CN114733795A - 碎料检测剔除装置、检测剔除方法和分选系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种碎料检测剔除装置、检测剔除方法和分选系统，属于检测分选领域，装置包括碎片检测模组、碎料剔除模组、物料流线和碎检控制器，碎料剔除模组包括碎料盒、顶吸输送带组和接料输送带组，将破碎物料截留剔除；对于完整物料，由碎检控制器控制顶吸输送带组制真空，从而将下方物料流线末端上的物料吸附并传输，在顶吸输送带组末端自然分离跌落至接料输送带组上，并继续向下游传输完整物料；通过本申请，能为片类物料的分选提供预检测及预分选，通过顶吸输送替代摆动剔料极大的提升了工作效率和产能，便于涉及片材产品的硅片、PCB领域推广应用。

Description

碎料检测剔除装置、检测剔除方法和分选系统
技术领域
本发明属于硅片检测分选领域，涉及尾料收纳技术，具体公开了一种碎料检测剔除装置、检测剔除方法和分选系统。
背景技术
硅片作为重要的工业原材料，被广泛用于光伏、半导体领域。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，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，充分满足硅片使用厂家的质量管控的需求，是生产中不可缺少的一个环节。
目前，在硅片料盒中，往往存在破碎的硅片，这对后续的检测造成了不良影响，因此，我司在专利CN213558494U中公开了一种碎料检测剔除装置及硅片检测分选设备，用于在检测前先将碎片剔除，以保证后续的工序稳定运行。然而，其检出的碎片在剔除时，需要通过摆动结构进行碎料与否的摆动输送，这严重限制了送料速率。因此，需要设计一种新型的碎料踢出装置，以满足当前高效高产能的需求。
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碎料检测剔除装置、检测剔除方法和分选系统，其能解决上述问题。
一种碎料检测剔除装置，包括碎片检测模组、碎料剔除模组、物料流线和碎检控制器，所述碎料剔除模组设置在所述碎片检测模组的下游；所述碎片检测模组架设在所述物料流线的上方，以对物料流线上输送的物料进行影像检测；在碎检控制器的控制下，所述碎料剔除模组对经碎片检测模组检测的物料预分选处理，将破碎物料截留剔除，而将完整物料顶吸并皮带向下游转送。
进一步的，所述碎片检测模组包括设置在检测箱架内的检测相机组件和底光源组件；所述物料流线贯穿所述检测箱架输送物料；所述检测相机组件设置在所述检测箱架顶部内侧，用于对下方物料流线上的物料采集图像；所述底光源组件设置在所述物料流线下方，用于为上方的物料提供光源以提高检测相机组件的成像效果。
进一步的，所述碎片检测模组还包括设置在检测箱架内或之前的检测吹气组件，用于在碎片检测前向物料流线上的物料上表面吹气，以将物料表面的杂尘吹离。
进一步的，所述碎料剔除模组包括设置在剔除架组上的碎料盒、顶吸输送带组和接料输送带组；所述碎料盒设置在所述物料流线末端下方，所述接料输送带组设置在所述碎料盒的末端上方，所述顶吸输送带组从上方横跨所述物料流线末端及接料输送带组前端被悬吊的设置。
进一步的，所述顶吸输送带组包括皮带架、传送带组、联轴器、顶吸电机、吸附组件、物料感应器和顶吸门架；两组传送带组设置在所述皮带架的两侧，并通过所述联轴器和顶吸电机驱动运转；所述吸附组件沿着流线传输方向设置在所述皮带架的中部，且吸附组件的吸附底面高于所述传送带组的皮带底面高度设置，以此实现分隔式吸附皮带传输物料；所述皮带架和顶吸电机通过转接板悬吊的安装至所述顶吸门架下方；所述物料感应器设置在所述皮带架的前端，用于感应是否有物料到达。
进一步的，所述接料输送带组包括接料架、接料带组、接料端轴、接料驱动带组、接料电机和接料支撑柱；所述接料架通过所述接料支撑柱固定至所述剔除架组上；两组接料带组通过接料端轴设置在所述接料架的两侧；两组接料带组由所述接料驱动带组和接料电机驱动运转，用以接收和传输从上方顶吸输送带组传输跌落下来的物料。
进一步的，所述物料流线包括流线边板、流线传输带、流线端轴、流线惰轮、流线驱动轮、流线驱动轴、流线电机、边板架和流线支座；两个流线边板平行且间距可调的设置，并在两端通过所述边板架支撑在所述流线支座上；流线端轴设置在所述流线边板的两端；所述流线传输带通过所述流线端轴、流线惰轮、流线驱动轮支撑安装，并经由所述流线驱动轴和流线电机驱动传动。
进一步的，所述碎料检测剔除装置还包括离子风扇组件，所述离子风扇组件包括离子风扇、风扇转接件和风扇架，所述离子风扇向下正对物料流线末端布置，用以对预检测结束的物料除尘、降温和除静电。
本发明还提供了一种碎料检测剔除方法，其特征在于，方法包括：
S1、上料：通过物料流线传输物料；
S2、碎料检测：通过碎片检测模组对下方流经的物料检测是否发生破损；
S3、剔除分选：对于破损物料，经由所述物料流线直接传送至末端的碎料盒中；对于完整物料，由碎检控制器控制顶吸输送带组制真空，从而将下方物料流线末端上的物料吸附并传输，在顶吸输送带组末端自然分离跌落至接料输送带组上，并继续向下游传输完整物料。
本发明还提供了一种智能硅片分选系统，分选系统包括上料设备、检测设备和下料分选设备；在所述上料设备和检测设备之间设置前述的碎料检测剔除装置，并根据前述方法检测硅片型号以及是否发生破碎，并将破碎的硅片剔除，避免破碎硅片流入检测设备。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：通过本申请的碎料检测剔除装置、检测剔除方法和分选系统，能为片类物料的分选提供预检测及预分选，通过顶吸输送替代摆动剔料极大的提升了工作效率和产能，便于涉及片材产品的硅片、PCB领域推广应用。
附图说明
图1-图2为本发明碎料检测剔除装置的示意图；
图3为碎片检测模组的示意图；
图4为碎料剔除模组的示意图；
图5为物料流线的示意图；
图6为物料上料、检测、碎料剔的流线示意图；
图7为智能硅片分选系统的示意图。
图中：
100、碎片检测模组；
110、检测相机组件；111、相机；112、镜头；113、相机转接件；
120、底光源组件；121、底光源；122、光源底板；123、光源底柱；124、光源加强件；
130、检测箱架；131、型材架；132、门板组件；133、流线口；
200、碎料剔除模组；
210、碎料盒；211、盒体；212、料盒架；
220、顶吸输送带组；221、皮带架；222、传送带组；223、联轴器；224、顶吸电机；225、吸附组件；226、物料感应器；227、顶吸门架；
230、接料输送带组；231、接料架；232、接料带组；233、接料端轴；234、接料驱动带组；235、接料电机；236、接料支撑柱；
240、剔除架组；
300、物料流线；301、流线边板；302、流线传输带；303、流线端轴；304、流线惰轮；305、流线驱动轮；306、流线驱动轴；307、流线电机；308、边板架；309、流线支座；310、流线物料感应器；
400、机台；
500、离子风扇组件；501、离子风扇；502、风扇转接件；503、风扇架；
1000、下料分选设备
2000、检测设备；
3000、上料设备。
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“系统”、“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。
碎料检测剔除装置
一种碎料检测剔除装置，参见图1和图2，包括碎片检测模组100、碎料剔除模组200、物料流线300和碎检控制器。
布置关系：碎片检测模组100、碎料剔除模组200、物料流线300设置在机台400上；碎料剔除模组200设置在所述碎片检测模组100的下游；所述碎片检测模组100架设在所述物料流线300的上方，以对物料流线300上输送的物料进行影像检测；其特征在于：在碎检控制器的控制下，所述碎料剔除模组200对经碎片检测模组100检测的物料预分选处理，将破碎物料截留剔除，而将完整物料顶吸并皮带向下游转送。
其中，参见图3，碎片检测模组100包括设置在检测箱架130内的检测相机组件110和底光源组件120；所述物料流线300贯穿所述检测箱架130输送物料；所述检测相机组件110设置在所述检测箱架130顶部内侧，用于对下方物料流线300上的物料采集图像；所述底光源组件120设置在所述物料流线300下方，用于为上方的物料提供光源以提高检测相机组件110的成像效果。
进一步的，检测相机组件110包括相机111、镜头112和相机转接件113，相机111通过相机转接件113连接至检测箱架130的上部，并朝下拍摄采集图像。
进一步的，底光源组件120包括底光源121、光源底板122、光源底柱123和光源加强件124，该结构设计成本低，最上层的底光源121设置于物料流线300下方，朝上提供光源。
一个示例中，所述底光源组件120的光源采用面光源。
进一步的，所述检测箱架130包括型材架131、门板组件132以及在物料输送方向上开设的流线口133；所述流线口133用于物料流线300在物料输送方向上贯穿检测箱架130以向下游输送物料。
进一步的，所述碎片检测模组100还包括设置在检测箱架130内或之前的检测吹气组件(图未示)，用于在碎片检测前向物料流线300上的物料上表面吹气，以将物料表面的杂尘吹离。
其中，参见图4，碎料剔除模组200包括设置在剔除架组240上的碎料盒210、顶吸输送带组220和接料输送带组230；所述碎料盒210设置在所述物料流线300末端下方，所述接料输送带组230设置在所述碎料盒210的末端上方，所述顶吸输送带组220从上方横跨所述物料流线300末端及接料输送带组230前端被悬吊的设置。
进一步的，所述碎料盒210包括敞口倾斜设置的盒体211和料盒架212。
进一步的，所述顶吸输送带组220包括皮带架221、传送带组222、联轴器223、顶吸电机224、吸附组件225、物料感应器226和顶吸门架227；两组传送带组222设置在所述皮带架221的两侧，并通过所述联轴器223和顶吸电机224驱动运转；所述吸附组件225沿着流线传输方向设置在所述皮带架221的中部，且吸附组件225的吸附底面高于所述传送带组222的皮带底面高度设置，以此实现分隔式吸附皮带传输物料；所述皮带架221和顶吸电机224通过转接板悬吊的安装至所述顶吸门架227下方；所述物料感应器226设置在所述皮带架221的前端，用于感应是否有物料到达。
所述皮带架221上开设吸附通孔，用于安装所述吸附组件225的吸盘或吸头。
每组所述传送带组222包括两个传送端轴、端轴轮、多个惰轮、传动轴和传送带，所述传送带安装在所述端轴轮和多个惰轮上。
所述顶吸电机224的输出端通过联轴器223与传送带组222的传动轴连接，以此驱动皮带传动。
进一步的，所述接料输送带组230包括接料架231、接料带组232、接料端轴233、接料驱动带组234、接料电机235和接料支撑柱236。所述接料架231通过所述接料支撑柱236固定至所述剔除架组240上；两组接料带组232通过接料端轴233设置在所述接料架231的两侧；两组接料带组232由所述接料驱动带组234和接料电机235驱动运转，用以接收和传输从上方顶吸输送带组220传输跌落下来的物料。
其中，参见图5，物料流线300包括流线边板301、流线传输带302、流线端轴303、流线惰轮304、流线驱动轮305、流线驱动轴306、流线电机307、边板架308和流线支座309。
两个流线边板301平行且间距可调的设置，并在两端通过所述边板架308支撑在所述流线支座309上。
流线端轴303设置在所述流线边板301的两端。
所述流线传输带302通过所述流线端轴303、流线惰轮304、流线驱动轮305支撑安装，并经由所述流线驱动轴306和流线电机307驱动传动。
贯通两组边板架308的流线驱动轴306在两端通过轴承架组支撑在流线支座309上。
流线电机307通过流线电机座支撑在流线支座309上。
在所述流线边板301上开设感应安装凹槽，用以安装流线物料感应器310。
进一步的，所述碎料检测剔除装置还包括离子风扇组件500，所述离子风扇组件500包括离子风扇501、风扇转接件502和风扇架503，所述离子风扇501向下正对物料流线300末端布置，用以对预检测结束的物料除尘、降温和除静电。
碎料检测剔除方法
一种根据前述碎料检测剔除装置的碎料检测剔除方法，参见图6，方法包括：
S1、上料：通过物料流线300传输物料；
S2、碎料检测：通过碎片检测模组100对下方流经的物料检测是否发生破损；
S3、剔除分选：对于破损物料，经由所述物料流线300直接传送至末端的碎料盒210中；对于完整物料，由碎检控制器控制顶吸输送带组220制真空，从而将下方物料流线300末端上的物料吸附并传输，在顶吸输送带组220末端自然分离跌落至接料输送带组230上，并继续向下游传输完整物料。
进一步的，在碎料检测和剔除分选之间还包括离子吹风，通过离子风扇组件500对物料流线300末端预检测结束的物料除尘、降温和除静电。
分选系统
一种智能硅片分选系统，参见图7，分选系统包括上料设备3000、检测设备2000和下料分选设备1000；在所述上料设备3000和检测设备2000之间设置根据前述的碎料检测剔除装置，并根据前述方法检测硅片型号以及是否发生破碎，并将破碎的硅片剔除，避免破碎硅片流入检测设备2000。
其中，下料分选设备1000采用非接触吸附式分片装置，提高了分选流片效率，多层交错式料盒收纳装置提高了料盒更换效率；检测设备2000集成多项检测，包括但不限于厚度、TTV、线痕、电阻率、尺寸、脏污、崩边、隐裂等项目的测量和检测，可根据实际需求模块化增减检测项；通过碎料检测剔除装置提前将碎片剔除，提高了系统整体产能。
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 (11)

1.一种碎料检测剔除装置，包括碎片检测模组(100)、碎料剔除模组(200)、物料流线(300)和碎检控制器，所述碎料剔除模组(200)设置在所述碎片检测模组(100)的下游；所述碎片检测模组(100)架设在所述物料流线(300)的上方，以对物料流线(300)上输送的物料进行影像检测；其特征在于：在碎检控制器的控制下，所述碎料剔除模组(200)对经碎片检测模组(100)检测的物料预分选处理，将破碎物料截留剔除，而将完整物料顶吸并皮带向下游转送。
2.根据权利要求1所述的碎料检测剔除装置，其特征在于：所述碎片检测模组(100)包括设置在检测箱架(130)内的检测相机组件(110)和底光源组件(120)；所述物料流线(300)贯穿所述检测箱架(130)输送物料；所述检测相机组件(110)设置在所述检测箱架(130)顶部内侧，用于对下方物料流线(300)上的物料采集图像；所述底光源组件(120)设置在所述物料流线(300)下方，用于为上方的物料提供光源以提高检测相机组件(110)的成像效果。
3.根据权利要求2所述的碎料检测剔除装置，其特征在于：所述碎片检测模组(100)还包括设置在检测箱架(130)内或之前的检测吹气组件，用于在碎片检测前向物料流线(300)上的物料上表面吹气，以将物料表面的杂尘吹离。
4.根据权利要求1所述的碎料检测剔除装置，其特征在于：所述碎料剔除模组(200)包括设置在剔除架组(240)上的碎料盒(210)、顶吸输送带组(220)和接料输送带组(230)；所述碎料盒(210)设置在所述物料流线(300)末端下方，所述接料输送带组(230)设置在所述碎料盒(210)的末端上方，所述顶吸输送带组(220)从上方横跨所述物料流线(300)末端及接料输送带组(230)前端被悬吊的设置。
5.根据权利要求4所述的碎料检测剔除装置，其特征在于：所述顶吸输送带组(220)包括皮带架(221)、传送带组(222)、联轴器(223)、顶吸电机(224)、吸附组件(225)、物料感应器(226)和顶吸门架(227)；两组传送带组(222)设置在所述皮带架(221)的两侧，并通过所述联轴器(223)和顶吸电机(224)驱动运转；所述吸附组件(225)沿着流线传输方向设置在所述皮带架(221)的中部，且吸附组件(225)的吸附底面高于所述传送带组(222)的皮带底面高度设置，以此实现分隔式吸附皮带传输物料；所述皮带架(221)和顶吸电机(224)通过转接板悬吊的安装至所述顶吸门架(227)下方；所述物料感应器(226)设置在所述皮带架(221)的前端，用于感应是否有物料到达。
6.根据权利要求4所述的碎料检测剔除装置，其特征在于：所述接料输送带组(230)包括接料架(231)、接料带组(232)、接料端轴(233)、接料驱动带组(234)、接料电机(235)和接料支撑柱(236)；
所述接料架(231)通过所述接料支撑柱(236)固定至所述剔除架组(240)上；两组接料带组(232)通过接料端轴(233)设置在所述接料架(231)的两侧；两组接料带组(232)由所述接料驱动带组(234)和接料电机(235)驱动运转，用以接收和传输从上方顶吸输送带组(220)传输跌落下来的物料。
7.根据权利要求1所述的碎料检测剔除装置，其特征在于：所述物料流线(300)包括流线边板(301)、流线传输带(302)、流线端轴(303)、流线惰轮(304)、流线驱动轮(305)、流线驱动轴(306)、流线电机(307)、边板架(308)和流线支座(309)；
两个流线边板(301)平行且间距可调的设置，并在两端通过所述边板架(308)支撑在所述流线支座(309)上；
流线端轴(303)设置在所述流线边板(301)的两端；
所述流线传输带(302)通过所述流线端轴(303)、流线惰轮(304)、流线驱动轮(305)支撑安装，并经由所述流线驱动轴(306)和流线电机(307)驱动传动。
8.根据权利要求1所述的碎料检测剔除装置，其特征在于：所述碎料检测剔除装置还包括离子风扇组件(500)，所述离子风扇组件(500)包括离子风扇(501)、风扇转接件(502)和风扇架(503)，所述离子风扇(501)向下正对物料流线(300)末端布置，用以对预检测结束的物料除尘、降温和除静电。
9.一种根据权利要求8所述碎料检测剔除装置的碎料检测剔除方法，其特征在于，方法包括：
上料：通过物料流线(300)传输物料；
碎料检测：通过碎片检测模组(100)对下方流经的物料检测是否发生破损；
剔除分选：对于破损物料，经由所述物料流线(300)直接传送至末端的碎料盒(210)中；对于完整物料，由碎检控制器控制顶吸输送带组(220)制真空，从而将下方物料流线(300)末端上的物料吸附并传输，在顶吸输送带组(220)末端自然分离跌落至接料输送带组(230)上，并继续向下游传输完整物料。
10.根据权利要求9所述的碎料检测剔除方法，其特征在于：在碎料检测和剔除分选之间还包括离子吹风，通过离子风扇组件(500)对物料流线(300)末端预检测结束的物料除尘、降温和除静电。
11.一种智能硅片分选系统，其特征在于：分选系统包括上料设备(3000)、检测设备(2000)和下料分选设备(1000)；在所述上料设备(3000)和检测设备(2000)之间设置根据权利要求8所述的碎料检测剔除装置，并根据权利要求9或10所述的方法检测硅片型号以及是否发生破碎，并将破碎的硅片剔除，避免破碎硅片流入检测设备(2000)。
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