레이저 마킹 및 조각 장비용 모션 제어 모터는 여러 가지 다른 작업을 수행합니다. 스캔 헤드 아래에 작업물을 위치시키거나, 갠트리를 이동하거나, 초점 높이를 조정하거나, 원통형 부품을 회전시킬 수 있습니다.
올바른 모터는 어떤 구성 요소가 움직이는지 그리고 그 움직임이 레이저와 어떻게 상호 작용하는지에 따라 달라집니다. 고정물 인덱싱에 적합한 모터는 지속적인 회전 조각이나 신속한 갠트리 반전에 적합하지 않을 수 있습니다.
모션 아키텍처 정의부터 시작한 다음 부하, 토크, 속도, 피드백 및 컨트롤러 호환성을 평가합니다. 이 접근 방식은 전력이나 엔코더 분해능만으로 모터를 선택하는 것보다 더 유용한 사양을 제공합니다.
목차
검류계 스캐너는 작은 거울과 특수 액추에이터를 사용하여 빔을 조종합니다. 많은 마킹 기계에서 작업물과 스캔 헤드는 고정된 상태로 유지되고 거울은 광학 필드 내에서 마킹 패턴을 추적합니다.
기존 산업용 서보 모터는 검류계 액추에이터를 직접 대체할 수 없습니다.
기계 축은 기계의 성능을 확장합니다. 더 큰 부품을 이동하고, 여러 마킹 위치를 제시하고, 높이를 조정하거나, 공작물을 회전할 수 있습니다. 일부 시스템은 처리 중에 스캐너와 이러한 축을 조정합니다.
모션 기능 |
무엇이 움직이는가 |
주요 선택 고려 사항 |
|---|---|---|
X/Y 포지셔닝 스테이지 |
공작물 또는 고정물 |
이동, 탑재량, 반복성 및 정착 시간 |
갠트리 조각 |
레이저 헤드 또는 브리지 어셈블리 |
토크 속도 성능, 이동 질량, 강성 및 반전 동작 |
Z축 조정 |
헤드, 렌즈 어셈블리 또는 작업 플랫폼 |
수직 하중, 초점 위치 반복성 및 하중 유지 배열 |
회전축 |
척, 롤러, 고정 장치 및 공작물 |
관성, 런아웃, 슬립, 각도 위치 지정 및 동기화 |
스테이지와 스캐너의 조화 |
기계 축 및 빔 위치 |
타이밍, 교정, 좌표 정렬 및 컨트롤러 기능 |
위치 오류와 진동으로 인해 텍스트가 왜곡되거나, 반복 패스가 이동되거나, 눈에 보이는 이음새가 생길 수 있습니다. 그러나 마킹 품질은 레이저 출력, 펄스 설정, 초점, 광학, 재료 및 고정 장치에 따라 달라집니다.
흐릿한 표시는 모터 문제를 자동으로 나타내지 않습니다. 마찬가지로 고해상도 인코더는 판독 가능한 코드나 일관된 조각 깊이를 보장할 수 없습니다.
치수 정확도, 배치 공차, 깊이 변화, 코드 가독성 또는 합의된 시각적 표준 등 공작물에서 필요한 결과를 정의합니다.
개방 루프 스테퍼 시스템은 사용 가능한 토크, 속도 및 위치 지정 성능이 요구 사항을 충족할 때 적합할 수 있습니다. 하중이 작동 능력을 초과하면 놓친 움직임을 감지하지 못한 채 위치를 잃을 수 있습니다.
폐쇄 루프 스테퍼는 피드백을 추가하는 반면, 서보 시스템은 피드백을 사용하여 작동 한계 내에서 동작을 조절합니다. 모든 기계적 또는 제어 오류를 제거하는 것도 아닙니다.
회전식 서보 구동 나사, 벨트 또는 기어는 기계 축의 옵션입니다. 선형 모터는 직접적인 선형 힘을 제공하고 회전-선형 변속기를 제거하지만 여전히 적절한 가이드, 피드백, 열 설계 및 제어가 필요합니다.
타이거 모션의 표준 서보 모터는 회전축 평가를 위한 출발점을 제공합니다. 그것은 선형 모터 범위 도 검토할 수 있습니다. 직접 선형 모션이 기계 설계에 적합한 경우
회전 모터의 경우 가속 토크, 마찰, 외부 하중 및 변속기를 통해 반영되는 관성을 계산합니다. 선형 모터의 경우 해당 힘과 속도 요구 사항을 계산합니다.
최대 수요와 연속 열 부하를 별도로 확인하세요. 인덱싱, 표시, 취소, 보유 및 체류 기간을 포함한 전체 생산 주기를 포함합니다.
중요한 입력 사항은 다음과 같습니다.
움직이는 질량 또는 회전 관성.
변속비, 나사 리드 또는 풀리 형상.
최대 속도와 필요한 가속도.
RMS 및 최대 토크 또는 연속 및 최대 힘.
드라이브 전류 및 과부하 제한.
감속 에너지.
주변 온도 및 장착 조건.
수직 축의 경우 중력 하중과 필요한 고정 또는 균형 조정 장치도 평가합니다. 모터 브레이크가 정지용인지 확인하십시오. 일상적인 동적 정지에 적합하다고 가정하지 마십시오.
레이저가 재료를 제거하기 때문에 깊은 조각에는 본질적으로 높은 모터 토크가 필요하지 않습니다. 모터 수요는 축을 이동하고 유지하는 데서 발생하며 반복적인 패스는 등록 및 열 안정성의 중요성을 증가시킵니다.
인덱스 마킹 스테이션의 경우 중요한 간격은 허용된 위치 대역 내에서 이동하고 정착하는 데 필요한 시간인 경우가 많습니다.
가속도가 높을수록 이동 거리가 단축될 수 있지만 진동이 발생하여 정착 시간이 늘어납니다. 전체 이동 및 정착 주기를 평가합니다.
갠트리 래스터 조각의 경우 반복되는 반전, 구조적 공명, 모션 컨트롤러의 가속 및 저크 설정을 확인하세요. Jerk는 가속도의 변화율을 설명합니다. 적절한 모션 프로파일은 사이클 시간에 영향을 줄 수도 있지만 기계적 자극을 줄일 수 있습니다.
인코더 분해능은 구별 가능한 위치 값의 수를 나타냅니다. 예를 들어:
단일 회전 분해능 |
회전당 위치 값 |
|---|---|
17비트 |
131,072 |
20비트 |
1,048,576 |
23비트 |
8,388,608 |
이 값은 모터 샤프트 정도나 워크 위치 결정 정도를 보증하는 것은 아닙니다. 전송 오류, 백래시, 규정 준수, 런아웃, 정렬 및 온도도 중요합니다.
절대 피드백은 적절하게 설계된 시스템에서 참조 요구 사항을 줄일 수 있습니다. 그러나 단일 회전과 다중 회전 동작은 다릅니다. 기계 참조, 위치 유지 및 유지 관리 후 복구는 여전히 정의되어야 합니다. 절대 피드백은 이동 제한이나 기계 안전 기능을 대체하지 않습니다.
회전축은 마킹 작업 사이에 부품을 인덱싱하거나 처리 중에 계속 회전할 수 있습니다. 이러한 모드에는 다양한 컨트롤러 기능이 필요합니다.
척 시스템의 경우 공작물 관성, 클램핑, 균형, 런아웃 및 기어박스 동작을 평가합니다. 롤러 시스템의 경우 접촉 조건과 미끄러짐 가능성도 고려하십시오.
연속 조각의 경우 컨트롤러는 마킹 패턴 및 레이저 타이밍에 따라 각도 동작을 조정해야 합니다. 포장되지 않은 디자인을 표면 좌표로 변환할 때 직경 데이터와 형상이 중요합니다.
서보는 적합한 시스템에서 모션 조절을 향상시킬 수 있지만 잘못된 직경 설정, 공작물 미끄러짐 또는 광학 보정으로 인한 이음새를 제거할 수는 없습니다.
넓은 영역 마킹에서는 별도의 위치 지정 및 스캐닝 단계를 사용할 수 있습니다. 무대가 특정 위치로 이동하고 자리를 잡으면 스캐너가 필드를 표시합니다.
또 다른 접근 방식은 처리 중에 기계적 움직임과 스캐너 동작을 조정하는 것입니다. 이를 위해서는 적절한 제어 하드웨어, 타이밍, 좌표 변환 및 교정이 필요합니다.
즉석 마킹은 일반적으로 컨베이어 인코더 피드백과 같은 동작 정보를 사용하여 움직이는 공작물을 보상합니다. 이는 대면적 스테이지 및 스캐너 조정 처리와 자동으로 동일한 기능이 아닙니다.
무한 시야와 같은 기능은 컨트롤러별 기능입니다. 단순히 서보 모터가 설치되어 있다고 해서 이를 사용할 수 있다고 가정해서는 안 됩니다.
AZ 축은 작업 간 초점을 설정하거나, 조각 레이어 간 위치를 변경하거나, 조정된 프로세스에 참여할 수 있습니다.
일부 3차원 스캐닝 시스템은 대신 동적 초점 광학 장치를 사용합니다. 필요한 솔루션은 광학 아키텍처, 표면 형상 및 공정 속도에 따라 달라집니다.
모터를 선택하기 전에 필요한 초점 범위, 위치 지정 동작 및 조정 방법을 지정하십시오.
소프트웨어 이름만으로는 호환성이 확립되지 않습니다. EZCAD2, EZCAD3, LightBurn 및 OEM 소프트웨어는 특정 컨트롤러 및 지원되는 하드웨어 구성으로 작동합니다.
확인하다:
컨트롤러 모델 및 소프트웨어 버전.
외부축 기능이 지원됩니다.
명령 인터페이스 및 전기 요구 사항.
호환 가능한 모터, 인코더 및 드라이브.
원점 복귀, 한계, 경보 및 활성화 신호.
스캐너 인터페이스 및 레이저 타이밍 기능.
회전식, 인덱싱 또는 조정 모션 지원.
펄스/방향은 디지털 명령 인터페이스입니다. EtherCAT은 동기화된 모션과 진단을 지원할 수 있지만 전자기 간섭으로부터 면역되지는 않습니다. 사용 가능한 토크 및 온도 정보는 드라이브 및 지원되는 데이터에 따라 다릅니다.
해치 간격과 통과 횟수는 프로세스 설정입니다. 스캔 속도와 레이저 매개변수에 맞춰 조정되어야 합니다. 이는 올바른 축 크기 조정이나 궤적 타이밍을 대체할 수 없습니다.
튜닝하기 전에 가이드, 커플링, 베어링, 나사 또는 벨트 드라이브, 고정 장치 강성을 검사하십시오. 정렬, 이동 방향, 명령 크기 조정 및 제한을 확인합니다.
드라이브 제조업체의 시운전 절차를 따르십시오. 자동 튜닝은 출발점을 제공할 수 있지만 실제 기계를 테스트할 필요성을 제거하지는 않습니다.
차폐, 접지, 케이블 배선 및 환경 보호에 대한 모델별 지침을 따르십시오. 실제 노출 및 설치를 위해 침투 방지를 선택하십시오. 모든 밀폐형 레이저 기계에 대해 단일 IP 등급이 필수는 아닙니다.
대표 부품, 고정 장치 및 생산 설정을 테스트합니다. 응용 프로그램에 따라 다음을 확인하십시오.
여러 스테이지 위치의 배치 및 치수.
반복된 조각 패스 사이의 등록.
회전 심 정렬 및 작업물 미끄러짐.
마킹이 시작되기 전의 정착 시간입니다.
합의된 검증 방법을 사용한 코드 가독성.
확장된 작동 중 사이클 시간 및 열 드리프트.
업그레이드가 실제 병목 현상을 줄이는지 측정합니다. 레이저 처리 시간, 처리, 초점 조정 및 검사가 주기를 좌우할 수 있습니다. 투자 수익을 추정할 때 측정된 주기 시간, 스크랩, 에너지 및 유지 관리 데이터를 사용하십시오.
비정상적인 장착 또는 피드백 요구 사항에 대해서는 논의하십시오. Tiger Motion을 사용한 맞춤형 서보 모터 옵션 . 주문하기 전에 제안된 구성 및 통합 책임을 확인하십시오.
아니요. 갈보 전용 마킹 시스템에는 외부 위치 지정 축이 필요하지 않을 수 있습니다. 기계 축이 사용되는 경우 부하 및 성능 요구 사항에 따라 스테퍼, 서보 또는 기타 액추에이터를 선택하십시오.
직접적인 대체가 아닙니다. 검류계 스캐너는 특수 액추에이터, 피드백, 광학 장치 및 제어 전자 장치를 사용합니다. 표준 산업용 서보는 일반적으로 기계의 기계적 위치 지정 축을 제공합니다.
레이저 소스 유형만으로는 모터가 결정되지 않습니다. 필요한 기계적 움직임, 배치 공차, 사이클 시간 및 제어 아키텍처를 정의합니다.
보편적인 비트 심도 요구 사항은 없습니다. 전송 형상, 기계적 오류 및 공작물 수준 공차와 함께 피드백 해상도 및 정확성을 평가합니다.
제어된 회전을 지원할 수 있지만 솔기 품질은 직경 설정, 클램핑 또는 롤러 슬립, 런아웃, 보정 및 레이저 동기화에 따라 달라집니다. 대표적인 부품에 대한 전체 프로세스를 검증합니다.
Tiger Motion을 통해 축 기능, 이동, 페이로드 또는 회전 관성, 전송 세부 정보, 모션 목표, 공급 전압 및 컨트롤러 모델을 공유하세요.
Tiger Motion에 문의하세요 . 모터 옵션에 대해 논의하고 모델별 정보를 요청하려면 요구 사항을 정확하게 검토할 수 있도록 축이 마크 사이를 인덱싱하는지 또는 처리 중에 이동하는지 명시합니다.
