多线切方机断线接地报警及跳槽报警的研究

大连连城数控机器股份有限公司 ■ 刘淑华

一 前言

多线切方机是用来切割硅片的专用设备，切割过程由一条钢线折成数百到数千条钢丝线段同时切割。断线及跳槽是机器的主要问题，其原因很多，如钢线较细(约0.25mm)、行程长、运行中线速度不一致、张力变化等都易使钢线断掉或使钢线从轮槽中跳出，即产生断线或跳槽。由于在切割中要喷涂大量的研磨料，形成连续的砂浆帘，切割是在大防护全封闭的情况下进行，操作者无法观察钢线切割过程，所以，设置断线接地报警及跳槽报警机构是非常必要的安全保护措施。一旦断线接地或跳槽，机器会立即报警，并命令停止工作。

二 断线接地报警机构的工作原理

如图1所示，在收线辊和放线辊的传动轴上，由电损“线检测装置”注入“低压电源”经支撑轴到放线辊，再经钢丝线进入切割区主导轮，返回到收线辊上构成线网，形成一个完整的导电切割回路。在切割中，若钢线断掉或钢线从轮槽中跳出，将破坏低压导电切割回路，钢线接地，机器的电控系统被通知，机器将安全停机。

三 断线接地报警机构特征

(1)若使切割线形成一个完整的导电回路，必须对相关零件采取绝缘措施。例如：对N=17.5kW的绕线辊伺服驱动电机，与传动轴之间采用绝缘联轴节，传动轴与支撑箱体及隔板间采用了塑料套、塑料板；在连接螺钉处装入塑料垫、塑料套；切割钢丝线经过的所有途径，都由良好的绝缘材料与金属件隔绝开来，这些可靠措施为断线接地报警创造了良好的条件。

(2)电刷构件的设置：在收、放线辊的传动轴上都固定一个集流环(铜H62)，在集流环外圆装有电刷(石墨)在滑动，电刷装在杠杆上，由弹簧使电刷始终压在集流环上，并通过支板绝缘固定在箱体上；5V低压电源通过电线注入电刷上，使切割线上形成低压导电回路，并保证切割过程中电路畅通。

四 跳槽报警板

图3是切割区中的导论结构，导论上开有钢丝的走线槽，槽宽2mm，在槽轮上方装有跳槽报警板，板上开有多个3mm槽口与每个导论槽口对应。切割中钢丝线在导论及报警板的槽中通过，若钢丝线跳出导论槽，必然与报警板接触，此时，钢丝线低电压接地(5V)，机器立即报警。

五 结束语

在多线切方机器中，设置断线接地报警及跳槽报警机构是机器安全运行的重要措施，有利于提高切割效率，保证切割质量。