本發(fā)明涉及硅片檢測領域，具體涉及一種硅片自動化檢測分類設備及其控制方法。

背景技術：

在太陽能單晶硅片在大規(guī)模生產(chǎn)中，硅片表面質量檢測是重要一環(huán)，硅片的外觀品質會直接影響到后續(xù)的太陽能電池片的制作和轉換效率等。由于切割的厚度非常薄且硅的物理性能又非常脆，所以生產(chǎn)過程中常常產(chǎn)生諸如崩邊、硅落、缺角以及化學殘留色斑等幾何和表面缺陷此外，切割過程中由于刀具的問題常常產(chǎn)生有規(guī)律方向的鋸痕，這些鋸痕導致表面的不平整度。

目前，太陽能硅片檢測分級方法主要包括：目視以及計算機圖像處理兩種方式。硅片的人工檢驗存在著強度大、效率低、主觀誤差大等諸多缺陷,往往造成產(chǎn)品質量的不穩(wěn)定，由于人工操作的不確定性，也會對硅片造成二次損傷。計算機圖像處理的檢測法，利用攝像頭采集傳輸帶上的硅片圖像傳送到處理器中分析，通過分料機構實現(xiàn)太陽能硅片的分揀，但是計算機圖像處理無法檢測出硅片內(nèi)部的問題，無法準確對硅片進行分類，且現(xiàn)有技術一般僅對硅片進行一次檢測，無法準確將硅片分類，一次檢測需要的較長影響生產(chǎn)效率。

技術實現(xiàn)要素：

發(fā)明目的：針對背景技術中提到的問題，本發(fā)明提供一種硅片自動化檢測分類設備及其控制方法。

技術方案：一種硅片自動化檢測分類設備，包括傳輸臺、傳輸帶裝置、自動分揀裝置、控制處理裝置、控制臺，還包括：第一超聲波探頭、第二超聲波探頭、高清攝像頭、無影燈；所述傳輸臺裝置包括主臺、二級臺、三級臺，所述二級臺、三級臺與主臺垂直且均位于主臺一側，所述主臺還有檢測入口與檢測出口，所述三級臺位于檢測入口一側，所述主臺的末端為一級品區(qū)，所述二級臺的末端為二級品區(qū)，所述三級臺的末端為三級品區(qū)；所述傳輸帶裝置還包括傳輸帶，所述傳輸帶設置在傳輸臺上，所述傳輸帶包括主傳送帶、第二傳送帶、第三傳送帶，所述主傳送帶設置于主臺，所述第二傳送帶設置于二級臺，所述第三傳送帶設置于三級臺，所述傳輸帶裝置還包括主驅動電機、第二驅動電機、第三驅動電機，所述主驅動電機與主傳送帶電連接，所述第二驅動電機與所述第二傳送帶連接，所述第三驅動電機與所述第三傳送帶連接；所述主驅動電機、第二驅動電機、第三驅動電機與控制處理裝置電連接；所述自動分揀裝置還包括可旋轉的第一機械臂與第二機械臂，所述第一機械臂與第二機械臂上還分別設置有第一吸取裝置與第二吸取裝置，所述自動分揀裝置還包括第一機械臂驅動裝置、第二機械臂驅動裝置、第一吸取驅動裝置、第二吸取驅動裝置，所述第一機械臂驅動裝置與第一機械臂電連接，所述第二機械臂驅動裝置與第二機械臂電連接，所述第一吸取驅動裝置與第一吸取裝置電連接，所述第二吸取驅動裝置與第二吸取裝置電連接；所述第一機械臂驅動裝置、第二機械臂驅動裝置、第一吸取驅動裝置、第二吸取驅動裝置與控制處理裝置電連接；所述主臺還設置有第一測試臺與第二測試臺，所述第一測試臺設置于主臺與三級臺連接位置的檢測入口一側，所述第二測試臺設置于主臺與二級臺連接位置的檢測入口一側，所述第一測試臺底部設置有第一超聲波探頭，所述第二測試臺底部設置有第二超聲波探頭、高清攝像頭、無影燈，所述第一超聲波探頭、第二超聲波探頭、高清攝像頭、無影燈與控制處理裝置電連接；所述控制裝置與所述處理裝置電連接；所述控制臺顯示檢測設備的運行狀態(tài)，并對檢測設備進行操作。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方式，所述第二測試臺還設置有電阻率測試儀，所述電阻率測試儀分別與所述控制處理裝置電連接。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方式，所述傳輸帶為絕緣材質。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方式，所述吸取裝置還設置有吸力控制裝置，所述自動分揀裝置包括與所述第一吸取裝置連接的第一吸力控制裝置以及與第二吸取裝置連接的第二吸力控制裝置，所述吸力控制裝置與控制處理裝置連接。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方式，所述傳輸臺的末端還設置有計數(shù)裝置，所述計數(shù)裝置包括第一計數(shù)裝置、第二計數(shù)裝置、第三計數(shù)裝置，所述第一計數(shù)裝置設置于主臺，所述第二計數(shù)裝置設置于二級臺，所述第三計數(shù)裝置設置于三級臺；所述計數(shù)裝置與控制處理器電連接。

一種硅片自動化檢測分類設備的控制方法，包括以下步驟：

s100：控制處理器向主驅動電機、第二驅動電機、第三驅動電機輸出工作信號，所述主驅動電機、第二驅動電機、第三驅動電機分別驅動主傳送帶、第二傳送帶、第三傳送帶運轉，將硅片從檢測入口向檢測出口傳輸，所述還向所述第一超聲波探頭、第二超聲波探頭、高清攝像頭、無影燈輸出工作信號，所述第一超聲波探頭、第二超聲波探頭、高清攝像頭、無影燈開啟；

s200：所述第一超聲波探頭向下方的硅片發(fā)出超聲波信號并接收返回信號，所述第一超聲波探頭將返回數(shù)據(jù)向控制處理器輸出，若控制處理器判斷出硅片翹曲率與彎曲度超出第一預設閾值，或硅片存在隱裂，則所述控制處理器向第一機械臂驅動裝置與第一吸取驅動裝置輸出驅動信號，第一機械臂將該硅片從主傳送帶吸取并放置于第三傳送帶上；

s201：所述第二超聲波探頭向下方的硅片發(fā)出超聲波信號并接收返回信號，所述第一超聲波探頭將返回數(shù)據(jù)輸出予控制處理器，所述控制處理器根據(jù)第二超聲波探頭的信息判斷出硅片翹曲率與彎曲度超出第二預設閾值，若是，則執(zhí)行s300；若否，則執(zhí)行s202；

s202：所述高清攝像頭攝取下方硅片影像并將其傳輸予控制處理器，所述控制處理器根據(jù)硅片影像判斷硅片是否存在表面污跡與邊緣缺損，若是，則執(zhí)行s300；

s300：所述控制處理器向第二機械臂驅動裝置與第二吸取驅動裝置輸出驅動信號，第二機械臂將該硅片從主傳送帶吸取并放置于第二傳送帶上。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方式，所述s203還包括：若否，則執(zhí)行s203；

s203：所述電阻率測試儀測試硅片的電阻率并傳輸予控制處理器，所述控制處理器判斷電阻率是否不小于第四預設閾值時，若是，則執(zhí)行s300；

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方式，所述計數(shù)裝置記錄預設時間內(nèi)傳輸帶上硅片的數(shù)量并輸出予所述控制處理器，所述控制處理器統(tǒng)計所述硅片品級比率并將其設為預設品級閾值，當一級品級比率下降超過預設品級閾值時，向所述控制臺輸出警告信號。

本發(fā)明實現(xiàn)以下有益效果：

1.對硅片進行兩次檢測；

2.利用超聲波檢測硅片內(nèi)部的裂痕；

3.檢測硅片的電阻率；

4.統(tǒng)計硅片品級比率，當一級品比率下降時發(fā)出警告。

附圖說明

此處的附圖被并入說明書中并構成本說明書的一部分，示出了符合本公開的實施例，并于說明書一起用于解釋本公開的原理。

圖1為本發(fā)明提供的一種硅片自動化檢測分類設備的俯視示意圖；

圖2為本發(fā)明提供的一種硅片自動化檢測分類設備的第一測試臺示意圖；

圖3為本發(fā)明提供的一種硅片自動化檢測分類設備的第測試臺示意圖；

圖4為本發(fā)明提供的一種硅片自動化檢測分類設備的框圖；

圖5為本發(fā)明提供的一種硅片自動化檢測分類設備吸力控制裝置連接關系圖；

圖6為本發(fā)明提供的第二種硅片自動化檢測分類設備的第二測試臺示意圖；

圖7為本發(fā)明提供的第二種硅片自動化檢測分類設備的框圖；

圖8為本發(fā)明提供的第三種硅片自動化檢測分類設備的第二測試臺示意圖；

圖9為本發(fā)明提供的第三種硅片自動化檢測分類設備的框圖。

其中：1.傳輸臺、2.傳輸帶裝置、21.主臺、211.檢測入口、212.檢測出口、22.二級臺、23.三級臺、24.傳輸帶、241.主傳送帶、242.第二傳送帶、243.第三傳送帶、25.主驅動電機、26.第二驅動電機、27.第三驅動電機、3.自動分揀裝置、31.第一機械臂、32.第二機械臂、33.第一吸取裝置、34.第二吸取裝置、35.第一機械臂驅動裝置、36.第二機械臂驅動裝置、37.第一吸取驅動裝置、38.第二吸取驅動裝置、4.控制處理裝置、5.控制臺、6.第一超聲波探頭、7.第二超聲波探頭、8.高清攝像頭、9.無影燈、10.第一測試臺、11.第二測試臺、12.電阻率測試儀、13.吸力控制裝置、131.第一吸力控制裝置、132.第二吸力控制裝置、14.計數(shù)裝置、141.第一計數(shù)裝置、142.第二計數(shù)裝置、143.第三計數(shù)裝置。

具體實施方式

下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。

實施例一

參考圖1-5，圖1為本發(fā)明提供的一種硅片自動化檢測分類設備的俯視示意圖；圖2為本發(fā)明提供的一種硅片自動化檢測分類設備的第一測試臺示意圖；圖3為本發(fā)明提供的一種硅片自動化檢測分類設備的第二測試臺示意圖；圖4為本發(fā)明提供的一種硅片自動化檢測分類設備的框圖；圖5為本發(fā)明提供的一種硅片自動化檢測分類設備吸力控制裝置連接關系圖。

一種硅片自動化檢測分類設備，包括傳輸臺1、傳輸帶24裝置、自動分揀裝置3、控制處理裝置4、控制臺5，還包括：第一超聲波探頭6、第二超聲波探頭7、高清攝像頭8、無影燈9；所述傳輸臺1裝置包括主臺21、二級臺22、三級臺23，所述二級臺22、三級臺23與主臺21垂直且均位于主臺21一側，所述主臺21還有檢測入口211與檢測出口212，所述三級臺23位于檢測入口211一側，所述主臺21的末端為一級品區(qū)，所述二級臺22的末端為二級品區(qū)，所述三級臺23的末端為三級品區(qū)；所述傳輸帶24裝置還包括傳輸帶24，所述傳輸帶24設置在傳輸臺1上，所述傳輸帶24包括主傳送帶241、第二傳送帶242、第三傳送帶243，所述主傳送帶241設置于主臺21，所述第二傳送帶242設置于二級臺22，所述第三傳送帶243設置于三級臺23，所述傳輸帶24裝置還包括主驅動電機25、第二驅動電機26、第三驅動電機27，所述主驅動電機25與主傳送帶241電連接，所述第二驅動電機26與所述第二傳送帶242連接，所述第三驅動電機27與所述第三傳送帶243連接；所述主驅動電機25、第二驅動電機26、第三驅動電機27與控制處理裝置4電連接；所述自動分揀裝置3還包括可旋轉的第一機械臂31與第二機械臂32，所述第一機械臂31與第二機械臂32上還分別設置有第一吸取裝置33與第二吸取裝置34，所述自動分揀裝置3還包括第一機械臂31驅動裝置35、第二機械臂32驅動裝置36、第一吸取驅動裝置37、第二吸取驅動裝置38，所述第一機械臂31驅動裝置35與第一機械臂31電連接，所述第二機械臂32驅動裝置36與第二機械臂32電連接，所述第一吸取驅動裝置37與第一吸取裝置33電連接，所述第二吸取驅動裝置38與第二吸取裝置34電連接；所述第一機械臂31驅動裝置35、第二機械臂32驅動裝置36、第一吸取驅動裝置37、第二吸取驅動裝置38與控制處理裝置4電連接；所述主臺21還設置有第一測試臺10與第二測試臺11，所述第一測試臺10設置于主臺21與三級臺23連接位置的檢測入口211一側，所述第二測試臺11設置于主臺21與二級臺22連接位置的檢測入口211一側，所述第一測試臺10底部設置有第一超聲波探頭6，所述第二測試臺11底部設置有第二超聲波探頭7、高清攝像頭8、無影燈9，所述第一超聲波探頭6、第二超聲波探頭7、高清攝像頭8、無影燈9與控制處理裝置4電連接；所述控制裝置與所述處理裝置電連接；所述控制臺5顯示檢測設備的運行狀態(tài)，并對檢測設備進行操作。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方式，所述自動分揀裝置3還設置有吸力控制裝置13，所述吸力控制裝置13包括與所述第一吸取裝置33連接的第一吸力控制裝置131以及與第二吸取裝置34連接的第二吸力控制裝置132，所述吸力控制裝置13與控制處理裝置4連接。

其中，所述控制處理裝置4可以為plc，所述控制處理裝置4處理接收到的信息也輸出控制信號，所述控制臺5與控制處理裝置4連接，控制臺5可顯示控制處理裝置4輸出的信息或向控制處理裝置4輸出指令。

所述傳輸臺1裝置包括主臺21、二級臺22、三級臺23，所述傳輸帶24裝置包括主傳送帶241、第二傳送帶242、第三傳送帶243，所述主傳送帶241設置于主臺21，所述第二傳送帶242設置于二級臺22，所述第三傳送帶243設置于三級臺23，所述主驅動電機25與主傳送帶241電連接，所述第二驅動電機26與所述第二傳送帶242連接，所述第三驅動電機27與所述第三傳送帶243連接，所述主驅動電機25、第二驅動電機26、第三驅動電機27與控制處理裝置4電連接，控制處理裝置4向主驅動電機25、第二驅動電機26、第三驅動電機27輸出工作信號，所述主驅動電機25、第二驅動電機26、第三驅動電機27根據(jù)信號分別驅動主傳送帶241、第二傳送帶242、第三傳送帶243工作，傳輸帶24將在傳輸帶24上的硅片傳輸?shù)絺鬏攷?4末端。

所述第一聲波探頭、第二超聲波探頭7向指定方向發(fā)射超聲波，并接受反射回來的超聲波，后將超聲波信息輸出予控制處理器。

所述高清攝像頭8可攝取高清影像，所述無影燈9向經(jīng)過第二測試臺11下方的硅片提供無影燈9光，所述高清攝像頭8攝取無影燈9下的硅片的高清影像并輸出予控制處理器。

優(yōu)選的，所述自動分揀裝置3還設置有吸力控制裝置13，用于調整自動分揀裝置3的吸力，由于硅片脆弱的特性，過于強力的吸力會對硅片造成破壞，所述吸力控制裝置13包括與所述第一吸取裝置33連接的第一吸力控制裝置131以及與第二吸取裝置34連接的第二吸力控制裝置132，所述吸力控制裝置13與控制處理裝置4連接。

具體的，控制處理器向主驅動電機25、第二驅動電機26、第三驅動電機27輸出工作信號，所述主驅動電機25、第二驅動電機26、第三驅動電機27分別驅動主傳送帶241、第二傳送帶242、第三傳送帶243運轉，將硅片從檢測入口211向檢測出口212傳輸，所述還向所述第一超聲波探頭6、第二超聲波探頭7、高清攝像頭8、無影燈9輸出工作信號，所述第一超聲波探頭6、第二超聲波探頭7、高清攝像頭8、無影燈9開啟。所述第一超聲波探頭6向下方的硅片發(fā)出超聲波信號并接收返回信號，所述第一超聲波探頭6將返回數(shù)據(jù)向控制處理器輸出，若控制處理器判斷出硅片翹曲率與彎曲度超出第一預設閾值，或硅片存在內(nèi)部裂紋，則所述控制處理器向第一機械臂31驅動裝置35與第一吸取驅動裝置37輸出驅動信號，第一機械臂31將該硅片從主傳送帶241吸取并放置于第三傳送帶243上，所述第一預設閾值可在50-80μm之間，在本實施例中可設置為80μm。所述第二超聲波探頭7向下方的硅片發(fā)出超聲波信號并接收返回信號，所述第一超聲波探頭6將返回數(shù)據(jù)輸出予控制處理器，所述控制處理器根據(jù)第二超聲波探頭7的信息判斷出硅片翹曲率與彎曲度超出第二預設閾值，所述第二預設閾值可在30-50μm之間，在本實施例中設置為50μm，若是，則所述控制處理器向第二機械臂32驅動裝置36與第二吸取驅動裝置38輸出驅動信號，第二機械臂32將該硅片從主傳送帶241吸取并放置于第二傳送帶242上；若否，則所述高清攝像頭8攝取下方硅片影像并將其傳輸予控制處理器，所述控制處理器根據(jù)硅片影像判斷硅片是否存在表面污跡與邊緣缺損，做為一種判斷方式，所述控制處理器可內(nèi)存一合格硅片圖像，控制處理器將接收到的硅片影像與預存硅片圖像對比，所述硅片影像若相對于預存硅片圖像有邊緣線不一致或表面有異常則判定存在表面污跡與邊緣缺損，則所述控制處理器向第二機械臂32驅動裝置36與第二吸取驅動裝置38輸出驅動信號，第二機械臂32將該硅片從主傳送帶241吸取并放置于第二傳送帶242上。

另外根據(jù)吸取的硅片狀態(tài)調整吸力控制裝置13，若硅片在經(jīng)過轉移后有損傷，則控制處理裝置4向第一吸力控制裝置131與第二吸力控制裝置132輸出減小信號，所述第一吸取裝置33與第二吸取裝置34減小吸力，若硅片無法吸取或吸取后易掉落，則控制處理裝置4向第一吸力控制裝置131與第二吸力控制裝置132輸出增大信號，所述第一吸取裝置33與第二吸取裝置34增大吸力。

實施例二

參考圖6-7，圖6為本發(fā)明提供的第二種硅片自動化檢測分類設備的第二測試臺示意圖；圖7為本發(fā)明提供的第二種硅片自動化檢測分類設備的框圖。

本實施例與上述實施例基本相同，不同之處在于，所述第二測試臺11還設置有電阻率測試儀12，所述電阻率測試儀12分別與所述控制處理裝置4電連接。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方式，所述傳輸帶24為絕緣材質。

所述電阻率測試裝置通過探頭接觸硅片表面，可檢測出硅片的電阻率。

具體的，在高清攝像頭8檢測后還設置有電阻率檢測，所述電阻率測試儀12測試硅片的電阻率并傳輸予控制處理器，所述控制處理器判斷電阻率是否不小于第四預設閾值時，若是，則所述控制處理器向第二機械臂32驅動裝置36與第二吸取驅動裝置38輸出驅動信號，第二機械臂32將該硅片從主傳送帶241吸取并放置于第二傳送帶242上，其中所述第四閾值可設置于0.5-3.6ω?cm之間，在本實施例中可設置為3ω?cm。

實施例三

參考圖8-9，圖8為本發(fā)明提供的第三種硅片自動化檢測分類設備的第二測試臺示意圖；圖9為本發(fā)明提供的第三種硅片自動化檢測分類設備的框圖。

本實施例與上述實施例基本相同，不同之處在于，所述傳輸臺1的末端還設置有計數(shù)裝置14，所述計數(shù)裝置14包括第一計數(shù)裝置141、第二計數(shù)裝置142、第三計數(shù)裝置143，所述第一計數(shù)裝置141設置于主臺21，所述第二計數(shù)裝置142設置于二級臺22，所述第三計數(shù)裝置143設置于三級臺23；所述計數(shù)裝置14與控制處理器電連接。

所述計數(shù)裝置14記錄經(jīng)過的硅片數(shù)量，所述計數(shù)裝置14可為以紅外線傳感器為檢測手段的計數(shù)裝置14。

所述計數(shù)裝置14記錄預設時間內(nèi)傳輸帶24上硅片的數(shù)量并輸出予所述控制處理器，所述控制處理器統(tǒng)計所述硅片品級比率并將其設為預設品級閾值，當一級品級比率下降超過預設品級閾值時，向所述控制臺5輸出警告信號。所述預設時間可設置為一個月至一年，時間越久樣本數(shù)據(jù)越多，數(shù)據(jù)越精確，在本實施例中可選擇六個月。所述預設品級閾值為統(tǒng)計六個月內(nèi)的一級品、二級品、三級品的占比，若一級品占比下降，說明制作過程中有失誤過程，控制處理器向控制臺5輸出警告信號，通知操作人員排查生產(chǎn)過程中的問題。

實施例四

一種硅片自動化檢測分類設備的控制方法，包括以下步驟：

s100：控制處理器向主驅動電機25、第二驅動電機26、第三驅動電機27輸出工作信號，所述主驅動電機25、第二驅動電機26、第三驅動電機27分別驅動主傳送帶241、第二傳送帶242、第三傳送帶243運轉，將硅片從檢測入口211向檢測出口212傳輸，所述還向所述第一超聲波探頭6、第二超聲波探頭7、高清攝像頭8、無影燈9輸出工作信號，所述第一超聲波探頭6、第二超聲波探頭7、高清攝像頭8、無影燈9開啟；

s200：所述第一超聲波探頭6向下方的硅片發(fā)出超聲波信號并接收返回信號，所述第一超聲波探頭6將返回數(shù)據(jù)向控制處理器輸出，若控制處理器判斷出硅片翹曲率與彎曲度超出第一預設閾值，或硅片存在隱裂，則所述控制處理器向第一機械臂31驅動裝置35與第一吸取驅動裝置37輸出驅動信號，第一機械臂31將該硅片從主傳送帶241吸取并放置于第三傳送帶243上。

s201：所述第二超聲波探頭7向下方的硅片發(fā)出超聲波信號并接收返回信號，所述第一超聲波探頭6將返回數(shù)據(jù)輸出予控制處理器，所述控制處理器根據(jù)第二超聲波探頭7的信息判斷出硅片翹曲率與彎曲度超出第二預設閾值，若是，則執(zhí)行s300；若否，則執(zhí)行s202；

s202：所述高清攝像頭8攝取下方硅片影像并將其傳輸予控制處理器，所述控制處理器根據(jù)硅片影像判斷硅片是否存在表面污跡與邊緣缺損，若是，則執(zhí)行s300；

s300：所述控制處理器向第二機械臂32驅動裝置36與第二吸取驅動裝置38輸出驅動信號，第二機械臂32將該硅片從主傳送帶241吸取并放置于第二傳送帶242上；

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方式，所述s203還包括：若否，則執(zhí)行s203；

s203：所述電阻率測試儀12測試硅片的電阻率并傳輸予控制處理器，所述控制處理器判斷電阻率是否不小于第四預設閾值時，若是，則執(zhí)行s300；

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方式，所述計數(shù)裝置記錄預設時間內(nèi)傳輸帶上硅片的數(shù)量并輸出予所述控制處理器，所述控制處理器統(tǒng)計所述硅片品級比率并將其設為預設品級閾值，當一級品級比率下降超過預設品級閾值時，向所述控制臺輸出警告信號。

本實施例為上述實施例的方法論，具體內(nèi)容與上述實施例基本相同，在此不再贅敘。

上述實施例只為說明本發(fā)明的技術構思及特點，其目的是讓熟悉該技術領域的技術人員能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實施，并不能以此來限制本發(fā)明的保護范圍。凡根據(jù)本發(fā)明精神實質所作出的等同變換或修飾，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。