台达机电产品在晶体切断机上应用.docVIP

台达机电产品在晶切上的用’Mechanical and Electrical Products in Crystal Cutting Machine 文/中达电通北京分公司 刘红峰 【摘要】晶体切断机为晶体切断专用设备，适用于半导体材料晶体坯料去头尾、切段等工作。本文主要介绍台达机电产品在该设备上的应用。 2 晶体切断机介绍 该设备为晶体切断专用设备，适用于单晶硅棒和多晶硅棒坯料去头尾、切段等工作。其主要工艺流程为：调整锯条张力，夹紧棒料，设定切割参数，启动锯条，手轮推进，自动推进，切割完毕。其中在自动切割状态下，由于晶体硅棒表皮较硬材料特性，需采用慢入慢出的切割工艺。速度曲线如图1。 图1 速度曲线图 3 控制构架 根据上述控制工艺，系统控制主要电气元件如表1。 序号 产品名称 产品型号与参数 单位 数量 1 PLC主机 DVP20EH00T2(12入/8出) 台 1 2 模拟单元 DVP06XA-H2（4入/2出） 只 1 3 单轴定位 DVP01PU-H2 只 2 4 1KW伺服 驱动器+电机+配件 套 2 5 人机界面 DOP-B10S615 台 1 6 变频器 VFD037M43A 台 1 表1 系统控制的主要电气元件 系统控制如图2。 图2 系统控制图 4 程序说明 该方案中程序主要分为以下几部分：手动及手轮操控，自动操控，回原点功能，张力控制，故障报警等。下面就几个主要功能进行说明。 4.1在点动画面功能 图3 点动画面功能界面图 点“主轴转速设定”，用户可设定主轴转速，设定范围0～900r/min；“涨紧力显示”，用户可根据此数值确定张紧力数值，以便用户调整带锯条；点击“进”“退”，切断轴运动，点“前”“后”，进料轴运动，其运动速度由“进给速度”设定；“增量方式”以“增量距离”设定值进给，当选中“增量方式”时，各轴的“进”“退”“前”“后”，各轴以进给速度，按照“增量距离”设定的距离运动；“主轴旋转”点“启”则主轴旋转，“停”则主轴停止。 4.2在手动切断画面功能 图4 手动切断画面功能界面 用户将晶棒安装好，将机床各个轴移动到切断起点；在“切断距离设定”中设定切断距离，切断速度在“手动参数”中设定；点击“手动切断”，主轴按照“主轴转速设定”中的值旋转，当主轴转速达到设定时，切断轴由当前点开始切断，进料轴不移动；点“暂停”，切断轴进给保持，但主轴不停；中途中想终止“手动切断”时，请先点击“暂停”，然后点“锯条退出”有效，点“锯条退出”，切断轴后退，锯条退出时主轴不停；当切断完成时请点击“复位”，但主轴旋转不停；停止主轴旋转必须点主轴“停”键。 4.3手轮画面功能 图5 手轮画面功能界面 点“进料轴”和“切断轴”进行轴选择，用户想移动那轴，即选择那轴；在手轮单位中，用户可选择手轮每刻度的单位，单位选择的越大移动速度越快。 4.4自动切断画面 图6 自动切断画面 首先在 “自动参数设定”中设定好自动加工的其它参数，即可执行自动切断加工。点“开始”，开始执行自动切断程序；“暂停”：在自动切断过程中，中断加工，用以观察加工情况，再次点击“暂停”继续执行加工程序；“停止”：终断加工程序，但主轴不停，必须按“主轴停止”主轴方可停止；“单步”：自动加工时选择单步，即分步执行加工程序，加工程序每步执行完成后暂停，再点击“开始”执行下一步加工程序；“锯条退出”：与手动中的“锯条退出”功能相同，即点击“暂停”，再点击“锯条退出”锯条退出；“主轴停止”：主轴停止旋转。 5 结束语 随着国家对清洁能源的大力推广，光伏产业必将迅猛发展，同时必将带动单晶硅的生产机加工设备的发展。台达机电将会依托完整的产品线，提供更加完善的整体控制方案，为该行业的发展贡献自己的力量。使用台达机电控制方案的单晶硅切断机已经投入使用，该系统控制精度高、操作简单，提高了其工作效率，得到了工作人员的好评。 作者简介： 刘红峰，生于1980年12月，毕业于河北科技大学，电气工程及其自动化专业。现任中达电通股份有限公司北京分公司应用工程师。主要工作是熟识各产品及其应用，为客户提供产品的技术支持及整体解决方案。