Katselukerrat: 0 Tekijä: Site Editor Julkaisuaika: 2026-11-04 Alkuperä: Sivusto
Servomoottorien valinta laserleikkauskoneisiin alkaa kunkin akselin liikevaatimuksista. Liikkuva massa, kiihtyvyys, välityssuhde, käyttösuhde ja ohjaimen yhteensopivuus ovat tärkeitä. Pelkkä moottorin teho ei voi määrittää leikkausnopeutta tai paikannustarkkuutta.
Koneenrakentajien ja jälkiasennusten ostajien tavoitteena on valita moottori ja yhteensopiva taajuusmuuttaja, joka pystyy seuraamaan vaadittua liikerataa määritellyissä virherajoissa. Mekaanisen järjestelmän, CNC-ohjaimen ja laserprosessin on tuettava samaa suorituskykytavoitetta.
Tämä opas keskittyy X/Y-akselin liikkeenohjaukseen, mukaan lukien moottorin koon mitoitus, takaisinkytkentä, kaksikäyttöinen portaalisynkronointi ja käyttöönotto.
Sisällysluettelo
Laserleikkauskone koordinoi akselin liikettä laserlähdön kanssa ohjelmoidun polun seuraamiseksi. Liikevirheet voivat vaikuttaa osan geometriaan, kun taas tärinä ja sopimattomat nopeuden muutokset voivat vaikuttaa leikkaukseen.
Reunojen laatu riippuu kuitenkin myös tarkennuksesta, lasertehosta, apukaasusta, materiaalista ja prosessiasetuksista. Servopäivitys ei voi korjata kaikkia leikkausvirheitä.
Tavallisessa liikkuvassa portaalissa yksi akseli siirtää leikkuupään kelkkaa siltaa pitkin. Toinen liikuttaa siltakokoonpanoa, mukaan lukien vaunua ja siihen liittyviä laitteita.
Akselien nimet vaihtelevat konemallien mukaan. Vahvista todellinen asettelu sen sijaan, että olettaisi, että X kantaa aina kevyemmän kuorman.
Liikevaatimus |
Pään kannattimen akseli |
Silta-matka-akseli |
|---|---|---|
Liikkuva kuorma |
Leikkuupää, vaunu ja kiinnitetyt osat |
Silta, vaunut ja muut liikkuvat laitteet |
Tärkeitä mitoitussyötteitä |
Kaapelin veto, kitka, kiihtyvyys ja voimansiirto |
Liikkuvan kokonaismassan, voimansiirron ja voimansiirron järjestely |
Mekaanisia huolenaiheita |
Vaunun jäykkyys, hihnan yhteensopivuus ja peruutuskäyttäytyminen |
Sillan jäykkyys, kohdistus ja mahdollinen teline |
Valvontaa koskevat huolenaiheet |
Seuranta lyhyiden liikkeiden ja suunnanmuutosten aikana |
Seuranta ja synkronointi, kun käytetään kahta asemaa |
Sisällytä kaapelikannattimet, letkut, liittimet ja liikkuvat moottori- tai vaihteistokokoonpanot kuormitusarviointiin.
Servojärjestelmä käyttää palautetta liikkeen säätelyyn. Arkkitehtuurista riippuen asennon, nopeuden ja virran ohjaustoiminnot jaetaan ohjaimen ja taajuusmuuttajan välillä.
Palaute auttaa järjestelmää havaitsemaan ja korjaamaan poikkeamia. Se ei takaa nollaa seuraavaa virhettä kiihdytyksen tai leikkauksen aikana. Määrittele hyväksyttävät seuranta- ja ääriviivavirheet ja tarkista ne sitten edustavissa käyttöolosuhteissa.
Moottoriin asennettu palaute mittaa moottorin akselia. Välys, hihnan venytys ja rakenteellinen taipuma tämän kooderin jälkeen voivat silti vaikuttaa leikkuupään asentoon.
Avoimen silmukan stepperit voivat menettää asennon, jos ne ovat ylikuormitettuja havaitsematta virhettä. Suljetun silmukan stepperit ja servot tarjoavat erilaisia takaisinkytkentä- ja toimintaominaisuuksia; verrata niiden todellista vääntömomenttinopeutta sovellukseen.
Aloita vaadittavalla liikeprofiililla ja mekaanisella voimansiirrolla. Laske jokainen akseli erikseen ennen moottorikäyttöyhdistelmän valitsemista.
Moottorin on annettava riittävästi vääntömomenttia kuormituksen kiihdyttämiseksi ja vastuksen voittamiseksi. Sen on myös pysyttävä lämpörajoissaan koko käyttöjakson ajan.
Tarkista:
Huippuvääntömomentti kiihdytyksen ja hidastuksen aikana.
RMS-vääntömomentti edustavan käyttöjakson aikana.
Vaadittu moottorin nopeus suurimmalla akselinopeudella.
Käytettävissä oleva vääntömomentti tällä nopeudella.
Käyttövirran kapasiteetti ja ylikuormituksen kesto.
Hidastusenergia ja regeneratiivinen käsittely.
Ympäristön lämpötila ja asennusolosuhteet.
RMS-momentti on hyödyllinen lämpöarvioinnissa, mutta pitkittyneet ylikuormitukset edellyttävät myös moottorin ja taajuusmuuttajan sallittujen käyttörajojen tarkistamista.
Nimellistehosuhde on:
Vääntömomentti (N·m) = 9550 × teho (kW) ÷ nopeus (rpm)
Esimerkiksi nimellisnopeudella 3 000 rpm 400 W vastaa noin 1,27 N·m, kun taas 750 W vastaa noin 2,39 N·m. Nämä ovat laskentaesimerkkejä, eivät eritelmiä jokaiselle moottorille kyseisessä teholuokissa.
Ne eivät aseta kiinteitä lineaarisia nopeuksia, kuten 300 tai 600 mm/s. Lineaarinen nopeus riippuu ruuvin johdosta, hihnapyörän tai hammaspyörän geometriasta, välityssuhteesta ja moottorin nopeudesta. Leikkausnopeus riippuu myös laserprosessista.
Inertiasovitus vertaa moottorin akseliin heijastuvaa kuormitushitautta moottorin roottorin inertiaan. Se ei ole suora vertailu portaalin massan ja moottorin massan välillä.
Alennusvaihteen takana olevalla pyörivällä kuormalla heijastuneen kuorman hitaus pienenee alennussuhteen neliön myötä. Kuormien siirtäminen vaatii laskelmia ruuvin, hihnapyörän tai hammastangon järjestelyn perusteella.
Ei ole yleistä vaatimusta pitää jokainen laserakseli alle 5:1-suhteen. Hyväksyttävä suhde riippuu vetolaitteesta, mekaanisesta jäykkyydestä, vastetavoitteesta ja virityskyvystä.
Pienemmän inertian moottori voi vähentää vääntömomenttia, joka tarvitaan kiihdyttämään omaa roottoriaan. Suuremman inertian moottori voi sopia joihinkin kuormiin, mutta se lisää myös kiihtyvyyden tarvetta. Kumpikaan vaihtoehto ei ole automaattisesti parempi.
Vaihteisto voi vähentää moottorin puoleisen kuorman hitausmomenttia ja lisätä vääntömomenttia samalla kun se lisää välystä, yhteensopivuutta, häviöitä ja lisäkomponentteja.
Hihnakäytöillä, kuularuuveilla, hammastankojärjestelmillä ja lineaarimoottoreilla on erilaisia kompromisseja. Suora kytkentä voi olla sopiva, kun vääntömomentti-, nopeus-, jäykkyys- ja inertiavaatimukset täyttyvät.
Arvostele Tiger Motion's vakioservomoottorit laskettujen vaatimusten mukaisesti. Varmista valitun mallin vääntömomentti-nopeuskäyrä, roottorin hitaus, takaisinkytkentäkonfiguraatio ja yhteensopiva käyttö ennen suunnittelun viimeistelyä.
Sopiva moottori tarvitsee edelleen yhteensopivan käyttö- ja liikeohjaimen. Varmista täydellinen ohjausarkkitehtuuri ennen laitteiston ostamista.
Enkooderin resoluutio kuvaa, kuinka tarkasti kulma-asento esitetään. Esimerkiksi 17-bittisellä yhden kierroksen aseman arvolla on 131 072 erotettavissa olevaa paikkaa kierrosta kohti; 23-bittisellä arvolla on 8 388 608.
Nämä luvut eivät kerro anturin tai leikkuupään paikannustarkkuutta.
Koneen suorituskyky riippuu myös siirtovirheistä, välystä, rakenteellisesta taipumasta, suuntauksesta, lämpötilasta ja ohjauskäyttäytymisestä. Erota kooderin resoluutio, paikannustarkkuus, toistettavuus ja dynaamisten ääriviivojen tarkkuus.
Tarkista moottorin ja käyttölaitteen yhteensopivuus kooderin liitäntä ja kokoonpano. Korkearesoluutioinen kooderi on hyödyllinen vain, kun taajuusmuuttaja tukee sitä ja mekaaninen järjestelmä hyötyy siitä.
Pulssi/suunta ja teolliset liikeverkot ovat mahdollisia komentorajapintoja. Pulssi/suunta on digitaalinen; sitä ei pidä kuvata analogiseksi yhteydeksi.
Käyttöliittymän huomioiminen |
Mitä tarkistetaan |
|---|---|
Pulssi/suunta |
Sähkötasot, signaalin tyyppi, maksimipulssitaajuus ja komennon skaalaus |
EtherCAT |
Ohjaimen tuki, taajuusmuuttajien yhteensopivuus, toimintatilat, sykliaika ja synkronointikonfiguraatio |
Muut rajapinnat |
Tuetut komentotilat, diagnostiikka, päivityskäyttäytyminen ja sovellusten sopivuus |
Palaute |
Sulkeeko takaisinkytkentä paikallisesti taajuusmuuttajassa vai käyttääkö sitä myös ohjain |
Koneintegraatio |
Ota käyttöön, hälytys, kotiutus, rajat ja koordinoitu pysäytyskäyttäytyminen |
EtherCAT voi tukea synkronoitua moniakselista liikettä, mutta se ei automaattisesti poista ääriviivavirheitä tai takaa yhteensopivuutta.
CypCut, Ruida-pohjaiset järjestelmät ja LinuxCNC kattavat erilaisia laitteisto- ja ohjelmistokokoonpanoja. Tarkista tarkka ohjaimen malli ja dokumentaatio sen sijaan, että luottaisit pelkästään ohjelmiston nimeen. Jälkiasennus ei edellytä mukautettua FPGA-ohjelmointia.
Jotkut leveät portaalit käyttävät kahta moottoria ajamaan sillan vastakkaisia puolia. Tämä järjestely vaatii hallittua synkronointia vinouden ja mekaanisen rasituksen rajoittamiseksi.
Tarkista portaalin kohdistus ja neliöinti, sijaintierojen valvonta, viankäsittely ja pysäytysvaste, jos yksi taajuusmuuttaja epäonnistuu.
Kaksi saman komennon saavaa moottoria ei sinänsä takaa sillan pysymistä suorassa. Mekaanisen kohdistuksen ja ohjaimen portaalitoimintojen on toimittava yhdessä.
Stepperin korvaaminen servolla edellyttää muutakin kuin laipan mittojen sovittamista. Tarkista akselin geometria, kiinnitys, kytkentäkapasiteetti, syöttövaatimukset, takaisinkytkentäkaapelit ja ohjainliitännät.
Joissakin jälkiasennuksissa saattaa olla tarpeen vaihtaa täydellinen virtalähde tai vaihteisto, mutta kumpaakaan ei tule olettaa ennen arviointia.
Tarkista ohjainten kohdistus, telineen kiinnitys, hihnan kireys, laakerit, kytkimet ja rakenteellinen jäykkyys. Mekaaninen välys tai sitominen voi aiheuttaa oireita, jotka muistuttavat hallintaongelmia.
Käytä valmistajan tukemia viritysmenetelmiä. Automaattinen viritys voi tarjota lähtökohdan; lisäsäätö riippuu sovelluksesta.
Liiallinen vahvistus voi herättää resonanssia. Suodattimet ja eteenpäinkytkentätoiminnot voivat auttaa, mutta ne eivät voi korjata kuluneita osia tai riittämättömän jäykkää rakennetta. Kaikissa taajuusmuuttajissa ei myöskään ole tavanomaista PID-rakennetta manuaalista säätöä varten.
Noudata laitevalmistajan ohjeita maadoituksessa, suojauksessa, kaapelin reitityksessä ja päättämisessä. Älä käytä yleissääntöä, jonka mukaan jokainen anturin suojus on maadoitettu vain toisesta päästä.
Aloita käyttöönotto laserpois käytöstä ja konservatiiviset liikeasetukset. Tarkista suunta, skaalaus, rajat, kotiutus ja vikavasteet ennen suorituskyvyn lisäämistä.
Sitten testaa:
Pitkät liikkeet nopeuden ja lämpökäyttäytymisen vuoksi.
Lyhyet toistuvat liikkeet kiihdyttämiseksi ja asettumiseksi.
Ympyrät ja diagonaaliradat koordinoituun liikkeeseen.
Suunnan vaihto vastaiskun tai noudattamisvaikutusten vuoksi.
Täysliike kaapelin vetämistä ja kohdistusta varten.
Portaalin neliöinti ja synkronointi tarvittaessa.
Lopuksi arvioi edustavat leikkaustyöt määritettyjen materiaali- ja prosessiasetusten avulla. Tallenna mittatulokset, ääriviivojen laatu, sykliaika ja hälytykset.
Mittaa todelliset tuotantovoitot. Servopäivitys ei tue yleistä lupausta 40 %:n nopeuden lisäyksestä tai kiinteästä takaisinmaksuajasta.
Yleiskokoa ei ole olemassa. Laske liikkuva kuorma, voimansiirto, kiihtyvyys, nopeus, kitka ja käyttösuhde kullekin akselille. Koneen nimi, kuten '1390', ei anna tarpeeksi tietoa moottorin valitsemiseksi.
Ei. Vertaa vääntömomentti-nopeuskäyriä, roottorin inertiaa, mittoja, käyttövaatimuksia ja lämpökäyttöä. Suurempi nimellisteho ei automaattisesti paranna ääriviivojen tarkkuutta tai lyhennä leikkausjaksoa.
Ei. Rajapinnan tulee sopia ohjaimen arkkitehtuuriin ja suorituskykyvaatimuksiin. EtherCAT voi tukea synkronoitua liikettä, kun taas muut yhteensopivat liitännät voivat myös vastata koneen tarpeisiin.
Ei. Se tarjoaa tarkempia sijaintitietoja, mutta mekaaniset ja ohjausvirheet ovat mahdollisia. Tarkista sijainti ja ääriviivat konetasolla.
Mahdollisia syitä ovat liiallinen ohjausvahvistus, mekaaninen resonanssi, löysät komponentit, suuntausvirhe, voimansiirron yhteensopivuus tai sopimattomat liikeasetukset. Tarkista mekaniikka ja tarkista taajuusmuuttajan diagnostiikka ennen viritysparametrien muuttamista.
Valitsetko moottoreita uudelle laserleikkurille tai arvioitko jälkiasennusta? Jaa akseliasetelmasi, liikkuvat massat, voimansiirron yksityiskohdat, nopeus- ja kiihtyvyystavoitteet, käyttösuhde, syöttöjännite ja ohjainmalli Tiger Motionin kanssa.
Ota yhteyttä Tiger Motioniin keskustellaksesi moottorivaihtoehdoista ja pyytääksesi mallikohtaisia teknisiä tietoja. Sisällytä anturi-, akseli-, laippa- ja kaapelivaatimukset, jotta yhteensopivuus voidaan tarkistaa ennen tarjouksen tekemistä.
