多线切割机线张力控制技术研究.pdfVIP

2012年5月 机床与液压 Mav2012 第4O卷 第 10期 MACHINETOOL HYDRAULICS Vo1．40No．10 DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2012．10．003 多线切割机线张力控制技术研究 董和媛 ，贺敬 良 (北京信息科技大学机电工程学院，北京 100192) 摘要：为满足现代基础材料硅片加工的要求，针对多线切割机走线系统的特点，提出一种全 自动机线张力控制方法。 应用该方法对切割线进行恒张力控制，并对全 自动机线张力控制系统进行了仿真。仿真结果表明：该方法能够满足大直 径 、超薄硅片的加工要求。 关键词：多线切割；机线张力控制；仿真 中图分类号：TN305·5 文献标识码：A 文章编号：1001—3881(2012)10—008—4 ResearchonMulti-wireSawingMachineThreadTensionControlTechnology DONG Heyuan，HEJingliang (SchoolofElectromechanicalEngineering，BeijingInformationScienceTechnologyUniversity，Beijing100192，China) Abstract：Tomeettherequirementsofsiliconwaferformulti—wiresaw，afullyautomaticmachinethreadtensioncontrolmethod waspresentedaccordingtothefeaturesofalignmentsystem ofmulti—wiresaw．Thismethodwasappliedtoensurecuttinglineconstant tension．Thenautomaticmachinethreadtensioncontrolsystem wassimulated．Simulationresultsshow thatthismethodcanmeetthe processingrequirementsofthelarge—diameterandultra—thinsiliconwafer． Keywords：Muhi．wiresaw；Machinethreadtensioncontrol；Simulation 随着半导体及光伏发电产业的发展，其所需要的 器为控制核心，利用扭矩电机作为切割线张力调整的 基础材料硅片逐渐趋向于大直径、超薄片化，这使人 执行部件 ，并且应用差动变压器式传感器来实时检测 们对硅片切割设备提出了更高要求。但是，硅片切割 切割线张力，实现张力的数字控制，从而保证多线切 设备制造技术难度大，尤其是其所采用的机线张力控 割机运行过程中张力恒定 ，其切割线张力控制部分的 制技术更是直接决定着硅片的加工质量。机线张力过 示意图如图1所示。 小会引起机线的低频振动 ，并且会出现携砂不足的现 象；机线张力过大则会导致断线 。目前，与国外相 比较为落后的机线张力控制技术 ，严重制约了我国半 器 导体和光伏发电产业的发展。 现在应用较多的机线张力控制技术有重锤机线张 力控制 、弹簧阻尼调整技术 、磁粉离合器制动方式 图1 全 自动机线张力控制部分示意图 等。对于重锤机线张力控制和弹簧阻尼调整技术来 在多线切割机运行过程中，控制系统通过张力变 说 ，其控制精度低 ，系统响应慢，张力波动大，对控 传感器来检测机线张力的变化 ，系统要求机线张力变 制系统要求低，用于张力变化要求不高的场合。而磁 化控