一种智能键合铜丝导料拉伸装置防铜丝断裂自检的方法

摘要

本申请公开了一种智能键合铜丝导料拉伸装置防铜丝断裂自检的方法，涉及智能控制技术领域，用于键合铜丝拉伸过程中的断裂风险进行及时提调控；该方法包括：在针对初始键合铜丝的每次拉伸操作中：通过拉伸装置以当前拉伸速度对当前键合铜丝进行拉伸得到中间键合铜丝；根据针对拉伸装置测量的当前拉力值确定拉力偏差指数，根据针对中间键合铜丝检测到的当前杨氏模量确定杨氏模量偏差指数，将拉力偏差指数和杨氏模量偏差指数的和确定为断裂风险指数，并在基于断裂风险指数判定存在断裂风险时，根据断裂风险指数调整当前拉伸速度。

权利要求

1.一种智能键合铜丝导料拉伸装置防铜丝断裂自检的方法，其特征在于，所述方法包括：针对放置在导料区域的初始键合铜丝进行图像采集获得初始图像，基于初始图像判断初始键合铜丝是否存在缺陷；并响应于初始键合铜丝不存在缺陷，对初始键合铜丝进行至少一次拉伸操作，其中第i+1次拉伸操作包括：确定拉伸装置的当前拉伸速度，通过拉伸装置以当前拉伸速度将当前键合铜丝向拉伸区域拉伸目标时长，得到中间键合铜丝，并通过固定器对中间键合铜丝进行固定；所述i为不小于0的整数，其中，所述i为0时，当前拉伸速度为初始拉伸速度，当前键合铜丝为初始键合铜丝；所述i大于0时，当前拉伸速度为第i次拉伸操作确定的目标拉伸速度，当前键合铜丝为第i次拉伸操作得到的中间键合铜丝；

通过拉力传感器测量拉伸装置的当前拉力值，根据当前拉力值和参考拉力值的比值确定拉力偏差指数，所述拉力偏差指数和中间键合铜丝的断裂风险成正相关；

通过杨氏测量仪器检测中间键合铜丝的当前杨氏模量，根据当前杨氏模量和参考杨氏模量的比值确定杨氏模量偏差指数，所述杨氏模量偏差指数和中间键合铜丝的拉伸弹性成正相关；

将拉力偏差指数和杨氏模量偏差指数的和确定为断裂风险指数；

若断裂风险指数大于或等于第一风险指数阈值，则确定中间键合铜丝存在断裂风险，根据断裂风险指数调整当前拉伸速度得到目标拉伸速度；若断裂风险指数小于第一风险指数阈值，则确定中间键合铜丝不存在断裂风险，将当前拉伸速度确定为目标拉伸速度；

所述根据当前拉力值和参考拉力值的比值确定拉力偏差指数，包括：将当前拉力值和参考拉力值的比值确定为拉力偏差值；若拉力偏差值小于或等于第一拉力阈值，则确定拉力偏差指数为第一拉力指数；若拉力偏差值大于第一拉力阈值且小于或等于第二拉力阈值，则确定拉力偏差指数为第二拉力指数；若拉力偏差值大于第二拉力阈值且小于或等于第三拉力阈值，则确定拉力偏差指数为第三拉力指数；若拉力偏差值大于第三拉力阈值，则确定拉力偏差指数为第四拉力指数，并暂停拉伸装置的工作，向控制端发送极大断裂风险提醒；其中，第一拉力阈值、第二拉力阈值、第三拉力阈值依次增大；第一拉力指数、第二拉力指数、第三拉力指数、第四拉力指数依次增大；

所述根据当前杨氏模量和参考杨氏模量的比值确定杨氏模量偏差指数，包括：将当前杨氏模量和参考杨氏模量的比值确定为模量偏差值；若模量偏差值小于或等于第一模量阈值，则确定杨氏模量偏差指数为第一杨氏模量指数；若模量偏差值大于第一模量阈值且小于第二模量阈值，则确定杨氏模量偏差指数为第二杨氏模量指数；若模量偏差值大于或等于第二模量阈值，则确定杨氏模量偏差指数为第三杨氏模量指数；其中，第一模量阈值小于第二模量阈值；第一杨氏模量指数、第二杨氏模量指数、第三杨氏模量指数依次增大。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述导料区域的背景板为指定颜色，所述初始图像中除初始键合铜丝外的区域背景为所述指定颜色，所述基于初始图像判断初始键合铜丝是否存在缺陷，包括：通过掩膜技术从初始图像中提取初始键合铜丝，将提取的键合铜丝目标到预设背景图像中得到重构铜丝图像；

基于所述重构铜丝图像中初始键合铜丝的形态特征确定铜丝形态特征值；

若所述铜丝形态特征值大于形态特征阈值，则判定初始键合铜丝存在缺陷；若所述铜丝形态特征值小于或等于形态特征阈值，则判定初始键合铜丝不存在缺陷。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于初始图像判断初始键合铜丝是否存在缺陷之后，还包括：基于所述重构铜丝图像中初始键合铜丝的形态特征，确定初始键合铜丝的铜丝缺陷类型；

在所述初始图像中标注所述铜丝缺陷类型，以通知对所述初始键合铜丝进行回收。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于初始图像判断初始键合铜丝是否存在缺陷之后，所述对初始键合铜丝进行至少一次拉伸操作之前，还包括：响应于初始键合铜丝不存在缺陷，通过张力传感器检测导料轴在第一时段的张力值序列；

将张力值序列中张力值的均值确定为当前张力值，并，获取导料轴的参考张力值，所述参考张力值为导料轴处于正常工作状态时的张力值；

将当前张力值和参考张力值的比值确定为张力偏差值；

若张力偏差值大于第一张力阈值且小于第二张力阈值，则确定导料轴处于正常工作状态，所述第一张力阈值小于所述第二张力阈值；

若张力偏差值小于第一张力阈值或大于第二张力阈值，则确定导料轴处于异常状态，确定导料轴的方位信息，并通过自动替换器根据所述方位信息对所导料轴进行替换。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于初始图像判断初始键合铜丝是否存在缺陷之后，所述对初始键合铜丝进行至少一次拉伸操作之前，还包括：响应于初始键合铜丝不存在缺陷，通过转速传感器检测导料轴在第二时段的M个时刻的转速，并将M个时刻的转速中的最小值和最大值的比值确定为第一转速偏差值；

若第一转速偏差值小于第一转速阈值，则确定导料轴的转速异常，基于第一转速偏差值对导料轴进行转速调整；

若第一转速偏差值大于或等于第一转速阈值，则确定导料轴的转速正常，获取参考转速，并将M个时刻的转速的均值确定为当前转速，将当前转速和参考转速的比值确定为第二转速偏差；所述参考转速为导料轴处于正常工作状态时的转速；

若第二转速偏差小于或等于第二转速阈值，则确定转速偏差指数为第一转速指数；若第二转速偏差大于第二转速阈值且小于或等于第三转速阈值，则确定转速偏差指数为第二转速指数；若第二转速偏差大于或等于第三转速阈值，则确定转速偏差指数为第三转速指数，暂停导料轴的工作，基于第二转速偏差值对导料轴进行转速调整；

其中，第三转速指数、第二转速指数和第一转速指数依次减少，第二转速阈值小于第三转速阈值。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定拉伸装置的当前拉伸速度，通过拉伸装置以当前拉伸速度将当前键合铜丝向拉伸区域拉伸目标时长，得到中间键合铜丝，并通过固定器对中间键合铜丝进行固定之后，所述通过拉力传感器测量拉伸装置的当前拉力值之前，还包括：通过压力传感器检测固定器不同位置的N个压力值，将N个压力值中的最小值和最大值的比值确定为第一压力偏差值，所述N为大于1的整数；

若第一压力偏差值小于第一压力阈值，则确定固定器异常，通过备用固定器对中间键合铜丝进行固定；

若第一压力偏差值大于或等于第一压力阈值，则确定固定器正常，并将N个压力值的均值确定为当前压力值，将当前压力值和参考压力值的比值确定为第二压力偏差值；所述参考压力值为固定器正常时的压力值；

若第二压力偏差值大于或等于第二压力阈值，则确定固定器压力正常；

若第二压力偏差值小于第二压力阈值，则确定固定器压力过低，根据第二压力偏差值对固定器的功率进行调节。

7.一种智能键合铜丝导料拉伸装置防铜丝断裂自检的设备，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器用以存储计算机指令，所述处理器用于执行所述计算机指令以实现如权利要求1‑6任一项所述的方法。

8.一种计算机存储介质，其特征在于，所述计算机存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述程序指令当被计算机执行时，使所述计算机执行如权利要求

1‑6中任一项所述的方法。

说明书

一种智能键合铜丝导料拉伸装置防铜丝断裂自检的方法

技术领域

[0001] 本申请涉及智能控制技术领域，特别涉及一种智能键合铜丝导料拉伸装置防铜丝断裂自检的方法。

背景技术

[0002] 在电子制造行业，键合铜丝是替代金丝的产品，使用键合铜丝无需更换生产设备（焊接时需加保护性气体，防止氧化），其物理及机械性能指标等同或优于金丝，可大大降低产品成本；目前键合铜丝主要应用于晶体管、集成电路、大规模集成电路等各种半导体器件中作为内引线，用于各种电子元器件如二极管、三极管、集成电路、大规模集成电路、IC卡等封装；可应用在键合铜丝主要用于微电子工业，用于芯片和外部电路的连接，例如分立器件和集成电路中；但键合铜丝（又称为键合铜丝导料）在拉伸过程中容易断裂，导致生产效率降低和成本增加，因此如何对键合铜丝在拉伸过程中进行断裂监控和自动调控，成为了急需解决的问题。

发明内容

[0003] 本申请提供一种智能键合铜丝导料拉伸装置防铜丝断裂自检的方法，用以提供一种键合铜丝的拉伸断裂风险检测和智能化自动调控防断裂的方法。

[0004] 第一方面，本申请提供一种键合铜丝的拉伸防断裂控制方法，该方法包括：

[0005] 针对放置在导料区域的初始键合铜丝进行图像采集获得初始图像，基于初始图像判断初始键合铜丝是否存在缺陷；并响应于初始键合铜丝不存在缺陷，对初始键合铜丝进行至少一次拉伸操作，其中第i+1次拉伸操作包括：

[0006] 确定拉伸装置的当前拉伸速度，通过拉伸装置以当前拉伸速度将当前键合铜丝向拉伸区域拉伸目标时长，得到中间键合铜丝，并通过固定器对中间键合铜丝进行固定；i为不小于0的整数，其中，i为0时，当前拉伸速度为初始拉伸速度，当前键合铜丝为初始键合铜丝；i大于0时，当前拉伸速度为第i次拉伸操作确定的目标拉伸速度，当前键合铜丝为第i次拉伸操作得到的中间键合铜丝；

[0007] 通过拉力传感器测量拉伸装置的当前拉力值，根据当前拉力值和参考拉力值的比值确定拉力偏差指数，拉力偏差指数和中间键合铜丝的断裂风险成正相关；

[0008] 通过杨氏测量仪器检测中间键合铜丝的当前杨氏模量，根据当前杨氏模量和参考杨氏模量的比值确定杨氏模量偏差指数，杨氏模量偏差指数和中间键合铜丝的拉伸弹性成正相关；

[0009] 将拉力偏差指数和杨氏模量偏差指数的和确定为断裂风险指数；

[0010] 若断裂风险指数大于或等于第一风险指数阈值，则确定中间键合铜丝存在断裂风险，根据断裂风险指数调整当前拉伸速度得到目标拉伸速度；若断裂风险指数小于第一风险指数阈值，则确定中间键合铜丝不存在断裂风险，将当前拉伸速度确定为目标拉伸速度。

[0011] 在一种可能的实现方式中，导料区域的背景板为指定颜色，初始图像中除初始键合铜丝外的区域背景为指定颜色，基于初始图像判断初始键合铜丝是否存在缺陷，包括：

[0012] 通过掩膜技术从初始图像中提取初始键合铜丝，将提取的键合铜丝目标到预设背景图像中得到重构铜丝图像；

[0013] 基于重构铜丝图像中初始键合铜丝的形态特征确定铜丝形态特征值；

[0014] 若铜丝形态特征值大于形态特征阈值，则判定初始键合铜丝存在缺陷；若铜丝形态特征值小于或等于形态特征阈值，则判定初始键合铜丝不存在缺陷。

[0015] 在一种可能的实现方式中，基于初始图像判断初始键合铜丝是否存在缺陷之后，还包括：

[0016] 基于重构铜丝图像中初始键合铜丝的形态特征，确定初始键合铜丝的铜丝缺陷类型；

[0017] 在初始图像中标注铜丝缺陷类型，以通知对初始键合铜丝进行回收。

[0018] 在一种可能的实现方式中，基于初始图像判断初始键合铜丝是否存在缺陷之后，对初始键合铜丝进行至少一次拉伸操作之前，还包括：

[0019] 响应于初始键合铜丝不存在缺陷，通过张力传感器检测导料轴在第一时段的张力值序列；

[0020] 将张力值序列中张力值的均值确定为当前张力值，并，获取导料轴的参考张力值，参考张力值为导料轴处于正常工作状态时的张力值；

[0021] 将当前张力值和参考张力值的比值确定为张力偏差值；

[0022] 若张力偏差值大于第一张力阈值且小于第二张力阈值，则确定导料轴处于正常工作状态，第一张力阈值小于第二张力阈值；

[0023] 若张力偏差值小于第一张力阈值或大于第二张力阈值，则确定导料轴处于异常状态，确定导料轴的方位信息，并通过自动替换器根据方位信息对所导料轴进行替换。

[0024] 在一种可能的实现方式中，基于初始图像判断初始键合铜丝是否存在缺陷之后，对初始键合铜丝进行至少一次拉伸操作之前，还包括：

[0025] 响应于初始键合铜丝不存在缺陷，通过转速传感器检测导料轴在第二时段的M个时刻的转速，并将M个时刻的转速中的最小值和最大值的比值确定为第一转速偏差值；

[0026] 若第一转速偏差值小于第一转速阈值，则确定导料轴的转速异常，基于第一转速偏差值对导料轴进行转速调整；

[0027] 若第一转速偏差值大于或等于第一转速阈值，则确定导料轴的转速正常，获取参考转速，并将M个时刻的转速的均值确定为当前转速，将当前转速和参考转速的比值确定为第二转速偏差；参考转速为导料轴处于正常工作状态时的转速；

[0028] 若第二转速偏差小于或等于第二转速阈值，则确定转速偏差指数为第一转速指数；若第二转速偏差大于第二转速阈值且小于或等于第三转速阈值，则确定转速偏差指数为第二转速指数；若第二转速偏差大于或等于第三转速阈值，则确定转速偏差指数为第三转速指数，暂停导料轴的工作，基于第二转速偏差值对导料轴进行转速调整；其中，第三转速指数、第二转速指数和第一转速指数依次减少，第二转速阈值小于第三转速阈值。

[0029] 在一种可能的实现方式中，确定拉伸装置的当前拉伸速度，通过拉伸装置以当前拉伸速度将当前键合铜丝向拉伸区域拉伸目标时长，得到中间键合铜丝，并通过固定器对中间键合铜丝进行固定之后，通过拉力传感器测量拉伸装置的当前拉力值之前，还包括：

[0030] 通过压力传感器检测固定器不同位置的N个压力值，将N个压力值中的最小值和最大值的比值确定为第一压力偏差值，N为大于1的整数；

[0031] 若第一压力偏差值小于第一压力阈值，则确定固定器异常，通过备用固定器对中间键合铜丝进行固定；

[0032] 若第一压力偏差值大于或等于第一压力阈值，则确定固定器正常，并将N个压力值的均值确定为当前压力值，将当前压力值和参考压力值的比值确定为第二压力偏差值；参考压力值为固定器正常时的压力值；

[0033] 若第二压力偏差值大于或等于第二压力阈值，则确定固定器压力正常；

[0034] 若第二压力偏差值小于第二压力阈值，则确定固定器压力过低，根据第二压力偏差值对固定器的功率进行调节。

[0035] 在一种可能的实现方式中，根据当前拉力值和参考拉力值的比值确定拉力偏差指数，包括：

[0036] 将当前拉力值和参考拉力值的比值确定为拉力偏差值；

[0037] 若拉力偏差值小于或等于第一拉力阈值，则确定拉力偏差指数为第一拉力指数；

[0038] 若拉力偏差值大于第一拉力阈值且小于或等于第二拉力阈值，则确定拉力偏差指数为第二拉力指数；

[0039] 若拉力偏差值大于第二拉力阈值且小于或等于第三拉力阈值，则确定拉力偏差指数为第三拉力指数；

[0040] 若拉力偏差值大于第三拉力阈值，则确定拉力偏差指数为第四拉力指数，并暂停拉伸装置的工作，向控制端发送极大断裂风险提醒；

[0041] 其中，第一拉力阈值、第二拉力阈值、第三拉力阈值依次增大；第一拉力指数、第二拉力指数、第三拉力指数、第四拉力指数依次增大。

[0042] 在一种可能的实现方式中，根据当前杨氏模量和参考杨氏模量的比值确定杨氏模量偏差指数，包括：

[0043] 将当前杨氏模量和参考杨氏模量的比值确定为模量偏差值；

[0044] 若模量偏差值小于或等于第一模量阈值，则确定杨氏模量偏差指数为第一杨氏模量指数；

[0045] 若模量偏差值大于第一模量阈值且小于第二模量阈值，则确定杨氏模量偏差指数为第二杨氏模量指数；

[0046] 若模量偏差值大于或等于第二模量阈值，则确定杨氏模量偏差指数为第三杨氏模量指数；

[0047] 其中，第一模量阈值小于第二模量阈值；第一杨氏模量指数、第二杨氏模量指数、第三杨氏模量指数依次增大。

[0048] 第二方面，本申请实施例还提供一种智能键合铜丝导料拉伸装置防铜丝断裂自检的设备，该设备包括处理器和存储器，存储器用于存储处理器可执行的程序，处理器用于读取存储器中的程序并执行本申请第一方面的任意方法。

[0049] 第三方面，本申请实施例还提供计算机存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时用于实现上述第一方面的方法的步骤。

[0050] 本申请实施例中，在通过拉伸装置对键合铜丝进行拉伸的过程中分为多次拉伸操作，且在每次拉伸操作中检测拉伸装置的当前拉力情况（即拉力偏差指数），以及检测拉伸中的键合铜丝的拉伸弹性（即杨氏模量偏差指数），基于拉伸装置的当前拉力情况和拉伸中的键合铜丝的拉伸弹性综合判断拉伸中的键合铜丝的断裂风险指数，在断裂风险较高时及时根据当前的断裂风险指数调整拉伸装置的拉伸速度，以避免拉伸中的键合铜丝发生断裂；在对键合铜丝进行拉伸的过程中，不仅能及时的检测出拉伸中的键合铜丝的断裂风险，还可以在判定键合铜丝断裂风险较高时及时的对拉伸速度进行调控，避免键合铜丝在拉伸过程中出现断裂。

[0051] 本申请的这些方面或其他方面在以下的实施例的描述中会更加简明易懂。

附图说明

[0052] 为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0053] 图1为本申请实施例提供的一种智能键合铜丝导料拉伸装置防铜丝断裂自检的方法的流程示意图；

[0054] 图2为智能键合铜丝导料拉伸装置防铜丝断裂自检的设备的结构图。

具体实施方式

[0055] 为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。

[0056] 本申请实施例中术语“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

[0057] 本申请实施例描述的应用场景是为了更加清楚的说明本申请实施例的技术方案，并不构成对于本申请实施例提供的技术方案的限定，本领域普通技术人员可知，随着新应用场景的出现，本申请实施例提供的技术方案对于类似的技术问题，同样适用。其中，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

[0058] 首先对本申请实施例涉及的关键技术词语进行说明：

[0059] 图像的边缘是图像像素快速变化的地方，图像边缘不等同图像中物体的边界。边缘指的是图像中像素的值有突变的地方，而物体间的边界指的是现实场景中的存在于物体之间的边界。有可能有边缘的地方并非边界，也有可能边界的地方并无边缘，因为现实世界中的物体是三维的，而图像只具有二维信息，从三维到二维的投影成像不可避免的会丢失一部分信息；另外，成像过程中的光照和噪声也是不可避免的重要因素。

[0060] Canny 边缘检测是一种多步算法，用于检测任何输入图像的边缘。它涉及在检测图像边缘时要遵循的以下步骤：a) 图像平滑滤波； b) 计算图像梯度与方向； c) 通过非极大值抑制保留局部梯度最大的点，得到细化的边缘； d) 通过双阈值检测真实和潜在的边缘，形成边缘图像；

[0061] 张力传感器：指采集张力信号的传感器，张力传感器是张力控制过程中用于测量张力值大小的仪器，当受到外压力时应变片电阻值也会随之改变，改变值的多少与所受张力的大小成正比。

[0062] 拉力传感器：拉力传感器的检测原理是，弹性体/弹性元件/敏感梁在外力作用下产生弹性变形，使粘贴在他表面的电阻应变片/转换元件也随同产生变形，电阻应变片变形后，它的阻值将发生变化（增大或减小），再经相应的测量电路把这一电阻变化转换为电信号（电压或电流），从而完成了将外力变换为电信号的过程。

[0063] 杨氏模量测量仪器：是一种通过对材料进行拉伸或压缩试验，测量材料截面变形量与外力之间关系的仪器；其工作原理基于胡克定律，即应力和应变成正比。当在杨氏模量测量仪上对材料进行拉伸或压缩试验时，该仪器会记录下采集到的应力和应变数据，从而计算出材料的杨氏模量。

[0064] 杨氏模量:它是沿纵向的弹性模量，也是材料力学中的名词。1807年因英国医生兼物理学家托马斯•杨(ThomasYoung,1773‑1829)所得到的结果而命名。根据胡克定律，在物体的弹性限度内，应力与应变成正比，比值被称为材料的杨氏模量，它是表征材料性质的一个物理量，杨氏模量的大小标志了材料的刚性，杨氏模量越大，越不容易发生形变。杨氏模量值低表示固体具有弹性,高的杨氏模量值表示固体无弹性或硬。

[0065] 本申请实施例提供一种智能键合铜丝导料拉伸装置防铜丝断裂自检的方法，该方法将对键合铜丝进行拉伸的过程中分为多次拉伸操作，且在每次拉伸操作中检测拉伸装置的当前的拉力偏差指数，以及检测拉伸中的键合铜丝当前的杨氏模量偏差指数，基于拉伸装置的拉力偏差指数和拉伸中的键合铜丝的杨氏模量指数综合判断拉伸中的键合铜丝的断裂风险指数，在断裂风险较高时及时根据当前的断裂风险指数调整拉伸装置的拉伸速度，以避免拉伸中的键合铜丝发生断裂；在对键合铜丝进行拉伸的过程中，不仅能及时的检测出拉伸中的键合铜丝的断裂风险，还可以在判定键合铜丝断裂风险较高时及时的对拉伸速度进行调控，避免键合铜丝在拉伸过程中出现断裂。

[0066] 本申请实施例提供的智能键合铜丝导料拉伸装置防铜丝断裂自检的方法，可以应用在铜丝导料拉伸系统中，如可以但不限于应用在铜丝导料拉伸系统的控制端或拉伸装置中。

[0067] 作为一种实施例，本申请实施例中的铜丝导料拉伸系统可以但不限于包括导料区域、拉伸区域、拉伸装置、导料轴、固定器及备用固定器、张力传感器、拉力传感器、杨氏测量仪器、图像传感器、控制端；其中：

[0068] 导料区域用于放置拉伸前的初始键合铜丝，拉伸区域指代将初始键合铜丝拉伸后该键合铜丝延长的区域；拉伸装置用于对初始键合铜丝和中间键合铜丝进行拉伸；导料轴用于导入初始键合铜丝；固定器用于对每次拉伸操作得到的中间键合进行固定，备用固定器用于在当前使用的固定器异常时替换当前固定器；张力传感器用于检测导料轴的张力值；拉力传感器用于测量拉伸装置的拉力值；杨氏测量仪器用于检测初始键合铜丝和每次拉伸操作得到的中间键合铜丝的杨氏模量；图像传感器用于针对导料区域采集图像；控制端用于执行智能键合铜丝导料拉伸装置防铜丝断裂自检的方法，且控制端可以是设置在拉伸装置中的处理器，控制端也可以是独立的物理服务器或服务器系统（如APP的控制端、云平台、分布式平台等），控制端还可以是物联网控制端等，本领域的技术人员可根据实际需求设置控制端。

[0069] 请参见图1，是本申请实施例提供的一种智能键合铜丝导料拉伸装置防铜丝断裂自检的方法的流程示意图，具体包括如下步骤：

[0070] 步骤S100，针对放置在导料区域的初始键合铜丝进行图像采集获得初始图像，基于初始图像判断初始键合铜丝是否存在缺陷；并响应于初始键合铜丝不存在缺陷，对初始键合铜丝进行至少一次拉伸操作，其中第i+1次拉伸操作包括步骤S110至步骤S170。

[0071] 步骤S110，确定拉伸装置的当前拉伸速度，通过拉伸装置以当前拉伸速度将当前键合铜丝向拉伸区域拉伸目标时长，得到中间键合铜丝，并通过固定器对中间键合铜丝进行固定。

[0072] 应当说明的是，上述i为不小于0的整数，当i为0时表征当前为第1次拉伸操作，则第1次拉伸操作中当前键合铜丝为初始键合铜丝，并将预设的初始拉伸速度确定为第1次拉伸操作中拉伸装置的当前拉伸速度，其中前述初始拉伸速度可由本领域技术人员基于经验设置；当i大于0时，表征当前已进行过1次或多次拉伸操作，则第i+1次拉伸操作中的当前键合铜丝为第i次拉伸操作得到的中间键合铜丝，并将第i次拉伸操作确定的目标拉伸速度确定为当前拉伸速度。

[0073] 作为一种实施例，在步骤S110之后在步骤S120之前还可以通过检测固定器的压力值判断当前的固定器是否异常，并在当前的固定器异常的情况下启用备用固定器，具体地：通过压力传感器检测固定器不同位置的N个压力值，将N个压力值中的最小值和最大值的比值确定为第一压力偏差值，进而基于第一压力偏差值的情况判断固定器是否异常，其中上述N为大于1的整数，如可以将N设置为2，进而检测固定器的上方和下方两个压力值，也可以将N设置成6，进而检测固定器6个不同位置处的压力值。

[0074] 进一步地，在第一压力偏差值小于第一压力阈值时，确定固定器异常，通过备用固定器对中间键合铜丝进行固定；在第一压力偏差值大于或等于第一压力阈值时，确定固定器正常，进而对固定器是否正常进行检测验证操作；其中，对第一压力阈值的具体值不做限定，本领域技术人员可根据实际需求设置，如可以但不限于将第一压力阈值设置为85%或80%等。

[0075] 具体的，在对固定器进行检测验证操作的过程中，可以将N个压力值的均值确定为当前压力值，将当前压力值和参考压力值的比值确定为第二压力偏差值，在第二压力偏差值大于或等于第二压力阈值时确定固定器压力正常；在第二压力偏差值小于第二压力阈值时确定固定器压力过低，根据第二压力偏差值对固定器的功率进行调节，如第二压力偏差值为80%时，可以将固定器的功率上调20%等；其中本申请实施例中对第二压力阈值的具体值不做限定，本领域的技术人员可根据实际需求设置，如可以但不限于将第二压力阈值设置为93%或90%等。

[0076] 步骤S120，通过拉力传感器测量拉伸装置的当前拉力值，根据当前拉力值和参考拉力值的比值确定拉力偏差指数，拉力偏差指数和中间键合铜丝的断裂风险成正相关。

[0077] 应当理解的是，参考拉力值为拉伸装置正常拉伸键合铜丝时的拉力值，本申请实施例中可以将拉伸装置的额定拉力值确定为参考拉力值，也可以从控制端或云端获取拉伸装置在第一历史时段正常拉伸键合铜丝时的K1个历史拉力值，并将K1个历史拉力值的均值作为参考拉力值；且本申请实施例中拉力偏差指数表征拉伸装置的当前拉力值和正常拉力值（即参考拉力值）的偏差，基于拉力偏差指数可以判断拉伸装置的当前拉力值是否异常。

[0078] 作为一种实施例，在步骤S120中，可以但不限于通过如下公式（1），将当前拉力值和参考拉力值的比值确定为拉力偏差值；

[0079] 公式（1）

[0080] 公式（1）中，T为拉伸装置的拉力偏差值，Ti为拉伸装置的当前拉力值，T0为拉伸装置的参考拉力值。

[0081] 进而基于拉力偏差值的取值范围确定对应的拉力偏差指数；具体地，在拉力偏差值小于或等于第一拉力阈值时，确定拉力偏差指数为第一拉力指数；在拉力偏差值大于第一拉力阈值且小于或等于第二拉力阈值时，确定拉力偏差指数为第二拉力指数；在拉力偏差值大于第二拉力阈值且小于或等于第三拉力阈值时，确定拉力偏差指数为第三拉力指数；在拉力偏差值大于第三拉力阈值时，确定拉力偏差指数为第四拉力指数，并确定拉力过大异常进而暂停拉伸装置的工作，向控制端发送极大断裂风险提醒；其中，第一拉力阈值、第二拉力阈值、第三拉力阈值依次增大；第一拉力指数、第二拉力指数、第三拉力指数、第四拉力指数依次增大。

[0082] 本申请实施例中对第一拉力阈值、第二拉力阈值、第三拉力阈值的具体值不做过多限定，对第一拉力指数、第二拉力指数、第三拉力指数、第四拉力指数的具体值也不做过多限定，本领域的技术人员可根据实际需求设置，如可以但不限于将第一拉力阈值、第二拉力阈值、第三拉力阈值分别设置为120%、145%、165%，将第一拉力指数、第二拉力指数、第三拉力指数、第四拉力指数分别设置为1、2、3、4；进而当“T<=120%”时，表征当前拉力值正常，从而将拉力偏差指数设置为1；当“120%

[0083] 步骤S130，通过杨氏测量仪器检测中间键合铜丝的当前杨氏模量，根据当前杨氏模量和参考杨氏模量的比值确定杨氏模量偏差指数，上述杨氏模量偏差指数和中间键合铜丝的拉伸弹性成正相关。

[0084] 应当理解的是，参考杨氏模量为键合铜丝正常的杨氏模量，本申请实施例中可以从控制端或云端获取参考杨氏模量；且本申请实施例中杨氏模量指数表征当前的中间键合铜丝的当前杨氏模量和正常杨氏模量（即参考杨氏模量）的偏差，基于杨氏模量偏差指数可以判断中间键合铜丝的当前杨氏模量是否异常。

[0085] 作为一种实施例，在步骤S130中，可以但不限于通过如下公式（2），将当前杨氏模量和参考杨氏模量的比值确定为模量偏差值；

[0086] 公式（2）

[0087] 公式（2）中，M为杨氏模量偏差值，Mi为当前杨氏模量，M0为参考杨氏模量。

[0088] 进而基于模量偏差值的取值范围确定对应的杨氏模量偏差指数；具体地：当模量偏差值小于或等于第一模量阈值时，确定杨氏模量偏差指数为第一杨氏模量指数；当模量偏差值大于第一模量阈值且小于第二模量阈值时，确定杨氏模量偏差指数为第二杨氏模量指数；当模量偏差值大于或等于第二模量阈值时，确定杨氏模量偏差指数为第三杨氏模量指数；其中，第一模量阈值小于第二模量阈值；第一杨氏模量指数、第二杨氏模量指数、第三杨氏模量指数依次增大。

[0089] 本申请实施例中对第一模量阈值、第二模量阈值的具体值不做过多限定，对第一杨氏模量指数、第二杨氏模量指数、第三杨氏模量指数的具体值也不做过多限定，本领域的技术人员可根据实际需求设置，如可以但不限于将第一模量阈值、第二模量阈值分别设置为116%、148%，将第一杨氏模量指数、第二杨氏模量指数、第三杨氏模量指数分别设置为1、2、3；进而当“M<=116%”时，表征中间键合铜丝的当前杨氏模量正常，从而将杨氏模量偏差指数设置为1；当“1160%

[0090] 步骤S140，将拉力偏差指数和杨氏模量偏差指数的和确定为断裂风险指数。

[0091] 作为一种实施例，可以但不限于按照公式（3）的原理，将拉力偏差指数和杨氏模量偏差指数进行加权求和后的结果确定为断裂风险指数；

[0092] R=a×T+b×M公式（3）

[0093] 公式（3）中，R为断裂风险指数，T为拉力偏差指数，M为杨氏模量偏差指数；a和b分别为拉力偏差指数和杨氏模量偏差指数的加权权重，且a和b均为大于或等于0且小于或等于1的值，本领域的技术人员可根据实际需求设置a和b的值，如将a和b分别设置为1时，断裂风险指数即为拉力偏差指数和杨氏模量偏差指数的和。

[0094] 步骤S150，判断断裂风险指数是否大于或等于第一风险指数阈值，若大于则进入步骤S160，若小于则进入步骤S170。

[0095] 作为一种实施例，第一风险指数阈值可根据拉力偏差指数及杨氏模量偏差指数的取值范围设置，且还可以根据拉力偏差指数及杨氏模量偏差指数的取值范围及公式（3）中a和b的取值范围设置；为便于理解此处给出一个具体示例，该示例中拉力偏差指数中的第一拉力指数、第二拉力指数、第三拉力指数、第四拉力指数分别为1、2、3、4，杨氏模量偏差指数中的第一杨氏模量指数、第二杨氏模量指数、第三杨氏模量指数分别为1、2、3，基于公式（3）确定断裂风险指数，且公式（3）中的a和b的值均为1，则断裂风险指数的取值范围为不小于2且不大于7中的整数，进而可以但不限于将第一风险指数阈值设置为2或3或4等。

[0096] 作为一种实施例，在基于步骤S150中，还可以基于断裂风险指数和不通风险级别对应的指数范围的匹配关系，确定中间键合铜丝当前发生断裂的当前风险级别，具体地，当断裂风险指数的取值范围为前述示例中不小于2且不大于7中的整数时，可以但不限于按照下表1，确定中间键合铜丝当前发生断裂的当前风险级别，并将当前风险级别发送给控制端和/或用户APP端等。

[0097] 表1 断裂风险指数的取值范围和当前风险级别的匹配关系

[0098] 断裂风险指数的取值范围 当前风险级别的匹配关系R=2 无断裂风险
245R=7 极高断裂风险

[0099] 步骤S160，确定中间键合铜丝存在断裂风险，根据断裂风险指数调整当前拉伸速度得到拉伸装置的目标拉伸速度，并在不满足拉伸停止条件的情况下进入下一次拉伸操作中的步骤S110。

[0100] 作为一种实施例，在步骤S160中，可以但不限于基于断裂风险指数减小拉伸装置的拉伸线的当前移动速度（即当前拉伸速度）得到目标拉伸速度，断裂风险指数越大则将当前拉伸速度下调的越多，为便于理解，以下给出一个具体示例：该示例中断裂风险指数的取值范围为前述示例中不小于2且不大于7中的整数，进而断裂风险指数为3时将当前拉伸速度下调10%，断裂风险指数为4时将当前拉伸速度下调30%，断裂风险指数为5时将当前拉伸速度下调50%，断裂风险指数为6时将当前拉伸速度下调85%，断裂风险指数为7时表征当前断裂风险极高，可直接将当前拉伸速度下调到0以暂停拉伸装置的工作。

[0101] 步骤S170，确定中间键合铜丝不存在断裂风险，将当前拉伸速度确定为拉伸装置的目标拉伸速度，并在不满足拉伸停止条件的情况下进入下一次拉伸操作中的步骤S110。

[0102] 即当断裂风险指数小于第一风险指数阈值时判定当前的中间键合铜丝不存在断裂风险，则不用调整拉伸装置的当前拉伸速度；

[0103] 应当说明的是，本申请实施例不对拉伸停止条件做过多限定，本领域的技术人员可根据实际需求设置，如可以但不限于将“当前的中间键合铜丝的长度达到指定长度”（即将初始键合铜丝拉伸到业务所需长度）设置为拉伸条件等。

[0104] 作为一种实施例，可以将导料区域的背景板为指定颜色（如白色或浅灰色等），则针对导料区域采集的初始图像中除初始键合铜丝外的区域背景为该指定颜色，进而在步骤S100中可以通过如下方式判断初始键合铜丝是否存在缺陷：通过掩膜技术从初始图像中提取初始键合铜丝，将提取的键合铜丝目标到预设背景图像中得到重构铜丝图像；基于上述重构铜丝图像中初始键合铜丝的形态特征确定铜丝形态特征值；若上述铜丝形态特征值大于形态特征阈值，则判定初始键合铜丝存在缺陷；若上述铜丝形态特征值小于或等于形态特征阈值，则判定初始键合铜丝不存在缺陷。

[0105] 具体地，利用mask（掩模）技术提取纯色背景的初始图像ROI区域中的初始键合铜丝，并将提取出来的初始键合铜丝添加在空白ROI图像（即预设背景图像）上得到重构铜丝图像，通过边缘检测技术（如可以但不限于Canny边缘检测）对重构铜丝图像进行边缘检测，去除边框轮廓进行形态学处理，将上述形态学处理的图像提取连通域轮廓计算几何特征值，并将该几何特征值确定为铜丝形态特征值，进而将铜丝形态特征值和预设的形态特征阈值进行比对，识别初始键合铜丝的缺陷情况。

[0106] 作为一种实施例，在步骤S100中基于初始图像判定初始键合铜丝存在缺陷之后，还可以基于重构铜丝图像中初始键合铜丝的形态特征，确定初始键合铜丝的铜丝缺陷类型；并在初始图像中标注铜丝缺陷类型，向控制端或用户APP端发送标注了铜丝缺陷类型的初始图像，以通知对上述初始键合铜丝进行回收；其中，识别铜丝缺陷类型和在初始图像中标注铜丝缺陷类型的方法可参考现有技术，此处不做过多说明。

[0107] 作为一种实施例，在步骤S100中基于初始图像判断初始键合铜丝是否存在缺陷之后，对初始键合铜丝进行至少一次拉伸操作之前，还可以基于导料轴在第一时段中的张力值变化特征识别导料轴是否异常，并在导料轴异常的情况下对其进行替换，具体地，可以在判定初始键合铜丝不存在缺陷后，通过张力传感器检测导料轴在第一时段K2个时刻的张力值得到K2个张力值，将得到的K2个张力值组成序列作为张力值序列；将张力值序列中K2个张力值的均值确定为当前张力值，并，获取导料轴的参考张力值，将当前张力值和参考张力值的比值确定为张力偏差值，进而基于张力偏差值的取值范围确定导料轴是否异常；其中，K2为大于1的整数，参考张力值为导料轴处于正常工作状态时的张力值。

[0108] 进一步，若张力偏差值大于第一张力阈值且小于第二张力阈值，则确定导料轴处于正常工作状态，若张力偏差值小于第一张力阈值或大于第二张力阈值，则确定导料轴处于异常状态，确定导料轴的方位信息，并通过自动替换器根据上述方位信息对所导料轴进行替换；其中述第一张力阈值小于第二张力阈值，本领域的技术人员可根据实际需求设置第一张力阈值和第二张力阈值，如可以将第一张力阈值和第二张力阈值设置为65%和135%、80%和120%、70%和130%等中的任意一种。

[0109] 作为一种实施例，在步骤S100中基于初始图像判断初始键合铜丝是否存在缺陷之后，对初始键合铜丝进行至少一次拉伸操作之前，还可以基于导料轴在第二时段的转速变化特征判断导料轴的转速是否异常，并在导料轴的转速异常时及时进行处理，其中第二时段和第一时段可以相同也可以不同；具体地，在判定初始键合铜丝不存在缺陷后，通过转速传感器检测导料轴在第二时段的M个时刻的转速得到M个转速，并将M个转速中的最小值和最大值的比值确定为第一转速偏差值，进而基于第一转速偏差值判断导料轴的转速是否异常及对应的调控模式：

[0110] 若第一转速偏差值小于于第一转速阈值，则确定导料轴的转速异常，基于第一转速偏差值对导料轴进行转速调整，如基于第一转速偏差值对应调小导料轴的转速等；

[0111] 若第一转速偏差值大于或等于第一转速阈值，则确定导料轴的转速正常，获取参考转速，并将M个转速的均值确定为当前转速，将当前转速和参考转速的比值确定为第二转速偏差，进而基于第二转速偏差值验证导料轴的转速是否是真正异常；上述参考转速为导料轴处于正常工作状态时的转速，如可以将导料轴的额定转速确定为参考转速，也可以将导料轴正常工作时的多个历史转速的均值确定为参考转速；对第一转速阈值不做过多限定，本领域的技术人员可根据实际需求设置，如可以但不限于将第一转速阈值设置为70%或65%等。

[0112] 进一步地，若第二转速偏差小于或等于第二转速阈值，则确定当前转速与参考转速的偏差在正常范围内，进而将转速偏差指数为第一转速指数；若第二转速偏差大于第二转速阈值且小于或等于第三转速阈值，则确定当前转速稍大于参考转速，进而转速偏差指数为第二转速指数；若第二转速偏差大于或等于第三转速阈值，则确定当前转速明显大于参考转速，进而将转速偏差指数为第三转速指数，暂停导料轴的工作，基于第二转速偏差值对导料轴进行转速调整（如调小导料轴的转速等）；其中，第三转速指数、第二转速指数和第一转速指数依次减少，第二转速阈值小于第三转速阈值。

[0113] 本申请实施例中对第二转速阈值、第三转速阈值的具体值不做过多限定，对第三转速指数、第二转速指数和第一转速指数的具体值也不做过多限定，本领域的技术人员可根据实际需求设置，如可以但不限于将第二转速阈值、第三转速阈值分别设置为120%、155%，将第三转速指数、第二转速指数和第一转速指数分别设置为3、2、1等。

[0114] 基于相同的发明构思，本申请实施例还提供了一种智能键合铜丝导料拉伸装置防铜丝断裂自检的装置，该装置包括；其中：

[0115] 控制单元，用于针对放置在导料区域的初始键合铜丝进行图像采集获得初始图像，基于初始图像判断初始键合铜丝是否存在缺陷；并响应于初始键合铜丝不存在缺陷，对初始键合铜丝进行至少一次拉伸操作，其中第i+1次拉伸操作包括：

[0116] 拉伸单元，用于确定拉伸装置的当前拉伸速度，通过拉伸装置以当前拉伸速度将当前键合铜丝向拉伸区域拉伸目标时长，得到中间键合铜丝，并通过固定器对中间键合铜丝进行固定；上述i为不小于0的整数，其中，上述i为0时，当前拉伸速度为初始拉伸速度，当前键合铜丝为初始键合铜丝；上述i大于0时，当前拉伸速度为第i次拉伸操作确定的目标拉伸速度，当前键合铜丝为第i次拉伸操作得到的中间键合铜丝；

[0117] 拉力测量单元，用于通过拉力传感器测量拉伸装置的当前拉力值，根据当前拉力值和参考拉力值的比值确定拉力偏差指数，上述拉力偏差指数和中间键合铜丝的断裂风险成正相关；

[0118] 杨氏模量测量单元，用于通过杨氏测量仪器检测中间键合铜丝的当前杨氏模量，根据当前杨氏模量和参考杨氏模量的比值确定杨氏模量偏差指数，上述杨氏模量偏差指数和中间键合铜丝的拉伸弹性成正相关；

[0119] 断裂调控单元，用于将拉力偏差指数和杨氏模量偏差指数的和确定为断裂风险指数；若断裂风险指数大于或等于第一风险指数阈值，则确定中间键合铜丝存在断裂风险，根据断裂风险指数调整当前拉伸速度得到目标拉伸速度；若断裂风险指数小于第一风险指数阈值，则确定中间键合铜丝不存在断裂风险，将当前拉伸速度确定为目标拉伸速度。

[0120] 由于该装置即是执行本申请实施例中图1示意出的方法的执行装置，并且该实体设备解决问题的原理与该方法相似，因此该装置的实施可以参见方法的实施，重复之处不再赘述。

[0121] 请参考图2，基于相同的发明构思，本申请实施例还提供了一种智能键合铜丝导料拉伸装置防铜丝断裂自检的设备，包括存储器210和处理器220，上述存储器210以存储计算机指令，上述处理器220用于执行上述计算机指令以实现如前述图2示意出的任意一项方法；由于该设备即是本申请实施例前述装置的实体设备，即执行本申请提供的方法的实体设备，并且该实体设备解决问题的原理与该方法相似，因此该实体设备的实施可以参见方法的实施，重复之处不再赘述。

[0122] 基于同一发明构思，本公开实施例提供一种计算机存储介质，计算机存储介质包括：计算机程序代码，当计算机程序代码在计算机上运行时，使得计算机执行如前文图1示意出任意一项方法。由于上述计算机存储介质解决问题的原理与前述方法相似，因此上述计算机存储介质的实施可以参见方法的实施，重复之处不再赘述。

[0123] 在具体的实施过程中，计算机存储介质可以包括：通用串行总线闪存盘（USB，Universal Serial Bus Flash Drive）、移动硬盘、只读存储器（ROM，Read‑Only Memory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的存储介质。

[0124] 基于同一发明构思，本公开实施例还提供了一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括：计算机程序代码，当该计算机程序代码在计算机上运行时，使得计算机执行如前文示意出任意一项方法。由于上述计算机程序产品解决问题的原理与前文示意出任意一项方法相似，因此上述计算机程序产品的实施可以参见方法的实施，重复之处不再赘述。

[0125] 计算机程序产品可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以是但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子（非穷举的列表）包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、可擦式可编程只读存储器（EPROM或闪存）、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(CD‑ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。

[0126] 本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。

[0127] 显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。