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“微秒”伺服多线切割机成功案例介绍

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人气:-发表时间:2020-05-18 09:58【

多线切割是一种通过金属丝的高速往复运动,简称“线锯”,钢丝上的磨料颗粒与工件材料之间是摩擦切割原理,磨料颗粒直接作用在工件材料之上,并一次同时切割为数百片薄片的一种新型切割加工方法,大大提高切割速度。

基于高精度高速低耗切割控制关键技术研发的高精度数控多线高速切割机床,可全面实现对半导体材料及各种硬脆材料的高精度、高速度、低损耗切割,填补了国内空白;成果具有多项自主知识产权,整体技术达到国际先进水平,其中切割线的张力控制技术、收放线电机和主电机的同步技术居于国际领先水平。
多线切割技术可被用于切割脆硬材料,如硅锭等,此外也可用于分割难切削的材料。该工艺具有以下的优点:
(1)适合于分割硬脆或难以切削的材料
(2)几何缺陷少(TTV,弓曲,偏差等)
(3)晶体缺陷深度小
(4)可切割直径至300mm的硅锭
(5)经济效益高,一次可切割几百个晶片


一、原控制方式及外部接线

汇川整套方案是PLC运动控制AM600-CPU1608TN来编程完成。以实现比较复杂的运动。9轴EtherCAT总线伺服,我们再看看汇川的型号配置情况。



二、现硬件及设备接线情况

1、系统由微秒9个伺服轴进行同步控制,主轴驱动是一个较大的伺服电机,放线、收线、进给、放线,排线均采用伺服电机来驱动,以便能够满足高精度的加工要求。

2、增加断线检测功能,以便系统在出现断线时进行停机处理。控制系统中,主轴、收放线、进给之间必须保持高速的同步关系,在启动、加速、匀速、减速运动的各个阶段必须保证系统的高度同步,使用微秒伺服的独有的超级同步功能,当主轴变化时从轴即跟随主轴位置。

3、张力轴使用内部转矩,主轴适当增加加减速时间减少张力轴震荡

4、收放卷两个轴和排线两个轴为多圈绝对值编码器,使用主轴分频,增加卷径计算,跟随主轴正反转。以当前位置为零点,根据切割线直径和收放卷轴上的卷芯算出每层切割线的圈数,根据卷芯直径算出第一层切割线周长,每增加一层算出每层的周长,排线放线轴使用凸轮内部生成排线曲线实现切割线在卷芯上的紧密排列。

微秒伺服系统的配置:

三、软件的差异性

1、微秒用自己的DBUS总线的编程环境及编程指令方便快捷。扩展模块主站可挂载15台伺服从站进行统一I/O及其参数和程序管理。线切割是9轴设备。适合微秒整套方案的应用。

2、微秒伺服每个从站走自己的DBUS总线,编程方便,增加新功能方便快捷。对客户的功能要求灵活做出修正。


四、给客户带来的价值

1、微秒的系统完成同等控制功能,硬件成本比原方案低20%以上。我们驱控一台。整体方案比原方案减少一个中型PLC。

2、微秒的系统伺服对整套设备。减少用户安装检测开关及接线等机械及电气工时;

3、微秒系统硬件简单,减少设备故障点,降低设备故障率;

4、微秒伺服驱动器过载能力比其他产品强(3倍过载),高速运行不会报警,提高了设备的生产效率;

5、微秒采用自身DBUS总线控制及绝对值编码器,抗干扰。设备竞争力增强;


五、产品特点分析

1.微秒伺服系统自身的总线控制,有效的降低干扰

2.微秒伺服系统无需增加各种模块,所有信号直接进伺服,响应快

3.微秒伺服采用多圈控制,断电所有位置可以记录。

4.微秒驱控一体伺服张力带刹车,电机停止后可以直接断电,无需认为干涉

5.卷径自动计算,无需认为测量

6.采用微秒特有的张力控制,张力控制稳定,断线概率低。

7.罗拉轴采用微秒特有的超同步模式,伺服负载率小,使用寿命长

8.工作台伺服最慢可以到0.1转,对材料适应性强

9.微秒整体方案内置驱控一体配置系统。比原方案减少一个中型PLC。


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