正下方按上述流程测试，经过测试后硅片10没有破损，说明硅片10中心区域和前后边缘区域没有隐裂存在。
皮带202传送硅片10于振动测试模块204正上方，传感器20404探测到硅片10，气缸20401上升带动托片20402上升，硅片10脱离皮带202，振动机构211按设定的时间和振动幅度开始振动，限位块20403限制硅片10振动时前后左右位置，硅片10内部有隐裂，硅片10碎裂或局部破损，碎裂片摔落到皮带下方的碎片料斗，局部破损片或完整硅片通过皮带202传送到图像测试模块205正下方。
图像测试模块205上有一套用于拍摄硅片10外观形状的成像机构20501，硅片10经过上一测试模块后由皮带10传送到成像机构20501正下方，成像机构20501采集到硅片10外观图像，通过通信模块210传送到运行模块212，运行模块212中图像处理214通过运算判断硅片外观形状的完整性，硅片外观形状完好没有确损的判定为合格片硅片外观形状有缺损的判断为不合格片。
合格硅片201通过传送带206传送到合格片接收机构207，不合格片209通过皮带202传送到不良片接收机构。
以上已对本发明创造的较佳实施例进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明创造精神的前提下还可作出种种的等同的变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
Claims (10)
1.一种硅片隐裂检测系统，其特征在于，包括：发送模块，所述发送模块用于获取硅片；气动测试模块，所述气动测试模块接收所述发送模块输送的硅片，并对硅片进行气动测试；振动测试模块，所述振动测试模块接收经气动测试过的硅片，并对硅片进行振动测试；图像测试模块，所述图像测试模块接收经振动测试过的硅片，并对硅片进行图像测试；接收模块，所述接收模块用于接收经图像测试过的硅片。
2.根据权利要求1所述的硅片隐裂检测系统，其特征在于，所述发送模块包括：
放置单元，硅片堆叠在所述放置单元中；
输送单元，所述输送单元用于获取堆叠在所述放置单元中的硅片。
3.根据权利要求2所述的硅片隐裂检测系统，其特征在于，所述放置单元包括：
底座；
硅片围栏，所述硅片围栏设置在所述底座上，硅片放置于所述硅片围栏中；
升降机构，所述升降机构设置在所述底座下方；所述升降机构的位置与所述硅片围栏的位置相对应。
4.根据权利要求3所述的硅片隐裂检测系统，其特征在于，所述输送单元包括：
气缸，所述气缸设置在所述硅片围栏上方；
输送电缸，所述输送电缸可在所述电缸的长度方向上滑动；
吸盘，所述吸盘设置所述气缸上。
5.根据权利要求3所述的硅片隐裂检测系统，其特征在于，所述放置单元还包括一吹风机构，所述吹风机构设置在所述底座上。
6.根据权利要求1所述的硅片隐裂检测系统，其特征在于，所述气动测试模块包括：
支架；
内风帘，两个所述风帘分别与所述支架连接；
外风帘，两个所述外风帘分别设置在两个所述内风帘的外侧。
7.根据权利要求1所述的硅片隐裂检测系统，其特征在于，所述振动测试模块包括：
上下气缸，在所述上下气缸固定于振动机构上；
托片，所述托片设置在所述振动机构上；
限位块，所述限位块设置在所述托片上，所述限位块在所述托片上围成一振动区域。
8.根据权利要求1所述的硅片隐裂检测系统，其特征在于，所述图像测试模块包括：
成像机构，在所述成像机构内设有通信模块；
控制单元，所述成像机构通过所述通信模块与所述控制单元通讯。
9.根据权利要求1所述的硅片隐裂检测系统，其特征在于，所述接收模块包括合格片接收机构和不良片接收机构。
10.根据权利要求1所述的硅片隐裂检测系统，其特征在于，所述气动测试模块和所述振动测试模块还包括碎片料斗。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |