多线切方机断线接地报警及跳槽报警的研究
2013-10-22大连连城数控机器股份有限公司刘淑华
大连连城数控机器股份有限公司 ■ 刘淑华
一 前言
多线切方机是用来切割硅片的专用设备,切割过程由一条钢线折成数百到数千条钢丝线段同时切割。断线及跳槽是机器的主要问题,其原因很多,如钢线较细(约0.25mm)、行程长、运行中线速度不一致、张力变化等都易使钢线断掉或使钢线从轮槽中跳出,即产生断线或跳槽。由于在切割中要喷涂大量的研磨料,形成连续的砂浆帘,切割是在大防护全封闭的情况下进行,操作者无法观察钢线切割过程,所以,设置断线接地报警及跳槽报警机构是非常必要的安全保护措施。一旦断线接地或跳槽,机器会立即报警,并命令停止工作。
二 断线接地报警机构的工作原理
如图1所示,在收线辊和放线辊的传动轴上,由电损“线检测装置”注入“低压电源”经支撑轴到放线辊,再经钢丝线进入切割区主导轮,返回到收线辊上构成线网,形成一个完整的导电切割回路。在切割中,若钢线断掉或钢线从轮槽中跳出,将破坏低压导电切割回路,钢线接地,机器的电控系统被通知,机器将安全停机。
三 断线接地报警机构特征
(1)若使切割线形成一个完整的导电回路,必须对相关零件采取绝缘措施。例如:对N=17.5kW的绕线辊伺服驱动电机,与传动轴之间采用绝缘联轴节,传动轴与支撑箱体及隔板间采用了塑料套、塑料板;在连接螺钉处装入塑料垫、塑料套;切割钢丝线经过的所有途径,都由良好的绝缘材料与金属件隔绝开来,这些可靠措施为断线接地报警创造了良好的条件。
(2)电刷构件的设置:在收、放线辊的传动轴上都固定一个集流环(铜H62),在集流环外圆装有电刷(石墨)在滑动,电刷装在杠杆上,由弹簧使电刷始终压在集流环上,并通过支板绝缘固定在箱体上;5V低压电源通过电线注入电刷上,使切割线上形成低压导电回路,并保证切割过程中电路畅通。
四 跳槽报警板
图3是切割区中的导论结构,导论上开有钢丝的走线槽,槽宽2mm,在槽轮上方装有跳槽报警板,板上开有多个3mm槽口与每个导论槽口对应。切割中钢丝线在导论及报警板的槽中通过,若钢丝线跳出导论槽,必然与报警板接触,此时,钢丝线低电压接地(5V),机器立即报警。
五 结束语
在多线切方机器中,设置断线接地报警及跳槽报警机构是机器安全运行的重要措施,有利于提高切割效率,保证切割质量。