单晶炉CCD相机安装调控系统和单晶炉技术方案

本申请涉及一种单晶炉CCD相机安装调控系统和单晶炉。单晶炉CCD相机安装调控系统包括多维安装支架、标定物和控制装置，多维安装支架包括架体和驱动机构，架体用于安装CCD相机，驱动机构能够驱动架体在多个方向上进行运动；标定物设置在单晶炉的热屏上；控制装置与驱动机构和CCD相机相连。本申请的单晶炉CCD相机安装调控系统，通过多维安装支架和控制装置，实现对CCD相机安装参数的精确高效控制；通过在热屏上设置标定物，定位CCD相机的镜头位置，CCD相机测量数据更精确，实现同一台单晶炉多次拉晶前后、多台单晶炉同工艺下CCD相机的安装参数一致稳定，保证CCD相机测量数据一致性和良好重复性，提高生产效率和产能。提高生产效率和产能。提高生产效率和产能。

【技术实现步骤摘要】
单晶炉CCD相机安装调控系统和单晶炉


[0001]本申请涉及直拉单晶硅辅助设备
，特别是涉及单晶炉CCD相机安装调控系统和单晶炉。

技术介绍

[0002]随着光伏发电的快速发展，降低单晶硅生产成本、提高生产效率是各大光伏企业的首要目标。在直拉单晶硅生产中，普遍使用CCD(Charge
‑
coupled Device，电荷耦合器件)相机采集单晶炉内的光线信号，并通过转换计算处理得出所需要的多种数据参数，实现单晶炉内温度判断、晶棒直径判断、单晶炉内情况观察及液口距判断等，CCD相机是直拉单晶硅生产中重要的传感器件。其中，液口距为单晶炉内熔体与导流筒/水冷屏之间的距离，液口距判断影响晶体生产的可重复自动化控制以及热屏安全使用、防止爆炸等重要事项；晶棒直径判断和单晶炉内温度判断影响晶体正常生长，最终影响产量。
[0003]相关技术中，CCD相机通常采用机械金属支架安装在炉盖侧方，通过遮光玻璃观察窗采集单晶炉内的光线信号；机械金属支架三维采用螺栓手动固定，通过人工调节螺栓松紧调节CCD相机位置。拉晶前每台单晶炉的CCD相机都需要人工调节到合适位置，调节完成加装防尘罩后基本不能对CCD相机位置进行调整，使用中出现误差时也难以校准。
[0004]然而，CCD相机或炉盖的移动均会影响到CCD相机参数拉晶前后的一致性，导致单晶炉多次拉晶前后测量数据也不能保持一致，CCD相机测量液口距、晶棒直径等数据不能保证精确性和重复性，影响生产工艺重复性，需要多次维护，最终影响产量。另外，不同单晶炉的CCD相机相对位置不一致，导致CCD相机参数及测量数据均不能一致，不利于多炉台统一自动化管理，最终影响产能。

技术实现思路

[0005]基于此，有必要针对单晶炉CCD相机位置不易调节校准，单晶炉多次拉晶前后、不同单晶炉之间CCD相机参数及测量数据一致性差，导致生产可重复性差，不利于统一自动化管理，影响产能的问题，提供一种单晶炉CCD相机安装调控系统和单晶炉。
[0006]第一方面，一种单晶炉CCD相机安装调控系统，包括：
[0007]多维安装支架，包括架体和驱动机构，所述架体用于安装CCD相机，所述驱动机构能够驱动所述架体在多个方向上进行运动，以带动所述CCD相机运动；
[0008]标定物，用于设置在所述单晶炉的热屏上；以及
[0009]控制装置，与所述驱动机构连接，并能够与所述CCD相机相连；所述控制装置用于控制所述CCD相机获取所述单晶炉内所述标定物的图像，并根据所述标定物的图像控制所述驱动机构动作，以调控所述CCD相机的安装参数。
[0010]在其中一个实施例中，所述标定物具有设定形状。
[0011]在其中一个实施例中，所述标定物包括多个标定点，多个所述标定点构成所述设定形状。
[0012]在其中一个实施例中，所述标定物包括反光层，所述反光层能够反射预设波段的光线。
[0013]在其中一个实施例中，所述控制装置包括：
[0014]获取单元，用于连接所述CCD相机和所述驱动机构，所述获取单元用于获取所述CCD相机的实际安装参数；
[0015]存储单元，用于存储所述CCD相机的目标安装参数；
[0016]比较单元，与所述获取单元和所述存储单元相连，所述比较单元用于比较所述实际安装参数与所述目标安装参数；以及
[0017]控制单元，与所述比较单元和所述驱动机构相连，所述控制单元用于根据所述实际安装参数与所述目标安装参数的比较结果，控制所述驱动机构动作。
[0018]在其中一个实施例中，所存储单元与所述获取单元相连，所述存储单元还用于存储所述CCD相机的历史安装参数。
[0019]在其中一个实施例中，所述架体包括：
[0020]固定架，用于固定连接所述单晶炉；
[0021]第一平移件，连接于所述固定架，并能够沿第一方向平移运动；
[0022]第二平移件，连接于所述第一平移件，并能够沿第二方向平移运动；
[0023]第三平移件，连接于所述第二平移件，并能够沿第三方向平移运动；
[0024]倾斜转动件，连接于所述第三平移件，并能够绕第一转轴转动；以及
[0025]旋转安装件，连接于所述倾斜转动件，并能够绕第二转轴转动，所述旋转安装件用于连接所述CCD相机；
[0026]其中，所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向相互垂直，所述第一转轴与所述第二转轴相垂直。
[0027]在其中一个实施例中，所述单晶炉CCD相机安装调控系统还包括通信模块，所述通信模块与所述控制装置相连。
[0028]第二方面，一种单晶炉，包括单晶炉本体、CCD相机和如第一方面中任一项所述的单晶炉CCD相机安装调控系统。
[0029]在其中一个实施例中，所述单晶炉还包括控制系统和报警装置，所述控制系统与所述单晶炉本体、所述CCD相机和所述单晶炉CCD相机安装调控系统相连，所述报警装置与所述控制系统相连。
[0030]上述单晶炉CCD相机安装调控系统，通过设置多维安装支架和控制装置，可以自动调节CCD相机的位置和姿态，实现对CCD相机安装参数的精确高效控制；同时，通过在热屏上设置标定物，CCD相机采集标定物图像，可以定位CCD相机的镜头位置，CCD相机测量数据更精确，实现对于单晶炉内液口距、晶棒直径等的精准测量，保证单晶炉的最危险部件热屏不会浸入熔体，有利于拉晶生产及炉体安全，提高生产安全性，减少人员伤亡风险；而且可以在单晶炉使用前后自动定位校准CCD相机的安装参数，实现同一台单晶炉多次拉晶前后CCD相机的安装参数一致稳定，从而保持CCD相机测量数据一致性和良好重复性，提高生产可重复性，降低操作难度，便于操作控制，有利于自动化控制，进而提高生产效率和产能，降低单晶硅生产成本，大大提高经济效益。另外，还可以调整多台单晶炉的CCD相机位于相同空间位置，实现不同单晶炉的CCD相机测量距离、视角、像素测量值均保持相同，使多台单晶炉同
工艺下CCD相机的液口距、晶棒直径测量数据具有较高的一致性和良好重复性，方便生产管理和自动化控制，保证高效生产。
附图说明
[0031]图1为本申请一实施例中的具有单晶炉CCD相机安装调控系统的单晶炉的结构示意图。
[0032]图2为本申请一实施例中的多维安装支架的结构示意图。
[0033]图3为本申请一实施例中的控制装置的结构示意图。
[0034]附图标号：
[0035]1、多维安装支架；11、架体；111、固定架；112、第一平移件；113、第二平移件；114、第三平移件；115、倾斜转动件；116、旋转安装件；117、导向部；121、驱动件；122、传动件；
[0036]2、标定物；
[0037]31、获取单元；32、存储单元；33、比较单元；34、控制单元；
[0038]200、CCD相机；
[0039]300、单晶炉；301、热屏；302、熔体；303、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种单晶炉CCD相机安装调控系统，其特征在于，包括：多维安装支架，包括架体和驱动机构，所述架体用于安装CCD相机，所述驱动机构能够驱动所述架体在多个方向上进行运动，以带动所述CCD相机运动；标定物，用于设置在所述单晶炉的热屏上；以及控制装置，与所述驱动机构连接，并能够与所述CCD相机相连；所述控制装置用于控制所述CCD相机获取所述单晶炉内所述标定物的图像，并根据所述标定物的图像控制所述驱动机构动作，以调控所述CCD相机的安装参数。2.根据权利要求1所述的单晶炉CCD相机安装调控系统，其特征在于，所述标定物具有设定形状。3.根据权利要求2所述的单晶炉CCD相机安装调控系统，其特征在于，所述标定物包括多个标定点，多个所述标定点构成所述设定形状。4.根据权利要求2所述的单晶炉CCD相机安装调控系统，其特征在于，所述标定物包括反光层，所述反光层能够反射预设波段的光线。5.根据权利要求1所述的单晶炉CCD相机安装调控系统，其特征在于，所述控制装置包括：获取单元，用于连接所述CCD相机和所述驱动机构，所述获取单元用于获取所述CCD相机的实际安装参数；存储单元，用于存储所述CCD相机的目标安装参数；比较单元，与所述获取单元和所述存储单元相连，所述比较单元用于比较所述实际安装参数与所述目标安装参数；以及控制单元，与所述比较单元和所述驱动机构相连，所述控制单元用于根据所述实际安装参数与所述目标安装参数的比较结果...

【专利技术属性】
技术研发人员：王剑桥，马玉花，
申请(专利权)人：天合光能股份有限公司，
类型：新型
国别省市：