本发明涉及单晶硅片插片,更具体的,涉及一种具有连片检测功能的单晶硅片插片装置。
背景技术:
1、在半导体制造和太阳能光伏行业中,单晶硅片是制造集成电路、太阳能电池等产品的关键材料。硅棒在切片、脱胶之后,需要进行插片操作,将硅片一片一片地插片至硅片花篮处,从而进行后续的清洗、烘干、分拣操作。
2、一般的插片操作,操作者将一摞叠放在一起的硅片放入含有水的供料槽内,分片机会将硅片一片一片地输送至输送单元处,再插入到硅片花篮内,每插一片至硅片花篮内,硅片花篮会上升一格用于插入下一个硅片。但是有时分片机会存在将两个叠加在一起的硅片输送至输送单元处,最终插在硅片花篮的同一格内,导致后续的清洗、分拣等操作都会带来困难,也会导致叠加在一起的硅片的最终品质下降,给生产带来极大的困扰和损失。
技术实现思路
1、本发明旨在克服现有技术的缺陷,提供一种具有连片检测功能的单晶硅片插片装置。
2、为了实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种具有连片检测功能的单晶硅片插片装置,包括控制单元、报警单元、供料槽、安装于供料槽处的分片单元、用于输送硅片的输送单元以及用于接收硅片的接收单元,所述分片单元用于将供料槽处的硅片一片一片地分片至所述输送单元处;所述接收单元包括放置架、安装于放置架处的硅片花篮以及用于驱动放置架升降的升降驱动单元,所述硅片花篮能够使得硅片呈一列插入硅片花篮内;所述输送单元用于将输送单元处的硅片输送至所述硅片花篮内。
3、分片单元和接收单元使用现有技术中常见的分片单元和接收单元即可,分片单元可以实现硅片一片一片地输送至输送单元处,接收单元可以将硅片一片一片地收集。
4、进一步地,所述输送单元包括两个侧板、多个输送转轴以及用于驱动多个输送转轴同步转动的转动驱动单元,相邻的两个输送转轴之间安装有两个输送带,每个输送转轴处具有两个用于安装所述输送带的转动辊;两个侧板之间安装有第一横板和第二横板,所述第一横板处安装有第一安装板,第一安装板处安装有第一喷液单元,所述第二横板处安装有第二安装板,第二安装板处安装有第二喷液单元;所述输送单元处具有两个检测位,每个检测位具有一个采集机构和两个升降机构,所述采集机构包括采集安装架以及安装于采集安装架处的图像采集单元;所述升降机构包括与侧板固定连接的倒u形架、安装于倒u形架处的升降电机、由升降电机驱动的丝杆、与丝杆配合的升降板,所述升降板的两侧具有竖直滑轨,所述侧板处具有安装凹槽,所述安装凹槽处具有与竖直滑轨配合的竖直滑槽,所述安装凹槽处安装有与丝杆配合的丝杆轴承,两个升降机构的升降板之间安装有转动转轴,所述转动转轴处安装有驱动辊,其中一个升降板处安装有驱动所述驱动辊转动的驱动辊电机;所述驱动辊的圆周面处具有多个条形橡胶凸起,所述条形橡胶凸起的截面呈半圆形;所述输送单元处安装有第一接近开关安装架和第二接近开关安装架,所述第一接近开关安装架处安装有第一接近开关,所述第二接近开关安装架处安装有第二接近开关。
5、硅片搁置在两侧的输送带处,从而被输送带输送。
6、第一接近开关和第二接近开关可以更好地判断硅片输送的位置。
7、进一步地,每个输送转轴的两端均通过轴承安装于输送转轴安装座。
8、进一步地,所述转动驱动单元用于驱动多个输送转轴中的其中一个输送转轴转动。
9、从而一个输送转轴被驱动转动,其余的输送转轴由于输送带的传动作用,能够同步转动。
10、在有些实施例中,转动驱动单元可以同时对所有的输送转轴进行驱动实现同步驱动。例如转动驱动单元包括多个电机,电机的数量等于转动转轴的数量,每个电机对应驱动一个所述转动转轴。
11、进一步地,两个检测位分别为第一检测位和第二检测位,第一检测位相对于第二检测位更靠近所述供料槽;所述第一喷液单元用于对第一检测位处的硅片喷液,所述第二喷液单元用于对第二检测位处的硅片喷液;所述第一接近开关安装架位于供料槽和第一检测位之间,所述第二接近开关安装架位于第二喷液单元和接收单元之间。
12、进一步地,所述第一喷液单元具有多个呈一排分布的第一喷嘴,所述第一喷液单元用于对第一检测位处的硅片的前端边缘喷液;所述第二喷液单元具有多个呈一排分布的第二喷嘴,所述第二喷液单元用于对第二检测位处的硅片的上表面喷液。
13、从而,第一喷液单元对着硅片的前端喷液,主要用于将可能存在的叠加的硅片分开。第二喷液单元喷液主要是为了清理硅片上表面。
14、进一步地,所述第一检测位处的驱动辊为第一驱动辊,第一驱动辊的圆周面处具有多个第一条形橡胶凸起,多个第一条形橡胶凸起的半径呈等差数列依次减小;所述第二检测位处的驱动辊为第二驱动辊,第二驱动辊的圆周面处具有多个第二条形橡胶凸起,第一驱动辊的直径等于第二驱动辊的直径,多个第二条形橡胶凸起的半径相等,且与多个第一条形橡胶凸起中半径最大的那个第一条形橡胶凸起的半径相等。
15、进一步地,半径最大的第一条形橡胶凸起和半径最小的第一条形橡胶凸起的半径之差大于硅片厚度的一半,小于硅片厚度的1.5倍。
16、进一步地,多个第一条形橡胶凸起呈弧形等间距分布,第一驱动辊的圆周面中,至少半圈连续的圆周面没有所述第一条形橡胶凸起;多个第二条形橡胶凸起呈弧形等间距分布,第二驱动辊的圆周面中,至少半圈连续的圆周面没有所述第二条形橡胶凸起。
17、从而利用没有条形橡胶凸起的圆周面面对硅片,从而第一条形橡胶凸起和第二条形橡胶凸起可以避开硅片。
18、进一步地,第一条形橡胶凸起的数量和第二条形橡胶凸起的数量均大于等于4个。
19、根据需要也可以选择其他的数量。在极端情况下也可以选择第一条形橡胶凸起和第二条形橡胶凸起均为两个。
20、本技术还公开一种基于上述的单晶硅片插片装置的插片方法,所述插片方法包括连片检测步骤,所述连片检测步骤包括如下步骤:硅片经过第一检测位时,第一喷液单元持续喷液,且第一驱动辊转动一圈,且转动完毕后,第一检测位的图像采集单元采集第一图像;当根据第一图像判断为存在连片时,在第一检测位处的硅片输送至第二检测位时,第二驱动辊转动一圈,转动完毕后,第二检测位的图像采集单元采集第二图像,当根据第二图像判断为存在连片时,控制单元控制报警单元报警。
21、进一步地,当根据第一图像判断为不存在连片时,在第一检测位处的硅片输送至第二检测位时,第二喷液单元喷液,且第二驱动辊不转动。
22、进一步地,当根据第一图像判断为存在连片,但是根据第二图像判断为不存在连片时,认为第一图像出现了误判,无需停机,继续进行插片操作。
23、在检测过程中,理想情况下,不连片时,第一条形橡胶凸起不会接触到硅片上表面,但是非理想情况下,第一条形橡胶凸起可能会使得没有连片的硅片发生很小的向后的位移,但是由于条形橡胶凸起和硅片的接触时间短且轻微,不影响硅片的正常输送。并且采用高速相机,第一、二驱动辊转动时,整个过程不需要输送单元停止输送,输送过程是连续的,不影响插片的效率。
24、本技术还公开了一种基于上述的单晶硅片插片装置的插片方法,所述插片方法包括调节步骤,所述调节步骤包括如下步骤:控制输送单元停止输送,将两个重叠的硅片放置于第一检测位,驱动第一驱动辊转动使得直径最小的第一条形橡胶凸起到直径最大的第一条形橡胶凸起依次经过所述两个重叠的硅片,且第一检测位的图像采集单元采集图像,使得每个第一条形橡胶凸起经过所述两个重叠的硅片前后至少具有一张图像,当直径最小的第一条形橡胶凸起经过所述两个重叠的硅片,所述两个重叠的硅片位置不变,且直径最大的第一条形橡胶凸起经过所述两个重叠的硅片,所述两个重叠的硅片位置变化时,判断合格,驱动第一检测位的两个升降机构使得第一驱动辊达到合格状态,驱动第二检测位的两个升降机构使得第二驱动辊的轴线和第一驱动辊的轴线处于同一水平高度。
25、进一步地,驱动第一驱动辊转动使得直径最小的第一条形橡胶凸起到直径最大的第一条形橡胶凸起依次经过所述两个重叠的硅片时,直径最小的第一条形橡胶凸起经过所述两个重叠的硅片前采集一张图像,且每个第一条形橡胶凸起经过所述两个重叠的硅片后,采集一张图像;采集的图像数量比第一条形橡胶凸起的数量多一个。
26、从而能够很好地实现对第一、二驱动辊位置的调节,从而更好地检测是否连片。
27、本技术还公开了一种输送装置,包括两个侧板、多个输送转轴以及用于驱动多个输送转轴同步转动的转动驱动单元,相邻的两个输送转轴之间安装有两个输送带,每个输送转轴处具有两个用于安装所述输送带的转动辊;两个侧板之间安装有第一横板和第二横板,所述第一横板处安装有第一安装板,第一安装板处安装有第一喷液单元,所述第二横板处安装有第二安装板,第二安装板处安装有第二喷液单元;所述输送装置处具有两个检测位,每个检测位具有一个采集机构和两个升降机构,所述采集机构包括采集安装架以及安装于采集安装架处的图像采集单元;所述升降机构包括与侧板固定连接的倒u形架、安装于倒u形架处的升降电机、由升降电机驱动的丝杆、与丝杆配合的升降板,所述升降板的两侧具有竖直滑轨,所述侧板处具有安装凹槽,所述安装凹槽处具有与竖直滑轨配合的竖直滑槽,所述安装凹槽处安装有与丝杆配合的丝杆轴承,两个升降机构的升降板之间安装有转动转轴,所述转动转轴处安装有驱动辊,其中一个升降板处安装有驱动所述驱动辊转动的驱动辊电机;所述驱动辊的圆周面处具有多个条形橡胶凸起,所述条形橡胶凸起的截面呈半圆形;所述输送装置处安装有第一接近开关安装架和第二接近开关安装架,所述第一接近开关安装架处安装有第一接近开关,所述第二接近开关安装架安装有第二接近开关。
28、优选地,两个检测位分别为第一检测位和第二检测位,第一检测位相对于第二检测位更靠近所述供料槽;所述第一喷液单元用于对第一检测位处的硅片喷液,所述第二喷液单元用于对第二检测位处的硅片喷液;所述第一接近开关安装架位于供料槽和第一检测位之间,所述第二接近开关安装架位于第二喷液单元和接收单元之间。
29、优选地,所述第一喷液单元具有多个呈一排分布的第一喷嘴,所述第一喷液单元用于对第一检测位处的硅片的前端边缘喷液;所述第二喷液单元具有多个呈一排分布的第二喷嘴,所述第二喷液单元用于对第二检测位处的硅片的上表面喷液。
30、优选地,所述第一检测位处的驱动辊为第一驱动辊,第一驱动辊的圆周面处具有多个第一条形橡胶凸起,多个第一条形橡胶凸起的半径呈等差数列依次减小;所述第二检测位处的驱动辊为第二驱动辊,第二驱动辊的圆周面处具有多个第二条形橡胶凸起,第一驱动辊的直径等于第二驱动辊的直径,多个第二条形橡胶凸起的半径相等,且与多个第一条形橡胶凸起中半径最大的那个第一条形橡胶凸起的半径相等。
31、优选地,多个第一条形橡胶凸起呈弧形等间距分布,第一驱动辊的圆周面中,至少半圈连续的圆周面没有所述第一条形橡胶凸起;多个第二条形橡胶凸起呈弧形等间距分布,第二驱动辊的圆周面中,至少半圈连续的圆周面没有所述第二条形橡胶凸起。
32、优选地,第一条形橡胶凸起的数量和第二条形橡胶凸起的数量均大于等于4个。
33、有益效果:
34、1、本技术的单晶硅片插片装置,能够很好地实现对单晶硅片的分片、输送和插片,提高了生产效率和产品质量。
35、2、本技术的单晶硅片插片装置,能够很好地实现对单晶硅片是否连片(两个硅片叠加在一起输送)的检测,从而避免连片造成的不利后果,并且检测过程中输送单元正常输送,在不存在连片的情况下,不影响插片的效率。
36、3、本技术的单晶硅片插片装置,能够很好地实现对第一、二驱动辊位置的调节,从而更好地检测是否连片,提高了连片检测的准确性。
1.一种具有连片检测功能的单晶硅片插片装置,其特征在于,包括控制单元、报警单元、供料槽、安装于供料槽处的分片单元、用于输送硅片的输送单元以及用于接收硅片的接收单元,所述分片单元用于将供料槽处的硅片一片一片地分片至所述输送单元处;所述接收单元包括放置架、安装于放置架处的硅片花篮以及用于驱动放置架升降的升降驱动单元,所述硅片花篮能够使得硅片呈一列插入硅片花篮内;所述输送单元用于将输送单元处的硅片输送至所述硅片花篮内。
2.根据权利要求1所述的具有连片检测功能的单晶硅片插片装置,其特征在于,所述输送单元包括两个侧板、多个输送转轴以及用于驱动多个输送转轴同步转动的转动驱动单元,相邻的两个输送转轴之间安装有两个输送带,每个输送转轴处具有两个用于安装所述输送带的转动辊;两个侧板之间安装有第一横板和第二横板,所述第一横板处安装有第一安装板,第一安装板处安装有第一喷液单元,所述第二横板处安装有第二安装板,第二安装板处安装有第二喷液单元;所述输送单元处具有两个检测位,每个检测位具有一个采集机构和两个升降机构,所述采集机构包括采集安装架以及安装于采集安装架处的图像采集单元;所述升降机构包括与侧板固定连接的倒u形架、安装于倒u形架处的升降电机、由升降电机驱动的丝杆、与丝杆配合的升降板,所述升降板的两侧具有竖直滑轨,所述侧板处具有安装凹槽,所述安装凹槽处具有与竖直滑轨配合的竖直滑槽,所述安装凹槽处安装有与丝杆配合的丝杆轴承,两个升降机构的升降板之间安装有转动转轴,所述转动转轴处安装有驱动辊,其中一个升降板处安装有驱动所述驱动辊转动的驱动辊电机;所述驱动辊的圆周面处具有多个条形橡胶凸起,所述条形橡胶凸起的截面呈半圆形;所述输送单元处安装有第一接近开关安装架和第二接近开关安装架,所述第一接近开关安装架处安装有第一接近开关,所述第二接近开关安装架处安装有第二接近开关。
3.根据权利要求2所述的具有连片检测功能的单晶硅片插片装置,其特征在于,两个检测位分别为第一检测位和第二检测位,第一检测位相对于第二检测位更靠近所述供料槽;所述第一喷液单元用于对第一检测位处的硅片喷液,所述第二喷液单元用于对第二检测位处的硅片喷液;所述第一接近开关安装架位于供料槽和第一检测位之间,所述第二接近开关安装架位于第二喷液单元和接收单元之间。
4.根据权利要求3所述的具有连片检测功能的单晶硅片插片装置,其特征在于,所述第一喷液单元具有多个呈一排分布的第一喷嘴,所述第一喷液单元用于对第一检测位处的硅片的前端边缘喷液;所述第二喷液单元具有多个呈一排分布的第二喷嘴,所述第二喷液单元用于对第二检测位处的硅片的上表面喷液。
5.根据权利要求2所述的具有连片检测功能的单晶硅片插片装置,其特征在于,所述第一检测位处的驱动辊为第一驱动辊,第一驱动辊的圆周面处具有多个第一条形橡胶凸起,多个第一条形橡胶凸起的半径呈等差数列依次减小;所述第二检测位处的驱动辊为第二驱动辊,第二驱动辊的圆周面处具有多个第二条形橡胶凸起,第一驱动辊的直径等于第二驱动辊的直径,多个第二条形橡胶凸起的半径相等,且与多个第一条形橡胶凸起中半径最大的那个第一条形橡胶凸起的半径相等。
6.根据权利要求5所述的具有连片检测功能的单晶硅片插片装置,其特征在于,多个第一条形橡胶凸起呈弧形等间距分布,第一驱动辊的圆周面中,至少半圈连续的圆周面没有所述第一条形橡胶凸起;多个第二条形橡胶凸起呈弧形等间距分布,第二驱动辊的圆周面中,至少半圈连续的圆周面没有所述第二条形橡胶凸起。
7.一种基于权利要求6所述的具有连片检测功能的单晶硅片插片装置的插片方法,其特征在于,所述插片方法包括连片检测步骤,所述连片检测步骤包括如下步骤:硅片经过第一检测位时,第一喷液单元持续喷液,且第一驱动辊转动一圈,且转动完毕后,第一检测位的图像采集单元采集第一图像;当根据第一图像判断为存在连片时,在第一检测位处的硅片输送至第二检测位时,第二驱动辊转动一圈,转动完毕后,第二检测位的图像采集单元采集第二图像,当根据第二图像判断为存在连片时,控制单元控制报警单元报警。
8.根据权利要求7所述的具有连片检测功能的单晶硅片插片装置的插片方法,其特征在于,当根据第一图像判断为不存在连片时,在第一检测位处的硅片输送至第二检测位时,第二喷液单元喷液,且第二驱动辊不转动。
9.一种基于权利要求6所述的具有连片检测功能的单晶硅片插片装置的插片方法,其特征在于,所述插片方法包括调节步骤,所述调节步骤包括如下步骤:控制输送单元停止输送,将两个重叠的硅片放置于第一检测位,驱动第一驱动辊转动使得直径最小的第一条形橡胶凸起到直径最大的第一条形橡胶凸起依次经过所述两个重叠的硅片,且第一检测位的图像采集单元采集图像,使得每个第一条形橡胶凸起经过所述两个重叠的硅片前后至少具有一张图像,当直径最小的第一条形橡胶凸起经过所述两个重叠的硅片,所述两个重叠的硅片位置不变,且直径最大的第一条形橡胶凸起经过所述两个重叠的硅片,所述两个重叠的硅片位置变化时,判断合格,驱动第一检测位的两个升降机构使得第一驱动辊达到合格状态,驱动第二检测位的两个升降机构使得第二驱动辊的轴线和第一驱动辊的轴线处于同一水平高度。
10.根据权利要求9所述的具有连片检测功能的单晶硅片插片装置的插片方法,其特征在于,驱动第一驱动辊转动使得直径最小的第一条形橡胶凸起到直径最大的第一条形橡胶凸起依次经过所述两个重叠的硅片时,直径最小的第一条形橡胶凸起经过所述两个重叠的硅片前采集一张图像,且每个第一条形橡胶凸起经过所述两个重叠的硅片后,采集一张图像;采集的图像数量比第一条形橡胶凸起的数量多一个。
