本文關(guān)鍵詞：多線切割機控制系統(tǒng)的設計與研究

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【摘要】：為了提高硅材料的加工效率，，傳統(tǒng)的單線加工技術(shù)已被現(xiàn)在的多線加工技術(shù)完全取代。多線加工技術(shù)的原理是通過多根鋼線高速往復的運動將研磨材料帶入待切割材料的加工區(qū)域，將待加工材料（如晶體硅、人造水晶、人造藍寶石、光學玻璃等硬脆材料）一次性切成數(shù)百片甚至數(shù)千片的技術(shù)。多線切割機控制系統(tǒng)復雜，對控制精度要求比較高，所以生產(chǎn)成本比較高。目前國內(nèi)廠家還沒有完全掌握多線切割機的控制技術(shù)，高檔多線切割機市場主要還是依賴進口。要提高國產(chǎn)多線切割機的工作性能，必須對其現(xiàn)存的問題進行深入研究，找到解決問題的方法。本文針對現(xiàn)有國產(chǎn)多線切割機常見的問題進行了理論分析和實驗研究，為國產(chǎn)多線切割機的性能改進奠定了堅實的基礎。 針對國產(chǎn)多線切割機常出現(xiàn)的斷線問題，分析了鋼線張力發(fā)生波動的原因，從數(shù)學角度論證了原有張力控制系統(tǒng)的局限性，據(jù)此提出了一種機電一體化的新型多線切割機張力控制方案。仿真結(jié)果和實驗都驗證了此種張力控制策略具有精度高，斷線率低，易于實現(xiàn)等特點。 針對多線切割機走線系統(tǒng)的同步協(xié)調(diào)問題，采用了對張力電機機理建模的方式，分析多線切割機的速度調(diào)節(jié)機理，提出了一種基于積分分離式PID的多電機系統(tǒng)速度同步算法，實驗證明，此算法能提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和精確性。 針對多線切割機傳統(tǒng)排線方式的局限性，提出了一種基于電子凸輪的新型排線方式，通過軟件方式虛擬出一個電子凸輪對排線電機進行伺服控制。實驗證明，這種排線方式具有機械結(jié)構(gòu)簡單，排線均勻等優(yōu)點。 在上述分析的基礎上，設計出了多線切割機的硬件系統(tǒng)，其中包括走線系統(tǒng)、主軸系統(tǒng)、供砂系統(tǒng)、工作臺系統(tǒng)和熱交換系統(tǒng)。并完成了多線切割機的控制程序和人機接口界面程序開發(fā)。 本課題的軟件和硬件已在多線切割機生產(chǎn)實踐中得到檢驗，性能指標完全達到設計要求。
【關(guān)鍵詞】：多線切割機 張力控制 電子凸輪
【學位授予單位】：北京印刷學院
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TG48;TP273
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-6
• 目錄6-8
• 第一章 緒論8-16
• 1.1 課題背景和研究意義8-9
• 1.2 多線切割機控制系統(tǒng)的工作原理9-11
• 1.3 多線切割機研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢11-14
• 1.4 論文的研究內(nèi)容14-16
• 第二章 多線切割機控制系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究16-35
• 2.1 多線切割機張力控制模塊設計研究16-20
• 2.2 多線切割機的多電機同步控制研究20-27
• 2.3 排線控制系統(tǒng)的研究27-34
• 2.4 本章小結(jié)34-35
• 第三章 系統(tǒng) MATLAB 仿真35-42
• 3.1 多電機速度同步控制算法仿真35-37
• 3.2 排線控制仿真研究37-41
• 3.3 本章小結(jié)41-42
• 第四章 硬件系統(tǒng)分析與設計42-53
• 4.1 多線切割機的硬件系統(tǒng)原理42-43
• 4.2 主要硬件設備選型43-47
• 4.3 各硬件模塊的分析與設計47-52
• 4.4 本章小結(jié)52-53
• 第五章 控制系統(tǒng)的軟件設計研究53-62
• 5.1 主控制程序設計53-57
• 5.2 人機接口畫面設計57-61
• 5.3 本章小結(jié)61-62
• 第六章 總結(jié)與展望62-64
• 6.1 本文主要研究成果62-63
• 6.2 工作展望63-64
• 致謝64-65
• 參考文獻65-68
• 附錄 1 碩士期間發(fā)表的論文及所取得的研究成果68-69
• 附錄 2 多線切割機主要 PLC 指令69-82

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 任丙彥;王平;李艷玲;李寧;羅曉英;;Si片多線切割技術(shù)與設備的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢[J];半導體技術(shù);2010年04期

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3 成玲,何勇;印染機械多電機同步控制系統(tǒng)[J];紡織學報;2005年01期

本文編號：1012865