多線切割機(jī)無(wú)彎曲傳感器的工作臺(tái)速度控制方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種多線切割機(jī)無(wú)傳感器工作臺(tái)的速度控制方法，包括以下步驟：測(cè)量放線輪電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)角速度ω1(t)；測(cè)量收線輪電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)角速度ω2(t)；計(jì)算工作臺(tái)切割面和水平面的夾角β，其計(jì)算式如下：</maths>將β值與設(shè)定的期望夾角相比較得到兩者的差值Δβ，控制器根據(jù)Δβ對(duì)工作臺(tái)的運(yùn)動(dòng)速度做PID控制，實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)速度的自動(dòng)控制。本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)速度的無(wú)彎曲傳感器自動(dòng)控制，實(shí)現(xiàn)多線切割機(jī)切片質(zhì)量和效率最優(yōu)。
【專利說(shuō)明】多線切割機(jī)無(wú)彎曲傳感器的工作臺(tái)速度控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種多線切割機(jī)的工作臺(tái)速度控制方法，特別涉及一種多線切割機(jī)無(wú)彎曲傳感器的工作臺(tái)速度控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]多線切割機(jī)是切割水晶、晶體硅、藍(lán)寶石等硬脆材料的主流機(jī)器。多線切割機(jī)工作臺(tái)帶動(dòng)待切工件運(yùn)動(dòng)，在切割線組成的切割面處，待切工件被切成數(shù)百或數(shù)千薄片?，F(xiàn)有多線切割機(jī)在設(shè)計(jì)上切割線和工作臺(tái)的位置關(guān)系采用兩種方式，一種是工作臺(tái)位于切割線的上方，切片時(shí)工件臺(tái)由上至下運(yùn)動(dòng)；一種是工作臺(tái)位于切割面的下方，切片時(shí)工件臺(tái)由下至上運(yùn)動(dòng)。無(wú)論哪種方式，機(jī)器工作時(shí)切割面和水平位置都存在一個(gè)夾角，如圖2所示。保持一定的夾角有利于提高垂直方向的切割力，提高切割效率。同時(shí)，夾角如果太小則沒(méi)有充分利用切割材料，且切割效率低下；夾角過(guò)大則會(huì)引起斷線和原材料報(bào)廢。實(shí)驗(yàn)證明，切割過(guò)程中保持適當(dāng)?shù)暮愣▕A角切割效率最高，切片質(zhì)量最好。夾角的具體大小則跟切割材質(zhì)以及切割線直徑有關(guān)。工作臺(tái)的控制目的是控制工作臺(tái)的速度，使得切割面和水平位置保持一個(gè)恒定夾角，在不斷線的前提下，實(shí)現(xiàn)切片的效率最高和質(zhì)量最好。目前常用的方法主要有兩種:第一，將工作臺(tái)的速度設(shè)置十幾個(gè)不同檔位，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)設(shè)定切割初始速度，切割機(jī)工作時(shí)，操作員觀察切割面與水平位置的夾角，夾角大了調(diào)低一個(gè)檔位，夾角小了調(diào)高一個(gè)檔位，但頻繁切換檔位對(duì)切片質(zhì)量有影響。由于多線切割機(jī)的切割對(duì)象有多種，不同的材質(zhì)硬度不同或者相同的材質(zhì)但尺寸不同這都給這種方法帶來(lái)困難。為避免斷線，這種按經(jīng)驗(yàn)設(shè)定的工作臺(tái)速度往往偏小，達(dá)不到機(jī)器的最優(yōu)切割效率，且自動(dòng)化程度低。第二，日本高鳥(niǎo)公司生產(chǎn)的多線切割機(jī)在切割面上增加了一個(gè)彎曲傳感器，傳感器將切割面的夾角數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳送給控制器?？刂破鲗澢鷤鞲衅魉蛠?lái)的值和期望夾角值作比較，對(duì)工作臺(tái)進(jìn)行PID控制，保持夾角恒定。這種方法能夠精確控制工作臺(tái)的運(yùn)動(dòng)速度，保持夾角的恒定，實(shí)現(xiàn)較高的切片效率和質(zhì)量。但彎曲傳感器的工作環(huán)境惡劣，切割面的砂漿或者冷卻液夾雜著材料碎屑，在高速切割線的帶動(dòng)下，對(duì)彎曲傳感器破壞巨大。另外，昂貴的彎曲傳感器使用壽命較短，使用成本很高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決現(xiàn)有多線切割機(jī)工作臺(tái)速度控制存在的上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出一種多線切割機(jī)無(wú)彎曲傳感器工作臺(tái)速度控制方法。本發(fā)明根據(jù)切割線的運(yùn)動(dòng)速度以及收放線輪的直徑實(shí)時(shí)計(jì)算夾角值，同時(shí)將計(jì)算的夾角值與期望夾角值比較，根據(jù)比較之后的差值控制工作臺(tái)的運(yùn)動(dòng)速度，達(dá)到保持切割面夾角恒定、切割效率和切片質(zhì)量較高的目的。
[0004]本發(fā)明解決上述問(wèn)題的技術(shù)方案包括以下步驟:
[0005]測(cè)量放線輪電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)角速度ojt)；
[0006]測(cè)量收線輪電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)角速度co2(t)；
[0007]計(jì)算工作臺(tái)切割面和水平面的夾角β，其計(jì)算式如下:[0008]
【權(quán)利要求】
1.一種多線切割機(jī)無(wú)傳感器工作臺(tái)的速度控制方法，包括以下步驟: 測(cè)量放線輪電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)角速度O1U); 測(cè)量收線輪電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)角速度ω2α)； 計(jì)算工作臺(tái)切割面和水平面的夾角β，其計(jì)算式如下:
【文檔編號(hào)】G05B19/416GK103760829SQ201410041839
【公開(kāi)日】2014年4月30日 申請(qǐng)日期:2014年1月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月28日
【發(fā)明者】彭思齊, 李立根, 吳先豹 申請(qǐng)人:湘潭大學(xué)