多線切方機斷線接地報警及跳槽報警的研究

大連連城數(shù)控機器股份有限公司 ■ 劉淑華

一 前言

多線切方機是用來切割硅片的專用設(shè)備，切割過程由一條鋼線折成數(shù)百到數(shù)千條鋼絲線段同時切割。斷線及跳槽是機器的主要問題，其原因很多，如鋼線較細(約0.25mm)、行程長、運行中線速度不一致、張力變化等都易使鋼線斷掉或使鋼線從輪槽中跳出，即產(chǎn)生斷線或跳槽。由于在切割中要噴涂大量的研磨料，形成連續(xù)的砂漿簾，切割是在大防護全封閉的情況下進行，操作者無法觀察鋼線切割過程，所以，設(shè)置斷線接地報警及跳槽報警機構(gòu)是非常必要的安全保護措施。一旦斷線接地或跳槽，機器會立即報警，并命令停止工作。

二 斷線接地報警機構(gòu)的工作原理

如圖1所示，在收線輥和放線輥的傳動軸上，由電損“線檢測裝置”注入“低壓電源”經(jīng)支撐軸到放線輥，再經(jīng)鋼絲線進入切割區(qū)主導(dǎo)輪，返回到收線輥上構(gòu)成線網(wǎng)，形成一個完整的導(dǎo)電切割回路。在切割中，若鋼線斷掉或鋼線從輪槽中跳出，將破壞低壓導(dǎo)電切割回路，鋼線接地，機器的電控系統(tǒng)被通知，機器將安全停機。

三 斷線接地報警機構(gòu)特征

(1)若使切割線形成一個完整的導(dǎo)電回路，必須對相關(guān)零件采取絕緣措施。例如：對N=17.5kW的繞線輥伺服驅(qū)動電機，與傳動軸之間采用絕緣聯(lián)軸節(jié)，傳動軸與支撐箱體及隔板間采用了塑料套、塑料板；在連接螺釘處裝入塑料墊、塑料套；切割鋼絲線經(jīng)過的所有途徑，都由良好的絕緣材料與金屬件隔絕開來，這些可靠措施為斷線接地報警創(chuàng)造了良好的條件。

(2)電刷構(gòu)件的設(shè)置：在收、放線輥的傳動軸上都固定一個集流環(huán)(銅H62)，在集流環(huán)外圓裝有電刷(石墨)在滑動，電刷裝在杠桿上，由彈簧使電刷始終壓在集流環(huán)上，并通過支板絕緣固定在箱體上；5V低壓電源通過電線注入電刷上，使切割線上形成低壓導(dǎo)電回路，并保證切割過程中電路暢通。

四 跳槽報警板

圖3是切割區(qū)中的導(dǎo)論結(jié)構(gòu)，導(dǎo)論上開有鋼絲的走線槽，槽寬2mm，在槽輪上方裝有跳槽報警板，板上開有多個3mm槽口與每個導(dǎo)論槽口對應(yīng)。切割中鋼絲線在導(dǎo)論及報警板的槽中通過，若鋼絲線跳出導(dǎo)論槽，必然與報警板接觸，此時，鋼絲線低電壓接地(5V)，機器立即報警。

五 結(jié)束語

在多線切方機器中，設(shè)置斷線接地報警及跳槽報警機構(gòu)是機器安全運行的重要措施，有利于提高切割效率，保證切割質(zhì)量。