CN115161777A - 一种晶体炉部件安装辅助设备以及安装晶体炉部件的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种晶体炉部件安装辅助设备以及安装晶体炉部件的方法，晶体炉部件安装辅助设备包括输入输出装置、图像处理装置、投影装置。输入输出装置接收外部投影指令和晶体炉部件的图纸图像数据；图像处理装置电连接输入输出装置，并且基于投影指令和晶体炉部件的图纸图像数据，生成晶体炉部件的投影图像数据；投影装置设置在晶体炉上方，并与图像处理装置电性连接以根据投影图像数据进行投影，在晶体炉内晶体炉部件的正确安装位置处形成晶体炉部件的虚拟定位影像，基于虚拟定位影像来实际安装晶体炉部件。通过本发明的晶体炉部件安装辅助设备能够精确地检测出晶体炉部件是否发生形变，而且该设备对作业人员的要求不高，易于操作。

Description

一种晶体炉部件安装辅助设备以及安装晶体炉部件的方法

技术领域

本发明涉及光伏技术领域，具体涉及一种晶体炉部件安装辅助设备以及安装晶体炉部件的方法。

背景技术

晶体炉部件在高温下可能会发生形变，从而导致硅液整体的加热温度区间和保温出现变量，此变量会直接影响到单晶的成晶成功率。因此，在每次安装晶体炉时，工作人员都会检查晶体炉部件的尺寸是否合格，如果不合格，则进行维修或更换。

目前晶体炉部件的检查主要依靠盒尺测量或人眼估测的方式，但是这种安装方式准确度不高，而且对安装人员的要求较高。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种晶体炉部件安装辅助设备，在安装过程中，作业人员通过该晶体炉部件安装辅助设备能够精确地检测出晶体炉部件是否发生形变，而且该晶体炉部件安装辅助设备对作业人员的要求不高，易于操作。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

根据本发明实施例的晶体炉部件安装辅助设备，包括：

输入输出装置，接收外部投影指令和晶体炉部件的图纸图像数据，并且显示所述晶体炉部件的投影结果；

图像处理装置，所述图像处理装置电连接所述输入输出装置，并且基于所述投影指令和所述晶体炉部件的图纸图像数据，生成所述晶体炉部件的投影图像数据；

投影装置，所述投影装置设置在晶体炉上方，并与所述图像处理装置电性连接以根据所述投影图像数据进行投影，在所述晶体炉内所述晶体炉部件的正确安装位置处形成所述晶体炉部件的虚拟定位影像，基于所述虚拟定位影像来实际安装所述晶体炉部件。

优选地，所述晶体炉部件安装辅助设备还包括：

检测装置，所述检测装置设置在所述投影装置上，所述检测装置检测所述晶体炉部件的实际安装位置与所述虚拟定位影像之间的误差，基于所述误差调整所述晶体炉部件的实际安装位置。

优选地，所述晶体炉部件安装辅助设备还包括：

报警装置，与所述检测装置电性连接，当所述检测装置检测的所述晶体炉部件的实际安装位置预所述虚拟定位影像之间的误差超过预定值时发出报警。

优选地，所述晶体炉部件安装辅助设备还包括安装支架，所述安装支架包括：

底座，所述底座具有容纳所述晶体炉外侧的轮廓；

立柱，所述立柱高度可调节地竖直设置在所述底座的轮廓上；

横梁，所述横梁长度可调节地横向设置在所述立柱的顶端；

纵梁，所述纵梁在水平面内垂直于所述横梁延伸并且沿所述横梁的延伸方向可滑动地设置在所述横梁上；

其中，所述投影装置沿所述纵梁的延伸方向可移动地悬挂在所述纵梁上。

优选地，所述晶体炉部件安装辅助设备还包括：

置物架，所述置物架固定在所述安装支架上，所述图像处理装置与所述输入输出装置设置在所述置物架上。

优选地，所述投影装置包括：

投影盘，所述投影盘沿所述纵梁的延伸方向可移动地悬挂在所述纵梁上，所述投影盘形成为圆盘状；

多个投影灯，多个所述投影灯沿所述投影盘的周向设置。

优选地，所述投影盘上设置有对中装置。

本发明还提供一种基于上述晶体炉部件安装辅助设备安装晶体炉部件的方法，根据本发明第二方面实施例的安装晶体炉部件的方法，包括如下步骤：

S1，相对所述晶体炉来安装所述晶体炉部件安装辅助设备；

S10，从外部输入投影指令和晶体炉部件的图纸图像数据；

S11，基于所述投影指令和所述晶体炉部件的图纸图像数据，生成所述晶体炉部件的投影图像数据；

S12，基于所述投影图像数据在所述晶体炉内所述晶体炉部件的正确安装位置处形成所述晶体炉部件的虚拟定位影像；

S13，根据所述虚拟定位影像来实际安装所述晶体炉部件。

优选地，所述方法还包括：

S14，检测所述晶体炉部件的实际安装位置与所述虚拟定位影像之间的误差，基于所述误差调整所述晶体炉部件的实际安装位置；

S15，当所述检测装置检测的所述晶体炉部件的实际安装位置与所述虚拟定位影像之间的误差超过预定值时发出报警。

优选地，步骤S1还包括如下步骤：

基于所述投影盘上的对中装置将所述投影盘与晶体炉对中。

本发明的上述技术方案至少具有如下有益效果之一：

在安装过程中，作业人员通过本发明的晶体炉部件安装辅助设备能够基于外部输入的投影指令和晶体炉部件的图纸图像数据，在晶体炉内该晶体炉部件的正确安装位置处形成该晶体炉部件的虚拟定位影像，然后在该晶体炉部件的实际安装过程，可以以该虚拟定位影像作为参考，精准地安装该晶体炉部件，不仅可以精确地检测出晶体炉部件的形变，而且该晶体炉部件安装辅助设备对作业人员的要求不高，易于操作。

附图说明

图1为本发明一实施例的晶体炉部件安装辅助设备的结构示意图；

图2为本发明一实施例的安装晶体炉部件的方法的流程图；

图3为本发明另一实施例的安装晶体炉部件的方法的流程图。

附图标记：1.输入输出装置；2.图像处理装置；3.投影装置；4.接口；5.触摸屏；6.底座；7.立柱；8.横梁；9.纵梁；10.操作杆；11.抱壁；12.轮子；13.置物架；14.投影盘；15.投影灯。

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的附图，对本发明实施例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。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

除非另作定义，本发明中使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也相应地改变。

下面结合附图具体描述本发明的实施例。

本发明第一方面实施例提供一种晶体炉部件安装辅助设备，如图1所示，该晶体炉部件安装辅助设备包括输入输出装置1、图像处理装置2、投影装置3。输入输出装置1可以从外部接收投影指令和晶体炉部件的图纸图像数据，并且显示晶体炉部件的投影结果；图像处理装置2电连接输入输出装置1，并且基于投影指令和晶体炉部件的图纸图像数据，生成晶体炉部件的投影图像数据；投影装置3设置在晶体炉上方，并与图像处理装置2电性连接以根据投影图像数据进行投影，在晶体炉内晶体炉部件的正确安装位置处形成晶体炉部件的虚拟定位影像，基于虚拟定位影像来实际安装晶体炉部件。其中，晶体炉部件包括热场、水冷套和导流筒等。

具体地，输入输出装置1可以包括可以从外部接收晶体炉部件的图纸图像数据的接口4，例如，可以为USB接口等，本申请不具体限制接口4的类型。输入输出装置1还可以包括触摸屏5，通过触摸屏5可以输入投影指令，图像处理装置2可以基于通过触摸屏5输入的投影指令来处理数据，并且还可以通过触摸屏5显示晶体炉部件的投影结果，例如，在实际安装过程中，可以实时显示实际安装位置与晶体炉部件的虚拟定位影像之间的误差。

图像处理装置2可以包括处理器，例如，可以为电脑的主机。在可选实施例中，输入输出装置1包括的接收图纸图像数据的接口4可以设置在主机上，可以将存储有晶体炉部件的图纸图像数据的存储器电连接到主机上的接口4，从而将晶体炉部件的图纸图像数据传输至图像处理装置2内。

具体地，晶体炉部件的图纸图像数据可以为作业人员根据晶体炉部件的实际尺寸提前设计好的图纸图像数据，例如，可以为作业人员利用画图软件制作的二维或者三维图像数据，然后将该图纸图像数据通过输入输出装置1，例如通过主机上的接口4输出到图像处理装置2内。需要投影时，通过输入输出装置1，例如通过触摸屏5，输入投影指令，图像处理装置2基于投影指令将该晶体炉部件的图纸图像数据生成该晶体炉部件的投影图像数据，该晶体炉部件的投影图像数据可以被传输到投影装置3，投影装置3依据该晶体炉部件的投影图像数据，在晶体炉内所述晶体炉部件的正确安装位置处进行投影，即生成与合格的晶体炉部件的实际尺寸相匹配的虚拟定位影像，并且保证虚拟定位影像的位置与晶体炉部件的安装位置一致。投影完成后，作业人员基于该虚拟定位影像来实际安装晶体炉部件，将晶体炉部件安装到位，然后对比晶体炉部件与相对应的虚拟定位影像之间是否吻合，若不吻合，则对晶体炉部件进行调整、维修或更换。在安装过程中，作业人员通过本发明的晶体炉部件安装辅助设备能够精确地检测出晶体炉部件是否发生形变，而且该晶体炉部件安装辅助设备对作业人员的要求不高，易于操作。

优选地，晶体炉部件安装辅助设备还包括检测装置。所述检测装置设置在所述投影装置3上，检测装置检测晶体炉部件的实际安装位置与虚拟定位影像之间的误差，基于误差调整晶体炉部件的实际安装位置。检测装置可以代替人眼检测晶体炉部件与虚拟定位影像之间的吻合度，进一步提高了检测精度，并在一定程度上节省了人力。

在本发明一实施例中，检测装置为水平光标尺投射装置，水平光标尺寸投射装置用来向晶体炉投射水平光标尺，以测量晶体炉部件的虚拟定位影像与实际的晶体炉部件之间的位置偏差。在投影装置3向晶体炉投射虚拟定位影像的同时，水平光标尺投射装置向晶体炉的相应位置投射水平光标尺，通过水平光标尺测量虚拟定位影像与晶体炉部件实际安装位置之间的间隙，从而判断两者的吻合度是否符合要求。在通过水平光标尺测量间隙过程中，除了可以通过人眼观察，也可以为检测装置中增加图像识别功能以进行图像检测，以检测晶体炉部件的实际安装位置与虚拟定位影像之间的误差。本实施例通过水平光标尺代替原先使用的实物标尺，提高了检测的便捷性。

在本发明一实施例中，晶体炉部件安装辅助设备还包括报警装置。报警装置与检测装置电性连接，当检测装置检测的晶体炉部件的实际安装位置与虚拟定位影像之间的误差超过预定值时发出报警。报警包括灯光提示、颜色提示、报警音提示中的任一种。报警装置可以配合图像识别，也就是说，当检测装置通过图像识别功能检测到虚拟定位影像与晶体炉部件的实际安装位置之间的间隙超过预定值时，触发报警装置，以进一步提醒作业人员。

在本发明一实施例中，晶体炉部件安装辅助设备还包括安装支架，安装支架包括底座6、立柱7、横梁8、纵梁9。底座6具有容纳晶体炉外侧的轮廓；立柱7高度可调节地竖直设置在底座6的轮廓上；横梁8长度可调节地横向设置在立柱7的顶端；纵梁9在水平面内垂直于横梁8延伸并且沿横梁8的延伸方向可滑动地设置在横梁8上；其中，投影装置3沿纵梁9的延伸方向可移动地悬挂在纵梁9上。也就是说，安装支架能够实现投影装置3的上下移动、左右移动以及前后移动，为作业人员调整投影装置3的位置提供了极大的便捷性。为进一步增加自动化程度，可以在底座6与立柱7之间、横梁8与纵梁9之间、纵梁9与投影装置3之间设置电驱动机构，并在安装支架上设置操作杆10，通过操作杆10控制电驱动机构以实现投影装置3的移动。电驱动机构在本申请中不具体限制。

底座6的轮廓包括两个弯曲的抱臂11，两个弯曲的抱臂11可以环抱在晶体炉底部的外侧。另外，底座6的底部设置有轮子12，通过轮子12可以方便滑动底座6以及安装支架，从而便于将晶体炉部件安装辅助设备相对于晶体炉更好的定位和配合。

立柱7设置在底座6的中间位置，从底座6垂直向上延伸形成。

在本发明一实施例中，晶体炉部件安装辅助设备还包括置物架13。置物架13固定在安装支架上，图像处理装置2与输入输出装置1设置在置物架13上。置物架13使得作业人员在进行人机交互的过程中更加地方便、舒适。置物架13设置在底座6的抱臂11的相反位置处，即置物架13的位置要不影响底座6环抱晶体炉的位置。为了更便于移动，置物架13的底部也设置有轮子，使得置物架13可以与底座6一起滑动。

在本发明一实施例中，投影装置3包括投影盘14、多个投影灯15。投影盘14沿纵梁9的延伸方向可移动地悬挂在纵梁9上，投影盘14形成为圆盘状；多个投影灯15沿投影盘14的周向设置。晶体炉部件一般为多个，安装过程中可以通过不同的投影灯15并按照一定的顺序投射不同的虚拟定位影像。在一可能实施例中，投影盘14上还设置备用成像接口4，作业人员可以将图像处理装置2连接到备用成像接口4，以投射不同尺寸或不同位置处的虚拟定位影像。例如，不连接备用成像接口4时投射的虚拟定位影像为下方的热场，连接备用成像接口4时投射的虚拟定位影像为上方的水冷套和导流筒。

在本发明一实施例中，投影盘14上设置有对中装置。投影装置3在投射虚拟定位影像之前，可以通过对中装置进行对中。例如，对中装置是激光设备，作业人员根据晶体炉尺寸提前设置好激光设备的发射角度，如果激光能够照射在晶体炉的中心处，则表示对中成功，即可进行下一步的投影，若不成功则调整投影装置3的位置直至对中成功。

在本发明一实施例中，虚拟定位影像为虚拟三维全息影像，能够更加直观、全面地反应出晶体炉部件的形变问题。

本发明第二方面实施例的安装晶体炉部件的方法，如图2所示，包括如下步骤：

S1，相对晶体炉来安装晶体炉部件安装辅助设备；

S10，从外部输入投影指令和晶体炉部件的图纸图像数据；

S11，基于投影指令和晶体炉部件的图纸图像数据，生成晶体炉部件的投影图像数据；

S12，基于投影图像数据在晶体炉内晶体炉部件的正确安装位置处形成晶体炉部件的虚拟定位影像；

S13，根据虚拟定位影像来实际安装晶体炉部件。

也就是说，先将晶体炉部件安装辅助设备放置在合适位置，使得投影装置3位于晶体炉的上方的合适位置，然后图像处理装置2获取晶体炉部件的图纸并进行处理，生成投影图像数据并传递给投影装置3，接着投影装置3根据投影图像数据向晶体炉投射虚拟定位影像，最后工作人员借助虚拟定位影像安装晶体炉部件。

在本发明一实施例中，如图3所示，该方法还包括：

S14，检测晶体炉部件的实际安装位置与虚拟定位影像之间的误差，基于误差调整晶体炉部件的实际安装位置；

S15，当检测装置检测的晶体炉部件的实际安装位置与虚拟定位影像之间的误差超过预定值时发出报警。

可以通过设置检测装置进行检测，在投影装置3向晶体炉投射虚拟定位影像的同时，检测装置向晶体炉的相应位置投射水平光标尺，水平光标尺为三维影像，通过水平光标尺测量虚拟定位影像与晶体炉部件之间的间隙，从而判断两者的吻合度是否符合要求，如果不符合要求，则对该晶体炉部件进行维修或更换。

在本发明一实施例中，步骤S1还包括如下步骤：

基于投影盘14上的对中装置将投影盘14与晶体炉对中。

在通过投影装置3投射虚拟定位影像之前，可以通过对中装置进行对中，从而提高后续安装的精准度。也就是说，作业人员根据晶体炉尺寸提前设置好对中装置的投射角度，如果对中装置投射在晶体炉的中心处，则表示对中成功，即可进行下一步的投影，若不成功则调整投影装置3的位置直至对中成功。

在本发明一实施例中，晶体炉部件包括多个，投射虚拟定位影像时可以按照预定顺序进行。示例性地，热场由多个环形结构套设组成，在热场的安装过程中，可以先投影出最里面的环形结构的虚拟定位影像，然后按照步骤安装完成该环形结构，接着按顺序由内到外依次投影出各个环形结构的虚拟定位影像并完成安装。这种安装方法能够保证在安装过程中虚拟定位影像不会互相影响，从而提高安装效率。

以上是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种晶体炉部件安装辅助设备，其特征在于，包括：

输入输出装置，接收外部投影指令和晶体炉部件的图纸图像数据，并且显示所述晶体炉部件的投影结果；

图像处理装置，所述图像处理装置电连接所述输入输出装置，并且基于所述投影指令和所述晶体炉部件的图纸图像数据，生成所述晶体炉部件的投影图像数据；

投影装置，所述投影装置设置在晶体炉上方，并与所述图像处理装置电性连接以根据所述投影图像数据进行投影，在所述晶体炉内所述晶体炉部件的正确安装位置处形成所述晶体炉部件的虚拟定位影像，基于所述虚拟定位影像来实际安装所述晶体炉部件。

2.根据权利要求1所述的晶体炉部件安装辅助设备，其特征在于，还包括：

检测装置，所述检测装置设置在所述投影装置上，所述检测装置检测所述晶体炉部件的实际安装位置与所述虚拟定位影像之间的误差，基于所述误差调整所述晶体炉部件的实际安装位置。

3.根据权利要求2所述的晶体炉部件安装辅助设备，其特征在于，还包括：

报警装置，与所述检测装置电性连接，当所述检测装置检测的所述晶体炉部件的实际安装位置与所述虚拟定位影像之间的误差超过预定值时发出报警。

4.根据权利要求1所述的晶体炉部件安装辅助设备，其特征在于，还包括安装支架，所述安装支架包括：

底座，所述底座具有容纳所述晶体炉外侧的轮廓；

立柱，所述立柱高度可调节地竖直设置在所述底座的轮廓上；

横梁，所述横梁长度可调节地横向设置在所述立柱的顶端；

纵梁，所述纵梁在水平面内垂直于所述横梁延伸并且沿所述横梁的延伸方向可滑动地设置在所述横梁上；

其中，所述投影装置沿所述纵梁的延伸方向可移动地悬挂在所述纵梁上。

5.根据权利要求4所述的晶体炉部件安装辅助设备，其特征在于，还包括：

置物架，所述置物架固定在所述安装支架上，所述图像处理装置与所述输入输出装置设置在所述置物架上。

6.根据权利要求5所述的晶体炉部件安装辅助设备，其特征在于，所述投影装置包括：

投影盘，所述投影盘沿所述纵梁的延伸方向可移动地悬挂在所述纵梁上，所述投影盘形成为圆盘状；

多个投影灯，多个所述投影灯沿所述投影盘的周向设置。

7.根据权利要求6所述的晶体炉部件安装辅助设备，其特征在于，所述投影盘上设置有对中装置。

8.一种基于权利要求1至7任一项所述的晶体炉部件安装辅助设备安装晶体炉部件的方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1，相对所述晶体炉来安装所述晶体炉部件安装辅助设备；

S10，从外部输入投影指令和晶体炉部件的图纸图像数据；

S11，基于所述投影指令和所述晶体炉部件的图纸图像数据，生成所述晶体炉部件的投影图像数据；

S12，基于所述投影图像数据在所述晶体炉内所述晶体炉部件的正确安装位置处形成所述晶体炉部件的虚拟定位影像；

S13，根据所述虚拟定位影像来实际安装所述晶体炉部件。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，还包括：

S14，检测所述晶体炉部件的实际安装位置与所述虚拟定位影像之间的误差，基于所述误差调整所述晶体炉部件的实际安装位置；

S15，当所述检测装置检测的所述晶体炉部件的实际安装位置与所述虚拟定位影像之间的误差超过预定值时发出报警。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，步骤S1还包括如下步骤：

基于所述投影盘上的对中装置将所述投影盘与晶体炉对中。

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