切片機(jī)的控制方法、介質(zhì)、計算機(jī)設(shè)備與流程

本發(fā)明涉及硬脆材料的加工，具體提供一種切片機(jī)的控制方法、計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)、計算機(jī)設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、以硬脆材料為硅棒為例，對其進(jìn)行加工的裝置通常包括將棒料(圓棒)按照長度規(guī)格進(jìn)行截斷的截斷機(jī)、將一定長度的圓棒切割成方棒的開方機(jī)、對方棒(的磨削面和倒角)進(jìn)行磨削處理(如通常包括粗磨和精磨)的磨床以及將磨削處理后精度達(dá)標(biāo)的方棒進(jìn)行切片處理的切片機(jī)。其中，切片機(jī)的工作原理為：在將方棒粘接至晶托之后，通過切割線(如金剛線)的線網(wǎng)的高速往復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)從而對方棒進(jìn)行切片作業(yè)，對應(yīng)于線網(wǎng)的每一次完整的切片作業(yè)稱為切片機(jī)的一刀切割作業(yè)。

2、現(xiàn)有的切片機(jī)的切片操作集中在切片工位附近，每刀切割作業(yè)通常包含幾十個操作步驟且通常由一到兩名操作工完成。這樣的處理方式往往會存在如下問題：切片機(jī)的運(yùn)行對操作工的專業(yè)、熟練程度要求高，人工成本較高；步驟較多導(dǎo)致操作工容易出錯、一旦操作工出錯便可能會導(dǎo)致不同程度的切割異常。鑒于此，發(fā)明人在對切片機(jī)的作業(yè)進(jìn)行充分地研究和分析之后，旨在提出一種可實現(xiàn)自動化切片作業(yè)的工藝流程以及與之相適配的結(jié)構(gòu)框架。

3、以目前的非自動化作業(yè)為例，在利用金剛線對硅棒切片的過程中，會包含這樣的環(huán)節(jié)：在每刀切割完成之后，需要人工判斷硅棒是否被金剛線的線網(wǎng)完全切透。如通常情形下，人工判斷硅棒被線網(wǎng)完全切透的條件為：金剛線切入墊板特定的深度(如通常為3-6mm)且線網(wǎng)整體保持平整。本發(fā)明主要是針對該環(huán)節(jié)實現(xiàn)切片作業(yè)的自動化。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明旨在至少一部分地解決上述技術(shù)問題中的至少一部分。具體而言，解決現(xiàn)有的切片機(jī)在實現(xiàn)自動化作業(yè)期間所要面對判斷硅棒是否被線網(wǎng)完全切透的技術(shù)問題。

2、在第一方面，本發(fā)明提供了一種切片機(jī)的控制方法，該控制方法包括：采集包含切割線以及墊板的圖像數(shù)據(jù)；對圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，判斷工件是否被切割線的線網(wǎng)切透；在工件未被切割線的線網(wǎng)切透的情形下，以設(shè)定的方式對工件進(jìn)行加切操作。

3、通過這樣的構(gòu)成，能夠謀求通過基于視覺采集的方式代替人工觀察來實現(xiàn)是否切透的判斷，在此基礎(chǔ)上有望實現(xiàn)切片機(jī)的自動化。

4、可以理解的是，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實際需求確定切透的判斷方式以及未切透的情形下的加切方式，如判斷標(biāo)準(zhǔn)可以與背景技術(shù)部分提及的條件相同或者有所區(qū)別，加切的方式可以直接按照固定的方式加切或者針對具體的未切透方式制定不同的加切方式等。

5、此外，可以理解的是，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以采用任意合理的圖像處理方式對圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，以使得圖像處理之后能夠更為準(zhǔn)確地判斷出切透/未切透的情形。

6、對于上述切片機(jī)的控制方法，在一種可能的實施方式中，所述的“對所述圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，判斷所述工件是否被切割線切透”包括：對圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行墊板的邊緣查找，確定墊板的邊緣數(shù)據(jù)；對圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行角點檢測，確定線網(wǎng)中的切割線與墊板相接觸的角點數(shù)據(jù)；根據(jù)所述邊緣數(shù)據(jù)和所述角點數(shù)據(jù)，確定切割線沿切割方向的位置數(shù)據(jù)；根據(jù)所述位置數(shù)據(jù)，判斷所述工件是否被切割線切透。

7、通過這樣的構(gòu)成，給出了判斷所述工件是否被切割線切透的具體的判斷方式。

8、可以理解的是，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實際需求確定邊緣查找和角點檢測的具體方式以及二者之間的具體順序等。在此基礎(chǔ)上，可以根據(jù)實際情形選擇其中的一個或者多個邊緣作為基準(zhǔn)邊緣來確定位置數(shù)據(jù)，如可以選擇其中的上邊緣或者下邊緣或者根據(jù)雙側(cè)邊緣確定位置等。

9、對于上述切片機(jī)的控制方法，在一種可能的實施方式中，所述切割線構(gòu)成線網(wǎng)，所述角點數(shù)據(jù)包括對應(yīng)于所述線網(wǎng)的多個切割位置的多個角點數(shù)據(jù)，所述的“根據(jù)所述位置數(shù)據(jù)，判斷所述工件是否被切割線切透”包括：比對對應(yīng)于所述多個角點數(shù)據(jù)的多個位置數(shù)據(jù)，判斷所述工件是否被切割線切透。

10、通過這樣的構(gòu)成，給出了工件是否被切割線切透的可能判斷方式，

11、可以理解的是，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實際需求確定多個位置數(shù)據(jù)的比對方式，如可以通過對應(yīng)于一種或者多種比對方式的比對結(jié)果來判斷工件是否被切割線切透。

12、對于上述切片機(jī)的控制方法，在一種可能的實施方式中，所述的“比對對應(yīng)于所述多個角點數(shù)據(jù)的多個位置數(shù)據(jù)，判斷所述工件是否被切割線切透”包括：至少在所述多個位置數(shù)據(jù)中的任一個大于等于設(shè)定值的情形下，確定所述工件被切割線切透。

13、通過這樣的構(gòu)成，給出了工件被切透的可能的確定方式。

14、可以理解的是，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實際情況確定設(shè)定值的大小或者范圍，如可以參照背景技術(shù)部分中的3-6mm選擇與其中的左端點相對應(yīng)的值或者選擇與二者之間的某個值相對應(yīng)的值等。

15、對于上述切片機(jī)的控制方法，在一種可能的實施方式中，所述的“至少在所述多個位置數(shù)據(jù)中的任一個大于等于設(shè)定值的情形下，確定所述工件被切割線切透”包括：在所述多個位置數(shù)據(jù)中的任一個大于等于設(shè)定值的情形下，計算所述多個位置數(shù)據(jù)中的最大值與最小值的差值；根據(jù)所述差值，確定所述工件被切割線切透。

16、通過這樣的構(gòu)成，能夠謀求通過增加均勻達(dá)標(biāo)的準(zhǔn)則來判斷工件被切割線切透的結(jié)論，保證了判斷的可靠性。

17、對于上述切片機(jī)的控制方法，在一種可能的實施方式中，所述的“在工件未被切割線切透的情形下，以設(shè)定的方式對工件進(jìn)行加切操作”包括：在工件未被切割線切透的情形下，通過調(diào)節(jié)加切參數(shù)中的至少一部分的方式對工件進(jìn)行加切操作；其中，所述加切參數(shù)包括進(jìn)刀機(jī)構(gòu)的進(jìn)給量、切割線速度和加切時長。

18、通過這樣的構(gòu)成，給出了加切操作的可能實現(xiàn)方式。

19、可以理解的是，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實際需求選擇合適的加切參數(shù)并對其進(jìn)行調(diào)整以及可以根據(jù)實際的未切透情形選擇合適的調(diào)整方式。

20、對于上述切片機(jī)的控制方法，在一種可能的實施方式中，在“對所述圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，判斷所述工件是否被切割線切透”的步驟中，所述的“對所述圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行分析”包括：對圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行二值化處理。

21、通過這樣的構(gòu)成，能夠謀求將與判斷強(qiáng)相關(guān)的兩個要素(切割線(如通常為金剛線的線網(wǎng))與墊板(如通常為塑料板))更清晰地凸顯出來。

22、對于上述切片機(jī)的控制方法，在一種可能的實施方式中，在對圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行二值化處理之后，所述控制方法包括：對圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行閾值分割。

23、通過這樣的構(gòu)成，能夠謀求更有效地將對應(yīng)于切割線的區(qū)域以及對應(yīng)于墊板的區(qū)域識別出來。

24、對于上述切片機(jī)的控制方法，在一種可能的實施方式中，所述控制方法還包括：對圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行特征提取。

25、通過這樣的構(gòu)成，能夠謀求從圖像數(shù)據(jù)中提取出對分析有意義的信息以便進(jìn)行更有效的分析。

26、對于上述切片機(jī)的控制方法，在一種可能的實施方式中，所述切片機(jī)包括切割室，所述切割室配置有操作門，所述的“采集包含待切割線以及墊板的圖像數(shù)據(jù)”包括：通過至少一個所述圖像采集裝置采集所述圖像數(shù)據(jù)；其中，所述圖像采集裝置設(shè)置于所述切片機(jī)靠近所述操作門的位置。

27、通過這樣的構(gòu)成，給出了圖像采集裝置在切片機(jī)上的布局方式的可能性。

28、可以理解的是，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實際需求確定圖像采集裝置的個數(shù)、其在切片機(jī)上的設(shè)置方式、及其相對待采集的圖像所處區(qū)域的相對位置等。為了確定硅棒是否被切透，圖像采集的重點位置應(yīng)當(dāng)為金剛線與塑料板接觸的位置。鑒于此，如圖像采集裝置(如相機(jī)等)可以包括一個或者多個，圖像采集裝置可在切割室的框架左側(cè)和/或右側(cè)以正對著硅棒或者與硅棒呈成一定夾角的方式對包含硅棒和墊板在內(nèi)的圖像進(jìn)行采集。如圖像采集裝置可以包括但不限于攝像頭、工業(yè)相機(jī)、圖像傳感器等。

29、對于上述切片機(jī)的控制方法，在一種可能的實施方式中，所述圖像采集裝置包括沿切割線的線網(wǎng)的軸向設(shè)置的一個或者多個；并且/或者所述圖像采集裝置能夠沿切割線的線網(wǎng)的軸向活動的方式設(shè)置于所述切片機(jī)；并且/或者所述圖像采集裝置以可轉(zhuǎn)動的方式設(shè)置于所述切片機(jī)；并且/或者所述圖像采集裝置以設(shè)定的角度相對工件和/或墊板設(shè)置。

30、通過這樣的構(gòu)成，給出了圖像采集裝置在切片機(jī)上的可能的配置方式。

31、具體而言，通過沿切割線的線網(wǎng)的軸向設(shè)置多個或者可活動地設(shè)置，能夠采集到更完整的圖像信息。基于可轉(zhuǎn)動的設(shè)置方式，能夠保證圖像采集裝置獲取到與判斷邏輯相關(guān)的完整的圖像數(shù)據(jù)。通過呈角度的設(shè)置方式，能夠謀求通過合理的方位匹配保證對準(zhǔn)效果從而保證圖像數(shù)據(jù)的完整性。如本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實際需求確定如沿線網(wǎng)的軸向設(shè)置的圖像采集裝置的個數(shù)、圖像采集裝置沿線網(wǎng)的軸向活動的方式、轉(zhuǎn)動的范圍、角度范圍等。

32、在第二方面，本發(fā)明提供了一種計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，該存儲介質(zhì)包括存儲器，所述存儲器適于存儲多條程序代碼，所述程序代碼適于由處理器加載并運(yùn)行以執(zhí)行前述任一項所述的切片機(jī)的控制方法。

33、可以理解的是，該計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)具有前述任一項所述的切片機(jī)的控制方法的所有技術(shù)效果，在此不再贅述。

34、本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解的是，本發(fā)明實現(xiàn)其切片機(jī)的控制方法中的全部或部分流程，可以通過計算機(jī)程序來指令相關(guān)的硬件來完成，所述的計算機(jī)程序可存儲于一計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)中，該計算機(jī)程序在被處理器執(zhí)行時，可實現(xiàn)上述各個方法實施例的步驟。其中，所述計算機(jī)程序包括計算機(jī)程序代碼，可以理解的是，該程序代碼包括但不限于執(zhí)行上述切片機(jī)的控制方法的程序代碼。為了便于說明，僅示出了與本發(fā)明相關(guān)的部分。所述計算機(jī)程序代碼可以為源代碼形式、對象代碼形式、可執(zhí)行文件或某些中間形式等。所述計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)可以包括：能夠攜帶所述計算機(jī)程序代碼的任何實體或裝置、介質(zhì)、u盤、移動硬盤、磁碟、光盤、計算機(jī)存儲器、只讀存儲器、隨機(jī)存取存儲器、電載波信號、電信信號以及軟件分發(fā)介質(zhì)等。需要說明的是，所述計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)包含的內(nèi)容可以根據(jù)司法管轄區(qū)內(nèi)立法和專利實踐的要求進(jìn)行適當(dāng)?shù)脑鰷p，例如在某些司法管轄區(qū)，根據(jù)立法和專利實踐，計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)不包括電載波信號和電信信號。

35、在第三方面，本發(fā)明提供了一種計算機(jī)設(shè)備，該設(shè)備包括存儲器和處理器，所述存儲器適于存儲多條程序代碼，所述程序代碼適于由所述處理器加載并運(yùn)行以執(zhí)行前述任一項所述的切片機(jī)的控制方法。

36、可以理解的是，該設(shè)備具有前述任一項所述的切片機(jī)的控制方法的所有技術(shù)效果，在此不再贅述。該設(shè)備可以是包括各種電子設(shè)備形成的計算機(jī)控制設(shè)備。