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本帖最后由 奥巴牛 于 2019-9-8 02:18 编辑
金刚砂电镀线方案介绍 一、金刚砂线成品简介。
1、金刚砂线应用：主要用于硅，宝石，水晶，陶瓷，玉石等贵重脆硬材料的切割加工。
2、金刚砂线特点：集良好的稳定性、均匀性、高精度、高强度等众多特点于一身。
3、硅晶行业，金刚砂电镀线广泛应用于在硅棒截断、切方、切片，磁材切片。
4、相比与传统砂浆线切割，金刚砂线切割具有以下势。
（1）切割速度可以快2—3倍，提升了机器生产率超过1.5倍；
（2）不使用昂贵且难以处理的砂浆；
（3）单片耗材远远降低；
（4）环保生产，金钢线的切割工艺中只需要水或是水基冷却清洁液就可以。
5、设备现状。
目前金刚砂电镀线设备处于饱和状态，市场存量已经可以满足规划的年产能，新增线体较少。
二、金刚砂电镀线方案介绍。
1、产业上下游。
2、设备结构简图及工艺流程。
放线 ：采用伺服放线方式，张力自动调节稳定可靠。
前处理：采用化学方式去除线材表面油渍、锈渍，活化线材表面，提高镀层结合力。
预镀 ：采用电化学反应方式，使线材表面覆上过度层。
上砂 ： 采用电化学反应方式和物理悬砂方式相结合，保证了金刚砂良好的结合性和均匀的分布。
固砂 ：采用电化学反应方式，使线材表面覆上新的镀层，加固金刚砂和线材表面的结合力。
后处理：采用高压清洗方式和电加热方式，使成品表面干燥，干净。
收线 ：采用伺服恒张力收线，张力自动调节稳定可靠。 3、方案拓扑图。
（1）系统由AM600+IS620N高速EtherCat方案+汇川视觉组成。
（2）控制要求
成品线经 ：0.085-0.65mm;
运行速度：15~50m/min；
进线数量：单根进线；
线轴储量：0~21km；
张力可调：5~10N ;
角度变化：0~±1°；
张力变化：0~±1N。
三、设备核心工艺。
核心工艺——电镀。
1、定义：利用电解的原理将导电体铺上一层金属的方法。
2、步骤 。
（1）把镀上去的金属接在阳极 ；
（2）要被电镀的物件接在阴极 ；
（3）阴阳极以镀上去的金属的正离子组成的电解质溶液相连 ，通以直流电的电源后，阳极的金属会氧化(失去电子)，溶液中的正离子则在阴极还原(得到电子)成原子并积聚在阴极表层。
3、电镀影响因素及应用。
（1）电流越小，被电镀的物件便会越美观;反之则会出现一些不平整的形状。
（2）电镀的主要用途包括防止金属氧化 (如锈蚀) 以及进行装饰，不少硬币的外层亦为电镀。
四、设备关键点。
1、主轴和收放卷轴控制。
（1）主轴和收放卷轴的控制：
主轴用位置或者速度模式，收放卷轴和主轴保持齿轮同步，齿轮比采用 主 + 辅 的方式
A、主齿轮比的计算：
线速度相等------> V主轴=V卷绕轴 （下标1表示主轴，下标2表示收放卷轴）
即 V1=V2
W1*R1=W2*R2
2πn1*R1= 2πn2*R2
得出
n2/n1=R1/R2 ---------主齿轮比的来源
R2=n1*R1/n2 ---------卷经的计算
其中R1主轴半径是已知，且是固定不变的。
程序中，增加一些限制条件，保证在系统正常运行的时候计算卷经
这样，在每次系统启动的时候，为了保持线速度相同，
Mov (R1/R2) to 主齿轮比 （脉冲触发），作为启动的时候的齿轮比，保证主轴和收放卷轴同步启动。
B、辅齿轮比的计算：
如图8所示，摆杆正常应该保持在水平位置，也就是A的位置。如果由于外界变化
，导致摆杆偏离水平线，摆动B或者C的位置，这时候，我们就需要PID来微调
1.假设此时主轴在放线，卷绕轴在收线
如果摆杆摆到B，说明卷绕轴收线收的快了，
卷绕轴上的齿轮比大了，根据pid输出一个负值，使齿轮比减小，使其
转速减小，快速回到水平位置A
如果摆杆摆到C，说明卷绕轴收线收的慢了，
卷绕轴上的齿轮比小了，根据pid输出一个正值，使齿轮比增加，使其
转速增加，快速回到水平位置A
（2）假设此时主轴在收线，卷绕轴在放线作用和上述相反。
2、排线控制（R角补偿）
如图9，从正面看，线与线之间有一定的间距，我们把线中心距叫节距。即工字轮转一圈，排线移动的距离。
当我们排满一层，即线到工字轮的边缘，排线运动的方向要改变；另外，工字轮会来回正反转（收线和放线过程），工字轮反转时，排线也要跟着反向。且线两端有纠偏轮，如果线和下面固定的轮子保持不了垂直，线容易从下面轮子跳出，所有增加纠偏轮，当线碰到纠偏轮的时候，快速反向调整到纠偏轮子的中间位置。
如图10所示为工字轮空盘两边机械产生的R角，这也是提高机械强度的需要，同时工字轮两侧与中心线不垂直，这是由于机械加工或者工字轮使用后涨轮造成的，而且这种倾斜角度大小是不可预知的，因为仅靠开始对边的位置排线换向运行进行下去必然会带来两边凸起或者凹陷的情况，凸起的丝就会出现松丝滑落，凹陷后拉的丝会滑入凹槽内，这就是造成夹丝放线断线的原因，最后造成整盘丝报废。
五、方案优势及价值。
1、EtherCat总线控制，保证设备运行高速高精。
2、收放自如：精密收排线算法，张力控制精准，金刚砂线收放自如。
3、自动检测：汇川技术工业视觉精准检测，确保产品品质。
4、性能优异，可快速交付，维护成本低。
（1）运行速度15到50m/min；
（2）张力变化：±0.1N；
（3）摆杆角度变化：±1度；
（4）兼容性：成品线径0.08到0.65m。
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