多线切割机走线系统的张力控制

随着集成电路和光伏产业的飞速发展,硅材料加工技术越来越受到重视,其中切割是硅材料加工的一道关键工序.介绍多线切割机走线系统的总体结构,说明它的工作原理,建立放线系统张力控制结构的运动学方程,分析产生张力波动的原因,提出相应的解决方法.设计张力控制系统的硬件平台,通过多电动机同步控制进行间接张力控制,提出一种基于相邻轴误差的多电动机同步控制方法,定义多电动机系统的跟踪误差和同步误差,引入相邻轴误差的概念,构造积分滑模面,设计控制转矩,保证多电动机的同步运动,减小张力的波动,保证钢丝线的张力稳定.试验结果表明所提出的张力控制方法十分有效,该张力控制系统具有张力波动范围小、控制精度高、调整方便的优点.     

多线切割机张力控制系统的优化

以多线切割机的张力控制系统为研究对象,对多线切割机的张力控制进行了优化。建立了张力控制系统的运动学与动力学模型,分析了放线辊半径、走丝换向等扰动因素对控制系统张力的影响,并进行了优化,采用了张力控制的模糊PID控制方法,并对其进行了仿真研究。研究结果表明:采用模糊PID控制方法有效地优化了系统的张力波动,保证了系统张力的稳定,提高了多线切割机的加工精度。     

基于自适应反演的超细金刚线张力控制系统

针对多线切割机张力控制系统存在库仑摩擦和摆角耦合等较强非线性特征,以及收放卷轮直径变化引起的参数不确定问题,提出了一种基于自适应反演的非线性补偿控制方法。该方法结合实验辨识和自适应参数控制器设计方法分别对多线切割机的多轴电机同步运动控制系统和不确定系统参数进行简化分析和在线估计,使用李雅普诺夫稳定性理论保证了系统全局渐近稳定性以及系统状态的有界性。仿真和实验结果表明,所设计的自适应控制器可以实现多轴同步运动,并将张力摆角控制在较小的范围内,获得更高的张力控制精度。     

多线切割机控制系统的研制

分析了多线切割机的总体结构,说明了它的工作原理,给出了其控制系统的硬件和软件实现框图。重点研究了多线切割机中张力控制和多电机同步控制两个难点问题,设计了一种机电一体化的张力控制方案,使用伺服电机代替重锤施加张力,通过伺服电机的绝对值编码器反馈实时位置,调整收放线电机的速度,保证切割线的张力稳定。分析了多电机的控制结构,建立了多电机同步的运动模型,采用基于虚拟主轴和无模型自适应控制来实现多电机的同步运动。样机实验结果表明张力控制稳定,多电机同步控制性好,证明所采用方法正确可行。     

S7-200PLC在多线切割机张力控制中的应用研究

通过阐述多线切割机张力控制系统的总体结构及工作原理,针对钢丝线张力控制的问题,提出一种基于S7-200PLC的张力控制策略。以扭矩电机、收/放线电机和罗拉电机为控制对象,设计以扭矩电机驱动拉杆进行微调的恒张力控制系统及各执行机构的使能程序,实现多轴的同步控制。采用全闭环控制方式提高控制系统的准确度、稳定性,对进一步研究多线切割机具有一定的指导意义。     

高速线切割系统张力控制研究

本文对高速线切割系统的张力控制技术进行论述,分析了高速线切割系统中张力控制技术的特点,在此基础上,提出了一种线张力的控制方法.该方法基于对张力摆臂位置信号变化的实时检测,将检测位置的变化转变为电机扭矩的变化,通过控制电机扭矩来调整切割线张力,由控制软件来实现对切割线张力的检测、分析与控制.控制方式简洁,控制精度高,成功实现了在双轴辊系统驱动下的多线切割机张力控制.实验证明,该方法可靠、稳定,能很好的检测并控制多线切割系统张力精度.     

WEDM电极丝恒张力微机控制系统研究

电火花线切割机电极丝张力的大小,对加工精度和加工表面质量有着重要影响.设计了一种恒张力控制系统,采用ER阻尼嚣为执行元件,以微机作为控制处理核心,系统响应速度快,较好地解决了张力测量和控制精度问题,实现了电极丝的恒张力控制.     

太阳能硅片多线切割张力控制改进研究

从多线切割机张力形成的原理出发,进行了合理的数学建模,分析了张力的四个特点,针对目前常用的张力控制方法的缺陷,提出了一种张力控制改进方案并作测试,该方案用伺服电机直接控制较轻的张力摆杆来代替原来较重的张力锤作用,克服张力锤开环控制的一系列缺点,有效地降低了切割线工作中的张力波动,提高了效率、精度,降低了故障,而且结构简单,成本低。研究为多线切割机的后续设计提出了设想。     

云计算模式下多线切割机张力控制系统设计

针对多线切割机因内部零件受损、受外界噪声影响、张力过大或过小而出现切割强震问题,提出一种应用云计算的张力控制系统实现有效解决。从动力学的角度出发,分析多线切割机的工作性质,明确摆杆角速度、切割加速度及摩擦系数等关键参数,然后利用云计算融合参数并输入到系统硬件的电编码互感器。伺服驱动器会根据输入参数发出相关指令,通过传感器发送至伺服控制器中完成张力控制。为避免系统控制的专一性,通过计算张力摆杆、切割滑轮以及切割钢丝间的动力惯量,使得惯量值与加速度值存在正比关系,利用轴误差算法逼近跟踪误差与控制误差值,计算系统控制转矩的定积分,同步控制轴的节点时间。实验表明：该系统的鲁棒性和可靠性较强,控制精准度高。     

硅片多线切割机张力控制方法研究与探讨

多线切割技术是目前硅片切割加工中广泛采用的技术,而切割机床走丝系统的张力控制对硅片的加工质量有重要影响。文中对切割线张力的特点和控制要求、常见的张力控制方式以及采用伺服电机控制的张力控制系统等问题进行了研究与探讨。     

多丝切割机走丝系统的张力控制

多丝切割是一种新兴的硅片切片加工方法,在硅片的多丝切割加工中,金属丝的张力控制是影响加工的重要因素,本文分析了多丝切割机走丝系统的特点,采用张力控制电机实现走丝系统的速度差张力控制。仿真结果表明该方法可以满足走丝系统张力控制的高精度、高响应速度、波动小的控制要求。     

LED多线切割机同步控制系统研制

同步控制是LED多线切割机控制系统成功的关键。分析了传统多线切割机切片过程的受力模型,针对其缺陷设计了一种加工罗拉摇摆装置,并给出其模糊迭代同步控制策略。与单一模糊控制方法相比,该策略充分考虑了机器改进后的结构特点和运行过程中的多种干扰,使用PD模糊控制器使系统迅速达到稳定状态并具有一定精度后,再利用迭代学习控制器消除PD模糊控制器的稳态误差。实验对比证明,该算法具有控制精度高、切片质量好的特点。     

多线切割机过程张紧力控制的研究

多线切割机过程张紧力是影响切割线运动状态的重要因素之一,对加工件表面质量和加工精度及切割线寿命都有着重要影响。对过程张紧力的特点及其影响因素进行了分析,通过采用磁场力来合理的控制过程张紧力,是改善加工件加工质量及提高钢线寿命的有效途径。     

带摆动机构的多线切割机控制系统研制

针对传统多线切割机只能手动绕线和切片过程中LED基材受力不均的局限性,用摆动机构替换原固定结构,增加自动绕线功能,提高了切片质量和效率以及金刚石线的利用率。分析机器改进之后的机械结构和工作原理,重点研究系统自动绕线和多电动机高速同步运行的两个难点问题。结合模糊控制和迭代学习控制的优点,给出带摆动机构的多线切割机线速度同步控制的模糊迭代学习控制策略,克服单一模糊控制的稳态误差,得到较好的控制效果。设计自动绕线的误差控制方案,当金刚石线没有嵌入槽内而绕在槽壁上时,该控制方案能迅速动作使金刚石线入槽。试验结果表明,系统自动绕线速度快,精度高,同步控制性能好。     

锯切力作用下电镀金刚石线锯随机振动研究

考虑锯切力的随机性,由模态分析法导出了线锯切割运动方程的传递函数.由于电镀金刚石线锯单位长度质量很小而张紧力较大,临界速度大大高于线锯速度,所以线锯加工一般不会发生失稳现象.在传递函数的基础上,分析了线锯速度和张紧力对振动的影响,由此得出,在一定范围内,可通过增加线锯张紧力来减小振动,当线锯速度小于一定值时,振动基本不随速度的增加而增大.     

基于钢丝绳股绳张力在线自动检测技术

根据三点弯曲法原理设计钢丝绳股绳张力测定传感器,通过微处理机检测多股钢丝绳张力大小,成功实现了钢丝绳股绳张力在线自动检测。现场试验结果表明:该检测系统工作性能稳定可靠。     

游离磨料线锯切割机改造与试验

游离磨料多线锯切割技术广泛应用于硅碇、水晶等材料的切片加工。为了方便研究游离磨料线锯的切割机理、切片工艺等,对电火花线切割设备进行改造,使其满足游离磨料线锯切割的要求。并采用准0.14 mm的钢丝线,对水晶材料（K9）进行切割实验,结果表明改造的切割设备满足切割实验需求,为后续的实验提供了基础保障。     

多线往复摇摆线锯切割水晶玻璃的试验研究

利用多线往复摇摆线锯对不同形状的水晶玻璃进行切割试验,测量了不同线速度、不同进给速比条件下的切片表面粗糙度,研究了加工工艺参数对切片表面粗糙度的影响规律.试验结果表明,摇摆运动会有效地降低切片的整体表面粗糙度,线速度的提高有利于减小切片整体表面粗糙度,进给速比的改变对加工表面不同位置的粗糙度影响较大.单位长度材料去除量...     

多线切割机排线机构参数优化设计

多线切割机排线机构是走线系统正常运行的主要机构。传统的排线机构存在各导轮之间钢丝张力波动较大、易造成钢丝拉断的缺陷。文中介绍了一种新的设计方法:通过建立导轮张力包角模型,得出导轮两边张力与包角大小和摩擦系数之间的关系;由排线机构中导轮与滑轮之间相对的几何位置,推导出钢丝张力和包角与设计参数L1、H之间的关系表达式。利用优化方法确定导轮与滑轮之间最佳的几何位置,使排线机构工作时钢丝张力波动最小,在多线切割机往复走线过程中,有利于放线辊上的钢丝会逐渐过渡到收线辊上,保证了收放线系统平稳、有序地运行。