CN114733796A - 一种智能硅片分选系统和分析方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种智能硅片分选系统和分析方法，属于硅片检测分选领域，系统包括上料设备、检测设备和采用非接触顶吸分片式的下料分选设备；在上料设备和检测设备之间设置料型检测装置和碎片剔除装置，用于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；通过检测设备对硅片进行包括左右崩边、倒角崩、厚度、上下脏污、电阻率、隐裂模组、上下表崩的检测，以判断硅片是否符合相应标准，判定为OK片或NG片，为下料分选设备提供分选依据；通过本申请的系统和方法，相比传统的顶升分料、摆动剔料减少了工序流程，对检测、上料、下料分选等得到了效率提升，提高了系统产能，便于涉及片材产品的硅片、PCB领域推广应用。
Description
技术领域
本发明属于硅片检测分选领域，具体涉及一种智能硅片分选系统和分析方法。
背景技术
太阳能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。
随着各硅片厂商的对自动上下料自动化要求的提高，使得设备的检测能力需求将要大大提升。
因此，在原有设备的基础上，需要在检测、上料、下料分选等各环节进行效率提升，提升设备的产能和检出能力，降低宕机率，以此研制一款更高效率的分选机。
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智能硅片分选系统和分析方法，其能解决上述问题。
一种智能硅片分选系统，包括上料设备、检测设备和采用非接触顶吸分片式的下料分选设备；在所述上料设备和检测设备之间设置料型检测装置和碎片剔除装置，用于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；通过所述检测设备对硅片进行包括左右崩边、倒角崩、厚度、上下脏污、电阻率、隐裂模组、上下表崩的检测，以判断硅片是否符合相应标准，判定为OK片或NG片，为下料分选设备提供分选依据。
进一步的，所述上料设备包括设置在上料机台上的多组并排设置的上料装置、料篮移动流线模组和一个料篮横移模组；通过所述料篮横移模组将装载好准备供料的上料装置连同料篮移动流线模组横移至上料主流线；所述上料装置采用连续翻转式上料。
进一步的，所述检测设备包括间距可调的检测流线、位于检测流线前端的导正机构以及沿检测流线设置的左右崩边检测模组、前后及倒角崩检测模组、厚度检测模组、下脏污检测模组、上脏污检测模组、电阻率测试模组、隐裂模组、上下表崩检测模中的部分或全部。
进一步的，所述下料分选设备包括安装于下料机架上的分片装置、多层料盒、下料中轴皮带流线、尾料盒和顶板架；所述顶板架设置在所述下料中轴皮带流线上方；多个分片装置沿着所述下料中轴皮带流线间隔的设置，并且其顶部连接至所述顶板架的顶板下表面上；每个分片装置的左右两出料端均设置一个多层料盒；所述尾料盒正对所述下料中轴皮带流线的尾端设置，用于承载杂项硅片或未检测的硅片。
进一步的，所述碎片剔除装置设置在所述料型检测装置下游，所述碎片剔除装置对料型检测装置检测的硅片预分选处理，将破碎硅片截留剔除，而将完整硅片顶吸并皮带向下游转送。
本发明还提供了一种硅片分选方法，方法包括：
S1、连续翻转上料，通过上料设备翻转式连续上料；
S2、碎片剔除，通过料型检测装置将上料设备的来料硅片预检测，并通过碎片剔除装置剔除破碎硅片，完整硅片向下游输送给检测设备；
S3、缺陷检测，通过检测设备对流经的硅片进行包括左右崩、倒角崩、厚度、上下脏污、电阻率、隐裂模组、上下表崩的检测，以判断硅片是否符合相应标准，并判定为OK片或NG片；
S4、下料分选，下料分选设备根据检测设备的检测结果，对来料进行顶吸分片进入对应NG料盒、OK料盒或尾料盒。
本发明还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，所述计算机指令运行时执行前述方法的步骤。
本发明还提供了一种终端，包括存储器和处理器，所述存储器上储存有注册图片和能够在所述处理器上运行的计算机指令，所述处理器运行所述计算机指令时执行前述方法的步骤。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：通过本申请的智能硅片分选系统和分选方法，相比传统的顶升分料、摆动剔料减少了工序流程，对检测、上料、下料分选等得到了效率提升，提高了系统产能，便于涉及片材产品的硅片、PCB 领域推广应用。
附图说明
图1为本发明分选系统的结构示意图；
图2为上料设备的示意图；
图3为料篮顶出机构的示意图；
图4为检测设备的各检测模组布置示意图；
图5为下料设备的示意图；
图6为分片装置的示意图；
图7为多层料盒的示意图；
图8为碎片剔除装置的示意图。
图中：
1000、上料设备；1100、上料装置；1110、料篮架模组；1120、翻转模组； 1130、升降模组；1140、料篮顶出机构；1141、背顶驱动器；1142、顶出转接板；1143、顶出扩展板；1200、料篮移动流线模组；1300、料篮横移模组；1400、上料机台；1500、上料主流线；
2000、检测设备；2100、检测流线；2200、导正机构；2300、左右崩边检测模组；2400、前后及倒角崩检测模组；2500、厚度检测模组；2600、下脏污检测模组；2700、上脏污检测模组；2800、电阻率测试模组；2900、隐裂模组；
3000、下料分选设备；3100、分片装置；3110、吸附分选主模组；3120、第一吸附支线模组；3130、第二吸附支线模组；3200、多层料盒；3210、料盒组件；3220、横向交错驱动组件；3230、竖直驱动组件；3300、下料中轴皮带流线；3400、尾料盒；3500、顶板架；3600、下料机架；
4000、料型检测装置；
5000、碎片剔除装置；5100、剔除架组；5200、碎料盒；5300、顶吸输送带组；5400、接料输送带组；
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”、“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。
本说明书中使用了流程图用来说明根据本说明书的实施例的系统所执行的操作。应当理解的是，前面或后面操作不一定按照顺序来精确地执行。相反，可以按照倒序或同时处理各个步骤。同时，也可以将其他操作添加到这些过程中，或从这些过程移除某一步或数步操作。
智能硅片分选系统
一种智能硅片分选系统，参见图1，分选系统包括上料设备1000、检测设备2000和采用非接触顶吸分片式的下料分选设备3000；在所述上料设备1000 和检测设备2000之间设置料型检测装置4000和碎片剔除装置5000，用于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；通过所述检测设备2000对硅片进行包括左右崩边、倒角崩、厚度、上下脏污、电阻率、隐裂模组、上下表崩的检测，以判断硅片是否符合相应标准，判定为OK片或NG片，为下料分选设备3000提供分选依据。
参见图2，上料设备1000包括设置在上料机台1400上的多组并排设置的上料装置1100、料篮移动流线模组1200和一个料篮横移模组1300；通过所述料篮横移模组1300将装载好准备供料的上料装置1100连同料篮移动流线模组 1200横移至上料主流线1500；所述上料装置1100采用连续翻转式上料。
其中，所述上料装置1100包括料篮架模组1110、翻转模组1120和升降模组1130，所述料篮架模组1110通过所述翻转模组1120转接至所述升降模组1130的上部；在所述料篮架模组1110上设置料篮顶出机构1140，用于将装载至料篮架模组1100上的料篮快速顶出至上料位。
参见图3，其中，所述料篮顶出机构1140包括背顶驱动器1141、顶出转接板1142和顶出扩展板1143，所述背顶驱动器1141通过一个驱动器固定板转接至料篮架模组1110的篮架主板上，并穿过顶推口连接驱动所述顶出转接板1142和顶出扩展板1143，从而将装载于料篮架模组1110内的料篮从背面向前推出至上料位。
参见图4，检测设备2000包括间距可调的检测流线2100、位于检测流线前端的导正机构2200以及沿检测流线2100设置的左右崩边检测模组2300、前后及倒角崩检测模组2400、厚度检测模组2500、下脏污检测模组2600、上脏污检测模组2700、电阻率测试模组2800、隐裂模组2900、上下表崩检测模中的部分或全部。
参见图5，下料分选设备3000包括安装于下料机架3600上的分片装置 3100、多层料盒3200、下料中轴皮带流线3300、尾料盒3400和顶板架3500。
其中，顶板架3500设置在所述下料中轴皮带流线3300上方；多个分片装置3100沿着所述下料中轴皮带流线3300间隔的设置，并且其顶部连接至所述顶板架3500的顶板下表面上；每个分片装置3100的左右两出料端均设置一个多层料盒3200；所述尾料盒3400正对所述下料中轴皮带流线3300的尾端设置，用于承载杂项硅片或未检测的硅片。
参见图6，分片装置3100采用非接触顶吸分片式，每个分片装置3100包括均集成有吸附模块和皮带驱动模块的吸附分选主模组3110、第一吸附支线模组3120和第二吸附支线模组3130，三个模组3110/3120/3130吸附模块的底面高于皮带驱动模块的底面设置，在对应物料吸附位将下方的硅片非接触吸附拾取并可选的向两侧可选的传输。
其中，第一吸附支线模组3120和第二吸附支线模组3130悬吊的布置在所述吸附分选主模组3110的两个出料端；吸附分选主模组3110用于将下方的下料中轴皮带流线3300输送的硅片吸附拾取并根据硅片类型分析结果双向可选的垂直于所述下料中轴皮带流线方向向两侧布置的第一吸附支线模组3120或第二吸附支线模组3130输送硅片。
参见图7，多层料盒3200采用多层交错式料盒收纳装置，每个多层料盒 3200包括交错驱动的多个料盒组件3210、横向交错驱动组件3220和竖直驱动组件3230，相邻的两个料盒组件3210通过横向交错驱动组件3220被交错的内外交错移动，并通过竖直驱动组件3230将下层待接料的料盒组件3210顶升至顶层处的接料工位。
参见图8，碎片剔除装置5000设置在所述料型检测装置4000下游，所述碎片剔除装置5000对料型检测装置4000检测的硅片预分选处理，将破碎硅片截留剔除，而将完整硅片顶吸并皮带向下游转送。
具体的，所述碎片剔除装置5000包括设置在剔除架组5100上的碎料盒 5200、顶吸输送带组5300和接料输送带组5400；所述碎料盒5200设置在所述上料主流线1500末端下方，所述接料输送带组5400设置在所述碎料盒5200 的末端上方，所述顶吸输送带组5300从上方横跨所述上料主流线1500末端及接料输送带组5400前端被悬吊的设置。
分选方法
一种硅片分选方法，方法包括以下步骤：
S1、连续翻转上料，通过上料设备1000翻转式连续上料；
S2、碎片剔除，通过料型检测装置4000将上料设备1000的来料硅片预检测，并通过碎片剔除装置5000剔除破碎硅片，完整硅片向下游输送给检测设备2000；
S3、缺陷检测，通过检测设备2000对流经的硅片进行包括左右崩、倒角崩、厚度、上下脏污、电阻率、隐裂模组、上下表崩的检测，以判断硅片是否符合相应标准，并判定为OK片或NG片；
S4、下料分选，下料分选设备3000根据检测设备2000的检测结果，对来料进行顶吸分片进入对应NG料盒、OK料盒或尾料盒。
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 (10)
1.一种智能硅片分选系统，其特征在于：分选系统包括上料设备(1000)、检测设备(2000)和采用非接触顶吸分片式的下料分选设备(3000)；在所述上料设备(1000)和检测设备(2000)之间设置料型检测装置(4000)和碎片剔除装置(5000)，用于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)；通过所述检测设备(2000)对硅片进行包括左右崩边、倒角崩、厚度、上下脏污、电阻率、隐裂模组、上下表崩的检测，以判断硅片是否符合相应标准，判定为OK片或NG片，为下料分选设备(3000)提供分选依据。
2.根据权利要求1所述的智能硅片分选系统，其特征在于：所述上料设备(1000)包括设置在上料机台(1400)上的多组并排设置的上料装置(1100)、料篮移动流线模组(1200)和一个料篮横移模组(1300)；通过所述料篮横移模组(1300)将装载好准备供料的上料装置(1100)连同料篮移动流线模组(1200)横移至上料主流线(1500)；所述上料装置(1100)采用连续翻转式上料。
3.根据权利要求2所述的智能硅片分选系统，其特征在于：所述上料装置(1100)包括料篮架模组(1110)、翻转模组(1120)和升降模组(1130)，所述料篮架模组(1110)通过所述翻转模组(1120)转接至所述升降模组(1130)的上部；在所述料篮架模组(1110)上设置料篮顶出机构(1140)，用于将装载至料篮架模组(1100)上的料篮快速顶出至上料位。
4.根据权利要求1所述的智能硅片分选系统，其特征在于：所述检测设备(2000)包括间距可调的检测流线(2100)、位于检测流线前端的导正机构(2200)以及沿检测流线(2100)设置的左右崩边检测模组(2300)、前后及倒角崩检测模组(2400)、厚度检测模组(2500)、下脏污检测模组(2600)、上脏污检测模组(2700)、电阻率测试模组(2800)、隐裂模组(2900)、上下表崩检测模中的部分或全部。
5.根据权利要求1所述的智能硅片分选系统，其特征在于：所述下料分选设备(3000)包括安装于下料机架(3600)上的分片装置(3100)、多层料盒(3200)、下料中轴皮带流线(3300)、尾料盒(3400)和顶板架(3500)；
所述顶板架(3500)设置在所述下料中轴皮带流线(3300)上方；多个分片装置(3100)沿着所述下料中轴皮带流线(3300)间隔的设置，并且其顶部连接至所述顶板架(3500)的顶板下表面上；每个分片装置(3100)的左右两出料端均设置一个多层料盒(3200)；
所述尾料盒(3400)正对所述下料中轴皮带流线(3300)的尾端设置，用于承载杂项硅片或未检测的硅片。
6.根据权利要求5所述的智能硅片分选系统，其特征在于：所述分片装置(3100)采用非接触顶吸分片式，每个分片装置(3100)包括均集成有吸附模块和皮带驱动模块的吸附分选主模组(3110)、第一吸附支线模组(3120)和第二吸附支线模组(3130)，三个模组(3110/3120/3130)吸附模块的底面高于皮带驱动模块的底面设置，在对应物料吸附位将下方的硅片非接触吸附拾取并可选的向两侧可选的传输。
7.根据权利要求6所述的智能硅片分选系统，其特征在于：所述第一吸附支线模组(3120)和第二吸附支线模组(3130)悬吊的布置在所述吸附分选主模组(3110)的两个出料端；吸附分选主模组(3110)用于将下方的下料中轴皮带流线(3300)输送的硅片吸附拾取并根据硅片类型分析结果双向可选的垂直于所述下料中轴皮带流线方向向两侧布置的第一吸附支线模组(3120)或第二吸附支线模组(3130)输送硅片。
8.根据权利要求5所述的智能硅片分选系统，其特征在于：所述多层料盒(3200)采用多层交错式料盒收纳装置，每个多层料盒(3200)包括交错驱动的多个料盒组件(3210)、横向交错驱动组件(3220)和竖直驱动组件(3230)，相邻的两个料盒组件(3210)通过横向交错驱动组件(3220)被交错的内外交错移动，并通过竖直驱动组件(3230)将下层待接料的料盒组件(3210)顶升至顶层处的接料工位。
9.根据权利要求2所述的智能硅片分选系统，其特征在于：所述碎片剔除装置(5000)设置在所述料型检测装置(4000)下游，所述碎片剔除装置(5000)对料型检测装置(4000)检测的硅片预分选处理，将破碎硅片截留剔除，而将完整硅片顶吸并皮带向下游转送。
10.一种硅片分选方法，其特征在于，方法包括：
S1、连续翻转上料，通过上料设备(1000)翻转式连续上料；
S2、碎片剔除，通过料型检测装置(4000)将上料设备(1000)的来料硅片预检测，并通过碎片剔除装置(5000)剔除破碎硅片，完整硅片向下游输送给检测设备(2000)；
S3、缺陷检测，通过检测设备(2000)对流经的硅片进行包括左右崩、倒角崩、厚度、上下脏污、电阻率、隐裂模组、上下表崩的检测，以判断硅片是否符合相应标准，并判定为OK片或NG片；
S4、下料分选，下料分选设备(3000)根据检测设备(2000)的检测结果，对来料进行顶吸分片进入对应NG料盒、OK料盒或尾料盒。
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