集成电路、光伏和半导体照明产业是我国战略性产业之一。多线切割技术是太阳能光伏发电、大规模集成电路等电子产业中基片加工的创新性核心工艺和主流技术,可以大幅度提高出片率、切片质量和生产效率。大连专业多线切割设备控制系统复杂,控制精度要求非常高。目前国内多线切割机产品大部分依赖从国外进口,多线切割机的核心控制技术已成为制约国内多线切割设备供应商市场发展的技术瓶颈。多电机速度同步系统和张力系统是控制系统研究的重点和难点。针对多电机速度同步控制和张力控制等关键技术,对国内多线切割机控制系统的设计、开发和调试提供了一些理论依据,具有一定的理论意义626969con澳门玄机际应用价值。

目前，对于具有高精度要求的薄片件的加工，大连专业多线切割设备切割是一种高效率、高精 度、操作简单的加工方法。已广泛应用于切割磁性材料、水晶、陶瓷、化合物、氧化物、蓝宝 石、单晶硅等各种硬脆性材料。多线切割是一种通过金属线的高速往复运动，把磨料带入工 件加工区域进行研磨，将硬脆材料一次同时切割为数百片薄片的一种新型切割加工方法。 由于，切割时金属线与工件为线接触，阻力大，效率较低。随着量产需求量的扩大，提高效 率、保证加工精度成为专业多线切割设备的发展趋势，提升切割能力无疑成为各个厂家的追求目 标。而减弱接触阻力是提升切割能力Z有效的方法之一。

大连专业多线切割设备以其效率高、工艺好、成本低的优点将成为半导体材料切割行业的主导设备。但是,多线切割机在加工过程中各电机之间协调同步的复杂性对控制系统提出了很高的要求。现今国内市场的多线切割机还主要依靠进口,国产的多线切割机的控制技术还不完善,因此在高速下对多线切割机的控制系统进行研究时很有意义的。 本文分析了多线切割机的工作原理、组成结构以及工作过程,提出了对机床控制系统的要求。建立了控制系统的运动学和动力学的基础模型,并根据伺服电机的结构原理建立了伺服电机的理论模型。在此基础上,分析现有的速度同步控制方案的问题,设计了一种PID速度同步跟随控制方案,通过对控制系统的仿真,得到了很好的控制效果。 针对多线切割机切割线张力波动过大的问题,不仅在现有设备的基础上改进了速度换向方式和张力张紧方式,而且设计了一套张力反馈控制方案,大大降低了切割线上的张力波动。Z后对多线切割机的控制系统进行了各种扰动分析并进行了样机调试。结果证明控制系统运行良好,显著提高了多线切割设备供应商的工作转速和系统稳定性。

介绍了专业多线切割设备的总体结构,说明了它的工作原理,针对钢丝线张力波动的问题,提出了一种基于相邻轴速度误差的多轴同步控制策略.以收放线电机和主电机为控制对象,定义了多轴系统的跟踪误差和同步误差,引入了相邻轴速度误差的概念,设计控制转矩满足电机的运动方程,使得相邻轴速度误差及其微分趋于零,实现多轴的同步控制.采用李雅普诺夫函数证明了算法的收敛性和稳定性.仿真626969con澳门玄机验表明该控制策略不仅同步性高、稳定性好、收敛速度快,而且张力控制精度高、波动范围小。很好的实现了多线切割设备供应商的速度同步控制。

随着半导体产业的快速发展，大连专业多线切割设备的市场需求不断增大，得到了国家政府部门的高度重视，投入也越来越多。近几年，许多科研机构和一些企业相继立项研究了大直径硅片切割加工关键技术及其相关的工艺与装备，并取得了一些可喜的成果。部分国内公司都基本掌握了多线切割机的关键技术，相继研制出了多种数控多线切割机产品，这对我国切片加工行业以及半导体行业的发展起到了巨大的推动作用。虽然国内研究均有突破，但在设备运行稳定性及切割精度方面都或多或少存在问题。专业多线切割设备通过金属丝的高速往复运动来实现工件的切割，其具有成型效率高、成品精度高等优点，但相关技术中的多线切割机的进给系统仅可以实现加工工件沿竖直方向的进给，由此仅可以加工出平面薄片状零件，无法加工出瓦形结构零件。