
Täpse tootmise valdkonnas määrab CNC tööpinkide positsioneerimise täpsus otse toote kvaliteedi ülemise piiri. Servosüsteemi tagasiside meetod - täielik suletud ahela või pool - suletud silmust - on selle tuumamõõdiku mõjutamiseks ülioluline. Endine tegutseb tööpinkide "globaalseks silmaks", jäädvustades täiturmehhanismi reaalajas; Viimane tugineb ajami komponentide kaudsetele arvutustele, saavutades tasakaalu reageerimise kiiruse ja kulude vahel. Nende kahe valik pole mitte ainult kaubandus - tehniliste lähenemisviiside vahel, vaid ka peamine otsustuspunkt erinevate töötlemisvajadustega kohanemiseks.
Tagasiside positsioon ja tuvastamise element
|
Tüüp |
Tagasiside asukoht |
Avastamiselement |
Tuvastusobjekt |
|
Täis suletud silmus |
Tuvastage otse lõplike täitmiskomponentide nihke, näiteks tööpink töötav/spindli lineaar |
Resti joonlaud, laserinterferomeeter jne. |
Töötugevuse tegelik nihe ja kiirus |
|
Pool - suletud silmus |
Tuvastage servomootori või pliikruvi nurk (arvutage kaudselt töökoha nihke) |
Pöördkodeerija, impulssikooder jne. |
Mootori kiirus, nurk (teisendatud nihkeks ülekandesuhte kaudu) |
Kontrolli täpsus
Täieliku suletud ahela jaoks
Täielik - suletud - silmuse juhtimine seevastu kasutab sensori elementi (näiteks lineaarset skaalat või magnetilist skaalat), mis on paigaldatud otse töökohale või liikuvale komponendile, et otse tuvastada lõpliku ajami tegelik positsioon. Juhtimisloogika on järgmine: Pärast seda, kui süsteem käsk on draivikomponendi kaudu töötavale edastamisele, kogub sensatsioonielement reaalajas töötava tegeliku nihutamise, teostab suletud - silmuse võrdluse käsuväärtusega ja parandab otseselt vigade, sealhulgas mootori, keeramise ja juhendi vigade korral. Kuna see võib kompenseerida mehaanilise ülekandeahela loomulikke vigu, on täielik suletud - silmuse täpsus kõrgem ja positsioneerimise täpsus võib ulatuda 0,0001 - 0,001mm. Seda kasutatakse enamasti ülitäpse töötlemise stsenaariumide korral (näiteks vormid ja täppisosade töötlemine), kuid sellel on kõrgemad nõuded tuvastuskomponentide täpsuse ja süsteemi silumise täpsuseks.
Pool - suletud silmus
Semi - suletud - silmuse juhtimine on servomootori või kuulkruvi otsa külge kinnitatud positsiooniandur (näiteks kooder), tuvastades ainult ajami komponendi liikumisseisundi. Juhtimisloogika on järgmine: Pärast CNC -süsteemi käsu väljastamist annab sensori element reaalse - aja tagasiside mootori/kruvi pöörlemisnurga kohta. Seejärel arvutab süsteem töökoha teoreetilise nihke, võrdleb seda käsuväärtusega ja parandab kõik kõrvalekalded. See meetod ei suuda siiski tuvastada selliseid mehaanilisi vigu, näiteks kruviülekandeviga ja juhtivõike. Selle täpsus sõltub mehaanilise tootmise tasemest. Tavaliselt kasutatakse seda - vahemiku tööpinkide keskel, positsioneerimise täpsused jäävad tavaliselt vahemikku 0,001 kuni 0,01 mm.
Süsteemi stabiilsus
Täis suletud silmus
Mehaanilise ülekandeahela jäikus ja summutusomadused mõjutavad otseselt süsteemi stabiilsust. Mehaanilise vibratsiooni, termilise deformatsiooni jms tõttu on lihtne põhjustada suletud - silmuse võnkumist, mida on keeruline siluda ja mis nõuab suuremat mehaanilist disaini ja paigaldamise täpsust.
Pool - suletud silmus
Tagasiside ei sisalda mehaanilist ülekandeahelat. Juhtsüsteem peab mootori ja kruvi reguleerima ainult. Sellel on suurem stabiilsus ja madalamad nõuded mehaaniliste komponentide jaoks. See sobib kõrge - kiiruse ja kõrge - dünaamilise reageerimise stsenaariumide jaoks.
Kulude ja rakenduse stsenaariumid
Täis suletud silmus
Kõrge hind: see tuleb varustada kõrge - täpsuse lineaarse tuvastamise elementidega (näiteks restide joonlaudade) ja keeruka mehaanilise struktuuriga (ülekande kliirens tuleb kõrvaldada).
Rakendus: kõrge - Precision Machine Talk (näiteks koordinaatite masinad, täppisveskid) ja kõrge - töötlemiskeskuste täppisvõlli süsteemid.
Pool - suletud silmus
Madalad kulud: see kasutab pöörlevaid koodereid ja sellel on lihtne mehaaniline struktuur (lineaarse tuvastamise elemente pole vaja). Rakendus: populaarsed CNC -tööpinkide, treipingid, jahvatusmasinad, väikesed ja keskmised - suurusega töötlemiskeskused.
Silumine ja hooldus
Täis suletud silmus
Mehaanilise ülekandeahela ja juhtimissüsteemi parameetrite (näiteks võimendus, filtreerimine) ja hoolduskulude korduvalt on vaja siluda korduvalt ja hoolduskulud on kõrge (tuvastuselemend tuleb regulaarselt kalibreerida).
Pool - suletud silmus
Silumine on peamiselt mootorite ja servosüsteemide jaoks ning hooldus on lihtne (mehaanilisi osi pole vaja sageli kalibreerida).
Kokkuvõte ja võrdlus
|
Dimensioon |
Täis suletud silmus |
Pool - suletud silmus |
|
Täpsus |
Kõrge (ülekandeahela vea parandamine) |
Keskmine (sõltuvalt mehaanilisest täpsusest) |
|
Stabiilsus |
Madal (masinad kergesti mõjutavad) |
Kõrge (ei hõlma ülekandeahelat) |
|
Maksumus |
Kõrge (tuvastamise element + mehaanilised nõuded) |
Madal (lihtne struktuur) |
|
Silumisraskused |
Kõrge (vajadus sobitada masinaid ja juhtida) |
Madal (reguleerige ainult mootori parameetreid) |
|
Tüüpilised stsenaariumid |
Täpne töötlemine, kõrge - Precision Machinetingid |
Tavaline töötlemine, väike ja keskmine - suurusega tööpinnad |
|
Valiku soovitused |
Kõrge - täpsuse stsenaariumid |
Ökonoomsed stsenaariumid. |




