多線切割用導輪的磨損值檢測方法
2023-06-13 14:14:01
多線切割用導輪的磨損值檢測方法
【專利摘要】一種多線切割用導輪的磨損值檢測方法，包括：樣品製備步驟，樣品製備步驟得到倒模樣品；樣品處理和檢測步驟，包括：切割倒模樣品以得到觀測樣品，觀測樣品包括由切割所形成的截斷面；沿垂直於截斷面拍攝觀測樣品以得到第一圖片；及導輪磨損值計算步驟，包括：將第一圖片及標準樣品的第二圖片分別截圖得到第一截圖及第二截圖；根據第一截圖及第二截圖統計出導輪槽像素點總面積大小，再利用導輪的磨損值計算公式計算得出磨損值。上述檢測方法通過倒模樣品，並利用拍攝所得的觀測樣品圖片來進行計算磨損值，測量較準確且方便，誤差較小。
【專利說明】多線切割用導輪的磨損值檢測方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種導輪的磨損值檢測方法，特別適用於大尺寸矽晶棒和其他硬脆材 料晶棒的多線切割用導輪的磨損值檢測方法。
【背景技術】
[0002] 隨著科技的進步與社會的持續發展以及環保意識的增加，人類對可再生能源的需 求日益增加。太陽能作為一種常規石化能源的替代形式，綜合其綠色、清潔、環保以及可持 續等優勢，在新型能源領域逐漸佔據越來越重要的地位。
[0003] 目前的光伏行業中，晶矽太陽能電池實際應用最廣，晶矽太陽能電池是以晶體矽 為基體，通過多線切割過程將單、多晶矽錠切片加工為設定厚度尺寸的晶片，其產品具有良 好的表面粗糙度。由於晶錠多線切割的過程對加工後矽片的質量至關重要，直接影響整個 產業鏈的加工成本，因此需要極高的加工精度。在單、多晶矽片加工過程中，晶體矽棒固定 於線切割機工作檯，壓向由數千條平行鋼絲構成的線網，高速運動的線網帶動切割韌料對 晶體矽棒進行切割。而支撐線網的是兩根（或四根）平行導輪，因而導輪是多線切割設備 中確保加工精度的核心部件。
[0004] 導輪外層一般為聚氨酯塗覆層，塗覆層上開有數千條平行的閉合導輪環槽用於固 定切割鋼絲。導輪槽直接影響導輪對切割鋼絲位置精度的控制。在多線切割過程中，切割 鋼絲和切割韌料會對導輪塗覆層有一定的磨損，隨著導輪使用時間的增加，導輪槽磨損越 來越嚴重，甚至出現槽變形等情況發生，無法保證切割鋼絲的位置精度。
[0005] 因此在多線切割加工中，隨著導輪使用時間的延長，有效檢測導輪槽的磨損是非 常有必要的，而目前光伏行業中檢測導輪槽磨損方法有：
[0006] 1、輪廓儀檢測
[0007] 輪廓儀是通過儀器的觸針與被測表面的滑移進行測量的，是接觸測量，但是由於 目前線切割使用導輪槽的開口寬度較小（< 300 μ m)，槽深較大（大於280 μ m)，更在磨損 中內壁會凹陷形成磨損溝槽，因此輪廓儀探針在移動過程中無法完全接觸導輪槽內壁，從 而造成測量錯誤。
[0008] 2、臥式投影儀
[0009] 投影儀的量測靠遊戲杆搖動推動載物臺移動，由電子顯示屏幕顯示對應遊戲杆的 移動數值通過當搖動手柄，遊戲杆向一側移動，由齒槽配合，使得載物臺以及載物臺上的被 測產品一同向同側移動，此時由於齒槽配合緊密，遊戲杆移動距離與產品移動距離相同，則 顯示屏紀錄之遊戲杆值與產品移動值相等，達到量測的目的，但是投影儀的缺點也顯而易 見，其體積龐大，更重要的是只能把導輪固定在其測量平臺上檢測，這對於現場導輪使用過 程中檢測導輪槽磨損非常不方便。
[0010] 目前還有一種可攜式的投影儀但是由於其體積太小，無法組合有效鏡頭，由於存 在鏡頭景深問題，導致檢測成像清晰度低，誤差較大。
【發明內容】
toon] 基於此，有必要提供一種克服上述問題的多線切割用導輪的磨損值檢測方法。
[0012] 一種多線切割用導輪的磨損值檢測方法，包括：
[0013] 樣品製備步驟，該樣品製備步驟包括：對待測導輪進行清洗後乾燥；及利用倒模 膠塗覆於該待測導輪表面後取下以得到倒模樣品；
[0014] 樣品處理和檢測步驟，該樣品處理和檢測步驟包括：定位與該倒模樣品的導輪倒 模槽互相垂直的參考邊，並沿該參考邊切割該倒模樣品以得到觀測樣品，該觀測樣品包括 由切割所形成的截斷面；沿垂直於該截斷面拍攝該觀測樣品以得到第一圖片，並測量在該 第一圖片中相鄰兩導輪倒模槽之間形成的頂角角度，該頂角角度符合預定角度要求的觀測 樣品為有效的待測樣品；及
[0015] 導輪磨損值計算步驟，該導輪磨損值計算步驟包括：提供標準樣品的第二圖片，並 將該第一圖片及該第二圖片分別截圖得到第一截圖及第二截圖；根據該第一截圖統計出導 輪槽像素點總面積大小S 2，及根據該第二截圖統計出導輪槽像素點總面積大小Si，該待測 導輪的磨損值
【權利要求】
1. 一種多線切割用導輪的磨損值檢測方法，其特徵在於，包括： 樣品製備步驟，該樣品製備步驟包括：對待測導輪進行清洗後乾燥；及利用倒模膠塗 覆於該待測導輪表面後取下以得到倒模樣品； 樣品處理和檢測步驟，該樣品處理和檢測步驟包括：定位與該倒模樣品的導輪倒模槽 互相垂直的參考邊，並沿該參考邊切割該倒模樣品以得到觀測樣品，該觀測樣品包括由切 割所形成的截斷面；沿垂直於該截斷面拍攝該觀測樣品以得到第一圖片，並測量在該第一 圖片中相鄰兩導輪倒模槽之間形成的頂角角度，該頂角角度符合預定角度要求的觀測樣品 為有效的待測樣品；及 導輪磨損值計算步驟，該導輪磨損值計算步驟包括：提供標準樣品的第二圖片，並將該 第一圖片及該第二圖片分別截圖得到第一截圖及第二截圖；根據該第一截圖統計出導輪槽 像素點總面積大小S2，及根據該第二截圖統計出導輪槽像素點總面積大小S1，該待測導輪 的磨損值
N2為該第一截圖中導輪槽個數，N1為該第二截圖中導輪 槽個數，Ci1為標準導輪的導輪槽角度，Ci2為該待測導輪的導輪槽角度，該標準樣品通過對 該標準導輪採用該樣品製備步驟及該樣品處理和檢測步驟製得。
2. 根據權利要求1所述的多線切割用導輪的磨損值檢測方法，其特徵在於，對待測導 輪進行清洗後乾燥的步驟包括： 使用壓力水槍對該待測導輪表面進行噴淋清洗；及 使用水溶性的溶劑衝洗該待測導輪表面2?3次，並用壓縮空氣吹掃該待測導輪表面 使該溶劑完全揮發。
3. 根據權利要求2所述的多線切割用導輪的磨損值檢測方法，其特徵在於，利用倒模 膠塗覆於該待測導輪表面後取下以得到倒模樣品的步驟包括： 將該倒模膠塗覆於該待測導輪表面，在30?300秒後再向該倒模膠所形成的塗覆層施 加5?50N的力並穩定10?1500秒後，把該倒模膠從該待測導輪表面取下以得到該倒模 樣品。
4. 根據權利要求2所述的多線切割用導輪的磨損值檢測方法，其特徵在於，該溶劑包 括甲醇或乙醇。
5. 根據權利要求1所述的多線切割用導輪的磨損值檢測方法，其特徵在於，該預定角 度要求是該頂角角度與該待測導輪的導輪槽的角度的差值在預定範圍內。
6. 根據權利要求1所述的多線切割用導輪的磨損值檢測方法，其特徵在於，該第一圖 片及該第二圖片是利用顯微鏡在預設的放大倍數下拍攝所得。
7. 根據權利要求6所述的多線切割用導輪的磨損值檢測方法，其特徵在於，該第一截 圖及該第二截圖按照以下尺寸截圖所得，該尺寸為：長=N*理論槽距*放大倍數，寬=理論 槽深*放大倍數，其中N為截圖中導輪槽個數且為定值，N取值範圍為正整數。
【文檔編號】G01N21/84GK104267030SQ201410471255
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年9月16日 優先權日:2014年9月16日
【發明者】李鵬鯤 申請人:協鑫阿特斯（蘇州）光伏科技有限公司