[发明专利]一种硅锭或硅棒的自动检测分拣系统及其操作方法

权利要求书

1.一种硅锭或硅棒的自动检测分拣系统，用于硅锭或硅棒的红外检测、外观检测、称重、贴标及分级的自动化操作，具有外部的自动控制系统，其特征在于，依次包括上料机构、组合检测工段、动态称重工段、打标工段、分拣工段和贯穿各工段的流水运输部，流水运输部的延伸方向为X向；所述上料机构包括吊机和上料头，所述吊机包括支柱、起吊驱动部、起吊臂，所述起吊驱动部带动起吊臂旋转、起吊和降落操作，所述上料头安装于起吊臂末端并设置有起吊操作面板；

所述组合检测工段包括主支架、抬升机构、抓取定位机构、外观检测机构、红外探伤机构，所述流水运输部包括初运输段、主运输段、第三运输段、第四运输段，所述初运输段位于起吊臂一侧，主支架安装于主运输段外围，所述流水运输部包括运输机架，运输机架上安装有运输部和驱动运输部运动的运输驱动部，所述主运输段的运输部分为分布在两侧的侧运输滚轮、中间隔开有抬升槽，所述抬升机构设置于抬升槽内；所述抬升机构包括安装于主运输段的运输机架底部的抬升底架、安装于抬升底架上的抬升气缸和抬升气缸上的抬升主架，所述抬升机构用于对硅锭或硅棒进行抬升操作；所述抓取定位机构位于主支架上部，用于对硅锭或硅棒进行抓取操作；所述外观检测机构包括安装于主支架上部、抓取定位机构前端的外观支架，外观支架上设置有外观检测摄像头，用于对硅锭或硅棒进行外观尺寸、缺陷检测操作；所述红外探伤机构设置于主支架前端侧面，用于对硅锭或硅棒进行内部缺陷红外检测操作；

所述流水运输部在动态称重工段为第三运输段，所述动态称重工段包括动态称重模块，用于对硅锭或硅棒进行称重操作；

所述流水运输部在打标工段和分拣工段为第四运输段，所述打标工段包括打标支架、储存箱、YZ移动机构、打标头，所述储存箱、YZ移动机构固定于打标支架上，所述打标头配合于YZ移动机构上、位于储存箱一侧；

所述分拣工段包括若干组沿着第四运输段分布的分拣机构，每个分拣机构包括设置于第四运输段两侧的一个推料机构和一个分拣运输部，所述分拣运输部包括分拣机架，分拣机架上安装有运输部和驱动运输部运动的运输驱动部。

2.根据权利要求1所述的一种硅锭或硅棒的自动检测分拣系统，其特征在于，所述主运输段及第四运输段的上部还包括辅助夹持机构，所述辅助夹持机构包括一对夹持条以及传动块、夹持气缸，所述夹持气缸的活塞杆固定于主运输段或第四运输段的运输机架两侧，夹持气缸的缸筒固定传动块，传动块内侧固定夹持条。

3.根据权利要求1所述的一种硅锭或硅棒的自动检测分拣系统，其特征在于，所述抬升主架上部包括齐平的长段、短段，分别用于承载和操作两类规格的硅锭或硅棒；所述短段包括翻转板、边缘气缸、翻转气缸，所述边缘气缸可对硅锭或硅棒实现夹紧或释放操作，所述翻转气缸可对翻转板进行90°翻转操作。

4.根据权利要求3所述的一种硅锭或硅棒的自动检测分拣系统，其特征在于，所述翻转板内侧铰接于抬升主架，翻转板内端和外端具有限位边、下端与边缘气缸的缸体连接，所述边缘气缸的活塞杆与翻转板外端的限位边连接，所述翻转气缸的缸体铰接于抬升主架、活塞杆末端铰接于翻转板底部。

5.根据权利要求1所述的一种硅锭或硅棒的自动检测分拣系统，其特征在于，所述红外探伤机构设置于主支架的四周，相邻两侧分别设置一组红外发射装置，另两侧对应位置分别设置一组信号接收装置。

6.根据权利要求1所述的一种硅锭或硅棒的自动检测分拣系统，其特征在于，所述动态称重模块设置于第三运输段的下方，第三运输段的运输部为运输带，所述初运输段、第四运输段的运输部为运输滚轮，所述运输驱动部为运输电机。

7.根据权利要求6所述的一种硅锭或硅棒的自动检测分拣系统，其特征在于，所述运输电机与运输滚轮或侧运输滚轮之间，通过链条传动，所述运输电机与运输带之间，以运输轴传动。

8.根据权利要求1所述的一种硅锭或硅棒的自动检测分拣系统，其特征在于，所述YZ移动机构包括作为电动直线滑轨机构的Y移动机构和Z移动机构，Z移动机构由Y移动机构带动往Y向移动，打标头由Z移动机构带动往Z向移动。

9.根据权利要求1～8任一项所述的一种硅锭或硅棒的自动检测分拣系统的操作方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)、入料：在上料头以人工操作起吊操作面板，控制起吊驱动部的操作，将指定规格的硅锭或硅棒放置入初运输段；

(2)、外观检测：随着流水运输部的运输，硅锭或硅棒来到主运输段的抬升主架的上方；如硅锭或硅棒呈长条形，在辅助夹持机构的辅助操作下，则在长段停留，抬升气缸推动抬升主架上升，抓取定位机构抓取硅锭或硅棒停留，前方的外观检测摄像头进行外观检测；如硅锭或硅棒呈短柱形，在辅助夹持机构的辅助操作下，则在短段停留，抬升气缸推动抬升主架上升，边缘气缸辅助下，翻转板在翻转气缸作用下翻转，抓取定位机构抓取硅锭或硅棒停留，进行外观检测，外观检测内容包含外观缺陷和外观尺寸即长、宽、高、对角线、倒角及垂直度的检测；外观尺寸检测结果存入自动控制系统；

(3)、红外检测：外观检测毕，下降抬升主架，硅锭或硅棒落下主运输段，向前移动，位于主支架前端侧面的一组红外发射装置发出红外线网，透过硅锭或硅棒，透过后的红外光信号由对侧的信号接收装置接收，其检测结果存入自动控制系统；红外检测内容包含硅块内部杂质、缺陷以及少子寿命的检测；

(4)、动态称重：硅锭或硅棒继续前进至第三运输段，此过程中动态称重模块对硅锭或硅棒即时进行称重，结果存入自动控制系统；

(5)、打码贴标：根据外观检测、红外检测、动态称重的结果，判断打码的内容和分拣的区域，在辅助夹持机构的操作下，硅锭或硅棒暂时停留，在YZ移动机构和打标头的操作下，对硅锭或硅棒进行打码贴标；

(6)、分拣：硅锭或硅棒移动到第四运输段的指定分拣机构对应位置时，推料机构将硅锭或硅棒推入对应分拣运输部。