本研究来源于某单晶硅片企业生产车间的方形硅碳棒瑕疵自动化检测项目的自主研发课题。太阳能作为一种清洁能源在全球范围内得到广泛应用。而单晶硅片是制造太阳能电池板的主要部件，硅片品质直接影响着太阳能板及组件的光电转换效率。因此，提高单晶硅片的质量和性能是保证太阳能电池板品质的关键.对此，国家标准GB/T26071-2018对单晶硅片表面质量及试验方法进行了规定，如表面划痕深度、隐裂等用于评估产品质量的指标IZl。对于硅片加工工艺过程的把控是提高硅片质量的直接手段。对于单晶硅片的检侧现在己有较为成熟的检测方案,单晶方形硅碳棒是硅片加工过程中的一种产品形态，在生产过程中通过对方形硅碳棒的评估识别，可以保证硅片的品质，是硅片生产过程中至关重要的环节之一。现阶段，硅片生产工艺随着硅片需求的不同，各企业生产工艺也存在区别。其中一种生产工艺主要由拉晶、机加、切片、分选四大工序所组成，如图1-1所示，其中机加工序将拉晶工序所生成的圆柱体长硅碳棒加工为所要求尺寸的方形硅碳棒，后送由切片工序进行下一步加工。方形硅碳棒是硅片加工过程的一种产品形态，属于机加工序的最终产品形态。

       机加工工序主要由切断、切方、抛光、擦拭、检测五个工步组成。其中切断是将拉晶所得到的硅碳棒切割为指定长度的圆形硅碳棒，切方将圆形硅碳棒切割为方形硅碳棒，抛光是将方形硅碳棒表面进行抛光，后对表面进行检测，在该过程中检侧任务完全是通过人工来完成的，未实现自动化检测。

       硅碳棒表面瑕疵主要有崩边、未磨到、水印、晶裂、污溃、凹坑、线痕与亮点这八类瑕疵，这些瑕疵会影响加工效率以及最终硅片的产品性能，对硅碳棒表面进行检测的目的是避免在加工过程中所造成的瑕疵对硅片质量所产生的影响，如水印会导致硅碳棒表面晶圆不均，所加工出硅片性能不一致的问题，未磨到造成的硅片尺寸及厚度不均匀而影响最终产品的可靠性和耐用性。因此，对于硅碳棒表面的瑕疵检侧是硅片生产过程中必须的环节.在检测工步中，所检测的方形硅碳棒三维图如图1-2所示，所检侧硅碳棒外形为类长方体，硅碳棒表面经过抛光工艺后表面粗糙度较低，具有强反光以及镜面成像的特点，这些因素都阻碍了硅碳棒实现自动化检测的进程，也就为实现硅片的全自动化生产带来阻力。在光伏行业快速发展的今天，对于硅片的需求量也将是不断扩增，因此实现硅片的全自动化生产意义重大。经过在某硅片生产企业实际调研，部分所检侧方形硅碳棒规格及具体尺寸如表1-1所示.

       现阶段行业内对于硅碳棒的检测主要通过人工来完成，图1一为现阶段该企业实际的硅碳棒瑕疵检测工位图，硅碳棒检测完全是通过人工来进行检侧。具体流程为:人工按照检侧要求检侧完硅碳棒表面是否存在瑕疵，如不存在瑕疵，由人工按下“OK”按钮，代表硅碳棒合格，由现场自动化设备将硅碳棒送至下一加工工序;如硅碳棒表面存在瑕疵，首先人工将瑕疵类型输入至检侧界面，再由人工按下“NG”按钮，自动化设备将硅碳棒输送至再加工工序，对瑕疵硅碳棒再进行加工，再加工后再次进行检侧，直至产品符合检测要求，将合格硅碳棒送由下一道工序进行加工。2页，http://www.zbqunqiang.cn/