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伺服電機是激光切割機中非(fei)常重要的(de)(de)(de)部件，它的(de)(de)(de)質量決定(ding)著機器(qi)設備的(de)(de)(de)穩定(ding)性，尤(you)其是加(jia)工輪(lun)廓的(de)(de)(de)變形問題。目前在激光(guang)切(qie)割機中使用的(de)(de)(de)伺服電機主要品牌有:富士、安(an)川、松(song)下、臺達。

伺服(fu)電(dian)(dian)(dian)機(ji)的(de)(de)主要目的(de)(de)是電(dian)(dian)(dian)壓(ya)的(de)(de)變化來控制轉(zhuan)(zhuan)速均勻穩定,伺服(fu)電(dian)(dian)(dian)機(ji)主要靠脈沖(chong)來定位,受(shou)到脈沖(chong)電(dian)(dian)(dian)流時,將相應(ying)的(de)(de)旋轉(zhuan)(zhuan)一(yi)個相應(ying)的(de)(de)脈沖(chong)的(de)(de)對應(ying)角(jiao)度,從而(er)實現唯(wei)一(yi),因為伺服(fu)電(dian)(dian)(dian)機(ji)本身(shen)也有脈沖(chong)電(dian)(dian)(dian)流的(de)(de)功能,當旋轉(zhuan)(zhuan)角(jiao)度對應(ying)的(de)(de)脈沖(chong)數,和伺服(fu)電(dian)(dian)(dian)機(ji)接受(shou)的(de)(de)脈沖(chong)形成(cheng)了呼(hu)應(ying),這樣一(yi)個系(xi)統就會知(zhi)道發了多(duo)少脈沖(chong)給伺服(fu)電(dian)(dian)(dian)機(ji)同時又收(shou)回了多(duo)少脈沖(chong)，就可以精(jing)確地控制電(dian)(dian)(dian)機(ji)的(de)(de)轉(zhuan)(zhuan)動。

伺服電機是如何影響激光切割機的操作的?

對于激(ji)光(guang)切(qie)割機(ji)來說，無論是(shi)板材(cai)切(qie)割還是(shi)管材(cai)切(qie)割，設備是(shi)否要按照(zhao)既定(ding)(ding)的(de)(de)(de)圖形(xing)進行(xing)(xing)加(jia)工(gong)，關鍵(jian)在(zai)(zai)于加(jia)工(gong)過(guo)程(cheng)中涉(she)及到的(de)(de)(de)各個軸的(de)(de)(de)動(dong)態(tai)響應(ying)水平以(yi)及它們之間的(de)(de)(de)協(xie)調(diao)性。如果在(zai)(zai)加(jia)工(gong)過(guo)程(cheng)中各軸的(de)(de)(de)整體響應(ying)過(guo)慢，或者(zhe)在(zai)(zai)某些(xie)位置(zhi)一個軸偏(pian)差較(jiao)小，另一個軸偏(pian)差較(jiao)大，那么就會(hui)出現加(jia)工(gong)輪廓變形(xing)的(de)(de)(de)問(wen)題。造(zao)成這種差異的(de)(de)(de)原因有很多，如機(ji)械、外力、伺(si)服響應(ying)、控(kong)制(zhi)系統(tong)等，也有多種因素疊加(jia)的(de)(de)(de)情(qing)況。因此，解決這類問(wen)題的(de)(de)(de)關鍵(jian)在(zai)(zai)于各軸良好的(de)(de)(de)動(dong)態(tai)響應(ying)和各軸之間的(de)(de)(de)協(xie)調(diao)，使(shi)其嚴格按照(zhao)既定(ding)(ding)的(de)(de)(de)目標進行(xing)(xing)處理。伺(si)服電機(ji)作(zuo)為(wei)機(ji)械和控(kong)制(zhi)系統(tong)的(de)(de)(de)中間執行(xing)(xing)機(ji)構，可以(yi)在(zai)(zai)一定(ding)(ding)程(cheng)度上對各個系統(tong)的(de)(de)(de)動(dong)作(zuo)進行(xing)(xing)補償、優化(hua)和協(xie)調(diao)，從(cong)而達(da)到更完善的(de)(de)(de)控(kong)制(zhi)目的(de)(de)(de)。

影響伺服電機正常運行的因素:

1. 機械因素

機(ji)械問題比較常見，主要(yao)體現(xian)在設計、傳動方式、安裝、材料、機(ji)械磨損(sun)等方面。

2. 機械內應力、外力等因素

由于機(ji)械材料和(he)安裝方式的(de)(de)(de)(de)不同，各傳(chuan)(chuan)動(dong)(dong)軸對設備的(de)(de)(de)(de)機(ji)械內(nei)(nei)應(ying)力和(he)靜摩(mo)(mo)擦力可(ke)能(neng)不一致。如(ru)果(guo)之一的(de)(de)(de)(de)內(nei)(nei)部壓力或(huo)靜態摩(mo)(mo)擦力所涉及的(de)(de)(de)(de)兩個軸的(de)(de)(de)(de)軌跡插補控制設備大,扭矩伺服(fu)將消耗在某種(zhong)程度(du)上,導致這個軸的(de)(de)(de)(de)加速度(du)慢(man)下來(lai),從(cong)而導致加工輪廓的(de)(de)(de)(de)變形。通常我們可(ke)以通過伺服(fu)驅動(dong)(dong)器的(de)(de)(de)(de)反(fan)饋(kui)波形曲線來(lai)觀(guan)察傳(chuan)(chuan)動(dong)(dong)軸的(de)(de)(de)(de)內(nei)(nei)應(ying)力。

作(zuo)用在軸(zhou)上的(de)外力是(shi)相(xiang)似(si)的(de)。一般的(de)板材切割(ge)機(ji)，軸(zhou)與工(gong)件之間是(shi)非接觸(chu)的(de)，可能受到有(you)限(xian)的(de)外力。但(dan)在一些切管機(ji)中，進(jin)給軸(zhou)在切割(ge)過程中參與插補(bu)，而其(qi)他軸(zhou)一般不接觸(chu)。在夾緊裝置的(de)作(zuo)用下(xia)，管道進(jin)給軸(zhou)會受到一個反向的(de)力。這樣插補(bu)控(kong)制所涉及的(de)兩軸(zhou)不一致，勢必會影響(xiang)切割(ge)效果。

3.機械共振

機(ji)(ji)(ji)械(xie)共(gong)振(zhen)對(dui)(dui)伺(si)服電(dian)機(ji)(ji)(ji)的(de)(de)主要影響(xiang)是不能(neng)提高(gao)伺(si)服電(dian)機(ji)(ji)(ji)的(de)(de)響(xiang)應性，使設備的(de)(de)整體運行處于一個(ge)相對(dui)(dui)低(di)的(de)(de)響(xiang)應狀(zhuang)態。這種問(wen)題(ti)在(zai)同(tong)步(bu)帶傳(chuan)動機(ji)(ji)(ji)械(xie)中很常見，有(you)時在(zai)長(chang)距離滾珠絲杠中也(ye)會出現。其主要原因是同(tong)步(bu)帶剛性低(di)、共(gong)振(zhen)頻率低(di)、長(chang)距離螺桿慣量大(da)、變(bian)形大(da)，特別是在(zai)容量較小(xiao)的(de)(de)情況下電(dian)機(ji)(ji)(ji)更容易啟動振(zhen)動。同(tong)時，裝配工藝(yi)和材料的(de)(de)質量也(ye)會對(dui)(dui)機(ji)(ji)(ji)械(xie)共(gong)振(zhen)產生影響(xiang)。

4. 數控系統因素

在(zai)某些情況下(xia)，伺服(fu)調試效果不明顯，此時可(ke)能(neng)涉(she)及到控(kong)制系統(tong)的調整。激光切割(ge)機加工的線(xian)速(su)度通常是相對恒定的，在(zai)直線(xian)和(he)曲線(xian)上(shang)的速(su)度是相同的。這一點(dian)在(zai)直線(xian)運動中不是問題，但在(zai)曲線(xian)中，特別是在(zai)處(chu)理小(xiao)圓弧時，可(ke)能(neng)會由于(yu)加速(su)度過大而造(zao)成輪廓變形。

5. 機械震動

機械抖(dou)動也是機械的一(yi)種固有頻(pin)率問題，通常發生在(zai)單端固定懸(xuan)梁(liang)結構中，尤其在(zai)加(jia)減(jian)速(su)階段。低頻(pin)抖(dou)動在(zai)工件上會表現(xian)出較大的波形，高頻(pin)抖(dou)動在(zai)工件上會表現(xian)出鋸(ju)齒(chi)形。

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