一种硅锭或硅棒的自动检测分拣系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种硅锭或硅棒的自动检测分拣系统，依次包括上料机构、组合检测工段、动态称重工段、打标工段、分拣工段和贯穿各工段的流水运输部；所述上料机构用于上料；所述组合检测工段包括主支架、抬升机构、抓取定位机构、外观检测机构、红外探伤机构；所述外观检测机构具有外观检测摄像头，对硅锭或硅棒进行外观检测操作；所述红外探伤机构，用于对硅锭或硅棒进行红外探伤操作；所述动态称重工段，用于对硅锭或硅棒进行称重；所述打标工段，对硅锭或硅棒进行打码贴标；所述分拣工段具有分拣机构，用于产品分类拣选。本实用新型专利技术实现外观缺陷尺寸检测、内部缺陷红外探伤、重量测试和产品的等级分类，产能效率相当于传统模式的3～5倍。

An Automatic Detection and Sorting System for Silicon Ingot or Silicon Bar

【技术实现步骤摘要】
一种硅锭或硅棒的自动检测分拣系统
本技术属于机械自动化设备领域，尤其涉及一种硅锭或硅棒的自动检测分拣系统。
技术介绍
硅锭、硅棒为半导体原料加工领域的重要中间产品，其在切片之前，需要做表面的初步检测，如外观检测、红外探伤、称重等检测。外观检测主要对外观尺寸和表面缺陷进行检测，红外探伤主要对内部杂质和缺陷、少子寿命进行检测。在对硅锭或硅棒的检测过程中，传统方式是依赖进口设备组合，以人工作业方式实现。此种方式，硅锭本身很重，人工搬运过程中难免会发生磕碰，磕碰、划痕，增加了产品风险；劳工工作强度大、劳动密集，工作效率低，且进口设备的配件售后周期长，服务昂贵，核心的软件没有自主知识产权，受制于人。针对以上问题，必须开发一种全线自动作业的检测设备，以实现国产化。因此迫切需要开发一种全部配件国产化、软件也具有自主产权的硅锭或硅棒自动检测设备。并且，对于硅锭或硅棒的外观尺寸检测、红外探伤、重量测试组合的检测设备，目前国内尚属于欠缺，开发此类组合检测设备可突破传统模式，大大提高工作效率。
技术实现思路
技术目的：为了提高硅锭或硅棒的自动化检测能力，开发一种集成外观、红外探伤、称重的一体自动化设备，本技术提出一种硅锭或硅棒的自动检测分拣系统，以解决现有技术中存在的问题。
技术实现思路
：一种硅锭或硅棒的自动检测分拣系统，用于硅锭或硅棒的红外检测、外观检测、称重、贴标及分级的自动化操作，具有外部的自动控制系统，依次包括上料机构、组合检测工段、动态称重工段、打标工段、分拣工段和贯穿各工段的流水运输部，流水运输部的延伸方向为X向；所述上料机构包括吊机和上料头，所述吊机包括支柱、起吊驱动部、起吊臂，所述起吊驱动部带动起吊臂旋转、起吊和降落操作，所述上料头安装于起吊臂末端并设置有起吊操作面板；所述组合检测工段包括主支架、抬升机构、抓取定位机构、外观检测机构、红外探伤机构，所述流水运输部包括初运输段、主运输段、第三运输段、第四运输段，所述初运输段位于起吊臂一侧，主支架安装于主运输段外围，所述流水运输部包括运输机架，运输机架上安装有运输部和驱动运输部运动的运输驱动部，所述主运输段的运输部分为分布在两侧的侧运输滚轮、中间隔开有抬升槽，所述抬升机构设置于抬升槽内；所述抬升机构包括安装于主运输段的运输机架底部的抬升底架、安装于抬升底架上的抬升气缸和抬升气缸上的抬升主架，所述抬升机构用于对硅锭或硅棒进行抬升操作；所述抓取定位机构位于主支架上部，用于对硅锭或硅棒进行抓取操作；所述外观检测机构包括安装于主支架上部、抓取定位机构前端的外观支架，外观支架上设置有外观检测摄像头，用于对硅锭或硅棒进行外观尺寸、缺陷检测操作；所述红外探伤机构设置于主支架前端侧面，用于对硅锭或硅棒进行内部缺陷红外检测操作；所述流水运输部在动态称重工段为第三运输段，所述动态称重工段包括动态称重模块，用于对硅锭或硅棒进行称重操作；所述流水运输部在打标工段和分拣工段为第四运输段，所述打标工段包括打标支架、储存箱、YZ移动机构、打标头，所述储存箱、YZ移动机构固定于打标支架上，所述打标头配合于YZ移动机构上、位于储存箱一侧；所述分拣工段包括若干组沿着第四运输段分布的分拣机构，每个分拣机构包括设置于第四运输段两侧的一个推料机构和一个分拣运输部，所述分拣运输部包括分拣机架，分拣机架上安装有运输部和驱动运输部运动的运输驱动部。作为优选，所述主运输段及第四运输段的上部还包括辅助夹持机构，所述辅助夹持机构包括一对夹持条以及传动块、夹持气缸，所述夹持气缸的活塞杆固定于主运输段或第四运输段的运输机架两侧，夹持气缸的缸筒固定传动块，传动块内侧固定夹持条。辅助夹持机构用于辅助夹取硅锭或硅棒，以利于抬升机构或者打标工段工作，具有节省空间、操作灵活，无需频繁启停输送驱动部的优势。作为优选，所述抬升主架上部包括齐平的长段、短段，分别用于承载和操作两类规格的硅锭或硅棒；所述短段包括翻转板、边缘气缸、翻转气缸，所述边缘气缸可对硅锭或硅棒实现夹紧或释放操作，所述翻转气缸可对翻转板进行90°翻转操作。抬升主架的长短段设计可以使长悬殊短规格的硅锭或硅棒一并进入抬升主架操作，按照流程进度一并处理，方便快捷，无需手工辅助，工作效率高。进一步，所述翻转板内侧铰接于抬升主架，翻转板内端和外端具有限位边、下端与边缘气缸的缸体连接，所述边缘气缸的活塞杆与翻转板外端的限位边连接，所述翻转气缸的缸体铰接于抬升主架、活塞杆末端铰接于翻转板底部。翻转板、翻转气缸和边缘气缸的结构设计紧凑高效，操作过程简易，响应及时，对短规格的硅锭或硅棒的翻转操作可具有简单、紧凑、方便的操作优势。作为优选，所述红外探伤机构设置于主支架的四周，相邻两侧分别设置一组红外发射装置，另两侧对应位置分别设置一组信号接收装置。红外发射和接收的配合可以最快得到探伤结果，结构简单、检测高效。作为优选，所述动态称重模块设置于第三运输段的下方，第三运输段的运输部为运输带，所述初运输段、第四运输段的运输部为运输滚轮，所述运输驱动部为运输电机。运输部和运输驱动部的选择根据各个运输段不同情形而调整，既提高了可靠性，又保证了效率。进一步，所述运输电机与运输滚轮或侧运输滚轮之间，通过链条传动，所述运输电机与运输带之间，以运输轴传动。作为优选，所述YZ移动机构包括作为电动直线滑轨机构的Y移动机构和Z移动机构，Z移动机构由Y移动机构带动往Y向移动，打标头由Z移动机构带动往Z向移动。电动直线滑轨机构的Y、Z向移动精准可靠，打码贴标操作迅速。和现有技术相比，本技术的有益效果在于：本技术提供的硅锭或硅棒的自动检测分拣系统，设备各工段之间层次分明，结构紧凑，自动化程度高，检测高效。上料机构的人工辅助操作可以精准放入，其余全程自动化入料，操作简便高效；组合检测工段为整个自动化生产线的核心，其中抬升机构设置于侧运输滚轮之间为紧凑、高效的设计，使外观检测和红外探伤检测得以顺利实现；而长段和短段分设，且短段翻转的结构，可以适用于长短不同的硅锭或硅棒，大大提高了设备的产品适用性；动态称重工段在运输过程中实施称重，操作高效；打标工段定位精准，打码贴标高效；分拣工段实现了硅锭、硅棒的等级分类。本技术的检测分拣系统全部配件国产化，且软件具有自主产权，突破了传统模式，采用水平(卧式)结构，动态传输实现外观缺陷尺寸检测、内部缺陷红外探伤、重量测试等检测，并实现硅锭或硅棒产品的等级分类；中间环节无人化，产能效率相当于传统模式的3～5倍；具有突出的工程应用价值。附图说明图1是本技术实施例的整体结构一个角度的示意图，图2是本技术实施例的整体结构另一个角度的示意图，图3是本技术实施例的上料机构的具体结构示意图，图4是本技术实施例的流水运输部的初运输段的结构示意图，图5是本技术实施例的主运输段及组合检测工段的总体结构示意图；图6是本技术实施例的主运输段及抬升机构、辅助夹持机构的详细结构示意图，图7是本技术实施例的抬升主架短部翻转过程节点详细结构示意图，图8是本技术实施例的抬升主架短部翻转前后演示示意图，图9是本技术实施例的抓取定位机构的结构示意图；图10是本技术实施例的动态称重工段的结构示意图，图11是本技术实施例的打标工段、分拣工段及第四运输段本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种硅锭或硅棒的自动检测分拣系统，用于硅锭或硅棒的红外检测、外观检测、称重、贴标及分级的自动化操作，具有外部的自动控制系统，其特征在于，依次包括上料机构、组合检测工段、动态称重工段、打标工段、分拣工段和贯穿各工段的流水运输部，流水运输部的延伸方向为X向；所述上料机构包括吊机和上料头，所述吊机包括支柱、起吊驱动部、起吊臂，所述起吊驱动部带动起吊臂旋转、起吊和降落操作，所述上料头安装于起吊臂末端并设置有起吊操作面板；所述组合检测工段包括主支架、抬升机构、抓取定位机构、外观检测机构、红外探伤机构，所述流水运输部包括初运输段、主运输段、第三运输段、第四运输段，所述初运输段位于起吊臂一侧，主支架安装于主运输段外围，所述流水运输部包括运输机架，运输机架上安装有运输部和驱动运输部运动的运输驱动部，所述主运输段的运输部分为分布在两侧的侧运输滚轮、中间隔开有抬升槽，所述抬升机构设置于抬升槽内；所述抬升机构包括安装于主运输段的运输机架底部的抬升底架、安装于抬升底架上的抬升气缸和抬升气缸上的抬升主架，所述抬升机构用于对硅锭或硅棒进行抬升操作；所述抓取定位机构位于主支架上部，用于对硅锭或硅棒进行抓取操作；所述外观检测机构包括安装于主支架上部、抓取定位机构前端的外观支架，外观支架上设置有外观检测摄像头，用于对硅锭或硅棒进行外观尺寸、缺陷检测操作；所述红外探伤机构设置于主支架前端侧面，用于对硅锭或硅棒进行内部缺陷红外检测操作；所述流水运输部在动态称重工段为第三运输段，所述动态称重工段包括动态称重模块，用于对硅锭或硅棒进行称重操作；所述流水运输部在打标工段和分拣工段为第四运输段，所述打标工段包括打标支架、储存箱、YZ移动机构、打标头，所述储存箱、YZ移动机构固定于打标支架上，所述打标头配合于YZ移动机构上、位于储存箱一侧；所述分拣工段包括若干组沿着第四运输段分布的分拣机构，每个分拣机构包括设置于第四运输段两侧的一个推料机构和一个分拣运输部，所述分拣运输部包括分拣机架，分拣机架上安装有运输部和驱动运输部运动的运输驱动部。...

【技术特征摘要】
1.一种硅锭或硅棒的自动检测分拣系统，用于硅锭或硅棒的红外检测、外观检测、称重、贴标及分级的自动化操作，具有外部的自动控制系统，其特征在于，依次包括上料机构、组合检测工段、动态称重工段、打标工段、分拣工段和贯穿各工段的流水运输部，流水运输部的延伸方向为X向；所述上料机构包括吊机和上料头，所述吊机包括支柱、起吊驱动部、起吊臂，所述起吊驱动部带动起吊臂旋转、起吊和降落操作，所述上料头安装于起吊臂末端并设置有起吊操作面板；所述组合检测工段包括主支架、抬升机构、抓取定位机构、外观检测机构、红外探伤机构，所述流水运输部包括初运输段、主运输段、第三运输段、第四运输段，所述初运输段位于起吊臂一侧，主支架安装于主运输段外围，所述流水运输部包括运输机架，运输机架上安装有运输部和驱动运输部运动的运输驱动部，所述主运输段的运输部分为分布在两侧的侧运输滚轮、中间隔开有抬升槽，所述抬升机构设置于抬升槽内；所述抬升机构包括安装于主运输段的运输机架底部的抬升底架、安装于抬升底架上的抬升气缸和抬升气缸上的抬升主架，所述抬升机构用于对硅锭或硅棒进行抬升操作；所述抓取定位机构位于主支架上部，用于对硅锭或硅棒进行抓取操作；所述外观检测机构包括安装于主支架上部、抓取定位机构前端的外观支架，外观支架上设置有外观检测摄像头，用于对硅锭或硅棒进行外观尺寸、缺陷检测操作；所述红外探伤机构设置于主支架前端侧面，用于对硅锭或硅棒进行内部缺陷红外检测操作；所述流水运输部在动态称重工段为第三运输段，所述动态称重工段包括动态称重模块，用于对硅锭或硅棒进行称重操作；所述流水运输部在打标工段和分拣工段为第四运输段，所述打标工段包括打标支架、储存箱、YZ移动机构、打标头，所述储存箱、YZ移动机构固定于打标支架上，所述打标头配合于YZ移动机构上、位于储存箱一侧；所述分拣工段包括若干组沿着第四运输段分布的分拣机构，每个分拣机构包括设置于第四运输段两侧的一个推料机构和一个分拣运输部，所述分拣...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨国功，
申请(专利权)人：苏州越恒自动化科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32