一种单晶成品硅棒自动检测系统技术方案

本实用新型专利技术涉及硅棒检测技术领域，提供一种单晶成品硅棒自动检测系统，包括：工控机、输送机构、四轴机械手、V形支撑台、滑动安装立架、传感器系统、第一视觉系统、第二视觉系统；滑动安装立架通过第一移动机构安装在V形支撑台上；滑动安装立架具有菱形通孔，菱形通孔的内角为90

【技术实现步骤摘要】
一种单晶成品硅棒自动检测系统


[0001]本技术涉及硅棒检测
，尤其涉及一种单晶成品硅棒自动检测系统。

技术介绍

[0002]在光伏硅片加工端有一道工序为抛光后的矩形(方形)硅棒外观尺寸检测，此工序是对成品硅棒进行外观尺寸的精确测量以及表面缺陷检测，合格品将进入包装环节完成打包并出厂。如图1a
‑
d所示，尺寸检测上主要包括对边距离(LD1、LD2)、对角距离(LC1、LC2)、弧长(CA1
‑
CA4)及弧长投影(LR1
‑
LR4、LR5
‑
LR8)以及各边之间的夹角(各边垂直度)，通常检测精度要在
±
0.02mm以内，检测尺寸包括158mm方棒，166mm方棒，182mm方棒，210mm方棒。为了准确得到上述硅棒尺寸，需要采集检测硅棒的参数；检测的缺陷内容包括崩边、裂纹等。检测精度高，检测内容多，同时需要兼容得尺寸规格多，造成检测难度大。
[0003]目前光伏行业硅棒的参数检测主要通过人工手动检测来实现。参数检测过程中，人工采用专业卡尺及测量弧角设备，多次翻转硅棒以完成所有参数检测。这种测量方式容易受人为因素影响，导致参数检测精度低。同时，硅棒的崩边等表面缺陷需要直接肉眼识别，肉眼识别硅棒表面缺陷很可能会发生遗漏、识别错误的情况，缺陷识别效率低，缺陷识别用时长，并且人工翻转硅棒容易发生人身安全事故。此外，测量数据需要人为输入到系统中，容易出现错误，对生产造成损失。

技术实现思路

[0004]本技术主要解决目前硅棒检测主要通过人工手动检测来实现，容易受人为因素影响，导致检测精度低以及直接肉眼识别硅棒表面缺陷可能会发生遗漏、识别错误等技术问题，提出一种单晶成品硅棒自动检测系统，以实现方形硅棒的外观图像和尺寸参数的自动采集检测，提高硅棒检测效率。
[0005]本技术提供了一种单晶成品硅棒自动检测系统，包括：工控机；
[0006]所述单晶成品硅棒自动检测系统，还包括：输送机构、四轴机械手、V形支撑台、滑动安装立架、传感器系统、第一视觉系统、第二视觉系统；
[0007]所述四轴机械手设置在输送机构上；所述四轴机械手具有的第一夹爪和第二夹爪；所述第一夹爪上设置第一激光传感器，所述第二夹爪上设置第二激光传感器；第一激光传感器和第二激光传感器位置对应；
[0008]所述V形支撑台设置在输送机构的一侧；所述V形支撑台与四轴机械手位置对应；
[0009]所述滑动安装立架通过第一移动机构安装在V形支撑台上；所述滑动安装立架具有菱形通孔，所述菱形通孔的内角为90
°
；所述传感器系统和第一视觉系统安装在滑动安装立架上；
[0010]所述第一视觉系统，包括：第一线阵相机和第二线阵相机；所述第一线阵相机和第二线阵相机分别对应布置在菱形通孔的上边上方；
[0011]所述传感器系统安装在滑动安装立架上，所述传感器系统包括多个接触式传感
器，且多个接触式传感器布置在菱形通孔的四周；
[0012]所述第二视觉系统通过第二移动机构安装在输送机构上，且第二移动机构位于四轴机械手的后方；
[0013]所述第二视觉系统，包括：第三线阵相机和第四线阵相机；所述第三线阵相机安装在输送机构的正侧方，所述第四线阵相机安装在输送机构的正上方；
[0014]所述第一激光传感器、第二激光传感器、第一线阵相机、第二线阵相机、第三线阵相机、第四线阵相机和多个接触式传感器分别与工控机信号连接。
[0015]优选的，所述传感器系统，还包括：四只激光传感器；
[0016]四只激光传感器对应布置在菱形通孔的四角外侧；
[0017]四只激光传感器分别与工控机信号连接。
[0018]优选的，所述接触式传感器具有12个，其中，4个接触式传感器布置在菱形通孔的四角外侧，8个接触式传感器两两对应布置在菱形通孔的各边外侧。
[0019]优选的，所述接触式传感器、激光传感器分别通过移动模组安装。
[0020]优选的，所述输送机构，包括依次设置的第一辊道线、第二辊道线、第三辊道线和第四辊道线；
[0021]所述V形支撑台设置在第二辊道线的一侧；
[0022]所述四轴机械手设置在第二辊道线上；
[0023]所述第二移动机构设置在第三辊道线上。
[0024]优选的，所述第二辊道线上设置第一顶升装置和第一对中归正装置；
[0025]所述第三辊道线上设置第二顶升装置和第二对中归正装置。
[0026]优选的，所述第一顶升装置和第二顶升装置，分别包括：顶升装置气缸、顶升装置滑板、升降板、楔形块和导轮；
[0027]所述顶升装置气缸水平安装在输送机构上，所述顶升装置气缸的伸缩杆与顶升装置滑板连接；
[0028]所述顶升装置滑板上设置楔形块，楔形块上配合设置导轮；
[0029]所述导轮安装在升降板上，所述升降板上设置多个顶升块。
[0030]优选的，所述第一对中归正装置和第二对中归正装置，分别包括：夹紧气缸和设置在输送机构两侧的多个夹紧爪；
[0031]所述夹紧气缸的伸缩杆与旋转杆连接，所述旋转杆铰接在输送机构上，且输送机构上留有圆弧导向槽，旋转杆的导向块伸入圆弧导向槽中；
[0032]所述旋转杆的两端分别与归正装置滑板铰接，所述归正装置滑板上安装多个夹紧爪。
[0033]优选的，所述第一移动机构和第二移动机构，分别包括：移动机构电机、移动机构丝杠和移动机构螺母；
[0034]所述移动机构电机的输出端与移动机构丝杠传动连接；
[0035]所述移动机构丝杠上配合设置移动机构螺母；
[0036]所述移动机构螺母上安装第一视觉系统或第二视觉系统。
[0037]本技术提供的一种单晶成品硅棒自动检测系统，能够实现方形硅棒的外观图像和尺寸数据的自动采集检测，本技术与现有技术相比具有以下优点：
[0038]1、传感器系统设置多个激光传感器和接触式传感器，检测精度高、效率高，可实现多种规格方形硅棒的尺寸检测，同时重复测量精度稳定在
±
0.01mm以内，60S可完成一根方棒的检测，实现硅棒尺寸参数的自动采集，为工控机和工作人员计算硅棒尺寸提供支撑；视觉系统设置多个线阵相机，能够自动采集硅棒各面的图像，为工控机和工作人员分析硅棒表面缺陷提供支撑。本技术能够实现方形硅棒的外观图像和尺寸参数的自动采集检测，提高硅棒检测效率，提升检测精度，减小检测误差，提供有效的数据，替代人工参数检测。
[0039]2、设置输送机构和四轴机械手，具备自动上下料功能，取代人工实现全自动数据采集，打通硅棒生成过程中最后的自动化环节。
[0040]3、自动化数据采集和检测以及自动上下料的实现，极大的减少之前方棒检测带来的人身安全事故，提升检测过程的安全性。
附图说明
[0041]图1a
‑
d是本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种单晶成品硅棒自动检测系统，包括：工控机(18)，其特征在于：所述单晶成品硅棒自动检测系统，还包括：输送机构、四轴机械手(6)、V形支撑台(7)、滑动安装立架(26)、传感器系统(9)、第一视觉系统(10)、第二视觉系统(15)；所述四轴机械手(6)设置在输送机构上；所述四轴机械手(6)具有的第一夹爪(19)和第二夹爪(22)；所述第一夹爪(19)上设置第一激光传感器(20)，所述第二夹爪(22)上设置第二激光传感器(21)；第一激光传感器(20)和第二激光传感器(21)位置对应；所述V形支撑台(7)设置在输送机构的一侧；所述V形支撑台(7)与四轴机械手(6)位置对应；所述滑动安装立架(26)通过第一移动机构(8)安装在V形支撑台(7)上；所述滑动安装立架(26)具有菱形通孔，所述菱形通孔的内角为90
°
；所述传感器系统(9)和第一视觉系统(10)安装在滑动安装立架(26)上；所述第一视觉系统(10)，包括：第一线阵相机和第二线阵相机；所述第一线阵相机和第二线阵相机分别对应布置在菱形通孔的上边上方；所述传感器系统(9)安装在滑动安装立架(26)上，所述传感器系统(9)包括多个接触式传感器，且多个接触式传感器布置在菱形通孔的四周；所述第二视觉系统(15)通过第二移动机构(14)安装在输送机构上，且第二移动机构(14)位于四轴机械手(6)的后方；所述第二视觉系统(15)，包括：第三线阵相机(24)和第四线阵相机(25)；所述第三线阵相机(24)安装在输送机构的正侧方，所述第四线阵相机(25)安装在输送机构的正上方；所述第一激光传感器(20)、第二激光传感器(21)、第一线阵相机、第二线阵相机、第三线阵相机(24)、第四线阵相机(25)和多个接触式传感器分别与工控机(18)信号连接。2.根据权利要求1所述的单晶成品硅棒自动检测系统，其特征在于，所述传感器系统(9)，还包括：四只激光传感器；四只激光传感器对应布置在菱形通孔的四角外侧；四只激光传感器分别与工控机(18)信号连接。3.根据权利要求2所述的单晶成品硅棒自动检测系统，其特征在于，所述接触式传感器具有12个，其中，4个接触式传感器布置在菱形通孔的四角外侧，8个接触式传感器两两对应...

【专利技术属性】
技术研发人员：那贵勋，孙鹏程，杨佳星，于永波，
申请(专利权)人：大连耐视科技有限公司，
类型：新型
国别省市：