石英坩埚激光打标装置及激光打标方法与流程

本发明涉及坩埚打标装置，具体涉及一种石英坩埚激光打标装置及激光打标方法。

背景技术：

1、石英坩埚是半导体单晶硅拉制、光伏多晶硅铸锭及高端光学材料熔炼领域的核心消耗性器皿，其质量直接关系到下游产品的纯度和成品率。因此，对石英坩埚全生命周期进行精准信息追溯，是保障产品质量和实现智能化生产管理的核心需求。目前，行业内针对石英坩埚的标识与信息追溯普遍采用以人工贴标签为核心、手动记账为辅助的传统实现方案，贯穿坩埚生产、检验、仓储、出库及使用全流程，完全依赖人工操作完成。该传统实现方案贴标效率低、易出现贴标偏移和脱落，手动记账错漏频发，且普通标签无法耐受高温腐蚀环境，难以满足大批量生产和智能化追溯需求。

2、随着激光技术发展，行业内开始采用激光打标装置进行坩埚标识。如中国专利cn209407685u公告了一种通过传输机构、升降机构、归正机构和激光组件实现自动打标的装置，利用超声波传感器测距并驱动激光器移动至打标位置。又如中国专利cn223418640u公告了一种通过三轴找正机构调整激光打标头位置以适应不同坩埚的方案。但现有的激光打标装置都是将石英坩埚移动至固定的位置进行打标，而不同尺寸的石英坩埚打标位置是不同的，因此，现有的激光打标装置设备通用性差，无法适配不同尺寸的石英坩埚。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供一种石英坩埚激光打标装置及激光打标方法，以解决现有的激光打标装置设备通用性差，无法适配不同尺寸的石英坩埚的技术问题。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

3、一种石英坩埚激光打标装置，包括抓夹机构、检测机构及打标机构；所述抓夹机构包括抓夹组件及移动组件，所述移动组件设置在输送线与打标区域的两侧，所述抓夹组件设置在所述移动组件的下方，所述抓夹组件用于抓取石英坩埚，所述移动组件用于将抓夹组件抓取的石英坩埚从输送线上移动至打标区域；所述检测机构设置在打标区域的前方，用于检测石英坩埚的位置以确定石英坩埚上的打标位置；所述打标机构设置在所述检测机构的一侧，用于基于所述打标位置对石英坩埚进行激光打标。

4、优选地，所述检测机构包括光电检测模组及位移调节组件，所述位移调节组件用于控制光电检测模组的位移，所述光电检测模组用于检测石英坩埚的位置；所述位移调节组件包括纵向位移调节组件及横向位移调节组件，所述光电检测模组活动设置在所述横向位移调节组件上并沿所述横向位移调节组件横向移动，所述横向位移调节组件的一端与所述纵向位移调节组件活动设置。

5、优选地，所述打标机构包括打标头、打标头位移调节组件及距离传感器；所述打标头与所述打标头位移调节组件活动设置，以基于石英坩埚的打标位置通过所述打标头位移调节组件调节所述打标头的位置；所述距离传感器设置在所述打标头的一侧，用于测量石英坩埚与打标头之间的距离。

6、优选地，所述打标头位移调节组件包括x轴调节组件、y轴调节组件及z轴调节组件；所述打标头固定连接在所述z轴调节组件上，所述z轴调节组件活动设置在所述y轴调节组件上，所述y轴调节组件的上部与所述x轴调节组件活动连接，以控制打标头沿x轴、y轴或z轴方向的移动。

7、优选地，所述抓夹组件包括横梁、第一夹持臂、第二夹持臂、第一抱爪、第二抱爪及旋转组件；所述横梁设置在所述移动组件的下方，所述第一夹持臂与所述第二夹持臂相对设置，所述第一夹持臂的一端与所述横梁活动连接，所述第一夹持臂的另一端与所述第一抱爪连接；所述第二夹持臂的一端与所述横梁活动连接，所述第二夹持臂的另一端与所述第二抱爪连接；所述旋转组件与所述第一抱爪、所述第二抱爪连接，以控制所述第一抱爪、所述第二抱爪旋转。

8、优选地，所述打标机构上还设置有粉尘收集装置，所述粉尘收集装置包括粉尘收集管及负压风机，所述粉尘收集管的一端设置在所述打标头的上方，所述粉尘收集管的另一端与负压风机连接，以通过负压风机将打标时产生的粉尘进行收集。

9、本发明还提供一种石英坩埚激光打标方法，应用于如上所述的石英坩埚激光打标装置，包括以下步骤：

10、s1、利用抓夹机构将输送线上的石英坩埚夹起并移动至打标区域；

11、s2、根据来料信息确定石英坩埚的尺寸及预设打标位置；

12、s3、控制检测机构对石英坩埚的位置进行检测，基于所述检测结果、石英坩埚的尺寸及预设打标位置确定石英坩埚的实际打标位置；

13、s4、控制打标机构基于所述实际打标位置对石英坩埚进行激光打标。

14、优选地，在步骤s3中，所述控制检测机构对石英坩埚的位置进行检测，基于所述检测结果、石英坩埚的尺寸及预设打标位置确定石英坩埚的实际打标位置，具体包括以下步骤：

15、s31、通过位移调节组件控制光电检测模组移动，以检测石英坩埚的最外缘来确定石英坩埚的水平中心位置，然后将光电检测模组移动至石英坩埚的水平中心位置；

16、s32、通过位移调节组件控制光电检测模组上升，检测出石英坩埚的最高点位置，基于最高点位置、石英坩埚的尺寸及预设打标位置确定石英坩埚的实际打标位置。

17、优选地，在步骤s3之前，所述方法还包括：根据来料信息通过位移调节组件控制光电检测模组移动至坩埚圆柱位高度。

18、优选地，在步骤s4中，所述打标机构包括打标头、打标头位移调节组件及距离传感器，所述方法还包括：利用距离传感器测量打标头与所述石英坩埚之间的距离，基于所述距离及所述实际打标位置通过打标头位移调节组件调节打标头的位置，打标头位置调节完成后利用打标头对石英坩埚进行激光打标。

19、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

20、石英坩埚熔制完成后会放置在输送线上以待对石英坩埚进行打标，抓夹组件将输送线上的石英坩埚夹起，移动组件控制抓夹组件移动，以将石英坩埚从输送线上移动至打标区域。当石英坩埚移动至打标区域时，检测机构对石英坩埚的位置及尺寸进行检测从而确定石英坩埚上的打标位置，然后打标机构根据检测机构确定的打标位置对石英坩埚进行激光打标。本发明通过利用检测机构对石英坩埚进行检测来确定石英坩埚的实际打标位置，从而对于不同尺寸的石英坩埚均可以通过检测机构准确的确定其对应的打标位置，使得本发明的激光打标装置可以适配不同尺寸的石英坩埚。

1.一种石英坩埚激光打标装置，其特征在于，包括抓夹机构、检测机构及打标机构；所述抓夹机构包括抓夹组件及移动组件，所述移动组件设置在输送线与打标区域的两侧，所述抓夹组件设置在所述移动组件的下方，所述抓夹组件用于抓取石英坩埚，所述移动组件用于将抓夹组件抓取的石英坩埚从输送线上移动至打标区域；所述检测机构设置在打标区域的前方，用于检测石英坩埚的位置以确定石英坩埚上的打标位置；所述打标机构设置在所述检测机构的一侧，用于基于所述打标位置对石英坩埚进行激光打标。

2.根据权利要求1所述的石英坩埚激光打标装置，其特征在于，所述检测机构包括光电检测模组及位移调节组件，所述位移调节组件用于控制光电检测模组的位移，所述光电检测模组用于检测石英坩埚的位置；所述位移调节组件包括纵向位移调节组件及横向位移调节组件，所述光电检测模组活动设置在所述横向位移调节组件上并沿所述横向位移调节组件横向移动，所述横向位移调节组件的一端与所述纵向位移调节组件活动设置。

3.根据权利要求1所述的石英坩埚激光打标装置，其特征在于，所述打标机构包括打标头、打标头位移调节组件及距离传感器；所述打标头与所述打标头位移调节组件活动设置，以基于石英坩埚的打标位置通过所述打标头位移调节组件调节所述打标头的位置；所述距离传感器设置在所述打标头的一侧，用于测量石英坩埚与打标头之间的距离。

4.根据权利要求3所述的石英坩埚激光打标装置，其特征在于，所述打标头位移调节组件包括x轴调节组件、y轴调节组件及z轴调节组件；所述打标头固定连接在所述z轴调节组件上，所述z轴调节组件活动设置在所述y轴调节组件上，所述y轴调节组件的上部与所述x轴调节组件活动连接，以控制打标头沿x轴、y轴或z轴方向的移动。

5.根据权利要求1所述的石英坩埚激光打标装置，其特征在于，所述抓夹组件包括横梁、第一夹持臂、第二夹持臂、第一抱爪、第二抱爪及旋转组件；所述横梁设置在所述移动组件的下方，所述第一夹持臂与所述第二夹持臂相对设置，所述第一夹持臂的一端与所述横梁活动连接，所述第一夹持臂的另一端与所述第一抱爪连接；所述第二夹持臂的一端与所述横梁活动连接，所述第二夹持臂的另一端与所述第二抱爪连接；所述旋转组件与所述第一抱爪、所述第二抱爪连接，以控制所述第一抱爪、所述第二抱爪旋转。

6.根据权利要求1-5任一项所述的石英坩埚激光打标装置，其特征在于，所述打标机构上还设置有粉尘收集装置，所述粉尘收集装置包括粉尘收集管及负压风机，所述粉尘收集管的一端设置在所述打标头的上方，所述粉尘收集管的另一端与负压风机连接，以通过负压风机将打标时产生的粉尘进行收集。

7.一种石英坩埚激光打标方法，应用于如权利要求1-6任一项所述的石英坩埚激光打标装置，其特征在于，包括以下步骤：

8.根据权利要求7所述的石英坩埚激光打标方法，其特征在于，在步骤s3中，所述控制检测机构对石英坩埚的位置进行检测，基于所述检测结果、石英坩埚的尺寸及预设打标位置确定石英坩埚的实际打标位置，具体包括以下步骤：

9.根据权利要求8所述的石英坩埚激光打标方法，其特征在于，在步骤s3之前，所述方法还包括：根据来料信息通过位移调节组件控制光电检测模组移动至坩埚圆柱位高度。

10.根据权利要求7所述的石英坩埚激光打标方法，其特征在于，在步骤s4中，所述打标机构包括打标头、打标头位移调节组件及距离传感器，所述方法还包括：利用距离传感器测量打标头与所述石英坩埚之间的距离，基于所述距离及所述实际打标位置通过打标头位移调节组件调节打标头的位置，打标头位置调节完成后利用打标头对石英坩埚进行激光打标。