CN116161295A - 一种硅片包装机 - Google Patents

Abstract

一种硅片包装机，包括：上料机构，用于对一沓硅片进行整理，以形成叠置的硅片组；检测机构，配置有抓取装置和检测装置，所述抓取装置带动所述硅片组在所述检测装置之间旋转，以对硅片组侧立面的外观进行检测；塑膜机构，配置有放膜装置和切膜装置，所述放膜装置可使双层薄膜反向转为单层薄膜，并使单层薄膜的两侧边相互交叉叠放互连，围成可用于包装硅片组的筒膜；所述切膜装置可将载有硅片组的所述筒膜的端口封闭形成包装膜。本发明结构设计合理且相互衔接可控，全程自动化控制，可避免硅片被二次损伤或脏污，定位精准、包装精确且流转安全，整个过程可控且效率高，可获得产品质量稳定、包装质量好的硅片组包装膜。

Description

一种硅片包装机

技术领域

本发明属于硅片加工包装设备技术领域，尤其是涉及一种硅片包装机。

背景技术

硅片前期生产加工完后，最后一道工序是包装，硅片的包装是整个硅片制程过程中最关键的流程环节，发挥着重要作用。在现有包装过程中，都是人工进行收片包装，不仅容易出错，而且包装速度慢，工作效率低且劳动强度大，严重不符合现有大批量生产的要求。还有，人工包装时在操作过程中存在对硅片造成二次损伤及脏污的隐患；而且随着硅片尺寸的加大，人工取放一定数量的叠放硅片，对操作人员身体损伤的安全风险较大。

发明内容

本发明提供一种硅片包装机，现有人工包装工作效率低、容易对硅片造成二次损伤及脏污的技术问题。

为解决至少一个上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种硅片包装机，包括：

上料机构，用于对一沓硅片进行整理，以形成叠置的硅片组；

检测机构，配置有抓取装置和检测装置，所述抓取装置带动所述硅片组在所述检测装置之间旋转，以对硅片组侧立面的外观进行检测；

塑膜机构，配置有放膜装置和切膜装置，所述放膜装置可使双层薄膜反向转为单层薄膜，并使单层薄膜的两侧边相互交叉叠放互连，围成可用于包装硅片组的筒膜；所述切膜装置可将载有硅片组的所述筒膜的端口封闭形成包装膜。

进一步的，所述上料机构包括：

固定板，其置于传输带的下方并垂直于传输带设置；

规整块一和规整块二，相对配置在所述固定板的两端，用于规整硅片组的侧立面；

压条，置于所述固定板的上方，用于压整硅片组的高度；

控制所述规整块一和所述规整块二分别对硅片组宽度方向的对位侧立面、长度方向的对位侧立面进行规整，以使硅片组齐叠设置；再控制所述压条抵压硅片组的顶部，以规整硅片组的高度。

进一步的，所述规整块一和所述规整块二均与置于所述固定板上的滑台连接，所述滑台可带动两侧所述规整块一和所述规整块二沿所述固定板的长度方向相向或相背滑动；

所述规整块一置于所述滑台上端面，沿所述固定板的长度方向相对而置，每侧所述规整块一可全面覆盖与其相对应的硅片组的侧边长度；

所述规整块二置于所述滑台外侧面，沿所述固定板宽度方向斜对角设置，每侧所述规整块二至少覆盖与其相对应的硅片组的侧边长度的一半；

所述压条沿硅片组长度方向设置，固定在横跨传输带宽度方向的横移架上，通过连件与所述横移架连接，所述压条可沿竖直高度和水平横向方向移动。

进一步的，所述检测机构还包括悬臂柱、用于防止硅片组移位的压盘装置，所述抓取装置和所述压盘装置交叉设置，均与所述悬臂柱上的升降气缸连接；

所述抓取装置通过设置在所述悬臂柱上的旋转气缸做旋转移动；所述悬臂柱、所述抓取装置和所述压盘装置均构置在所述检测装置中间；

检测时，所述抓取装置夹取硅片组对角并规整硅片组的侧立面，所述检测装置对硅片组的其中一组侧立面的外观进行缺陷检查；所述抓取装置夹取硅片组对角并带动硅片组旋转90°后回撤，所述检测装置对硅片组的另一组侧立面的外观进行缺陷检查。

进一步的，所述抓取装置配置有受所述旋转气缸驱动的转轴、与所述转轴连接并用于夹取硅片组对角的夹爪和托板；

所述转轴下端设有定板一，在所述定板一上设有与其滑动配合的滑板一；

对位设置的所述夹爪和所述托板均通过所述滑板一与所述定板一连接；

所述夹爪和所述托板受所述转轴带动沿预设转角在水平面内往复旋转；

所述托板沿硅片组高度方向在竖直平面内做翻转运动；

所述夹爪和所述托板非同步夹取硅片组。

进一步的，在所述滑板一上设有夹紧气缸一，其可控制所述夹爪和所述托板沿硅片组对角线同步做直线移动，使所述夹爪夹取硅片组任一组对角中的两侧立面；

所述托板位于所述夹爪外侧且竖直朝下设置，并与所述滑板一铰接，控制所述托板沿硅片组高度方向做翻转移动，以托顶硅片组的下底面。

进一步的，所述压盘装置包括压盘和用于固定所述压盘的升降架，所述升降架沿传输带的长度方向设置，其与相对设置的所述夹爪的轴线交叉设置，且交叉角为45°；所述压盘与所述升降架活动连接；所述升降架被所述滑板一和所述定板一穿过并被跨过其宽度设置。

进一步的，所述检测装置包括若干相机以及光源；

所述相机沿垂直于传输带方向相对设置，均朝硅片组的侧立面拍照；

所述光源沿平行于传输带方向对位设置，所有光源均分置于所述抓取装置两侧，且上下上下对称而置的所述光源分别位于硅片组的上方和下方；

所有所述相机同步朝硅片组的第一组对位侧立面拍照，以获取第一组对位侧立面的外观照片；当硅片组旋转90°后，所有所述相机对硅片组的第二组对位侧立面拍照；再将获得的外观照片与标准外观照片对比，以判断硅片组的两组对位侧立面的外观是否合格。

进一步的，在所述检测机构与所述塑膜机构之间还设有与硅片组传输带同轴设置的规整机构、分置于传输带两侧的放纸机构和抽检机构，其中，

所述规整机构，其配置有夹取硅片组对角的规整爪、以及位于硅片组正上方的视觉机；所述视觉机可对规整后的硅片组的上顶面拍照以检查其叠放规整质量；

所述放纸机构，其配置有吸附无尘纸的吸盘，控制所述吸盘分别将无尘纸垫附在硅片组的下底面下和放置在其上端面上；

所述抽检机构，其配置有放料盒，用于放置被所述规整爪夹取的某一组硅片组；

放置无尘纸时，所述规整爪夹持硅片组朝所述抽检机构一侧移动，以与所述吸盘错位构置。

进一步的，所述规整机构还包括夹紧气缸二、升降气缸二和驱动电机；其中，

所述夹紧气缸二并通过定板二与所述升降气缸二连接；所述规整爪通过滑板二与所述定板二连接；所述夹紧气缸二驱动所述滑板二沿所述定板二的长度方向上，带动所述规整爪沿硅片组的对角线移动，夹取硅片组的对角侧立面，以对硅片组进行规整；

所述升降气缸二可带动所述规整爪沿竖直方向升降移动；

所述驱动电机带动所述规整爪在所述规整机构和所述抽检机构之间做横向移动。

进一步的，所述放纸机构还配置有用于放置无尘纸的放纸盒、用于顶升所述放纸盒升降的顶升电机、和用于控制所述吸盘横向移动的横移气缸，所述顶升电机可推动所述放纸盒以调整最上端的无尘纸与所述吸盘的相对高度位置；所述横移气缸可带动所述吸盘在所述放纸机构与所述规整机构之间横向移动。

进一步的，所述抽检机构还包括用于固定所述放料盒的抽检台，在所述抽检台的两侧设有可带动其沿垂直于传输带方向横向移动的抽屉式滑轨；所述放料盒、所述视觉机在传输带上的投影位置、以及所述放纸盒位于同一轴线上；

所述规整爪从传输带上抓取未包覆有无尘纸的硅片组放置在所述放料盒上，所述抽检台带动载有硅片组的所述放料盒沿所述抽屉式滑轨朝远离所述放纸机构一侧移动，待人工取走检测。

进一步的，所述放膜装置至少包括：

薄膜卷，为双层薄膜结构，其下底面被对称设置的两个滚膜筒支撑；

送膜筒，对辊设置，用于送出双层薄膜；

若干导膜筒，用于导出薄膜并调整双层薄膜的出膜位置；

折膜板，使紧贴设置的双层薄膜被反向导开成单层薄膜；

导膜板和辅助板，设置在所述折膜板两侧，并上下相对构置，并将传输带包裹于其所围设的空间内；

所述薄膜卷、所述送膜筒和所述导膜筒的两端均连接在放膜架的两侧上；所述折膜板、所述导膜板和所述辅助板均为单端连接在所述放膜架远离所述检测机构一侧；

所述薄膜卷受所述滚膜筒驱动旋转，送出的双层薄膜经所述送膜筒挤压后被引出，依次经多个所述导膜筒引导后，再被所述折膜板导向分开变成单层薄膜，单层薄膜的两侧边分别经两侧的所述折膜板和所述导膜板相向导向后，在传输带的下方交叉对叠形成所述筒膜。

进一步的，所述薄膜卷、所述滚膜筒、所述送膜筒、所述导膜筒、所述折膜板、所述导膜板和所述辅助板均沿传输带长度方向并行设置，且沿高度方向互不重叠；

在所述滚膜筒和所述送膜筒之间，还设有用于对展开的双层薄膜面进行打孔的毛刷筒和打孔器；

所述毛刷筒为具有间隙设置的毛刷卷筒；

所述打孔器沿其轴向并排设置，垂直于所述毛刷筒的外壁设置。

进一步的，所有所述导膜筒均构置在所述送膜筒靠近所述折膜板一侧设置；

其中有一个所述导膜筒为张紧筒轮，与可往复摆动的摆臂铰接；

在所述摆臂的上方设有传感器，所述传感器识别所述摆臂的位置以控制所述薄膜卷开始出膜或停止出膜；

在作为张紧筒轮的所述导膜筒与所述送膜筒之间设有一个所述导膜筒；其它所有所述导膜筒均设置在作为张紧筒轮的所述导膜筒与所述折膜板之间。

进一步的，所述折膜板竖直设置并在其悬置端设有导轮；所述折膜板和所述导轮从双层薄膜的开口边一侧进入其内，并使所述导轮抵顶双层薄膜的折线边；

在所述折膜板的两侧还设有两个长度不等的导膜杆，所述导膜杆的位置与所述折膜板的下底面同高设置，且靠近所述导膜筒一侧的所述导膜杆的长度较远离所述导膜筒一侧的所述导膜杆的长度短；

所述导膜杆的高度高于所述导膜板的高度；

所述导膜板和所述辅助板均为L型结构，所述辅助板的竖直边较所述导膜板的竖直边靠近传输带；

所述辅助板的下底面相互交叉设置且具有高度差。

进一步的，所述切膜装置包括热熔刀、下压气缸以及封膜板，其中，

所述热熔刀横跨传输带宽度方向设置，并通过所述下压气缸悬吊在所述封膜板的正上方；

所述热熔刀和所述封膜板均为直线结构；

待硅片组完全穿过所述封膜板后，所述下压气缸控制所述热熔刀下压与所述封膜板接触，以切断并封堵所述筒膜的开口端，形成蓬松的包装膜；并使下一道所述筒膜靠近所述热熔刀一侧的端口封闭；

在所述切膜装置之后还设有对包装膜进行热塑以使包装膜贴敷于硅片组的热塑装置，其包括热塑箱、置于所述热塑箱内的加热管和离心风机，所述热塑箱被传输带贯穿设置。

进一步的，在所述塑膜机构之后还设有用于搓揉包装膜下底面的搓膜机构，其包括搓膜块、用于固定包装膜的压紧块、用于控制所述搓膜块水平移动的搓膜气缸、以及用于控制所述搓膜块升降移动的升降气缸三，其中，所述搓膜块位于所述压紧块的正下方，其受所述搓膜气缸控制沿传输带的宽度方向横向移动。

进一步的，在所述搓膜机构之后还依次设有用于粘贴标签的贴标机构和用于取出具有包装膜的硅片组的下料机构，其中，

所述贴标机构，其设有贴标头和控制气缸，所述控制气缸可控制所述贴标头将标签粘附于包装膜的上端面上；

所述下料机构，其配置有六轴机械手和用于夹持硅片组包装的夹手，所述夹手受所述六轴机械手控制，夹持硅片组的上下端面，以使水平放置的硅片组被竖向插值于包装箱内。

采用本发明设计的一种硅片包装机，在一个机体上设置整个包装流程，结构设计合理且相互衔接可控，全程自动化规整、检测、塑膜、热缩、贴标及下料，可避免硅片被二次损伤或脏污，定位精准、包装精确且流转安全，整个过程可控且效率高，可获得产品质量稳定、包装质量好的硅片组包装膜。

附图说明

图1是本发明提出的一种硅片包装机的俯视图；

图2是本发明提出的上料机构的立体图；

图3是本发明提出的检测机构的立体图；

图4是本发明提出的抓取装置和压盘装置的立体图；

图5是本发明提出的规整机构的立体图；

图6是本发明提出的放纸机构的立体图；

图7是本发明提出的抽检机构的立体图；

图8是本发明提出的放膜装置的走膜路线图；

图9是本发明提出的放膜装置的立体图；

图10是本发明提出的放膜装置中筒膜形成的侧视图；

图11是本发明提出的放膜装置中筒膜形成的正视图；

图12是本发明提出的放膜装置的仰视图；

图13是本发明提出的切膜装置的立体图；

图14是本发明提出的热塑装置的立体图；

图15是本发明提出的搓膜机构的正视图；

图16是本发明提出的贴标机构的立体图；

图17是本发明提出的下料机构的立体图。

图中：

10、上料机构；11、规整块一；12、规整块二；13、固定板；14、滑台；15、压条；16、横移架；20、检测机构；21、悬臂柱；22、抓取装置；221、转轴；222、夹爪；223、托板；224、升降气缸一；225、夹紧气缸一；226、旋转气缸；227、滑板一；228、定板一；23、压盘装置；231、压盘；232、升降架；24、检测装置；241、相机；242、光源；30、规整机构；31、规整爪；32、滑板二；33、定板二；34、升降气缸二；35、夹紧气缸二；36、行程控制气缸；40、放纸机构；41、放纸盒；42、吸盘；43、横移气缸；44、升降电缸；45、平台板；46、顶升电机；47、滑动架；50、抽检机构；51、放料盒；52、抽检台；60、塑膜机构；61、放膜装置；611、薄膜卷；612、滚膜筒；613、毛刷筒；614、打孔器；615、送膜筒；616、导膜筒；617、折膜板；618、导膜杆；619、导膜板；6110、辅助板；6111、平板；6112、筒膜；6113、摆臂；62、切膜装置；621、热熔刀；622、封膜板；623、下压气缸；624、切膜支架；63、热塑装置；631、热塑箱；632、离心风机；70、搓膜机构；71、搓膜块；72、压紧块；73、搓膜气缸；74、升降气缸三；80、贴标机构；81、贴标头；82、贴标控制气缸；90、下料机构；1、包装机。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

本实施例提出一种硅片包装机1，如图1所示，沿硅片组传输方向，依次设有上料机构10、检测机构20、规整机构30、塑膜机构60、搓膜机构70、贴标机构80和下料机构90，其中，在规整机构30的两侧分别设有放纸机构40和抽检机构50。上料机构10、检测机构20、规整机构30、放纸机构40、抽检机构50、塑膜机构60、搓膜机构70和贴标机构80均设置在包装机1的基台上，下料机构90被构置在基台外侧，便于下料机构90夹取包装后的硅片组插置入包装箱中。

在本实施例中，上料机构10置于基台的端部，传输带位于基台宽度的中线上，便于放纸机构40和抽检机构50的排布。上料机构10、检测机构20、规整机构30和塑膜机构60均是直接对沿基台长度方向设置的传输带上的移动硅片组进行处理。在塑膜机构60之后，传输带方向朝靠近下料机构90一侧旋转90°进行移动，也就是，搓膜机构70和贴标机构80是对沿基台宽度方向移动的硅片组进行处理，这种结构设置，在保证硅片组包装完成之后，即可转换流转方向传递，并进行其后的搓膜和贴标的自动操作工作，缩小基台占用空间，合理安排包装位置，使各个工序相互衔接无缝隙，且能安全、高效低运行稳定。

具体地，本申请中的硅片组为正方形硅片，但也可以为长方形的硅片。设定硅片组沿其传输方向的尺寸为其长度，横跨传输带宽度方向的尺寸为其宽度。沿传输带移动方向放置的硅片组，其宽度方向的两侧边被悬置设置，也就是硅片组的宽度大于传输带的宽度，在保证硅片组移运稳定的基础上，最大限度地有效利用传输带对硅片组下端面的支撑，同时还可减少硅片组受传输带对其的摩擦力，而且还可预留一定的操作空间被机械手夹取。

如图2所示，上料机构10是用于对一沓松散且非工整放置的硅片进行整理对齐，以形成叠置的硅片组。具体包括置于传输带下方并垂直于传输带长度方向设置的固定板13、设置在固定板13两端并用于规整硅片组侧立面的规整块一11和规整块二12、以及位于传输带顶部的压条15。其中，规整块一11和规整块二12相对配置在固定板13的两端，并均通过滑台14与固定板13连接，规整块一11用于对齐硅片组宽度方向的对位侧立面，规整块二12用于对齐硅片组长度方向的对位侧立面，进而通过控制规整块一11和规整块二12可规整硅片组中的所有硅片，使其侧立面对齐并上下叠片放置。

在固定板13的两端都配置有一组规整块一11、规整块二12和滑台14，两侧滑台14可带动两侧的规整块一11和规整块二12一同沿固定板13的长度方向相向或相背滑动。滑台14沿固定板13的长度方向与固定板13叠放设置，且两侧滑台14之间的初始空间距离大于硅片组的宽度并对称设置，目的是预留更大的空间，便于硅片组的放置。规整块一11置于滑台14的上端面并垂直于滑台14的长度方向设置，其设有一平板、并在平板的两端分设有立柱，用于与硅片组的宽度方向的侧立面对齐。规整块二12置于滑台14的外侧面并沿滑台14的宽度方向设置，其垂直于滑台14的外侧面并朝远离固定板13一侧悬置。

置于两侧的规整块一11是正对面设置，每侧的规整块一11均可全面覆盖与其相对应的硅片组的侧边长度。置于两侧的规整块二12相对于硅片组的长度方向为斜对角设置，也就是置于两侧的规整块二12不是沿固定板13的长度方向同侧边设置，而是分置在固定板13宽度方向的两侧边、且斜相对设置，目的是分别对硅片组长度方向的两个对立面沿其对角线进行规整，每侧的规整块二12至少覆盖与其相对应的硅片组侧边长度的一半，可进一步提高其对硅片组侧立面规整的精准度和稳定性。在规整时，相邻而置的一组规整块一11和规整块二12可围成一个直角夹角，两组规整块一11和规整块二12可分别夹持硅片组的任一组斜对角，以使硅片组的四侧立面均被固定，进而可完全把硅片组的四个侧立面全部对齐，从而完成对硅片组的齐叠设置。

规整块一11和规整块二12均由气泵带动的气缸控制，附图省略，以使两侧的规整块一11可相向或相背地沿固定板13的长度方向移动、两侧的规整块二12相向或相背地沿固定板13的宽度方向移动。滑台14带动规整块一11和规整块二12沿固定板13的长度方向上左右移动、规整块一11在滑台14的上端面上可沿滑台14的长度方向上左右移动、且规整块二12在滑台14的侧面上可沿滑台14的宽度方向上前后移动。

当两侧滑台14带动规整块一11靠近硅片组一侧移动停止后，先控制规整块一11沿滑台14的长度方向上相向移动，直至其对齐硅片组的宽度方向上的侧立面；此时停止规整块一11移动并保持其对齐状态，再控制两侧的规整块二12相向移动，并对齐硅片组的长度方向上的侧立面；待硅片组的四个侧立面完全都对齐后，先控制规整块二12反向回撤，再控制规整块一11沿滑台14的长度方向上相背移动，再控制滑台14带动规整块一11和规整块二12一同朝远离硅片组一侧移动至其初始位置处，等待下一组硅片组的平齐规整。

压条15为橡皮条，置于固定板13的顶部，用于压整硅片组的高度；控制压条15可使硅片组中的硅片紧贴设置，排出硅片之间的空气，以压实硅片组，提高硅片之间的贴合度和紧密度。压条15被设置在靠近硅片组传输方向的一侧，压条15沿硅片组的长度方向朝外设置，其固定在横跨传输带宽度并位于传输带上方的横移架16上，压条15的初始位置位于任一侧的规整块一11的正上方，压条15的初始位置需回避硅片组上料的位置。在横移架16上设有竖直向下的连件，并在连件的下端面设有用于控制压条15上下移动的气缸，横移架16上设有沿固定板13长度方向滑动的滑道和气缸，控制连件带动压条15在横移架16的长度方向上左右移动，再控制与连件连接的气缸控制压条15朝下或朝上移动，以抵顶硅片组的上端面或远离硅片组顶部回撤。

上料时，硅片组受传输带驱动或被上料机械手抓取，置于固定板13正上方的传输带上静止；此时，压条15悬置在其中一个规整块一11的正上方，两侧滑台14均在固定板13的两端。先控制两侧滑台14带动规整块一11和规整块二12相向移动至硅片组一侧并靠近硅片组侧面停止；再控制两侧的规整块一11同步朝硅片组一侧移动并接触硅片组的侧立面，对硅片组宽度方向的侧立面进行规整；再控制两侧的规整块二12同步朝硅片组一侧移动并接触硅片组的侧立面，对硅片组长度方向的侧立面进行规整。待硅片组侧立面对齐完毕后，撤离规整块一11和规整块二12远离硅片组的侧立面，再控制滑台14带动规整块一11和规整块二12回撤到其初始位置处停止。再控制压条15沿横移架16的长度方向朝靠近硅片组中线位置移动，待压条位于硅片组中线位置对齐后；再控制压条15竖直向下移动并抵顶硅片组的上端面设置，静止3-5s，压实硅片组；控制压条15竖直上升至其初始高度，再使其沿横移架16的长度方向移动到其中一个规整块一11的正上方，返回至其初始位置。

如图3-图4所示，检测机构20配置有悬臂柱21、设置在悬臂柱21上的抓取装置22和压盘装置23、以及置于悬臂柱21两侧的检测装置24，悬臂柱21、抓取装置22和压盘装置23均构置在检测装置24的中间位置。抓取装置22带动硅片组在检测装置24之间旋转，以对硅片组的四个侧立面进行脏污、崩边、缺损等外观检测。悬臂柱21置于传输带的单侧面，在本实施例中，悬臂柱21设置在传输带的右侧，且其朝向传输带一侧悬置。抓取装置22位和压盘装置23均位于传输带的正上方，且抓取装置22与压盘装置23交叉设置。

具体地，抓取装置22其配置有转轴221、与转轴221连接并用于夹取硅片组对角的夹爪222和托板223、用于控制夹爪222和托板223沿竖直上下移动的升降气缸一224、控制夹爪222夹取硅片组的夹紧气缸一225。其中，升降气缸一224固定在悬臂柱21上，其下端沿其高度方向从上往下依次设有用于控制夹爪222和托板223旋转的旋转气缸226和压盘装置23，压盘装置23上的升降架232不随转轴221转动，其位置是固定的；旋转气缸226通过转轴221带动夹爪222和托板223一同旋转。升降气缸一224通过转轴221可带动整个抓取装置22和压盘装置23一同上下移动，旋转气缸226可带动抓取装置22沿预设90°的转角带动硅片组的对角在水平面内传输带的同一侧做往复旋转，以使硅片组的两组对应侧立面都被检测装置24所覆盖。

抓取装置22设有两组相对设置的夹爪222和托板223，同侧的夹爪222和托板223均是固定在滑板一227的端部，并通过定板一228与转轴221连件，滑板一227带动夹爪222和托板223沿定板一228的长度伸缩移动。两侧的滑板一227之间有间隙且均连接在定板一228的下端面，并可沿定板一228的长度方向滑动。夹紧气缸一225设置在滑板一227的上端面并与定板一228连接，两侧的夹紧气缸一225分别同步带动两侧的滑板一227相向或相背移动，从而可带动两侧的夹爪222和托板223同步朝靠近硅片组一侧移动并夹紧硅片组、或朝远离硅片组一侧移动以松开硅片组。

在滑板一227的上端面上，也即是夹紧气缸一225的外侧，设有用于控制托板223翻转的多组铰链，控制各个铰链之间的连接位置，可带动托板223沿硅片组高度方向在竖直平面内做翻转运动，靠近硅片组并拖顶硅片组的下底面，以稳拖硅片组水平放置；或远离硅片组并反向翻转，以松开硅片组。当不需要拖顶硅片组时，托板223始终被多组铰链控制并位于夹爪222的外侧且竖直朝下设置，托板223与滑板一227铰接。托板223被构置在与其同侧的夹爪222的中线位置处，并可穿过夹爪222的宽度上下翻转移动。其中，对托板223的翻转控制是独立于夹爪222之外，可采用本领域熟知的气泵通过气管对其进行控制，此为本领域公知的技术，在此不具体限制。

两侧夹爪222在水平方向上，可沿硅片组对角线做直线往复移动；两侧托板223是沿硅片组的高度方向做翻转移动，优选地，其翻转角度为90°，此可使托板223翻转的路程较短且不影响夹爪222及其它部件的运行。同时，夹爪222和托板223还可同步在水平方向上，以转轴为轴线做旋转移动，优选地，其旋转移动的角度为90°。

夹爪222为L型结构，其竖直段被构造为直角结构，沿硅片组两侧立面的对角边构置；夹爪222沿硅片组对角线的位置处被构造为中空结构，也就是其竖直段和水平段的对角线位置均为镂空结构，目的是便于托板223跨过，并与夹爪222的水平段在同一高度位置处对硅片组的下端面进行拖抵。

优选地，夹爪222还可沿滑板一227的宽度方向移动，可适配不同尺寸规格的硅片组，以体现夹爪222夹取硅片组的灵活性，对于用于滑板一227沿滑板一227的宽度方向移动的控制，可采用气缸控制或顶丝控制或弹簧控制，此为本领域常用结构，在此不再详述。

夹爪222的顶角位于滑板一227的中线上并朝外对称设置，且托板223水平段的长度大于夹爪222水平段的长度，也即是，夹爪222仅是对硅片组的侧立面的对角进行规整平齐。但对于硅片组的中间位置，是大面积悬空设置的。在夹爪222夹持硅片组沿竖直轴向旋转时，增加托板223设置可拖顶硅片组下端面靠近其中心一侧的位置，可进一步提高其夹持硅片组的稳定性。优选地，托板223的端部被构造为梯形结构，且其大端面靠近硅片组一侧设置，目的是在提高其拖顶硅片组的面积的条件下，最大限度地减轻其重量，其中，托板223为橡胶制成。

压盘装置23配置有压盘231、以及用于固定压盘231的升降架232，升降架232与转轴221连接并与夹爪222的位置交叉设置，且交叉角为45°；升降架232为轻载重力的上下移动架，其最大受重量为1kg。受重超过1kg，其就会受压下降；若受重小于1kg，就会自动反弹升起。压盘231为软质圆盘，具有一定的弹性，不会因升降架232受压使压盘231抵压着硅片组的上端面而使硅片组被压损。

在抓取装置22夹取硅片组时，因硅片组上端面与滑板一227之间的高度的空隙较大，会导致硅片在旋转时出现晃动或移位，压盘231的设置可压置硅片组的上端面，以防止硅片组移位，使硅片组稳定地放置在夹爪222上。

升降架232包括上下两个平板，通过两端配合设置的导柱和导套而相互连接，以形成一个口字型的结构，压盘231设置在升降架232的下平板的下端面，并通过连接轴与升降架232活动连接，也就是压盘231沿连接轴的轴向可自由旋转。进而，当抓取装置22带着硅片组在水平面上旋转时，压盘231在压抵硅片组的上端面的同时还可随抓取装置22一同旋转，且不会给硅片组的上端面带来任何损伤。

升降架232的长度与硅片组的传输方向平行，也就是，升降架232的长度是沿传输带的传输方向固定设置的，且位于硅片组在该检测机构20中静止位置的正上方。滑板一227和定板一228都是穿过升降架232的中间位置而设置，且与升降架232交叉设置且位于升降架232上下平板之间；也就是，滑板一227带动夹爪222和托板223都与传输带交叉配置，且夹紧气缸一225、滑板一227和定板一228均设置在升降架232上下平板之间并跨过升降架232的宽度设置。

因硅片组在沿传输带移动时，都是垂直于传输带的位置对称设置，其四个对角都是位于传输带的两侧并悬空设置，在传输带的两侧设置夹爪222和托板223，从而可有更大的空间进行操作。且抓取装置22带动硅片组相对于其初始位置旋转90°后，抓取装置22及硅片组的夹角仍然在传输带的同一侧，且仍然相对于传输带垂直设置，进而可完全保证在不改变升降架232位置的基础上对硅片组的立面进行调节，结构设计合理且紧凑，整体配合精准且稳定。

在抓取硅片时，压盘231先接触硅片组的上端面，以使硅片组受压不动后，稳定定位在原始位置处；再控制抓取装置22对硅片组进行夹取。在抓取硅片组的对角时，夹爪222和托板223非同步夹取硅片组的对角，其中夹爪222会先接触硅片组的对角并对其进行夹取，待夹爪222抓取稳定后，再控制多组铰链使托板223穿过夹爪222的中间位置并托起硅片组的下端面。当硅片组完全被压抵和夹取后，再控制旋转气缸226，带动硅片组进行旋转。

检测装置24包括若干相机241和用于相机241拍照所用的光源242，所有相机241均朝向硅片组所在静止位置的方向设置，并沿垂直于传输带长度方向对位而置。也即是，相机241位于硅片组沿垂直于传输移动方向设置，相对地朝硅片组的侧立面拍摄，并悬吊在相机固定架上，所有相机241的高度与硅片组的位置高度相同，且每侧设有两个相机241。光源242设置在传输带的上方和下方，其长度与传输带长度方向并行设置，光源242均朝硅片组一侧对射光亮，以给相机241提供足够的光源进行拍照。

光源242相对于升降架232的长度中线对称设置，硅片组的正上方和正下方均设有两组相对设置的光源242。在硅片组的下方的两侧各设有一个水平朝上设置的两个光源242，并在硅片组的上方设有与水平朝上的光源242相对应的光源242，且上下光源242都正对应设置，且两侧光源242的水平高度位置相同，即朝下设置的光源242的高度相同，朝上设置的光源242的高度相同，以对硅片组两侧对射的光亮程度相同，给相机241提供一个更加适配且统一的光源束。

在硅片组靠近相机的一端均设有一组倾斜设置的光源242，所有光源242都倾斜朝靠近硅片组一侧方向设置，位于上方的光源242斜向下朝硅片组一侧照射；位于下方的光源242斜向上朝硅片组一侧照射，且上下两个光源242的焦点位于硅片组中被相机241所照射的侧立面上。在包装过程成，所有光源242均持续地光亮。相对于相机241，在硅片组正上方和正下方的四个光源242为高角度远处光源，有利于硅片组侧立面上脏污、胶印等缺陷的检查；远离硅片组一侧的四个光源242为低角度近处光源，有利于硅片组侧立面上崩边缺陷的检查。

相机241被设置在升降架232两端的外侧，并均垂直于硅片组的立面设置，且每侧至少设有两个相机241，并沿硅片组的侧边长度并排设置，两个相机241照射的面积完全覆盖住硅片组的立面的范围。单侧设置两个相机241，可加强拍照效果：因镜头本身性质决定，相对照射时会出现视野中心亮，边缘暗的情况；导致边缘会暗，影响类似于脏污，胶印等缺陷的检测。而单侧双相机241不仅可提高检测精度，而且还可监测到硅片组立面上的脏污、胶印等缺陷问题，检测效果更好。

所有相机241同步朝硅片组的第一组对位侧立面拍照，以获取第一组对位侧立面的外观照片；当硅片组旋转90°后，所有相机241对硅片组的第二组对位侧立面拍照；再将获得的外观照片与标准外观照片对比，以判断硅片组的两组对位侧立面的外观是否合格。

检测时，先控制抓取装置22和压盘装置23同步朝下移近硅片组，升降架232受压下降并使压盘231先接触硅片组的上端面。再通过夹紧气缸一225控制夹爪222和托板223朝硅片组的中心移动，并使夹爪222先接触硅片组的第一组对角，并通过两个夹爪222使硅片组的第一组对角的四个侧立面对齐规整。此时，不需要托板223拖顶硅片组的下端面；待硅片组的侧立面规整完毕后，立刻控制抓取装置22和压盘装置23上升回撤至初始位置。之后，控制两侧相机241拍照，以对规整后的硅片组的长度方向的第一组两侧立面的外观进行检测。

检测一组对立面后，再控制抓取装置22和压盘装置23下行，使压盘231先压抵硅片组的上端面。再通过夹紧气缸一225控制夹爪222和托板223朝硅片组的中心移动，并使夹爪222先接触硅片组的第一组对角，并通过两个夹爪222使硅片组的第一组对角的四个侧立面。再通过控制多组铰链使托板223从竖直朝下的方向朝硅片组一侧翻转90°，并直接拖顶硅片组的下端面。再通过升降气缸一224带动抓取装置22和压盘装置23上升一段距离，使硅片组远离传输带。再通过旋转气缸226带动夹持有硅片组的抓取装置22旋转90°后静止，使得第二组立面正对应于相机241设置，且第二组立面被再次规整。再升降气缸一224带动抓取装置22和压盘装置23下降，并使硅片组放置在传输带上。再依次松开托板223和夹爪222对硅片组的夹持，并上升回撤，以远离硅片组，给相机241留出足够的拍照空间。控制两侧相机241拍照，以对规整后的硅片组的宽度方向的第二组两侧立面的外观进行检测。一旦出现缺陷问题，系统自动报警，人员操控机器停机，去除该硅片组进行二次质检。

待两组立面都质检完毕后，再按照上述夹持方式，先通过压盘231压抵硅片组的上端面，再依次控制夹爪222和托板223夹持硅片组第一组的对角；带动硅片组上升离开传输带后，再控制抓取装置22带动硅片组回转90°后，回撤到其初始传输的位置处。再控制硅片组下行放置到传输带上，依次待抓取装置22回撤后，再依次松开托板223和夹爪222对硅片组的夹持，并使抓取装置22和压盘装置23同步上升回撤至其初始位置。检测完毕，硅片组继续前行，进入规整机构30中。

进一步的，规整机构30用于对规整后的硅片组的上顶面拍照以检查其叠放规整质量，以及使规整后的硅片组与无尘纸的匹配。具体地，主要是对从检测机构20流入的侧立面外观合格的硅片组进行规整，并对硅片组高度是否对齐进行检查处理，还对规整后的硅片组的上下端面进行无尘纸包覆，以完成在塑膜之前的最终准备。其中，规整机构30与传输带同轴设置，放纸机构40和抽检机构50分别位于传输带的两侧且相对设置，优选地，抽检机构50与包装机的主控机所在位置一侧设置。

如图5所示，规整机构30包括在横跨传输带宽度并置于传输带上方的规整架梁、悬吊在规整架梁上并用于夹取硅片组对角的规整爪31、用于控制规整爪31上下升降的升降气缸二34、用于控制规整爪31夹持硅片组的夹紧气缸二35。其中，在规整架梁上设有用于规整爪31沿垂直于传输方向移动的驱动链条和驱动电机，升降气缸二34竖直设置在置于规整架梁的悬梁上，在升降气缸二34的下端面设有定板二33、规整爪31通过滑板二32与定板二33连接于一起。驱动悬梁带动规整爪31在规整机构30位置处与抽检机构50之间做横向往复移动。夹紧气缸二35沿硅片组的对角线设置并与传输带交叉配置，规整爪31亦可沿竖直方向升降移动和垂直于传输带方向一侧横向移动；

滑板二32沿定板二33的长度方向设置且间隙设置在定板二33的两端，夹紧气缸二35设置在滑板二32的上端面上，带动规整爪31通过滑板二32沿定板二33的长度往复移动，从而实现对硅片组对角的夹持和松开。定板二33与传输带的长度方向交叉设置，定板二33的长度中线与传输方向的夹角为45°，更有利于对硅片组的夹持。

规整爪31为直角夹件，其下端面为正方形的平板结构，在平板的相邻边上设有相对设置的竖条，通过竖条使平板与滑板二32连接于一体。进而，每个规整爪31中的平板与两侧竖条一起，围成一个互通镂空的放置区；两侧规整爪31相对地夹持硅片组的任一组的对角，不仅可平稳地对硅片组进行托起同时，而且还可规整硅片组的立面，使其完整对齐。

在传输带放置无尘纸的位置处，还设有用于检查硅片组是否规整的视觉检测组件，其包括横跨传输带宽度并悬置设置的支架、置于支架上并竖直朝下设置的视觉机、以及与视觉机相对设置的背光板（附图省略）。背光板置于传输带的两侧并位于规整机构30中硅片组静置的位置处，与传输带同高设置并持续地向视觉机提供光源；视觉机位于规整机构30中放置无尘纸位置的正上方。背光板并行设置在传输带的两侧并均朝上设置，无尘纸的宽度与两侧背光板均部分重叠。视觉机在硅片组首次在背光板的上方静置时即对硅片组进行拍照检查；且规整爪31的初始位置是位于远离硅片组静置位置一侧，是位于抽检机构50中放料盒51的正上方，用于留出足够空间保证视觉机对晶片组拍照检查的效果。

放纸机构40中的放纸盒41、背光板、抽检机构50中的放料盒51同轴设置。放纸机构40置于传输带的单侧并位于抽检机构50的对位面，用于对硅片组的上下端面放置无尘纸，以对硅片组进行包裹。

如图6所示，放纸机构40配置有用于承载无尘纸的放纸盒41、用于取纸的吸盘42、以及用于控制吸盘42移动的横移气缸43。横移气缸43垂直于传输带设置，可带动吸盘42在放纸机构40与规整机构30之间，朝靠近或远离传输带一侧横向伸缩移动。

放纸盒41为在平托上设置四个立板围成的敞开盒，无尘纸叠放于放纸盒41内，放纸盒41固定在可自动升降的平台板45上，平台板45的下方设有顶升电机46，顶升电机46可驱动平台板45和放纸盒41一同升降，以控制最上端的无尘纸的高度位置，使其与吸盘42的相对位置高度相适配，使吸盘42能安全且平稳地吸附到无尘纸。

吸盘42包括若干可吸附无尘纸的真空吸嘴，并悬吊在放纸横架的下方，横移气缸43设置在放纸横架的上端面上；在放纸横架的侧面设有放纸升架，升降电缸44设置在放纸升架上，沿传输方向上还设置有滑动架47，放纸升架和放纸横架都与滑动架47配合连接。

升降电缸44可驱动升降架带动吸盘42竖直上下移动。通过横移气缸43驱动滑动架47带动放纸升架、升降电缸44和吸盘42可沿垂直于传输带的方向上做横向往复移动。当吸盘42位于放纸盒41的正上方或规整机构30中的视觉机的正下方时，升降电缸44再驱动放纸升架带动吸盘42做升降移动，以吸附完无尘纸或放置完无尘纸之后上升回撤、或下降准备吸附无尘纸或放置无尘纸。在放置无尘纸时，规整爪31夹持硅片组朝远离放纸机构40移动至抽检机构50一侧，以与吸盘42错位构置，避免出现干涉。

当硅片组沿传输带首次移动至视觉机的正下方时，视觉机即刻对硅片组进行拍照，以观察硅片组的四侧立面的垂直投影是否整齐，以判断硅片组的外观规整是否合格。若不合格，系统会自动报警，若合格，则继续下一步的规整工作。

规整时，规整爪31受行程控制气缸36驱动，从位于抽检机构50一侧横移至视觉机的正上方，再受升降气缸二34驱动竖直下降至硅片组的上端面。夹紧气缸二35控制规整爪31夹紧置于静置的硅片组，并对齐硅片组的四侧立面使其规整；再通过升降气缸二34带动硅片组竖向升起至初始高度；行程控制气缸36再控制规整爪31和硅片组一同横移至放纸盒41的正上方。在硅片组被规整爪31规整的过程中，吸盘42被升降电缸44控制下降至放纸盒41内，并吸附第一张无尘纸后，放纸盒41随顶升电机46下降，以使被吸附的第一张无尘纸与放纸盒41内的无尘纸分离，同时，升降电缸44带动吸盘42和第一张无尘纸竖直上升至其初始位置高度，等待移动到视觉机的正下方的传输带上。

当硅片组被规整爪31从传输带的上方受行程控制气缸36驱动横移至抽检机构50一侧的过程中，横移气缸43驱动吸盘42带着第一张无尘纸从放纸机构40一侧横移至规整机构30处，并将第一张无尘纸轻放在传输带上，作为硅片组下端面垫覆的无尘纸。横移气缸43再带动空置的吸盘42回撤至其初始位置处，并再次下降至吸纸高度处等待顶升电机46推顶放纸盒41竖直上升。吸盘42再次吸附第二张无尘纸，并竖直上升至其初始高度处。相应地，顶升电机46带动放纸盒41竖直下降以与被吸附的第二张无尘纸分离。

在吸盘42吸附第二张无尘纸的过程中，同步控制位于抽检机构50一侧的载有硅片组的规整爪31横移至第一张无尘纸的正上方，并控制规整爪31将硅片组放置到第一张无尘纸的上面。再控制空置的规整爪31先上升再空移至抽检机构50的一侧静置。在控制的规整爪31横移到抽检机构50的过程中，吸盘42带动第二张无尘纸放置到硅片组的上端面，并回撤至其初始位置处，等待下一张无尘纸的取放。待硅片组的上下两端面都附有无尘纸后，传输带载着硅片组继续向前移动，准备进行包装。

如图7所示，抽检机构50用于对一批次的硅片进行不定期抽检，每次抽检时，放置一沓硅片组于抽检机构50中，工作人员从硅片组中抽取几个硅片进行检验，以判断该批次的硅片组中的性能参数是否合格。

抽检机构50其配置有放料盒51和用于固定放料盒51的抽检台52，其中，放料盒51、视觉机在传输带上的投影位置、以及放纸盒41位于同一轴线上。在抽检台52的两侧设有抽屉式滑轨，抽屉式滑轨垂直于传输带的方向横向设置，抽检台52带动放料盒51沿抽屉式滑轨横向往复移动，放料盒51的初始位置与传输带上放置无尘纸的位置横向平齐设置。放料盒51为上端开口四角镂空设置的结构，仅在其四侧面设置两个挡片，以围成一个方形放置区，便于规整爪31放置硅片组于其内。

当需要抽检时，规整爪31从传输带上抓取未包覆有无尘纸的硅片组，先竖直上升后，再沿横向朝抽检机构50一侧移动，当硅片组位于放料盒51的正上方后，再控制规整爪31竖直下降并直至硅片组放置到放料盒51内；规整爪31松开硅片组后，空置上升至初始高度静置；规整爪31再沿垂直于传输带方向横向移动到视觉机的正下方的位置处，准备规整下一组硅片组的夹取。置于放料盒51中规硅片组被抽检台52带动，沿抽屉式滑轨朝远离传输带一侧向外移动，放料盒51移出基台外后，待人工取走硅片组检测。当人工取出硅片组后，再将空置的放料盒51随抽检台52沿抽屉式滑轨推回至其初始位置，等待下一组硅片组的抽检放置。

塑膜机构60沿传输方向上依次配置有放膜装置61、切膜装置62和热塑装置63，其中，放膜装置61是可将双层薄膜分离并使其对角围设，形成一个单口开放设置并可装载硅片组的筒膜6112；切膜装置62可将载有硅片组的筒膜6112的开放口封闭，并形成下一个单口开放的筒膜6112；热塑装置63对筒膜6112进行热塑以使薄膜贴敷于硅片组设置。

如图8-图9所示，放膜装置61包括沿传输方向并行设置的放膜架、薄膜卷611、滚膜筒612、毛刷筒613、送膜筒615、导膜筒616、折膜板617、导膜杆618、导膜板619、辅助板6110和平板6111。其中，放膜架为镂空设置的固定架，滚膜筒612、毛刷筒613、送膜筒615、导膜筒616的两端均连接在放膜架的两侧架体上，并上下互为错位设置，即沿高度方向互不重叠；折膜板617、导膜杆618、导膜板619、辅助板6110和平板6111均是单端连接在放膜架上，且其悬置端均为靠近规整机构30的一侧。

薄膜卷611下方两侧设有相对设置的滚膜筒612，两个滚膜筒612共用一个出膜电机，出膜电机可向滚膜筒612提供动力，以驱动滚膜筒612滚动出膜。薄膜卷611的下底面被对称设置的两个滚膜筒612支撑，且薄膜卷611的两端被置于放膜架两侧的挡块挡着，以保证薄膜卷611稳定放置在滚膜筒612的上面，以防偏移。

薄膜卷611为中心对折的双层薄膜结构，其开口边是靠近切膜装置62一侧设置，其对折封闭的折线边是靠近规整机构30一侧设置。双层薄膜从送膜筒615输出后被折膜板617导向分开变成单层薄膜的结构，单层薄膜两侧边再依次经置于折膜板617两侧的导膜杆618、导膜板619和辅助板6110相向导向分开后，从传输带下方交叉对叠，形成一个可用于装载硅片组的筒膜6112。当任一个筒膜6112进入切膜装置62之后，其被切断的一端作为该筒膜6112的终端被热熔封闭；相应地，被切断的一端又可作为下一个筒膜6112的入口端也被热熔封闭；也就是，每个筒膜6112都是单端封闭的结构。

毛刷筒613为被间隙设置的毛刷包围的筒轴，在其外壁轴上设有若干并行设置的打孔器614。打孔器614垂直于毛刷筒613的轴向并穿过薄膜面进入毛刷筒613的毛刷间隙内，其沿毛刷筒613的长度方向间隔设置，位于毛刷筒613远离薄膜卷611的一侧，且与毛刷筒613一同位于薄膜卷611的右下方设置，即毛刷筒613的高度低于滚膜筒612的高度，且位于滚膜筒612的外侧，其与滚膜筒612或薄膜卷611错位设置。

打孔器614为环形块，其轴线与毛刷筒613的轴线并行设置，在环形块上设有若干垂直于其外壁面的针头，所有针头随打孔器614的轴向旋转。环形块的外壁面与毛刷筒613的外壁面紧贴配置，进而针头可垂直于与毛刷筒613接触的薄膜面并穿过薄面膜而进入毛刷筒613上的毛刷间隙中，以完成对薄膜面的打孔后。

毛刷筒613与打孔器614相向旋转，也即是，毛刷筒613为顺向旋转，而打孔器614为逆向旋转，打孔器614上的针头可穿过毛刷筒613的间隙，以对展开的薄膜面进行打孔，以便热塑时薄膜内的空气排出。

送膜筒615对辊设置，位于毛刷筒613的左侧斜下方，主要用于将被打过孔的薄膜送出并改变其传输方向，使薄膜的传输方向朝靠近传输带一侧移动。通过对辊设置的送膜筒615进行压紧，使其对挤以压紧薄膜，以防止出膜过程中薄膜松动而导致的使用异常；同时，两个送膜筒615对挤薄膜，还可确保将薄膜中的间隙空气经排气孔排出，以确保塑膜过程中排气孔能正常工作。

若干导膜筒616，用于导出薄膜并调整双层薄膜的出膜位置。在本申请中设有四个导膜筒616，均位于送膜筒615的左侧。其中，一个导膜筒616位于送膜筒615的左下方且靠近送膜筒615一侧固定设置；其中一个导膜筒616为张紧筒轮，其与可往复摆动的摆臂6113铰接，且作为张紧筒轮的导膜筒616紧邻靠近送膜筒615一侧的导膜筒616设置，位于靠近送膜筒615一侧的导膜筒616的下方；另外两个导膜筒616均同高设置。四个导膜筒616沿传输带的宽度方向依次设置且互不重叠，不仅可引导薄膜出膜，而且还可使薄膜逐步靠近传输带一侧并绷紧移动。

当薄膜受力时拉动摆臂6113向上运动，摆臂6113被位于其上方的传感器感应到，传感器即通知系统进入出膜运行模式，进而系统通知出膜电机开始运行，并使出膜电机带动滚膜筒612滚动，以带动薄膜卷611开始出膜。当薄膜松动时，摆臂6113向下摆动，传感器无法识别到摆臂6113的信号，即通知系统进入出膜停止模式，系统通知出膜电机停止工作，不再带动滚膜筒612滚动，薄膜卷611停止出膜。

本申请中所有导膜筒616的轴向位置的水平横向坐标都互不相同，且与送膜筒615、毛刷筒613、滚膜筒612和薄膜卷611的轴向位置的水平横向坐标也互不相同，目的是在有限的空间范围内把所有的筒轴能合理且规范地安装在放膜架上，空间使用率高；且可保证薄膜沿传输方向稳定且精准地依次被放膜、出膜，形成一个可持续且安全的放膜运送机构。

折膜板617为立式的板状结构，使紧贴设置的双层薄膜被反向导开成单层薄膜，位于最外侧的导膜筒616的正下方，在折膜板617的下方设有水平横向设置的平板6111，且折膜板617的下端面与平板6111的上端面是间隙设置，便于薄膜通过。折膜板617与平板6111靠近切膜装置62的一端是固定连接设置，其另一端悬空设置。在折膜板617的悬空端上设有轴向垂直于折膜板617长度方向的导轮，导轮和折膜板617从双层薄膜开口边进入到其内侧，且导轮抵顶着双层薄膜中折线边，便于从送膜筒615输出后的双层薄膜分开变成单层薄膜的结构。

如图10-图11所示，在折膜板617的两侧分别设有一个导膜杆618，并在导膜杆618的旁侧各设置一个与平板6111并行设置的导膜板619和辅助板6110。其中，两侧的导膜板619分别与其同侧的折膜板617和平板6111之间都是间隙设置。导膜板619和辅助板6110均为L型结构且相对设置，导膜板619和辅助板6110的竖向折边都设置在远离折膜板617的一侧，并上下相向设置；导膜板619位于传输带的上方且辅助板6110位于传输带的下方，进而两侧的导膜板619、平板6111之间和辅助板6110可围成一个“口”字型结构，并将传输带围设在其内。

在本实施例中，任一单侧的导膜板619的水平横向宽度大于其同侧的平板6111的水平横向宽度和辅助板6110的水平横向宽度；且两侧辅助板6110的水平段具有高度差，便于单层薄膜两侧边沿其高度差的水平段进行交叉互叠。一般地，高度差的范围为1-5mm即，平板6111的外端面被导膜板619的竖向折边包围，且下方的辅助板6110的竖向折边也位于导膜板619的竖向折边的内侧。平板6111的设置可增加薄膜经两侧导膜杆618分列运行的安全，亦可使薄膜在绕经导膜板619时水平上方无其它部件影响，以确保在传输带上移运的硅片组能在一个无杂物阻挡的筒膜6112内进行传输。

两侧导膜杆618的水平高度相同，且导膜杆618的高度高于导膜板619的位置高度并位于折膜板617的下端面位置处。靠近薄膜卷611一侧的导膜杆618的长度较远离薄膜卷611一侧的导膜杆618的长度短；导膜杆618的设置目的是使双层的薄膜经折膜板617和导轮导向展开后的单层薄膜定位其两侧边向外扩展的初始位置，使其靠近折膜板617下边缘塑型展开，再经导膜杆618绕行后再沿导膜板619的外壁面绕行，便于使单层结构的薄膜经导膜杆618从折膜板617的顶部再水平横向展开。这一结构可防止展开的单层薄膜从折膜板617的上端面直接倾斜地沿导膜板619的转角边传输，因变化幅度太大而导致薄膜极易变形无法控制的问题。而且单层薄膜较薄，直接从折膜板617的上端面穿过，没有导膜杆618过渡传递，薄膜极易被刮破；而且导膜杆618的设置可保证薄膜在导膜板619上偏角折弯的安全性和完整性。

远离薄膜卷611一侧的导膜板619所在侧的导膜杆618位于该侧导膜板619与折膜板617之间的横向间隙处，目的是为了扩大薄膜向远离折膜板617一侧的角度，以快速使薄膜经导轮导向分开后单层展开。靠近薄膜卷611一侧的导膜板619所在侧的导膜杆618位于该侧导膜板619的正上方，其位置设置便于使展开后的单层薄膜仅靠折膜板617一侧设置，以提高薄膜传输的稳定性。

导膜板619的水平面和竖直面均为长方形结构，其靠近导轮一侧的端面均为同向朝靠近折膜板617一侧边的方向倾斜，倾斜角度θ相同且均为锐角且角度相同；优选地，该倾斜角度θ的范围为30-45°。可选择其端点30°和45°，当然35°、40°都可以。在两侧导膜板619和辅助板6110的悬空端的水平面和竖直面中靠近导轮的一端均为朝传输带位置一侧倾斜的斜边的设置，目的是为了提高薄膜从水平横转向竖直方向的过渡，保证薄膜互叠交叉连接传输的稳定性和可靠性，斜边与传输方向的夹角均为锐角且角度相同。

辅助板6110的竖直面为长方形结构，其竖直面中靠近导轮一侧的端面为朝靠近导膜板619一侧边的方向倾斜；优选地，辅助板6110竖直面中的倾斜面是与其同侧设置的导膜板619竖直面中倾斜面的延长段。也就是导膜板619和辅助板6110的悬空端的倾斜面沿同一倾斜角度θ倾斜，导膜板619较辅助板6110中水平面和竖直面的长度大。这种结构便于薄膜展开后靠近斜边一侧的角边折叠，并可沿位于传输带下方的辅助板6110的位置快速地与对边交叉连接，以减小薄膜所受阻力的大小。

如图12所示，辅助板6110的水平面为直角三角形结构，其直角边被构置在其竖直面中远离倾斜面的一端，也就是靠近切膜装置62的一侧设置，便于包装膜前端口的定型，使其前端被完整地支撑开，并形成一个筒膜结构。

为了提高单层薄膜上被打孔器614所打的孔的空气流通的畅通性，要求在导膜板619和辅助板6110上还设有若干透气孔；同时在平板6111上设有若干列的圆通孔，目的也是便于散气。

滚膜筒612驱动薄膜卷611旋转，以将双层薄膜送出，跨过毛刷筒613时被打孔器614打孔，再依次经送膜筒615挤压后引出，依次经多个导膜筒616导入以调整其传输方向，使双层薄膜的宽度沿传输方向设置。双层薄膜经导轮和折膜板617导向后，使其内侧面和外壁面换向设置，并形成单层薄膜结构。单层薄膜的两侧边再从折膜板617的两侧向外扩展，单层薄膜的两侧边分别经导膜杆618定位传出后，再依次沿导膜板619的外壁面和辅助板6110的外壁面绕行后，相互交叉叠放互连，围成筒型结构，即为筒膜6112。下端面叠置交叉设置的筒膜6112，还便于客户从此处打开包装膜。

硅片组沿传输带进入筒膜6112中，并随筒膜6112同步向前移动，一同进入切膜装置62中，确保硅片组和筒膜6112位置的相对固定。待硅片组和筒膜6112完全进入切膜装置62中后，切断筒膜6112的尾端端口，使硅片组被薄膜松散包裹；其再经热塑装置63热塑收缩后，即可形成薄膜紧塑包裹的硅片组。

如图13所示，切膜装置62包括用于切割薄膜的热熔刀621、与热熔刀621相适配的封膜板622以及用于驱动热熔刀621升降移动的下压气缸623，其中，下压气缸623固定在切膜支架624上，热熔刀621悬吊在下压气缸623的下方且横跨传输带的宽度方向设置，热熔刀621位于封膜板622的正上方，且热熔刀621和封膜板622均为直线结构。封膜板622位于传输带的下方，并位于切膜装置62一侧的传输带与放膜装置61一侧的传输带之间的空隙位置处设置，热熔刀621与封膜板622接触后，即可将薄膜的切断。

硅片组进入筒膜6112内后，受传输带驱动沿传输方向与筒膜6112一同朝热熔刀621一侧移动。待硅片组完全穿过封膜板622后，下压气缸623控制热熔刀621下压与所述封膜板接触，以切断并封堵筒膜6112的开口端，形成蓬松的包装膜；并使下一道筒膜6112靠近热熔刀621一侧的端口封闭，即形成单口封闭的结构。

如图14所示，热塑装置63包括热塑箱631、置于热塑箱631内的加热管以及离心风机632，热塑箱631被传输带贯穿设置。其中，加热管固设于热塑箱631长度方向的内侧壁面上并位于传输带的两侧，用于向热塑箱631提供热源，以增加热塑箱631中的温度；离心风机632位于传输带的正上方，可使加热管辐射的热气扩散至整个热塑箱631内。置于热塑箱631内的蓬松的包装膜受热后收缩，包装膜内的空气沿其表面上的气孔排出并紧裹硅片组设置，且包装膜的下底面是叠置的双层薄膜。

如图15所示，在热塑装置63之后设有搓膜机构70，主要用于使包装膜下底面叠置的双层薄膜松开，便于客户打开包装膜。搓膜机构70包括搓膜块71、用于固定包装膜的压紧块72、用于控制搓膜块71移动的搓膜气缸73、以及用于控制搓膜块71升降移动的升降气缸三74。其中，搓膜块71的上端面为曲线磨面，便于搓揉包装膜的下端面，使双层叠置的下端面松软，便于拆开包装膜。搓膜块71的上端面沿包装膜的对中线设置并小于包装膜的宽度，且其长度小于包装膜的长度。压紧块72为置于包装膜的正上方，并沿硅片组宽度方向的两侧边设置，其主要用于压制包装膜，以防止包装膜在被搓揉的时候出现晃动或移位。搓膜气缸73可带动搓膜块71沿传输带的宽度方向横向移动，便于搓膜块71搓揉包装膜的下端面。升降气缸三74可带动搓膜块71竖直升降，以使搓膜块71上升以接触包装膜的下端面、或下降以远离包装膜所在的位置。

搓膜块71的初始位置在传输带的下方，当带有硅片组的包装膜移至搓膜块71的正上方时静置，压紧块72竖直向下并压抵包装膜的上端面，同时，升降气缸三74带动搓膜块71竖直上升并接触包装膜的下端面；再控制搓膜气缸73带动搓膜块71沿垂直于传输带宽度方向上往复移动，以搓揉包装膜的下端面使其松软，便于拆膜。待完成搓揉后，再分别控制搓膜块71和压紧块72返回至其初始位置处，等待下一组包装膜的搓揉。

如图16所示，贴标机构80置于搓膜机构70之后，贴标机构80与抽检机构50同侧设置，即靠近下料机构90一侧，主要用于在包装膜的上端面上粘贴标签。贴标机构80设有贴标头81、贴标控制气缸82以及控制柜，其中，贴标头81位于包装膜的正上方，且贴标控制气缸82竖直设置并连接在控制柜的但侧面上，控制柜位于传输带的任一侧，控制柜用于向贴标控制气缸82提供电源，贴标控制气缸82可控制贴标头81将标签粘附于包装膜的上端面上。

如图17所示，下料机构90主要用于取出具有包装膜的硅片组，其配置有六轴机械手和用于夹持硅片组包装的夹手，夹手受六轴机械手控制，夹持包装膜的上下端面，以使水平放置的包装膜被竖向插值于包装箱内。

采用本发明设计的一种硅片包装机，在一个机体上设置整个包装流程，结构设计合理且相互衔接可控，全程自动化规整、检测、塑膜、热缩、贴标及下料，可避免硅片被二次损伤或脏污，定位精准、包装精确且流转安全，整个过程可控且效率高，可获得产品质量稳定、包装质量好的硅片组包装膜。

以上对本发明的实施例进行了详细说明，所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (19)

1.一种硅片包装机，其特征在于，包括：

上料机构，用于对一沓硅片进行整理，以形成叠置的硅片组；

检测机构，配置有抓取装置和检测装置，所述抓取装置带动所述硅片组在所述检测装置之间旋转，以对硅片组侧立面的外观进行检测；

塑膜机构，配置有放膜装置和切膜装置，所述放膜装置可使双层薄膜反向转为单层薄膜，并使单层薄膜的两侧边相互交叉叠放互连，围成可用于包装硅片组的筒膜；所述切膜装置可将载有硅片组的所述筒膜的端口封闭形成包装膜。

2.根据权利要求1所述的一种硅片包装机，其特征在于，所述上料机构包括：

固定板，其置于传输带的下方并垂直于传输带设置；

规整块一和规整块二，相对配置在所述固定板的两端，用于规整硅片组的侧立面；

压条，置于所述固定板的上方，用于压整硅片组的高度；

控制所述规整块一和所述规整块二分别对硅片组宽度方向的对位侧立面、长度方向的对位侧立面进行规整，以使硅片组齐叠设置；再控制所述压条抵压硅片组的顶部，以规整硅片组的高度。

3.根据权利要求2所述的一种硅片包装机，其特征在于，所述规整块一和所述规整块二均与置于所述固定板上的滑台连接，所述滑台可带动两侧所述规整块一和所述规整块二沿所述固定板的长度方向相向或相背滑动；

所述规整块一置于所述滑台上端面，沿所述固定板的长度方向相对而置，每侧所述规整块一可全面覆盖与其相对应的硅片组的侧边长度；

所述规整块二置于所述滑台外侧面，沿所述固定板宽度方向斜对角设置，每侧所述规整块二至少覆盖与其相对应的硅片组的侧边长度的一半；

所述压条沿硅片组长度方向设置，固定在横跨传输带宽度方向的横移架上，通过连件与所述横移架连接，所述压条可沿竖直高度和水平横向方向移动。

4.根据权利要求1-3任一项所述的一种硅片包装机，其特征在于，所述检测机构还包括悬臂柱、用于防止硅片组移位的压盘装置，所述抓取装置和所述压盘装置交叉设置，均与所述悬臂柱上的升降气缸连接；

所述抓取装置通过设置在所述悬臂柱上的旋转气缸做旋转移动；所述悬臂柱、所述抓取装置和所述压盘装置均构置在所述检测装置中间；

检测时，所述抓取装置夹取硅片组对角并规整硅片组的侧立面，所述检测装置对硅片组的其中一组侧立面的外观进行缺陷检查；所述抓取装置夹取硅片组对角并带动硅片组旋转90°后回撤，所述检测装置对硅片组的另一组侧立面的外观进行缺陷检查。

5.根据权利要求4所述的一种硅片包装机，其特征在于，所述抓取装置配置有受所述旋转气缸驱动的转轴、与所述转轴连接并用于夹取硅片组对角的夹爪和托板；

所述转轴下端设有定板一，在所述定板一上设有与其滑动配合的滑板一；

对位设置的所述夹爪和所述托板均通过所述滑板一与所述定板一连接；

所述夹爪和所述托板受所述转轴带动沿预设转角在水平面内往复旋转；

所述托板沿硅片组高度方向在竖直平面内做翻转运动；

所述夹爪和所述托板非同步夹取硅片组。

6.根据权利要求5所述的一种硅片包装机，其特征在于，在所述滑板一上设有夹紧气缸一，其可控制所述夹爪和所述托板沿硅片组对角线同步做直线移动，使所述夹爪夹取硅片组任一组对角中的两侧立面；

所述托板位于所述夹爪外侧且竖直朝下设置，并与所述滑板一铰接，控制所述托板沿硅片组高度方向做翻转移动，以托顶硅片组的下底面。

7.根据权利要求5或6所述的一种硅片包装机，其特征在于，所述压盘装置包括压盘和用于固定所述压盘的升降架，所述升降架沿传输带的长度方向设置，其与相对设置的所述夹爪的轴线交叉设置，且交叉角为45°；所述压盘与所述升降架活动连接；所述升降架被所述滑板一和所述定板一穿过并被跨过其宽度设置。

8.根据权利要求7所述的一种硅片包装机，其特征在于，所述检测装置包括若干相机以及光源；

所述相机沿垂直于传输带方向相对设置，均朝硅片组的侧立面拍照；

所述光源沿平行于传输带方向对位设置，所有光源均分置于所述抓取装置两侧，且上下对称而置的所述光源分别位于硅片组的上方和下方；

所有所述相机同步朝硅片组的第一组对位侧立面拍照，以获取第一组对位侧立面的外观照片；当硅片组旋转90°后，所有所述相机对硅片组的第二组对位侧立面拍照；再将获得的外观照片与标准外观照片对比，以判断硅片组的两组对位侧立面的外观是否合格。

9.根据权利要求1-3、5-6、8任一项所述的一种硅片包装机，其特征在于，在所述检测机构与所述塑膜机构之间还设有与硅片组传输带同轴设置的规整机构、分置于传输带两侧的放纸机构和抽检机构，其中，

所述规整机构，其配置有夹取硅片组对角的规整爪、以及位于硅片组正上方的视觉机；所述视觉机可对规整后的硅片组的上顶面拍照以检查其叠放规整质量；

所述放纸机构，其配置有吸附无尘纸的吸盘，控制所述吸盘分别将无尘纸垫附在硅片组的下底面下和放置在其上端面上；

所述抽检机构，其配置有放料盒，用于放置被所述规整爪夹取的某一组硅片组；

放置无尘纸时，所述规整爪夹持硅片组朝所述抽检机构一侧移动，以与所述吸盘错位构置。

10.根据权利要求9所述的一种硅片包装机，其特征在于，所述规整机构还包括夹紧气缸二、升降气缸二和驱动电机；其中，

所述夹紧气缸二并通过定板二与所述升降气缸二连接；所述规整爪通过滑板二与所述定板二连接；所述夹紧气缸二驱动所述滑板二沿所述定板二的长度方向上，带动所述规整爪沿硅片组的对角线移动，夹取硅片组的对角侧立面，以对硅片组进行规整；

所述升降气缸二可带动所述规整爪沿竖直方向升降移动；

所述驱动电机带动所述规整爪在所述规整机构和所述抽检机构之间做横向移动。

11.根据权利要求9所述的一种硅片包装机，其特征在于，所述放纸机构还配置有用于放置无尘纸的放纸盒、用于顶升所述放纸盒升降的顶升电机、和用于控制所述吸盘横向移动的横移气缸，所述顶升电机可推动所述放纸盒以调整最上端的无尘纸与所述吸盘的相对高度位置；所述横移气缸可带动所述吸盘在所述放纸机构与所述规整机构之间横向移动。

12.根据权利要求11所述的一种硅片包装机，其特征在于，所述抽检机构还包括用于固定所述放料盒的抽检台，在所述抽检台的两侧设有可带动其沿垂直于传输带方向横向移动的抽屉式滑轨；所述放料盒、所述视觉机在传输带上的投影位置、以及所述放纸盒位于同一轴线上；

所述规整爪从传输带上抓取未包覆有无尘纸的硅片组放置在所述放料盒上，所述抽检台带动载有硅片组的所述放料盒沿所述抽屉式滑轨朝远离所述放纸机构一侧移动，待人工取走检测。

13.根据权利要求1-3、5-6、8、10-12任一项所述的一种硅片包装机，其特征在于，所述放膜装置至少包括：

薄膜卷，为双层薄膜结构，其下底面被对称设置的两个滚膜筒支撑；

送膜筒，对辊设置，用于送出双层薄膜；

若干导膜筒，用于导出薄膜并调整双层薄膜的出膜位置；

折膜板，使紧贴设置的双层薄膜被反向导开成单层薄膜；

导膜板和辅助板，设置在所述折膜板两侧，并上下相对构置，并将传输带包裹于其所围设的空间内；

所述薄膜卷、所述送膜筒和所述导膜筒的两端均连接在放膜架的两侧上；所述折膜板、所述导膜板和所述辅助板均为单端连接在所述放膜架远离所述检测机构一侧；

所述薄膜卷受所述滚膜筒驱动旋转，送出的双层薄膜经所述送膜筒挤压后被引出，依次经多个所述导膜筒引导后，再被所述折膜板导向分开变成单层薄膜，单层薄膜的两侧边分别经两侧的所述折膜板和所述导膜板相向导向后，在传输带的下方交叉对叠形成所述筒膜。

14.根据权利要求13所述的一种硅片包装机，其特征在于，所述薄膜卷、所述滚膜筒、所述送膜筒、所述导膜筒、所述折膜板、所述导膜板和所述辅助板均沿传输带长度方向并行设置，且沿高度方向互不重叠；

在所述滚膜筒和所述送膜筒之间，还设有用于对展开的双层薄膜面进行打孔的毛刷筒和打孔器；

所述毛刷筒为具有间隙设置的毛刷卷筒；

所述打孔器沿其轴向并排设置，垂直于所述毛刷筒的外壁设置。

15.根据权利要求14所述的一种硅片包装机，其特征在于，所有所述导膜筒均构置在所述送膜筒靠近所述折膜板一侧设置；

其中有一个所述导膜筒为张紧筒轮，与可往复摆动的摆臂铰接；

在所述摆臂的上方设有传感器，所述传感器识别所述摆臂的位置以控制所述薄膜卷开始出膜或停止出膜；

在作为张紧筒轮的所述导膜筒与所述送膜筒之间设有一个所述导膜筒；其它所有所述导膜筒均设置在作为张紧筒轮的所述导膜筒与所述折膜板之间。

16.根据权利要求14或15所述的一种硅片包装机，其特征在于，所述折膜板竖直设置并在其悬置端设有导轮；所述折膜板和所述导轮从双层薄膜的开口边一侧进入其内，并使所述导轮抵顶双层薄膜的折线边；

在所述折膜板的两侧还设有两个长度不等的导膜杆，所述导膜杆的位置与所述折膜板的下底面同高设置，且靠近所述导膜筒一侧的所述导膜杆的长度较远离所述导膜筒一侧的所述导膜杆的长度短；

所述导膜杆的高度高于所述导膜板的高度；

所述导膜板和所述辅助板均为L型结构，所述辅助板的竖直边较所述导膜板的竖直边靠近传输带；

所述辅助板的下底面相互交叉设置且具有高度差。

17.根据权利要求16所述的一种硅片包装机，其特征在于，所述切膜装置包括热熔刀、下压气缸以及封膜板，其中，

所述热熔刀横跨传输带宽度方向设置，并通过所述下压气缸悬吊在所述封膜板的正上方；

所述热熔刀和所述封膜板均为直线结构；

待硅片组完全穿过所述封膜板后，所述下压气缸控制所述热熔刀下压与所述封膜板接触，以切断并封堵所述筒膜的开口端，形成蓬松的包装膜；并使下一道所述筒膜靠近所述热熔刀一侧的端口封闭；

在所述切膜装置之后还设有对包装膜进行热塑以使包装膜贴敷于硅片组的热塑装置，其包括热塑箱、置于所述热塑箱内的加热管和离心风机，所述热塑箱被传输带贯穿设置。

18.根据权利要求1-3、5-6、8、10-12、14-15、17任一项所述的一种硅片包装机，其特征在于，在所述塑膜机构之后还设有用于搓揉包装膜下底面的搓膜机构，其包括搓膜块、用于固定包装膜的压紧块、用于控制所述搓膜块水平移动的搓膜气缸、以及用于控制所述搓膜块升降移动的升降气缸三，其中，所述搓膜块位于所述压紧块的正下方，其受所述搓膜气缸控制沿传输带的宽度方向横向移动。

19.根据权利要求18所述的一种硅片包装机，其特征在于，在所述搓膜机构之后还依次设有用于粘贴标签的贴标机构和用于取出具有包装膜的硅片组的下料机构，其中，

所述贴标机构，其设有贴标头和控制气缸，所述控制气缸可控制所述贴标头将标签粘附于包装膜的上端面上；

所述下料机构，其配置有六轴机械手和用于夹持硅片组包装的夹手，所述夹手受所述六轴机械手控制，夹持硅片组的上下端面，以使水平放置的硅片组被竖向插值于包装箱内。

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