一种用于单晶硅棒自动检测线长度及斜度测量的装置的制作方法

本实用新型属于单晶硅棒自动检测领域，具体涉及一种用于单晶硅棒自动检测线长度及斜度测量的装置。

背景技术：

随着光伏行业和半导体行业的蓬勃兴起，单晶硅作为最重要的半导体与光伏材料，它的产量需求也在不断提升。单晶硅制备完成后需要继续进行一系列工序，包括有截断、检测、平面磨削、外圆磨削等工序；最后，再将加工好的单晶硅棒送入专门的多线线切片机，加工出可用于电池片生产或半导体基体的硅片。其中，单晶硅棒的检测是一个检测单晶硅棒质量的重要步骤。其检测内容主要包括重量检测、直径检测、长度检测、斜度检测、导电类型、电阻率、少子寿命以及外观检测。目前，主要以人工方式测量单晶硅棒的长度和端面斜度，工作效率低、劳动强度大、存在安全隐患等问题。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的问题，本实用新型提供了能精确测量晶棒的长度和斜度，并提高工作效率的一种用于单晶硅棒自动检测线长度及斜度测量的装置。

一种用于单晶硅棒自动检测线长度及斜度测量的装置，包括支撑架和对中及斜度测量组件，所述的对中及斜度测量组件包括水平导轨座，丝杆电机，丝杆，手爪，手爪滑块安装座，倾角传感器，水平电机座；所述的支撑架上设有固定连接的水平导轨座，所述水平导轨座下方分别固定有导轨和水平电机座，该水平电机座上安装有丝杆电机；所述导轨两端分别装与之相配合的滑块，与滑块固定连接的手爪滑块安装座和与手爪滑块安装座固定连接的手爪，所述手爪为上下可调机构，可通过调节来夹紧对中尺寸不同的单晶硅圆棒；所述滑块相对于导轨滑动；手爪上装有倾角传感器，该倾角传感器用于在手爪的带动下贴合待测量的晶棒端面；所述丝杆电机通过丝杆分别与导轨两端的手爪滑块安装座连接，所述手爪滑块安装座之间的丝杆上设有联轴器，该联轴器用于使其两侧的丝杆旋转方向相反；

所述支撑架两侧分别装有所述长度测量组件，所述长度测量组件包括旋转电机，可调安装组件和激光测距传感器；所述可调安装组件安装在支撑架上，可调安装组件相对于支撑架可上下调节，所述的可调节安装组件上固定连接旋转电机，所述激光测距传感器通过联轴器与旋转电机连接，该旋转电机带动激光测距传感器同步旋转；通过旋转激光传感器可在晶棒圆周面上选取几个点来测量晶棒的长度，组件呈镜像对称安装，由激光对射换算晶棒长度。

所述的丝杆包括左夹紧丝杆和右夹紧丝杆，左夹紧丝杆和右夹紧丝杆之间通过联轴器连接，与所述丝杆连接的丝杆电机工作时，左夹紧丝杆和右夹紧丝杆通过联轴器实现反向旋转，可使得左、右手爪同步反方向运行，保证动作对称一致，从而确保对中时的中心不变。

所述的手爪通过二级铰链和所述倾角传感器连接，可使所述的倾角传感器绕X轴和Y轴旋转，在用手爪对中待检测晶棒的过程中，二级铰链可以使倾角传感器与晶棒端面完全贴合，从而测量端面斜度。即，通过上下调节手爪，可以使倾角传感器贴合不同尺寸的圆柱形晶棒端面。

所述装置适用于直径长度80mm～800mm单晶硅圆棒的长度和斜度测量。

本实用新型提供一种用于单晶硅棒自动检测线长度及斜度测量的装置，包括支撑架，对中及斜度测量组件，长度测量组件；对中及斜度测量组件将单晶硅棒移动到该装置宽度位置中心，对中的同时利用倾角传感器测量出单晶硅圆棒端面的斜度，再由长度测量组件通过激光对射测出晶棒的长度；本实用新型可以实现直径长度80mm～800mm单晶硅圆棒的长度和斜度测量。本实用新型通过自动测量的方式代替了传统人工检测，解决了目前人工检测工作效率低、劳动强度大、存在安全隐患等问题。本装置实现单晶硅棒长度和端面斜度的自动测量，通过自动化控制能使单晶硅棒的测量效率更高、精度更高，提高了工作效率的同时降低了劳动成本。

附图说明

图1为本实用新型实施例1中的三维示意图。

图2为本实用新型实施例1中的主视图。

图3为本实用新型实施例1中的侧面视图。

图中的附图标记为：1支撑架；2单晶硅棒；3托盘；4链条机；5水平导轨座；6丝杆电机；7水平电机座；8滑块；9手爪滑块安装座；10导轨；11丝杆；12手爪；13倾角传感器；14联轴器；15激光测距传感器；16可调安装组件；17旋转电机。

具体实施方式

一种用于单晶硅棒自动检测线长度及斜度测量的装置，包括支撑架1，对中及斜度测量组件，长度测量组件；所述对中及斜度测量组件用于将单晶硅棒移动到该装置宽度位置中心，对中的同时利用倾角传感器测量出单晶硅圆棒端面的斜度，再由长度测量组件通过激光对射测出晶棒的长度；

所述的对中及斜度测量组件包括水平导轨座5，丝杆电机6，丝杆11，手爪12，手爪滑块安装座9，倾角传感器13，水平电机座7；所述的支撑架1上固定连接水平导轨座5，所述水平导轨座5下方两侧沿其长度方向通过螺钉分别与导轨10和水平电机座7固定连接，该水平电机座7上安装有丝杆电机6；所述导轨10两端分别装有与之相配合的滑块8，与滑块8固定连接的手爪滑块安装座9和与手爪滑块安装座9通过螺钉固定连接的手爪12，所述滑块8可相对导轨10平移滑动；

所述的丝杆11包括左夹紧丝杆和右夹紧丝杆，左夹紧丝杆和右夹紧丝杆之间通过联轴器14连接，从而形成丝杆11；所述丝杆电机6通过丝杆11分别与导轨10两端的手爪滑块安装座9连接，因丝杆11上设有联轴器14，当与所述丝杆11连接的丝杆电机6工作时，左夹紧丝杆和右夹紧丝杆通过联轴器实现反向旋转，带动两端的手爪滑块安装座9运动从而使得导轨10两端的手爪12同步反方向运行，保证动作对称一致，从而确保手爪对中时的中心不变。

所述的手爪12通过二级铰链和所述倾角传感器13连接，可使所述的倾角传感器13绕X轴和Y轴旋转，在用手爪12对中待检测晶棒的过程中，二级铰链可以使倾角传感器13与晶棒端面完全贴合，从而测量端面斜度；所述的手爪12为上下调节机构，可通过调节来夹紧对中尺寸不同的单晶硅圆棒；

所述支撑架1两侧分别装有所述长度测量组件，所述长度测量组件包括旋转电机17，可调安装组件16和激光测距传感器15；所述可调安装组件16安装在支撑架1上，所述的可调节安装组件16上固定连接旋转电机17，所述激光测距传感器15通过联轴器与旋转电机17连接，该支撑架1两侧的旋转电机17分别带动激光测距传感器15同步旋转；通过旋转激光传感器可在晶棒圆周面上选取几个点来测量晶棒的长度，组件呈镜像对称安装，由激光对射换算晶棒长度。

本装置在用于单晶硅棒自动检测线长度及斜度测量时，具体的工作流程为：在导轨10及丝杆11的下方设置有链条机4，链条机上设有托盘3，将单晶硅棒2放置在托盘3上，由链条机4将两者移动到指定的测量工位。到位后，丝杆电机6旋转带动丝杆11转动，于是导轨10两端的手爪滑块安装座9带动滑块8和手爪12由两端向中间位置同步移动，慢慢靠近晶棒2的端面。在手爪12靠近晶棒2的同时，倾角传感器13慢慢贴合端面，直到完全贴合端面手爪停止运动，此时晶棒2被手爪12对中至中间位置，此时能测出晶棒2的端面斜度。随后，两端旋转电机17带动激光测距传感器15同步旋转一周，通过对射方式测出晶棒2多点的长度。长度和斜度都测量完成后，手爪12在丝杆电机6带动下向两端移动松开晶棒2。最后，晶棒2和托盘3在链条机4作用下移出测量工位。

以上所述的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围。