应用于太阳能电池扩散工艺的电池片追溯方法与流程

1.本发明涉及太阳能电池片技术领域，具体涉及一种应用于太阳能电池扩散工艺的电池片追溯方法。


背景技术：

2.在太阳能prce生产工艺中，单片追溯一直是困扰太阳能电池片工厂数据分析的主要问题，在prce生产工艺中扩散生产工艺作为整个生产的第二道工序，整个生产过程是硅片加工过程非常复杂，但是扩散工艺也决定了整个电池片的转换效率，因此分析扩散的工艺数据是非常有必要的，在传统的追溯方案中仅仅能够分析出载具的流转过程，无法满足单片在生产过程中的数据分析，因此无法找到每一个生产区间生产工艺等对电池片的转换效率的影响。
3.传统追溯方案的整个生产工艺包括扩散上下料机、扩散主设备，自动化设备上料装片到舟中，花篮容量为100片，舟容量1400片，设备通过agv上料后自动化设备通过rfid读码器读取cstid，当读取到cstid后设备请求cst信息，系统接收到载具信息后将会在数据库中查找花篮信息，找到对应数据后下发给设备，设备收到信息后开始加工，机械手臂将会左右花篮中取片放入舟中，工抽取14个花篮的硅片进入舟中，当装舟完成时设备上报舟信息，自动化设备将会把舟送给下游设备，自动化设备记录舟中硅片信息等待舟加工完成时使用，舟送入主设备进行加工，记录进入炉管编号，制程参数。主设备加工完成时，舟回到自动化设备，自动化设备将会读取舟号，根据原来记录的数据匹配硅片信息，下料时设备将会把舟中的信息退还给花篮，花篮装满后上报消息给系统，系统记录集批到下一个工序。
4.传统的追溯方法，第一种是直接追溯到载具级，数据颗粒度太过粗狂，无法满足工艺分析；另外一种的追溯方式是通过设备记录单片，设备报告单片数据，这样对于设备的软件人员的要求较高，对于plc的数据存储是一个挑战，往往会造成追溯准确率底下。


技术实现要素：

5.本技术提供了一种应用于太阳能电池扩散工艺的电池片追溯方法，其目的在于，能够实现单片追溯并且给工厂的工艺、生产等部门提供了有力的分析数据。
6.本技术是通过以下技术方案实现的：
7.一种应用于太阳能电池扩散工艺的电池片追溯方法，包括扩散上料追溯方案、扩散下料追溯方案，所述扩散上料追溯方案包括以下步骤：
8.(a)上料防止设备读取花篮为空，在上料时为了防止设备rfid读取花篮失败，这里通过系统接入agv数据，agv将会给出路径信息，料来自上游具体的设备，系统将会记录上游来料信息，把上游数据记录在数据库中(利用堆的概念倒序出花篮)，若设备能够读取到花篮id时，系统将会根据设备读取的为准取对应数据，当设备读取为空时，通过缓存数据库中的花篮信息对应补录硅片信息；
9.(b)所述步骤(a)读取到花篮信息后下发数据的同时将会把数据存入到对应的数
据库中，数据库中记录花篮中硅片信息和所在工位信息，这里定义出工位信息为p01，p02；
10.(c)数据下发完成后，设备开始抽片出花篮设备机械手臂各取花篮p01和p02口花篮中的50片，设备将会提供事件并且上报数据，上报的数据中包括花篮编号和第几次抽片，系统收到设备给出的信息后将会做如下动作，首先信号将会去对应山哪个口口中的信息找到对应消息；其次根据上报抽片次数倒序取出硅片如第一次抽片，系统将会把51-100层的硅片取出；最后把对应的硅片放置到对应的数据库中待用；
11.(d)设备机械臂移动装舟，当手臂移动装舟完成时设备将会告知硅片进舟完成信号，并带出装舟的舟号以及第几次装舟，系统通过舟号和装舟次数把步骤(c)的硅片取出进行重新排列，这里的排列逻辑为，首先检查这是第几次装舟，根据装舟次数计算出在舟中的位置信息如第一次装舟那么将会是1-100位置被装入，即p01和p02口的硅片被组合装入1-100位置；其次查询上一步数据中的数据，根据p01和p02的区别把硅片重新组合，组合顺序为p01口的硅片做奇数排列如1、3、5、7
……
，p02口的硅片做偶数排列2、4、6、8
……
,最后根据设备上报的舟号id和重新排列的硅片顺序与舟绑定，数据将会被记录在数据库中待后面使用，这样就完成了一次硅片从花篮取出并与舟绑定的过程；
12.(e)继续c、d步骤的动作第二次抽取花篮中的硅片，并且装舟完成；
13.(f)当花篮抽取完成后，这里继续上料，继续a、b、c、d、e步骤直到装满舟；
14.(g)舟装满完成整个装舟动作，这时设备将会告知舟装满信号，系统将会根据设备给出的信息把舟信息和硅片信息记录在数据库中等待舟在主设备中加工完成时使用；数据库的设计如下；
15.(h)设备将会把舟送出给到主设备进行加工，至此设备整个上料过程完成，整个过程减少了设备的参与数据记录和逻辑计算，仅仅通过设备自带的传感器既可以完成整个上料过程；
16.所述扩散下料追溯方案包括如下步骤：
17.(1)在下料前设备将会在下料口p03和p04中上花篮；
18.(2)当主设备加工完成时自动化设备将会收取舟进入自动化设备的信号，这时系统将会准备好将要用的数据，数据来自上料放入的数据库中；
19.(3)设备通过机械手臂将会把舟中的硅片取出，这时设备将会上报硅片出舟信号，并且会告知舟号、第几次出舟信息，系统根据设备给到的信息进行计算步骤如下，首先，根据舟号找到对应的数据；其次，根据设备提供的信息中的第几次出舟找到对应的硅片信息，如第一次出舟，系统将会把1300-1400位置的硅片取出；最后把这100片硅片信息放置在缓存数据库中；
20.(4)取出硅片后设备将会继续移动手臂，手臂将会把硅片放置到下料口p03和p04中，当设备把硅片放入到对应的下料口时将会告知系统花篮id、第几次进花篮；系统将会根据设备告知的信息进行如下匹配，首先，把取出的100片id按照奇偶情况拆成两组，奇数50片和偶数的50片；其次，系统将会根据下料口p03和p04的花篮id与50片硅片绑定；最后根据上报装片次数绑定硅片在花篮中的数据，如第一次系统将会把50片硅片绑定在1-50层；
21.(5)继续c、d步骤第二次装片完成，花篮装片完成时设备将会告知，此时设备将会记录花篮信息和硅片信息进行绑定；
22.(6)设备将会把装满硅片的花篮放置到缓存轨道，带缓存轨道达到一定数量时agv
将会搬走，在设备放置轨道时系统将会把花篮信息记录排队，每个口以5个花篮为一组；
23.(7)a、b、c、d、e、f顺序是整个空花篮到装满花篮的顺序，持续卸载舟，直至舟卸载完成，本工序的加工完成。
24.作为优选实施例，所述步骤(6)中的agv，系统将会通过自行计算以及agv的信息传递来防止rfid的读取问题，包括如下步骤：
25.(61)下料口上空花篮，设备将会通过rfid读取花篮id，读取到花篮id和工位id(p03或p04)上报，若读取失败将会上报空id和工位id，系统将收到的花篮id进行记录；
26.(62)当设备装满花篮时将会告知系统工位id和花篮id(实际花篮id或者空)，系统根据设备上报的数据将会做如下处理，首先，找到对应工位，工位与花篮id绑定；其次，记录工位上花篮数量；最后数据记录在数据库中；
27.(63)当下料达到5个花篮时做为一批绑定，系统此时将会把花篮的顺序记录，p03和p04共10个花篮待agv拉取；
28.(64)当10个花篮满时agv将会拉取花篮，这时系统将会做如下处理，首先，agv执行任务是将会告知移动的起止点；其次，系统将会去查看维护的地标点定位到agv移动的位置；最后agv系统将会告知系统货物拉起，并告知系统移动的起止点，根据agv移动的起止点情况系统将会绑定花篮去往的位置和小车编号；
29.(65)当小车到达下一个工序时，设备将会通过rfid读取花篮id，当设备读取到花篮id时系统将会获取花篮中的硅片信息待取片使用，若设备没有读取到花篮id设备将会上报空id，此时系统将会根据上游下料顺序自动匹配花篮id获取花篮id，这样就可以解决了当读码器读取失败的情况下依然能够有较高的数据传递和很高的单片准确率的情况。
30.发明原理：在现有的生产情况下，自动化智能化要求越来越高，企业管理要求制造业做“熵”减，单片追溯的准确率能够大大提高制造的需求，但是太阳能电池片的生产过程可能无法向半导体、液晶面板那样在产品上刻蚀唯一码，只能通过虚拟的硅片id在设备和系统间进行传递，传统的做法过于依赖设备的传输，使制造厂和设备厂商间需要大量的人力、物力、时间在在这个方面进行调试磨合，为了能够尽快的让太阳能电池生产快速达到数字化工厂的建设，通过本文的方式能够减少系统、设备、工厂生产间的调试时间，大大推进了太阳能电池片生产车间的数字化建设。
31.有益效果：本技术在现有的生产追溯方式无法满足的情况下，提出了新的追溯方案能够实现单片追溯并且给工厂的工艺，并为生产等部门提供了有力的分析数据。本技术降低了设备的开发难度，通过c#开发实现了单片追溯达到前所未有的准确率。降低了设备的开发负责度，提高了单片追溯准确率以及快速上线使用率。
附图说明
32.图1为本发明的一种应用于太阳能电池扩散工艺的电池片追溯方法的工艺流程图。
具体实施方式
33.下面结合附图对本发明的实施例作详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下
述的实施例。
34.如图1所示，一种应用于太阳能电池扩散工艺的电池片追溯方法，包括扩散上料追溯方案、扩散下料追溯方案，所述扩散上料追溯方案包括以下步骤：
35.(a)上料防止设备读取花篮为空，在上料时为了防止设备rfid读取花篮失败，这里通过系统接入agv数据，agv将会给出路径信息，料来自上游具体的设备，系统将会记录上游来料信息，把上游数据记录在数据库中(利用堆的概念倒序出花篮)，若设备能够读取到花篮id时，系统将会根据设备读取的为准取对应数据，当设备读取为空时，通过缓存数据库中的花篮信息对应补录硅片信息；
36.(b)所述步骤(a)读取到花篮信息后下发数据的同时将会把数据存入到对应的数据库中，数据库中记录花篮中硅片信息和所在工位信息，这里定义出工位信息为p01，p02；
37.(c)数据下发完成后，设备开始抽片出花篮设备机械手臂各取花篮p01和p02口花篮中的50片，设备将会提供事件并且上报数据，上报的数据中包括花篮编号和第几次抽片，系统收到设备给出的信息后将会做如下动作，首先信号将会去对应山哪个口口中的信息找到对应消息；其次根据上报抽片次数倒序取出硅片如第一次抽片，系统将会把51-100层的硅片取出；最后把对应的硅片放置到对应的数据库中待用；
38.(d)设备机械臂移动装舟，当手臂移动装舟完成时设备将会告知硅片进舟完成信号，并带出装舟的舟号以及第几次装舟，系统通过舟号和装舟次数把步骤(c)的硅片取出进行重新排列，这里的排列逻辑为，首先检查这是第几次装舟，根据装舟次数计算出在舟中的位置信息如第一次装舟那么将会是1-100位置被装入，即p01和p02口的硅片被组合装入1-100位置；其次查询上一步数据中的数据，根据p01和p02的区别把硅片重新组合，组合顺序为p01口的硅片做奇数排列如1、3、5、7
……
，p02口的硅片做偶数排列2、4、6、8
……
,最后根据设备上报的舟号id和重新排列的硅片顺序与舟绑定，数据将会被记录在数据库中待后面使用，这样就完成了一次硅片从花篮取出并与舟绑定的过程；
39.(e)继续c、d步骤的动作第二次抽取花篮中的硅片，并且装舟完成；
40.(f)当花篮抽取完成后，这里继续上料，继续a、b、c、d、e步骤直到装满舟；
41.(g)舟装满完成整个装舟动作，这时设备将会告知舟装满信号，系统将会根据设备给出的信息把舟信息和硅片信息记录在数据库中等待舟在主设备中加工完成时使用；数据库的设计如下；
42.(h)设备将会把舟送出给到主设备进行加工，至此设备整个上料过程完成，整个过程减少了设备的参与数据记录和逻辑计算，仅仅通过设备自带的传感器既可以完成整个上料过程；
43.所述扩散下料追溯方案包括如下步骤：
44.(1)在下料前设备将会在下料口p03和p04中上花篮；
45.(2)当主设备加工完成时自动化设备将会收取舟进入自动化设备的信号，这时系统将会准备好将要用的数据，数据来自上料放入的数据库中；
46.(3)设备通过机械手臂将会把舟中的硅片取出，这时设备将会上报硅片出舟信号，并且会告知舟号、第几次出舟信息，系统根据设备给到的信息进行计算步骤如下，首先，根据舟号找到对应的数据；其次，根据设备提供的信息中的第几次出舟找到对应的硅片信息，如第一次出舟，系统将会把1300-1400位置的硅片取出；最后把这100片硅片信息放置在缓
存数据库中；
47.(4)取出硅片后设备将会继续移动手臂，手臂将会把硅片放置到下料口p03和p04中，当设备把硅片放入到对应的下料口时将会告知系统花篮id、第几次进花篮；系统将会根据设备告知的信息进行如下匹配，首先，把取出的100片id按照奇偶情况拆成两组，奇数50片和偶数的50片；其次，系统将会根据下料口p03和p04的花篮id与50片硅片绑定；最后根据上报装片次数绑定硅片在花篮中的数据，如第一次系统将会把50片硅片绑定在1-50层；
48.(5)继续c、d步骤第二次装片完成，花篮装片完成时设备将会告知，此时设备将会记录花篮信息和硅片信息进行绑定；
49.(6)设备将会把装满硅片的花篮放置到缓存轨道，带缓存轨道达到一定数量时agv将会搬走，在设备放置轨道时系统将会把花篮信息记录排队，每个口以5个花篮为一组；
50.(7)a、b、c、d、e、f顺序是整个空花篮到装满花篮的顺序，持续卸载舟，直至舟卸载完成，本工序的加工完成。
51.作为优选实施例，所述步骤(6)中的agv，系统将会通过自行计算以及agv的信息传递来防止rfid的读取问题，包括如下步骤：
52.(61)下料口上空花篮，设备将会通过rfid读取花篮id，读取到花篮id和工位id(p03或p04)上报，若读取失败将会上报空id和工位id，系统将收到的花篮id进行记录；
53.(62)当设备装满花篮时将会告知系统工位id和花篮id(实际花篮id或者空)，系统根据设备上报的数据将会做如下处理，首先，找到对应工位，工位与花篮id绑定；其次，记录工位上花篮数量；最后数据记录在数据库中；
54.(63)当下料达到5个花篮时做为一批绑定，系统此时将会把花篮的顺序记录，p03和p04共10个花篮待agv拉取；
55.(64)当10个花篮满时agv将会拉取花篮，这时系统将会做如下处理，首先，agv执行任务是将会告知移动的起止点；其次，系统将会去查看维护的地标点定位到agv移动的位置；最后agv系统将会告知系统货物拉起，并告知系统移动的起止点，根据agv移动的起止点情况系统将会绑定花篮去往的位置和小车编号；
56.(65)当小车到达下一个工序时，设备将会通过rfid读取花篮id，当设备读取到花篮id时系统将会获取花篮中的硅片信息待取片使用，若设备没有读取到花篮id设备将会上报空id，此时系统将会根据上游下料顺序自动匹配花篮id获取花篮id，这样就可以解决了当读码器读取失败的情况下依然能够有较高的数据传递和很高的单片准确率的情况。
57.以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。