CN116442403A - 线切割机的控制方法、介质、控制装置及线切割机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及线切割技术领域，具体涉及一种线切割机的控制方法、介质、控制装置及线切割机。本申请旨在解决现有的线切割机在加工过程中因收放线辊的直径变化而导致切割线打卷情况开率高的问题。为此，本申请的线切割机的排线装置包括第一驱动机构以及安装在第一驱动机构上的第二驱动机构和导轮，导轮可自转地安装在第二驱动机构上，第一驱动机构用于驱动第二驱动机构和导轮沿收放线辊的轴线方向水平移动，第二驱动机构用于驱动导轮相对于收放线辊摆动以使导轮与收放线辊相切。随着收放线辊的直径变化，第二驱动机构能够驱动导轮摆动，以使导轮始终与收放线辊相切，能够降低切割线出现打卷情况的概率，本申请能够主动驱动导轮摆动，稳定性好。

Description

线切割机的控制方法、介质、控制装置及线切割机

技术领域

本发明涉及线切割技术领域，具体涉及一种线切割机的控制方法、介质、控制装置及线切割机。

背景技术

线切割是通过切割线相对于待切割件高速往复运动，将待切割件(比如硅棒、碳化硅、半导体、蓝宝石、磁材等材料)切割的一种切割加工方法，线切割机主要包括切割总成、进给总成、绕线总成、液路总成及电控箱等。

线切割机在切割过程中，切割线自一侧的收放线辊释放，绕经该侧走线机构后绕设于切割机构并实现对待切割件的切割，自切割机构绕出的切割线经另一侧的走线机构后收纳至另一侧的收放线辊，两侧的收放线辊轮流进行收线和放线，以使切割线实现往复运动。当收放线辊放线时，随着放线过程的进行，收放线辊的外径逐渐减小；当收放线辊收线时，随着收线的进行，收放线辊的外径逐渐增加；随着收放收放线辊直径的变化，自收放收放线辊进入排线导轮的切割线会向排线导轮的线槽的槽壁倾斜，容易导致切割线打卷，在快速走线的切割过程中，打卷严重的话，会出现断线现象。

相应地，本领域需要一种新的技术方案来解决上述问题。

发明内容

为了解决现有技术中的上述至少一个问题，即为了解决现有线切割机在加工过程中因收放线辊的直径变化而导致出现切割线打卷情况概率高的问题。

在第一方面，本申请提供了一种线切割机，包括用于储存或释放切割线的收放线辊，以及用于与所述收放线辊配合以实现收线或排线的排线装置，所述排线装置包括第一驱动机构以及安装在所述第一驱动机构上的第二驱动机构和导轮，所述导轮可自转地安装在所述第二驱动机构上以传递切割线，所述第一驱动机构用于驱动所述第二驱动机构和所述导轮沿所述收放线辊的轴线方向水平移动，所述第二驱动机构用于驱动所述导轮相对于所述收放线辊摆动，以使所述导轮所在平面与所述收放线辊的圆周面相切。

通过这样的设置，在收放线辊收线或放线的过程中，第一驱动机构驱动第二驱动机构和导轮沿收放线辊的轴线方向往复水平移动，并且，随着收放线辊的直径变化，第二驱动机构还能够驱动导轮相对于收放线辊摆动，以使导轮始终与收放线辊相切，从而能够降低切割线出现打卷情况的概率，进而能够降低由打卷情况严重而导致断线的概率，并且，相比于现有技术中使导轮自由摆动的解决方案，本申请能够主动驱动导轮摆动，稳定性好，可靠性高。

在上述线切割机的优选技术方案中，所述第二驱动机构包括与所述第一驱动机构固定连接的摆动电机以及与所述摆动电机的输出轴固定连接的摆动构件，所述导轮可自转地安装在所述摆动构件上。

在上述线切割机的优选技术方案中，所述摆动构件包括：竖直摆动构件和水平摆动构件，所述竖直摆动构件的顶端与所述摆动电机的输出轴固定连接，所述竖直摆动构件的底端与所述水平摆动构件固定连接或一体设置，所述导轮可自转地安装在所述水平摆动构件上。

在上述线切割机的优选技术方案中，所述水平摆动构件包括：第一水平摆动构件和沿所述收放线辊的轴线方向延伸的第二水平摆动构件，所述第一水平摆动构件与所述第二水平摆动构件垂直设置且所述第一水平摆动构件的一端与所述竖直摆动构件的底端固定连接或一体设置，所述第一水平摆动构件的另一端与所述第二水平摆动构件的一端固定连接或一体设置，所述导轮可自转地安装在所述第二水平摆动构件的另一端。

通过这样的设置，能够避免从导轮上伸出的切割线与竖直摆动构件发生干涉。

在上述线切割机的优选技术方案中，所述第一水平摆动构件的长度小于所述第二水平摆动构件的长度。

通过这样的设置，在保证从导轮上伸出的切割线不会与竖直摆杆发生干涉的基础上，能够减少占用空间。

在上述线切割机的优选技术方案中，所述第一驱动机构包括驱动电机、沿所述收放线辊的轴线方向延伸的丝杠以及与所述丝杠螺接配合的螺母滑块，所述第二驱动机构与所述螺母滑块固定连接，所述驱动电机用于驱动所述丝杠转动，所述螺母滑块随着所述丝杠的转动带着所述第二驱动机构和所述导轮沿着所述丝杠的长度方向水平移动。

本申请第二方面，还提供了一种线切割机的控制方法，所述线切割机为上述的线切割机，所述控制方法包括：

在所述收放线辊转动的过程中，

获取所述收放线辊的当前直径；

获取与所述收放线辊的当前直径相对应的设定摆动角度；

控制所述第二驱动机构的摆动角度为所述设定摆动角度，以使所述导轮所在平面与所述收放线辊的圆周面相切。

通过这样的设置，在线切割机运行的过程中，随着收放线辊的收、放线，收放线辊的直径发生变化，通过获取收放线辊的当前直径，并获取与当前直径相对应的设定摆动角度，然后控制第二驱动机构的摆动角度为设定摆动角度，以使导轮始终与收放线辊相切，从而能够降低切割线出现打卷情况的概率，进而能够降低由打卷情况严重而导致断线的概率。

在上述线切割机的控制方法的优选技术方案中，“获取与所述收放线辊的当前直径相对应的设定摆动角度”的步骤具体包括：

获取初始相切长度；

获取初始相切角度；

获取收放线辊的当前半径；

根据所述初始相切长度、所述初始相切角度和所述收放线辊的当前半径，计算所述设定摆动角度；

其中，所述初始相切长度为所述导轮与所述收放线辊首次相切时所述导轮的中点与收放线辊导轮相切点之间的长度，所述初始相切角度为所述导轮与所述收放线辊首次相切时所述导轮与所述收放线辊的角度。

在上述线切割机的控制方法的优选技术方案中，“根据所述初始相切长度、所述初始相切角度和所述收放线辊的当前半径，计算所述设定摆动角度”的步骤具体包括：

在所述收放线辊的直径处于增加状态时，根据所述收放线辊的当前半径和所述初始相切长度，计算所述导轮与所述收放线辊的当前反切角度，记为第一反切角度；

根据所述第一反切角度与所述初始相切角度的差值，计算设定摆动角度，记为第一设定摆动角度。

在上述线切割机的控制方法的优选技术方案中，“控制所述第二驱动机构的摆动角度为所述设定摆动角度”的步骤具体包括：

控制所述第二驱动机构朝向远离所述收放线辊的方向摆动的摆动角度为所述第一设定摆动角度。

在上述线切割机的控制方法的优选技术方案中，“根据所述初始相切长度、所述初始相切角度和所述收放线辊的当前半径，计算所述设定摆动角度”的步骤具体包括：

在所述收放线辊的直径处于减少状态时，根据所述收放线辊的当前半径和所述初始相切长度，计算所述导轮与所述收放线辊的当前反切角度，记为第二反切角度；

根据所述初始相切角度与所述第二反切角度的差值，计算设定摆动角度，记为第二设定摆动角度。

在上述线切割机的控制方法的优选技术方案中，“控制所述第二驱动机构的摆动角度为所述设定摆动角度”的步骤具体包括：

控制所述第二驱动机构朝向靠近所述收放线辊的方向摆动的摆动角度为所述第二设定摆动角度。

在上述线切割机的控制方法的优选技术方案中，“获取所述收放线辊的当前直径”的步骤具体包括：

每隔设定时间获取一次所述收放线辊的当前直径。

在上述线切割机的控制方法的优选技术方案中，在执行步骤“获取与所述收放线辊的当前直径相对应的设定摆动角度”之前，所述控制方法还包括：

根据所述收放线辊的当前直径，计算所述收放线辊的直径变化值；

将所述直径变化值与设定值进行比较；

如果所述直径变化值大于所述设定值，则执行步骤“获取与所述收放线辊的当前直径相对应的设定摆动角度”；反之，则不执行步骤“获取与所述收放线辊的当前直径相对应的设定摆动角度”。

在上述线切割机的控制方法的优选技术方案中，在执行步骤“控制所述第二驱动机构的摆动角度为所述设定摆动角度”之前，所述控制方法还包括：

将所述设定摆动角度与设定角度进行比较；

如果所述设定摆动角度大于所述设定角度，则执行步骤“控制所述第二驱动机构的摆动角度为所述设定摆动角度”；反之，则不执行步骤“控制所述第二驱动机构的摆动角度为所述设定摆动角度”。

本申请第三方面，还提供了一种计算机可读存储介质，其存储有多条程序代码，所述程序代码适于由处理器加载并运行以执行上述技术方案中任一项所述的线切割机的控制方法。

本申请第四方面，还提供了一种控制装置，包括：处理器；存储器，所述存储器适于存储多条程序代码，所述程序代码适于由所述处理器加载并运行以执行上述技术方案中任一项所述的线切割机的控制方法。

本申请第五方面，还提供了一种线切割机，所述线切割机包括上述技术方案所述的控制装置。

在上述线切割机的优选技术方案中，所述线切割机为切片机。

附图说明

下面参照附图来描述本申请的线切割机及其控制方法、介质、控制装置。附图中：

图1是本发明的线切割机的结构示意图；

图2是本发明的线切割机的切割线的工作过程示意图；

图3是本发明的线切割机的收放线装置的结构示意图；

图4是本发明的线切割机的张力装置的结构示意图；

图5是本发明的线切割机的转向装置的结构示意图；

图6是本发明的线切割机的排线装置的结构示意图一；

图7是本发明的线切割机的排线装置的结构示意图二；

图8是本发明的线切割机的排线装置的结构示意图三；

图9是本发明的线切割机的排线装置的结构示意图四；

图10为本申请的线切割机的切割线的走线示意图一；

图11为本申请的线切割机的切割线的走线示意图二；

图12为本申请的线切割机的控制方法的流程图。

附图标记列表

1、框架；11、切割腔室；12、绕线腔室；13、防护腔室；1A、上框架；1B、下框架；2、主辊组件；21、主辊；3、绕线总成；31、收放线装置；311、收放线辊；312、收放线辊电机；32、排线装置；321、导轮；322、丝杠；323、螺母滑块；324、摆动电机；325、竖直摆杆；326、第一水平摆杆；327、第二水平摆杆；3211、环形导槽；33、张力装置；331、张力摆杆；332、张力导轮；333、张力电机；34、转向装置；341、滑轨；342、滑块；343、固定支架；344、转向轮；345、穿线支架；4、切割线。

具体实施方式

下面参照附图来描述本申请的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本申请的技术原理，并非旨在限制本申请的保护范围。

需要说明的是，在本申请的描述中，术语“顶”、“底”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，还需要说明的是，在本申请的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

如图1和图2所示，本申请的线切割机包括主辊组件2和绕线总成3。

示例性地，主辊组件2和绕线总成3均安装在线切割机的框架1内，其中，在框架1内设置有切割腔室11、绕线腔室12、防护腔室13，切割腔室11位于绕线腔室12的上方，防护腔室13与切割腔室11相邻设置，主辊组件2设置在切割腔室11内，绕线总成3设置在绕线腔室12和防护腔室13内。

其中，框架1可以设置为分体式结构，如图1所示，包括上框架1A和下框架1B，上框架1A与下框架1B可拆卸连接。例如，上框架1A和下框架1B通过螺栓固定连接。

如图1和图2所示，绕线总成3的数量为两个，两个绕线总成3分别布置在主辊组件2的左右两侧，绕线总成3包括收放线装置31、排线装置32、张力装置33和转向装置34，收放线装置31、排线装置32、张力装置33均设置在绕线腔室12内，转向装置34设置在防护腔室13内。

如图2所示，收放线装置31上的切割线4通过排线装置32后导入到张力装置33上，之后通过张力装置33进入防护腔室13内并导入到转向装置34上，然后从防护腔室13内穿出并进入切割腔室11内，绕设在主辊组件2上形成切割线网，主辊组件2能够通过切割线网进行切割作业。

线切割机主要用于对晶硅等硬脆性材料进行切割加工，此过程主要通过切割线4的反复切削来实现。

收放线装置31用于收、放切割线4，切割线4在线切割机上的运动过程如图2所示，当对晶硅棒进行切割时，位于主辊组件2左侧的收放线装置31先放切割线4，之后切割线4被排线装置32引导至张力装置33，张力装置33对切割线4进行张力拉紧，从而给以切割线4稳定的张力值，进而确保切割线网始终处于最佳张紧状态，切割线4被张力装置33拉紧以后向防护腔室13内的转向装置34运动，转向装置34根据切割线4需要的方向和角度对切割线4进行调整以将切割线4引导至切割腔室11内，从而将切割线4以合适的位置绕设在主辊组件2上形成切割线网。

切割线网形成后，切割线4从切割腔室11的另一端穿出，经过切割腔室11另一端(此处指切割线4的出线端)的转向装置34，并经过张力装置33和排线装置32后回到另一侧的收放线装置31(此处的收放线装置31的作用是收线)。

其中，切割腔室11的另一端(此处指切割线4的出线端)的转向装置34、张力装置33和排线装置32的作用与切割腔室11的进线端中介绍的转向装置34、张力装置33和排线装置32的原理相同，在对晶硅棒进行切割时，切割线4通过第一端的收放线装置31放线、第二端的收放线装置31收线使切割线4向一个方向运动，之后通过第二端的收放线装置31放线、第一端的收放线装置31收线使切割线4向反方向运动，通过收放线装置31的收、放线可以实现切割线4在主辊组件2上的往复运动，切割线4形成的切割线网在往复运动下实现对晶硅棒的切割。

需要说明的是，排线装置32一般设置于收放线装置31的上方，可沿收放线装置31的收放线辊311的轴线方向水平移动，用于引导切割线4按一定螺距绕设于收放线装置31中的收放线辊311上，或引导切割线4从收放线装置31放出，避免切割线4产生打卷摩擦等现象。张力装置33设置于排线装置32与主辊组件2之间，用于切割线4的张力。转向装置34设置于主辊组件2的侧面，切割线4从张力装置33放出后经过转向装置34改变方向，绕设于主辊组件2上。

需要说明的是，由于转向装置34设置在防护腔室13内且转向装置34需要接收来自张力装置33引导的切割线4，因此，在防护腔室13上设置有穿线孔(图中未示出)。

此外，还需要说明的是，主辊组件2包括的主辊21的数量可以是两个、三个或者四个等等，这种对主辊21的具体数量的调整和改变并不偏离本发明的原理和范围，均应限定在本发明的保护范围之内。

优选地，如图2所示，本申请的主辊组件2包括三个平行设置的主辊21，其中两个主辊21位于上方且沿水平方向间隔分布，另一个主辊21位于上方两个主辊21的对称轴位置的正下方。

优选地，如图2和图3所示，本申请的收放线装置31包括收放线辊311以及用于驱动收放线辊311转动的收放线辊电机312。

收放线辊311与主辊21平行设置，切割线4被收纳在收放线辊311上，收放线辊电机312驱动收放线辊311正向转动时，收放线辊311进行放线作业，收放线辊电机312驱动收放线辊311反向转动时，收放线辊311进行收线作业。

优选地，如图4所示，本申请的张力装置33包括张力摆杆331、张力导轮332以及用于驱动张力摆杆331摆动的张力电机333，张力摆杆331的底端与张力电机333的输出轴固定连接，张力导轮332可旋转地安装在张力摆杆331的顶端。

优选地，如图5所示，本申请的转向装置34包括滑轨341、滑块342、固定支架343、转向轮344和穿线支架345。

其中，滑轨341固定安装在框架1上且与主辊21平行设置，滑块342可滑动地安装在滑轨341上，固定支架343固定设置在滑块342上，穿线支架345固定设置在固定支架343上，转向轮344可自转地设置在固定支架343上。

由于转向装置34可以将切割线4引导到切割腔室11内，因此，转向装置34需包括可以将其进行方向调节的结构，转向装置34包括滑轨341和滑块342，滑块342可以在滑轨341的长度方向上滑动，转向装置34的固定支架343设置在滑块342上，并将转向轮344可自转设置在固定支架343上，可以保证转向轮344能转动的同时还能在滑轨341的长度方向，从而可以根据切割线4进入到切割腔室11的位置需要来调整转向轮344的位置。

为了保证切割线4进入到切割腔室11的位置的准确性，在固定支架343上还设置有穿线支架345，此时，经过转向轮344的切割线4需要经过穿线支架345的引导才能进入到切割腔室11内。切割线4经过穿线支架345上的穿线凹槽，由于穿线凹槽为固定的结构，因此，切割线4从转向轮344进入到穿线支架345的穿线凹槽内的角度固定，因此，穿线支架345与转向轮344设置在固定支架343上的相对位置固定。

优选地，如图6和图7所示，本发明的排线装置32包括第一驱动机构以及安装在第一驱动机构上的第二驱动机构和导轮321，导轮321可自转地安装在第二驱动机构上以传递切割线，第一驱动机构用于驱动第二驱动机构和导轮321沿收放线辊311的轴线方向移动，第二驱动机构用于驱动导轮321相对于收放线辊311摆动，以使导轮321所在平面与收放线辊311的圆周面相切。

其中，可以将第一驱动机构安装在框架1上，在收放线辊311收线或放线的过程中，第一驱动机构驱动第二驱动机构和导轮321沿收放线辊311的轴线方向往复水平移动，并且，随着收放线辊311的直径变化，第二驱动机构还能够驱动导轮321相对于收放线辊311摆动，以使导轮321始终与收放线辊311相切，避免出现因收放线辊311的直径变化而导致出现断线的情况，相比于现有技术中使导轮321自由摆动的技术方案，本申请能够主动驱动导轮321摆动，稳定性好，可靠性高。

优选地，如图6和图7所示，第一驱动机构包括驱动电机(图中未示出)、沿收放线辊311的轴线方向延伸的丝杠322以及与丝杠322螺接配合的螺母滑块323，第二驱动机构与螺母滑块323固定连接，驱动电机用于驱动丝杠322转动，螺母滑块323随着丝杠322的转动带着第二驱动机构和导轮321沿着丝杠322的长度方向水平移动。

示例性地，如图6所示，驱动电机驱动丝杠322正向转动时，螺母滑块323带动第二驱动机构和导轮321沿丝杠322的长度方向向右水平移动，驱动电机驱动丝杠322反向转动时，螺母滑块323带动第二驱动机构和导轮321沿丝杠322的长度方向向左水平移动。

需要说明的是，在实际应用中，本领域技术人员可以将上述的丝杠322和螺母滑块323替换成齿轮齿条机构，或者也可以将第一驱动机构设置成液压驱动机构，等等，这种对第一驱动机构的具体结构形式的调整和改变并不偏离本发明的原理和范围，均应限定在本发明的保护范围之内。

当然，本发明的第一驱动机构优选采用上述介绍的“电机+丝杠+螺母”的结构形式，结构简单、便于布置且可靠性好。

优选地，如图6和图7所示，本发明的第二驱动机构包括与第一驱动机构固定连接的摆动电机324以及与摆动电机324的输出轴固定连接的摆动构件，导轮321可自转地安装在摆动构件上。

其中，导轮321上设置有环形导槽3211，进入导轮321的切割线4被限制在环形导槽3211内。

示例性地，在第一驱动机构的螺母滑块323的底部设置有电机支架，摆动电机324与电机支架固定连接，随着收放线辊311的直径变化，摆动电机324驱动摆动构件带动导轮321沿Y方向竖直摆动，以使导轮321始终与收放线辊311相切。

需要说明的是，在实际应用中，本领域技术人员可以将摆动构件设置为摆动杆或摆动架等结构，这种对摆动构件的具体结构形式的调整和改变并不偏离本发明的原理和范围，均应限定在本发明的保护范围之内。

优选地，如图6和图7所示，本发明的摆动构件包括竖直摆动构件和水平摆动构件。

其中，竖直摆动构件的顶端与摆动电机324的输出轴固定连接，竖直摆动构件的底端与水平摆动构件固定连接或一体设置，导轮321可自转地安装在水平摆动构件上。

示例性地，竖直摆动构件为竖直摆杆325，竖直摆杆325的顶端与摆动电机324的输出轴固定连接，竖直摆杆325的底端与水平摆动构件一体设置。

优选地，如图6和图7所示，水平摆动构件包括第一水平摆动构件和第二水平摆动构件。

其中，第一水平摆动构件与第二水平摆动构件垂直设置，第二水平摆动构件沿收放线辊311的轴线方向延伸的，即，第一水平摆动构件与收放线辊311的轴线垂直，第二水平摆动构件与收放线辊311的轴线平行，第一水平摆动构件的一端与竖直摆动构件的底端固定连接或一体设置，第一水平摆动构件的另一端与第二水平摆动构件的一端固定连接或一体设置，导轮321可自转地安装在第二水平摆动构件的另一端。

也就是说，水平摆动构件近似“L”型，通过这样的设置，能够避免从导轮321上伸出的切割线4与竖直摆杆325发生干涉。

示例性地，第一水平摆动构件为第一水平摆杆326，第二水平摆动构件为第二水平摆杆327，图6中仅示出了第二水平摆杆327，第二水平摆杆327的左端与第一水平摆杆326固定连接或一体设置，导轮321安装在第二水平摆杆327的右端，可以在第二水平摆杆327的右端安装轴承(轴承的轴线与第二水平摆杆327垂直)，导轮321安装在轴承上，图7中仅示出了第一水平摆杆326，第一水平摆杆326的左端与竖直摆杆325的底端固定连接或一体设置，第一水平摆杆326的右端与第二水平摆杆327固定连接或一体设置。

优选地，第一水平摆动构件的长度小于第二水平摆动构件的长度。

在保证从导轮321上伸出的切割线4不会与竖直摆杆325发生干涉的基础上，使第一水平摆杆326的长度尽量小，能够减少占用空间。

针对上述介绍的线切割机，本申请还提供了一种线切割机的控制方法。

如图12所示，在收放线辊转动的过程中，本申请的线切割机的控制方法包括步骤S100至S300。

S100：获取收放线辊311的当前直径d1。

需要说明的是，在实际应用中，可以实时获取收放线辊311的当前直径，或者，也可以每隔设定时间(例如5秒至20秒中的任意值)获取一次收放线辊311的当前直径，其中，设定时间可以根据实际情况进行设定。

S200：获取与收放线辊311的当前直径相对应的设定摆动角度。

在获取了收放线辊311的当前直径后，获取与收放线辊的当前直径相对应的设定摆动角度，然后接着执行步骤S300，即控制第二驱动机构的摆动角度为设定摆动角度。

S300：控制第二驱动机构的摆动角度为设定摆动角度，以使导轮与收放线辊相切。

在线切割机运行的过程中，随着收放线辊311的收线和放线，收放线辊311的直径发生变化，通过获取收放线辊311的当前直径，并获取与收放线辊311的当前直径相对应的设定摆动角度，然后控制第二驱动机构的摆动角度为设定摆动角度，以带动导轮321摆动，使导轮321与收放线辊311相切，如此，可以降低切割线向导轮321的环形导槽3211的槽壁倾斜情况出现的概率，进而降低由于切割向导轮321的环形导槽3211的槽壁倾斜导致出现打卷情况的概率。

优选地，“获取与收放线辊311的当前直径相对应的设定摆动角度的步骤具体包括：获取初始相切长度；获取初始相切角度；获取收放线辊的当前半径；根据初始相切长度、初始相切角度和收放线辊的当前半径，计算设定摆动角度。

其中，如图7所示，初始相切长度为导轮321与收放线辊311首次相切时导轮的中点与收放线辊导轮相切点之间的长度h，初始相切角度为导轮321与收放线辊311首次相切时导轮与收放线辊的角度，即导轮的中点与收放线辊导轮相切点的连线与导轮的中点与收放线辊的中点之间连线的夹角ɑ的角度。收放线辊311的当前半径为收放线辊311的当前直径的一半。

优选地，“根据初始相切长度、初始相切角度和收放线辊的当前半径，计算设定摆动角度”的步骤具体包括：在收放线辊的直径处于增加状态时，根据收放线辊的当前半径和初始相切长度，计算导轮与收放线辊的当前反切角度，记为第一反切角度；根据第一反切角度与初始相切角度的差值，计算设定摆动角度，记为第一设定摆动角度。

具体来讲，可以直接将第一反切角度与初始相切角度的差值作为第一设定摆动角度，或者，也可以将第一反切角度与初始相切角度的差值与权重系数(例如为9.5、9.8和1.1等)的乘积作为第一设定摆动角度，再或者，还可以将第一反切角度与初始相切角度的差值与预设修正值之和作为第一设定摆动角度等，本申请不作具体限制。下面具体以第一反切角度与初始相切角度的差值作为第一设定摆动角度为例。

其中，如图8所示，第一反切角度＝arctan(r1/h)，第一设定摆动角度θ1＝arctan(r1/h)-ɑ，r1为收放线辊的当前半径，h为初始相切长度，ɑ为初始相切角度。

在一实施例中，在计算第一反切角度时，第一反切角度还可以是arctan(r1/h)与权重系数(例如为9.5、9.8和1.1等)的乘积，再或者，还可以是arctan(r1/h)与预设值之和或之差等，本申请不作具体限制。

在前面的步骤中已经获取了收放线辊的当前直径d1，可以直接根据收放线辊的当前直径来计算收放线辊的当前半径r1，其中，收放线辊的当前半径r1＝d1÷2。

进一步地，“控制第二驱动机构的摆动角度为设定摆动角度”的步骤具体包括：控制第二驱动机构朝向远离收放线辊的方向摆动的摆动角度为第一设定摆动角度。

如图8所示，当收放线辊311的直径处于增加状态时，即收放线辊311处于收线状态时，第二驱动机构带着导轮321向左摆动，摆动角度为第一设定摆动角度。

优选地，“根据初始相切长度、初始相切角度和收放线辊的当前半径，计算设定摆动角度”的步骤具体包括：在收放线辊的直径处于减少状态时，根据收放线辊的当前半径和初始相切长度，计算导轮与收放线辊的当前反切角度，记为第二反切角度；根据初始相切角度与第二反切角度的差值，计算设定摆动角度，记为第二设定摆动角度。

与计算第一设定摆动角度类似地，可以直接将初始相切角度与第二反切角度的差值作为第二设定摆动角度，或者，也可以将初始相切角度与第二反切角度的差值与权重系数(例如为9.5、9.8和1.1等)的乘积作为第二设定摆动角度，再或者，还可以将初始相切角度与第二反切角度的差值与预设修正值之和作为第二设定摆动角度等，本申请也不作具体限制。下面具体以初始相切角度与第二反切角度的差值作为第二设定摆动角度为例。

其中，如图9所示，第二反切角度＝arctan(r2/h)，第二设定摆动角度θ2＝ɑ-arctan(r2/h)，r2为收放线辊的当前半径，h为初始相切长度，ɑ为初始相切角度。

在一实施例中，在计算第二反切角度时，第二反切角度还可以是arctan(r2/h)与权重系数(例如为9.5、9.8和1.1等)的乘积，再或者，还可以是arctan(r2/h)与预设值之和或之差等，本申请不作具体限制。

进一步地，“控制第二驱动机构的摆动角度为设定摆动角度”的步骤具体包括：控制第二驱动机构朝向靠近收放线辊的方向摆动的摆动角度为第二设定摆动角度。

如图9所示，当收放线辊311的直径处于减少状态时，即收放线辊311处于放线状态时，第二驱动机构带着导轮321向右摆动，摆动角度为第二设定摆动角度。

需要说明的是，在实际应用中，本领域技术人员可以将初始相切长度的数值以及初始相切角度的数值预存在线切割机的控制装置内。

优选地，“获取收放线辊311的当前直径”的步骤具体包括：获取收放线辊311的走线量S1；获取收放线辊311转动的圈数N1；根据收放线辊311的走线量S1和收放线辊311转动的圈数N1，计算收放线辊311的当前直径d1，其中，d1＝S1÷(π×N1)。

示例性地，S1＝40米，N1＝60r，则，d1＝40÷(3.14×60)＝0.2米。

需要说明的是，收放线辊311转动的圈数可以通过用于驱动收放线辊311转动的收放线辊电机312的编码器进行读取反馈。

优选地，“获取收放线辊311的走线量S1”的步骤具体包括：获取主辊21的走线量S2；获取张力摆杆331的变化角度β；根据主辊21的走线量S2、张力摆杆331的变化角度β和张力摆杆331的长度L，计算收放线辊311的走线量S1，其中，当收放线辊311处于放线状态时，S1＝S2-△S；当收放线辊311处于收线状态时，S1＝S2+△S；其中，△S为线长变化量，△S＝2×L×β。

示例性地，主辊21的走线量S2＝π×d2×N2，其中，d2为主辊21的直径，N2为主辊211转动的圈数。

例如，d2＝0.2米，N2＝100r，S2＝3.14×0.2×100＝62.8米。

需要说明的是，主辊21转动的圈数可以通过用于驱动主辊21转动的电机的编码器进行读取反馈。

其中，张力摆杆331的变化角度β为张力摆杆331的当前位置与初始位置之间的角度，示例性地，如图10所示，张力摆杆331的初始位置为竖直状态，如图11所示，当张力摆杆331朝向靠近收放线辊311的方向摆动时，变化角度β为正值；反之，当张力摆杆331朝向远离线收放线辊311的方向摆动时，变化角度β为负值。

需要说明的是，变化角度β的具体数值可以根据张力电机333的转动量来计算，由张力电机333的编码器反馈，例如，张力电机333正向转动1度，变化角度β为1度；张力电机333反向转动1度，变化角度β为-1度。

如图10所示，张力摆杆331的长度L为张力摆杆331的第一端点(与收放线辊电机312固定连接的点)至第二端点(与张力导轮332枢转连接的点)之间的长度。张力摆杆331的长度L可以预存在线切割机的控制装置内。

在得到主辊21的走线量S2、张力摆杆331的变化角度β和张力摆杆331的长度L后，先根据张力摆杆331的变化角度β和长度L计算出线长变化量△S，然后再根据主辊21的走线量S2和线长变化量△S来计算收放线辊311的走线量S1。

示例性地，主辊21的走线量S2＝40m，张力摆杆331的长度L＝0.3m，张力摆杆331的变化角度β＝2度。

先计算线长变化量△S＝2×L×β＝2×0.3×2＝1.2m。

如果收放线辊311处于放线状态，S1＝S2-△S＝40-1.2＝38.8m。

如果收放线辊311处于收线状态，S1＝S2+△S＝40+1.2＝41.2m。

在第一种优选的情形中，在执行步骤S200，“获取与收放线辊的当前直径相对应的设定摆动角度”之前，本发明的控制方法还包括：

根据收放线辊的当前直径，计算收放线辊的直径变化值。

示例性地，收放线辊311的直径变化值△d＝|d1-d|，其中，d1为收放线辊311的当前直径，d为收放线辊311在第二驱动机构上一次带动导轮321摆动时的直径，当然，如果本次为第二驱动机构第一次带动导轮321摆动，则d为收放线辊311的初始直径。又或者，在每隔设定时间采集收放线辊的当前直径时，上述公式中的d为上一次采集收放线辊的当前直径，例如设定时间为5s，则d为本次采集时间之前5s时采集的收放线辊的当前直径。

将直径变化值与设定值进行比较；如果直径变化值大于设定值，则执行步骤“获取与收放线辊的当前直径相对应的设定摆动角度”；反之，则不执行步骤“获取与收放线辊的当前直径相对应的设定摆动角度”。

具体来讲，在获取了收放线辊的当前直径之后，先计算收放线辊的直径变化值，然后将该直径变化值与设定值(提前预存在线切割机的控制装置内)进行比较，当收放线辊的直径变化值大于设定值时，再获取与收放线辊的当前直径相对应的设定摆动角度，反之则不获取与收放线辊的当前直径相对应的设定摆动角度，而是继续获取收放线辊的当前直径，并计算收放线辊的直径变化值。如此，通过将直径变化值与设定值进行比较，可以更及时的判断是否需要调整第二驱动机构的摆动角度，进而使得调整第二驱动机构的摆动角度的及时性更高且调整的稳定性也会随之提高。

示例性地，设定值为1cm，当直径变化值△d＞1cm时，接着执行步骤S200；当△d≤1cm时，返回继续执行步骤S100，并使第二驱动机构的摆动角度保持不变。

需要说明的是，在实际应用中，本领域技术人员可以根据试验或者经验来灵活地设置设定值的具体数值，本申请优选将设定值设置为0.5cm至2cm中的任意值，例如可以将设定值设置为0.5cm、0.8cm、1.0cm、1.2cm、1.5cm或者2cm等。

在第二种优选的情形中，在执行步骤S300，“控制第二驱动机构的摆动角度为设定摆动角度”之前，本发明的控制方法还包括：

将设定摆动角度与设定角度进行比较；如果设定摆动角度大于设定角度，则执行步骤“控制第二驱动机构的摆动角度为设定摆动角度”；反之，则不执行步骤“控制第二驱动机构的摆动角度为设定摆动角度”。

示例性地，设定角度为0.2度，在获取到与收放线辊311的当前直径相对应的设定摆动角度后，先将设定摆动角度与设定角度进行比较，如果设定摆动角度＞0.2，则执行步骤S300，反之，如果设定摆动角度≤0.2，则返回继续执行步骤S200，并使第二驱动机构保持当前的摆动角度，即使导轮321保持在当前位置。如此，通过将设定摆动角度与设定角度进行比较，由于设定角度较小，进而使得在调整第二驱动机构的摆动角度较小的情况下不进行调整，降低由于调整第二驱动机构的摆动角度较小的情况下导致调整角度精确度较低的概率，确保调整第二驱动机构的摆动角度的精确度，进而提高导轮与收放线辊相切的精确度。

需要说明的是，设定角度并不限于上述的0.2度，本领域技术人员可以根据试验或经验灵活地设置设定角度的具体数值。优选地，设定角度为0.1至0.3度中的任意值，例如可以将设定角度设置为0.1度、0.2度或者0.3度等。

需要说明的是，尽管上文详细描述了本申请方法的详细步骤，但是，在不偏离本申请的基本原理的前提下，本领域技术人员可以对上述步骤进行组合、拆分及调换顺序，如此修改后的技术方案并没有改变本申请的基本构思，因此也落入本申请的保护范围之内。

还需要说明的是，本申请的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解，可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(DSP)来实现根据本申请实施例的服务器、客户端中的一些或者全部部件的一些或者全部功能。本申请还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者装置程序(例如，PC程序和PC程序产品)。这样的实现本申请的程序可以存储在PC可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到，或者在载体信号上提供，或者以任何其他形式提供。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本申请的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在本申请的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

本申请还提供了一种计算机可读存储介质。在根据本申请的一个计算机可读存储介质实施例中，计算机可读存储介质可以被配置成存储执行上述方法实施例的线切割机的控制方法的程序，该程序可以由处理器加载并运行以实现上述线切割机的控制方法。为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，具体技术细节未揭示的，请参照本发明实施例方法部分。该计算机可读存储介质可以是包括各种电子设备形成的存储装置设备，可选的，本发明实施例中计算机可读存储介质是非暂时性的计算机可读存储介质。

本申请还提供了一种控制装置。在根据本申请的一个控制装置实施例中，控制装置包括处理器和存储器，存储器可以被配置成存储执行上述方法实施例的线切割机的控制方法的程序，处理器可以被配置成用于执行存储器中的程序，该程序包括但不限于执行上述方法实施例的线切割机的控制方法的程序。为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，具体技术细节未揭示的，请参照本发明实施例方法部分。该控制装置可以是包括各种电子设备形成的装置设备。

当然，上述线切割机的具体布置形式和组成仅仅为一种优选的实施方式，在不偏离本申请原理的前提下，本领域技术人员可以对上述线切割机的组成和设置方式进行调整。

最后，需要说明的是，本申请的线切割机优选为切片机。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本申请的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本申请的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本申请的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本申请的保护范围之内。

Claims (19)

1.一种线切割机，其特征在于，包括用于储存或释放切割线的收放线辊，以及用于与所述收放线辊配合以实现收线或排线的排线装置，所述排线装置包括第一驱动机构以及安装在所述第一驱动机构上的第二驱动机构和导轮，所述导轮可自转地安装在所述第二驱动机构上以传递切割线，所述第一驱动机构用于驱动所述第二驱动机构和所述导轮沿所述收放线辊的轴线方向水平移动，所述第二驱动机构用于驱动所述导轮相对于所述收放线辊摆动，以使所述导轮所在平面与所述收放线辊的圆周面相切。

2.根据权利要求1所述的线切割机，其特征在于，所述第二驱动机构包括与所述第一驱动机构固定连接的摆动电机以及与所述摆动电机的输出轴固定连接的摆动构件，所述导轮可自转地安装在所述摆动构件上。

3.根据权利要求2所述的线切割机，其特征在于，所述摆动构件包括：

竖直摆动构件和水平摆动构件，所述竖直摆动构件的顶端与所述摆动电机的输出轴固定连接，所述竖直摆动构件的底端与所述水平摆动构件固定连接或一体设置，所述导轮可自转地安装在所述水平摆动构件上。

4.根据权利要求3所述的线切割机，其特征在于，所述水平摆动构件包括：

第一水平摆动构件和沿所述收放线辊的轴线方向延伸的第二水平摆动构件，所述第一水平摆动构件与所述第二水平摆动构件垂直设置且所述第一水平摆动构件的一端与所述竖直摆动构件的底端固定连接或一体设置，所述第一水平摆动构件的另一端与所述第二水平摆动构件的一端固定连接或一体设置，所述导轮可自转地安装在所述第二水平摆动构件的另一端。

5.根据权利要求4所述的线切割机，其特征在于，所述第一水平摆动构件的长度小于所述第二水平摆动构件的长度。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的线切割机，其特征在于，所述第一驱动机构包括驱动电机、沿所述收放线辊的轴线方向延伸的丝杠以及与所述丝杠螺接配合的螺母滑块，所述第二驱动机构与所述螺母滑块固定连接，所述驱动电机用于驱动所述丝杠转动，所述螺母滑块随着所述丝杠的转动带着所述第二驱动机构和所述导轮沿着所述丝杠的长度方向移动。

7.一种线切割机的控制方法，其特征在于，所述线切割机为权利要求1至6中任一项所述的线切割机，所述控制方法包括：

在所述收放线辊转动的过程中，

获取所述收放线辊的当前直径；

获取与所述收放线辊的当前直径相对应的设定摆动角度；

控制所述第二驱动机构的摆动角度为所述设定摆动角度，以使所述导轮所在平面与所述收放线辊的圆周面相切。

8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，“获取与所述收放线辊的当前直径相对应的设定摆动角度”的步骤具体包括：

获取初始相切长度；

获取初始相切角度；

获取收放线辊的当前半径；

根据所述初始相切长度、所述初始相切角度和所述收放线辊的当前半径，计算所述设定摆动角度；

其中，所述初始相切长度为所述导轮与所述收放线辊首次相切时所述导轮的中点与收放线辊导轮相切点之间的长度，所述初始相切角度为所述导轮与所述收放线辊首次相切时所述导轮与所述收放线辊的角度。

9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，“根据所述初始相切长度、所述初始相切角度和所述收放线辊的当前半径，计算所述设定摆动角度”的步骤具体包括：

在所述收放线辊的直径处于增加状态时，根据所述收放线辊的当前半径和所述初始相切长度，计算所述导轮与所述收放线辊的当前反切角度，记为第一反切角度；

根据所述第一反切角度与所述初始相切角度的差值，计算设定摆动角度，记为第一设定摆动角度。

10.根据权利要求9所述的控制方法，其特征在于，“控制所述第二驱动机构的摆动角度为所述设定摆动角度”的步骤具体包括：

控制所述第二驱动机构朝向远离所述收放线辊的方向摆动的摆动角度为所述第一设定摆动角度。

11.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，“根据所述初始相切长度、所述初始相切角度和所述收放线辊的当前半径，计算所述设定摆动角度”的步骤具体包括：

在所述收放线辊的直径处于减少状态时，根据所述收放线辊的当前半径和所述初始相切长度，计算所述导轮与所述收放线辊的当前反切角度，记为第二反切角度；

根据所述初始相切角度与所述第二反切角度的差值，计算设定摆动角度，记为第二设定摆动角度。

12.根据权利要求11所述的控制方法，其特征在于，“控制所述第二驱动机构的摆动角度为所述设定摆动角度”的步骤具体包括：

控制所述第二驱动机构朝向靠近所述收放线辊的方向摆动的摆动角度为所述第二设定摆动角度。

13.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，“获取所述收放线辊的当前直径”的步骤具体包括：

每隔设定时间获取一次所述收放线辊的当前直径。

14.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，在执行步骤“获取与所述收放线辊的当前直径相对应的设定摆动角度”之前，所述控制方法还包括：

根据所述收放线辊的当前直径，计算所述收放线辊的直径变化值；

将所述直径变化值与设定值进行比较；

如果所述直径变化值大于所述设定值，则执行步骤“获取与所述收放线辊的当前直径相对应的设定摆动角度”；反之，则不执行步骤“获取与所述收放线辊的当前直径相对应的设定摆动角度”。

15.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，在执行步骤“控制所述第二驱动机构的摆动角度为所述设定摆动角度”之前，所述控制方法还包括：

将所述设定摆动角度与设定角度进行比较；

如果所述设定摆动角度大于所述设定角度，则执行步骤“控制所述第二驱动机构的摆动角度为所述设定摆动角度”；反之，则不执行步骤“控制所述第二驱动机构的摆动角度为所述设定摆动角度”。

16.一种计算机可读存储介质，其存储有多条程序代码，其特征在于，所述程序代码适于由处理器加载并运行以执行权利要求1至15中任一项所述的线切割机的控制方法。

17.一种控制装置，其特征在于，包括处理器和存储器，所述存储器适于存储多条程序代码，所述程序代码适于由所述处理器加载并运行以执行权利要求1至15中任一项所述的线切割机的控制方法。

18.一种线切割机，其特征在于，所述线切割机包括权利要求17所述的控制装置。

19.根据权利要求18所述的线切割机，其特征在于，所述线切割机为切片机。