A precíziós gyártás területén a CNC szerszámgépek pozicionálási pontossága közvetlenül meghatározza a termékminőség felső határát. A szervo rendszer visszacsatolási módszere - Teljes zárt hurok vagy félig - zárt hurok - elengedhetetlen ennek a magmetrikusnak a befolyásolásához. Az előbbi a szerszámgép "globális szemének" működik, valós időben megragadva a szelepmozgató tényleges helyzetét; Ez utóbbi a meghajtó összetevőinek közvetett számításaira támaszkodik, egyensúlyt teremtve a válasz sebessége és a költségek között. A kettő közötti választás nemcsak a műszaki megközelítések közötti kereskedelem, hanem a különböző feldolgozási igényekhez való alkalmazkodás kulcsfontosságú döntési pontja.
Visszajelzési helyzet és észlelési elem
|
Beír |
Visszajelzési helyzet |
Érzékelő elem |
Érzékelő objektum |
|
Teljes zárt hurok |
Közvetlenül észlelje a végső végrehajtási alkatrészek, például a szerszámgép -munkaasztal/orsó lineáris elmozdulását |
Rácsos vonalzó, lézer -interferométer stb. |
A munkaasztal tényleges elmozdulása és sebessége |
|
Félig - zárt hurok |
Észlelje a szervo motor vagy az ólomcsavar szögét (közvetett módon számolja ki a munkaasztal elmozdulását) |
Rotációs kódoló, impulzus kódoló stb. |
Motor sebesség, szög (átalakítva az elmozdulásra az átviteli arányon keresztül) |
Irányítási pontosság
A teljes zárt hurokhoz
A Full - zárt - hurokvezérlés viszont érzékelő elemet (például egy lineáris vagy mágneses skálát) használ, amelyet közvetlenül a munkaasztal vagy mozgó komponensre szerelnek, hogy közvetlenül észleljék a végső működtető tényleges helyzetét. A vezérlő logika a következő: Miután a rendszer parancsát a meghajtó összetevőn keresztül továbbítják a munkaasztalhoz, az érzékelő elem valós időben összegyűjti a munkaerő tényleges elmozdulását, zárt - hurok -összehasonlítást hajt végre a parancs értékével, és közvetlenül javítja a hibákat a folyamat minden aspektusában, beleértve a motort, a csavart és az útmutatást. Mivel kompenzálhatja a mechanikus átviteli lánc velejáró hibáit, a teljes zárt - hurok pontossága magasabb, és a helymeghatározási pontosság elérheti a 0,0001 - 0,001 mm -t. Leginkább a nagy pontosságú feldolgozási forgatókönyvekben (például a penész és a precíziós alkatrészek feldolgozásában) használják, de magasabb követelményekkel rendelkezik a detektálási alkatrészek és a rendszer hibakeresés pontosságára.
Félig - zárt hurokhoz
A félig - zárt - hurokvezérlésben egy pozícióérzékelő elemet (például egy kódoló) a szervo motor vagy a golyócsavar végére van felszerelve, csak a meghajtó alkatrészének mozgási állapotát észlelve. A vezérlő logika a következő: Miután a CNC rendszer kiad egy parancsot, az érzékelő elem valós - időbeli visszacsatolást biztosít a motor/csavar forgási szögéről. A rendszer ezután kiszámítja a munkaasztal elméleti elmozdulását, összehasonlítja azt a parancsértékkel, és kijavítja az eltéréseket. Ez a módszer azonban nem tudja észlelni a mechanikai hibákat, például a csavarátviteli hibát és a GuideWay clearance -t. Pontossága a mechanikus gyártás szintjétől függ. Általában a - tartományi szerszámgépekben használják, a helymeghatározási pontosságok általában 0,001 és 0,01 mm között mozognak.
Rendszer stabilitás
Teljes zárt hurok
A mechanikus átviteli lánc merevségi és csillapítási jellemzői közvetlenül befolyásolják a rendszer stabilitását. Könnyű zárt - hurok -rezgést okozhat a mechanikai rezgés, a termikus deformáció stb. Ez miatt, amelyet nehéz hibakeresni, és magasabb mechanikai tervezési és telepítési pontosságot igényel.
Félig - zárt hurok
A visszajelzés nem tartalmazza a mechanikus átviteli láncot. A vezérlőrendszernek csak a motort és a csavart kell beállítania. Nagyobb stabilitást és alacsonyabb követelményeket mutat a mechanikai alkatrészekre. Magas - sebességre és magas - dinamikus válaszforgatókönyvekre alkalmas.
Költség- és alkalmazási forgatókönyvek
Teljes zárt hurok
Magas költség: magas - precíziós lineáris detektáló elemekkel (például rácsosok) és komplex mechanikai szerkezetgel kell felszerelni (az átviteli engedélyt el kell távolítani).
Alkalmazás: Magas - precíziós szerszámgépek (például koordináta unalmas gépek, precíziós darálók) és magas - Precíziós tengelyrendszerek a megmunkáló központok.
Félig - zárt hurok
Olcsó költség: Forgó kódolókat használ és egyszerű mechanikai szerkezetű (nincs szükség lineáris detektálási elemekre). Alkalmazás: Népszerű CNC szerszámgépek, eszterők, marógépek, kis és közepes - méretű megmunkáló központok.
Hibakeresés és karbantartás
Teljes zárt hurok
A mechanikus átviteli lánc merevségének és a vezérlőrendszer paramétereinek (például nyereség, szűrés) merevségének többszöri hibakeresésére van szükség, és a karbantartási költségek magas (a detektálási elemet rendszeresen kell kalibrálni).
Félig - zárt hurok
A hibakeresés elsősorban a motorok és a szervo rendszerek számára, és a karbantartás egyszerű (nem kell gyakran kalibrálni a mechanikai alkatrészeket).
Összegzés és összehasonlítás
|
Dimenzió |
Teljes zárt hurok |
Félig - zárt hurok |
|
Pontosság |
Magas (az átviteli lánc hiba korrekciója) |
Közepes (a mechanikai pontosságtól függően) |
|
Stabilitás |
Alacsony (a gépek könnyen érintik) |
Magas (nem tartalmazza az átviteli láncot) |
|
Költség |
Magas (detektálási elem + mechanikai követelmények) |
Alacsony (egyszerű szerkezet) |
|
Hibakeresési nehézségek |
Magas (a gépekhez és az irányításhoz kell igazodni) |
Alacsony (csak a motor paraméterei beállítása) |
|
Tipikus forgatókönyvek |
Precíziós megmunkálás, magas - precíziós szerszámok |
Rendes megmunkálás, kicsi és közepes - méretű szerszámgépek |
|
Kiválasztási javaslatok |
Magas - precíziós forgatókönyvek |
Gazdasági forgatókönyvek. |
