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

背景技術(shù)：

1、以硬脆材料為硅棒為例，對其進行加工的裝置通常包括將棒料(圓棒)按照長度規(guī)格進行截斷的截斷機、將一定長度的圓棒切割成方棒的開方機、對方棒(的磨削面和倒角)進行磨削處理(如通常包括粗磨和精磨)的磨床以及將磨削處理后精度達標的方棒進行切片處理的切片機。其中，切片機的工作原理為：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)運轉(zhuǎn)從而對方棒進行切片作業(yè)，對應(yīng)于線網(wǎng)的每一次完整的切片作業(yè)稱為切片機的一刀切割作業(yè)。

2、現(xiàn)有的切片機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：切片機的運行對操作工的專業(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)明人在對切片機的作業(yè)進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，在硅片切片的過程中，會包含這樣的環(huán)節(jié)：在切片作業(yè)進行期間，線網(wǎng)的各個金剛線段纏繞于切割主輥上的相應(yīng)位置的線槽內(nèi)，從而伴隨著線網(wǎng)的往復(fù)運動以線鋸切割的方式完成對硅棒的切片作業(yè)。不過，切片過程中，線網(wǎng)中的相鄰的金剛線段之間可能出現(xiàn)跳線問題，具體而言，對應(yīng)于某一個或者某幾個線槽的金剛線發(fā)生了越槽從而與相鄰線槽內(nèi)的金剛線發(fā)生疊壓的現(xiàn)象。跳線問題如不及時處理則會導(dǎo)致斷線，影響切片機的自動化作業(yè)的可持續(xù)性同時也影響單晶硅片的質(zhì)量。

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)有的切片機在實現(xiàn)自動化作業(yè)期間所要面對的在切片作業(yè)進行的過程中如何判斷纏繞于切割主輥上的線網(wǎng)中的金剛線出現(xiàn)的跳線的技術(shù)問題。

2、在第一方面，本發(fā)明提供了一種切片機的控制方法，所述切片機包括繞設(shè)有切割線的切割機構(gòu)，所述控制方法包括：在所述切割機構(gòu)運轉(zhuǎn)的情形下，采集所述切割機構(gòu)和包含所述切割線的線網(wǎng)的圖像數(shù)據(jù)；對所述圖像數(shù)據(jù)進行分析，判斷切割線是否跳線；在切割線跳線的情形下，給出與切割線跳線對應(yīng)的異常反饋信息。

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)線網(wǎng)中是否存在切割線跳線的判斷，在此基礎(chǔ)上有望實現(xiàn)切片機的自動化。

4、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)進行處理，以使得圖像處理之后能夠更為準確地判斷出是否發(fā)生切割線跳線的情形。

5、對于上述切片機的控制方法，在一種可能的實施方式中，所述的“在所述切割機構(gòu)運轉(zhuǎn)的情形下，采集所述切割機構(gòu)和包含所述切割線的線網(wǎng)的圖像數(shù)據(jù)”包括：獲取線網(wǎng)中相鄰的切割線段之間的位置數(shù)據(jù)；相應(yīng)地，所述的“對所述圖像數(shù)據(jù)進行分析，判斷切割線是否跳線”包括：根據(jù)所述位置數(shù)據(jù)，判斷切割線是否跳線。

6、通過這樣的構(gòu)成，給出了判斷切割線跳線的一種可能的判斷方式。

7、可以理解的是，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實需求確定位置數(shù)據(jù)的具體形式及其與切割線是否跳線之間的對應(yīng)關(guān)系。如位置數(shù)據(jù)可以是距離、投影長度/高度/距離、相對位置關(guān)系、角度等。

8、對于上述切片機的控制方法，在一種可能的實施方式中，所述的“根據(jù)所述位置數(shù)據(jù)，判斷切割線是否跳線”包括：在所述位置數(shù)據(jù)中存在跳躍值的情形下，確定切割線跳線。

9、通過這樣的構(gòu)成，給出了切割線跳線的一種具體的確定方式。

10、具體而言，當線網(wǎng)的金剛線未發(fā)生跳線的情形下，基于圖像數(shù)據(jù)獲得的多組相鄰的金剛線之間的距離數(shù)據(jù)大致相等。在線網(wǎng)中的一根或者多根金剛線出現(xiàn)跳線的情形下，則會出現(xiàn)距離數(shù)據(jù)的跳躍。具體而言，如在跳線發(fā)生時，會在同一線槽內(nèi)出現(xiàn)兩根金剛線，此時同一線槽內(nèi)的兩根金剛線之間的距離接近于0，發(fā)生跳線的金剛線與更遠的相鄰的金剛線之間的距離為未跳線情形下二者應(yīng)該有的距離的兩倍。

11、可以理解的是，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實際情形確定跳躍值的具體量化水平以及判斷跳躍值發(fā)生的方式，如根據(jù)前述的差值以及根據(jù)比值等其他方式。

12、對于上述切片機的控制方法，在一種可能的實施方式中，在“對所述圖像數(shù)據(jù)進行分析，判斷切割線是否跳線”的步驟中，所述的“對所述圖像數(shù)據(jù)進行分析”包括：對所述圖像數(shù)據(jù)進行二值化處理。

13、通過這樣的構(gòu)成，能夠謀求將與判斷強相關(guān)的兩個要素(切割線(如通常為包含金剛線的線網(wǎng))與切割機構(gòu)(如主要包括切割主輥))更清晰地突顯出來。

14、對于上述切片機的控制方法，在一種可能的實施方式中，在對所述圖像數(shù)據(jù)進行二值化處理之前，所述控制方法包括：對所述圖像數(shù)據(jù)進行銳化處理。

15、通過這樣的構(gòu)成，能夠謀求更準確地識別線網(wǎng)。

16、具體而言，由于跳線需要對線網(wǎng)中的切割線進行清晰地識別(如越槽之后的切割線會與另一個線槽原先的切割線共處一槽，此時便能夠在同一線槽內(nèi)識別出兩根切割線)因此具有較高的識別要求，通過對圖像數(shù)據(jù)進行銳化處理，可以突出線網(wǎng)中的切割線的特征因此更有利于后面對圖像數(shù)據(jù)的進一步處理。

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

18、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)于晶托的區(qū)域識別出來。

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

20、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行更有效的分析。

21、對于上述切片機的控制方法，在一種可能的實施方式中，所述的“在所述切割機構(gòu)運轉(zhuǎn)的情形下，采集所述切割機構(gòu)和包含所述切割線的線網(wǎng)的圖像數(shù)據(jù)”包括：在所述切割機構(gòu)運轉(zhuǎn)的情形下且在所述切片機熱機結(jié)束后，采集所述切割機構(gòu)和包含所述切割線的線網(wǎng)的圖像數(shù)據(jù)。

22、通過這樣的構(gòu)成，給出了進行跳線檢測的時機選擇的可能性。如同在熱機程序執(zhí)行完成時觸發(fā)自動跳線檢測。

23、對于上述切片機的控制方法，在一種可能的實施方式中，所述切片機包括進刀機構(gòu)，所述的“在所述切割機構(gòu)運轉(zhuǎn)的情形下，采集所述切割機構(gòu)和包含所述切割線的線網(wǎng)的圖像數(shù)據(jù)”包括：在所述切割機構(gòu)運轉(zhuǎn)的情形下，根據(jù)所述切片機的切割時間和/或根據(jù)所述進刀機構(gòu)的進給深度，采集所述切割機構(gòu)和包含所述切割線的線網(wǎng)的圖像數(shù)據(jù)。

24、通過這樣的構(gòu)成，給出了進行跳線檢測的時機選擇的可能性。

25、如當單晶硅片的切割進行到特定時間點或者進刀機構(gòu)運動到特定的進給深度(也稱作切割深度)時，觸發(fā)自動跳線檢測。連同前述的與熱機程序?qū)?yīng)的自動跳線檢測，通常在切割過程中進行1至4次的自動跳線檢測。

26、對于上述切片機的控制方法，在一種可能的實施方式中，所述的“在切割線跳線的情形下，給出與切割線跳線對應(yīng)的異常反饋信息”包括：在切割線跳線的情形下，發(fā)出提醒信息和/或調(diào)整所述切割機構(gòu)的運行參數(shù)。

27、通過這樣的構(gòu)成，給出了異常反饋信息的可能的形式。如在確定出現(xiàn)跳線異常后，通過發(fā)出報警等方式提醒相關(guān)的檢修人員及時消除跳線問題以保證切片機的作業(yè)質(zhì)量。

28、對于上述切片機的控制方法，在一種可能的實施方式中，所述切片機包括切割室，所述切割室配置有操作門，所述的“采集所述切割機構(gòu)和包含所述切割線的線網(wǎng)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切割機構(gòu)和包含所述切割線的線網(wǎng)的所述圖像數(shù)據(jù)；其中，所述圖像采集裝置設(shè)置于所述切片機靠近所述操作門的位置。

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

30、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。為了確定是否存在切割線跳線的問題，圖像采集的重點位置應(yīng)當為金剛線與切割機構(gòu)接觸的位置。鑒于此，如圖像采集裝置(如相機等)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切割線以及切割機構(gòu)的切割主輥在內(nèi)的圖像進行采集。如圖像采集裝置可以包括但不限于攝像頭、工業(yè)相機、圖像傳感器等。

31、對于上述切片機的控制方法，在一種可能的實施方式中，所述切割機構(gòu)包括多個切割主輥，至少一個切割主輥配置有至少一個所述圖像采集裝置。

32、通過這樣的構(gòu)成，給出了圖像采集裝置的一種具體的配置方式。如可以多個切割主輥共用一個/多個圖像采集裝置、為每個切割主輥配置一個/多個圖像采集裝置等。

33、對于上述切片機的控制方法，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；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；并且/或者所述圖像采集裝置以設(shè)定的角度相對所述切割機構(gòu)設(shè)置。

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

35、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。

36、在第二方面，本發(fā)明提供了一種計算機可讀存儲介質(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行以執(zhí)行前述任一項所述的切片機的控制方法。

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

38、本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解的是，本發(fā)明實現(xiàn)其切片機的控制方法中的全部或部分流程，可以通過計算機程序來指令相關(guān)的硬件來完成，所述的計算機程序可存儲于一計算機可讀存儲介質(zhì)中，該計算機程序在被處理器執(zhí)行時，可實現(xiàn)上述各個方法實施例的步驟。其中，所述計算機程序包括計算機程序代碼，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。所述計算機可讀存儲介質(zhì)可以包括：能夠攜帶所述計算機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、計算機存儲器、只讀存儲器、隨機存取存儲器、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行適當?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，計算機可讀存儲介質(zhì)不包括電載波信號和電信信號。

39、在第三方面，本發(fā)明提供了一種計算機設(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行以執(zhí)行前述任一項所述的切片機的控制方法。

40、可以理解的是，該設(shè)備具有前述任一項所述的切片機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)備形成的計算機控制設(shè)備。