มอเตอร์ควบคุมการเคลื่อนไหวสำหรับอุปกรณ์การมาร์กด้วยเลเซอร์และการแกะสลัก

มอเตอร์ควบคุมการเคลื่อนที่สำหรับอุปกรณ์มาร์กและแกะสลักด้วยเลเซอร์ ทำหน้าที่ได้หลายอย่าง โดยอาจวางชิ้นงานไว้ใต้หัวสแกน เคลื่อนย้ายโครงสำหรับตั้งสิ่งของ ปรับความสูงของโฟกัส หรือหมุนชิ้นส่วนทรงกระบอก

มอเตอร์ที่ถูกต้องขึ้นอยู่กับว่าส่วนประกอบใดเคลื่อนที่ และการเคลื่อนที่นั้นโต้ตอบกับเลเซอร์อย่างไร มอเตอร์ที่เหมาะสมสำหรับการกำหนดตำแหน่งฟิกซ์เจอร์อาจไม่เหมาะกับการแกะสลักแบบหมุนอย่างต่อเนื่องหรือการพลิกกลับโครงสำหรับตั้งสิ่งของอย่างรวดเร็ว

เริ่มต้นด้วยการกำหนดสถาปัตยกรรมการเคลื่อนไหว จากนั้นประเมินโหลด แรงบิด ความเร็ว ผลป้อนกลับ และความเข้ากันได้ของตัวควบคุม วิธีการนี้ให้ข้อมูลจำเพาะที่มีประโยชน์มากกว่าการเลือกมอเตอร์ด้วยกำลังหรือความละเอียดของตัวเข้ารหัสเพียงอย่างเดียว

ตำแหน่งที่ใช้มอเตอร์ในอุปกรณ์การมาร์กด้วยเลเซอร์และการแกะสลัก

การสแกนกัลวาโนมิเตอร์และการวางตำแหน่งทางกล

เครื่องสแกนกัลวาโนมิเตอร์ควบคุมลำแสงโดยใช้กระจกบานเล็กและแอคชูเอเตอร์แบบพิเศษ ในเครื่องมาร์กหลายรุ่น ชิ้นงานและหัวสแกนจะยังคงอยู่กับที่ ในขณะที่กระจกจะติดตามรูปแบบการมาร์กภายในสนามแสง

เซอร์โวมอเตอร์อุตสาหกรรมแบบทั่วไปไม่สามารถทดแทนแอคทูเอเตอร์กัลวาโนมิเตอร์โดยตรงได้

แกนกลช่วยเพิ่มขีดความสามารถของเครื่องจักร พวกเขาสามารถเคลื่อนย้ายชิ้นส่วนขนาดใหญ่ นำเสนอตำแหน่งการมาร์กหลายตำแหน่ง ปรับความสูง หรือหมุนชิ้นงานได้ บางระบบประสานแกนเหล่านี้กับเครื่องสแกนระหว่างการประมวลผล

คุณภาพการเคลื่อนไหวเป็นเพียงส่วนหนึ่งของคุณภาพการมาร์กเท่านั้น

ข้อผิดพลาดในการวางตำแหน่งและการสั่นอาจทำให้ข้อความบิดเบี้ยว เลื่อนการผ่านซ้ำ หรือสร้างตะเข็บที่มองเห็นได้ อย่างไรก็ตาม คุณภาพการมาร์กยังขึ้นอยู่กับกำลังเลเซอร์ การตั้งค่าพัลส์ โฟกัส เลนส์ วัสดุ และการจับยึดอีกด้วย

เครื่องหมายเบลอไม่ได้บ่งบอกถึงปัญหามอเตอร์โดยอัตโนมัติ ในทำนองเดียวกัน ตัวเข้ารหัสที่มีความละเอียดสูงไม่สามารถรับประกันว่าโค้ดที่อ่านได้หรือความลึกของการแกะสลักจะสม่ำเสมอ

กำหนดผลลัพธ์ที่ต้องการที่ชิ้นงาน: ความแม่นยำของขนาด ความคลาดเคลื่อนของตำแหน่ง ความแปรผันของความลึก ความสามารถในการอ่านโค้ด หรือมาตรฐานภาพที่ตกลงกันไว้

วิธีการเลือกมอเตอร์ควบคุมการเคลื่อนไหวสำหรับการมาร์กด้วยเลเซอร์

เปรียบเทียบประเภทมอเตอร์กับหน้าที่

ระบบสเต็ปเปอร์แบบวงรอบเปิดจะเหมาะสมเมื่อประสิทธิภาพแรงบิด ความเร็ว และการกำหนดตำแหน่งที่มีอยู่เป็นไปตามข้อกำหนด พวกมันอาจสูญเสียตำแหน่งได้หากโหลดเกินความสามารถในการปฏิบัติงาน โดยไม่ตรวจจับการเคลื่อนไหวที่พลาดไป

สเต็ปเปอร์แบบวงปิดจะเพิ่มการป้อนกลับ ในขณะที่ระบบเซอร์โวใช้การป้อนกลับเพื่อควบคุมการเคลื่อนไหวภายในขีดจำกัดการทำงาน ไม่สามารถขจัดข้อผิดพลาดทางกลไกหรือการควบคุมทั้งหมดได้

สกรู สายพาน หรือเฟืองขับเซอร์โวโรตารีเป็นตัวเลือกสำหรับแกนกล มอเตอร์เชิงเส้นตรงให้แรงเชิงเส้นตรงและขจัดการส่งผ่านแบบหมุนไปเป็นเชิงเส้น แต่ก็ยังต้องการคำแนะนำ การป้อนกลับ การออกแบบการระบายความร้อน และการควบคุมที่เหมาะสม

ไทเกอร์ โมชั่น เซอร์โวมอเตอร์มาตรฐาน เป็นจุดเริ่มต้นสำหรับการประเมินแกนหมุน ของมัน สามารถตรวจสอบ ช่วงมอเตอร์เชิงเส้นตรง ได้ในกรณีที่การเคลื่อนที่เชิงเส้นตรงเหมาะสมกับการออกแบบเครื่องจักร

ขนาดแรงบิด ความเร็ว และรอบการทำงาน

สำหรับมอเตอร์โรตารี ให้คำนวณแรงบิดเร่งความเร็ว แรงเสียดทาน โหลดภายนอก และความเฉื่อยที่สะท้อนผ่านระบบเกียร์ สำหรับมอเตอร์แนวราบ ให้คำนวณความต้องการแรงและความเร็วที่สอดคล้องกัน

ตรวจสอบความต้องการสูงสุดและหน้าที่ระบายความร้อนต่อเนื่องแยกกัน รวมวงจรการผลิตที่สมบูรณ์ โดยมีการจัดทำดัชนี การทำเครื่องหมาย การกลับรายการ การถือครอง และระยะเวลาคงอยู่

ข้อมูลสำคัญ ได้แก่:

• มวลเคลื่อนที่หรือความเฉื่อยแบบหมุน

• อัตราส่วนการส่งผ่าน ลีดของสกรู หรือรูปทรงของรอก

• ความเร็วสูงสุดและความเร่งที่ต้องการ

• RMS และแรงบิดสูงสุด หรือแรงต่อเนื่องและจุดสูงสุด

• ขับขีดจำกัดกระแสและโอเวอร์โหลด

• พลังงานชะลอความเร็ว

• อุณหภูมิแวดล้อมและสภาวะการติดตั้ง

สำหรับแกนแนวตั้ง ให้ประเมินการรับน้ำหนักตามแรงโน้มถ่วงและการจัดเรียงที่ต้องการหรือการถ่วงดุล ยืนยันว่าเบรกมอเตอร์มีไว้เพื่อการยึดเท่านั้นหรือไม่ อย่าคิดว่ามันเหมาะสำหรับการหยุดแบบไดนามิกตามปกติ

การแกะสลักแบบลึกไม่จำเป็นต้องใช้แรงบิดของมอเตอร์สูงโดยธรรมชาติ เนื่องจากเลเซอร์จะดึงวัสดุออก ความต้องการของมอเตอร์มาจากการเคลื่อนย้ายและยึดแกน ในขณะที่การส่งผ่านซ้ำๆ จะเพิ่มความสำคัญของการลงทะเบียนและความเสถียรทางความร้อน

ประเมินเวลาการตกตะกอนและความราบรื่น

สำหรับสถานีมาร์กกิ้งที่มีดัชนี ช่วงเวลาสำคัญมักเป็นเวลาที่ต้องใช้ในการเคลื่อนที่และชำระภายในแถบตำแหน่งที่อนุญาต

การเร่งความเร็วที่สูงขึ้นอาจทำให้การเดินทางสั้นลง แต่กระตุ้นการสั่นสะเทือน ส่งผลให้ระยะเวลาในการตกตะกอนเพิ่มขึ้น ประเมินวงจรการย้ายและชำระบัญชีที่สมบูรณ์

สำหรับการแกะสลักแรสเตอร์โครงสำหรับตั้งสิ่งของ ให้ตรวจสอบการกลับตัวซ้ำๆ การสั่นพ้องของโครงสร้าง และการตั้งค่าการเร่งความเร็วและการกระตุกของตัวควบคุมการเคลื่อนไหว Jerk อธิบายอัตราการเปลี่ยนแปลงความเร่ง โปรไฟล์การเคลื่อนไหวที่เหมาะสมสามารถลดการกระตุ้นเชิงกลได้ แม้ว่าอาจส่งผลต่อรอบเวลาก็ตาม

แยกความละเอียดของผลตอบรับออกจากความถูกต้อง

ความละเอียดของตัวเข้ารหัสจะอธิบายจำนวนค่าตำแหน่งที่สามารถแยกแยะได้ ตัวอย่างเช่น:

ค่าเหล่านี้ไม่รับประกันความแม่นยำของเพลามอเตอร์หรือความแม่นยำในการวางตำแหน่งชิ้นงาน ข้อผิดพลาดในการส่ง ฟันเฟือง ความสอดคล้อง การเบี่ยงเบนหนีศูนย์ การวางตำแหน่ง และอุณหภูมิก็มีความสำคัญเช่นกัน

ผลตอบรับที่สมบูรณ์สามารถลดข้อกำหนดในการอ้างอิงในระบบที่ออกแบบอย่างเหมาะสม อย่างไรก็ตาม พฤติกรรมการเลี้ยวครั้งเดียวและหลายเทิร์นจะแตกต่างกัน การอ้างอิงเครื่องจักร การรักษาตำแหน่ง และการกู้คืนหลังการบำรุงรักษา จะต้องถูกกำหนดไว้ การป้อนกลับแบบสัมบูรณ์ไม่ได้แทนที่ขีดจำกัดการเดินทางหรือฟังก์ชันความปลอดภัยของเครื่องจักร

การแกะสลักแบบหมุนและการประสานงานเครื่องสแกนเนอร์

แกนหมุนสำหรับชิ้นส่วนทรงกระบอก

แกนหมุนอาจกำหนดดัชนีชิ้นส่วนระหว่างการมาร์กหรือหมุนอย่างต่อเนื่องระหว่างการประมวลผล โหมดเหล่านี้ต้องใช้ฟังก์ชันคอนโทรลเลอร์ที่แตกต่างกัน

สำหรับระบบหัวจับ ให้ประเมินความเฉื่อยของชิ้นงาน การจับยึด ความสมดุล การเบี่ยงเบนหนีศูนย์ และพฤติกรรมของกระปุกเกียร์ สำหรับระบบลูกกลิ้ง ให้พิจารณาเงื่อนไขการสัมผัสและการสลิปที่เป็นไปได้ด้วย

สำหรับการแกะสลักแบบต่อเนื่อง ตัวควบคุมจะต้องประสานการเคลื่อนที่เชิงมุมกับรูปแบบการมาร์กและการกำหนดเวลาของเลเซอร์ ข้อมูลเส้นผ่านศูนย์กลางและเรขาคณิตมีความสำคัญเมื่อแปลงการออกแบบที่ยังไม่ได้ห่อให้เป็นพิกัดพื้นผิว

เซอร์โวสามารถปรับปรุงการควบคุมการเคลื่อนที่ในระบบที่เหมาะสมได้ แต่ไม่สามารถกำจัดรอยต่อที่เกิดจากการตั้งค่าเส้นผ่านศูนย์กลางที่ไม่ถูกต้อง การเลื่อนของชิ้นงาน หรือการสอบเทียบด้วยแสงได้

ฟิลด์ที่จัดทำดัชนีกับการเคลื่อนไหวที่ประสานกัน

การมาร์กบนพื้นที่ขนาดใหญ่สามารถใช้ขั้นตอนการวางตำแหน่งและการสแกนแยกกัน เวทีจะย้ายไปยังตำแหน่ง ตกลง และเครื่องสแกนจะทำเครื่องหมายที่ฟิลด์

อีกวิธีหนึ่งจะประสานการเคลื่อนไหวทางกลและการเคลื่อนไหวของเครื่องสแกนระหว่างการประมวลผล ซึ่งต้องใช้ฮาร์ดแวร์ควบคุม เวลา การแปลงพิกัด และการสอบเทียบที่เหมาะสม

การมาร์กแบบทันทีมักใช้ข้อมูลการเคลื่อนไหว เช่น การตอบสนองของตัวเข้ารหัสสายพานลำเลียง เพื่อชดเชยชิ้นงานที่กำลังเคลื่อนที่ มันไม่ได้เป็นฟังก์ชันเดียวกับการประมวลผลเวทีและสแกนเนอร์ในพื้นที่ขนาดใหญ่ที่มีการประสานงานโดยอัตโนมัติ

คุณสมบัติต่างๆ เช่น Infinite Field of View เป็นความสามารถเฉพาะของคอนโทรลเลอร์ ไม่ควรถือว่ามีให้ใช้เพียงเพราะมีการติดตั้งเซอร์โวมอเตอร์ไว้

การปรับโฟกัสแกน Z

แกน AZ อาจกำหนดโฟกัสระหว่างงาน การเปลี่ยนตำแหน่งระหว่างชั้นการแกะสลัก หรือมีส่วนร่วมในกระบวนการประสานงาน

ระบบสแกนสามมิติบางระบบใช้เลนส์โฟกัสแบบไดนามิกแทน โซลูชันที่ต้องการขึ้นอยู่กับสถาปัตยกรรมเชิงแสง รูปทรงของพื้นผิว และความเร็วของกระบวนการ

ระบุช่วงโฟกัสที่ต้องการ พฤติกรรมการวางตำแหน่ง และวิธีการประสานงานก่อนที่จะเลือกมอเตอร์

การบูรณาการคอนโทรลเลอร์และการตรวจสอบการผลิต

ตรวจสอบห่วงโซ่ฮาร์ดแวร์ทั้งหมด

ชื่อซอฟต์แวร์เพียงอย่างเดียวไม่ได้สร้างความเข้ากันได้ ซอฟต์แวร์ EZCAD2, EZCAD3, LightBurn และ OEM ทำงานร่วมกับคอนโทรลเลอร์เฉพาะและการกำหนดค่าฮาร์ดแวร์ที่รองรับ

ยืนยัน:

• รุ่นคอนโทรลเลอร์และเวอร์ชันซอฟต์แวร์

• รองรับฟังก์ชันแกนภายนอก

• อินเทอร์เฟซคำสั่งและข้อกำหนดทางไฟฟ้า

• มอเตอร์ ตัวเข้ารหัส และไดรฟ์ที่เข้ากันได้

• การกลับบ้าน การจำกัด การเตือน และการเปิดใช้งานสัญญาณ

• อินเตอร์เฟซสแกนเนอร์และฟังก์ชั่นการกำหนดเวลาเลเซอร์

• การสนับสนุนแบบหมุน การจัดทำดัชนี หรือการเคลื่อนไหวแบบประสานงาน

พัลส์/ทิศทางเป็นอินเทอร์เฟซคำสั่งแบบดิจิทัล EtherCAT สามารถรองรับการเคลื่อนไหวและการวินิจฉัยแบบซิงโครไนซ์ได้ แต่ไม่สามารถต้านทานการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าได้ ข้อมูลแรงบิดและอุณหภูมิที่มีอยู่ขึ้นอยู่กับไดรฟ์และข้อมูลที่รองรับ

ระยะห่างฟักและจำนวนรอบเป็นการตั้งค่ากระบวนการ ต้องประสานกับความเร็วในการสแกนและพารามิเตอร์เลเซอร์ ไม่สามารถใช้แทนการปรับขนาดแกนหรือจังหวะวิถีที่ถูกต้อง

คอมมิชชั่นกลไกและการควบคุมร่วมกัน

ก่อนการปรับแต่ง ให้ตรวจสอบรางนำ คัปปลิ้ง แบริ่ง สกรูหรือสายพาน และความแข็งแกร่งของฟิกซ์เจอร์ ยืนยันการจัดตำแหน่ง ทิศทางการเดินทาง การปรับขนาดคำสั่ง และขีดจำกัด

ใช้ขั้นตอนการทดสอบการทำงานของผู้ผลิตไดรฟ์ การปรับจูนอัตโนมัติอาจเป็นจุดเริ่มต้น แต่ก็ไม่ได้ขจัดความจำเป็นในการทดสอบเครื่องจริง

ปฏิบัติตามคำแนะนำเฉพาะรุ่นสำหรับการชีลด์ การต่อสายดิน การเดินสายเคเบิล และการปกป้องสิ่งแวดล้อม เลือกการป้องกันทางเข้าสำหรับการสัมผัสจริงและการติดตั้ง ไม่จำเป็นต้องมีการจัดระดับ IP เดียวสำหรับเครื่องเลเซอร์แบบปิดทุกเครื่อง

ตรวจสอบเครื่องหมายและผลลัพธ์ทางธุรกิจ

ทดสอบชิ้นส่วน อุปกรณ์ติดตั้ง และการตั้งค่าการผลิต ตรวจสอบ: ขึ้นอยู่กับแอปพลิเคชัน

• ตำแหน่งและขนาดในตำแหน่งหลายขั้นตอน

• การลงทะเบียนระหว่างบัตรแกะสลักซ้ำ

• การจัดแนวตะเข็บแบบหมุนและสลิปชิ้นงาน

• กำหนดเวลาก่อนที่จะเริ่มการทำเครื่องหมาย

• ความสามารถในการอ่านโค้ดโดยใช้วิธีการตรวจสอบที่ตกลงกันไว้

• รอบเวลาและการเบี่ยงเบนความร้อนระหว่างการทำงานที่ยาวนานขึ้น

วัดว่าการอัพเกรดช่วยลดปัญหาคอขวดที่เกิดขึ้นจริงหรือไม่ เวลาในการประมวลผลเลเซอร์ การจัดการ การโฟกัส และการตรวจสอบอาจมีอิทธิพลเหนือวงจรนี้ ใช้ข้อมูลรอบเวลา เศษซาก พลังงาน และการบำรุงรักษาที่วัดได้เมื่อประมาณผลตอบแทนจากการลงทุน

สำหรับข้อกำหนดการติดตั้งหรือข้อเสนอแนะที่ผิดปกติ โปรดหารือ ตัวเลือกเซอร์โวมอเตอร์แบบกำหนดเอง พร้อม Tiger Motion ยืนยันความรับผิดชอบในการกำหนดค่าและการรวมระบบที่เสนอก่อนสั่งซื้อ

คำถามที่พบบ่อย

1. เครื่องมาร์กด้วยเลเซอร์ทุกเครื่องจำเป็นต้องใช้เซอร์โวมอเตอร์หรือไม่?

ไม่ ระบบการมาร์กแบบใช้แกนเดียวอาจไม่จำเป็นต้องใช้แกนกำหนดตำแหน่งภายนอก ในกรณีที่ใช้แกนกล ให้เลือกสเต็ปเปอร์ เซอร์โว หรือแอคชูเอเตอร์อื่นๆ ตามข้อกำหนดด้านโหลดและประสิทธิภาพ

2. เซอร์โวมอเตอร์มาตรฐานสามารถเปลี่ยนมอเตอร์กัลวาโนมิเตอร์ได้หรือไม่?

ไม่ใช่เป็นการทดแทนโดยตรง เครื่องสแกนกัลวาโนมิเตอร์ใช้แอคชูเอเตอร์แบบพิเศษ ระบบป้อนกลับ เลนส์ และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ควบคุม เซอร์โวอุตสาหกรรมมาตรฐานโดยทั่วไปจะทำหน้าที่แกนกำหนดตำแหน่งทางกลของเครื่อง

3. เลเซอร์ MOPA หรือ UV ต้องใช้แกนที่ขับเคลื่อนด้วยเซอร์โวหรือไม่

ประเภทแหล่งกำเนิดเลเซอร์เพียงอย่างเดียวไม่สามารถกำหนดมอเตอร์ได้ กำหนดการเคลื่อนไหวทางกลที่ต้องการ พิกัดความเผื่อของตำแหน่ง รอบเวลา และสถาปัตยกรรมการควบคุม

4. ต้องใช้ความละเอียดของตัวเข้ารหัสเท่าใดในการแกะสลัก?

ไม่มีข้อกำหนดความลึกบิตสากล ประเมินความละเอียดและความแม่นยำของผลป้อนกลับควบคู่ไปกับรูปทรงการส่งผ่าน ข้อผิดพลาดทางกล และพิกัดความเผื่อระดับชิ้นงาน

5. แกนหมุนที่ขับเคลื่อนด้วยเซอร์โวสามารถกำจัดตะเข็บแกะสลักได้หรือไม่?

สามารถรองรับการหมุนที่ควบคุมได้ แต่คุณภาพของตะเข็บยังขึ้นอยู่กับการตั้งค่าเส้นผ่านศูนย์กลาง การหนีบหรือสลิปของลูกกลิ้ง การเบี่ยงเบนหนีศูนย์ การสอบเทียบ และการซิงโครไนซ์ด้วยเลเซอร์ ตรวจสอบกระบวนการที่สมบูรณ์ในส่วนที่เป็นตัวแทน

หารือเกี่ยวกับข้อกำหนดของแกนมาร์กและแกะสลักของคุณ

แบ่งปันฟังก์ชันแกน การเดินทาง น้ำหนักบรรทุกหรือความเฉื่อยแบบหมุน รายละเอียดการส่งสัญญาณ เป้าหมายการเคลื่อนไหว แรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟ และรุ่นตัวควบคุมกับ Tiger Motion

ติดต่อ Tiger Motion เพื่อหารือเกี่ยวกับตัวเลือกมอเตอร์และขอข้อมูลเฉพาะรุ่น ระบุว่าแกนจะจัดทำดัชนีระหว่างเครื่องหมายหรือเคลื่อนที่ระหว่างการประมวลผล เพื่อให้สามารถตรวจสอบข้อกำหนดได้อย่างถูกต้อง