硅片分选机的制作方法

文档序号:16090233发布日期:2018-11-27 22:55阅读:235来源:国知局

本实用新型涉及太阳能电池片技术领域,特别涉及一种硅片分选机。



背景技术:

在太阳能电池片的生产过程中,需要先将硅棒切割成硅片,然后对硅片清洗,清洗完成后需要对硅片进行多项检测,例如可以包括表面脏污、厚度、尺寸和隐裂的检测。

传统的硅片分选机通常只能完成单项检测,在输送与检测环节之间没有形成自动连续作业,导致生产效率低。



技术实现要素:

为了解决现有技术中硅片分选机通常只能完成单项检测导致生产效率低的问题,本实用新型实施例提供了一种硅片分选机,该硅片分选机还包括外形尺寸检测装置、隐裂检测装置、脏污检测装置、厚度检测装置、P/N型检测装置中的至少两种,其中:

所述外形尺寸检测装置,用于检测所述输送线上输送的硅片的外形尺寸是否合格;

所述隐裂检测装置,用于检测所述硅片上是否存在隐裂;

所述脏污检测装置,用于检测所述硅片的表面上是否存在脏污;

所述厚度检测装置,用于检测所述硅片的厚度是否合格;

所述P/N型检测装置,用于检测所述硅片是P型还是N型。

通过提供一种硅片分选机,该硅片分选机还包括外形尺寸检测装置、隐裂检测装置、脏污检测装置、厚度检测装置、P/N型检测装置中的至少两种,解决了现有技术中硅片分选机通常只能完成单项检测导致生产效率低的问题,达到了提高太阳能电池片的生产效率的效果。

可选的,所述外形尺寸检测装置包括第一相机、第一光源、第一光源罩和第一相机罩,其中:

所述第一光源设置在所述第一光源罩的内部底部,所述第一光源罩的两侧开设有能够使所述输送线从所述第一光源上方通过的开口;

所述第一相机罩位于所述第一光源罩的上方,所述第一相机设置于所述第一相机罩的内部;

所述第一相机用于对通过所述第一光源上方的硅片进行拍照,所述第一相机拍照得到的图像用于确定所述硅片的外形尺寸是否合格。

通过给第一相机配置包围第一相机的第一相机罩,给第一光源配置包围第一光源的第一光源罩,以提高第一相机的拍照质量。

可选的,所述脏污检测装置包括第二相机、第二光源、第二光源罩、第三相机、第三光源以及第三光源罩,其中:

所述第二光源设置在所述第二光源罩的内部底部,所述第二光源罩位于所述输送线的下方,所述第二相机位于所述第二光源罩、所述输送线的上方,所述第二相机用于对通过所述第二光源上方的硅片的上表面进行拍照,所述第二相机拍照得到的图像用于确定所述上表面是否存在脏污;

所述第三光源设置在所述第三光源罩的内部底部,所述第三光源罩位于所述输送线的上方,所述第三相机位于所述第三光源罩、所述输送线的下方,所述第三相机用于对通过所述第三光源下方的硅片的下表面进行拍照,所述第三相机拍照得到的图像用于确定所述下表面是否存在脏污。

通过利用第二相机对通过第二光源上方的硅片的上表面进行拍照,利用第三相机对第三光源下方的硅片的下表面进行拍照,以完成一个硅片的上、下表面的脏污检测。

可选的,所述厚度检测装置包括第一上光源、第一下光源、第一侧光源、第四相机、第一棱镜和第二棱镜,其中:

所述第一上光源位于所述输送线的侧边上方,所述第一下光源位于所述侧边的下方,所述第四相机朝向所述侧边,所述第一侧光源位于所述第四相机的一侧;

所述第一棱镜位于所述第一上光源、所述输送线之间,所述第二棱镜位于所述第一下光源、所述输送线之间,

所述第一上光源、所述第一下光源以及所述第一侧光源均用于为第一硅片提供光照,所述第一硅片为所述输送线上所述第四相机朝向的硅片;所述第一硅片的上表面反射出来的光线通过所述第一棱镜反射至所述第四相机上,所述第一硅片的下表面反射出的光线通过所述第二棱镜反射至所述第四相机上。

可选的,所述硅片分选机还包括上料装置,所述上料装置包括用于装载待分选的硅片的料篮和移动机构,其中:

所述移动机构带动位于所述输送线的输送起始端上方的料篮下降的过程中,所述料篮装载的硅片的下表面与所述输送线的输送起始端接触,所述输送线带动所述料篮装载的硅片脱离所述料篮至所述输送线上进行输送,以完成硅片的自动上料。

可选的,所述输送线包括同步传动的两条第一输送皮带,所述硅片分选机还包括位于所述输送线下方的旋转机构,所述旋转机构包括用于承载硅片的旋转平台、第一升降电机和旋转电机,其中:

所述第一升降电机带动所述旋转平台上升的过程中,所述旋转平台穿过所述两条第一输送皮带之间以及带动第二硅片脱离所述输送线,所述第二硅片为位于所述旋转平台上方的硅片;

所述第二硅片脱离所述输送线后,所述旋转电机带动所述旋转平台旋转预定角度使所述第二硅片旋转所述预定角度,所述第一升降电机带动所述旋转平台下降使所述第二硅片脱离所述旋转平台落在所述输送线上。

由于一组厚度检测装置只能对硅片上与输送方向的两条侧边进行厚度检测。为了对另外两条侧边的厚度检测,在这两组厚度检测装置之间设置旋转机构,旋转机构用于将输送线上的硅片旋转度。

可选的,所述旋转平台上设置有至少一个吸附孔,所述吸附孔与的下方一个气流腔相连接,所述气流腔的下端设置有进气口和出气口,所述进气口的口径大于所述进气口的口径,所述进气口连接有吹气机构,其中:

所述旋转电机带动所述旋转平台旋转预定角度的过程中,所述吹气机构向所述进气口持续吹气,使所述旋转平台能够吸附所述第二硅片。

可选的,所述旋转平台的上表面设置有硅胶垫,所述硅胶垫的形状与旋转平台的上表面的形状相同,避免旋转平台划裂硅片;所述硅胶垫的上表面设置有防滑纹路,以提高旋转平台的吸附力。

可选的,所述P/N型检测装置包括可伸缩的第一检测器和可伸缩的第二检测器,所述第一检测器位于所述输送线的下方,所述第二检测器位于所述第一检测器的上方。

可选的,所述硅片分选机还包括至少一个分档机构和至少一个收料盒,所述分档机构位于所述输送线的下方,所述收料盒位于所述输送线的一侧,其中:

所述分档机构包括、步进电机和第二升降电机,所述第二输送皮带的输送方向与所述输送线的输送方向垂直;

所述第二升降电机用于带动所述第二输送皮带上升或下降,所述步进电机带动所述第二输送皮带用于传动;

所述第二升降电机带动所述第二输送皮带上升与第三硅片的下表面接触时,所述步进电机带动所述第二输送皮带传动,使所述第三硅片被输送至所述收料盒中,所述第三硅片为所述第二输送皮带上方的硅片。

可选的,所述分档机构还包括偏心轮和连杆,其中:

所述第二升降电机与所述偏心轮机械连接,所述偏心轮的转动端与所述连杆的一端固定连接,所述连杆的另一端与所述第二输送皮带的安装座固定连接。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例,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是本实用新型一示例性实施例示出的一种硅片分选机的结构示意图;

图2是本实用新型一个实施例中提供的一种上料装置的结构示意图;

图3是本实用新型一个实施例中提供的一种外形尺寸检测装置的结构示意图;

图4是本实用新型一个实施例中提供的一种隐裂检测装置的结构示意图;

图5是本实用新型一个实施例中提供的一种脏污检测装置的结构示意图;

图6-1是本实用新型一个实施例中提供的一种厚度检测装置的结构示意图;

图6-2是本实用新型一个实施例中提供的第三棱镜、第四棱镜的示意图;

图7是本实用新型一个实施例中提供的一种旋转机构的结构示意图;

图8是本实用新型一个实施例中提供的一种P/N型检测装置的结构示意图;

图9是本实用新型一个实施例中提供的一种分档机构的结构示意图;

图10是本实用新型一个实施例中提供的一种分档机构中偏心轮和连杆的示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

本实用新型实施例提供了一种硅片分选机,该硅片分选机包括输送线,该硅片分选机还包括外形尺寸检测装置、隐裂检测装置、脏污检测装置、厚度检测装置、P/N型检测装置中的至少两种,其中:

外形尺寸检测装置,用于检测输送线上输送的硅片的外形尺寸是否合格;

隐裂检测装置,用于检测硅片上是否存在隐裂;

脏污检测装置,用于检测硅片的表面上是否存在脏污;

厚度检测装置,用于检测硅片的厚度是否合格;

P/N型检测装置,用于检测硅片是P型还是N型。

通过实用新型实施例通过提供一种硅片分选机,该硅片分选机还包括外形尺寸检测装置、隐裂检测装置、脏污检测装置、厚度检测装置、P/N型检测装置中的至少两种,解决了现有技术中硅片分选机通常只能完成单项检测导致生产效率低的问题,达到了提高太阳能电池片的生产效率的效果。

举例来讲,如图1所示,图1是本实用新型一示例性实施例示出的一种硅片分选机的结构示意图。如图1所示,该硅片分选机包括输送线10、外形尺寸检测装置20、隐裂检测装置30、脏污检测装置40和厚度检测装置50。

可选的,输送线10包括同步传动的两条第一输送皮带,这两条第一输送皮带分别用于承载一个硅片的两个输送起始端。

可选的,如图1所示,该硅片分选机还包括上料装置11,上料装置11用于将硅片搬运至输送线10上完成上料。

如图2所示,在一种可能的实施方式中,上料装置11包括用于装载待分选的硅片的料篮111和移动机构112,料篮111的底端与移动机构112的支架113相连接;移动机构112能够带动料篮111上升或下降。

如果料篮111位于输送线10的输送起始端的上方,则移动机构112带动料篮111下降的过程中使料篮111上装载的硅片的下表面与输送线10的输送起始端接触,从而输送线10带动料篮111上装载的硅片脱离该料篮111至输送线10上进行输送,使该硅片被输送至后续工序进行检测。这里所讲的后续工序可以包括外形尺寸检测、隐裂检测、脏污检测、厚度检测、P/N型检测等等中至少一种。

需要说明的一点是,料篮111上用于装载一个硅片的两个承载件之间的距离大于输送线10的宽度,这两个承载件分别用于承载该硅片的两端。

进一步的,移动机构112上设置有至少一个支架113,料篮111的底端可被安装在该支架113上。可选的,移动机构112上设置有至少两个支架113,移动机构112能够带动支架113上的料篮111在水平方向移动。移动结构112带动位于输送线10的输送起始端上方的料篮111下降使该料篮111装载的硅片全部被转移至输送线10上后,带动其所有支架113上料篮111上升后带动装载有硅片的一个料篮111水平移动至输送线10的输送起始端的上方,再重复执行带动位于输送线10的输送起始端上方的料篮111下降使该料篮111装载的硅片全部被转移至输送线10上的步骤,以不断向输送线10上料(也即,硅片)。

如图3所示,在一种可能的实施方式中,外形尺寸检测装置20包括第一相机21、第一光源22、第一光源罩23和第一相机罩24,其中:第一光源22设置在第一光源罩23的内部底部,第一光源罩23的两侧开设有能够使输送线10从第一光源22上方通过的开口;第一相机21罩位于第一光源罩23的上方,第一相机21设置于第一相机21罩的内部。第一相机21用于对通过第一光源22上方的硅片进行拍照,第一相机21拍照得到的图像用于确定该硅片的外形尺寸是否合格。

通过给第一相机21配置包围第一相机21的第一相机罩24,给第一光源22配置包围第一光源22的第一光源罩23,以提高第一相机21的拍照质量。硅片分选机可以根据第一相机21拍摄的图像确定出该图像中拍摄的硅片的尺寸。

如图4所示,在一种可能的实施方式中,隐裂检测装置30包括红外相机31和红外光源32,红外相机位31于输送线10的上方。红外相机31用于对红外光源32照射的硅片进行拍照,硅片分选机可以根据红外相机31拍摄的红外图像确定出该硅片中是否存在隐裂。

本实施例对红外光源32的安装位置不作具体限定。可选的,红外光源32可以位于输送线10的下方。可选的,红外光源32位于输送线10的上方,则红外相机31拍摄的图像为该硅片反射红外线的红外图像。

如图5所示,在一种可能的实施方式中,脏污检测装置40包括第二相机41、第二光源(图中未示出)、第二光源罩42、第三相机43、第三光源(图中未示出)以及第三光源罩44,其中:

第二光源设置在第二光源罩42的内部底部,第二光源罩42位于输送线10的下方,第二相机41位于第二光源罩42、输送线10的上方,第二相机41用于对通过第二光源上方的硅片的上表面进行拍照;硅片分选机可以根据第二相机41拍摄的图像确定该硅片的上表面是否存在脏污,以及确定出脏污类型。

第三光源设置在第三光源罩44的内部底部,第三光源罩44位于输送线10的上方,第三相机43位于第三光源罩44、输送线10的下方,第三相机43用于对通过第三光源下方的硅片的下表面进行拍照。硅片分选机可以根据第三相机43拍摄的图像确定该硅片的下表面是否存在脏污,以及确定出脏污类型。

如图6-1所示,在一种可能的实施方式中,厚度检测装置50包括第一上光源51a、第一下光源52a、第一侧光源53a、第四相机54a、第一棱镜(图中未示出)和第二棱镜(图中未示出),其中:

第一上光源51a位于输送线10的侧边上方,第一下光源52a位于侧边的下方,第四相机54a朝向侧边,第一侧光源53a位于第四相机54a的一侧;

如图6-2所示,第一棱镜55a位于第一上光源51a、输送线10之间,第二棱镜56a位于第一下光源52a、输送线10之间,

第一上光源51a、第一下光源52a以及第一侧光源53a均用于为第一硅片提供光照,第一硅片为输送线10上第四相机54a朝向的硅片;第一硅片的上表面反射出来的光线通过第一棱镜反射至第四相机54a上,第一硅片的下表面反射出的光线通过第二棱镜反射至第四相机54a上。

可选的,第一棱镜55a和第二棱镜56a均为直角三棱镜。

第一棱镜55a的第一直角面平行于输送线10所在的平面,第一棱镜55a的第二直角面靠近第四相机54a设置;第二棱镜56a的第一直角面平行于输送线10所在的平面,第二棱镜56a的第二直角面靠近第四相机54a设置。

第一棱镜55的顶端低于第四相机54a的顶端,第二棱镜56a的底端高于第四相机54a的底端。第四相机54a拍摄的图像用于确定第一硅片的厚度。

如图6-1所示,在一种可能的实施方式中,厚度检测装置50还包括第二上光源51b、第二下光源52b、第二侧光源53b、第五相机54b、第三棱镜(图中未示出)和第四棱镜(图中未示出),其中:

第二上光源51b位于输送线10的另一侧边上方,第二下光源52b位于该另一侧边的下方,第五相机54b朝向该另一侧边,第二侧光源53b位于第五相机54b的一侧;

第三棱镜位于第二上光源51b、输送线10之间,第四棱镜位于第二下光源52b、输送线10之间,

第二上光源51b、第二下光源52b以及第二侧光源53b均用于为第一硅片提供光照;第一硅片的上表面反射出来的光线通过第三棱镜反射至第五相机54b上,第一硅片的下表面反射出的光线通过第四棱镜反射至第五相机54b上。

可选的,第三棱镜和第四棱镜均为直角三棱镜。

第三棱镜的第一直角面平行于输送线10所在的平面,第三棱镜的第二直角面靠近第五相机54b设置;第四棱镜的第一直角面平行于输送线10所在的平面,第四棱镜的第二直角面靠近第五相机54b设置。

第三棱镜的顶端低于第五相机54b的顶端,第四棱镜的底端高于第五相机54b的底端。第五相机54b拍摄的图像用于确定第一硅片的厚度。

如图1所示,在一种可能的实施方式中,该硅片分选机包括两组厚度检测装置50和/或两组隐裂检测装置30,该硅片分选机还包括旋转机构60,该旋转机构60位于这两组厚度检测装置50之间和/或位于这两组隐裂检测装置30之间,旋转机构60位于输送线10下方。

需要说明的一点是,一组厚度检测装置50只能对硅片上与输送方向的两条侧边进行厚度检测。为了对另外两条侧边的厚度检测,在这两组厚度检测装置50之间设置旋转机构60,旋转机构60用于将输送线10上的硅片旋转90度。

另外,一组隐裂检测装置30只能检测硅片在输送方向上是否存在隐裂。为了检测硅片在Y方向(与输送方向垂直的方向)是否存在隐裂,在这两组隐裂检测装置30之间设置旋转机构60,旋转机构60用于将输送线10上的硅片旋转90度。

如图7所示,在一种可能的实施方式中,旋转机构60包括用于承载硅片的旋转平台61、第一升降电机62和旋转电机63,其中:

第一升降电机62能够带动旋转电机63和旋转平台61上升或下降;

第一升降电机62带动旋转平台61上升的过程中,旋转平台61穿过两条输送皮带之间以及带动第二硅片脱离输送线10,第二硅片为位于旋转平台61上方的硅片。需要说明的一点是,旋转平台61带动第二硅片脱离输送线10的过程中,旋转平台61的上表面与硅片的下表面接触,旋转平台61托住该硅片上升从而脱离输送线10。

第二硅片脱离输送线10后,旋转电机63带动旋转平台61旋转预定角度使第二硅片旋转预定角度,第一升降电机62带动旋转平台61下降使第二硅片脱离旋转平台61落在输送线10上。其中,预定角度通常为90度。

在一种可能的实施方式中,旋转电机63带动旋转平台61旋转预定角度的过程中,旋转平台61能够吸附第二硅片。具体的,旋转平台61旋转平台61上设置有至少一个吸附孔,每个吸附孔与下方的一个气流腔相连接,气流腔的下端设置有进气口和出气口,该进气口的口径大于该进气口的口径,进气口连接有吹气机构,其中:

旋转电机63带动旋转平台61旋转预定角度的过程中,吹气机构向进气口持续吹气,使旋转平台61能够吸附第二硅片。

可选的,旋转平台61的上表面设置有硅胶垫,硅胶垫的边缘形状与旋转平台61的上表面的边缘形状相同,以避免旋转平台61划裂硅片。

可选的,硅胶垫上设置有至少一个镂空,该镂空与吸附孔连通。从吸附孔出来的气流能够在镂空结构与吸附平台形成的凹进去的空间内回荡,增强气流与所吸附的硅片之间的吸附面积,从而增强吸附力。本实施例在旋转平台61为圆形平台示意,但不对旋转平台61的形状做具体限定。

在一种可能的实施方式中,旋转机构60还包括驱动电机64,驱动电机64能够带动旋转平台61、第一升降电机62和旋转电机63沿着输送线10所在的方向同时移动。

如图1所示,硅片分选机包括P/N型检测装置70。如图8所示,在一种可能的实施方式中,包括P/N型检测装置70包括可伸缩的第一检测器71和可伸缩的第二检测器72,第一检测器71位于输送线10的下方,第二检测器位72于第一检测器的上方,其中:

输送线10上的硅片被输送至第一检测器71、第二检测器72之间时,硅片分选机控制第二检测器下降、第一检测器71上升,使第二检测器72抵压该硅片的上表面、第一检测器71接触该硅片的上表面,从而完成该硅片的P/N型检测,确定出该硅片是属于P型还是N型。

如图1所示,硅片分选机包括出料装置80。出料装置80包括至少一个分档机构和至少一个收料盒,每个分档机构位于输送线10的下方,每个收料盒位于所述输送线10的一侧,其中:

如图9所示,分档机构包括第二输送皮带81、步进电机82和第二升降电机83,第二输送皮带81的输送方向与输送线10的输送方向垂直;

第二升降电机83用于带动第二输送皮带81上升或下降,步进电机82用于带动第二输送皮带81传动;

第二输送皮带81与第三硅片的下表面接触时,步进电机82带动第二输送皮带81传动,使第三硅片被输送至收料盒中,第三硅片为第二输送皮带81上方的硅片;

该第三硅片被输送至收料盒中后,第二升降电机83带动第二输送皮带81下降。

如图10所示,分档机构包括偏心轮和连杆,其中:第二升降电机83与偏心轮84机械连接,偏心轮的转动端与连杆85的一端固定连接,连杆的另一端与第二输送皮带81的安装座固定连接。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含所指示的技术特征的数量。由此,限定的“第一”、“第二”的特征可以明示或隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里实用新型后,将容易想到本实用新型的其它实施方案。本申请旨在涵盖本实用新型的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本实用新型的一般性原理并包括本实用新型未涉及的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本实用新型的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是,本实用新型并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构,并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本实用新型的范围仅由所附的权利要求来限制。

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