CN211698531U - 一种整盒硅片激光刻字识别装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种整盒硅片激光刻字识别装置，该刻字识别装置可同时对整盒硅片进行激光刻字字符识别，无需打开整盒硅片的外包装，减少了对清洗后硅片的操作工序，降低对硅片污染的可能性，而且，采用计算机进行字符识别后生成的数字化信息更易于存储记录、上传至MES等车间级管理软件等，减少了手动记录与录入编号的步骤，相比原有工作方式与流程需要三名工作人员完成识别、记录、上传等工作，激光刻字识别装置投入使用后仅需一名操作人员，且相比原有识别方法识别效率高、耗时短，大大降低操作人员的劳动强度。

Description

一种整盒硅片激光刻字识别装置

技术领域

本实用新型涉及计算机视觉检测技术领域，具体涉及一种整盒硅片激光刻字识别装置。

背景技术

硅片上的激光刻字字符往往载有硅片的晶锭号、硅片编号、供方代码以及设备校验码等重要信息，因此，对硅片上的激光刻字字符进行识别与记录具有重要意义，目前，激光刻字字符识别一般是在硅片清洗工序之后、包装工序之前，由工作人员利用肉眼对片盒内的硅片进行识别，整个激光刻字识别过程包括识别、记录、上传等步骤，一共需要三名工作人员完成，现有工作方法与工作流程具有效率低、人工成本高、劳动强度大等缺点，因此亟需一种节省人工成本、工作效率高、识别准确率更高的方案来代替现有的激光刻字识别方式。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种整盒硅片激光刻字识别装置，该刻字识别装置可同时对整盒硅片进行激光刻字字符识别，无需打开整盒硅片的外包装，减少了对清洗后硅片的操作工序，降低对硅片污染的可能性。

为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种整盒硅片激光刻字识别装置，所述整盒硅片的内部设置有若干个整齐排列的硅片，每一个硅片的边缘位置处均设置有正对该刻字识别装置的激光刻字字符，该刻字识别装置包括用于放置所述整盒硅片的识别台、用于采集整盒硅片内的若干个硅片图片信息的工业相机、用于调整工业相机拍摄角度的旋转滑台以及用于调整工业相机竖直高度的直线滑台，工业相机安装在旋转滑台上且旋转滑台安装在直线滑台上，工业相机在识别台所在的平面上生成一位于整盒硅片正后方的投影，该投影与整盒硅片两者之间连线的两侧对称设置有两个用于为整盒硅片补光的光源。

进一步的，所述的工业相机、直线滑台、两个光源以及旋转滑台均设置在安装壳体的内部，识别台位于安装壳体的前端顶部。

进一步的，所述安装壳体内还设置有电源模块和控制模块，该控制模块包括嵌入式微控制器、电机驱动器、电源模块以及光源控制器，电源模块分别与嵌入式微控制器和工业相机电连接，工业相机和嵌入式微控制器均与上位机电连接，嵌入式微控制器通过电机驱动器分别与直线滑台和旋转滑台电连接，嵌入式微控制器通过光源控制器与所述的两个光源电连接。

进一步的，所述直线滑台上还设置有用于对工业相机的位置进行限位的限位开关，限位开关与嵌入式微控制器电连接。

进一步的，所述安装壳体上还设置有用于对该刻字识别装置进行控制的指示模块和控制按钮。

进一步的，所述的工业相机倾斜设置且工业相机的设置方向与水平方向之间的夹角为48°~58°。

进一步的，所述工业相机与整盒硅片之间的竖直距离为160mm~180mm。

进一步的，所述工业相机上安装有工业镜头。

进一步的，所述光源为直线光源。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、可同时对整盒硅片进行激光刻字字符识别，无需打开整盒硅片的外包装，减少了对清洗后硅片的操作工序，降低对硅片污染的可能性；

2、采用计算机进行字符识别后生成的数字化信息更易于存储记录、上传至MES等车间级管理软件等，减少了手动记录与录入编号的步骤；

3、相比原有工作方式与流程需要三名工作人员完成识别、记录、上传等工作，激光刻字识别装置投入使用后仅需一名操作人员，且相比原有识别方法识别效率高、耗时短，大大降低操作人员的劳动强度。

附图说明

图1是一种整盒硅片激光刻字识别装置的整体结构示意图；

图2是本实用新型中工业相机与整盒硅片的位置关系示意图；

图3是本实用新型中光源、整盒硅片以及工业相机三者的位置关系示意图；

图4是本实用新型中电源模块、控制模块以及上位机的连接关系示意图；

图中标记：1、整盒硅片，2、识别台，3、工业相机，4、旋转滑台，5、直线滑台，6、光源，7、安装壳体，8、工业镜头。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

一种整盒硅片激光刻字识别装置，如图1所示，所述整盒硅片1的内部设置有若干个整齐排列的硅片，为了提升该刻字识别装置的适用性，该整盒硅片1可选用多种型号，本实施例中选用5寸、5寸及6寸等多种不同的型号，每一个硅片的边缘位置处均设置有正对该刻字识别装置的激光刻字字符。

该刻字识别装置包括用于放置所述整盒硅片1的识别台2、用于采集整盒硅片1内的若干个硅片图片信息的工业相机3、用于调整工业相机3拍摄角度的旋转滑台4以及用于调整工业相机3竖直高度的直线滑台5，其中，工业相机3优先选用奥普特公司OPT-CM500-GM-04HY型号工业相机实现激光刻字图片信息采集；旋转滑台4优先选用MDDR 超高精度旋转台，用于调整相机角度；直线滑台5优先选用PMS170 直线电机模组，用于调整相机垂直高度，以适应多种拍摄情景。

工业相机3安装在旋转滑台4上且旋转滑台4安装在直线滑台5上，此处，旋转滑台4和直线滑台5均为本领域较为常规的技术，故在此处不做详细说明，如图3所示，工业相机3在识别台2所在的平面上生成一位于整盒硅片1正后方的投影（未在图中标出），该投影与整盒硅片1两者之间连线的两侧对称设置有两个用于为整盒硅片1补光的光源6。

进一步优化本方案，所述的工业相机3、直线滑台5、两个光源6以及旋转滑台4均设置在安装壳体7的内部，识别台2位于安装壳体7的前端顶部。

进一步优化本方案，如图4所示，所述安装壳体7内还设置有电源模块和控制模块，该控制模块包括嵌入式微控制器、电机驱动器、电源模块以及光源控制器，电源模块分别与嵌入式微控制器和工业相机3电连接，工业相机3和嵌入式微控制器均与上位机电连接，嵌入式微控制器通过电机驱动器分别与直线滑台5和旋转滑台4电连接，嵌入式微控制器通过光源控制器与所述的两个光源6电连接。

进一步优化本方案，所述直线滑台5上还设置有用于对工业相机3的位置进行限位的限位开关，限位开关与嵌入式微控制器电连接，本实施例中，限位开关可设置有两个且两个限位开关分布在旋转滑台4的两侧，当工业相机3和旋转滑台4在直线滑台5上滑动的过程中，一旦触碰到设置在旋转滑台4两侧的限位开关，限位开关将信号传输至嵌入式微控制器，然后嵌入式微控制器控制直线滑台5停止运动，从而可防止对该直线滑台5造成损坏。

进一步优化本方案，所述安装壳体7上还设置有用于对该刻字识别装置进行控制的指示模块和控制按钮，指示模块可采用与嵌入式微控制器双向连接的触摸显示屏，用于实现用户与嵌入式微控制器之间的信息交互；控制按钮可采用普通的按钮式结构，用于实现手动控制、急停及手动自动相互切换等目的。

如图2所示，本实施例中，为了达到最佳的使用效果，所述的工业相机3倾斜设置且工业相机3的设置方向与水平方向之间的夹角为48°~58°，且所述工业相机3与整盒硅片1之间的竖直距离为160mm~180mm。

进一步优化本方案，所述工业相机3上安装有工业镜头8，工业镜头8优先选用OPT-C2514-5M。

进一步优化本方案，所述光源6为直线光源，本实施例中选用的为白色线性光源OPT-LSG246-W-HY，用于为拍摄环境补光。

本实用新型的使用方法如下，包括以下步骤：

步骤一：预先在嵌入式微控制器内设定多个运动阀值，每个运动阀值分别对应于一个尺寸的整盒硅片1；

步骤二：通过指示模块向嵌入式微控制器中输入所要测量的整合硅片的尺寸信息，嵌入式微控制器根据尺寸信息选择一个对应的运动阀值，并将该运动阀值作为直线滑台5的单次滑动高度；

步骤三：嵌入式微控制器通过电机驱动器控制直线滑台5在竖直方向上先后滑动三次，并在每次滑动动作完成后，通过工业相机3来采集整盒硅片1内的若干个硅片图片信息；

步骤四：将采集到的多组图片信息通过上位机进行拼接，获取完整的硅片激光刻字识别图片；

步骤五：上位机根据预先设定的字符识别模板，同时对整盒硅片1内的多个硅片进行字符识别。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种整盒硅片激光刻字识别装置，所述整盒硅片（1）的内部设置有若干个整齐排列的硅片，每一个硅片的边缘位置处均设置有正对该刻字识别装置的激光刻字字符，其特征在于：

该刻字识别装置包括用于放置所述整盒硅片（1）的识别台（2）、用于采集整盒硅片（1）内的若干个硅片图片信息的工业相机（3）、用于调整工业相机（3）拍摄角度的旋转滑台（4）以及用于调整工业相机（3）竖直高度的直线滑台（5），工业相机（3）安装在旋转滑台（4）上且旋转滑台（4）安装在直线滑台（5）上，工业相机（3）在识别台（2）所在的平面上生成一位于整盒硅片（1）正后方的投影，该投影与整盒硅片（1）两者之间连线的两侧对称设置有两个用于为整盒硅片（1）补光的光源（6）。

2.根据权利要求1所述的一种整盒硅片激光刻字识别装置，其特征在于：所述的工业相机（3）、直线滑台（5）、两个光源（6）以及旋转滑台（4）均设置在安装壳体（7）的内部，识别台（2）位于安装壳体（7）的前端顶部。

3.根据权利要求2所述的一种整盒硅片激光刻字识别装置，其特征在于：所述安装壳体（7）内还设置有电源模块和控制模块，该控制模块包括嵌入式微控制器、电机驱动器、电源模块以及光源控制器，电源模块分别与嵌入式微控制器和工业相机（3）电连接，工业相机（3）和嵌入式微控制器均与上位机电连接，嵌入式微控制器通过电机驱动器分别与直线滑台（5）和旋转滑台（4）电连接，嵌入式微控制器通过光源控制器与所述的两个光源（6）电连接。

4.根据权利要求2所述的一种整盒硅片激光刻字识别装置，其特征在于：所述直线滑台（5）上还设置有用于对工业相机（3）的位置进行限位的限位开关，限位开关与嵌入式微控制器电连接。

5.根据权利要求4所述的一种整盒硅片激光刻字识别装置，其特征在于：所述安装壳体（7）上还设置有用于对该刻字识别装置进行控制的指示模块和控制按钮。

6.根据权利要求5所述的一种整盒硅片激光刻字识别装置，其特征在于：所述的工业相机（3）倾斜设置且工业相机（3）的设置方向与水平方向之间的夹角为48°~58°。

7.根据权利要求6所述的一种整盒硅片激光刻字识别装置，其特征在于：所述工业相机（3）与整盒硅片（1）之间的竖直距离为160mm~180mm。

8.根据权利要求7所述的一种整盒硅片激光刻字识别装置，其特征在于：所述工业相机（3）上安装有工业镜头（8）。

9.根据权利要求1所述的一种整盒硅片激光刻字识别装置，其特征在于：所述光源（6）为直线光源。

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