多线切割是目前先进的切片加工技术,其核心技术长期被瑞士,日本等国垄断。传统的厦门高质量精密切割设备一般采用砂浆切割工艺进行加工,但这种方法生产效率不高、能耗大,同时由于砂浆粘度高导致切屑分离困难,从而造成对环境的污染。为避免这些缺点,近年来出现了另外一种切割工艺----金刚线多线切割工艺。多轴同步控制是多线切割机设备需要攻克的关键问题。传统的多线切割机控制系统一般通过模拟量或者脉冲的方式控制,这种方式接线复杂,灵活性差,容易受到电磁干扰。而基于现场总线的伺服系统能很好地提高设备的灵活性、快速性和精确性。EtherCAT是目前国际上领先的工业实时以太网技术,本文在研究EtherCAT技术的基础上,设计了基于EtherCAT的金刚线多线切割机控制系统,主要开展了以下研究工作:针对本课题研究的高质量精密切割设备,设计了基于EtherCAT的硬件系统方案,并对其硬件进行了配置。

厦门高质量精密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,显著提高了精密切割设备价格的工作转速和系统稳定性。

高质量精密切割设备的布局结构，包括机架、放线电机、放线支承座、放线往复直线运动机构、放线排线绕钢丝线导轮、放线轮、收线排线绕钢丝线导轮、放线绕钢丝线校准导轮、钢丝线、放线张力绕钢丝线导轮、放线绕钢丝线导轮、工作台进给电机、丝母、滚珠丝杆、平衡气缸、工作台滑动座、自动夹紧机构、被切割工件、收线绕钢丝线导轮、可调地脚、切割槽轮、收线张力绕钢丝线导轮、收线绕钢丝线校准导轮、切割槽轮电机、收线排线电机、切削液及冷却控制循环装置、收线轮、电气控制柜、收线往复直线运动机构、收线支承座、收线电机和放线排线电机。实用新型厦门精密切割设备在降低可能存在的导轮带来的故障隐患的同时，极大限度减少易耗品导轮数量，降低制造成本。

介绍了高质量精密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。很好的实现了精密切割设备价格的速度同步控制。

国内较早从事太阳能高质量精密切割设备开发的厂家要数上海日进了。上海日进引入日本技能，早在2006年就推出了首台多线切割样机，样机相似NTC MWM442D。样机在日进内部切割实验结果杰出，切除的硅片质量完全合格。但是在客户实际试用的时候，还是遇到了许多的问题，比方成品率低、断线率高、设备的控制精度比国外进口设备要差。国内陆陆续续推出多线切割样机的厂家并不多。从样机来看，技能原理和设计首要都是学习了日本 NTC MWM442D机型的许多理念，样机根本都归于小型机。北京京联发测验开发相似HCT B5机型的样机，但是在市场上没有看到试用的设备。国内目前开发出的厦门精密切割设备样机基础都面临着相似的问题，成品率低、断线率高、控制精度差等。加上硅料价格高昂，客户测验新机器的本钱十分高，每次的损失可能动则几万元到几十万元，这也限制了设备制作企业很难获得更多的生产性实验数据来改进设备。

随着工业和科学技术的不断发展，使得人类对能源的需求也越来越大，因此，光伏产业作为一种绿色和可再生的626969con澳门玄机源产业就蓬勃发展起来，而作为光伏产业中主要的工艺过程—硅片切割显得越来越重要，在多晶硅片加工过程中切割机理是怎样的，并且这一加工机理的变化是如何影响多晶硅片的加工过程，如何保证整个加工过程的可靠性和安全性，以及如何保证光伏多晶硅片的质量。基于上述的原因，对其进行分析和优化就势在必行。下面主要以厦门高质量精密切割设备为研究对象，光伏多晶硅片多线切割有限元模型的建立与分析、确定影响光伏多晶硅片多线切割系统主要因素并且进行实验验证、分析光伏多晶硅片多线切割系统的实验数据以及确定精密切割设备价格