多線切割機無彎曲傳感器的工作檯速度控制方法

2024-01-27 23:24:15

多線切割機無彎曲傳感器的工作檯速度控制方法
【專利摘要】本發明涉及一種多線切割機無傳感器工作檯的速度控制方法，包括以下步驟：測量放線輪電機的轉動角速度ω1(t)；測量收線輪電機的轉動角速度ω2(t)；計算工作檯切割面和水平面的夾角β，其計算式如下：將β值與設定的期望夾角相比較得到兩者的差值Δβ，控制器根據Δβ對工作檯的運動速度做PID控制，實現工作檯速度的自動控制。本發明可以實現工作檯速度的無彎曲傳感器自動控制，實現多線切割機切片質量和效率最優。
【專利說明】多線切割機無彎曲傳感器的工作檯速度控制方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種多線切割機的工作檯速度控制方法，特別涉及一種多線切割機無彎曲傳感器的工作檯速度控制方法。
【背景技術】
[0002]多線切割機是切割水晶、晶體矽、藍寶石等硬脆材料的主流機器。多線切割機工作檯帶動待切工件運動，在切割線組成的切割面處，待切工件被切成數百或數千薄片。現有多線切割機在設計上切割線和工作檯的位置關係採用兩種方式，一種是工作檯位於切割線的上方，切片時工件臺由上至下運動；一種是工作檯位於切割面的下方，切片時工件臺由下至上運動。無論哪種方式，機器工作時切割面和水平位置都存在一個夾角，如圖2所示。保持一定的夾角有利於提高垂直方向的切割力，提高切割效率。同時，夾角如果太小則沒有充分利用切割材料，且切割效率低下；夾角過大則會引起斷線和原材料報廢。實驗證明，切割過程中保持適當的恆定夾角切割效率最高，切片質量最好。夾角的具體大小則跟切割材質以及切割線直徑有關。工作檯的控制目的是控制工作檯的速度，使得切割面和水平位置保持一個恆定夾角，在不斷線的前提下，實現切片的效率最高和質量最好。目前常用的方法主要有兩種:第一，將工作檯的速度設置十幾個不同檔位，根據經驗設定切割初始速度，切割機工作時，操作員觀察切割面與水平位置的夾角，夾角大了調低一個檔位，夾角小了調高一個檔位，但頻繁切換檔位對切片質量有影響。由於多線切割機的切割對象有多種，不同的材質硬度不同或者相同的材質但尺寸不同這都給這種方法帶來困難。為避免斷線，這種按經驗設定的工作檯速度往往偏小，達不到機器的最優切割效率，且自動化程度低。第二，日本高鳥公司生產的多線切割機在切割面上增加了一個彎曲傳感器，傳感器將切割面的夾角數據實時傳送給控制器。控制器將彎曲傳感器送來的值和期望夾角值作比較，對工作檯進行PID控制，保持夾角恆定。這種方法能夠精確控制工作檯的運動速度，保持夾角的恆定，實現較高的切片效率和質量。但彎曲傳感器的工作環境惡劣，切割面的砂漿或者冷卻液夾雜著材料碎屑，在高速切割線的帶動下，對彎曲傳感器破壞巨大。另外，昂貴的彎曲傳感器使用壽命較短，使用成本很高。

【發明內容】

[0003]為了解決現有多線切割機工作檯速度控制存在的上述技術問題，本發明提出一種多線切割機無彎曲傳感器工作檯速度控制方法。本發明根據切割線的運動速度以及收放線輪的直徑實時計算夾角值，同時將計算的夾角值與期望夾角值比較，根據比較之後的差值控制工作檯的運動速度，達到保持切割面夾角恆定、切割效率和切片質量較高的目的。
[0004]本發明解決上述問題的技術方案包括以下步驟:
[0005]測量放線輪電機的轉動角速度ojt)；
[0006]測量收線輪電機的轉動角速度co2(t)；
[0007]計算工作檯切割面和水平面的夾角β，其計算式如下:[0008]
【權利要求】
1.一種多線切割機無傳感器工作檯的速度控制方法，包括以下步驟: 測量放線輪電機的轉動角速度O1U); 測量收線輪電機的轉動角速度ω2α)； 計算工作檯切割面和水平面的夾角β，其計算式如下:
【文檔編號】G05B19/416GK103760829SQ201410041839
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2014年1月28日 優先權日:2014年1月28日
【發明者】彭思齊, 李立根, 吳先豹 申請人:湘潭大學