概述 

 随着切割技术的飞速发展, 硅材料(宝石、水晶)等合成材料的加工技术也 越来越受到重视, 其中切割是待加工材料的第一道关键工序, 其加工质量的好 坏将直接影响到后续的加工效率和成品率。本方案中的多线切割是通过一根钢 丝线( 直径 0.12mm～ 0.16mm, 长度 90Km～100Km) 的高速往复运动把磨料带 入加工区域进行研磨, 将待切割材料一次性同时切割成数百或数千片薄片的创 新性切片工艺 。 多线切割机以其极高的生产效率和出片率, 逐渐取代内圆和外圆切割等传 统方式, 所切硅片具有弯曲度小, 翘曲度小, 平行度好, 刃口切割损耗小, 表 面损伤层浅, 晶片表面粗糙度值小等优点。本方案给出了武汉飞控公司一种多 线切割机控制系统的研制方法, 重点讲述了多线切割机中张力控制和多电机同 步控制的实现。

     多线切割机是通过金属丝的高速往复运动，将半导体等硬脆材料切割成众多的薄片，可实现高精度、高速度、低损耗的切割。随着光伏行业的快速发展，关于硅片的切割主要采用多线切割技术。飞控多线切割机CT伺服解决方案，可以满足高速、高精度、高性能等复杂机器要求。

飞控多线切割机的CT伺服控制解决方案主要采用了英国CTM88X系列伺服系统：

应用行业

◆ 切割工业水晶、钕铁硼、半导体单晶硅和多晶硅、陶瓷片、红蓝宝石、高级光学玻璃、铁氧体，氧化锆等贵重脆硬材料。

控制要点

◆ 收放线卷径计算；

◆ 恒张力控制；

◆ 排线精确跟踪

◆ 同步控制；

◆ 多轴同步换向

工艺特点

◆  主动轴通过转矩反馈实现闭环同步控制；主轴上缠绕多达几百圈金属线用于切割产品 ；

◆  左右张力摆杆提供恒定的线网张力；

◆  收放卷通过收放金属线完成高速切割动作；

◆  排线机构实现金属线在收放卷上均匀排布及纠偏动作；

◆  升降台通过升降、横移完成产品的切割；

◆ 内置运动器控制器、开发软件

◆ 计算机、 触摸屏

◆ 通过Ethercat高速以太网总线通讯，代替传统总线和脉冲模拟量方式，轻松实现多轴控制；

◆ Ethercat远程 I/O 进行逻辑控制；（可选驱动器内部I/O）

◆ 伺服电机、驱动器为英国CT系列

◆ 内置运动控制器支对接 Ethercat、 CANopen、Modbus_TCP、Prof ibus_DP等总线协议，RS422/485串口等多种通讯接口，程序运行周期设置最快4uS。

◆ 高响应、高精度的转矩控制、速度控制、位置控制及联动插补等功能；

◆ 适配多类型编码器，如绝对值编码器、正余弦编码器、数字增量编码器、旋转变压器等；

◆ 内部集成PLC可编程功能，可使用多种编程语言对驱动器进行二次开发，可复杂控制应用；

◆ 自带扩展I/O、模拟量输入，模拟量输出；

◆ CANopen、EtherCAT及RS485/232串口等多种通讯接口，方便实现多轴应用的控制；

◆ 采样循环时间：125 uS (Max)，以适用于高性能高精度的多轴控制应用中；

我司方案优点：

◆ 内置运动控制器软件为开放性操作平台，内有完整功能程序包，如电子凸轮，同步，卷径计算，PID运算及其他机器人控制系统算法等；

◆ 现有软件平台上对不同客户行业做特定算法开发，完成后加密存库打包，有效保护软件知识产权，提高客户行业竞争力；

◆系统电机均配海德汉绝对式编码器，位置数(19 bits)，系统精度± 180“；

◆张力控制部份采用定制力矩电机 ，小电流大力矩，节能降成本；

◆ 排线精确跟踪，确保线轮切割线均匀分布，防止切割线堆积；

◆ 双主轴同步控制力矩偏差<0.5N；

◆ 整体系统响应周期 125uS；

◆ 软件虚拟主轴曲线规划，多轴同步换向最快1.5S加减速时间可调；

◆ 系统线速度 3500-4000M/MIN 可调；

◆ 断线可受控停车；

◆ 基于自主研发的核心技术，飞控公司将持续推进多线切割技术在磁性材料、水晶、玻璃、太阳能硅片和硬质合金等脆硬性材料加工领域的产品化应用，为切割加工环节提供“切割装备+切割工艺”的系统切割解决方案，助力客户降低生产成本，提高生产效率，提升产品品质，让企业实现从“制造”到“智造”的转型升级。

                                                                           热线电话：4000-114-718