[发明专利]多线切割用导轮的磨损值检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种导轮的磨损值检测方法，特别适用于大尺寸硅晶棒和其他硬脆材料晶棒的多线切割用导轮的磨损值检测方法。

背景技术

随着科技的进步与社会的持续发展以及环保意识的增加，人类对可再生能源的需求日益增加。太阳能作为一种常规石化能源的替代形式，综合其绿色、清洁、环保以及可持续等优势，在新型能源领域逐渐占据越来越重要的地位。

目前的光伏行业中，晶硅太阳能电池实际应用最广，晶硅太阳能电池是以晶体硅为基体，通过多线切割过程将单、多晶硅锭切片加工为设定厚度尺寸的晶片，其产品具有良好的表面粗糙度。由于晶锭多线切割的过程对加工后硅片的质量至关重要，直接影响整个产业链的加工成本，因此需要极高的加工精度。在单、多晶硅片加工过程中，晶体硅棒固定于线切割机工作台，压向由数千条平行钢丝构成的线网，高速运动的线网带动切割韧料对晶体硅棒进行切割。而支撑线网的是两根(或四根)平行导轮，因而导轮是多线切割设备中确保加工精度的核心部件。

导轮外层一般为聚氨酯涂覆层，涂覆层上开有数千条平行的闭合导轮环槽用于固定切割钢丝。导轮槽直接影响导轮对切割钢丝位置精度的控制。在多线切割过程中，切割钢丝和切割韧料会对导轮涂覆层有一定的磨损，随着导轮使用时间的增加，导轮槽磨损越来越严重，甚至出现槽变形等情况发生，无法保证切割钢丝的位置精度。

因此在多线切割加工中，随着导轮使用时间的延长，有效检测导轮槽的磨损是非常有必要的，而目前光伏行业中检测导轮槽磨损方法有：

1、轮廓仪检测

轮廓仪是通过仪器的触针与被测表面的滑移进行测量的，是接触测量，但是由于目前线切割使用导轮槽的开口宽度较小(＜300μm)，槽深较大(大于280μm)，更在磨损中内壁会凹陷形成磨损沟槽，因此轮廓仪探针在移动过程中无法完全接触导轮槽内壁，从而造成测量错误。

2、卧式投影仪

投影仪的量测靠游戏杆摇动推动载物台移动，由电子显示屏幕显示对应游戏杆的移动数值通过当摇动手柄，游戏杆向一侧移动，由齿槽配合，使得载物台以及载物台上的被测产品一同向同侧移动，此时由于齿槽配合紧密，游戏杆移动距离与产品移动距离相同，则显示屏纪录之游戏杆值与产品移动值相等，达到量测的目的，但是投影仪的缺点也显而易见，其体积庞大，更重要的是只能把导轮固定在其测量平台上检测，这对于现场导轮使用过程中检测导轮槽磨损非常不方便。

目前还有一种便携式的投影仪但是由于其体积太小，无法组合有效镜头，由于存在镜头景深问题，导致检测成像清晰度低，误差较大。

发明内容

基于此，有必要提供一种克服上述问题的多线切割用导轮的磨损值检测方法。

一种多线切割用导轮的磨损值检测方法，包括：

样品制备步骤，该样品制备步骤包括：对待测导轮进行清洗后干燥；及利用倒模胶涂覆于该待测导轮表面后取下以得到倒模样品；

样品处理和检测步骤，该样品处理和检测步骤包括：定位与该倒模样品的导轮倒模槽互相垂直的参考边，并沿该参考边切割该倒模样品以得到观测样品，该观测样品包括由切割所形成的截断面；沿垂直于该截断面拍摄该观测样品以得到第一图片，并测量在该第一图片中相邻两导轮倒模槽之间形成的顶角角度，该顶角角度符合预定角度要求的观测样品为有效的待测样品；及

导轮磨损值计算步骤，该导轮磨损值计算步骤包括：提供标准样品的第二图片，并将该第一图片及该第二图片分别截图得到第一截图及第二截图；根据该第一截图统计出导轮槽像素点总面积大小S₂，及根据该第二截图统计出导轮槽像素点总面积大小S₁，该待测导轮的磨损值N₂为该第一截图中导轮槽个数，N₁为该第二截图中导轮槽个数，α₁为标准导轮的导轮槽角度，α₂为该待测导轮的导轮槽角度，该标准样品通过对该标准导轮采用该样品制备步骤及该样品处理和检测步骤制得。

在其中一个实施例中，对待测导轮进行清洗后干燥的步骤包括：

使用压力水枪对该待测导轮表面进行喷淋清洗；及

使用水溶性的溶剂冲洗该待测导轮表面2～3次，并用压缩空气吹扫该待测导轮表面使该溶剂完全挥发。

在其中一个实施例中，利用倒模胶涂覆于该待测导轮表面后取下以得到倒模样品的步骤包括：

将该倒模胶涂覆于该待测导轮表面，在30～300秒后再向该倒模胶所形成的涂覆层施加5～50N的力并稳定10～1500秒后，把该倒模胶从该待测导轮表面取下以得到该倒模样品。