臺(tái)達(dá)PLC、伺服、總線在多線切割機(jī)排線應(yīng)用
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太陽(yáng)能光伏板組建是一種暴露在陽(yáng)光下便會(huì)產(chǎn)生直流電的發(fā)電裝置，由幾乎全部以硅制成的薄身固體光伏電池組成。硅片是半導(dǎo)體和光伏領(lǐng)域的主要生產(chǎn)材料。硅片多線切割技術(shù)是目前世界上較先進(jìn)的硅片加工技術(shù)，它不同于傳統(tǒng)的刀鋸片、砂輪片等切割方式，也不同于先進(jìn)的激光切割和內(nèi)圓切割，它的原理是通過(guò)一根高速運(yùn)動(dòng)的鋼線帶動(dòng)附著在鋼絲上的切割刃料對(duì)硅棒進(jìn)行摩擦，從而達(dá)到切割效果。在整個(gè)過(guò)程中，鋼線通過(guò)十幾個(gè)導(dǎo)線輪的引導(dǎo)，在主線輥上形成一張線網(wǎng)，而待加工工件通過(guò)工作臺(tái)的下降實(shí)現(xiàn)工件的進(jìn)給。硅片多線切割技術(shù)與其他技術(shù)相比具有效率高、產(chǎn)能高和精度高等優(yōu)點(diǎn)，是目前采用最廣泛的硅片切割技術(shù)。硅片多線切割機(jī)如圖1所示。
圖1 硅片多線切割機(jī)
多線切割機(jī)對(duì)于控制系統(tǒng)的可靠性，實(shí)時(shí)性要求較高，為保證加工質(zhì)量，需要對(duì)切割過(guò)程中的鋼絲張力進(jìn)行控制。準(zhǔn)確控制張力值，減小張力的波動(dòng)是多線切割機(jī)的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，對(duì)于提高加工質(zhì)量及切割過(guò)程中不斷線以及提高設(shè)備的可靠性具有重要意義。
為減小張力的波動(dòng)，線輪排線的質(zhì)量對(duì)其有重要影響。線輪的鋼絲線排布整齊，以及線輪卷徑變化小都能夠提高張力控制精度，減小切割過(guò)程中的張力波動(dòng)；反之，如果線輪的鋼絲線排布不整齊，線輪卷徑變化大則會(huì)使切割時(shí)張力波動(dòng)增大，甚至造成鋼絲斷線，設(shè)備不能正常工作。
通過(guò)對(duì)于多線切割機(jī)工作過(guò)程中的線輪布線的研究和縫隙，我們采用了臺(tái)達(dá)PLC控制器及臺(tái)達(dá)A2伺服組成的布線控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)于線輪的排線控制，通過(guò)對(duì)0.16mm直徑的鋼線進(jìn)行實(shí)際切割，表明其工作穩(wěn)定可靠，排線整齊，鋼絲線張力波動(dòng)小。已經(jīng)在新研制的300mm多線切割機(jī)中得到應(yīng)用。
2 系統(tǒng)配置
2.1 ASD-A2-0721-M 控制器
臺(tái)達(dá)A2系列高解析智能伺服是臺(tái)達(dá)電子憑借多年的伺服研發(fā)經(jīng)驗(yàn)于2009年推出的新一代伺服系統(tǒng)，其設(shè)計(jì)引入了歐系高端伺服智能化的理念和控制架構(gòu)。大幅提升了產(chǎn)品的性能和應(yīng)用價(jià)值。ASD-A2-0721-M控制器如圖2所示。
評(píng)論