CN118024428A - 一种降低断线色差的收放线轮自动控制方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种降低断线色差的收放线轮自动控制方法及系统，包括以下步骤：获取线轮绕线层数m，并根据线轮绕线层数m得到收放线阶段的偏转周期Tm、放线舱室金刚线对于放线轮的偏转量P1以及收线舱室金刚线对于收线轮的偏转量P2；基于偏转周期Tm和偏转量P1控制放线轮的伺服电机在Y轴方向上进行移动；基于偏转周期Tm和偏转量P2控制收线轮的伺服电机在Y轴方向上进行移动；若在收放线过程中，出现金刚线断线并重新恢复收放线后，则执行断线自动控制步骤。本发明用于解决现有的金刚线收放方法由于容易出现金刚线断线，导致硅片色差增大的技术问题，从而通过降低金刚线发生断线的概率，达到有效减少硅片色差的目的。
Description
技术领域
本发明涉及金刚线切割技术领域，具体涉及一种降低断线色差的收放线轮自动控制方法及系统。
背景技术
切片机工作原理：切片机分为放线舱室、收线舱室、加工舱室。加工舱室有左主辊、右主辊、下主辊，主辊上有很多组线槽；金刚线通过在不同的主辊线槽上进行错位布线实现右旋式布线，通过收放线轮的正反转来实现对硅棒正反向切割。收放线轮的金刚线通过排线导轮实现转向，实现与主辊上线网闭环连接。
行业内现有排线导轮安装在滚珠轴承上，排线导轮对从收放线轮上绕出的金刚线起到转向作用。排线导轮所在排线装置通过重力平衡原理使经过排线导轮V型槽的金刚线与满线收放线轮垂直。通过与导轮V型槽的摩擦力对排线导轮进行加减速，使其以相同角速度与轴承同步运动。在此过程中，如图1所示，随着收放线轮上的金刚线量相较于初始状态出现增加或减少，收放线轮上的金刚线不再垂直于收放线轮，同时金刚线也不再与排线导轮的V型槽重合，其会偏向于V型槽的某一斜边并且对V型槽的斜边产生一个作用力。
当收放线轮上的金刚线用量减少或增多，收放线舱室的排线导轮会被偏移的金刚线偏磨，从而加快了金刚线与排线导轮之间的摩损速度，进而大大缩短排线导轮的使用寿命，同时，金刚线因机械应力损伤的加大，大大增加了金刚线的断线风险。
在金刚线断线后，一般都是将金刚线断线焊接后直接参与切割，但是切割过程中由于焊接接头的存在，会导致金刚线破断张力降低，进而导致切割工艺参数发生变化。焊接接头直径的差异和工艺参数的变化会导致硅片表面的粗糙度和切割痕迹产生差异，从而增大硅片色差。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种降低断线色差的收放线轮自动控制方法及系统，用于解决现有的金刚线收放方法由于容易出现金刚线断线，导致硅片色差增大的技术问题，从而通过降低金刚线发生断线的概率，达到有效减少硅片色差的目的。
为解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：
一种降低断线色差的收放线轮自动控制方法，包括以下步骤：
获取线轮绕线层数m，并根据所述线轮绕线层数m得到收放线阶段的偏转周期Tm；
根据所述线轮绕线层数m得到放线舱室金刚线对于放线轮的偏转量P1；
根据所述线轮绕线层数m得到收线舱室金刚线对于收线轮的偏转量P2；
基于所述偏转周期Tm和所述偏转量P1控制所述放线轮的伺服电机在Y轴方向上进行移动；
基于所述偏转周期Tm和所述偏转量P2控制所述收线轮的伺服电机在Y轴方向上进行移动；
若在收放线过程中，出现金刚线断线并重新恢复收放线后，则执行断线自动控制步骤；
其中，所述断线自动控制步骤包括：
获取重新恢复收放线后的收放线阶段的偏转周期Tmp、放线舱室金刚线对于所述放线轮的偏转量P1p、收线舱室金刚线对于所述收线轮的偏转量P2p；
根据所述偏转周期Tmp和所述偏转量P1p控制所述放线轮的伺服电机在Y轴方向上进行移动；
根据所述偏转周期Tmp和所述偏转量P2p控制所述收线轮的伺服电机在Y轴方向上进行移动。
作为本发明优选的实施方式，在得到所述偏转周期Tm时，包括：
根据所述线轮绕线层数m获取第一次线轮直径发生变化时，等待的周期个数N；
获取在放线、收线阶段，线轮的伺服电机的偏转情况；
当在放线、收线阶段，线轮的伺服电机都出现偏转时，则获取收放线过程的时间参数，并根据所述周期个数N得到偏转周期T1m；
当在放线、收线阶段，线轮的伺服电机未出现偏转时，则获取收放线过程的时间参数，并根据所述周期个数N得到偏转周期T2m；
其中，所述偏转周期Tm包括：所述偏转周期T1m和所述偏转周期T2m。
作为本发明优选的实施方式，在获取所述周期个数N时，包括：
获取放线加速过程线量S1、放线匀速过程线量S2、放线减速过程线量S3、收线加速过程线量S4、放线匀速过程线量S5以及放线减速过程线量S6；
根据各过程线量得到一个收放线周期后的实际用线量L3；
获取所述放线轮的第一个绕线周期的放线量S7和放线轮的第一放线周期的放线圈数n；
根据所述线轮绕线层数m、所述实际用线量L3、所述放线量S7以及所述放线圈数n得到所述周期个数N。
作为本发明优选的实施方式，在得到一个收放线周期后的实际用线量L3时，如公式1所示：
L3＝S1+S2+S3)-(S4+S5+S6) (1)；
在获取所述放线轮的第一放线周期的放线圈数n时，如公式2所示：
n＝W3/(d+W4) (2)；
式中，W3为收放线轮有效绕线宽度，W4为金刚线绕线间距，d为金刚线线径；
在获取所述放线轮的第一个绕线周期的放线量S7时，如公式3所示：
式中，为空的放线轮的直径；
在得到所述周期个数N时，如公式4所示：
N＝S7/L3 (4)。
作为本发明优选的实施方式，根据所述周期个数N得到偏转周期T1m时，如公式5所示：
T1m＝N*(t1+t2+t3+t4+t5+t6)-(t4+t5+t6) (5)；
根据所述周期个数N得到偏转周期T2m时，如公式6所示：
T2m＝N*(t1+t2+t3+t4+t5+t6) (6)；
式中，t1为放线过程的加速时间，t2为放线过程的匀速时间，t3为放线过程的减速时间，t4为收线过程的加速时间，t5为收线过程的匀速时间，t6为收线过程的减速时间；收放线过程的时间参数包括：t1、t2、t3、t4、t5以及t6。
作为本发明优选的实施方式，在得到所述偏转量P1时，如公式7所示：
P1＝m*d (7)；
在得到所述偏转量P2时，如公式8所示：
式中，d为金刚线线径；为空的放线轮的直径，/>为空的收线轮的直径。
作为本发明优选的实施方式，在得到所述偏转周期Tmp时，包括：
获取放线轮每周期绕线量和当出现收放线轮断线后的实际工艺用线量L3p；
根据所述放线轮每周期绕线量和所述实际工艺用线量L3p，得到等待角度偏移的周期Np；
根据所述周期Np得到所述偏转周期Tmp；
其中，在获取放线轮每周期绕线量时，如公式9所示：
式中，n为放线轮的第一放线周期的放线圈数，为空的放线轮的直径，W3为收放线轮有效绕线宽度，W4为金刚线绕线间距，d为金刚线线径；
在获取所述实际工艺用线量L3p时，如公式10所示：
L3p＝1/2*a*(t1*t1-t4*t4+t3*t3-t6*t6+2t3*t1-2t6*t4)-[(Q1*W1.1+Tz*S1+R1*W2.1+Tz*S1R1)+(Q2*W1.2+Tz*S2+R2*W2.2+Tz*S2)....(+Qp*W1.p+Tz*Sp+Rp*W2.p+Tz*Sp)](10)；
式中，p为放线轮加工周期内金刚线断线的发生次数；W1.1、W1.2…W1.p为收放线量在收线轮上的外径变值；W2.1、W2.2…W2.p为收放线量在放线轮上的外径变值；Q1、Q2...Qp为断线发生后放线轮的转动圈数；R1、R2...Rp为断线发生后收线轮的转动圈数；Tz为主辊直径，t1为放线过程的加速时间，t3为放线过程的减速时间，t4为收线过程的加速时间，t6为收线过程的减速时间；
在得到等待角度偏移的周期Np时，如公式11所示：
Np＝放线轮每周期绕线量/L3p (11)。
作为本发明优选的实施方式，在根据所述周期Np得到所述偏转周期Tmp时，包括：
获取在放线、收线阶段，线轮的伺服电机的偏转情况；
当在放线、收线阶段，线轮的伺服电机都出现偏转时，则获取收放线过程的时间参数，并根据所述周期Np，得到所述偏转周期T1mp，如公式12所示：
T1mp＝Np*[(t1+t2+t3+t4+t5+t6)]-(t4+t5+t6) (12)；
当在放线、收线阶段，线轮的伺服电机未出现偏转时，则获取收放线过程的时间参数，并根据所述周期Np，得到所述偏转周期T2mp，如公式13所示：
T2mp＝Np*[(t1+t2+t3+t4+t5+t6)] (13)；
式中，t2为放线过程的匀速时间，t5为收线过程的匀速时间。
作为本发明优选的实施方式，在得到所述偏转量P1p和所述偏转量P2p时，包括：
根据所述周期Np，得到所述偏转量P1p，如公式14所示：
P1p＝*Np*d (14)；
根据所述周期Np，得到所述偏转量P2p，如公式15所示：
式中，为空的收线轮的直径。
一种降低断线色差的收放线轮自动控制系统，包括：
偏转周期获取单元：用于获取线轮绕线层数m，并根据所述线轮绕线层数m得到收放线阶段的偏转周期Tm；
放线偏转量获取单元：用于根据所述线轮绕线层数m得到放线舱室金刚线对于放线轮的偏转量P1；
收线偏转量获取单元：用于根据所述线轮绕线层数m得到收线舱室金刚线对于收线轮的偏转量P2；
放线控制单元：基于所述偏转周期Tm和所述偏转量P1控制所述放线轮的伺服电机在Y轴方向上进行移动；
收线控制单元：基于所述偏转周期Tm和所述偏转量P2控制所述收线轮的伺服电机在Y轴方向上进行移动；
若在收放线过程中，出现金刚线断线并重新恢复收放线后，则所述偏转周期获取单元还用于：获取重新恢复收放线后的收放线阶段的偏转周期Tmp，所述放线偏转量获取单元还用于：获取放线舱室金刚线对于所述放线轮的偏转量P1p，所述收线偏转量获取单元还用于：获取收线舱室金刚线对于所述收线轮的偏转量P2p；
所述放线控制单元还用于：根据所述偏转周期Tmp和所述偏转量P1p控制所述放线轮的伺服电机在Y轴方向上进行移动；
所述收线控制单元还用于：根据所述偏转周期Tmp和所述偏转量P2p控制所述收线轮的伺服电机在Y轴方向上进行移动。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
(1)本发明通过对收放线轮的伺服电机进行自动逻辑控制，实现在收放线轮工作过程中，能自动调整收放线轮在Y轴的坐标值使其最大线径面与排线导轮线槽垂直相切。在此工况下，由于排线导轮处于自配重平衡状态，因此排线导轮线槽锥面几乎不会与金刚线相切摩擦。金刚线在没有外加机械应力作用下，断线发生率会大大降低，最终减小生产出的硅片的色差；
(2)本发明对收放线轮通过伺服电机实现动态自动控制移动，降低金刚线断线率，减小硅片色差，提升硅片良率。
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
附图说明
图1是本发明背景技术所述的金刚线偏移过程示意图；
图2是本发明所提供的降低断线色差的收放线轮自动控制方法步骤图；
图3是本发明实施例的用于展示收/放线轮控制过程的结构示意图。
附图标号说明：1、收/放线轮轴承箱；2、收/放线轮；3、滑轨机构；4、排线导轮。
具体实施方式
本发明所提供的降低断线色差的收放线轮自动控制方法，如图2所示，包括以下步骤：
步骤S1：获取线轮绕线层数m，并根据线轮绕线层数m得到收放线阶段的偏转周期Tm；
步骤S2：根据线轮绕线层数m得到放线舱室金刚线对于放线轮的偏转量P1；
步骤S3：根据线轮绕线层数m得到收线舱室金刚线对于收线轮的偏转量P2；
步骤S4：基于偏转周期Tm和所述偏转量P1控制放线轮的伺服电机在Y轴方向上进行移动；
步骤S5：基于偏转周期Tm和偏转量P2控制收线轮的伺服电机在Y轴方向上进行移动；
步骤S6：若在收放线过程中，出现金刚线断线并重新恢复收放线后，则执行断线自动控制步骤；
其中，所述断线自动控制步骤包括：
获取重新恢复收放线后的收放线阶段的偏转周期Tmp、放线舱室金刚线对于放线轮的偏转量P1p、收线舱室金刚线对于收线轮的偏转量P2p；
根据偏转周期Tmp和偏转量P1p控制放线轮的伺服电机在Y轴方向上进行移动；
根据偏转周期Tmp和偏转量P2p控制收线轮的伺服电机在Y轴方向上进行移动。
具体地，Y轴为与收放线轮的转动轴心在水平上垂直的方向，Y轴与滑轨机构3平行。
在上述步骤S1中，在得到偏转周期Tm时，包括：
根据线轮绕线层数m获取第一次线轮直径发生变化时，等待的周期个数N；
获取在放线、收线阶段，线轮的伺服电机的偏转情况；
当在放线、收线阶段，线轮的伺服电机都出现偏转时，则获取收放线过程的时间参数，并根据周期个数N得到偏转周期T1m；
当在放线、收线阶段，线轮的伺服电机未出现偏转时，则获取收放线过程的时间参数，并根据周期个数N得到偏转周期T2m；
其中，偏转周期Tm包括：偏转周期T1m和偏转周期T2m。
进一步地，在获取周期个数N时，包括：
获取放线加速过程线量S1、放线匀速过程线量S2、放线减速过程线量S3、收线加速过程线量S4、放线匀速过程线量S5以及放线减速过程线量S6；
根据各过程线量得到一个收放线周期后的实际用线量L3；
获取放线轮的第一个绕线周期的放线量S7和放线轮的第一放线周期的放线圈数n；
根据线轮绕线层数m、实际用线量L3、放线量S7以及放线圈数n得到周期个数N。
更进一步地，在得到一个收放线周期后的实际用线量L3时，如公式1所示：
L3＝S1+S2+S3)-(S4+S5+S6) (1)；
在获取放线轮的第一放线周期的放线圈数n时，如公式2所示：
n＝W3/(d+W4) (2)；
式中，W3为收放线轮有效绕线宽度，W4为金刚线绕线间距，d为金刚线线径；
在获取放线轮的第一个绕线周期的放线量S7时，如公式3所示：
式中，为空的放线轮的直径；
在得到周期个数N时，如公式4所示：
N＝S7/L3 (4)。
更进一步地，根据周期个数N得到偏转周期T1m时，如公式5所示：
T1m＝N*(t1+t2+t3+t4+t5+t6)-(t4+t5+t6) (5)；
根据周期个数N得到偏转周期T2m时，如公式6所示：
T2m＝N*(t1+t2+t3+t4+t5+t6) (6)；
式中，t1为放线过程的加速时间，t2为放线过程的匀速时间，t3为放线过程的减速时间，t4为收线过程的加速时间，t5为收线过程的匀速时间，t6为收线过程的减速时间；收放线过程的时间参数包括：t1、t2、t3、t4、t5以及t6。
在上述步骤S2中，在得到偏转量P1时，如公式7所示：
P1＝m*d (7)；
在上述步骤S3中，在得到偏转量P2时，如公式8所示：
式中，d为金刚线线径；为空的放线轮的直径，/>为空的收线轮的直径。
在上述步骤S6中，在得到偏转周期Tmp时，包括：
获取放线轮每周期绕线量和当出现收放线轮断线后的实际工艺用线量L3p；
根据放线轮每周期绕线量和实际工艺用线量L3p，得到等待角度偏移的周期Np；
根据周期Np得到偏转周期Tmp；
其中，在获取放线轮每周期绕线量时，如公式9所示：
式中，n为放线轮的第一放线周期的放线圈数，为空的放线轮的直径，W3为收放线轮有效绕线宽度，W4为金刚线绕线间距，d为金刚线线径；
在获取实际工艺用线量L3p时，如公式10所示：
L3p＝1/2*a*(t1*t1-t4*t4+t3*t3-t6*t6+2t3*t1-2t6*t4)-[(Q1*W1.1+Tz*S1+R1*W2.1+Tz*S1R1)+(Q2*W1.2+Tz*S2+R2*W2.2+Tz*S2)....(+Qp*W1.p+Tz*Sp+Rp*W2.p+Tz*Sp)](10)；
式中，p为放线轮加工周期内金刚线断线的发生次数；W1.1、W1.2…W1.p为收放线量在收线轮上的外径变值；W2.1、W2.2…W2.p为收放线量在放线轮上的外径变值；Q1、Q2...Qp为断线发生后放线轮的转动圈数；R1、R2...Rp为断线发生后收线轮的转动圈数；Tz为主辊直径，t1为放线过程的加速时间，t3为放线过程的减速时间，t4为收线过程的加速时间，t6为收线过程的减速时间；
在得到等待角度偏移的周期Np时，如公式11所示：
Np＝放线轮每周期绕线量/L3p (11)。
进一步地，在根据周期Np得到偏转周期Tmp时，包括：
获取在放线、收线阶段，线轮的伺服电机的偏转情况；
当在放线、收线阶段，线轮的伺服电机都出现偏转时，则获取收放线过程的时间参数，并根据周期Np，得到偏转周期T1mp，如公式12所示：
T1mp＝Np*[(t1+t2+t3+t4+t5+t6)]-(t4+t5+t6) (12)；
当在放线、收线阶段，线轮的伺服电机未出现偏转时，则获取收放线过程的时间参数，并根据周期Np，得到偏转周期T2mp，如公式13所示：
T2mp＝Np*[(t1+t2+t3+t4+t5+t6)] (13)；
式中，t2为放线过程的匀速时间，t5为收线过程的匀速时间。
在上述步骤S6中，在得到偏转量P1p和偏转量P2p时，包括：
根据周期Np，得到偏转量P1p，如公式14所示：
P1p＝*Np*d (14)；
根据周期Np，得到偏转量P2p，如公式15所示：
式中，为空的收线轮的直径。
本发明所提供的降低断线色差的收放线轮自动控制系统，包括：偏转周期获取单元、放线偏转量获取单元、收线偏转量获取单元、放线控制单元以及收线控制单元。
偏转周期获取单元：用于获取线轮绕线层数m，并根据线轮绕线层数m得到收放线阶段的偏转周期Tm。
放线偏转量获取单元：用于根据线轮绕线层数m得到放线舱室金刚线对于放线轮的偏转量P1。
收线偏转量获取单元：用于根据线轮绕线层数m得到收线舱室金刚线对于收线轮的偏转量P2。
放线控制单元：基于偏转周期Tm和偏转量P1控制放线轮的伺服电机在Y轴方向上进行移动。
收线控制单元：基于偏转周期Tm和偏转量P2控制收线轮的伺服电机在Y轴方向上进行移动。
若在收放线过程中，出现金刚线断线并重新恢复收放线后；
偏转周期获取单元还用于：获取重新恢复收放线后的收放线阶段的偏转周期Tmp；
放线偏转量获取单元还用于：获取放线舱室金刚线对于放线轮的偏转量P1p；
收线偏转量获取单元还用于：获取收线舱室金刚线对于收线轮的偏转量P2p；
放线控制单元还用于：根据偏转周期Tmp和偏转量P1p控制放线轮的伺服电机在Y轴方向上进行移动；
收线控制单元还用于：根据偏转周期Tmp和偏转量P2p控制收线轮的伺服电机在Y轴方向上进行移动。
以下的实施例是对本发明的进一步说明，但本发明的范围并不限制于此。
如图3所示，将收/放线轮轴承箱1和收/放线轮2整体安装在一套由精密伺服电机控制的滑轨机构3上，根据实时获取到参数控制线轮和线轮轴承箱沿Y轴双向移动。保证排线导轮4线槽垂直于水平面且与收/放线轮2外径相切，避免金刚线与排线导轮4锥面摩擦，降低金刚线的断线发生率。在整个控制过程中，会根据工艺用线量、收/放线轮2直径、金刚线线径、加工过程中各工艺参数来计算出收/放线轮2的移动速度和移动周期。
切片机在开机前的初始状态时，排线导轮4线槽V型槽底垂直于水平面，与收/放线轮2相切。在放线轮放线过程中，放线轮外直径逐渐变小，排线导轮4被金刚线带动逐渐以轴芯为中心开始旋转。在此过程中，由于工艺设计时放线轮是在高频交变变速旋转的；以每周期为例，放线量大于收线量，在此过程中线轮是以交变角度旋转振荡的方式逐渐正向增大旋转角，金刚线克服排线导轮4给它的重力做功。在此过程中，金刚线受到了径向方向的剪切应力作用，金刚线能承受的张力逐渐变小。
在收线轮收线过程中，收线轮的外直径逐渐变大，排线导轮4被金刚线带动逐渐以轴芯为中心开始旋转。在此过程中，由于工艺设计时收线轮是在高频交变变速旋转的；以每周期为例，放线量大于收线量，在此过程中线轮是以交变角度旋转振荡的方式逐渐逆向增大旋转角，金刚线克服排线导轮4给它的重力做功。在此过程中，金刚线受到了径向方向的剪切应力作用，金刚线能承受的张力逐渐变小。
为了消除或减小切片机在工作过程中由于收/放线轮2直径增加或减少产生拉斜，进而导致与排线导轮4出现摩擦的现象，设计一套由伺服电机控制的收/放线轮系统对收/放线轮2及其轴承箱进行Y轴方向的运动控制，通过从收/放线轮2的转动圈数和PLC程序监控的金刚线使用量来复合计算出相关的控制参数，并进行输出，使在整个排线导轮4的工作周期内其线槽始终与金刚线重合，线槽延长线和线轮相切。其控制逻辑如下：
设排线导轮4直径为D；
空的放线轮的直径为
空的收线轮的直径为
收放线量在收线轮上的外径变值为W1；
收放线量在放线轮上的外径变值为W2；
工艺放线量为L1；
工艺收线量为L2；
设周期工艺中，放线加速过程线量S1；
放线匀速过程线量S2；
放线减速过程线量S3；
加减速度为定值a；
放线过程的加速时间为t1；
放线过程的匀速时间为t2；
放线过程的减速时间为t3；
设周期工艺中，收线加速过程线量S4；
放线匀速过程线量S5；
放线减速过程线量S6；
加减速度为定值a；
收线过程的加速时间为t4；
收线过程的匀速时间为t5；
收线过程的减速时间为t6；
最高速为V1；
金刚线线径为d；
金刚线绕线间距为W4；
收放线轮有效绕线宽度为W3；
检测调整周期为T；
检测调整频率为f＝1/T；
则有：
S1＝1/2*a*t1*t1；
S2＝a*t1*t2；
S3＝t3*a*t1-1/2*a*t3*t3；
S4＝1/2*a*t4*t4；
S5＝a*t4*t5；
S6＝t6*a*t4-1/2*a*t6*t6；
在收/放线轮2的收放线过程中，直径并不是每时每刻在变化，只有在经过了一个绕线周期，出现第一次金刚线叠加时，才会出现绕线直径的增大或变小：
以安装新放线轮后为例；
放线轮的第一个绕线周期的放线量为S7；
放线轮的第一放线周期的放线圈数为n；
n＝W3/(d+W4)；
一个收放线周期后，实际用线量为L3
L3＝L1-L2
＝(S1+S2+S3)-(S4+S5+S6)
＝(1/2*a*t1*t1+a*t1*t2+t3*a*t1-1/2*a*t3*t3)-(1/2*a*t4*t4+a*t4*t5+t6*a*t4-1/2*a*t6*t6)
＝1/2*a*(t1*t1-t4*t4)+a*(t3*t1-t6*t4)+1/2*a*(t3*t3-t6*t6)
＝1/2*a*(t1*t1-t4*t4+t3*t3-t6*t6+2t3*t1-2t6*t4)
第一次线轮直径发生变化其等待的周期个数为N；
在第N*m个周期的收线阶段和放线阶段，伺服电机的偏转是会出现正反向振荡转动的。线轮绕线层数为m；
当在放线、收线阶段都出现偏转时，偏转周期为T1m；
当在放线、收线阶段未出现偏转时，偏转周期为T2m；
则放线舱室金刚线对于放线轮的偏转量为P1；
P1＝m*d
每周期调整量为d。
则收线舱室金刚线对于收线轮的偏转量为P2；
在实际金刚线的收放线过程中，会出现金刚线断线的异常现象，此时损耗了部分金刚线，该部分金刚线未绕在放线轮或收线轮上，所以当出现断线异常后排线导轮4的实际偏移量要小于理论偏移量。
设放线轮加工周期内金刚线断线发生次数为P；
断线时显示用线量为Y1、Y2…Yp；
收放线量在收线轮上的外径变值为W1.1、W1.2…W1.p；
收放线量在放线轮上的外径变值为W2.1、W2.2…W2.p；
断线发生后放线轮转动圈数为Q1、Q2...Qp；
断线发生后收线轮转动圈数为R1、R2...Rp；
断线后主辊转动圈数为S1、S2…Sp；
主辊直径为Tz；
每次断线处理时主辊转动圈数为K；
则该周期内，断线导致线损为Up；
Up＝Q1*W1.1+Tz*S1+R1*W2.1+Tz*S1R1+Q2*W1.2+Tz*S2+R2*W2.2+Tz*S2....+Qp*W1.p+Tz*Sp+Rp*W2.p+Tz*Sp
综上所述：
工艺用线量L3＝1/2*a*(t1*t1-t4*t4+t3*t3-t6*t6+2t3*t1-2t6*t4)
当出现收/放线轮2断线后的实际工艺用线量：
L3p＝1/2*a*(t1*t1-t4*t4+t3*t3-t6*t6+2t3*t1-2t6*t4)-[(Q1*W1.1+Tz*S1+R1*W2.1+Tz*S1R1)+(Q2*W1.2+Tz*S2+R2*W2.2+Tz*S2)....(+Qp*W1.p+Tz*Sp+Rp*W2.p+Tz*Sp)]
放线轮调整量为Wp，其等待角度偏移的周期为Np；
当在放线、收线阶段都出现偏移时，偏转周期为T1mp；
当在放线、收线阶段未出现偏移时，偏转周期为T2mp；
放线舱室金刚线对于放线轮的偏移量为P1p；
线轮上的绕线层数即为线轮伺服电机的调整次数，则收线轮第m次调整的收线舱室金刚线对于收线轮的偏移量为P2p；
在切片机工作过程中，随着收、放线轮的周期性转动；收/放线轮2的直径会呈周期性变化，控制收、放线轮移动的伺服电机分别按照上述设计值沿Y轴正负方向移动。使排线导轮4线槽垂直于水平面并与线轮相切，使金刚线不会与V型线槽锥面摩擦，减小金刚线应力损伤，降低断线发生率，进而降低由于断线后焊线所导致的硅片色差增大。
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。
Claims (10)
1.一种降低断线色差的收放线轮自动控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取线轮绕线层数m，并根据所述线轮绕线层数m得到收放线阶段的偏转周期Tm；
根据所述线轮绕线层数m得到放线舱室金刚线对于放线轮的偏转量P1；
根据所述线轮绕线层数m得到收线舱室金刚线对于收线轮的偏转量P2；
基于所述偏转周期Tm和所述偏转量P1控制所述放线轮的伺服电机在Y轴方向上进行移动；
基于所述偏转周期Tm和所述偏转量P2控制所述收线轮的伺服电机在Y轴方向上进行移动；
若在收放线过程中，出现金刚线断线并重新恢复收放线后，则执行断线自动控制步骤；
其中，所述断线自动控制步骤包括：
获取重新恢复收放线后的收放线阶段的偏转周期Tmp、放线舱室金刚线对于所述放线轮的偏转量P1p、收线舱室金刚线对于所述收线轮的偏转量P2p；
根据所述偏转周期Tmp和所述偏转量P1p控制所述放线轮的伺服电机在Y轴方向上进行移动；
根据所述偏转周期Tmp和所述偏转量P2p控制所述收线轮的伺服电机在Y轴方向上进行移动。
2.根据权利要求1所述的降低断线色差的收放线轮自动控制方法，其特征在于，在得到所述偏转周期Tm时，包括：
根据所述线轮绕线层数m获取第一次线轮直径发生变化时，等待的周期个数N；
获取在放线、收线阶段，线轮的伺服电机的偏转情况；
当在放线、收线阶段，线轮的伺服电机都出现偏转时，则获取收放线过程的时间参数，并根据所述周期个数N得到偏转周期T1m；
当在放线、收线阶段，线轮的伺服电机未出现偏转时，则获取收放线过程的时间参数，并根据所述周期个数N得到偏转周期T2m；
其中，所述偏转周期Tm包括：所述偏转周期T1m和所述偏转周期T2m。
3.根据权利要求2所述的降低断线色差的收放线轮自动控制方法，其特征在于，在获取所述周期个数N时，包括：
获取放线加速过程线量S1、放线匀速过程线量S2、放线减速过程线量S3、收线加速过程线量S4、放线匀速过程线量S5以及放线减速过程线量S6；
根据各过程线量得到一个收放线周期后的实际用线量L3；
获取所述放线轮的第一个绕线周期的放线量S7和放线轮的第一放线周期的放线圈数n；
根据所述线轮绕线层数m、所述实际用线量L3、所述放线量S7以及所述放线圈数n得到所述周期个数N。
4.根据权利要求3所述的降低断线色差的收放线轮自动控制方法，其特征在于，在得到一个收放线周期后的实际用线量L3时，如公式1所示：
L3＝S1+S2+S3)-(S4+S5+S6) (1)；
在获取所述放线轮的第一放线周期的放线圈数n时，如公式2所示：
n＝W3/(d+W4) (2)；
式中，W3为收放线轮有效绕线宽度，W4为金刚线绕线间距，d为金刚线线径；
在获取所述放线轮的第一个绕线周期的放线量S7时，如公式3所示：
式中，为空的放线轮的直径；
在得到所述周期个数N时，如公式4所示：
N＝S7/L3 (4)。
5.根据权利要求4所述的降低断线色差的收放线轮自动控制方法，其特征在于，根据所述周期个数N得到偏转周期T1m时，如公式5所示：
T1m＝N*(t1+t2+t3+t4+t5+t6)-(t4+t5+t6) (5)；
根据所述周期个数N得到偏转周期T2m时，如公式6所示：
T2m＝N*(t1+t2+t3+t4+t5+t6) (6)；
式中，t1为放线过程的加速时间，t2为放线过程的匀速时间，t3为放线过程的减速时间，t4为收线过程的加速时间，t5为收线过程的匀速时间，t6为收线过程的减速时间；收放线过程的时间参数包括：t1、t2、t3、t4、t5以及t6。
6.根据权利要求1所述的降低断线色差的收放线轮自动控制方法，其特征在于，在得到所述偏转量P1时，如公式7所示：
P1＝m*d (7)；
在得到所述偏转量P2时，如公式8所示：
式中，d为金刚线线径；为空的放线轮的直径，/>为空的收线轮的直径。
7.根据权利要求1所述的降低断线色差的收放线轮自动控制方法，其特征在于，在得到所述偏转周期Tmp时，包括：
获取放线轮每周期绕线量和当出现收放线轮断线后的实际工艺用线量L3p；
根据所述放线轮每周期绕线量和所述实际工艺用线量L3p，得到等待角度偏移的周期Np；
根据所述周期Np得到所述偏转周期Tmp；
其中，在获取放线轮每周期绕线量时，如公式9所示：
式中，n为放线轮的第一放线周期的放线圈数，为空的放线轮的直径，W3为收放线轮有效绕线宽度，W4为金刚线绕线间距，d为金刚线线径；
在获取所述实际工艺用线量L3p时，如公式10所示：
L3p＝1/2*a*(t1*t1-t4*t4+t3*t3-t6*t6+2t3*t1-2t6*t4)-[(Q1*W1.1+Tz*S1+R1*W2.
1+Tz*S1R1)+(Q2*W1.2+Tz*S2+R2*W2.2+Tz*S2)....(+Qp*W1.p+Tz*Sp+Rp*W2.p+Tz*Sp)](10)；
式中，p为放线轮加工周期内金刚线断线的发生次数；W1.1、W1.2…W1.p为收放线量在收线轮上的外径变值；W2.1、W2.2…W2.p为收放线量在放线轮上的外径变值；Q1、Q2...Qp为断线发生后放线轮的转动圈数；R1、R2...Rp为断线发生后收线轮的转动圈数；Tz为主辊直径，t1为放线过程的加速时间，t3为放线过程的减速时间，t4为收线过程的加速时间，t6为收线过程的减速时间；
在得到等待角度偏移的周期Np时，如公式11所示：
Np＝放线轮每周期绕线量/L3p (11)。
8.根据权利要求7所述的降低断线色差的收放线轮自动控制方法，其特征在于，在根据所述周期Np得到所述偏转周期Tmp时，包括：
获取在放线、收线阶段，线轮的伺服电机的偏转情况；
当在放线、收线阶段，线轮的伺服电机都出现偏转时，则获取收放线过程的时间参数，并根据所述周期Np，得到所述偏转周期T1mp，如公式12所示：
T1mp＝Np*[(t1+t2+t3+t4+t5+t6)]-(t4+t5+t6) (12)；
当在放线、收线阶段，线轮的伺服电机未出现偏转时，则获取收放线过程的时间参数，并根据所述周期Np，得到所述偏转周期T2mp，如公式13所示：
T2mp＝Np*[(t1+t2+t3+t4+t5+t6)] (13)；
式中，t2为放线过程的匀速时间，t5为收线过程的匀速时间。
9.根据权利要求7所述的降低断线色差的收放线轮自动控制方法，其特征在于，在得到所述偏转量P1p和所述偏转量P2p时，包括：
根据所述周期Np，得到所述偏转量P1p，如公式14所示：
P1p＝*Np*d (14)；
根据所述周期Np，得到所述偏转量P2p，如公式15所示：
式中，为空的收线轮的直径。
10.一种降低断线色差的收放线轮自动控制系统，其特征在于，包括：
偏转周期获取单元：用于获取线轮绕线层数m，并根据所述线轮绕线层数m得到收放线阶段的偏转周期Tm；
放线偏转量获取单元：用于根据所述线轮绕线层数m得到放线舱室金刚线对于放线轮的偏转量P1；
收线偏转量获取单元：用于根据所述线轮绕线层数m得到收线舱室金刚线对于收线轮的偏转量P2；
放线控制单元：基于所述偏转周期Tm和所述偏转量P1控制所述放线轮的伺服电机在Y轴方向上进行移动；
收线控制单元：基于所述偏转周期Tm和所述偏转量P2控制所述收线轮的伺服电机在Y轴方向上进行移动；
若在收放线过程中，出现金刚线断线并重新恢复收放线后，则所述偏转周期获取单元还用于：获取重新恢复收放线后的收放线阶段的偏转周期Tmp，所述放线偏转量获取单元还用于：获取放线舱室金刚线对于所述放线轮的偏转量P1p，所述收线偏转量获取单元还用于：获取收线舱室金刚线对于所述收线轮的偏转量P2p；
所述放线控制单元还用于：根据所述偏转周期Tmp和所述偏转量P1p控制所述放线轮的伺服电机在Y轴方向上进行移动；
所述收线控制单元还用于：根据所述偏转周期Tmp和所述偏转量P2p控制所述收线轮的伺服电机在Y轴方向上进行移动。
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