硅块杂质监测工装制造技术

本实用新型专利技术公开了一种硅块杂质监测工装，涉及太阳能硅片生产技术领域，包括工作台及依次设在其上的光源、杂质标定装置、遮挡钢线和红外线摄像头，杂质标定装置紧邻待检测硅块设置，待检测硅块设在光源与杂质标定装置之间，遮挡钢线水平设置在杂质标定装置与红外线摄像头之间、且靠近红外线摄像头设置，光源和红外线摄像头底部均设有底座，遮挡钢线端部能够沿立柱上下滑动调整高度，遮挡钢线在红外线摄像头照射下能够呈现在硅块的图像上，利用光遮挡和数学原理可得出遮挡钢线在硅块上阴影标出硅块有效利用长度范围和顶部不利用范围临界线，肉眼判断杂质位置，利用杂质标定装置标定出杂质的位置，然后划线，简化操作步骤，提高工作效率。

【技术实现步骤摘要】
硅块杂质监测工装
本技术涉及太阳能硅片生产
，尤其涉及一种硅块杂质监测工装。
技术介绍
目前太阳能切片环节中由于硅锭在生产过程中的生产环境和工艺造成硅锭内部总会存在一定量的氧（O）/碳（C）杂质，这种杂质相对正常的硅料的硬度较大，因此在后续切片过程中切割用的钢线在切割到此类杂质时会对钢线造成损伤，导致钢线断线，严重影响切片工序的成品率。当前硅锭切成硅块后一般是采用红外探伤仪扫描每一个硅块，通过阴影扫描所成的图像分辨出硅块中是否存在杂质，以及杂质在硅块中的位置，标识位置后通过其他手段先进行切除防止在切片环节造成钢线断线引起质量损失。由于硅块的头部和尾部一定长度是不投入后续工序进行生产的，利用红外探伤仪对硅块进行照射，再利用摄像头进行图像采集，硅块所成图像是一种近乎透明的，杂质的颜色较深通过图像可以进行辨别。如果存在杂质在图像中会呈现黑斑状，进而判定杂质存在的位置：1、如果杂质存在硅块的中部区域那必须进行测量标注后进行切除。2、如果杂质存在硅块的顶部区域那要判定杂质是否在硅块有效利用的长度范围内，如果杂质有较大几率出现在硅块头尾部分。通过肉眼很难准确的判定杂质是否在有效利用的长度内，这就需要进行测量确认。肉眼判断误差较大，借助钢板尺进行测量耗时费力，用手标记后再用尺子测量，因手的不稳定性而存在偏差，划线与测量分开操作费时费力，也会由于读数角度不方便容易造成读数偏差，同时钢板尺接触硅块也容易磕碰而造成质量损失。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种操作方便快捷的硅块杂质监测工装，能够有效保护硅块的完好性。为解决上述技术问题，本技术所采取的技术方案是：一种硅块杂质监测工装，包括工作台、光源、杂质标定装置、遮挡钢线和红外线摄像头，所述光源、杂质标定装置、遮挡钢线和红外线摄像头依次设置在工作台上，所述杂质标定装置紧邻待检测硅块设置，所述待检测硅块设置在光源与杂质标定装置之间，所述遮挡钢线水平设置在杂质标定装置与红外线摄像头之间、且靠近红外线摄像头设置，所述光源和红外线摄像头底部均设有底座，所述遮挡钢线端部能够沿立柱上下滑动。优选地，所述杂质标定装置包括水平尺和高度尺，所述水平尺一端与高度尺相连、且能够沿高度尺上下滑动，所述水平尺紧靠待检测硅块设置。优选地，所述水平尺端部设有套管，所述套管套装在高度尺上，所述套管侧面设有紧固螺栓，通过紧固螺栓能够将套管固定在高度尺上。优选地，所述水平尺端部与套管铰接，所述高度尺下端与工作台铰接。优选地，所述立柱上涂有刻度。优选地，所述遮挡钢线端部通过滑套与立柱配合，所述滑套与立柱通过螺钉限位。优选地，所述水平尺为塑料材质。采用上述技术方案所产生的有益效果在于：在红外线摄像头和硅块之间加装高度可调节的水平遮挡钢线，在硅块成像的过程中遮挡钢线的图像也会呈现在硅块的图像上，利用光遮挡和数学原理通过计算可得出遮挡钢线在硅块上形成的黑线阴影对应硅块有效利用长度的范围和顶部不利用范围的临界线，然后可通过肉眼来判定杂质是否在硅块有效利用的长度内，减少了测量的次数，提高了劳动效率的同时降低了操作疏忽造成的质量损失；利用杂质标定装置可标定出存在于硅块的有效利用长度范围内的杂质的具体位置，然后进行划线。利用本技术能够简化操作步骤，提高工作效率。附图说明图1是本技术实施例提供的一种硅块杂质监测工装的结构示意图；图2是图1的俯视图；图3是图1的左视图；图中：1-工作台，2-光源，3-遮挡钢线，4-红外线摄像头，5-待检测硅块，6-底座，7-立柱，8-水平尺，9-高度尺，10-套管，11-紧固螺栓。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本技术作进一步详细的说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。请参考图1-3，本技术提供的一种硅块杂质监测工装，包括工作台1、光源2、杂质标定装置、遮挡钢线3和红外线摄像头4，所述光源2、杂质标定装置、遮挡钢线3和红外线摄像头4依次设置在工作台1上，所述杂质标定装置紧邻待检测硅块5设置，所述待检测硅块5设置在光源2与杂质标定装置之间，所述遮挡钢线3水平设置在杂质标定装置与红外线摄像头4之间、且靠近红外线摄像头4设置，所述光源2和红外线摄像4头底部均设有底座6，所述遮挡钢线3端部能够沿立柱7上下滑动来调整遮挡钢线的高度，利用光遮挡和数学原理通过计算可得出遮挡钢线在硅块上形成的黑线阴影对应硅块有效利用长度的范围和顶部不利用范围的临界线。通过光源照射硅块，遮挡钢线及杂质能够在红外线摄像头的照射下在硅块上形成阴影，利用杂质标定装置可标定出存在于硅块的有效利用长度范围内的杂质的具体位置，然后进行划线标定，以便后序进行切除。在本技术的一个优选实施例中，所述杂质标定装置包括水平尺8和高度尺9，所述水平尺8一端与高度尺9相连、且能够沿高度尺9上下滑动，所述水平尺8紧靠待检测硅块5设置。通过调整水平尺的高度来标定硅块中杂质的具体位置。当水平尺调整到位后，为了避免在划线标注过程中水平尺发生移动，在所述水平尺8端部设有套管10，所述套管10套装在高度尺9上，所述套管10侧面设有紧固螺栓11，通过紧固螺栓11能够将套管10固定在高度尺9上。为了方便运输携带，可将水平尺和高度尺设计为折叠式，所述水平尺8端部与套管10铰接，所述高度尺9下端与工作台1铰接。不用时，可将水平尺与高度尺折叠在一起，避免水平尺划伤硅块；在运输过程中再将高度尺折叠在工作台上，方便携带。在标定硅块的有效利用长度的范围和顶部不利用范围的临界线时，需要遮挡钢线沿立柱上下多次滑动，同时也适应了不同高度硅块的测试。为了方便测量其在立柱上的移动距离，在所述立柱7上涂有刻度，这样通过遮挡钢线两次位置的刻度差即可得出遮挡钢线的移动距离。进一步的，所述遮挡钢线3端部通过滑套与立柱7配合，所述滑套与立柱7通过螺钉限位，当遮挡钢线滑动到位后，通过螺钉将滑套固定在立柱上，避免滑套下滑影响监测精度。在本技术一种具体实施例中，为了避免水平尺对硅块造成磕碰，所述水平尺8可选用塑料材质。另外，光源可选用手电筒或其它发光体，作为硅块的背景光，使遮挡钢线或杂质在硅块上的阴影清晰可辨。本技术一个具体实施例的操作步骤如下：1.确定遮挡钢线的位置：将遮挡钢线置于红外线摄像头与硅块间的三分之一处，具体的可设定遮挡钢线与红外线摄像头的距离L1位为43mm，遮挡钢线与硅块的距离L2为486mm。2.确定遮挡钢线的高度：首先待测硅块在测试前底部的去底长度（不进行利用）和硅块中间部分的有效长度的长度是已经确定的，通过调节遮挡钢线的高度在红外线摄像头和硅块之间形成一个人为的遮挡物，并使其所形成的阴影图像的位置高度正好在硅块有效范围和顶部去除部分的临界线上。将红外线摄像头的高度H设定为280mm，硅块底部的去底长度和硅块中间部分的有效长度=280mm+遮挡钢线的阴影高度h”,遮挡钢线的上下位距离h=L1/（L1+L2）*h”=L1/（L1+L2）*（硅块底部的去底长度和硅块中间部分的有效长度-280mm）。3.判断杂质在硅块上的位置：操作员工在进行杂质阴影检测的时候通过遮挡钢线形成的阴影线条可本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种硅块杂质监测工装，其特征在于：包括工作台（1）、光源（2）、杂质标定装置、遮挡钢线（3）和红外线摄像头（4），所述光源（2）、杂质标定装置、遮挡钢线（3）和红外线摄像头（4）依次设置在工作台（1）上，所述杂质标定装置紧邻待检测硅块（5）设置，所述待检测硅块（5）设置在光源（2）与杂质标定装置之间，所述遮挡钢线（3）水平设置在杂质标定装置与红外线摄像头（4）之间、且靠近红外线摄像头（4）设置，所述光源（2）和红外线摄像头（4）底部均设有底座（6），所述遮挡钢线（3）端部能够沿立柱（7）上下滑动。

【技术特征摘要】
1.一种硅块杂质监测工装，其特征在于：包括工作台（1）、光源（2）、杂质标定装置、遮挡钢线（3）和红外线摄像头（4），所述光源（2）、杂质标定装置、遮挡钢线（3）和红外线摄像头（4）依次设置在工作台（1）上，所述杂质标定装置紧邻待检测硅块（5）设置，所述待检测硅块（5）设置在光源（2）与杂质标定装置之间，所述遮挡钢线（3）水平设置在杂质标定装置与红外线摄像头（4）之间、且靠近红外线摄像头（4）设置，所述光源（2）和红外线摄像头（4）底部均设有底座（6），所述遮挡钢线（3）端部能够沿立柱（7）上下滑动。2.根据权利要求１所述的硅块杂质监测工装，其特征在于：所述杂质标定装置包括水平尺（8）和高度尺（9），所述水平尺（8）一端与高度尺（9）相连、且能够沿高度尺（9）上下滑动，所述水平尺（8...

【专利技术属性】
技术研发人员：敦朝亮，刘丙良，杨玉莲，
申请(专利权)人：英利能源中国有限公司，
类型：新型
国别省市：河北,13