[發明專利]多線切割用導輪的磨損值檢測方法

有效

• 申請號: 201410471255.6
• 申請日: 2014-09-16
• 公開（公告）號: CN104267030A
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發明（設計）人: 李鵬鯤
• 申請（專利權）人: 協鑫阿特斯（蘇州）光伏科技有限公司
• 主分類號: G01N21/84
• 分類號: G01N21/84;G01B11/28
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 唐清凱

技術領域

本發明涉及一種導輪的磨損值檢測方法，特別適用于大尺寸硅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

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占據越來越重要的地位。

目前的光伏行業中，晶硅太陽能電池實際應用最廣，晶硅太陽能電池是以晶體硅為基體，通過多線切割過程將單、多晶硅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。由于晶錠多線切割的過程對加工后硅片的質量至關重要，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、多晶硅片加工過程中，晶體硅棒固定于線切割機工作臺，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硅棒進行切割。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。

導輪外層一般為聚氨酯涂覆層，涂覆層上開有數千條平行的閉合導輪環槽用于固定切割鋼絲。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涂覆層有一定的磨損，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。

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：

1、輪廓儀檢測

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，但是由于目前線切割使用導輪槽的開口寬度較小(＜300μm)，槽深較大(大于280μm)，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。

2、臥式投影儀

投影儀的量測靠游戲桿搖動推動載物臺移動，由電子顯示屏幕顯示對應游戲桿的移動數值通過當搖動手柄，游戲桿向一側移動，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，此時由于齒槽配合緊密，游戲桿移動距離與產品移動距離相同，則顯示屏紀錄之游戲桿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，這對于現場導輪使用過程中檢測導輪槽磨損非常不方便。

目前還有一種便攜式的投影儀但是由于其體積太小，無法組合有效鏡頭，由于存在鏡頭景深問題，導致檢測成像清晰度低，誤差較大。

發明內容

基于此，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。

一種多線切割用導輪的磨損值檢測方法，包括：

樣品制備步驟，該樣品制備步驟包括：對待測導輪進行清洗后干燥；及利用倒模膠涂覆于該待測導輪表面后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，并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；沿垂直于該截斷面拍攝該觀測樣品以得到第一圖片，并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，并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，α₁為標準導輪的導輪槽角度，α₂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采用該樣品制備步驟及該樣品處理和檢測步驟制得。

在其中一個實施例中，對待測導輪進行清洗后干燥的步驟包括：

使用壓力水槍對該待測導輪表面進行噴淋清洗；及

使用水溶性的溶劑沖洗該待測導輪表面2～3次，并用壓縮空氣吹掃該待測導輪表面使該溶劑完全揮發。

在其中一個實施例中，利用倒模膠涂覆于該待測導輪表面后取下以得到倒模樣品的步驟包括：

將該倒模膠涂覆于該待測導輪表面，在30～300秒后再向該倒模膠所形成的涂覆層施加5～50N的力并穩定10～1500秒后，把該倒模膠從該待測導輪表面取下以得到該倒模樣品。