一种太阳能晶柱内部瑕疵的检测标识设备及其检测方法技术

本发明专利技术公开了一种太阳能晶柱内部瑕疵的检测标识设备及其检测方法,所述检测标识设备包括机架，机架上设置有多个滚筒，多个滚筒一端设置有晶柱检测站，晶柱检测站下方设置有一载台顶升机构，晶柱检测站的上方设置有近红外光源和近红外工业相机，晶柱的上方设置有激光测距仪，晶柱一侧设置有激光打标头,本发明专利技术用于太阳能晶柱的检测和标识，太阳能晶柱放置在载台上，由近红外工业相机和近红外光源对晶柱进行扫描，检测出晶柱内部的瑕疵，然后将图像发到控制机构，然后激光打标头上下左右运动，对晶柱表面进行打标，标识出瑕疵区域，便于后续将晶柱瑕疵部分切割掉，只保留良品部分，大大节省了晶柱的材料，提高了利用率。

A detection and identification device for the internal defects of solar crystal column and its detection method

【技术实现步骤摘要】
一种太阳能晶柱内部瑕疵的检测标识设备及其检测方法
本专利技术涉及半导体检测设备
，尤其涉及一种太阳能晶柱内部瑕疵的检测标识设备及其检测方法。
技术介绍
太阳能晶柱(或称晶棒，硅棒)是制备太阳能晶硅电池片的基础原料，呈长方体状，一般通过直拉法长晶，在长晶的过程中，由于受各种因素的影响，会在晶柱内部形成瑕疵，比如汽泡，杂质或裂纹，这种带有瑕疵的晶柱需要检测出瑕疵部位并进行标识，出于节省材料的考虑，会通过切割工艺将瑕疵区域切除掉，保留良品部分，然后再通过线切割工艺将良品部分切成薄片。目前还没有一种专门的设备及方法能够将太阳能晶柱内部的瑕疵检查并标识出来。
技术实现思路
本专利技术提供一种太阳能晶柱内部瑕疵的检测标识设备及检测方法，能够将太阳能晶柱内部的瑕疵检查并标识出来，便于后续的切割作业。本专利技术提供的具体技术方案如下：一种太阳能晶柱内部瑕疵的检测标识设备，包括机架，机架上设置有多个滚筒，多个滚筒用于输送承载有待检测晶柱的载台，所述多个滚筒一端设置有晶柱检测站，所述晶柱检测站下方设置有一载台顶升机构，所述晶柱检测站处的滚筒之间留有载台顶升机构上下运动的避让空间，所述载台顶升机构能够驱动载台作上下升降和旋转运动，所述晶柱检测站上方在待检测晶柱的前后两侧分别设置有近红外光源和近红外工业相机，近红外光源正对设置近红外工业相机，近红外光源设置于光源升降机构，近红外工业相机设置于相机升降机构，近红外光源和近红外工业相机始终处于同一高度且两者作同步升降运动，所述晶柱检测站处的晶柱上方设置有安装至机架的激光测距仪，晶柱的另一侧设置有可移动的激光打标头，所述激光打标头连接一打标头驱动机构，还包括一控制机构，所述控制机构与载台顶升机构、光源升降机构、相机升降机构和打标头驱动机构连接。更具体的，载台顶升机构包括固定至机架的底板，安装在底板上的升降气缸，所述升降气缸的活塞杆向上连接至电机安装板，所述电机安装板下端固定安装有导柱，所述底板上固定安装有与导柱相配的套筒，导柱在套筒内滑动，所述电机安装板上安装有载台旋转电机，所述载台旋转电机的输出轴连接一转盘，所述转盘上端驱动连接一水平设置的顶板，所述载台旋转电机能够驱动顶板在水平面内做360度自转，所述顶板上设置有至少两个限位柱，所述载台设置有与限位柱对应的限位孔。更具体的，近红外工业相机的数量为一个，所述近红外工业相机可沿X轴方向来回滑动地设置于一X轴直线模组上，所述X轴直线模组的一端设置有X轴电机，由X轴电机驱动近红外工业相机沿X轴方向运动，所述X轴直线模组可沿Z轴方向来回滑动地设置于相机升降机构，所述相机升降机构包括第一直线模组和第一滑轨，第一直线模组上设置有第一电机，由第一电机驱动近红外工业相机做上下升降运动，所述第一直线模组和第一滑轨均固定安装至机架。更具体的，近红外工业相机的数量为多个，多个近红外工业相机安装至相机支架上，所述相机支架可沿Z轴方向来滑动地设置于相机升降机构，所述相机升降机构包括第一直线模组和第一滑轨，第一直线模组上设置有第一电机，由第一电机驱动近红外工业相机做上下升降运动，所述第一直线模组和第一滑轨均固定安装至机架。更具体的，光源升降机构包括用于安装近红外光源的光源支架，所述光源支架可沿Z轴方向上下滑动地设置于第二直线模组和第二滑轨上，第二直线模组上设置有第二电机，由第二电机驱动近红外光源做上下升降运动。更具体的，所述打标头驱动机构包括Y轴直线模组，所述激光打标头可沿Y轴方向滑动地设置于Y轴直线模组上，Y轴直线模组一端设置有Y轴电机，由Y轴电机驱动激光打标头沿Y轴方向运动，Y轴直线模组可沿Z轴方向上下滑动地设置于第三直线模组和第三滑轨上，第三直线模组一端设置有第三电机，由第三电机驱动激光打标头沿Z方向做升降运动。更具体的，控制机构包括计算机和运动控制卡，所述激光测距仪连接计算机。一种太阳能晶柱内部瑕疵的检测标识设备的检测方法，包括如下步骤：步骤1:采用灰度值线性拉伸的方法处理原始影像来获取对比度均衡的影像；步骤2:将经过步骤1中处理后的影像,依据局部直方图统计增强的算式,来增强低对比度的区域,将明亮区保持不变，而将较暗的影像进行二次强化；步骤3:对经过步骤2处理后的影像进行边缘处理,使用Marr-Hildreth边缘处理算法:步骤4:对经过步骤3处理后的影像进行腐蚀处理,去除孤立像素,避免干扰；步骤5:对经过步骤4处理后的影像进行膨胀处理,还原团块影像面积；步骤6:对经过步骤5处理后的影像建立团块影像标签化；检查判断:计算标签化团块影像面积、周长、外切长、外切宽是否超过标准阈值。本专利技术的有益效果如下：本专利技术用于太阳能晶柱的检测和标识，太阳能晶柱放置在载台上，由多个滚筒输送到晶柱检测站，位于晶柱正上方的激光测距仪测量出晶柱的高度，位于晶柱前后两侧正对设置的近红外工业相机和近红外光源对晶柱上下运动进行扫描，检测出晶柱内部的瑕疵如杂质，汽泡或裂纹等不良区域，然后将原始图像发到计算机，计算机根据预设的算法对图像进行处理后得到瑕疵区域的范围和打标头运动路径，然后计算机再控制激光打标头上下左右运动，在晶柱表面进行打标，标识出瑕疵区域，便于后续将晶柱瑕疵部分切割掉，只保留良品部分，大大节省了晶柱的材料，提高了材料的利用率。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为实施例的整体结构示意图。图2为实施例的载台顶升机构的侧面结构示意图。图3为近红外光源、近红外工业相机和激光打标头的安装结构示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。下面将结合图1至图3对本专利技术实施例的一种结构改进的工业智能相机进行详细的说明。参考图1-3所示，一种太阳能晶柱内部瑕疵的检测标识设备的实施例，包括机架1，机架1上设置有呈水平方向设置的多个滚筒11，所述多个滚筒1上放置有用于承载待检测晶柱100的载台12，所述多个滚筒1一端设置有晶柱检测站，所述晶柱检测站下方设置有一载台顶升机构16，所述晶柱检测站处的滚筒之间留有载台顶升机构16上下运动的避让空间，当承载有晶柱100的载台12移动到检测站时，由所述载台顶升机构16驱动载台12上升，具体的，载台顶升机构16包括固定至机架1的底板161，安装在底板上的升降气缸164，所述升降气缸164的活塞杆向上连接至电机安装板165，所述电机安装板下端固定安装有导柱163，所述底板161上固定安装有与导柱163相配的套筒162，导柱163可以本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种太阳能晶柱内部瑕疵的检测标识设备，其特征在于，包括机架，机架上设置有多个滚筒，多个滚筒用于输送承载有待检测晶柱的载台，所述多个滚筒一端设置有晶柱检测站，所述晶柱检测站下方设置有一载台顶升机构，所述晶柱检测站处的滚筒之间留有载台顶升机构上下运动的避让空间，所述载台顶升机构能够驱动载台作上下升降和旋转运动，所述晶柱检测站上方在待检测晶柱的前后两侧分别设置有近红外光源和近红外工业相机，近红外光源正对设置近红外工业相机，近红外光源设置于光源升降机构，近红外工业相机设置于相机升降机构，近红外光源和近红外工业相机始终处于同一高度且两者作同步升降运动，所述晶柱检测站处的晶柱上方设置有安装至机架的激光测距仪，晶柱的另一侧设置有可移动的激光打标头，所述激光打标头连接一打标头驱动机构，还包括一控制机构，所述控制机构与载台顶升机构、光源升降机构、相机升降机构和打标头驱动机构连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种太阳能晶柱内部瑕疵的检测标识设备，其特征在于，包括机架，机架上设置有多个滚筒，多个滚筒用于输送承载有待检测晶柱的载台，所述多个滚筒一端设置有晶柱检测站，所述晶柱检测站下方设置有一载台顶升机构，所述晶柱检测站处的滚筒之间留有载台顶升机构上下运动的避让空间，所述载台顶升机构能够驱动载台作上下升降和旋转运动，所述晶柱检测站上方在待检测晶柱的前后两侧分别设置有近红外光源和近红外工业相机，近红外光源正对设置近红外工业相机，近红外光源设置于光源升降机构，近红外工业相机设置于相机升降机构，近红外光源和近红外工业相机始终处于同一高度且两者作同步升降运动，所述晶柱检测站处的晶柱上方设置有安装至机架的激光测距仪，晶柱的另一侧设置有可移动的激光打标头，所述激光打标头连接一打标头驱动机构，还包括一控制机构，所述控制机构与载台顶升机构、光源升降机构、相机升降机构和打标头驱动机构连接。


2.根据权利要求1所述的检测标识设备，其特征在于，载台顶升机构包括固定至机架的底板，安装在底板上的升降气缸，所述升降气缸的活塞杆向上连接至电机安装板，所述电机安装板下端固定安装有导柱，所述底板上固定安装有与导柱相配的套筒，导柱在套筒内滑动，所述电机安装板上安装有载台旋转电机，所述载台旋转电机的输出轴连接一转盘，所述转盘上端驱动连接一水平设置的顶板，所述载台旋转电机能够驱动顶板在水平面内做360度自转，所述顶板上设置有至少两个限位柱，所述载台设置有与限位柱对应的限位孔。


3.根据权利要求1所述的检测标识设备，其特征在于，近红外工业相机的数量为一个，所述近红外工业相机可沿X轴方向来回滑动地设置于一X轴直线模组上，所述X轴直线模组的一端设置有X轴电机，由X轴电机驱动近红外工业相机沿X轴方向运动，所述X轴直线模组可沿Z轴方向来回滑动地设置于相机升降机构，所述相机升降机构包括第一直线模组和第一滑轨，第一直线模组上设置有第一电机，由第一电机驱动近红外工业相机做上下升降运动，所述第一直线模组和第一滑轨均固定安装至机架。


4.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：林火旺，刘立清，廖文民，
申请(专利权)人：东莞市庆颖智能自动化科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44