CN116001117A - 一种单晶硅棒头尾料、片自动刻码、送检、分类方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开单晶硅棒机加工领域中的一种单晶硅棒头尾料、片自动刻码、送检、分类方法，将头尾料、头尾样片下料至专用小车，扫码绑定晶编信息，AGV专用小车搬运自动流转至头尾料、片的打码工位进行晶编、二维码、规格等级、电性能数据雕刻，将头尾料转运至回收料的收集区，人工根据打码信息分类装箱，头尾样片送样至检测区进行氧碳检测：不易产生混料，减少了头尾段标准棒因氧碳数据检测不及时造成自动线堵料现象，提高了转运效率，节省了送检工序作业人力，使机加车间自动化、智能化程度更高。

Description

一种单晶硅棒头尾料、片自动刻码、送检、分类方法

技术领域

本发明属于单晶硅棒机加工领域，尤其涉及一种单晶硅棒截断后的头尾料、头尾片的刻码标识、头尾料回收分类、头尾片送检及信息录入的方法。

背景技术

随着工业4.0的兴起，大部分光伏企业其机加工车间都有不同程度的自动化生产线，主要用于截断后标准圆棒、半成品方棒、成品方棒的流转加工及信息传递。在截断工序，通过单刀头截断机、多刀头截断机截断的长毛棒会产生三种产品：一是标准圆棒（直径60-900mm），二是头尾料，三是头尾样片（厚度1.6-2.0mm），其中，标准圆棒经开方、磨倒、检验包装工序产生成品方棒，供应下游切片厂；而经截断后产生的头尾料、头尾样片为机加工附属产品，不能作为产品直接出售。其中，头尾料的主要作用为：作为整根毛棒电性能数据（例如电阻、少子寿命）检测的依据来源，检测完成后可根据不同电阻分档、分类装箱转运至清洗车间回收二次利用。头尾样片的主要作用为：通过取小样、打磨、抛光、泡碱工艺检测氧碳含量，其数据可做为整根毛棒氧碳含量是否合格的判定标准。

少子寿命、电阻、氧含量、碳含量作为判定晶棒质量等级是否合格的重要参数，必须保证晶棒实物与晶体编码、检测数据一一准确对应。由于头尾料外形极不规则，头尾样片又极薄，实现这两者物料的自动运输及信息流转，目前的技术层面还非常困难，投入成本又高，自动信息绑定错误率高，极易发生混料。

目前，针对截断后的头尾料和头尾样片，一般是将头尾料先贴上标识签，人工收集满一箱后，使用叉车转运至质量检测室进行电性能检测，信息录入MES。而头尾样片经取片后，人工收集送检样片检测，测试氧碳含量并将信息录入上传MES系统，与头尾料信息同步。待所有头尾料、头尾片的电性能检测数据、氧碳检测数据都上传MES系统后，按照电阻分档将其分类放入回收料箱。这种对头尾料和头尾样片的处理方法存在的不足之处是：1、为了防止混料，下料时需要人工打印标签，将标签贴在截断端面处，为了保证自动化线上标准圆棒电性能、氧碳数据及时同步性，每截断一根毛棒，需人工送检一次，否则因晶棒检测信息同步不及时会造成自动化生产线堵料，导致生产效率低、加工产能低。2、人工粘贴的标签，易在转运过程中丢失，造成晶棒信息混乱，最终导致棒票信息不符，发生混料异常。3、粘贴标签的背胶在清洗车间不易处理。

发明内容

本发明的目的是为了解决单晶硅棒机加工过程头尾料、头尾样片收集存在的上述问题，提出一种单晶硅棒头尾料、片自动刻码、送检和分类方法，实现头尾料和头尾样片的自动转运、刻码、检验、分类、信息录入，减少送检人员配置，保证物料流转信息准确性，提高自动线生产效率，实现生产车间产能最大化。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是包括以下步骤：

步骤1）：多台截断机将单晶硅棒截断，人工将头尾料和头尾样片放置在AGV专用小车上；

步骤2）：使用手持式扫码枪扫描工单二维码，获取晶棒编码信息，并将工单二维码、晶棒编码信息传送给MES系统；

步骤3）：HMI控制盒控制发送信号给AGV专用小车，AGV专用小车沿着AGV路径行走，将头尾料和头尾样片托运到打码机工位时停止行走；

步骤4）：MES系统接收打码机发送的打码请求信号，将晶棒编码、工单二维码以及预先存储的规格等级、电性能数据发送到打码机，打码机将晶棒编码、工单二维码以及规格等级、电性能数据雕刻在头尾料和头尾样片上；

步骤5）：HMI控制盒控制AGV专用小车沿着AGV路径继续前行，到达检测区后，由人工取下头尾样片检测；

步骤6）：HMI控制盒控制AGV专用小车沿着AGV路径继续前行，到达收集区后，人工根据晶棒编码、工单二维码、规格等级、电性能数据信息将头尾料放置至相应类别的收集箱中，实现分类。

本发明采用上述技术方案后达到的技术效果是：

1、相比传统的头尾料、头尾样片收集方式，本发明运输过程中由AGV小车转运取代了人工送料分类和检测，提高了转运效率，节省了送检工序作业人力，使机加车间自动化、智能化程度更高。

2、本发明由单车送检头尾样片，进行样片刻码，对整根晶棒唯一标识，氧碳检测数据准确性可达100%，不易产生混料风险，配合自动化生产线，提高了检验数据实时上传及时性，减少了头尾段标准棒因氧碳数据检测不及时造成自动线堵料现象。

3、本发明实现头尾料电阻分档，装箱容错率高达100%，在转运过程减少了人员疲劳强度。

4、对晶棒电性能、氧碳检测效率较人工送检效率提升幅度巨大，为未来实现无人化车间奠定了基础。

附图说明

图1是实现本发明方法的车间平面布置图；

图中：1.车间；2.AGV专用小车；3.HMI控制盒；4.自动化控制系统；5.AGV路径；6.打码机；7.检测区；8.收集区；9.截断机。

具体实施方式

参见图1，在车间1内设置一块截断区域、一块检测区7、一块收集区8和一块打码机6区域，在截断区域布置自动化控制系统4和多台截断机9（图1中仅示出三台截断机9），自动化控制系统4控制多台截断机9工作，多台截断机9将单晶硅长晶棒截断。每台多台截断机9旁边的下料工位处存放两辆AGV专用小车2，用于存放截下的单晶硅的头尾料和头尾样片，人工将头尾料和头尾样片放在置AGV专用小车2上。

本发明采用人工将头尾料、头尾样片下料至专用小车，扫码绑定晶编信息，AGV专用小车2搬运自动流转至头尾料、片的打码工位进行晶编、二维码、规格等级、电性能数据雕刻，将头尾料转运至回收料的收集区8，人工根据打码信息分类装箱，头尾样片送样至检测区7进行氧碳检测，检测结果自动上传MES系统同步自动化信息库。具体是：

在每台截断机9的下料侧放置一台HMI控制盒3，HMI控制盒3与AGV专用小车2通过蓝牙互联。HMI控制盒3的操作界面上设置有“呼叫AGV下料”、“晶编信息与AGV绑定”、“绑定信息确认”、“AGV放行”功能选项。

自动化控制系统4控制截断机9完成截断后，人工选择HMI控制盒3的“呼叫AGV下料”选项，HMI控制盒3发送下料信号给AGV专用小车2，AGV专用小车2运动到下头尾料机台，人工将单晶硅毛棒的头尾料、头尾样片放置在AGV专用小车2上。人工选择HMI控制盒3的“晶编信息与AGV绑定”选项，同时，使用手持式扫码枪扫描工单二维码，获取晶棒编码信息，并将工单二维码、晶棒编码信息传送给MES系统。

确定信息无误后选择HMI控制盒3的“绑定信息确认”选项，最后选择HMI控制盒3的“AGV放行”选项，HMI控制盒3发送信号给AGV专用小车2，AGV专用小车2沿着AGV路径5行走，将头尾料、头尾样片托运到打码机6工位时停止行走。

AGV专用小车2托运头尾料、头尾样片至打码机6工位，打码机6发送请求打码信息，MES系统接收打码请求后，将该单晶硅毛棒的晶棒编码、二维码以及预先存储在其中的规格等级、电性能数据发送到打码机6，打码机6将晶棒编码、二维码以及规格等级、电性能数据雕刻在头尾料、头尾样片上。

针对多辆AGV专用小车2，采用多个打码机6，打码机6数量和AGV专用小车2的数量相等。

头尾料和头尾样片打码后，AGV专用小车2沿着AGV路径5继续前行，向样片的检测区7驶去。到达检测区7后，检测人员取下头尾样片，进行取小样、打磨、抛光、泡碱和检测。检测结束后，将检测数据上传至MES系统，并同步自动化信息库。

AGV专用小车2沿着AGV路径5继续前行，向头尾料的收集区8驶去，头尾料暂存在收集区8。收集区8中设有不同类别的收集箱，人工根据晶棒编码、二维码、规格等级、电性能数据等信息，抱取头尾料放置至相应类别的收集箱中，实现分类，至此，一个工序动作流程完成。

Claims (4)

1.一种单晶硅棒头尾料、片自动刻码、送检、分类方法，其特征是包括以下步骤：

步骤1）：多台截断机将单晶硅棒截断，人工将头尾料和头尾样片放置在AGV专用小车上；

步骤2）：使用手持式扫码枪扫描工单二维码，获取晶棒编码信息，并将工单二维码、晶棒编码信息传送给MES系统；

步骤3）：HMI控制盒控制发送信号给AGV专用小车，AGV专用小车沿着AGV路径行走，将头尾料和头尾样片托运到打码机工位时停止行走；

步骤4）：MES系统接收打码机发送的打码请求信号，将晶棒编码、工单二维码以及预先存储的规格等级、电性能数据发送到打码机，打码机将晶棒编码、工单二维码以及规格等级、电性能数据雕刻在头尾料和头尾样片上；

步骤5）：HMI控制盒控制AGV专用小车沿着AGV路径继续前行，到达检测区后，由人工取下头尾样片检测；

步骤6）：HMI控制盒控制AGV专用小车沿着AGV路径继续前行，到达收集区后，人工根据晶棒编码、工单二维码、规格等级、电性能数据信息将头尾料放置至相应类别的收集箱中，实现分类。

2.根据权利要求1所述的一种单晶硅棒头尾料、片自动刻码、送检、分类方法，其特征是：在车间中设置一块截断区域、一块所述的检测区、一块所述的收集区和一块所述的打码机的区域。

3.根据权利要求1所述的一种单晶硅棒头尾料、片自动刻码、送检、分类方法，其特征是：步骤5）中，将检测数据上传至MES系统。

4.根据权利要求1所述的一种单晶硅棒头尾料、片自动刻码、送检、分类方法，其特征是：所述的打码机的数量和AGV专用小车的数量相等。

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