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伺服电机是如何影响激光切割机的操作的?

作者:奔腾激光(温州)有限公司 浏览:19 发表时间:2020-12-18 15:04:59

伺服电机是激光切割机中非常重要的部件,它的质量决定着机器设备的稳定性,尤其是加工轮廓的变形问题。目前在激光切割机中使用的伺服电机主要品牌有:富士、安川、松下、台达。


伺服电机的主要目的是电压的变化来控制转速均匀稳定,伺服电机主要靠脉冲来定位,受到脉冲电流时,将相应的旋转一个相应的脉冲的对应角度,从而实现唯一,因为伺服电机本身也有脉冲电流的功能,当旋转角度对应的脉冲数,和伺服电机接受的脉冲形成了呼应,这样一个系统就会知道发了多少脉冲给伺服电机同时又收回了多少脉冲,就可以精确地控制电机的转动。


伺服电机是如何影响激光切割机的操作的?


对于激光切割机来说,无论是板材切割还是管材切割,设备是否要按照既定的图形进行加工,关键在于加工过程中涉及到的各个轴的动态响应水平以及它们之间的协调性。如果在加工过程中各轴的整体响应过慢,或者在某些位置一个轴偏差较小,另一个轴偏差较大,那么就会出现加工轮廓变形的问题。造成这种差异的原因有很多,如机械、外力、伺服响应、控制系统等,也有多种因素叠加的情况。因此,解决这类问题的关键在于各轴良好的动态响应和各轴之间的协调,使其严格按照既定的目标进行处理。伺服电机作为机械和控制系统的中间执行机构,可以在一定程度上对各个系统的动作进行补偿、优化和协调,从而达到更完善的控制目的。



影响伺服电机正常运行的因素:


1. 机械因素

机械问题比较常见,主要体现在设计、传动方式、安装、材料、机械磨损等方面。


2. 机械内应力、外力等因素

由于机械材料和安装方式的不同,各传动轴对设备的机械内应力和静摩擦力可能不一致。如果之一的内部压力或静态摩擦力所涉及的两个轴的轨迹插补控制设备大,扭矩伺服将消耗在某种程度上,导致这个轴的加速度慢下来,从而导致加工轮廓的变形。通常我们可以通过伺服驱动器的反馈波形曲线来观察传动轴的内应力。

作用在轴上的外力是相似的。一般的板材切割机,轴与工件之间是非接触的,可能受到有限的外力。但在一些切管机中,进给轴在切割过程中参与插补,而其他轴一般不接触。在夹紧装置的作用下,管道进给轴会受到一个反向的力。这样插补控制所涉及的两轴不一致,势必会影响切割效果。


3.机械共振

机械共振对伺服电机的主要影响是不能提高伺服电机的响应性,使设备的整体运行处于一个相对低的响应状态。这种问题在同步带传动机械中很常见,有时在长距离滚珠丝杠中也会出现。其主要原因是同步带刚性低、共振频率低、长距离螺杆惯量大、变形大,特别是在容量较小的情况下电机更容易启动振动。同时,装配工艺和材料的质量也会对机械共振产生影响。


4. 数控系统因素

在某些情况下,伺服调试效果不明显,此时可能涉及到控制系统的调整。激光切割机加工的线速度通常是相对恒定的,在直线和曲线上的速度是相同的。这一点在直线运动中不是问题,但在曲线中,特别是在处理小圆弧时,可能会由于加速度过大而造成轮廓变形。


5. 机械震动

机械抖动也是机械的一种固有频率问题,通常发生在单端固定悬梁结构中,尤其在加减速阶段。低频抖动在工件上会表现出较大的波形,高频抖动在工件上会表现出锯齿形。


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