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案例頻道隨著科技進步，人工合成藍寶石憑借高硬度、耐磨性、高溫穩定性等特點，逐漸成為現代工業重要的基礎材料，主要應用于LED襯底，消費類電子產品的保護玻璃，如手機后置鏡頭保護玻璃、屏幕保護蓋片等，且隨著消費類電子產品的快速發展，未來藍寶石產業的發展前景可期。
人 工合成藍寶石在工業領域大范圍應用面臨的首要問題是材料切割，因為藍寶石最大的特點是硬度非常高，在自然界材料中硬度僅次于金剛石。在當前的藍寶石切割工 藝中，主流的加工設備是藍寶石多線切割機。藍寶石多線切割機是一種通過金屬絲的高速往復運動，把磨料帶入加工區域進行研磨，將藍寶石等硬脆材料一次同時切 割為數百片薄片的新型切割加工設備，藍寶石切割的最終質量取決于金屬絲的規格及張力控制和合適的線速度。
日前，臺達成功為某藍寶石多線切割機客戶提供了一套系統控制解決方案，滿足了客戶藍寶石線切割工藝對設備張力和線速度的控制要求，提升了加工效率和精度。藍寶石多線切割機主要由工作臺控制系統、張力控制系統、收放線系統、自動排線系統等基本部分組成。工作原理為: 收放線軸對金屬絲進行收放線控制；張力軸通過張力擺桿來實現對金屬絲的張力控制；排線軸則是對金屬絲在收放線軸上的排線進行控制；此外，搖擺軸和升降軸控制工件的位置；左、右主軸則通過正反轉帶動金屬絲做往復運動，實現對工件的切割。
客戶要求臺達提供的系統控制解決方案需滿足金屬絲穩定的張力控制，保證切割過程中金屬絲不會繃斷。同時要求主軸提供不小于1100m/min的線速度，以確保對藍寶石等高硬度工件的切割品質。根據多線切割機的作業流程和客戶應用需求，臺達制定的系統控制解決方案整合了自有HMI、PLC、變頻器、伺服系統等產品，方案系統架構如下圖所示：
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臺達藍寶石多線切割機系統控制解決方案
此方案的控制核心采用臺達總線型運動控制器DVP-10MC。該控制器包含PLC和MC運動控制兩大功能模塊。PLC模塊可編寫臺達標準的邏輯程序，MC運動控制模塊則可通過CANopen總線對伺服驅動器進行精密控制，以完成用戶所期望的速度控制、位置控制等功能。方案主要特色：
排線系統具有自動糾偏功能，當工作中遇到金屬絲排布紊亂時，可自動調整，不影響工作臺切割；
成熟的PID演算調節，提供穩定的張力控制，且無需S曲線加減速；
完善的程序設計，主軸最大線速度可達1200m/min，切割誤差僅±0.05mm。
經測試，臺達提供的藍寶石多線切割機解決方案操作方便、性能穩定、控制精度和工作效率高，能夠充分滿足客戶提出的多線切割作業要求。目前，采用臺達系統控制解決方案的藍寶石多線切割機已經投入使用，為臺達工控解決方案在藍寶石多線切割機領域的深入發展積累了經驗。
北京市公安局海淀分局備案號：11010802023656號