臺達(dá)PLC、伺服、總線在多線切割機排線應(yīng)用
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太陽能光伏板組建是一種暴露在陽光下便會產(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，它的原理是通過一根高速運動的鋼線帶動附著在鋼絲上的切割刃料對硅棒進(jìn)行摩擦，從而達(dá)到切割效果。在整個過程中，鋼線通過十幾個導(dǎo)線輪的引導(dǎo)，在主線輥上形成一張線網(wǎng)，而待加工工件通過工作臺的下降實現(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，是目前采用最廣泛的硅片切割技術(shù)。硅片多線切割機如圖1所示。
圖1 硅片多線切割機
多線切割機對于控制系統(tǒng)的可靠性，實時性要求較高，為保證加工質(zhì)量，需要對切割過程中的鋼絲張力進(jìn)行控制。準(zhǔn)確控制張力值，減小張力的波動是多線切割機的一項關(guān)鍵技術(shù)，對于提高加工質(zhì)量及切割過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，線輪排線的質(zhì)量對其有重要影響。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，減小切割過程中的張力波動；反之，如果線輪的鋼絲線排布不整齊，線輪卷徑變化大則會使切割時張力波動增大，甚至造成鋼絲斷線，設(shè)備不能正常工作。
通過對于多線切割機工作過程中的線輪布線的研究和縫隙，我們采用了臺達(dá)PLC控制器及臺達(dá)A2伺服組成的布線控制系統(tǒng)實現(xiàn)對于線輪的排線控制，通過對0.16mm直徑的鋼線進(jìn)行實際切割，表明其工作穩(wěn)定可靠，排線整齊，鋼絲線張力波動小。已經(jīng)在新研制的300mm多線切割機中得到應(yīng)用。
2 系統(tǒng)配置
2.1 ASD-A2-0721-M 控制器
臺達(dá)A2系列高解析智能伺服是臺達(dá)電子憑借多年的伺服研發(fā)經(jīng)驗于2009年推出的新一代伺服系統(tǒng)，其設(shè)計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)用價值。ASD-A2-0721-M控制器如圖2所示。
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