1  前言

隨著中國光伏電池產量的高速增長，晶體矽的的生產及其加工設備也得到了迅猛發展。晶體矽的生產和加工工藝主要：生長
，切斷，外徑滾磨，平邊
，切片，倒角，研磨，等等。其中切斷的目的是切除單晶矽棒的頭部、尾(wei)部(bu)及(ji)超(chao)出(chu)客(ke)戶(hu)規(gui)格(ge)的(de)部(bu)分(fen)，將(jiang)單(dan)晶(jing)矽(gui)棒(bang)分(fen)成(cheng)切(qie)片(pian)設(she)備(bei)可(ke)以(yi)處(chu)理(li)的(de)長(chang)度(du)。台(tai)達(da)機(ji)電(dian)產(chan)品(pin)在(zai)單(dan)晶(jing)矽(gui)生(sheng)產(chan)及(ji)其(qi)加(jia)工(gong)設(she)備(bei)領(ling)域(yu)有(you)著(zhe)廣(guang)泛(fan)的(de)應(ying)用(yong)。本(ben)文(wen)以(yi)單(dan)晶(jing)矽(gui)棒(bang)切(qie)割(ge)機(ji)的(de)工(gong)作(zuo)原(yuan)理(li)和(he)結(jie)構(gou)特(te)點(dian)為(wei)基(ji)礎(chu)並(bing)結(jie)合(he)台(tai)達(da)機(ji)電(dian)產(chan)品(pin)，對(dui)切(qie)斷(duan)機(ji)的(de)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)的(de)設(she)計(ji)和(he)實(shi)施(shi)進(jin)行(xing)了(le)簡(jian)要(yao)介(jie)紹(shao)。

2  晶體切斷機介紹

該設備為晶體切斷專用設備，適用於單晶矽棒和多晶矽棒坯料去頭尾、切段等工作。其主要工藝流程為：調tiao整zheng鋸ju條tiao張zhang力li，夾jia緊jin棒bang料liao
，設she定ding切qie割ge參can數shu，啟qi動dong鋸ju條tiao，手shou輪lun推tui進jin
，自zi動dong推tui進jin，切qie割ge完wan畢bi。其qi中zhong在zai自zi動dong切qie割ge狀zhuang態tai下xia，由you於yu晶jing體ti矽gui棒bang表biao皮pi較jiao硬ying材cai料liao特te性xing
，需xu采cai用yong慢man入ru慢man出chu的de切qie割ge工gong藝yi。速su度du曲qu線xian如ru圖tu1。

圖1 速度曲線圖

3  控製構架

根據上述控製工藝
，係統控製主要電氣元件如表1。

表1 係統空竹的主要電氣元件

係統控製如圖2。

圖2 係統控製圖

4  程序說明

該方案中程序主要分為以下幾部分：手動及手輪操控
，自動操控
，回原點功能
，張力控製，故障報警等。下麵就幾個主要功能進行說明。

4.1在點動畫麵功能

圖3 點動畫麵功能界麵圖

點“主軸轉速設定”
，用戶可設定主軸轉速，設定範圍0～900r/min
；“漲緊力顯示”
，用戶可根據此數值確定張緊力數值，以便用戶調整帶鋸條
；點擊“進”“退”，切斷軸運動，點“前”“後”，進料軸運動，其運動速度由“進給速度”設定；“增量方式”以“增量距離”設定值進給

，當選中“增量方式”時，各軸的“進”“退”“前”“後”
，各軸以進給速度，按照“增量距離”設定的距離運動；“主軸旋轉”點“啟”則主軸旋轉，“停”則主軸停止。

4.2在手動切斷畫麵功能

圖4 手動切斷畫麵功能界麵

用戶將晶棒安裝好
，將機床各個軸移動到切斷起點；在“切斷距離設定”中設定切斷距離
，切斷速度在“手動參數”中設定；點擊“手動切斷”，主軸按照“主軸轉速設定”中的值旋轉



，當主軸轉速達到設定時
，切斷軸由當前點開始切斷
，進料軸不移動；點“暫停”，切斷軸進給保持，但主軸不停
；中途中想終止“手動切斷”時，請先點擊“暫停”
，然後點“鋸條退出”有效，點“鋸條退出”，切斷軸後退，鋸條退出時主軸不停；當切斷完成時請點擊“複位”，但主軸旋轉不停；停止主軸旋轉必須點主軸“停”鍵。

4.3手輪畫麵功能

圖5 手輪畫麵功能界麵

點“進料軸”和“切斷軸”進行軸選擇
，用戶想移動那軸，即選擇那軸；在手輪單位中
，用戶可選擇手輪每刻度的單位
，單位選擇的越大移動速度越快。

4.4自動切斷畫麵

圖6 自動切斷畫麵

首先在 “自動參數設定”中設定好自動加工的其它參數，即可執行自動切斷加工。點“開始”，開始執行自動切斷程序；“暫停”：在自動切斷過程中，中斷加工
，用以觀察加工情況
，再次點擊“暫停”繼續執行加工程序；“停止”：終斷加工程序
，但主軸不停，必須按“主軸停止”主軸方可停止；“單步”：自動加工時選擇單步，即分步執行加工程序
，加工程序每步執行完成後暫停，再點擊“開始”執行下一步加工程序；“鋸條退出”：與手動中的“鋸條退出”功能相同
，即點擊“暫停”
，再點擊“鋸條退出”鋸條退出
；“主軸停止”：主軸停止旋轉。

4.5部分PLC 程序

圖7 部分程序圖

5  結束語

隨(sui)著(zhe)國(guo)家(jia)對(dui)清(qing)潔(jie)能(neng)源(yuan)的(de)大(da)力(li)推(tui)廣(guang)，光(guang)伏(fu)產(chan)業(ye)必(bi)將(jiang)迅(xun)猛(meng)發(fa)展(zhan)
，同(tong)時(shi)必(bi)將(jiang)帶(dai)動(dong)單(dan)晶(jing)矽(gui)的(de)生(sheng)產(chan)機(ji)加(jia)工(gong)設(she)備(bei)的(de)發(fa)展(zhan)。台(tai)達(da)機(ji)電(dian)將(jiang)會(hui)依(yi)托(tuo)完(wan)整(zheng)的(de)產(chan)品(pin)線(xian)，提(ti)供(gong)更(geng)加(jia)完(wan)善(shan)的(de)整(zheng)體(ti)控(kong)製(zhi)方(fang)案(an)，為(wei)該(gai)行(xing)業(ye)的(de)發(fa)展(zhan)貢(gong)獻(xian)自(zi)己(ji)的(de)力(li)量(liang)。使(shi)用(yong)台(tai)達(da)機(ji)電(dian)控(kong)製(zhi)方(fang)案(an)的(de)單(dan)晶(jing)矽(gui)切(qie)斷(duan)機(ji)已(yi)經(jing)投(tou)入(ru)使(shi)用(yong)
，該(gai)係(xi)統(tong)控(kong)製(zhi)精(jing)度(du)高(gao)、操作簡單

，提高了其工作效率

，得到了工作人員的好評。

作者簡介：

劉紅峰，生於1980年12yue，biyeyuhebeikejidaxue
，dianqigongchengjiqizidonghuazhuanye。xianrenzhongdadiantonggufenyouxiangongsibeijingfengongsiyingyonggongchengshi。zhuyaogongzuoshishushigechanpinjiqiyingyong，weikehutigongchanpindejishuzhichijizhengtijiejuefangan。