CN116255927A - 硅棒检测方法及检测设备 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种硅棒检测方法及检测设备，所述硅棒检测方法包括在硅棒的外周轮廓上采集多个数据点，多个数据点沿硅棒的周向间隔布置；依次连接多个数据点以形成拟合曲线，将拟合曲线分成多个曲线段，并计算每个曲线段的斜率，若相邻两个曲线段满足|k_i+1‑k_i|＞ε，ε为突变判断阈值，则第i段曲线段和第i+1段曲线段在硅棒的外周轮廓上对应的区域内具有晶线。本发明实施例的硅棒检测方法在硅棒的外周轮廓上采集多个数据点以形成拟合曲线，根据拟合曲线的相邻两个曲线段的斜率差值判断区域内是否具有晶线，检测的准确性较高。

Description

硅棒检测方法及检测设备

技术领域

本发明涉及测量检测技术领域，具体涉及一种硅棒检测方法及检测设备。

背景技术

硅棒是通过区熔或直拉工艺在炉膛中整形或提拉形成的硅单晶体棒，硅棒具有沿其轴线延伸的晶线，通过晶线可以判断硅棒是否具有缺陷，从而判断后续加工过程中如何截断硅棒。相关技术中，通过相机获取硅棒表面的图像，根据图像的明亮程度判断是否具有晶线，但是，这种方式具有较大的误差。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的实施例提出一种硅棒检测方法，该硅棒检测方法在硅棒的外周轮廓上采集多个数据点以形成拟合曲线，根据拟合曲线的相邻两个曲线段的斜率差值判断区域内是否具有晶线，检测的准确性较高。

本发明的实施例还提出一种用于实施硅棒检测方法的检测设备，该检测设备在三轴模组上设置数据传感器以在硅棒的外周轮廓上采集数据点，设置转轴承载硅棒以调节硅棒的角度，从而调整硅棒用于采集数据点的区域，操作便捷且适配度高。

本发明实施例的硅棒检测方法包括：

S1、在硅棒的外周轮廓上采集多个数据点，多个所述数据点沿所述硅棒的周向间隔布置；

S2、依次连接所述多个数据点以形成拟合曲线，将所述拟合曲线分成多个曲线段，并计算每个所述曲线段的斜率，

若相邻两个所述曲线段满足|k_i+1-k_i|＞ε，则第i段曲线段和第i+1段曲线段在所述硅棒的外周轮廓上对应的区域内具有晶线，若相邻两个所述曲线段满足|k_i+1-k_i|≤ε，则第i段曲线段和第i+1段曲线段在所述硅棒的外周轮廓上对应的区域内不具有晶线，其中i为大于0的常数，k_i为第i段曲线段的斜率，k_i+1为第i+1段曲线段的斜率，ε为突变判断阈值。

本发明实施例的硅棒检测方法在硅棒的外周轮廓上采集多个数据点以形成拟合曲线，根据拟合曲线的相邻两个曲线段的斜率差值判断区域内是否具有晶线，检测的准确性较高。

在一些实施例中，若多个所述数据点在所述硅棒的外周轮廓上形成的区域内具有所述晶线，所述硅棒检测方法还包括：

将所述多个数据点的位置记录为第一预设位置，多个所述数据点形成第一预设区域；

在所述硅棒上设定多个沿所述硅棒的轴向间隔布置的第二预设位置，所述第二预设位置具有第二预设区域，所述第二预设区域与所述第一预设区域在所述硅棒的轴向上相对布置；

对每个所述第二预设区域进行步骤S1和S2，判断所述第二预设区域是否具有所述晶线。

在一些实施例中，若多个所述第二预设区域内存在晶线断线，所述硅棒检测方法还包括：

记录所述晶线在所述硅棒的轴向上的断线起始位置X_d0和断线长度L_d0；

计算所述硅棒因晶线断线的第一截断位置X_dj和第一截断长度L_dj：

X_dj＝X_d0-L_a，

L_dj＝L_d0+2L_a；

其中，L_a为安全截断余量。

在一些实施例中，所述硅棒检测方法还包括：

将所述第一预设区域和多个所述第二预设区域内的所述晶线的位置数据拟合，以形成拟合线条；

将所述拟合线条沿所述硅棒的轴向分成多个线条段，将每个所述线条段与所述硅棒的轴线对比，

若具有所述线条段与所述硅棒的轴线之间的夹角大于预设角度，则所述晶线存在歪斜，若全部的所述线条段与所述硅棒的轴线之间的夹角均小于等于所述预设角度，则所述晶线笔直。

在一些实施例中，若所述第一预设区域和多个所述第二预设区域内存在晶线歪斜，所述硅棒检测方法还包括：

记录所述晶线在所述硅棒的轴向上的歪斜起始位置X_W0和歪斜长度L_W0；

计算所述硅棒因晶线歪斜的第二截断位置X_Wj和第二截断长度L_Wj：

X_Wj＝X_W0-L_a，

L_Wj＝L_W0+2L_a；

其中，L_a为安全截断余量。

在一些实施例中，在步骤S1之前，所述硅棒检测方法还包括：

在所述硅棒的外周轮廓上采集n组数据点，n组所述数据点沿所述硅棒的周向依次布置，每组数据点包括多个所述数据点；

将每组所述数据点中的多个所述数据点依次连接以形成拟合弧线，根据拟合弧线形成拟合圆，获取每组所述数据点对应的拟合圆的直径d_b，b为1，2，···，n，计算所述硅棒的横截面圆的平均直径d：

根据所述硅棒的横截面圆的平均直径d设定所述硅棒的第一设定圆心；

步骤S1具体包括：通过数据采集器在所述硅棒的外周轮廓上采集多个所述数据点，所述第一设定圆心位于所述数据采集器的中心线上。

在一些实施例中，在步骤S1之前，所述硅棒检测方法还包括：

获取m个所述硅棒的横截面圆的平均直径d，m个所述硅棒的横截面圆沿所述硅棒的轴向间隔布置，计算所述硅棒的平均直径D：

/>

其中，d_c为第c个所述硅棒的横截面圆的平均直径，c为1，2，···，m；

根据所述硅棒的平均直径D设定所述硅棒的第二设定圆心；

步骤S1具体包括：通过数据采集器在所述硅棒的外周轮廓上采集多个所述数据点，所述第二设定圆心位于所述数据采集器的中心线上。

本发明实施例的检测设备包括：

转轴，所述转轴为至少两个，至少两个所述转轴的轴线平行布置，且在所述转轴的径向上间隔布置，以使相邻两个所述转轴之间承载所述硅棒；

驱动件，相邻两个所述转轴中的至少一个所述转轴与所述驱动件相连，以在所述驱动件的驱动下绕所述转轴的轴线转动；

三轴模组，所述三轴模组位于所述转轴在所述转轴的径向上的一侧，且所述三轴模组中的任一轴模组沿所述转轴的轴向设置；

数据采集器，所述数据采集器设在所述三轴模组上。

本发明实施例的检测设备在三轴模组上设置数据传感器以在硅棒的外周轮廓上采集数据点，设置转轴承载硅棒以调节硅棒的角度，从而调整硅棒用于采集数据点的区域，操作便捷且适配度高。

在一些实施例中，所述三轴模组为至少两个，所述硅棒在所述转轴的径向上的两侧分别设有对应的所述三轴模组。

在一些实施例中，所述数据采集器包括激光轮廓仪。

附图说明

图1是本发明实施例的检测设备的结构示意图；

图2是本发明实施例的检测设备的俯视图；

图3是图1中数据采集器和硅棒的侧视图；

图4是本发明实施例的硅棒检测方法的图表一；

图5是本发明实施例的硅棒检测方法的图表二。

附图标记：

1.转轴；2.驱动件；3.三轴模组；31.X轴模组；32.Y轴模组；33.Z轴模组；4.数据采集器；5.硅棒。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考图1-图5描述根据发明实施例的硅棒检测方法及检测设备。

如图1-图3所示，本发明实施例的检测设备包括转轴1、驱动件2、三轴模组3和数据采集器4。

转轴1为至少两个，至少两个转轴1的轴线平行布置，且在转轴1的径向上间隔布置，以使相邻两个转轴1之间承载硅棒5。相邻两个转轴1中的至少一个转轴1与驱动件2相连，以在驱动件2的驱动下绕转轴1的轴线转动。

具体地，如图1和图2所示，机架上设有两个转轴1和驱动件2，转轴1的两端通过轴承可转动地安装在机架上，转轴1的轴线延伸方向为左右方向，两个转轴1在前后方向上间隔排布，硅棒5承载在两个转轴1上，并位于两个转轴1之间，且硅棒5的中心线延伸方向为左右方向，驱动件2与位于后侧的转轴1通过皮带传动相连，以驱动位于后侧的转轴1绕自身轴线转动，从而通过摩擦力带动硅棒5绕硅棒5的轴线转动，位于前侧的转轴1在与硅棒5的摩擦力作用下绕转轴1的轴线转动，避免硅棒5摩擦受损。优选的，驱动件2为转动电机。

三轴模组3位于转轴1在转轴1的径向上的一侧，且三轴模组3中的任一轴模组沿转轴1的轴向设置。数据采集器4设在三轴模组3上。

具体地，如图1和图2所示，机架上设有三轴模组3，三轴模组3包括X轴模组31、Y轴模组32和Z轴模组33，X轴模组31沿左右方向设置并位于机架上，Y轴模组32沿前后方向设置并位于X轴模组31上，以在X轴模组31的驱动下沿左右方向移动，Z轴模组33沿上下方向设置并位于设在Y轴模组32上，以在Y轴模组32的驱动下沿前后方向移动，数据采集器4通过安装座设在Z轴模组33上，以在Z轴模组33的驱动下沿上下方向移动，数据采集器4用于感应硅棒5并采集硅棒5的数据。

机架内设有控制器，控制器与三轴模组、数据采集器和驱动件电连接，以用于控制驱动件的启停，并作为终端获取并记录数据采集器采集的数据，以及对采集的数据进行计算，同时用于控制三轴模组的启停。

本发明实施例的检测设备在三轴模组上设置数据传感器以在硅棒的外周轮廓上采集数据点，设置转轴承载硅棒以调节硅棒的角度，从而调整硅棒用于采集数据点的区域，检测过程中无需人工操作，因此操作便捷。同时，转轴承载硅棒，并能够通过三轴模组调整数据传感器相对于硅棒的位置，因此能够适配各种尺寸的硅棒，具有较高的适配度。

在一些实施例中，三轴模组3为至少两个，硅棒5在转轴1的径向上的两侧分别设有对应的三轴模组3。

如图1和图2所示，机架上设有两个三轴模组3，两个转轴1的前侧设有一个三轴模组3，前侧的三轴模组3上的数据采集器4用于采集硅棒5位于前侧的部分区域的数据，两个转轴1的后侧设有另一个三轴模组3，后侧的三轴模组3上的数据采集器4用于采集硅棒5位于后侧的部分区域数据。

在一些实施中，数据采集器4包括激光轮廓仪。

如图3所示，数据采集器4包括激光轮廓仪，激光轮廓仪用于在硅棒5的外周轮廓上采集多个数据点。数据采集器4还包括对射传感器，对射传感器用于感应硅棒5，从而确定硅棒5在左右方向上的首尾位置。

如图1-图5所示，本发明实施例的硅棒检测方法优选采用本发明实施例的检测设备实施，硅棒检测方法包括

S1、在硅棒5的外周轮廓上采集多个数据点，多个数据点沿硅棒5的周向间隔布置。

S2、依次连接多个数据点以形成拟合曲线，将拟合曲线分成多个曲线段，并计算每个曲线段的斜率，若相邻两个曲线段满足|k_i+1-k_i|＞ε，则第i段曲线段和第i+1段曲线段在硅棒5的外周轮廓上对应的区域内具有晶线，若相邻两个曲线段满足|k_i+1-k_i|≤ε，则第i段曲线段和第i+1段曲线段在硅棒5的外周轮廓上对应的区域内不具有晶线，其中i为大于0的常数，k_i为第i段曲线段的斜率，k_i+1为第i+1段曲线段的斜率，ε为突变判断阈值。

具体地，如图1-图3所示，两个数据采集器4在对应的三轴模组3的驱动下沿上下方向移动，并移动至在上下方向上与硅棒5的中部高度一致的高度位置，同时，两个数据采集器4在对应的三轴模组3的驱动下沿左右方向移动至初始检测位置，初始检测位置优选位于硅棒5的左端或右端。两个数据采集器4中的激光轮廓仪同时沿前后方向在硅棒5的外周轮廓上采集多个数据点，多个数据点沿硅棒5的周向间隔布置，如图3所示，激光轮廓仪是在硅棒5的一段弧面上采集多个数据点，并将多个数据点的数据传递至终端。

如图4所示，终端根据多个数据点的坐标数据构件图表，在图表中依次连接多个数据点以形成拟合曲线，由于本实施例采用两个数据采集器4同时采集数据点，因此图表中具有两条拟合曲线，将拟合曲线等坐标长度的分成多个曲线段，优选使用滑动窗口或点云图计算每个曲线段的斜率。

若相邻两个曲线段满足|k_i+1-k_i|＞ε，其中i为大于0的常数，k_i为第i段曲线段的斜率，k_i+1为第i+1段曲线段的斜率，ε为突变判断阈值，则第i段曲线段和第i+1段曲线段在硅棒5的外周轮廓上对应的区域内具有晶线，如图3和图4所示，由于晶线在硅棒5的外周面上形成凸起，因此晶线处的斜率相对于硅棒5的外周面的斜率产生突变，图4中图表内的竖线标记的位置为拟合曲线的斜率具有突变的位置，表明该位置具有晶线。

若相邻两个曲线段满足|k_i+1-k_i|≤ε，则第i段曲线段和第i+1段曲线段在硅棒5的外周轮廓上对应的区域内不具有晶线，在全部的相邻两个曲线段均满足|k_i+1-k_i|≤ε时，数据采集器4采集的多个数据点在硅棒5的外周轮廓上形成的区域内不具有晶线，通过驱动件2驱动转轴1转动，使硅棒5绕硅棒5的轴线转动一定角度，然后数据采集器4重复步骤S1和步骤S2，直至发现晶线或数据采集器4多次采集的数据点在硅棒5的外周轮廓上对应的区域绕硅棒5的周向环绕一周。

可以理解的是，硅棒上的晶线不限于为两个，在另一些实施例中，硅棒上的晶线为多个，在初始检测位置通过转轴驱动硅棒转动一周，并通过重复进行步骤S1和步骤S2检测到硅棒上的全部晶线。

需要说明的是，突变判断阈值ε是预设值，其数值大小根据实际生产过程中的不同生产需求、不同生产参数或硅棒的不同尺寸而具有差异。

需要说明的是，本发明实施例的硅棒检测方法不限于采用本发明实施例的检测设备实施。

本发明实施例的硅棒检测方法在硅棒的外周轮廓上采集多个数据点以形成拟合曲线，根据拟合曲线的相邻两个曲线段的斜率差值判断区域内是否具有晶线，相较于相关技术中通过相机获取图像的明亮程度判断是否具有晶线的方式具有更高的检测准确性。

在一些实施例中，若多个数据点在硅棒5的外周轮廓上形成的区域内具有晶线，硅棒5检测方法还包括将多个数据点的位置记录为第一预设位置，多个数据点形成第一预设区域，在硅棒5上设定多个沿硅棒5的轴向间隔布置的第二预设位置，第二预设位置具有第二预设区域，第二预设区域与第一预设区域在硅棒5的轴向上相对布置，对每个第二预设区域进行步骤S1和S2，判断第二预设区域是否具有晶线。

如图1所示，当多个数据点在硅棒5的外周轮廓上形成的区域内具有晶线时，保持硅棒5的位置不发生转动，数据采集器4在初始检测位置处获取的多个数据点的位置记录为第一预设位置，多个数据点形成的弧线区域为第一预设区域，通过三轴模组3驱动数据采集器4沿左右方向移动至硅棒5的另一端，硅棒5的另一端在左右方向上的位置通过数据采集器4的对射传感器感应确定。

在数据采集器4沿左右方向移动至硅棒5的另一端的过程中，数据采集器4在预设的多个第二预设位置分别进行步骤S1和S2，换言之，数据采集器4在每个第二预设位置均在硅棒的外周轮廓上采集多个数据点，第二预设位置处采集的多个数据点形成第二预设区域，将第二预设位置处获取的多个数据点形成对应的拟合曲线，以判断在对应的第二预设区域内是否具有晶线，换言之，判断晶线在硅棒5的轴向上是否存在断线情况。

在一些实施例中，若多个第二预设区域内存在晶线断线，本发明实施例的硅棒检测方法还包括记录晶线在硅棒5的轴向上的断线起始位置X_d0和断线长度L_d0，计算硅棒5因晶线断线的第一截断位置X_dj和第一截断长度L_dj，X_dj＝X_d0-L_a，L_dj＝L_d0+2L_a，其中，L_a为安全截断余量。

具体地，在晶线在硅棒5的轴向上存在断线情况时，终端通过数据采集器4在三轴模组3沿左右方向上移动的位置信息记录晶线在硅棒5的轴向上的断线起始位置X_d0和断线长度L_d0，并计算硅棒5因晶线断线的第一截断位置X_dj＝X_d0-L_a，以及硅棒5因晶线断线的第一截断长度L_dj＝L_d0+2L_a，以对硅棒5后续的截断工序提供参数。

需要说明的是，安全截断余量L_a为设定值，其数值大小根据实际生产过程中的不同生产需求、不同生产参数或硅棒的不同尺寸而具有差异。

在一些实施例中，本发明实施例的硅棒检测方法还包括将第一预设区域和多个第二预设区域内的晶线的位置数据拟合，以形成拟合线条，将拟合线条沿硅棒5的轴向分成多个线条段，将每个线条段与硅棒5的轴线对比，若具有线条段与硅棒5的轴线之间的夹角大于预设角度，则晶线存在歪斜，若全部的线条段与硅棒5的轴线之间的夹角均小于等于预设角度，则晶线笔直。

具体地，在数据采集器4沿左右方向移动至硅棒5的另一端的过程中，终端记录第一预设区域和多个第二预设区域内的晶线的位置数据，并根据晶线的位置数据构建图表，在图表中将第一预设区域和多个第二预设区域内的晶线的位置数据拟合形成拟合线条，将拟合线条沿硅棒5的轴向分成多个线条段，将每个线条段与硅棒5的轴线对比，若具有线条段与硅棒5的轴线之间的夹角大于预设角度，则晶线存在歪斜，若全部的线条段与硅棒5的轴线之间的夹角均小于等于预设角度，则晶线笔直。

需要说明的是，预设角度为设定值，其数值大小根据实际生产过程中的不同生产需求、不同生产参数或硅棒的不同尺寸而具有差异。

在一些实施例中，若第一预设区域和多个第二预设区域内存在晶线歪斜，本发明实施例的硅棒检测方法还包括记录晶线在硅棒5的轴向上的歪斜起始位置X_W0和歪斜长度L_W0，计算硅棒5因晶线歪斜的第二截断位置X_Wj和第二截断长度L_Wj，X_Wj＝X_W0-L_a，L_Wj＝L_W0+2L_a，其中，L_a为安全截断余量。

具体地，在晶线存在歪斜时，终端通过数据采集器4在三轴模组3沿左右方向上移动的位置信息记录晶线在硅棒5的轴向上的歪斜起始位置X_W0和歪斜长度L_W0，并计算硅棒5因晶线歪斜的第二截断位置X_Wj＝X_W0-L_a，以及硅棒5因晶线歪斜的第二截断长度L_Wj＝L_W0+2L_a，以对硅棒5后续的截断工序提供参数。

在一些实施例中，在步骤S1之前，硅棒检测方法还包括在硅棒5的外周轮廓上采集n组数据点，n组数据点沿硅棒5的周向依次布置，每组数据点包括多个数据点，将每组数据点中的多个数据点依次连接以形成拟合弧线，根据拟合弧线形成拟合圆，获取每组数据点对应的拟合圆的直径d_b，b为1，2，···，n，计算硅棒5的横截面圆的平均直径d，

根据硅棒5的横截面圆的平均直径d设定硅棒5的第一设定圆心。

步骤S1具体包括通过数据采集器4在硅棒5的外周轮廓上采集多个数据点，第一设定圆心位于数据采集器4的中心线上。

如图1和图5所示，在步骤S1之前，将数据采集器4固定在固定位置，使数据采集器4在上下方向、左右方向和前后方向上均不产生位移，通过转轴1驱动硅棒5转动，以使数据采集器4在硅棒5的外周轮廓上采集n组数据点并传递至终端，每组数据点对应硅棒5的外周轮廓上的一段弧线区域，n组数据点沿硅棒5的周向依次布置或间隔布置，每组数据点包括沿硅棒5的周向间隔布置的多个数据点，如图5所示，终端将每组数据点的多个数据点构建在对应的图表中，并在图表中将每组数据点中的多个数据点依次连接以形成拟合弧线，根据拟合弧线形成拟合圆，并获取拟合圆的直径d_b，计算硅棒5的横截面圆的平均直径

根据硅棒5的横截面圆的平均直径d设定硅棒5的第一设定圆心。然后三轴模组3根据第一设定圆心的坐标驱动数据采集器4至少在上下方向上移动，以使第一设定圆心位于数据采集器4的中心线上，换言之，数据采集器4相对于硅棒5的高度位置位于d/2处，然后通过数据采集器4进行步骤S1和步骤S2，如图3所示，数据采集器4的激光轮廓仪发出的激光呈夹角，夹角的角平分线为数据采集器4的中心线。

可以理解的是，数据采集器在采集n组数据点时不限于固定设置，在另一些实施例中，采集n组数据点时，硅棒固定不转动，数据采集器在三轴模组的驱动下沿上下方向移动并在硅棒对应一侧的半圆上采集n组数据。

可以理解的是，硅棒检测方法不限于在步骤S1之前计算硅棒的横截面圆的平均直径d，且在进行步骤S1和步骤S2的过程中，数据采集器的中心线不限于经过第一设定圆心。在另一些实施例中，在步骤S1之前，数据采集器在三轴模组的驱动下沿上下方向移动并通过对射传感器获取硅棒的高度位置以及高度尺寸H，然后通过三轴模组驱动数据采集器移动至H/2处，并在H/2处进行步骤S1和步骤S2，此时硅棒的横截面圆的平均直径d不用于确定数据采集器的设置位置，仅用于后续工序中对硅棒进行检测和/或加工。

在一些实施例中，在步骤S1之前，硅棒检测方法还包括获取m个硅棒5的横截面圆的平均直径d，m个硅棒5的横截面圆沿硅棒5的轴向间隔布置，计算硅棒5的平均直径D，

其中，d_c为第c个硅棒5的横截面圆的平均直径，c为1，2，···，m，根据硅棒5的平均直径D设定硅棒5的第二设定圆心。

步骤S1具体包括通过数据采集器4在硅棒5的外周轮廓上采集多个数据点，第二设定圆心位于数据采集器4的中心线上。

具体的，通过三轴模组3驱动数据采集器4沿左右方向移动，并在移动过程中设定m个第三设定位置，在每个第三设定位置均在硅棒5的外周轮廓上采集n组数据点，并通过n组数据点形成拟合弧线和拟合圆，获取每个第三设定位置处的横截面圆的平均直径d，然后通过m个硅棒5的横截面圆的平均直径d计算硅棒5的平均直径

根据硅棒5的平均直径D设定硅棒5的第二设定圆心。然后三轴模组3根据第二设定圆心的坐标驱动数据采集器4至少在上下方向上移动，以使第二设定圆心位于数据采集器4的中心线上，换言之，数据采集器4相对于硅棒5的高度位置位于D/2处，然后通过数据采集器4进行步骤S1和步骤S2。

可以理解的是，硅棒检测方法不限于在步骤S1之前计算硅棒的平均直径D，且在进行步骤S1和步骤S2的过程中，数据采集器的中心线不限于经过第二设定圆心。在另一些实施例中，在步骤S1之前，数据采集器在三轴模组的驱动下沿上下方向移动并通过对射传感器获取硅棒的高度位置以及高度尺寸H，然后通过三轴模组驱动数据采集器移动至H/2处，并在H/2处进行步骤S1和步骤S2，此时硅棒的平均直径D不用于确定数据采集器的设置位置，仅用于后续工序中对硅棒进行检测和/或加工。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“轴向”、“径向”、“周向”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，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于区分，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，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，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。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在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本发明中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管已经示出和描述了上述实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域普通技术人员对上述实施例进行的变化、修改、替换和变型均在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种硅棒检测方法，其特征在于，包括：

S1、在硅棒的外周轮廓上采集多个数据点，多个所述数据点沿所述硅棒的周向间隔布置；

S2、依次连接所述多个数据点以形成拟合曲线，将所述拟合曲线分成多个曲线段，并计算每个所述曲线段的斜率，

若相邻两个所述曲线段满足|k_i+1-k_i|＞ε，则第i段曲线段和第i+1段曲线段在所述硅棒的外周轮廓上对应的区域内具有晶线，若相邻两个所述曲线段满足|k_i+1-k_i|≤ε，则第i段曲线段和第i+1段曲线段在所述硅棒的外周轮廓上对应的区域内不具有晶线，其中i为大于0的常数，k_i为第i段曲线段的斜率，k_i+1为第i+1段曲线段的斜率，ε为突变判断阈值。

2.根据权利要求1所述的硅棒检测方法，其特征在于，若多个所述数据点在所述硅棒的外周轮廓上形成的区域内具有所述晶线，所述硅棒检测方法还包括：

将所述多个数据点的位置记录为第一预设位置，多个所述数据点形成第一预设区域；

在所述硅棒上设定多个沿所述硅棒的轴向间隔布置的第二预设位置，所述第二预设位置具有第二预设区域，所述第二预设区域与所述第一预设区域在所述硅棒的轴向上相对布置；

对每个所述第二预设区域进行步骤S1和S2，判断所述第二预设区域是否具有所述晶线。

3.根据权利要求2所述的硅棒检测方法，其特征在于，若多个所述第二预设区域内存在晶线断线，所述硅棒检测方法还包括：

记录所述晶线在所述硅棒的轴向上的断线起始位置X_d0和断线长度L_d0；

计算所述硅棒因晶线断线的第一截断位置X_dj和第一截断长度L_dj：

X_dj＝X_d0-L_a，

L_dj＝L_d0+2L_a；

其中，L_a为安全截断余量。

4.根据权利要求2所述的硅棒检测方法，其特征在于，还包括：

将所述第一预设区域和多个所述第二预设区域内的所述晶线的位置数据拟合，以形成拟合线条；

将所述拟合线条沿所述硅棒的轴向分成多个线条段，将每个所述线条段与所述硅棒的轴线对比，

若具有所述线条段与所述硅棒的轴线之间的夹角大于预设角度，则所述晶线存在歪斜，若全部的所述线条段与所述硅棒的轴线之间的夹角均小于等于所述预设角度，则所述晶线笔直。

5.根据权利要求4所述的硅棒检测方法，其特征在于，若所述第一预设区域和多个所述第二预设区域内存在晶线歪斜，所述硅棒检测方法还包括：

记录所述晶线在所述硅棒的轴向上的歪斜起始位置X_W0和歪斜长度L_W0；

计算所述硅棒因晶线歪斜的第二截断位置X_Wj和第二截断长度L_Wj：

X_Wj＝X_W0-L_a，

L_Wj＝L_W0+2L_a；

其中，L_a为安全截断余量。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的硅棒检测方法，其特征在于，在步骤S1之前，所述硅棒检测方法还包括：

在所述硅棒的外周轮廓上采集n组数据点，n组所述数据点沿所述硅棒的周向依次布置，每组数据点包括多个所述数据点；

将每组所述数据点中的多个所述数据点依次连接以形成拟合弧线，根据拟合弧线形成拟合圆，获取每组所述数据点对应的拟合圆的直径d_b，b为1，2，···，n，计算所述硅棒的横截面圆的平均直径d：

根据所述硅棒的横截面圆的平均直径d设定所述硅棒的第一设定圆心；

步骤S1具体包括：通过数据采集器在所述硅棒的外周轮廓上采集多个所述数据点，所述第一设定圆心位于所述数据采集器的中心线上。

7.根据权利要求6所述的硅棒检测方法，其特征在于，在步骤S1之前，所述硅棒检测方法还包括：

获取m个所述硅棒的横截面圆的平均直径d，m个所述硅棒的横截面圆沿所述硅棒的轴向间隔布置，计算所述硅棒的平均直径D：

其中，d_c为第c个所述硅棒的横截面圆的平均直径，c为1，2，···，m；

根据所述硅棒的平均直径D设定所述硅棒的第二设定圆心；

步骤S1具体包括：通过数据采集器在所述硅棒的外周轮廓上采集多个所述数据点，所述第二设定圆心位于所述数据采集器的中心线上。

8.一种用于实施权利要求1-7中任一项所述的硅棒检测方法的检测设备，其特征在于，包括：

转轴，所述转轴为至少两个，至少两个所述转轴的轴线平行布置，且在所述转轴的径向上间隔布置，以使相邻两个所述转轴之间承载所述硅棒；

驱动件，相邻两个所述转轴中的至少一个所述转轴与所述驱动件相连，以在所述驱动件的驱动下绕所述转轴的轴线转动；

三轴模组，所述三轴模组位于所述转轴在所述转轴的径向上的一侧，且所述三轴模组中的任一轴模组沿所述转轴的轴向设置；

数据采集器，所述数据采集器设在所述三轴模组上。

9.根据权利要求8所述的检测设备，其特征在于，所述三轴模组为至少两个，所述硅棒在所述转轴的径向上的两侧分别设有对应的所述三轴模组。

10.根据权利要求8所述的检测设备，其特征在于，所述数据采集器包括激光轮廓仪。

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