方案分享丨 瓦片多线切割机
2022-6-17新闻
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设备介绍
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瓦片多线切割技术现主要用于切割电机内部磁材，对铝镍钴、铁氧体、钐钴及钕铁硼等材料进行加工。
随着新能源汽车及工业自动化行业的兴起，瓦片多线切割技术的应用可以大大提高磁材的产出效率，减少原材料损耗，还可以缩减下道工序的工作量。
瓦片多线切割机是一种新型切割设备，简称线锯，通过金属丝的高速往复运动，把磨料带入半导体加工区域进行研磨，将半导体等硬脆材料一次性切割为数百片薄片。多线切割机以其极高的生产效率和出片率，在大直径硅片加工领域已逐渐取代内圆切割机。
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工艺介绍
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【设备传动图】
主轴上缠绕多达几百圈金属线用于切割产品。
张力摆杆提供恒定线网张力。
收放卷电机实现高速切割时金属线的收放动作。
排线机构实现金属线在收放卷上均匀排布及纠偏动作。
工作台升降进行产品切割，横移可切割瓦片。
【主轴控制—力矩平衡】
采用四伺服主轴设计，主轴之间通过转矩实时反馈，实现闭环同步控制，而无需传送带机构，机构运转动态响应性高，易于安装，使用寿命更长。
【收放线控制—PID控制】
收放线卷径实时计算，通过速度跟随加模糊PID控制，实现收放线的平稳运行。
【排线控制—自动纠偏】
排线电机根据收放卷电机转速做速度跟随同步运动，实现金属线高速运动时的排线动作。
新金属线偶尔会有排线错乱的情况，这种情况在高速运动时会导致断线。在排线机构上线的两侧会有铜棒或者传感器用于采集金属线偏移的信号，若采集到了金属线偏移信号，排线会根据信号进行正向或者反向速度叠加运动，实现排线纠偏。
演示视频：
【瓦片模式】
通过工作台升降轴和横动轴的位置跟随同步运动，使得工作台按照预设轨迹进给，从而切割出需要的瓦片。
切割成品：
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禾川方案
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【方案拓扑】
【性能指标】
1.金属线速度：800~1200m/min。
2.金属线加速度：10m/s²。
3.金属线储线量：20km以上。
4.摆杆摆幅：±1°以内。
5.断线率：1%以内。
6.切片厚度差：2丝以内。
7.张力波动：0.1N以内。
8.切割模式：直片、瓦片。
【方案优势】
1. 工作效率高，一次可切割几百个晶片。
2. 加工晶片表面损伤层浅，片间切割损耗少。
3. 收放线卷径实时计算，通过算法加模糊PID控制，达到摆杆抖动±1°以内。
4. 精密排线控制，能够自动纠偏和换向，保持排线运行稳定。
5. 实时采集主轴当前力矩，通过闭环同步控制，实现多轴力矩平衡。
