Hassas üretim alanında, CNC takım tezgahlarının konumlandırma doğruluğu, ürün kalitesinin üst sınırını doğrudan belirler. Servo sisteminin geri besleme yöntemi - Tam kapalı döngü veya yarı - kapalı döngü - Bu çekirdek metriğini etkilemek için çok önemlidir. Birincisi, aktüatörün gerçek konumunu gerçek zamanlı olarak yakalayan takım tezgahı için "küresel bir göz" görevi görür; İkincisi, yanıt hızı ve maliyet arasında bir denge kurarak sürücü bileşenlerinden dolaylı hesaplamalara dayanır. İkisi arasındaki seçim sadece teknik yaklaşımlar arasında bir ticaret - değil, aynı zamanda farklı işleme ihtiyaçlarına uyum sağlamak için önemli bir karar noktasıdır.
Geri bildirim konumu ve algılama öğesi
|
Tip |
Geri bildirim pozisyonu |
Algılama elemanı |
Tespit nesnesi |
|
Tam kapalı döngü |
Makine Tezgahı Çalışma Müdürü/Mil Lineer gibi son yürütme bileşenlerinin yer değiştirmesini doğrudan tespit edin |
Izgara cetveli, lazer interferometre, vb. |
Çalışma masasının gerçek yerinden edilmesi ve hızı |
|
Yarı - kapalı döngü |
Servo motoru veya kurşun vidasının açısını tespit edin (çalışma masasının yer değiştirmesini dolaylı olarak hesaplayın) |
Döner kodlayıcı, nabız kodlayıcı vb. |
Motor hızı, açı (iletim oranı ile yer değiştirmeye dönüştürülür) |
Kontrol doğruluğu
Tam kapalı döngü için
Öte yandan, full - kapalı - döngü kontrolü, son aktüatörün gerçek konumunu doğrudan tespit etmek için doğrudan çalışma veya hareketli bileşene monte edilmiş bir algılama elemanı (doğrusal ölçek veya manyetik ölçek gibi) kullanır. Kontrol mantığı aşağıdaki gibidir: Sistem komutu çalışma masasına sürücü bileşeni aracılığıyla iletildikten sonra, algılama elemanı, çalışma masasının gerçek zamanlı olarak gerçekleştirilmesini toplar, komut değeri ile kapalı bir - döngü karşılaştırması gerçekleştirir ve motor, vida ve kılavuz dahil olmak üzere işlemin tüm yönlerindeki hatalar için doğrudan düzeltir. Mekanik iletim zincirinin doğal hatalarını telafi edebileceğinden, tam kapalı - döngü doğruluğu daha yüksektir ve konumlandırma doğruluğu 0.0001 - 0.001mm'ye ulaşabilir. Çoğunlukla yüksek hassasiyetli işleme senaryolarında (kalıplar ve hassas parça işleme gibi) kullanılır, ancak algılama bileşenlerinin doğruluğu ve sistem hata ayıklama için daha yüksek gereksinimlere sahiptir.
Yarı - kapalı döngü için
Yarı - kapalı - döngü kontrolünde, bir konum algılama elemanı (kodlayıcı gibi) bir servo motorunun veya bilyalı vidanın ucuna monte edilir ve sadece tahrik bileşeninin hareket durumunu tespit eder. Kontrol mantığı aşağıdaki gibidir: CNC sistemi bir komut verdikten sonra, algılama öğesi motor/vida dönüş açısında gerçek - zaman geri bildirimi sağlar. Sistem daha sonra çalışma masasının teorik yer değiştirmesini hesaplar, komut değeri ile karşılaştırır ve sapmaları düzeltir. Bununla birlikte, bu yöntem vida iletim hatası ve kılavuz temizleme gibi mekanik hataları tespit edemez. Doğruluğu, mekanik üretim seviyesine bağlıdır. Tipik olarak - menzil takım tezgahlarında kullanılır ve tipik olarak 0.001 ila 0.01mm arasında değişen konumlandırma doğrulukları ile kullanılır.
Sistem istikrarı
Tam kapalı döngü
Mekanik iletim zincirinin sertliği ve sönümleme özellikleri, sistemin stabilitesini doğrudan etkileyecektir. Hata ayıklanması zor olan ve daha yüksek mekanik tasarım ve kurulum doğruluğu gerektiren mekanik titreşim, termal deformasyon vb. Nedeniyle kapalı - döngü salınımına neden olmak kolaydır.
Yarı - kapalı döngü
Geri bildirim mekanik iletim zincirini içermez. Kontrol sisteminin sadece motoru ve vidayı ayarlaması gerekir. Mekanik bileşenler için daha yüksek stabiliteye ve daha düşük gereksinimlere sahiptir. Yüksek - hız ve yüksek - dinamik yanıt senaryoları için uygundur.
Maliyet ve uygulama senaryoları
Tam kapalı döngü
Yüksek maliyet: Yüksek - hassas doğrusal algılama elemanları (ızgara yöneticileri gibi) ve karmaşık mekanik yapı (iletim temizliği ortadan kaldırılması gerekir) ile donatılması gerekir.
Uygulama: Yüksek - hassas takım takımları (koordinat sıkıcı makineler, hassas öğütücüler) ve yüksek - işleme merkezlerinin hassas şaft sistemleri.
Yarı - kapalı döngü
Düşük maliyet: Döner kodlayıcılar kullanır ve basit bir mekanik yapıya sahiptir (doğrusal algılama elemanları gerekmez). Uygulama: Popüler CNC takım tezgahları, tornalar, freze makineleri, küçük ve orta - büyüklüğünde işleme merkezleri.
Hata ayıklama ve bakım
Tam kapalı döngü
Mekanik iletim zincirinin ve kontrol sistemi parametrelerinin (kazanç, filtreleme gibi) sertliğinde tekrar tekrar hata ayıklamak gerekir ve bakım maliyeti yüksektir (algılama elemanının düzenli olarak kalibre edilmesi gerekir).
Yarı - kapalı döngü
Hata ayıklama esas olarak motorlar ve servo sistemleri içindir ve bakım basittir (mekanik parçaları sık sık kalibre etmeye gerek yoktur).
Özet ve karşılaştırma
|
Boyut |
Tam kapalı döngü |
Yarı - kapalı döngü |
|
Kesinlik |
Yüksek (Şanzıman Zinciri Hatasının Düzeltilmesi) |
Orta (mekanik doğruluğa bağlı olarak) |
|
İstikrar |
Düşük (makinelerden kolayca etkilenir) |
Yüksek (şanzıman zincirini içermez) |
|
Maliyet |
Yüksek (Tespit Elemanı + Mekanik Gereksinimler) |
Düşük (Basit Yapı) |
|
Hata Ayıklama Zorluğu |
Yüksek (makine ve kontrolü eşleştirmeniz gerekiyor) |
Düşük (yalnızca motor parametrelerini ayarlayın) |
|
Tipik senaryolar |
Hassas İşleme, Yüksek - Hassas Takım Takımları |
Sıradan işleme, küçük ve orta - boyutlu takım tezgahları |
|
Seçim önerileri |
Yüksek - hassas senaryolar |
Ekonomik senaryolar. |
