[发明专利]一种光伏切片机切割线状态检测方法

说明书

本发明涉及光伏硅片加工技术领域，提供一种光伏切片机切割线状态检测方法，包括步骤1，视觉采集系统分别采集第一线网图像和第二线网图像；步骤2，工控机对采集的第一线网图像进行跳线分析；步骤3，工控机对采集的第二线网图像进行线弓分析。所述步骤2包括：裁切出分析区域，形成待跳线分析图像；将待跳线分析图像转换为规则的矩形图像；对转换后矩形图像进行图像增强处理；对增强后图像进行均值滤波；利用转换后矩形图像与滤波后图像做差分处理；根据亮度阈值对特征图像进行筛选；对二值图像进行轮廓匹配和查找，确定跳线位置。本发明能够分析出跳线和线弓，实现对切片过程的自动监控，提升切割线状态检测效率和自动化程度。

技术领域

本发明涉及光伏硅片加工技术领域，尤其涉及一种光伏切片机切割线状态检测方法。

背景技术

光伏硅片领域，生产出的晶棒最终要经过切方和切片，将材料硅变为0.15mm后的方形硅片。最后一道机加工工序为用切片机将一定长度的方棒切成片子。

如图1-3所示，切片机是由两个大的线辊1，拖动一排切割线组成的线网2，往复式运动，方棒3从上向下进给切割，完成切片。由于硅片厚度仅为0.15mm，因此切割线直径通常低于0.05mm，同时多根切割线排布非常密，同时为了提升效率其设计线槽非常浅。

在切割过程中，线辊1高速旋转时，容易出现切割线在线槽间跳动导致同一线槽出现了两根金刚线而另一线槽则没有金刚线的情况通常称为跳线。跳线出现时如果不能及时发现，反复切割过程中容易出现拉扯，从而造成断线，导致切料和切割线的损失。

在切割过程中，方棒3不断向切割线进给，会造成切割线整体的弯曲，弯曲的量称为线弓。线弓过大时，切割效率会更高，但同时切割线受力大容易造成断线；反之线弓过小时，切割效率会低，同时同样的切片机进给量，可能会造成方棒3的切割量偏小，无法将方棒3最终切透，需要人工反复调节。由于切割线的生产厂家和批次略有差别，同样的张力和切割量的情况下，线弓尺寸也有很大的差别。如何保证在线弓适合的状态下，稳定高效的切割，也是切片机面临的一个课题。

因此，在切片机切片过程中，需要检测切割线状态，重点关注切割线跳线和线弓等情况。

目前，针对跳线检测主要方法为人工检测，在设备切割过程中停机，人拿手电筒打光，借助光线肉眼观察切割线区，当无跳线发生时，看到的线网颜色比较均匀时即无跳线，当出现跳线时，发生跳线的线槽会出现空的情况，肉眼观察可看到线网颜色不均匀，由此判断出可能存在异常，人工介入处理。针对线弓检测主要方法仍为人工肉眼观察确认，精度无法达到mm级，不能准确的反馈出最终结果。

另外，由于现场一般采用一人兼顾多机的方式，理论上应该在切割过程中监控3-4次(一次切割60分钟)，实际中人员经常受各种工作的影响，无法及时观看，因此经常出现因跳线而断网的情况，造成比较大的损失；线弓也需要人工反复调节，效率较低。

发明内容

本发明主要解决现有技术的切片机切割线状态检测通过人工检测进行，检测结果不准确，检测效率不高等技术问题，提出一种光伏切片机切割线状态检测方法，利用采集的线网图像进行图像分析，分析出跳线和线弓，实现对切片过程的自动监控，提升切割线状态检测效率和自动化程度。

本发明提供了一种光伏切片机切割线状态检测方法，包括以下过程：

步骤1，视觉采集系统分别采集第一线网图像和/或第二线网图像；

步骤2，工控机对采集的第一线网图像进行跳线分析；和/或，步骤3，工控机对采集的第二线网图像进行线弓分析。

优选的，所述视觉采集系统包括：安装在一起的图像采集设备和光源；

所述视觉采集系统具有两种布置方式，布置方式一是在切片机的线辊的前后方向布置，布置方式二是切片机的线辊侧面布置。