切割线检测机构、切片机及其控制方法、介质、设备与流程

本发明涉及硬脆材料的加工，具体提供一种切割线检测机构、包含该切割线检测机构的切片机、切片机的控制方法、计算机可读存储介质、计算机设备。

背景技术：

1、以硬脆材料为硅棒为例，对其进行加工的装置通常包括将棒料(圆棒)按照长度规格进行截断的截断机、将一定长度的圆棒切割成方棒的开方机、对方棒进行磨削处理的磨床以及将磨削处理后精度达标的方棒进行切片处理的切片机。其中，切片机的工作原理为：在将方棒粘接至晶托之后，通过切割线(如金刚线等)的线网的高速往复运转从而对方棒进行切片作业，通常称对应于线网的每一次完整的切片作业为切片机的一刀(单刀)切割作业。

2、现有的切片机的切片操作集中在切片工位附近，每刀切割作业通常包含几十个操作步骤且通常由一到两名操作工完成。这样的处理方式往往会存在如下问题：切片机的运行对操作工的专业、熟练程度要求高，人工成本较高；步骤较多导致操作工容易出错、一旦操作工出错便可能会导致不同程度的切割异常。鉴于此，发明人在对切片机的作业进行充分地研究和分析之后，旨在提出一种可实现自动化切片作业的、针对线网的视觉检测控制逻辑。

技术实现思路

1、本发明旨在至少一部分地解决上述技术问题中的至少一部分。具体而言，如针对切片机的自动化作业提出一种线网的视觉检测控制逻辑，基于该逻辑，有望在切片机在自动化作业期间(如可以包括但不限于是进刀机构的切片到达过程、切片过程、切片之后的退刀过程等环节)尽可能在理想的位置对线网特征数据进行检测，从而及时地发现如跳线、线弓过大、硅棒未被金刚线切透、退刀挂线等问题，以及在切割作业之前确定错槽是否正常并因此保证错槽切割的切割质量。

2、在第一方面，本发明提供了一种切割线检测机构，所述切割线绕设于切割机构，所述切割机构包括切割主辊，其特征在于，所述检测机构包括：检测部件，其能够采集切割线的线网特征数据；以及活动组件，其包括：第一活动组件，其能够使得所述检测部件沿所述切割主辊的轴向运动；第二活动组件，其能够使得所述检测部件相对线网或者所述第一活动组件转动。

3、通过这样的构成，能够谋求通过直线运动与转动的组合使得检测部件能够到达检测线网特征数据的理想位置，如检测线网特征数据包括但不限于能够判断出是否存在跳线、未切透、线弓过大、退刀挂线等问题的特征数据。

4、对于上述切割线检测机构，在一种可能的实施方式中，所述活动组件包括连接组件，所述第二活动组件通过所述连接组件与所述第一活动组件相连。

5、通过这样的构成，能够谋求对应于直线运动的第一活动组件与对应于转动的第二活动组件通过间接连接的方式组合为活动组件。

6、对于上述切割线检测机构，在一种可能的实施方式中，所述连接组件包括彼此连接的第一连接部件和第二连接部件，其中，所述第一连接部件与所述第一活动组件连接，所述第二连接部件与所述第二活动组件连接。

7、通过这样的构成，给出了连接组件的可能的结构形式，如本领域技术人员可以根据实际需求确定第一/第二连接部件的结构形式、其包含的部件的个数等。此外，第一连接部件和第二连接部件可以是直接连接或者间接连接、刚性连接或者柔性连接等。

8、对于上述切割线检测机构，在一种可能的实施方式中，所述连接组件包括第三连接部件，所述第一连接部件通过所述第三连接部件与所述第二连接部件相连。

9、通过这样的构成，能够谋求通过第三连接部件实现第一连接部件与第二连接部件的间接连接。与前述的第一/第二连接部件类似，如本领域技术人员可以根据实际需求确定第一/第二连接部件的结构形式、其包含的部件的个数等。

10、对于上述切割线检测机构，在一种可能的实施方式中，所述活动组件包括调整组件，所述调整组件能够沿至少一个方向调整所述检测部件相对线网的位置。

11、通过这样的构成，能够谋求通过辅助调整的方式进一步保证检测部件的检测位置的准确性。如本领域技术人员可以根据实际需求确定调整所涵盖的方向、对应于每个方向上的调整得以实现所借助的结构/机构等。

12、对于上述切割线检测机构，在一种可能的实施方式中，所述调整组件包括：第一调整结构，其设置于所述第一活动组件或者所述第一连接部件，所述第一调整结构能够调整检测部件沿切割线的跑线方向的位置。

13、通过这样的构成，能够谋求通过辅助调整的方式进一步保证检测部件的检测位置的准确性。

14、对于上述切割线检测机构，在一种可能的实施方式中，所述第一调整结构包括设置于所述第一活动组件或者所述第一连接部件上的第一调整腰孔。

15、通过这样的构成，给出了第一调整结构的一种具体的结构形式。如相应地，在所述第一连接部件或者所述第一活动组件上配置有能够穿过所述第一调整腰孔并将所述第一连接部件和所述第一活动组件固接的紧固螺钉等紧固件。

16、对于上述切割线检测机构，在一种可能的实施方式中，所述调整组件包括纵向调整组件，所述纵向调整组件能够调整所述检测部件沿竖直方向的位置。

17、通过这样的构成，能够谋求在竖直方向上通过辅助调整的方式进一步保证检测部件的检测位置的准确性。

18、对于上述切割线检测机构，在一种可能的实施方式中，所述纵向调整组件包括：第二调整结构，其包括设置于所述第二连接部件或者所述第三连接部件上的、沿竖向方向延伸的导向结构；并且/或者第三调整结构，其包括设置于所述第二连接部件或者所述第三连接部件上的、能够实现紧固连接的第一调整连接组件；并且/或者第四调整结构，其包括设置于所述第二连接部件或者所述第三连接部件上的、能够实现紧固连接的第二调整连接组件。

19、通过这样的构成，给出了纵向调整组件的可能的结构形式。

20、对于上述切割线检测机构，在一种可能的实施方式中，所述导向结构为导向槽；并且/或者所述第一调整连接组件包括调整吊耳以及能够穿设于调整吊耳并在调整吊耳上实现紧固的紧固件；并且/或者所述第二调整连接组件包括第二调整腰孔。

21、通过这样的构成，给出了纵向调整组件中各部件的具体的结构形式。

22、对于上述切割线检测机构，在一种可能的实施方式中，所述纵向调整组件包括纵向移动组件，所述检测部件、所述第一活动组件和所述第二活动组件能够借助于所述纵向移动组件沿竖直方向运动。

23、通过这样的构成，能够谋求实现包含检测部件和第一/第二活动组件整体的上下运动。如纵向移动组件也可以是任意可实现竖直直线运动的直线模组。

24、对于上述切割线检测机构，在一种可能的实施方式中，所述纵向移动组件包括纵向移动驱动部件和纵向移动传动组件，所述纵向移动驱动部件通过所述纵向移动传动组件带动所述检测部件、所述第一活动组件和所述第二活动组件沿竖直方向运动。

25、通过这样的构成，给出了纵向移动组件的可能的结构形式，如纵向移动驱动部件可以为电机或者转动模组等，纵向移动传动组件可以丝杠螺母机构、齿轮齿条机构等。

26、对于上述切割线检测机构，在一种可能的实施方式中，所述第一活动组件包括第一活动驱动部件和第一活动传动组件，所述第一活动驱动部件通过所述第一活动传动组件带动所述检测部件沿切割主辊的轴向运动。

27、通过这样的构成，给出了第一活动组件的可能的结构形式。

28、对于上述切割线检测机构，在一种可能的实施方式中，所述检测机构包括检测部件安装部分，所述检测部件设置于所述检测部件安装部分，所述检测部件安装部分能够通过所述第二活动组件相对所述连接组件转动。

29、通过这样的构成，给出了与第二活动组件的转动相关联的结构。

30、对于上述切割线检测机构，在一种可能的实施方式中，所述第二活动组件包括：第二活动转轴，其设置于所述检测部件安装部分或者所述连接组件；以及第二活动调整组件，其能够使得所述检测部件安装部分和所述连接组件中的一个相对另一个绕所述第二活动转轴转动。

31、通过这样的构成，给出了第二活动组件的可能的结构形式。如第二活动调整组件可以是能够为所述检测部件安装部分和所述连接组件中的一个或者两个提供驱动力的部件，如可以是伸缩机构、转动副等。

32、对于上述切割线检测机构，在一种可能的实施方式中，所述第二活动调整组件为角度调整螺钉。

33、通过这样的构成，给出了第二活动调整组件的具体的结构形式。

34、对于上述切割线检测机构，在一种可能的实施方式中，所述第二活动组件包括：至少一个第二活动腰孔；以及第二活动紧固件，其能够穿设于所述第二活动腰孔并将所述检测部件安装部分和所述连接组件固接。

35、通过这样的构成，保证了第二活动组件在通过转动实现角度微调之后的姿态可靠性。

36、对于上述切割线检测机构，在一种可能的实施方式中，所述检测部件为测距传感器。

37、对于上述切割线检测机构，在一种可能的实施方式中，所述测距传感器为激光传感器。

38、在第二方面，本发明提供了一种切片机，该切片机包括前述任一项所述的切割线检测机构。

39、可以理解的是，该切片机具有前述任一项所述的切割线检测机构的所有技术效果，在此不再赘述。

40、对于上述切片机，在一种可能的实施方式中，所述切片机包括框架，所述框架形成有切割室，所述切割机构设置于所述切割室，其中，所述切割线检测机构的检测部件处于或者能够处于所述切割室。

41、通过这样的构成，能够谋求在检测部件处于切割室内的情形下对线网特征数据进行可靠地检测。如能够处于可以理解为：在检测部件处于工作状态下，其应当处于切割室内；在检测部件处于非工作状态下，其可以仍处于切割室的原位置或者切割室内的其他位置，也可以根据其他的要求退出切割室。

42、对于上述切片机，在一种可能的实施方式中，所述检测机构包括一个或者多个，其中，在所述检测机构包括多个的情形下，所述检测机构成对地设置于所述切割室。

43、通过这样的构成，能够谋求基于检测的线网特征数据对当前线网可能存在/反映的问题进行更准确的判断。

44、对于上述切片机，在一种可能的实施方式中，所述检测机构固定设置于所述切割室的顶部和/或底部。

45、通过这样的构成，给出了切割机构在切割室内的具体安装位置。

46、在第三方面，本发明提供了一种切片机的控制方法，所述切片机包括检测机构，所述检测机构包括检测部件以及第一活动组件，所述控制方法包括：至少使检测部件借助于所述第一活动组件沿切割主辊的轴线方向移动，检测线网特征数据；根据检测的线网特征数据，确定线网状态，以便：根据所述线网状态，执行切片作业或者给出反馈信息；其中，所述检测部件为测距传感器。

47、可以理解的是，该计算机可读存储介质具有前述任一项所述的切割线检测机构的所有技术效果，在此不再赘述。

48、通过这样的构成，能够谋求通过检测部件借助于第一活动组件实现的移动来确定线网状态，在此基础上有望保证切片机的自动化作业的可靠性。如在借助于前述的第二/第三活动组件等检测机构调整至最佳检测角度之后固定，在此基础上通过第一活动组件的移动实现整个线网的检测。

49、需要说明的是，此处以及下文的控制方法中提到的相关部件的结构形式可以包含但是不限于前文中提到的具体形式。

50、对于上述切片机的控制方法，在一种可能的实施方式中，所述线网状态为线网是否发生跳线的状态，所述的“至少使检测部件借助于所述第一活动组件沿切割主辊的轴线方向移动，检测线网特征数据”包括：在触发跳线检测的情形下，识别切割线的当前跑线周期的跑线方向；从切割线的当前跑线周期之后选定一个检测跑线周期；根据所述检测跑线周期的跑线方向，选择当前检测机构，并：使所述当前检测机构的测距传感器借助于所述第一活动组件以沿切割主辊的轴线方向移动的方式检测线网特征数据。

51、通过这样的构成，能够谋求通过检测部件的移动检测出与跳线问题相关的线网特征数据。

52、对于上述切片机的控制方法，在一种可能的实施方式中，所述的“根据检测的线网特征数据，确定线网状态”包括：根据采集的线网特征数据，在剔除掉分线网缝隙的情形下，确定线网是否出现跳线。

53、通过这样的构成，能够谋求保证跳线问题判断的可靠性。

54、对于上述切片机的控制方法，在一种可能的实施方式中，所述线网状态为线网的线弓值是否大于设定线弓值的状态，所述的“至少使检测部件借助于所述第一活动组件沿切割主辊的轴线方向移动，检测线网特征数据”包括：在触发线弓检测的情形下，使测距传感器借助于所述第一活动组件沿切割主辊的轴线方向移动确定测距传感器与切割线之间的实时距离；根据所述实时距离，确定当前的线弓数据。

55、通过这样的构成，能够谋求通过检测部件的移动检测出与线弓过大问题相关的线网特征数据。

56、对于上述切片机的控制方法，在一种可能的实施方式中，所述的“根据所述实时距离，确定当前的线弓数据”包括：采用如下方式计算所述线弓数据：

57、

58、其中，a为测距传感器的倾角；l1为在无线弓的情形下，测距传感器与金刚线之间的初始距离；l2为所述实时距离；l为线网绕设的第一切割主辊和第二切割主辊的轴线之间的距离；l3为在无线弓的情形下，测距传感器的测距点的与线网与相应侧的切割主辊的相切处之间的距离。

59、对于上述切片机的控制方法，在一种可能的实施方式中，所述的“至少使检测部件借助于所述第一活动组件沿切割主辊的轴线方向移动，检测线网特征数据”包括：”包括：在切割开始前，使所述检测传感器借助于所述第一活动组件沿切割主辊的轴线方向移动并因此确定所述初始距离。

60、通过这样的构成，能够谋求通过检测传感器沿切割主辊的轴线方向的移动确定出实时距离与初始距离之间的差值。

61、对于上述切片机的控制方法，在一种可能的实施方式中，所述线网状态为工件是否被线网切透的状态，所述的“至少使检测部件借助于所述第一活动组件沿切割主辊的轴线方向移动，检测线网特征数据”包括：在触发未切透检测的情形下，使测距传感器借助于所述第一活动组件沿切割主辊的轴线方向移动确定测距传感器与切割线之间的实时距离；根据所述实时距离，确定工件是否被线网切透。

62、通过这样的构成，能够谋求通过检测部件的移动检测出与未切透的问题相关的线网特征数据。

63、对于上述切片机的控制方法，在一种可能的实施方式中，所述的“根据所述实时距离，确定工件是否被线网切透”包括：根据所述实时距离，确定当前的线弓数据；根据所述实时距离，最大线弓与最小线弓之间的差值；根据所述线弓数据以及最大线弓与最小线弓之间的差值，确定工件是否被线网切透。

64、通过这样的构成，给出了根据实时距离确定工件是否被线网切透的一种可能的实现方式。

65、对于上述切片机的控制方法，在一种可能的实施方式中，所述的“根据所述实时距离，确定工件是否被线网切透”包括：确定在无线弓情形下的测距传感器与金刚线之间的初始距离；根据所述实时距离以及所述初始距离，确定工件是否被线网切透。

66、通过这样的构成，给出了根据实时距离确定工件是否被线网切透的另一种可能的实现方式。

67、对于上述切片机的控制方法，在一种可能的实施方式中，所述的“确定在无线弓情形下的测距传感器与金刚线之间的初始距离”包括：”包括：在切割开始前，使所述检测传感器借助于所述第一活动组件沿切割主辊的轴线方向移动并因此确定所述初始距离。

68、通过这样的构成，能够谋求通过检测传感器沿切割主辊的轴线方向的移动确定出初始距离。

69、对于上述切片机的控制方法，在一种可能的实施方式中，所述线网状态为线网的错槽状态，所述线网以错槽的方式绕设于第一切割主辊和第二切割主辊，所述的“至少使检测部件借助于所述第一活动组件沿切割主辊的轴线方向移动，检测线网特征数据”包括：使对应于所述第一切割主辊和所述第二切割主辊的测距传感器分别借助于相应的所述第一活动组件沿相应的切割主辊的轴线移动，确定线网的错槽距离。

70、通过这样的构成，给出了根据实时距离确定错槽状态是否正常的一种可能的实现方式。

71、对于上述切片机的控制方法，在一种可能的实施方式中，所述线网状态为线网是否存在退刀挂线的状态，所述的“至少使检测部件借助于所述第一活动组件沿切割主辊的轴线方向移动，检测线网特征数据”包括：在触发未退刀挂线检测的情形下，使测距传感器借助于所述第一活动组件沿切割主辊的轴线方向移动，确定线网中对应于多个切割线段的位置处的测距传感器与切割线之间的实时距离；根据实时距离，确定线网是否退刀挂线。

72、通过这样的构成，能够谋求通过检测部件的移动检测出退刀挂线问题相关的线网特征数据。

73、对于上述切片机的控制方法，在一种可能的实施方式中，所述的“根据实时距离，确定线网是否退刀挂线”包括：确定线网中对应于多个切割线段的位置处的、在无线弓情形下的测距传感器与金刚线之间的初始距离；根据所述实时距离以及所述初始距离，确定工件是否退刀挂线。

74、通过这样的构成，给出了根据实时距离确定工件是否是否退刀挂线的一种可能的实现方式。

75、对于上述切片机的控制方法，在一种可能的实施方式中，所述的“确定线网中对应于多个切割线段的位置处的、在无线弓情形下的测距传感器与金刚线之间的初始距离”包括：在切割开始前，使所述检测传感器借助于所述第一活动组件沿切割主辊的轴线方向移动并因此确定所述初始距离。

76、通过这样的构成，能够谋求通过检测传感器沿切割主辊的轴线方向的移动确定出初始距离。

77、在第四方面，本发明提供了一种计算机可读存储介质，该存储介质包括存储器，所述存储器适于存储多条程序代码，所述程序代码适于由处理器加载并运行以执行前述任一项所述的切片机的控制方法。

78、可以理解的是，该计算机可读存储介质具有前述任一项所述的切片机的控制方法的所有技术效果，在此不再赘述。

79、本领域技术人员能够理解的是，本发明实现其切片机的控制方法中的全部或部分流程，可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，可以理解的是，该程序代码包括但不限于执行上述切片机的控制方法的程序代码。为了便于说明，仅示出了与本发明相关的部分。所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读存储介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、介质、u盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器、随机存取存储器、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读存储介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读存储介质不包括电载波信号和电信信号。

80、在第五方面，本发明提供了一种计算机设备，该设备包括存储器和处理器，所述存储器适于存储多条程序代码，所述程序代码适于由所述处理器加载并运行以执行前述任一项所述的切片机的控制方法。

81、可以理解的是，该设备具有前述任一项所述的切片机的控制方法的所有技术效果，在此不再赘述。该设备可以是包括各种电子设备形成的计算机控制设备。