高精密多線切割機自動化整體解決方案介紹

文:2023年第二期

  隨著現代機械加工業的發展,對切割的質量、精度要求不斷提高,同時對于提高生產效率、降低生產成本、具有高智能化的自動切割功能的要求也在提升,數控切割機的發展必須要適應現代機械加工業的發展趨勢。

  文/深圳市正弦電氣股份有限公司

  切金斷玉、吹毛斷發,常常用來形容鋒利的寶刀,在武俠小說里,這是行走江湖的底氣;在工業世界,也有這么一種“神器”,被視為精密制造的“底氣”無論是質地堅硬的藍寶石,還是石英晶體、半導體材料稀有金屬等,它都能“快、準、穩”地一次性把目標切割成千百片毫米級的薄片,為汽車、電子等行業輸送關鍵材料,這就是高精密多線切割機。

  多線切割機解決方案主要用于磁性材料、水晶、玻璃、太陽能硅片和硬質合金等硬脆性材料的任意二維曲面薄片類零件的一次加工成型,同時還可分解成片狀,達到提高切割精度、提高工作效率、節省原材料、減少下道工序工作量的目的。

  1 方案構成

  多線切割機對于運動控制精度要求極高,一個出色的運動控制解決方案,是助其實現發展藍圖的一把“利器”。正弦電氣憑借在運動控制技術和應用方面的豐富經驗,推出的多線切割領域的自動化整體解決方案助力客戶提高切割效率、保證加工精度。

  該系統方案由觸摸屏、運動控制器和EA300E伺服系統組成,系統拓撲圖如圖1所示。

正弦電氣

圖1 系統拓撲圖

  2 設備工藝流程

  高精密多線切割機設備的加工工藝流程如下:

  l 主軸上纏繞多達幾百圈金屬線用于切割產品;

  l 張力擺桿提供恒定線網張力;

  l 收放卷電機實現高速切割時金屬線的收放動作;

  l 排線機構實現金屬線在收放卷上均勻排布及糾偏動作;

  l 工作臺升降進行產品切割,橫移可切割。

正弦電氣

圖2 設備傳動圖

  2性能指標

  正弦電氣多線切割自動化整體解決方案的各項性能指標如表1所示。

正弦電氣

表1 方案各項性能指標

  3 方案優勢

  采用正弦電氣多線切割自動化整體解決方案,具有以下應用優勢:

  l 切片數量大效率高,利用多線切割技術可一次成型幾百片甚至上千片相同規格的瓦形薄片,或其它復雜曲面薄片;

  l 加工產品精度高,損耗少;

  l 擺桿輸出扭矩恒定,金屬線張力穩定,擺桿角度抖動小±1°以內;

  l 排線運行穩定,能夠實現自動糾偏和換向功能;

  l 采用主軸直聯機構,主軸之間實現閉環同步控制,無需機構鏈接,動態響應高。

正弦電氣

圖3 EA300系列 EtherCAT伺服系統

正弦電氣

圖4 多線切割機可切割的材料

  4 小結

  基于自主研發的核心技術,正弦電氣將持續推進多線切割技術在磁性材料、水晶、玻璃、太陽能硅片和硬質合金等硬脆性材料加工領域的產業化應用,為切割加工環節提供“切割裝備+切割工藝”的整體系統解決方案,助力客戶降低生產成本、提高生產效率、提升產品質量。

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