硅片缺損視覺(jué)檢測(cè)

太陽(yáng)能插片機(jī)視覺(jué)檢測(cè)臺(tái)達(dá)DMV視覺(jué)在全自動(dòng)插片機(jī)上的應(yīng)用關(guān)鍵字：插片機(jī)

太陽(yáng)能硅片視覺(jué)檢測(cè)2目錄1.項(xiàng)目介紹-----------------------4工藝簡(jiǎn)介-----------------------5工藝原理-----------------------63.設(shè)備外觀-----------------------84.電氣控制構(gòu)架圖----------------95.解決方案----------------------116.調(diào)機(jī)步驟----------------------247.常見故障解決辦法-------------33前景---------------------------343設(shè)備廠家：上海XX電子公司技術(shù)：施工

經(jīng)銷商：上海銳航技術(shù)：王海平業(yè)務(wù)：王海平

中達(dá)技術(shù):王風(fēng)路、宗偉業(yè)務(wù)：余宏平項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)42014年9月中立項(xiàng)至11月初安裝,調(diào)試至12月底優(yōu)化,結(jié)案工藝簡(jiǎn)介5太陽(yáng)能電池板生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)介硅片清洗工藝介紹：半導(dǎo)體器件生產(chǎn)中硅片須經(jīng)嚴(yán)格清洗。微量污染也會(huì)導(dǎo)致器件失效。清洗的目的在于清除表面污染雜質(zhì)，包括有機(jī)物和無(wú)機(jī)物。這些雜質(zhì)有的以原子狀態(tài)或離子狀態(tài)，有的以薄膜形式或顆粒形式存在于硅片表面。半導(dǎo)體清除污染的方法有物理清洗和化學(xué)清洗兩種。插片機(jī)應(yīng)用于物理清洗的前端部分插片機(jī)應(yīng)用於清洗工藝工藝原理6分片：分片剝離通過(guò)噴流和吸附的組合進(jìn)行破片檢測(cè)部分硅片自動(dòng)裝籃該設(shè)備解決了硅片在清洗前手工裝清洗籃的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)分料，自動(dòng)剔除破片，自動(dòng)入籃等動(dòng)作。完全實(shí)現(xiàn)硅片插片的基本去手工化工作，除去上下物料外，無(wú)需手工在逐片操作合格品NG品插片機(jī)工藝示意圖：插片機(jī)工藝簡(jiǎn)介視覺(jué)檢測(cè)一般要求：1.檢測(cè)硅片殘缺，2.能檢測(cè)出2X2mm大小的邊緣破損設(shè)備特點(diǎn)71、自動(dòng)化分片自動(dòng)化、傳送自動(dòng)化、入花籃自動(dòng)化、取卸籃自動(dòng)化2、高速處理矽片分離1秒一片。（市政用水即可，無(wú)特殊要求）3、對(duì)矽片無(wú)損傷分片剝離通過(guò)噴流和吸附帶的組合進(jìn)行全程傳輸過(guò)程無(wú)硬物接觸，安全入籃。4、缺陷監(jiān)測(cè)專業(yè)的碎片和疊片檢測(cè)系統(tǒng)5、對(duì)應(yīng)生產(chǎn)線自動(dòng)化可以實(shí)現(xiàn)分片後和自動(dòng)清洗機(jī)的無(wú)縫連全自動(dòng)插片機(jī)設(shè)備特點(diǎn)：設(shè)備外觀8電氣控制原理圖DOP-B10VS511VGADMV1000-80GXCDVP-28SV211T外部IODMV1000-CDA30GSDMV1000-P1024DMV-LRDR070035P1394A光電傳感器解決方案10DMV主機(jī)PLC主機(jī)攝像機(jī)光源分片機(jī)構(gòu)傳送機(jī)構(gòu)光電傳感器破片檢測(cè)整體解決方案示意圖：電氣控制原理圖11名稱型號(hào)數(shù)量

備注PLC主機(jī)DVP-28SV211T128點(diǎn)主機(jī)人機(jī)DOP-B10VS5111帶VGA接口10寸觸摸屏視覺(jué)DMV1000-80GXC1機(jī)器視覺(jué)控制器CCD相機(jī)DMV-CDA30GS130萬(wàn)像素灰階CCD相機(jī)手柄DMV1000-KEY1視覺(jué)操作手柄鏡頭DMV-L08MC1CCTV工業(yè)相機(jī)鏡頭系統(tǒng)配置：解決方案物距（WD）120mm視野（FOV）Horizontal12mmVertical10mm視野(FieldofView)(FOV)當(dāng)CCD搭配鏡頭後，影像實(shí)際所成像的大小，而此成像的大小和CCD攝影機(jī)尺寸有關(guān)。檢測(cè)精度的計(jì)算：如，已知1：80萬(wàn)圖元分別率1024X768

已知2：FOV約10mmX8mm則檢測(cè)精度即每個(gè)圖元點(diǎn)的實(shí)際大小為：10mm/1024=0.01mm物距(WorkingDistance)(WD)鏡頭前端到檢測(cè)物之間的距離，單位mm如：物距120mm13臺(tái)達(dá)DMV1000視覺(jué)控制器檢測(cè)功能：●面積測(cè)量●邊緣位置●邊緣計(jì)數(shù)●邊緣寬度●邊緣節(jié)距●邊形比對(duì)●邊緣角度●斑點(diǎn)偵測(cè)●影像強(qiáng)度●污點(diǎn)檢測(cè)●邊緣追蹤●寬度追蹤解決方案14(Dis.=800)●邊緣寬度邊緣寬度為將偵測(cè)到的邊緣，以內(nèi)緣或外緣方式選擇量測(cè)方式以取得尺寸。若量測(cè)的邊緣寬度尺寸符合設(shè)定的限制范圍時(shí)，檢測(cè)結(jié)果判定為OK。反之量測(cè)尺寸未符合設(shè)定的限制范圍時(shí)，其判定結(jié)果為NG。

本案中邊緣寬度用于尺寸校準(zhǔn)解決方案15●邊型匹配邊形比對(duì)功能為在設(shè)定的允許搜尋范圍中尋找默認(rèn)的樣本影像，并輸出搜尋樣本位置的X坐標(biāo)、Y坐標(biāo)及θ旋轉(zhuǎn)角度的結(jié)果內(nèi)容。一般對(duì)于待測(cè)物位置有偏移的情形下，建議先執(zhí)行邊形比對(duì)功能后，再將X、Y、θ結(jié)果提供給后續(xù)其他檢測(cè)做定位參考之用以校正偏移本案用於定位，目的抓取硅片位置視野范圍(FOV)搜索區(qū)域搜索樣本解決方案16●邊緣追蹤邊緣追蹤為偵測(cè)灰階影像明暗變化量是否符合設(shè)定門坎值，當(dāng)符合門坎范圍時(shí)，即認(rèn)定所偵測(cè)到的所有點(diǎn)為邊緣追蹤之結(jié)果，并計(jì)算取得所有偵測(cè)到的點(diǎn)之X-Y坐標(biāo)值，并在檢測(cè)結(jié)果的畫面上顯示找到的最大以及最小之邊緣坐標(biāo)。本案用於硅片破損檢測(cè)

解決方案17缺損檢測(cè)方案分析：硅片破損一般分為兩類：1.一種面積很大，但深度較淺，【邊緣追蹤】中參數(shù)【RD】表示破損總面積；2.一種面積不大，但深度較深，【邊緣追蹤】中參數(shù)【CRU】表示最大破損深度；面積缺損深度缺損深度CRU擬合直線面積：白色像素?cái)?shù)量RD檢測(cè)要求：關(guān)鍵指標(biāo)，能檢測(cè)出2X2mm大小的邊緣破損解決方案18搜索區(qū)域定位分析：實(shí)際檢測(cè)中，由于流水線，硅片到達(dá)視覺(jué)檢測(cè)位置會(huì)出現(xiàn)上下、左右及角度的偏移，需要通過(guò)【邊型匹配】對(duì)硅片進(jìn)行補(bǔ)正搜索樣本競(jìng)爭(zhēng)信息19邦納P4系列視覺(jué)方案：方案分析：1.采用背光打光，硅片成像清晰，但碎片跌落造成干擾2.僅採(cǎi)用【面積】方式檢測(cè)，造成破片深度不能檢測(cè)，硅片旋轉(zhuǎn)檢測(cè)不穩(wěn)定可以檢測(cè)誤檢率高誤檢率高競(jìng)爭(zhēng)信息20檢測(cè)方案對(duì)比：邦納臺(tái)達(dá)價(jià)格高低方案背光不符合客戶安裝要求，現(xiàn)場(chǎng)有水，光源不適合長(zhǎng)期浸泡，防水光源成本高採(cǎi)用直射光打光，客戶自己購(gòu)買成本非常低服務(wù)反應(yīng)慢，服務(wù)不及時(shí)，耽誤客戶進(jìn)度保姆式服務(wù)產(chǎn)品功能無(wú)合適的檢測(cè)工具，造成誤檢率高【邊緣追蹤】合適的檢測(cè)工具，解決方案21

方案設(shè)定：分為兩步：尺寸校準(zhǔn)，采用【邊緣寬度】測(cè)量硅片的寬度，結(jié)合硅片實(shí)際寬度計(jì)算像素與實(shí)際距離的比例關(guān)系,將其寫入【計(jì)算器】，共檢測(cè)程序調(diào)用2.硅片破損檢測(cè)，先用【邊型匹配】對(duì)硅片進(jìn)行定位，再分別以4個(gè)【邊緣追蹤】功能測(cè)量邊緣是否有破損調(diào)試步驟-攝像機(jī)設(shè)定

22定義快門速度圖像亮度圖像增益

【攝像機(jī)】設(shè)定

解決方案23

檢測(cè)功能排序及設(shè)定設(shè)定

調(diào)試步驟

24硅片寬度335Pix，實(shí)際寬度156mm，通過(guò)計(jì)算得出比例係數(shù)335/156=2.33則面積比例係數(shù)為5.42【邊緣寬度】參數(shù)設(shè)定

調(diào)試步驟

25與樣本輪廓的相似度硅片最大偏轉(zhuǎn)角度查找算法選擇最粗略，速度快【邊型匹配】參數(shù)設(shè)定

解決方案邊緣查找方向，從右到左邊緣查找極性：從暗到亮

【邊緣追蹤】參數(shù)設(shè)定

解決方案X軸、Y軸及角度的定位基準(zhǔn)參照【邊型匹配】

【邊緣追蹤】參數(shù)設(shè)定

解決方案28

【計(jì)算器】設(shè)定：對(duì)每個(gè)硅片邊緣的破損深度和破損面積進(jìn)行上下限設(shè)定

解決方案鍵入比例係數(shù)：深度係數(shù)鍵入比例係數(shù)：面積係數(shù)

【計(jì)算器】設(shè)定

解決方案破損深度比例係數(shù)破損面積比例係數(shù)L1邊緣破損深度值，單位mmL1邊緣破損面積值，單位mmL2邊緣破損深度值，單位mmL2邊緣破損面積值，單位mmL3邊緣破損深度值，單位mmL3邊緣破損面積值，單位mm

【計(jì)算器】設(shè)定

解決方案破損深度值，單位Pix破損面積值，單位（個(gè)）破損面積值，單位（個(gè)）破損面積值，單位（個(gè)）深度比例係數(shù)面積比例係數(shù)面積下限值面積上限值深度下限值深度上限值解決方案32對(duì)硅片四個(gè)邊緣是否有破損進(jìn)行綜合判斷

【判斷器】設(shè)定

解決方案33硅片四個(gè)邊緣是否有破損

【判斷器】

四個(gè)邊是否有面積破損和深度破損L1L2L3L4解決方案34檢測(cè)結(jié)果：常見故障解決辦法

35Q1，相機(jī)成像模糊?答：1，傳感器沒(méi)有觸發(fā)；----請(qǐng)檢查傳感器是否工作正常；2，相機(jī)觸發(fā)輸入接綫異常；----確保接綫正確以及牢固；Q3，出現(xiàn)誤判？答：1，産品規(guī)格不一致；----請(qǐng)重新截圖設(shè)置；2，DMV主機(jī)無(wú)輸出；------請(qǐng)確保主機(jī)輸出I/O和設(shè)置完好；3，定位工具抓不到矽片；----調(diào)整感測(cè)器位置；Q2，相機(jī)不拍攝,無(wú)法更新圖像