硅产品表面加工损伤深度检测方法及自动化检测系统与流程

本发明涉及损伤深度检测技术领域，具体涉及一种硅产品表面加工损伤深度检测方法及自动化检测系统。

背景技术：

研磨作为硅加工的关键工序，主要采用粒度较小的磨料去除前道工序造成的切痕损伤，减小后续的抛光余量。设定研磨工艺参数的重要依据是前道工序残留的表层/亚表层的损伤深度，其主要是由硅材料表层受到磨粒切入而产生的裂纹来表征，其中径向裂纹长度是衡量亚表面损伤深度的主要指标。硅加工中，有效测量硅材料亚表面损伤深度对于保证成品质量具有重要意义。

硅材损伤深度检测方法包括无损检测和有损检测。无损检测主要采用tem、x射线衍射、拉曼光谱探测等技术来检测硅材的亚表面损伤深度，有损检测则主要采用低温刻蚀法、化学腐蚀法等来检测硅材的亚表面损伤深度。但对于批量的硅产品，无法采用具有破坏性的有损检测对每件硅产品进行亚表面损伤深度检测，而且有损检测比如tem检测需要人为观测亚表面损伤特征，对于损伤深度的判断较大程度上依赖于人为检测经验，检测成本较高，测量结果准确度难以得到有效保证。x射线衍射穿透并反映的损伤图像需要对图像中的损伤区域进行识别，虽然可利用机器识别代替人为识别，但识别过程不可避免的会出现误差，难以确保损伤深度的检测精度。最为关键的是，对于批量硅产品的损伤深度检测，目前都是采用人为抽检方式进行抽检，检测效率低下，无法实现对批量硅产品的全自动化的损伤深度检测。

技术实现要素：

本发明以实现对批量硅产品的全自动化损伤深度检测，提高硅材损伤深度检测效率和检测准确度为目的，提供了一种硅产品表面加工损伤深度检测及自动化检测系统。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

提供一种硅产品表面加工损伤深度检测方法，步骤包括：

1）分拣设备根据控制设备的入料信号将硅产品夹持给设置在传送设备上的夹持部件，所述夹持部件夹持住所述硅产品后控制其夹持臂旋转，所述硅产品在所述夹持臂的旋转力和所述传送设备的传送力作用下作旋转向前运动；

2）所述控制设备计算对所述硅产品的x射线探伤深度，然后控制对应的视觉检测设备以所计算的所述探伤深度对旋转中的所述硅产品进行多角度的x射线内部探伤，得到每一探伤角度下的多张关联所述硅产品的损伤深度图并发送给所述控制设备；

3）所述控制设备计算每张所述损伤深度图中的损伤区域面积占比，并判断所述损伤区域面积占比是否小于预设的比值阈值，

若是，则判定所述步骤2）所计算的所述探伤深度已经达到所述硅产品的损伤深度并转入步骤4）；

若否，则判定所述步骤2）所计算的所述探伤深度未达到所述硅产品的损伤深度并返回所述步骤2）进行二次探伤；

4）所述控制设备计算所述损伤区域面积占比小于所述比值阈值的所有所述损伤深度图分别对应的所述探伤深度的平均值作为所述硅产品的损伤深度，并根据所述损伤深度对所述硅产品进行分级后生成分拣信号发送给对应的所述分拣设备，所述分拣设备将对应等级的所述硅产品分拣到指定的回收设备上；

5）对回收的所述硅产品进行有损的损伤深度抽检，并根据抽检结果调整所述步骤2）中对所述硅产品的x射线初始探伤深度。

优选地，所述步骤2）中，所述控制设备控制对应的所述视觉检测设备对旋转中的所述硅产品进行探伤的方法为：

在所述传送设备的边沿等间距固定设置有若干个位置传感器，每个所述位置传感器与所述控制设备通信连接，每个所述位置传感器具有唯一的设备id且与设置在其上方的一所述视觉检测设备相关联，

所述硅产品被传送至所述位置传感器的识别范围内时，所述位置传感器识别贴附于所述硅产品上的rfid标签并生成硅产品当前传送位置信息发送给所述控制设备，所述硅产品当前传送位置信息包括所述位置传感器的所述设备id和所述硅产品的rfid标签信息，

所述控制设备接收到所述硅产品当前传送位置信息后根据信息中记载的所述位置传感器的所述设备id匹配出所述位置传感器所关联的所述视觉检测设备，然后控制所匹配的所述视觉检测设备对处于当前传送位置的所述硅产品进行探伤。

优选地，所述步骤2）中，所述控制设备通过以下公式（1）计算同一探伤角度下对所述硅产品的x射线探伤深度：

公式（1）中，表示第次的x射线探伤深度；

表示第次x射线探伤的探伤深度；

表示二次探伤的深度增量；

表示每一次二次探伤时的深度增量对应的权重；

记当前次探伤深度下的所述损伤深度图中的损伤区域面积占比为，当时，；

当时，；

当时，；

当时，；

当时，；

当时，，表示探伤深度的初始值，初始值为有损检测得到的损伤深度下限。

优选地，所述步骤5）中，对所述硅产品进行有损的损伤深度检测包括步骤：

5.1）在所述硅产品的厚度方向切出一斜面；

5.2）用去离子水对所述斜面进行超声清洗；

5.3）对所述斜面进行抛光后用去离子水进行超声清洗，超声频率为28-40khz；

5.4）对所述斜面按预设时间间隔进行腐蚀、超声清洗和干燥处理，腐蚀液为氢氟酸溶液、硝镪水、冰醋酸和硫酸的混合液，其中，所述氢氟酸溶液与所述硝镪水的配比比例为1:6-1:3之间，所述冰醋酸在所述腐蚀液中的占比为30-50%，所述硫酸在所述腐蚀液中的占比为20-30%，所述氢氟酸溶液中的氢氟酸浓度为30-40wt%，所述硝镪水中的硝酸浓度为65-75wt%，所述腐蚀液的腐蚀温度控制在15-40℃之间；

5.5）将清洗干燥后的所述硅产品置于光感损伤深度检测装置中，所述光感损伤深度检测装置在所述斜面上沿深度方向划分出若干个矩形打光区域，每个所述矩形打光区域的高度相等且面积相同；

5.6）所述光感损伤深度检测装置在每个所述矩形打光区域中以相同的打光角度打出分布特征和数量相同的若干个光点，所述光感损伤深度检测装置接收每个所述光点的反射光，并计算每个所述光点的反射光角度偏差是否大于预设的角度偏差阈值，

若是，则判定所述光点的所在位置处存在损伤；

若否，则判定所述光点所在位置处不存在损伤；

5.7）所述光感损伤深度检测装置计算每个所述矩形打光区域中被判定为损伤处的所述光点的数量与总的光点数量的比值作为所述矩形打光区域的损伤率，并判断是否存在所述损伤率小于预设的第一损伤率阈值或大于预设的第二损伤率阈值的所述矩形打光区域，

若是，则将小于所述第一损伤率阈值中的最小损伤率对应的所述矩形打光区域的所在深度作为所抽检的所述硅产品的损伤深度上限，将大于所述第二损伤率阈值的最大损伤率对应的矩形打光区域的所在深度作为所抽检的硅产品的损伤深度下限；

若否，则返回所述步骤5.1）；

5.8）记录有损检测测得的所述硅产品的损伤深度上限和损伤深度下限。

优选地，所述腐蚀液的腐蚀温度为25℃。

优选地，所述分拣设备为设置在硅产品传送路经上的若干个并联机器人。

优选地，所述回收设备为agv智能搬运机器人。

本发明还提供了一种硅产品表面加工损伤深度自动化检测系统，可实现所述的损伤深度检测方法，所述系统包括：

设置在传送设备的传送路径上的若干个分拣设备，用于根据控制设备的入料信号将所述硅产品夹持给所述夹持部件；

所述夹持部件，设于传送设备上，用于在感应到硅产品的重力后通过夹持臂自动夹持住所述硅产品并控制所述夹持臂带动所述硅产品旋转；

所述传送设备，用于传送所述硅产品；

等间距固定设置在所述传送设备的边沿的若干个位置传感器，用于检测所述硅产品的当前传送位置，并生成硅产品当前传送位置信息发送给所述控制设备；

所述控制设备，通信连接每个所述位置传感器和每个所述分拣设备，用于根据接收到的所述硅产品当前传送位置信息计算所述硅产品的当前传送位置，并计算对所述硅产品的探伤深度，然后生成探伤控制信号发送给对应的视觉检测设备；

设置在传送路径上的若干个所述视觉检测设备，每个所述视觉检测设备通信连接所述控制设备，用于根据接收到的所述探伤控制信号以所述控制设备计算的所述探伤深度对旋转中的所述硅产品进行多角度的x射线内部探伤，得到每一探测角度下的多张关联硅产品的损伤深度图并发送给所述控制设备；

所述控制设备还用于计算每张所述损伤深度图中的损伤区域面积占比，并根据所述损伤区域面积占比判断是否需要对所述硅产品进行二次探伤，并在判定需要进行二次探伤后重新计算对所述硅产品的x射线探伤深度并控制对应的所述视觉检测设备进行二次探伤，在判定不需要进行二次探伤后计算所述损伤区域面积占比小于预设的比值阈值的所有所述损伤深度图分别对应的探伤深度的平均值作为所述硅产品的损伤深度，并根据所述损伤深度对所述硅产品进行分级后生成分拣信号发送给对应的所述分拣设备；

所述分拣设备还用于根据接收到的所述分拣信号将对应等级的所述硅产品分拣到指定的回收设备上；

所述回收设备，通信连接所述控制设备，用于根据所述控制设备的回收信号将所述硅产品运输到指定回收位置处。

优选地，所述控制设备中包括：

入料信号生成模块，用于生成所述入料信号并输出；

硅产品当前传送位置信息接收模块，用于接收所述位置传感器发送的所述硅产品当前传送位置信息；

硅产品当前传送位置计算模块，连接所述硅产品当前传送位置信息接收模块，用于根据接收到的所述硅产品当前传送位置信息计算所述硅产品的当前传送位置；

视觉检测设备匹配模块，连接所述硅产品当前传送位置信息接收模块，用于根据所述硅产品当前传送位置信息中记载的所述位置传感器的设备id匹配出所述位置传感器所关联的所述视觉检测设备；

探伤深度计算模块，用于计算对所述硅产品的x射线探伤深度；

探伤控制信号生成模块，连接所述探伤深度计算模块，用于根据所计算的所述探伤深度生成探伤控制信号；

探伤控制信号发送模块，分别连接所述视觉检测设备匹配模块和所述探伤控制信号生成模块，用于将所述探伤控制信号发送给匹配到的所述视觉检测设备；

损伤深度图接收模块，用于接收视觉检测设备发送的所述损伤深度图；

损伤区域识别模块，连接所述损伤深度图接收模块，用于识别所述损伤深度图中的损伤区域和非损伤区域；

损伤占比计算模块，连接所述损伤区域识别模块，用于计算所述损伤深度图中的所述损伤区域面积占比；

阈值判断模块，连接所述损伤占比计算模块，用于判断所述损伤区域面积占比是否小于预设的比值阈值，

若是，则判定针对当前次探伤所计算的所述探伤深度已经达到所述硅产品的损伤深度；

若否，则判定针对当前次探伤所计算的所述探伤深度未达到所述硅产品的损伤深度，需要进行二次探伤；

损伤深度计算模块，分别连接所述阈值判断模块和所述探伤深度计算模块，用于在判定所述探伤深度已经达到所述硅产品的损伤深度时，计算在当前次探伤下采集的所述损伤区域面积占比小于所述比值阈值的所有所述损伤深度图分别对应的所述探伤深度的平均值作为所述硅产品的损伤深度上限；

硅产品分级模块，连接所述损伤深度计算模块，用于根据所述损伤深度对所述硅产品进行分级；

分拣信号生成及发送模块，连接所述硅产品分级模块，用于根据所述硅产品的等级生成对应的分拣信号发送给对应的所述分拣设备，所述分拣设备将不同等级的所述硅产品分拣到对应的所述回收设备处；

回收信号生成及发送模块，用于生成所述回收信号并发送给所述回收设备。

优选地，所述控制设备中的所述探伤深度计算模块中具体包括：

探伤深度初始值设置单元，用于提供给用户设置x射线的探伤深度初始值；

探伤深度增量设置单元，用于提供给所述用户设置x射线二次探伤的深度增量；

探伤深度增量权重赋予单元，连接所述探伤深度增量设置单元，用于在每一次二次探伤时赋予所述深度增量相对应的权重；

探伤深度计算单元，分别连接所述探伤深度初始值设置单元、所述探伤深度增量设置单元和所述探伤深度增量权重赋予单元，用于通过以下公式（2）计算得到对同一探伤角度下的所述硅产品的探伤深度：

公式（2）中，表示第次的x射线探伤深度；

表示第次x射线探伤的探伤深度；

表示二次探伤的深度增量；

表示每一次二次探伤时的深度增量对应的权重；

深度增量的权重赋予方法为：

记当前次探伤深度下的所述损伤深度图中的非损伤区域面积和图像总面积的所述损伤区域面积占比为，当时，；

当时，；

当时，；

当时，；

当时，；

当时，，表示探伤深度的初始值，初始值为有损检测得到的损伤深度下限。

本发明具有以下有益效果：

1、本发明提供了一套全自动化的硅产品表面加工损伤深度检测系统，实现了对批量硅产品的全自动化损伤深度检测，大幅提升了损伤深度检测效率，解决以往人为抽检方式容易出现的漏检错检问题；

2、本发明通过当前次中x射线探伤所得的损伤深度图中的损伤区域面积占比去计算当前次的下一次x射线探伤的探伤深度，实现了对x射线探伤深度的精准控制，有利于x射线能够快速探测到硅材亚表面的损伤深度，提高了探伤效率和探伤准确度；

3、通过在传送设备上设置夹持臂可旋转的夹持部件，x射线通过对旋转中的硅产品进行多角度的亚表面探伤，并以多角度检测的探伤深度的平均值作为硅产品最终的亚表面损伤深度，确保了损伤深度检测的准确率；

4、通过对回收的硅产品进行有损的损伤深度抽检，并根据抽检结果调整x射线的初始探伤深度，有利于x射线在探伤初始快速定位到硅产品亚表面的损伤位置，提高了x射线的损伤深度检测效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一实施例提供的硅产品表面加工损伤深度检测方法的实现步骤图；

图2是对硅产品进行有损的损伤深度检测的方法步骤图；

图3是本发明一实施例提供的硅产品表面加工损伤深度自动化检测系统的结构示意图；

图4是自动化检测系统中的控制设备的内部结构示意图；

图5是控制设备中的探伤深度计算模块的内部结构示意图；

图6是在光感损伤深度检测装置在硅产品上切出的斜面上划分出的矩形打光区域的示意图。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若出现术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“连接”等指示部件之间的连接关系，该术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个部件内部的连通或两个部件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明实施例提供的硅产品表面加工损伤深度检测方法，如图1和图3所示，包括：

步骤1）分拣设备1（优选为并联机器人或机械臂）根据控制设备2的入料信号将硅产品3夹持给设置在传送设备4（优选为传送带）上的夹持部件5（夹持部件的设置数量可根据同时检测需求而定），设于夹持部件5上的重力传感器检测到硅产品3的重力后，夹持部件5自动控制其夹持臂夹紧硅产品3并旋转，硅产品3在传送设备4的传送力作用下向前运动；

步骤2）控制设备2计算对硅产品3的x射线探伤深度，然后控制对应的视觉检测设备6以所计算的探伤深度对旋转中的硅产品3进行多角度的x射线内部探伤，得到每一探伤角度下的多张关联该硅产品3的损伤深度图并发送给控制设备2；

本发明中，控制设备2控制对应的视觉检测设备6对旋转中的硅产品3进行探伤的方法为：

在传送设备4的边沿等间距设置有若干个位置传感器41（优选为rfid读写器），每个位置传感器41与控制设备2通信连接，每个位置传感器41具有唯一的设备id且与设置在其上方的一视觉检测设备6相关联，

硅产品3被传送到位置传感器41的识别范围内时，位置传感器41识别贴附于硅产品3上的rfid标签并生成硅产品当前传送位置信息发送给控制设备2，硅产品当前传送位置信息包括位置传感器41的设备id和硅产品的rfid标签信息，rfid标签信息包括硅产品的产品唯一编号，

控制设备2接收到硅产品当前传送位置信息后根据信息中记载的位置传感器41的设备id匹配出该位置传感器41所关联的视觉检测设备6，然后控制所匹配的视觉检测设备6对处于当前传送位置的硅产品进行x射线内部探伤；

控制设备2计算同一探伤角度下对硅产品3的x射线探伤深度的方式可通过以下公式（1）表达：

公式（1）中，表示第次探伤深度；

表示第次探伤的探伤深度；

表示二次探伤的深度增量，这里的二次探伤指再次进行探伤，而并非指第二次探伤；

表示每一次二次探伤时的深度增量对应的权重；

本发明赋予不同次x射线探伤时的深度增量相对应的权重的方法如下：

记当前探伤深度下的损伤深度图中的损伤区域面积占比为，当时，；

当时，；

当时，；

当时，；

当时，；

当时，，表示探伤深度的初始值，初始值为有损检测得到的损伤深度下限。

以下对控制设备2计算对硅产品3的x射线探伤深度的方法原理进行简要阐述：

当时，，根据公式（1），，即控制设备2控制对应的视觉检测设备对硅产品进行第一次探伤时的探伤深度为（即初始探伤深度），为预设在控制设备2中的探伤深度初始值。设置初始探伤深度是为了对硅产品亚表面的损失起始位置进行定位，视觉检测设备在第一次探伤时从初始探伤深度开始向下进行逐步探伤直至探测到损伤最深处，所以初始探伤深度的设置能够减小x射线探伤的次数，提高探伤的效率。但如果初始探伤深度设置的过大，可能会直接跳过亚表面的损伤层，反而影响探伤效率，设置的过小，对提高探伤效率的促进作用很有限，所以本发明中，x射线的初始探伤深度优选设置为对硅产品进行有损抽检的损伤深度下限。这里的损伤深度下限解释如下：

例如，当对抽样的硅产品进行有损的损伤深度检测时，检测结果表明，该硅产品的亚表面的损伤层的损伤深度在距离硅产品表面的2-10μm之间，10μm为损伤最深处，2μm为损伤最浅处，这里的2μm即为该硅产品亚表面损伤深度的下限，10μm为硅产品亚表面损伤深度的上限。

硅产品的损伤随其亚表面深度的增加呈现出损伤越少的趋势，本发明中，x射线对硅产品的不同深度进行探伤所得的损伤深度图的图像面积是固定的，随着探伤深度的增加，呈现在损伤深度图中的损伤区域会越来越少，损伤区域面积在损伤深度图中的占比也越来越小，所以本发明可通过判断损伤区域面积在损伤深度图中的占比大小判定x射线的探伤深度是否达到硅产品的损伤深度上限。

请继续参照图1，本实施例提供的硅材料表面加工损伤深度检测方法还包括：

步骤3）控制设备2计算每张损伤深度图中的损伤区域面积占比，并判断该占比是否小于预设的比值阈值（比值阈值比如设定为5%，所计算的损伤区域面积占比低于5%时判定探伤深度已经达到硅产品亚表面的损伤深度上限），

若是，则判定步骤2）所计算的探伤深度已经达到硅产品的损伤深度上限并转入步骤4）；

若否，则判定步骤2）所计算的探伤深度未达到硅产品的损伤深度上限并返回步骤2）进行二次探伤；

本发明计算损伤区域面积占比的方法简述如下：

将损伤区域二值化为黑色，将非损伤区域二值化为白色，然后计算黑色区域面积和黑白区域总面积的比值作为损伤区域面积在图像总面积中的占比。从x射线反映的损伤深度图中识别出损伤区域和非损伤区域的方法有许多，在此不做具体阐述。

步骤4）控制设备2计算损伤区域面积占比小于比值阈值的所有损伤深度图分别对应的探伤深度的平均值作为硅产品的损伤深度，并根据损伤深度对硅产品进行分级后生成分拣信号发送给对应的分拣设备1，分拣设备1将对应等级的硅产品分拣到指定的回收设备6上，由回收设备6自动将硅产品3搬运到指定回收处。为实现全自动化的硅产品回收，回收设备6优选为agv智能搬运机器人；

步骤5）对回收的硅产品进行有损的损伤深度抽检，并根据抽检结果调整步骤2）中对硅产品的x射线初始探伤深度。

以下对步骤5）采用的有损损伤深度检测方法进行具体阐述，如图2所示，本发明对硅产品进行有损的损伤深度检测包括：

步骤5.1）在硅产品的厚度方向切出一斜面；

步骤5.2）用去离子水对斜面进行超声清洗；

步骤5.3）对斜面进行抛光后用去离子水进行超声清洗，超声频率为28-40khz，抛光的目的是为了去除斜切可能产生的新损伤对有损损伤深度检测准确度的影响；

步骤5.4）对斜面按预设时间间隔进行腐蚀、超声清洗并干燥处理，腐蚀液为氢氟酸溶液、硝镪水、冰醋酸和硫酸的混合液，其中，氢氟酸溶液与硝镪水的配比比例为1:6-1:3之间，冰醋酸在腐蚀液中的占比为30-50%，硫酸在腐蚀液中的占比为20-30%，氢氟酸溶液中的氢氟酸浓度为30-40wt%，硝镪水中的硝酸浓度在65-75wt%，腐蚀液的腐蚀温度控制在15-40℃之间，优选地，腐蚀液的腐蚀温度为25℃；

腐蚀液采用上述的混合比例和腐蚀温度能够将斜面的腐蚀速度控制在5-15μm/min内，便于控制反应环境，同时便于观察硅材料亚表面的损伤特征和损伤深度；

步骤5.5）将清洗干燥后的硅产品置于光感损伤深度检测装置中，然后如图6所示，光感损伤深度检测装置在斜面100上沿深度方向划分出若干个矩形打光区域200，每个矩形打光区域200的高度相同且面积相同，即每个矩形打光区域200的高度和长度相同；

步骤5.6）光感损伤深度检测装置在每个矩形打光区域中以相同的打光角度打出分布特征和数量相同的若干个光点300（如图6所示），光感损伤深度检测装置接收每个光点的反射光，并计算每个光点的反射光角度偏差是否大于预设的角度偏差阈值，

若是，则判定光点所在位置处存在损伤；

若否，则判定光点所在位置不存在损伤；

通过反射光角度偏差判断光点所在位置处是否存在损伤的原理简述如下：

如果光点所处位置平面光滑，那么光感损伤深度检测装置以打光角度打入的光点的反射光角度正常应该为a，但若光点所处位置平面不光滑，反射光角度会出现偏差，当反射光角度偏差过大时（大于预设的角度偏差阈值时），就可以判定该光点所在位置存在损伤；

步骤5.7）光感损伤深度检测装置计算每个矩形打光区域中被判定为损伤处的光点的数量与总的光点数量的比值作为矩形打光区域的损伤率，并判断是否存在损伤率小于预设的第一损伤率阈值或大于预设的第二损伤率阈值的矩形打光区域，

若是，则将小于所述第一损伤率阈值中的最小损伤率对应的矩形打光区域的所在深度作为所抽检的硅产品的损伤深度上限，将大于所述第二损伤率阈值的最大损伤率对应的矩形打光区域的所在深度作为所抽检的硅产品的损伤深度下限；

若否，则返回步骤5.1）；

步骤5.8）记录有损检测测得的硅产品的损伤深度上限和损伤深度下限。

综上，本发明通过对抽检的硅产品进行有损的损伤深度检测，并以检测损伤深度下限作为对批量硅产品进行无损检测时的x射线的初始探伤深度，有利于实现x射线初次探伤时对硅产品亚表面损伤位置的精准定位，提高无损检测效率。另外，本发明提供的硅产品表面加工损伤深度检测方法实现了对批量硅产品的全自动化检测，大幅提高了检测效率。

本发明还提供了一种硅产品表面加工损伤深度自动化检测系统，可实现上述的损伤深度检测方法，如图3所示，该系统包括：

设置在传送设备4的传送路径上的若干个分拣设备1，用于根据控制设备2的入料信号将硅产品3夹持给夹持部件5；

夹持部件5，设于传送设备4上，用于在感应到硅产品3的重力后通过夹持臂自动夹持住硅产品3并控制夹持臂带动硅产品3旋转（优选以360°球形旋转）；

传送设备4，用于传送硅产品3；

等间距固定设置在传送设备4的边沿的若干个位置传感器41（优选为rfid读写器），用于检测硅产品的当前传送位置，并生成硅产品当前传送位置信息发送给控制设备2；

控制设备2，通信连接每个位置传感器41和每个分拣设备1，用于根据接收到的硅产品当前传送位置信息计算硅产品的当前传送位置，并计算对硅产品的探伤深度，然后生成探伤控制信号发送给对应的视觉检测设备；关于硅产品当前传送位置和探伤深度的计算方法以及识别探伤控制信号发送对象的方法在上述的硅产品表面加工损伤深度检测方法中已作了详细阐述，在此不再赘述；

设置在传送路径上的若干个视觉检测设备6，每个视觉检测设备6通信连接控制设备2，用于根据接收到的探伤控制信号以控制设备2所计算的探伤深度通过x射线探伤方式对处于当前传送位置的旋转中的硅产品进行多角度的x射线内部探伤，得到每一探伤角度下的多张关联硅产品的损伤深度图并发送给控制设备2；

控制设备2还用于计算每张损伤深度图中的损伤区域面积占比，并根据该占比判断是否需要对硅产品进行二次探伤，并在判定需要进行二次探伤后重新计算对硅产品的x射线探伤深度并控制对应的视觉检测设备6进行二次探伤，在判定不需要进行二次探伤后计算损伤区域面积占比小于预设的比值阈值的所有损伤深度图分别对应的探伤深度的平均值作为硅产品的损伤深度，并根据损伤深度对硅产品进行分级后生成分拣信号发送给对应的分拣设备1；

分拣设备1还用于根据接收到的分拣信号将对应等级的硅产品分拣到指定的回收设备上7上；

回收设备7，通信连接控制设备2，用于根据控制设备2的回收信号将硅产品运输到指定回收位置处。

控制设备2为实现相关的控制功能和数据分析功能，如图4所示，控制设备2中具体包括：

入料信号生成模块，用于生成入料信号并输出；

硅产品当前传送位置信息接收模块，用于接收位置传感器发送的硅产品当前传送位置信息；

硅产品当前传送位置计算模块，连接硅产品当前传送位置信息接收模块，用于根据接收到的硅产品当前传送位置信息计算硅产品的当前传送位置；

视觉检测设备匹配模块，连接硅产品当前传送位置信息接收模块，用于根据硅产品当前传送位置信息中记载的位置传感器的设备id匹配出该位置传感器所关联的视觉检测设备；

探伤深度计算模块，用于计算对硅产品的x射线探伤深度；

探伤控制信号生成模块，连接探伤深度计算模块，用于根据所计算的探伤深度生成探伤控制信号；

探伤控制信号发送模块，分别连接视觉检测设备匹配模块和探伤控制信号生成模块，用于将探伤控制信号发送给匹配到的视觉检测设备；

损伤深度图接收模块，用于接收视觉检测设备发送的损伤深度图；

损伤区域识别模块，连接损伤深度图接收模块，用于识别损伤深度图中的损伤区域和非损伤区域；

损伤占比计算模块，连接损伤区域识别模块，用于计算损伤深度图中的损伤区域面积占比；

阈值判断模块，连接损伤占比计算模块，用于判断损伤区域面积占比是否小于预设的比值阈值，

若是，则判定针对当前次探伤所计算的探伤深度已经达到硅产品的损伤深度；

如否，则判定针对当前次探伤所计算的探伤深度未达到硅产品的损伤深度，需要进行二次探伤；

损伤深度计算模块，分别连接阈值判断模块和探伤深度计算模块，用于在判定探伤深度已经达到硅产品的损伤深度时，计算在当前次探伤下采集的损伤区域面积占比小于比值阈值的所有损伤深度图分别对应的探伤深度的平均值作为该硅产品的损伤深度上限；

硅产品分级模块，连接损伤深度计算模块，用于根据损伤深度对硅产品进行分级；

分拣信号生成及发送模块，连接硅产品分级模块，用于根据硅产品的等级生成对应的分拣信号发送给对应的分拣设备，分拣设备将不同等级的硅产品分拣到对应的回收设备处；

回收信号生成及发送模块，用于生成回收信号并发送给回收设备，回收设备接收到回收信号后将硅产品自动运输到指定回收位置处。

为了实现对x射线探伤深度的计算，如图5所示，控制设备中的探伤深度计算模块中具体包括：

探伤深度初始值设置单元，用于提供给用户设置x射线的探伤深度初始值；

探伤深度增量设置单元，用于提供给用户设置x射线二次探伤的深度增量；

探伤深度增量权重赋予单元，连接探伤深度增量设置单元，用于在每一次二次探伤时赋予该深度增量相对应的权重；

探伤深度计算单元，分别连接探伤深度初始值设置单元、探伤深度增量设置单元和探伤深度增量权重赋予单元，用于通过以下公式（2）计算得到对同一探伤角度下的硅产品的探伤深度：

公式（2）中，表示第次的x射线探伤深度；

表示第次x射线探伤的探伤深度；

表示二次探伤的深度增量；

表示每一次二次探伤时的深度增量对应的权重；

深度增量的权重赋予方法为：

记当前次探伤深度下的损伤深度图中的非损伤区域面积和图像总面积的所述损伤区域面积占比为，当时，；

当时，；

当时，；

当时，；

当时，；

当时，，表示探伤深度的初始值，初始值为有损检测得到的损伤深度下限。

需要声明的是，上述具体实施方式仅仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员应该明白，还可以对本发明做各种修改、等同替换、变化等等。但是，这些变换只要未背离本发明的精神，都应在本发明的保护范围之内。另外，本申请说明书和权利要求书所使用的一些术语并不是限制，仅仅是为了便于描述。