伺服電機在激光切割機中是非常重要的一個(ge) 部件,其質量好壞決(jue) 定設備使用的穩定性,尤其是加工輪廓的變形問題。目前,在激光切割機中使用最多的伺服電機品牌為(wei) 安川、鬆下以及台達等。
伺服電機如何影響激光切割機的運行
對於(yu) 激光切割機來講,無論是平板切割還是管材切割,想要設備按照既定的圖形進行加工,關(guan) 鍵就在於(yu) 參與(yu) 加工的各個(ge) 軸動態響應性的高低及相互之間的配合問題。如果在加工過程中,各軸的整體(ti) 響應太慢,或者某些位置出現一個(ge) 軸偏差小,另一個(ge) 軸偏差大的情況,則就會(hui) 出現加工輪廓變形的問題。而導致這種偏差不一致情況出現的原因眾(zhong) 多,有機械的、外力的、伺服響應性、控製係統等因素,或是多因素疊加影響。因此,解決(jue) 此類問題的關(guan) 鍵在於(yu) 各軸有較好的動態響應性及相互之間的配合的協調性,使其能比較嚴(yan) 格地按照既定目標進行加工動作。伺服電機作為(wei) 一個(ge) 承接機械與(yu) 控製係統的中間執行機構,能在一定程度上彌補、優(you) 化、協調各個(ge) 係統的動作,以達到更完美的控製目的。
影響伺服電機正常運行的因素:
1.機械因素
機械問題相對而言比較常見,主要體(ti) 現在設計、傳(chuan) 動方式、安裝、材質、機械磨損等方麵。
2.機械共振
機械共振問題對伺服最大的影響在於(yu) 無法繼續提高伺服電機的響應性,從(cong) 而使設備整體(ti) 運行在比較低的響應狀態。此類問題在同步帶傳(chuan) 動的機械中比較常見,另外長距離的滾珠絲(si) 杆有時也有此類情況。主要原因是同步帶的剛性偏低,共振頻率低,長距離的絲(si) 杆自身慣量較大,且多有變形情況,特別是在電機容量選擇偏小的情況下比較容易起振。同時安裝時的裝配工藝高低和材質的優(you) 劣也會(hui) 對機械的共振產(chan) 生影響。
3.機械抖動
機械抖動實質也是機械的固有頻率問題,通常比較多地出現在單端固定的懸梁結構中,特別是在加減速階段表現尤其明顯。低頻的抖動在加工件中會(hui) 呈現出大波浪狀的形態,較高頻的抖動會(hui) 有鋸齒狀的形態。
4.機械內(nei) 應力、外力等因素
由於(yu) 機械材質和安裝的差異,設備上各傳(chuan) 動軸的機械內(nei) 應力、靜摩擦力等可能會(hui) 不一致。如果設備中參與(yu) 軌跡插補控製的兩(liang) 軸中的某一軸的內(nei) 應力或者靜摩擦力等更大,則會(hui) 一定程度上消耗掉伺服的轉矩,造成此軸的加速變慢,從(cong) 而導致加工輪廓變形。通常我們(men) 可以通過伺服驅動器反饋生成的波形曲線來觀察傳(chuan) 動軸的內(nei) 應力問題。
外力作用於(yu) 軸上的情況也比較類似。一般的板材切割機,各軸與(yu) 工件之間是非接觸的,可能受到的外力有限。但某些管材切割機,送管軸會(hui) 參與(yu) 切割時候的插補,而另一軸一般是非接觸的。此時管材由於(yu) 受到夾具的影響,會(hui) 對送管軸產(chan) 生一個(ge) 反向作用力,這樣參與(yu) 插補控製的兩(liang) 軸受力情況不一致,切割的效果肯定會(hui) 受到影響。
6.數控係統因素
有的情況下,伺服的調試效果不明顯,此時可能就要介入對控製係統的調節了。激光切割機加工時通常線速度是比較恒定的,在直線與(yu) 曲線上都是同一速度。這一點在直線運動上是沒有多大問題的,但是在曲線,特別是小尺寸圓弧的加工上可能會(hui) 因為(wei) 加速度過大導致輪廓變形的情況。
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