CN114871154B - 下料分选设备、分选系统和下料方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种下料分选设备、分选系统和下料方法，属于半导体或光伏领域的下料分选输送领域，设备包括安装于下料机架上的分片装置、安装在分片装置两出料端的多层料盒、下料中轴皮带流线、尾料盒和顶板架；分片装置采用非接触吸附式分片装置，多层料盒采用多层交错式料盒收纳装置，本申请的方案能显著提高分选机的下料分选效率，流线、吸盘间距等具备长度可调等特点，可以应对不同规格的硅片；料盒交错换盒接料，减少料盒更换时间，相比传统的顶升分料减少了工序流程，提高了作业效率和产能，便于涉及片材产品的硅片、PCB领域推广应用。

Description

下料分选设备、分选系统和下料方法

技术领域

本发明涉及半导体或光伏硅片检测分选领域，具体涉及一种下料分选设备、分选系统和下料方法。

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。

随着碳中和的国家规划出台，属于新能源行业的太阳能行业将持续的发展并扩大光伏发电对整个国家发电量的占比。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。

针对下料分选机构，传统的分析变向输送需要将流线上的硅片顶起，然后改变其输送方向，使其流入到对应的收纳盒中。然而，上述方式存在的问题是，由于工业生产中的输送时间是较为精确和连续的，而将硅片顶起时可能导致硅片与输送流线分离，此时在短时间内硅片处于悬空状态，而输送流线持续工作，硅片下落时可能存在与后方输送而来的硅片发生碰撞的问题；其次，顶升分流分片的模式，限制了下料流线的效率，如我司上一代机型(相关专利CN214705892U)采用的硅片负压顶升装置，其最大产能限制在8500pcs/h左右，难以突破；而对于料盒结构，如我司上一代机型的专利(CN215390948U)，其料盒为多层结构，但对于一个料盒满了之后，需要手动调整，降低了换盒效率，也是导致产能难以突破的原因之一。

因此，需要研制一款更高效率便于物料拾取和分料的分选机，以期突破现有产能。

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下料分选设备、分选系统和下料方法，其能解决上述问题。

一种下料分选设备，下料分选设备包括安装于下料机架上的分片装置、安装在分片装置两出料端的多层料盒、下料中轴皮带流线、尾料盒和顶板架；所述下料中轴皮带流线沿着中轴线安装至所述下料机架上，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端均设置一个多层料盒；其中，所述分片装置采用非接触吸附式分片装置，每个分片装置均集成有吸附模块和皮带驱动模块，在对应物料吸附位将下方的物料非接触吸附拾取并可选的向两侧传输；所述多层料盒采用多层交错式料盒收纳装置，每个料盒收纳装置包括交错驱动的多个料盒组件，相邻的两个料盒组件通过横向交错驱动组件被交错的内外交错移动，并通过竖直驱动组件将下层待接料的料盒组件顶升至顶层处的接料工位；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，述分片装置包括吸附分选主模组、第一吸附支线模组、第二吸附支线模组、第一连接件、第二连接件、第三连接件和控制器；所述吸附分选主模组、第一吸附支线模组、第二吸附支线模组均包括皮带驱动模块和吸附模块；其中，所述第一吸附支线模组和第二吸附支线模组通过所述第一连接件、第二连接件和第三连接件悬吊的布置在所述吸附分选主模组的两个出料端；所述第一连接件和第二连接件相对距离可调的连接至所述第三连接件，以此实现所述第一吸附支线模组至第二吸附支线模组的流线距离可调；设置在所述吸附分选主模组、第一吸附支线模组、第二吸附支线模组上的吸附模块的吸附底面平齐且吸盘间距可调，以适应不同规格的硅片；所述吸附分选主模组、第一吸附支线模组、第二吸附支线模组的吸附模块的吸附底面高于皮带驱动模块的皮带底面布置，所述吸附分选主模组在控制器的控制下向所述第一吸附支线模组或第二吸附支线模组输送硅片，从而使得硅片被非接触的吸附传输至对应料位上。

进一步的，所述多层料盒包括设置于收纳架上的料盒滑轨组件、料盒组件、交错驱动组件、竖直导轨组件、竖直驱动组件、换料警示按钮和料盒控制器；其中，多个所述料盒滑轨组件水平的且上下平行的设置于所述收纳架上；每个所述料盒滑轨组件上设置一个所述料盒组件，且多个所述料盒组件上下交错布置；交错驱动组件用于驱动上下相邻的两组料盒组件沿着所述料盒滑轨组件交错滑动，以将料盒组件送至接料位或换盒位；除顶层的料盒组件均通过所述竖直导轨组件转接至所述料盒滑轨组件；所述竖直驱动组件驱动连接至所述竖直导轨组件，用于驱动所述竖直导轨组件上下移动以便于达到预设接料高度或退出更换料盒；多个所述换料警示按钮用于提示对应料盒组件是否满料及空盒到位，并用于向所述料盒控制器发出料盒退出或装载信号；所述交错驱动组件、竖直驱动组件和换料警示按钮与所述料盒控制器电讯连接，通过料盒控制器控制驱动实现多个所述料盒组件的到位接料、满料退出和更换。

进一步的，所述下料中轴皮带流线包括底架组件、皮带架组件、传送带组件、驱动组件和物料位置监测组件；其中，所述皮带架组件架设在所述底架组件上，用以支撑整个流线；所述传送带组件和驱动组件设置在所述皮带架组件上，用以提供皮带的驱动和物料传送；多组所述物料位置监测组件设置在所述皮带架组件处，用于感应对应位置是否来料及空料。

进一步的，所述尾料盒包括料盒固定座、料盒转接块、料盒垫高块、料盒本体、主垫板、多规格的上垫板和物料感应器；其中，所述料盒本体依次通过料盒垫高块、料盒转接块向尾部倾斜的连接至所述料盒固定座，并通过所述料盒本体固定至机台或机架尾端；开设多向调整槽的主垫板位置可调的连接至所述料盒本体上；多种规格的所述上垫板铺设在所述主垫板上，用于缓冲的接收尾料；所述物料感应器安装至所述料盒本体底部，用于感应料盒本体上是否来料。

进一步的，所述顶板架包括顶架柱座、顶架支撑框、顶架防护板、外接块和顶板加强梁，所述顶架柱座的底部安装至下料机架上，所述顶架支撑框通过多根所述顶架柱座的顶部连接支撑；在所述顶架支撑框的下表面设置多个所述外接块，用于悬吊的连接所述分片装置；在所述顶架支撑框的中部设置多根顶板加强梁，在所述顶架支撑框的顶部全覆盖的设置所述顶架防护板。

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、检测设备和采用前述的下料分选设备；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。

本发明还提供了一种下料方法，下料方法包括：

主流线输送物料，物料通过下料中轴皮带流线被持续传输；

分片装置分料多层料盒收料，在下料中轴皮带流线上对应物料瑕疵类型的吸附分料位上感应到来料时，该吸附分料位上方对应的分片装置非接触的吸附拾取下方的物料，并输送给对应端的多层料盒内；

尾料接收，对于无对应瑕疵类型储存的杂料或未检测分析的物料，由所述下料中轴皮带流线输送至尾端设置的尾料盒内。

进一步的，分片装置分料多层料盒收料包括：

S11、上层料盒接料：分片装置将物料传输至两端多层料盒处的接料位，破真空将物料输送给接料位处的空置的上层料盒，直至上层料盒满料；

S12、上下层料盒横向交互：通过交错驱动组件交错的驱动，满料的上层料盒由上层料盒滑轨组件移至外端，同步的，空盒的下层料盒由下层料盒滑轨组件移至内端接料位的正下方；

S13、下层料盒上移并将上层料盒卸料：由竖直驱动组件驱动下层料盒沿着竖直导轨组件上移至接料位，并将上层料盒内的物料卸料；

S14、下层料盒接料：位于接料位处的下层料盒接料直至满料，满料后经由竖直驱动组件驱动下层料盒沿着竖直导轨组件下移至退料位；

S15、上下层料盒二次横向交互：通过交错驱动组件交错的驱动，满料的下层料盒沿着下层料盒滑轨组件移至外端，同步的，空盒的上层料盒由上层料盒滑轨组件移至内端接料位；

S16、下层料盒卸料上层料盒开始接料：将满料的下层料盒卸料，接料位处空置的上层料盒开始接料；

重复步骤S11-S16，实现料盒交互的持续接料卸料。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：本申请提供了一种集成有非接触吸附式分片装置、交错式多层料盒和杂项物料收集用尾料盒的下料分选设备，能显著提高分选机的下料分选效率，流线具备长度可调，可以应对不同规格的硅片；吸盘排布间距可控，保证硅片在传输时吸附稳定可靠；料盒交错换盒接料，减少料盒更换时间，相比传统的顶升分料减少了工序流程，提高了作业效率和产能，便于涉及片材产品的硅片、PCB领域推广应用。

附图说明

图1为本发明下料分选设备的示意图；

图2和图3为分片装置、多层料盒和下料中轴皮带流线的布置关系图；

图4为分片装置的结构示意图；

图5-图7为多层料盒的结构示意图；

图8为下料中轴皮带流线的结构示意图；

图9-图12为尾料盒的结构示意图；

图13和图14为顶板架的示意图；

图15为分选系统的示意图；

图16为下料分选设备的下料动作过程示意图；

图17为下料方法的流程示意图。

图中：

10000、下料分选设备

1000、分片装置；100、吸附分选主模组；200、第一吸附支线模组；300、第二吸附支线模组；400、第一连接件；500、第二连接件；600、第三连接件；

2000、多层料盒；2101、收纳主立板；2102、收纳底板；2103、外端立板；2014、主防护罩；2015、电机防护罩；2201、料盒滑轨；2202、滑块；2203、料盒垫块；2204、外端缓冲块；2205、滑块位置传感器；2301、料盒转接件；2302、料盒托架；2303、料盒规格调整垫板；2304、料盒导向止挡柱；2305、树脂板；2306、升降顶部限位块；2401、料盒驱动电机；2402、同步带夹；2403、驱动轮；2404、双头传动轮；2405、水平内端传动轮；2406、驱动同步带；2407、传动同步带；2408、带轮防护罩；2501、升降滑轨；2502、升降滑块；2601、升降气缸；2602、升降电磁阀；2603、升降底板；2604、升降底部限位块；2605、料盒到位传感器组件；2700、换料警示按钮；

3000、下料中轴皮带流线；3001、流线底柱；3002、底板；3003、流线支撑条；3004、流线连接块；3005、轴承支撑座；3006、端轴组件；3007、传送带轮；3008、传送带；3009、中间轮；3010、驱动带；3011、主动轮；3012、驱动电机；3013、感应传感器；3014、传感器安装板件；

4000、尾料盒；4001、盒固定座；4002、料盒转接块；4003、料盒垫高块；4004、料盒本体；40041、料盒底板；400411、物料感应口；400412、取料缺口；40042、料盒尾板；40043、料盒侧板；4005、主垫板；40051、多向调整槽；4006、上垫板；4007、物料感应器；4008、小料挡板；4009、辅助挡块；

5000、顶板架；5001、顶架柱座；5002、顶架支撑框；5003、顶架防护板；5004、外接块；5005、顶板加强梁；

6000、下料机架；

7000、下料过渡机构；

8000、急停机构；

9000、蜂鸣器；

20000、检测设备；

30000、上料设备；

40000、料型检测装置；

50000、碎片剔除装置。

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。

如本说明书和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其它的步骤或元素。

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。

下料分选设备

参见图1，下料分选设备10000包括安装于下料机架6000上的分片装置1000、安装在分片装置1000两出料端的多层料盒2000、下料中轴皮带流线3000、尾料盒4000和顶板架5000。

布置关系：所述下料中轴皮带流线3000沿着中轴线安装至所述下料机架6000上，所述顶板架5000设置在所述下料中轴皮带流线3000上方；参见图2和图3，多个分片装置1000沿着所述下料中轴皮带流线3000间隔的设置，并且其顶部连接至所述顶板架5000的顶板下表面上；每个分片装置1000的左右两端均设置一个多层料盒2000。所述尾料盒4000正对所述下料中轴皮带流线3000的尾端设置，用于承载杂项硅片或未检测的硅片。

其中，参见图4，分片装置1000采用非接触吸附式分片装置，每个分片装置1000均集成有吸附模块和皮带驱动模块，在对应物料吸附位将下方的物料非接触吸附拾取并可选的向两侧传输。

具体的，分片装置1000包括吸附分选主模组100、第一吸附支线模组200、第二吸附支线模组300、第一连接件400、第二连接件500、第三连接件600和控制器；所述吸附分选主模组100、第一吸附支线模组200、第二吸附支线模组300均包括皮带驱动模块和吸附模块。

进一步的，所述第一吸附支线模组200和第二吸附支线模组300通过所述第一连接件400、第二连接件500和第三连接件600悬吊的布置在所述吸附分选主模组100的两个出料端；所述第一连接件400和第二连接件500相对距离可调的连接至所述第三连接件600，以此实现所述第一吸附支线模组200至第二吸附支线模组300的流线距离可调；设置在所述吸附分选主模组100、第一吸附支线模组200、第二吸附支线模组300上的吸附模块的吸附底面平齐且吸盘间距可调，以适应不同规格的硅片。

进一步的，所述吸附分选主模组100、第一吸附支线模组200、第二吸附支线模组300的吸附模块的吸附底面高于皮带驱动模块的皮带底面布置，所述吸附分选主模组100在控制器的控制下向所述第一吸附支线模组200或第二吸附支线模组300输送硅片，从而使得硅片被非接触的吸附传输至对应料位上。

其中，参见图5-图7，多层料盒2000采用多层交错式料盒收纳装置，每个料盒收纳装置包括交错驱动的多个料盒组件，相邻的两个料盒组件通过横向交错驱动组件被交错的内外交错移动，并通过竖直驱动组件将下层待接料的料盒组件顶升至顶层处的接料工位。具体的，多层料盒2000包括设置于收纳架上的料盒滑轨组件、料盒组件、交错驱动组件、竖直导轨组件、竖直驱动组件、换料警示按钮和料盒控制器。

布置关系：多个所述料盒滑轨组件水平的且上下平行的设置于所述收纳架上；每个所述料盒滑轨组件上设置一个所述料盒组件，且多个所述料盒组件上下交错布置；交错驱动组件用于驱动上下相邻的两组料盒组件沿着所述料盒滑轨组件交错滑动，以将料盒组件送至接料位或换盒位；除顶层的料盒组件均通过所述竖直导轨组件转接至所述料盒滑轨组件；所述竖直驱动组件驱动连接至所述竖直导轨组件，用于驱动所述竖直导轨组件上下移动以便于达到预设接料高度或退出更换料盒；多个所述换料警示按钮用于提示对应料盒组件是否满料及空盒到位，并用于向所述料盒控制器发出料盒退出或装载信号；所述交错驱动组件、竖直驱动组件和换料警示按钮与所述料盒控制器电讯连接，通过料盒控制器控制驱动实现多个所述料盒组件的到位接料、满料退出和更换。

进一步的，收纳架包括收纳主立板2101和收纳底板2102，用于支撑整个装置。收纳架还包括外端立板2103、主防护罩2014和电机防护罩2015，所述外端立板2103设置在所述收纳主立板2101外端，所述主防护罩2014设置在收纳主立板2101上与料盒组件相反的安装侧，所述电机防护罩2015设置在所述外端立板2103处。

进一步的，所述料盒滑轨组件包括料盒滑轨2201、滑块2202、料盒垫块2203、外端缓冲块2204和滑块位置传感器2205。多个料盒滑轨2201(图5-7的示例为两个)上下平行的安装至所述收纳主立板2101的收纳面，滑块2202滑动套接在料盒滑轨2201上，所述料盒组件通过所述料盒垫块2203安装至所述滑块2202上；所述外端缓冲块2204安装至料盒滑轨2201的外端部，用于滑块2202的端部到位缓冲；多个滑块位置传感器2205安装至收纳主立板2101上并位于料盒滑轨2201下方布置。

进一步的，所述料盒组件包括料盒转接件2301、料盒托架2302、料盒规格调整垫板2303、料盒导向止挡柱2304和树脂板2305；其中，顶层的料盒组件的料盒转接件2301直接连接至所述料盒垫块2203上，下层各级料盒组件的料盒转接件2301通过所述竖直导轨组件后再连接至所述料盒垫块2203上；所述料盒托架2302向外端下侧倾斜的连接至所述料盒转接件2301上，所述料盒规格调整垫板2303位置可调的安装至所述料盒托架2302上，并在料盒规格调整垫板2303的外端设置所述料盒导向止挡柱2304，规格可选的树脂板2305铺设在所述料盒规格调整垫板2303上，用以直接接收支撑硅片落料。

进一步的，下层各级料盒组件还包括升降顶部限位块2306，所述升降顶部限位块2306设置在所述料盒转接件2301上并位于所述竖直导轨组件正上方布置。

一个示例中，所述料盒托架2302呈L形或凹形，优选L形，其前后和/或左右可调，其中，在所述料盒托架2302的底板上开设前后方向的长条槽孔，用于料盒规格调整垫板2303的位置调整。

进一步的，所述交错驱动组件包括料盒驱动电机2401、同步轮组、同步带组和同步带夹2402；所述料盒驱动电机2401和同步轮组安装于所述收纳主立板2101上。同步带组中与料盒滑轨2201平行的部分通过两个同步带夹2402与上下相邻的料盒滑轨组件连接，实现上下相邻两个料盒滑轨组件的交错驱动。

平行传动的同步带通过两个同步带夹2402与所述料盒滑轨组件的滑块2202或料盒垫块2203连接，实现交错驱动组件驱动相邻两个料盒滑轨组件及料盒组件沿着料盒滑轨2201交错运动。

同步轮组包括驱动轮2403、双头传动轮2404和水平内端传动轮2405，其中所述水平内端传动轮2405与双头传动轮2404规格相同且水平平齐的设置。

一个示例中，所述同步带组包括驱动同步带2406和传动同步带2407，所述驱动同步带2406安装于驱动轮2403和双头传动轮2404中的一个轮头，实现动力输入；所述传动同步带2407设置于水平内端传动轮2405和与之同侧的双头传动轮2404的轮头。

当然也可以采用电机、带轮同侧设置，传送带对一组料盒组件采用一条带，这些可以根据实际安装空间和场景布置。

在与水平内端传动轮2405同侧的双头传动轮2404的轮头处设置带轮防护罩2408。

进一步的，所述竖直导轨组件包括升降滑轨2501和升降滑块2502；所述升降滑块2502与需升降的料盒组件对应的料盒滑轨组件的料盒垫块2203连接，所述升降滑轨2501的上部与需升降的料盒组件的料盒转接件2301连接，以此使得料盒组件沿竖直导轨组件上下滑动。

所述竖直驱动组件包括升降气缸2601、升降电磁阀2602、升降底板2603和升降底部限位块2604，所述升降气缸2601的缸体固定至所述收纳主立板2101，所述升降气缸2601的驱动杆底部连接至所述升降底板2603上，当竖直导轨组件运动至所述升降底部限位块2604时，升降电磁阀2602被激发驱动升降底板2603升降运动实现竖直导轨组件的升降驱动。

进一步的，竖直驱动组件还包括一个料盒到位传感器组件2605，所述料盒到位传感器组件2605安装于收纳主立板2101上，用于检测下层对应料盒组件是否到达顶部接料位。

一个示例中，换料警示按钮2700的个数与料盒组件的个数相等，通过料盒按钮底板连接至所述收纳主立板2101的顶部，所述换料警示按钮采用不同显示颜色显示料盒到位、料盒满料和料盒装载完成状态，并在相应状态下按下按钮触发对应的驱控信号。

其中，参见图8，下料中轴皮带流线3000包括底架组件、皮带架组件、传送带组件、驱动组件和物料位置监测组件。布置关系为：皮带架组件架设在所述底架组件上，用以支撑整个流线；所述传送带组件和驱动组件设置在所述皮带架组件上，用以提供皮带的驱动和物料传送；多组所述物料位置监测组件设置在所述皮带架组件处，用于感应对应位置是否来料及空料。

进一步的，底架组件包括多根流线底柱3001和底板3002，所述流线底柱3001通过底板3002固定至机台或底面。

进一步的，皮带架组件包括两根相对设置的流线支撑条3003、多个流线连接块3004、两个轴承支撑座3005和两组端轴组件3006；两根流线支撑条3003通过中间设置的流线连接块3004支撑在所述流线底柱3001的顶部；在两根流线支撑条3003的端部分别设置两个所述轴承支撑座3005，所述端轴组件3006的两端支撑在相对设置的两个轴承支撑座3005上。

进一步的，传送带组件包括两根传送带3008和安装在所述端轴组件3006两端的传送带轮3007，所述传送带3008套接在两个传送带轮3007上，用于直接水平传送物料。

进一步的，驱动组件包括中间轮3009、驱动带3010、主动轮3011和驱动电机3012，所述中间轮3009安装至所述端轴组件3006的传送轴上，所述驱动电机3012安装至所述流线底柱3001上，所述驱动带3010安装至所述中间轮3009和驱动电机3012输出端设置的主动轮3011上，用于驱动传送带组件传送物料。

进一步的，沿着所述流线支撑条3003设置多个吸附分料位，在每个吸附分料位处设置一组物料位置监测组件，每组物料位置监测组件包括两个感应传感器3013和传感器安装板件3014；每组物料位置监测组件的上游侧的感应传感器3013用于感应是否到料，下游侧的感应传感器3013用于感应是否空料。

其中，参见图9-图12所示的尾料盒4000，包括料盒固定座4001、料盒转接块4002、料盒垫高块4003、料盒本体4004、主垫板4005、多规格的上垫板4006和物料感应器4007。布置关系为：料盒本体4004依次通过料盒垫高块4003、料盒转接块4002向尾部倾斜的连接至所述料盒固定座4001，并通过所述料盒本体4004固定至机台或机架尾端；开设多向调整槽40051的主垫板4005位置可调的连接至所述料盒本体4004上；多种规格的所述上垫板4006铺设在所述主垫板4005上，用于缓冲的接收尾料；所述物料感应器4007安装至所述料盒本体4004底部，用于感应料盒本体4004上是否来料。

进一步的，料盒本体4004为矩形敞口料盒，包括料盒底板40041、料盒尾板40042和料盒侧板40043；在所述料盒底板40041上开设物料感应口400411和多个取料缺口400412；所述物料感应器4007临近所述物料感应口400411安装至所述料盒底板40041上，并将其感应方向朝上布置；多个所述取料缺口400412开设在料盒底板40041上未设料盒尾板40042和料盒侧板40043的边上，用于方便取料下料。

一个示例中，主垫板4005和上垫板4006为弹性垫，用于缓冲的接收来料。其中，所述主垫板4005的厚度大于上垫板4006的厚度。

对应料盒底板40041上的取料缺口400412，在所述主垫板4005和上垫板4006上也开设垫板缺口，便于尾料的取料。

另一示例中，参见图11，尾料盒4000还包括小料挡板4008，所述小料挡板4008位置可调的安装至所述主垫板4005上，以适应不同规格的上垫板4006的来料限位。

另一示例中，参见图12，尾料盒4000还包括辅助挡块4009，所述辅助挡块4009安装至所述主垫板4005和小料挡板4008上，用于接收辅助小型号物料的限位。

进一步的，所述小料挡板4008和辅助挡块4009为弹性板，用于缓冲的为来料止挡限位。弹性垫和弹性板采用树脂、橡胶等材质，根据实际需求，可以设置不同的弹性材料。物料感应器4007采用光电传感器，对应的上垫板4006为透明或半透明弹性板。

其中，参见图13和图14，顶板架5000包括顶架柱座5001、顶架支撑框5002、顶架防护板5003、外接块5004和顶板加强梁5005，所述顶架柱座5001的底部安装至下料机架6000上，所述顶架支撑框5002通过多根所述顶架柱座5001的顶部连接支撑；在所述顶架支撑框5002的下表面设置多个所述外接块5004，用于悬吊的连接所述分片装置1000；在所述顶架支撑框5002的中部设置多根顶板加强梁5005，在所述顶架支撑框5002的顶部全覆盖的设置所述顶架防护板5003。

进一步的，参见图1，下料分选设备10000还包括下料过渡机构7000、急停机构8000和蜂鸣器9000，所述下料过渡机构7000设置在下料中轴皮带流线3000的前端，用于将上游流程检测完的硅片过渡引导至顶面平齐的下料中轴皮带流线3000。多个所述急停机构8000设置在所述下料机架6000的四周，便于工作人员在遇到紧急情况时便利快速的按下停机。所述蜂鸣器9000安装在下料机架6000的外周。图未示的，三色灯等报警器也可以设置在下料机架6000处。

分选系统

一种智能硅片分选系统，参见图15，分选系统包括上料设备30000、检测设备20000和采用前述的下料分选设备10000；在所述上料设备30000和检测设备20000之间设置料型检测装置40000和碎片剔除装置50000，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20000。

下料方法

一种根据前述下料分选设备的下料方法，参见图16和图17，下料方法包括：

主流线输送物料，物料通过下料中轴皮带流线3000被持续传输；

分片装置分料多层料盒收料，在下料中轴皮带流线3000上对应物料瑕疵类型的吸附分料位上感应到来料时，该吸附分料位上方对应的分片装置1000非接触的吸附拾取下方的物料，并输送给对应端的多层料盒2000内；

尾料接收，对于无对应瑕疵类型储存的杂料或未检测分析的物料，由所述下料中轴皮带流线3000输送至尾端设置的尾料盒4000内。

其中，分片装置分料多层料盒收料包括以下步骤。

S11、上层料盒接料：分片装置1000将物料传输至两端多层料盒2000处的接料位，破真空将物料输送给接料位处的空置的上层料盒，直至上层料盒满料；

S12、上下层料盒横向交互：通过交错驱动组件交错的驱动，满料的上层料盒由上层料盒滑轨组件移至外端，同步的，空盒的下层料盒由下层料盒滑轨组件移至内端接料位的正下方；

S13、下层料盒上移并将上层料盒卸料：由竖直驱动组件驱动下层料盒沿着竖直导轨组件上移至接料位，并将上层料盒内的物料卸料；

S14、下层料盒接料：位于接料位处的下层料盒接料直至满料，满料后经由竖直驱动组件驱动下层料盒沿着竖直导轨组件下移至退料位；

S15、上下层料盒二次横向交互：通过交错驱动组件交错的驱动，满料的下层料盒沿着下层料盒滑轨组件移至外端，同步的，空盒的上层料盒由上层料盒滑轨组件移至内端接料位；

S16、下层料盒卸料上层料盒开始接料：将满料的下层料盒卸料，接料位处空置的上层料盒开始接料；

重复步骤S11-S16，实现料盒交互的持续接料卸料。

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。其中，所述方法请参见前述部分的详细介绍，此处不再赘述。

本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于计算机可读存储介质中，计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。

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数据提供方信息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。其中，所述方法请参见前述部分的详细介绍，此处不再赘述。

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 (8)

1.一种下料分选设备，其特征在于：下料分选设备（10000）包括安装于下料机架（6000）上的分片装置（1000）、安装在分片装置（1000）两出料端的多层料盒（2000）、下料中轴皮带流线（3000）、尾料盒（4000）和顶板架（5000）；

所述下料中轴皮带流线（3000）沿着中轴线安装至所述下料机架（6000）上，所述顶板架（5000）设置在所述下料中轴皮带流线（3000）上方；多个分片装置（1000）沿着所述下料中轴皮带流线（3000）间隔的设置，并且其顶部连接至所述顶板架（5000）的顶板下表面上；每个分片装置（1000）的左右两端均设置一个多层料盒（2000）；

其中，所述分片装置（1000）采用非接触吸附式分片装置，每个分片装置（1000）均集成有吸附模块和皮带驱动模块，在对应物料吸附位将下方的物料非接触吸附拾取并可选的向两侧传输；

所述多层料盒（2000）采用多层交错式料盒收纳装置，每个料盒收纳装置包括交错驱动的多个料盒组件，相邻的两个料盒组件通过横向交错驱动组件被交错的内外交错移动，并通过竖直驱动组件将下层待接料的料盒组件顶升至顶层处的接料工位；

所述尾料盒（4000）正对所述下料中轴皮带流线（3000）的尾端设置，用于承载杂项硅片或未检测的硅片；

其中，所述多层料盒（2000）包括设置于收纳架上的料盒滑轨组件、料盒组件、交错驱动组件、竖直导轨组件、竖直驱动组件、换料警示按钮和料盒控制器，其中，多个所述料盒滑轨组件水平的且上下平行的设置于所述收纳架上；每个所述料盒滑轨组件上设置一个所述料盒组件，且多个所述料盒组件上下交错布置；交错驱动组件用于驱动上下相邻的两组料盒组件沿着所述料盒滑轨组件交错滑动，以将料盒组件送至接料位或换盒位；除顶层的料盒组件，其余料盒组件均通过所述竖直导轨组件转接至所述料盒滑轨组件；所述竖直驱动组件驱动连接至所述竖直导轨组件，用于驱动所述竖直导轨组件上下移动以便于达到预设接料高度或退出更换料盒；多个所述换料警示按钮用于提示对应料盒组件是否满料及空盒到位，并用于向所述料盒控制器发出料盒退出或装载信号；

所述交错驱动组件包括料盒驱动电机（2401）、同步轮组、同步带组和同步带夹（2402）；所述料盒驱动电机（2401）和同步轮组安装于所述收纳架的收纳主立板上；同步带组中与料盒滑轨组件的料盒滑轨平行的部分通过两个同步带夹（2402）与上下相邻的料盒滑轨组件连接，实现上下相邻两个料盒滑轨组件的交错驱动；

所述交错驱动组件、竖直驱动组件和换料警示按钮与所述料盒控制器电讯连接，通过料盒控制器控制驱动实现多个所述料盒组件的到位接料、满料退出和更换。

2.根据权利要求1所述的下料分选设备，其特征在于：所述分片装置（1000）包括吸附分选主模组（100）、第一吸附支线模组（200）、第二吸附支线模组（300）、第一连接件（400）、第二连接件（500）、第三连接件（600）和控制器；所述吸附分选主模组（100）、第一吸附支线模组（200）、第二吸附支线模组（300）均包括皮带驱动模块和吸附模块；

其中，所述第一吸附支线模组（200）和第二吸附支线模组（300）通过所述第一连接件（400）、第二连接件（500）和第三连接件（600）悬吊的布置在所述吸附分选主模组（100）的两个出料端；所述第一连接件（400）和第二连接件（500）相对距离可调的连接至所述第三连接件（600），以此实现所述第一吸附支线模组（200）至第二吸附支线模组（300）的流线距离可调；设置在所述吸附分选主模组（100）、第一吸附支线模组（200）、第二吸附支线模组（300）上的吸附模块的吸附底面平齐且吸盘间距可调，以适应不同规格的硅片；

所述吸附分选主模组（100）、第一吸附支线模组（200）、第二吸附支线模组（300）的吸附模块的吸附底面高于皮带驱动模块的皮带底面布置，所述吸附分选主模组（100）在控制器的控制下向所述第一吸附支线模组（200）或第二吸附支线模组（300）输送硅片，从而使得硅片被非接触的吸附传输至对应料位上。

3.根据权利要求2所述的下料分选设备，其特征在于：所述下料中轴皮带流线（3000）包括底架组件、皮带架组件、传送带组件、驱动组件和物料位置监测组件；

其中，所述皮带架组件架设在所述底架组件上，用以支撑整个流线；所述传送带组件和驱动组件设置在所述皮带架组件上，用以提供皮带的驱动和物料传送；多组所述物料位置监测组件设置在所述皮带架组件处，用于感应对应位置是否来料及空料。

4.根据权利要求1所述的下料分选设备，其特征在于：所述尾料盒（4000）包括料盒固定座（4001）、料盒转接块（4002）、料盒垫高块（4003）、料盒本体（4004）、主垫板（4005）、多规格的上垫板（4006）和物料感应器（4007）；

其中，所述料盒本体（4004）依次通过料盒垫高块（4003）、料盒转接块（4002）向尾部倾斜的连接至所述料盒固定座（4001），并通过所述料盒本体（4004）固定至机台或机架尾端；开设多向调整槽（40051）的主垫板（4005）位置可调的连接至所述料盒本体（4004）上；多种规格的所述上垫板（4006）铺设在所述主垫板（4005）上，用于缓冲的接收尾料；所述物料感应器（4007）安装至所述料盒本体（4004）底部，用于感应料盒本体（4004）上是否来料。

5.根据权利要求1所述的下料分选设备，其特征在于：所述顶板架（5000）包括顶架柱座（5001）、顶架支撑框（5002）、顶架防护板（5003）、外接块（5004）和顶板加强梁（5005），所述顶架柱座（5001）的底部安装至下料机架（6000）上，所述顶架支撑框（5002）通过多根所述顶架柱座（5001）的顶部连接支撑；在所述顶架支撑框（5002）的下表面设置多个所述外接块（5004），用于悬吊的连接所述分片装置（1000）；在所述顶架支撑框（5002）的中部设置多根顶板加强梁（5005），在所述顶架支撑框（5002）的顶部全覆盖的设置所述顶架防护板（5003）。

6.一种智能硅片分选系统，其特征在于：分选系统包括上料设备（30000）、检测设备（20000）和采用权利要求1-5任一项所述的下料分选设备（10000）；在所述上料设备（30000）和检测设备（20000）之间设置料型检测装置（40000）和碎片剔除装置（50000），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（20000）。

7.一种根据权利要求1-5任一项所述下料分选设备的下料方法，其特征在于，下料方法包括：

主流线输送物料，物料通过下料中轴皮带流线（3000）被持续传输；

分片装置分料多层料盒收料，在下料中轴皮带流线（3000）上对应物料瑕疵类型的吸附分料位上感应到来料时，该吸附分料位上方对应的分片装置（1000）非接触的吸附拾取下方的物料，并输送给对应端的多层料盒（2000）内；

尾料接收，对于无对应瑕疵类型储存的杂料或未检测分析的物料，由所述下料中轴皮带流线（3000）输送至尾端设置的尾料盒（4000）内。

8.根据权利要求7所述的下料方法，其特征在于：分片装置分料多层料盒收料包括：

S11、上层料盒接料：分片装置（1000）将物料传输至两端多层料盒（2000）处的接料位，破真空将物料输送给接料位处的空置的上层料盒，直至上层料盒满料；

S12、上下层料盒横向交互：通过交错驱动组件交错的驱动，满料的上层料盒由上层料盒滑轨组件移至外端，同步的，空盒的下层料盒由下层料盒滑轨组件移至内端接料位的正下方；

S13、下层料盒上移并将上层料盒卸料：由竖直驱动组件驱动下层料盒沿着竖直导轨组件上移至接料位，并将上层料盒内的物料卸料；

S14、下层料盒接料：位于接料位处的下层料盒接料直至满料，满料后经由竖直驱动组件驱动下层料盒沿着竖直导轨组件下移至退料位；

S15、上下层料盒二次横向交互：通过交错驱动组件交错的驱动，满料的下层料盒沿着下层料盒滑轨组件移至外端，同步的，空盒的上层料盒由上层料盒滑轨组件移至内端接料位；

S16、下层料盒卸料上层料盒开始接料：将满料的下层料盒卸料，接料位处空置的上层料盒开始接料；

重复步骤S11-S16，实现料盒交互的持续接料卸料。

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