1 引言
石英晶體元器件主要生產(chǎn)國集中在亞洲,，其中中國在產(chǎn)值和技術(shù)水平方面占有很大優(yōu)勢,。近年來,，伴隨我國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，我國晶體產(chǎn)業(yè)也有了較大的發(fā)展,，日本主要晶體廠商基本將其成熟產(chǎn)品遷到我國生產(chǎn),，使我國成為世界上主要的晶體生產(chǎn)國之一。目前,，就數(shù)量而言,，我國已經(jīng)成為生產(chǎn)大國，包括外資企業(yè)在內(nèi),，年產(chǎn)量約有幾十億只左右,。
隨著中國加入WTO及作為世界工廠地位的確立，晶體產(chǎn)量的提高,，晶體切割設(shè)備需求也越來越多,。以前的晶體切割設(shè)備都是從日本進(jìn)口。進(jìn)口設(shè)備勢必成本高,，晶體切割設(shè)備國產(chǎn)化的需求越來越大,。臺州某公司生產(chǎn)的石英晶體切割設(shè)備的研發(fā)成功，為國人提供更多選擇機(jī)會,，可以降低生產(chǎn)成本,，提高生產(chǎn)質(zhì)量。
2 晶體切割設(shè)備工藝描述
石英晶體切割過程是拉絲加切割兩者的復(fù)合動作的過程,。拉絲動作跟拉絲機(jī)或者薄膜收放卷的動作完全一樣,。工作過程基本上可以劃分成放線、拉絲,、收線等3部份工藝過程,。但是控制精度和穩(wěn)定性比較高，需選擇高端切割絲線（銅絲）,。不同精度規(guī)則的產(chǎn)品,，不同晶振頻率，需選擇不同規(guī)格的拉絲線徑,。切割過程是切割線材在收放卷運(yùn)動過程中,，放置石英晶體的工作臺以很慢的速度（約5毫米每分鐘）速度向切割線材方向運(yùn)動達(dá)到切割的目的。工作臺的速度要慢,，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn),，定位精度高,。
3 臺達(dá)伺服系統(tǒng)應(yīng)用設(shè)計
3.1方案設(shè)計
切割設(shè)備的收放卷部分是整個系統(tǒng)最難控制的部分；也是決定設(shè)備生產(chǎn)效率的部分,。為了調(diào)高生產(chǎn)效率和調(diào)高產(chǎn)品的品質(zhì),。選擇機(jī)械特性非常好的臺達(dá)伺服系統(tǒng)收放卷來實(shí)現(xiàn)同步控制與恒張力控制。系統(tǒng)中的觸摸屏用于人機(jī)交互操作（設(shè)置參數(shù)/狀態(tài)狀態(tài)等）,；PLC主要作為伺服定長控制和恒張力控制,；伺服系統(tǒng)用于定長控制；變頻器用于排線控制,。
為了提高切割設(shè)備的效率,，系統(tǒng)要求伺服能頻繁啟停，且保證高速啟停以及加減速過程中要保證收放線都很平穩(wěn),。經(jīng)調(diào)整參數(shù)臺達(dá)B系列伺服系統(tǒng)完全滿足要求。
為保證工作臺能以5毫米每分鐘的低速平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)及調(diào)高切割精度,，推薦客戶配置精密減速機(jī),。
3.2控制系統(tǒng)的組成
（1）伺服：臺達(dá)B系列0.4－2KW共5個伺服的變頻器：VFD022B43A兩個；
（2）PLC:臺達(dá)DVP28SV+DVP-01PU,；
（3）HMI:臺達(dá)DOP-A75BSTD,。
3.3設(shè)備調(diào)試
整個系統(tǒng)在啟動、加速,、減速,、停車過程中要求收放線能很快達(dá)到平衡。
啟動時要求主拉具有較高的啟動轉(zhuǎn)矩,，且速度不能下降,。伺服低速百分之三百的過負(fù)載能力保證了啟動時高轉(zhuǎn)矩。為調(diào)高工作效率,，要求控制系統(tǒng)能快速相應(yīng)速度變化,，對浮動桿的變化響應(yīng)也要快。伺服加減速時間需要比較短,。最好能夠收放卷的伺服加減速時間比拉絲加減速時間長一點(diǎn),。為保證啟動，加速,，減速,，停止過程中收放卷系統(tǒng)平穩(wěn)，收卷和放卷系的PID參數(shù)中位置和速度增益要調(diào)大一點(diǎn),；積分增益設(shè)置稍微大點(diǎn),，積分周期也要長點(diǎn)，這樣能保證速度快速相應(yīng)和浮動杠的平衡,。另外,，在使用時PLC程序比較長，掃描時間比較長，對恒張力的收放卷反應(yīng)速度影響很大,。最好盡量少使用FROM/TO指令和簡化PLC程序,。
4 結(jié)束語
用臺達(dá)的工控系統(tǒng)完成的石英晶體切割設(shè)備功能完全能滿足客戶的要求，晶體切割精度與效率得到提高,，達(dá)到了預(yù)期設(shè)計的效果,。系統(tǒng)啟動、加速,、減速,、停止的動態(tài)過程，浮動桿穩(wěn)定在平衡位置很小的一個范圍內(nèi)輕微的擺動,。