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伺服電機是激光切割機中非常重(zhong)要的(de)部件，它的(de)質量(liang)決定著機(ji)(ji)器設(she)備的(de)穩定性，尤其是加工輪廓(kuo)的(de)變(bian)形問題(ti)。目(mu)前(qian)在激(ji)光切割機(ji)(ji)中使(shi)用的(de)伺服電機(ji)(ji)主要品牌(pai)有:富士、安川、松(song)下(xia)、臺達。

伺服電(dian)(dian)機(ji)(ji)的(de)(de)主要目(mu)的(de)(de)是電(dian)(dian)壓(ya)的(de)(de)變化來(lai)控制轉速均勻(yun)穩(wen)定(ding),伺服電(dian)(dian)機(ji)(ji)主要靠脈(mo)沖(chong)(chong)來(lai)定(ding)位,受到脈(mo)沖(chong)(chong)電(dian)(dian)流時,將相(xiang)應(ying)的(de)(de)旋(xuan)轉一個(ge)相(xiang)應(ying)的(de)(de)脈(mo)沖(chong)(chong)的(de)(de)對(dui)應(ying)角(jiao)度,從而實現唯一,因為伺服電(dian)(dian)機(ji)(ji)本身也有(you)脈(mo)沖(chong)(chong)電(dian)(dian)流的(de)(de)功能,當旋(xuan)轉角(jiao)度對(dui)應(ying)的(de)(de)脈(mo)沖(chong)(chong)數,和伺服電(dian)(dian)機(ji)(ji)接受的(de)(de)脈(mo)沖(chong)(chong)形成了(le)呼應(ying),這樣一個(ge)系統就會知(zhi)道發(fa)了(le)多少(shao)(shao)脈(mo)沖(chong)(chong)給伺服電(dian)(dian)機(ji)(ji)同時又(you)收回了(le)多少(shao)(shao)脈(mo)沖(chong)(chong)，就可(ke)以精(jing)確地控制電(dian)(dian)機(ji)(ji)的(de)(de)轉動。

伺服電機是如何影響激光切割機的操作的?

對于(yu)激光切割機來說，無(wu)論是(shi)板(ban)材(cai)(cai)切割還是(shi)管材(cai)(cai)切割，設(she)備是(shi)否(fou)要按照既定的(de)圖形進行加(jia)工(gong)(gong)，關鍵在(zai)于(yu)加(jia)工(gong)(gong)過(guo)程(cheng)(cheng)(cheng)中(zhong)(zhong)(zhong)涉及到(dao)的(de)各個軸的(de)動(dong)(dong)態響(xiang)應水平以及它們之間(jian)的(de)協調(diao)性。如(ru)果(guo)在(zai)加(jia)工(gong)(gong)過(guo)程(cheng)(cheng)(cheng)中(zhong)(zhong)(zhong)各軸的(de)整體響(xiang)應過(guo)慢，或者在(zai)某(mou)些位(wei)置一(yi)(yi)個軸偏差(cha)(cha)較小，另一(yi)(yi)個軸偏差(cha)(cha)較大(da)，那么(me)就會出現(xian)加(jia)工(gong)(gong)輪廓變形的(de)問題。造成這(zhe)種差(cha)(cha)異的(de)原因(yin)有很(hen)多(duo)，如(ru)機械(xie)、外力、伺服(fu)響(xiang)應、控(kong)制系統等，也有多(duo)種因(yin)素(su)疊加(jia)的(de)情況。因(yin)此，解決(jue)這(zhe)類問題的(de)關鍵在(zai)于(yu)各軸良(liang)好的(de)動(dong)(dong)態響(xiang)應和各軸之間(jian)的(de)協調(diao)，使其嚴(yan)格按照既定的(de)目標進行處理。伺服(fu)電機作(zuo)為機械(xie)和控(kong)制系統的(de)中(zhong)(zhong)(zhong)間(jian)執(zhi)行機構，可(ke)以在(zai)一(yi)(yi)定程(cheng)(cheng)(cheng)度(du)上對各個系統的(de)動(dong)(dong)作(zuo)進行補償(chang)、優(you)化和協調(diao)，從而達到(dao)更(geng)完善(shan)的(de)控(kong)制目的(de)。

影響伺服電機正常運行的因素:

1. 機械因素

機械(xie)問(wen)題比較常見，主要(yao)體現在設計、傳動(dong)方式(shi)、安裝(zhuang)、材(cai)料(liao)、機械(xie)磨損等方面。

2. 機械內應力、外力等因素

由于(yu)機械(xie)材料和安裝(zhuang)方式的(de)(de)不同，各傳動軸(zhou)對設備(bei)的(de)(de)機械(xie)內(nei)應力(li)和靜摩擦力(li)可能不一致。如果(guo)之一的(de)(de)內(nei)部壓力(li)或(huo)靜態摩擦力(li)所涉(she)及的(de)(de)兩個軸(zhou)的(de)(de)軌(gui)跡插補控制設備(bei)大,扭矩伺服(fu)將(jiang)消耗(hao)在某(mou)種程度上,導致這個軸(zhou)的(de)(de)加速度慢下來,從而導致加工輪廓(kuo)的(de)(de)變形。通常(chang)我們可以通過(guo)伺服(fu)驅動器的(de)(de)反饋波形曲線來觀(guan)察傳動軸(zhou)的(de)(de)內(nei)應力(li)。

作用在(zai)軸上的(de)外(wai)(wai)力是(shi)相似(si)的(de)。一(yi)般的(de)板材(cai)切(qie)割(ge)機(ji)，軸與工(gong)件之間是(shi)非(fei)接觸的(de)，可能受到有(you)限的(de)外(wai)(wai)力。但在(zai)一(yi)些切(qie)管機(ji)中，進給軸在(zai)切(qie)割(ge)過程中參與插補(bu)，而其他軸一(yi)般不接觸。在(zai)夾緊裝(zhuang)置的(de)作用下(xia)，管道(dao)進給軸會受到一(yi)個反向的(de)力。這樣插補(bu)控制所涉及的(de)兩(liang)軸不一(yi)致，勢必會影響切(qie)割(ge)效果。

3.機械共振

機械共振對(dui)伺(si)服(fu)電(dian)(dian)機的(de)(de)主(zhu)要影響是(shi)不能提高伺(si)服(fu)電(dian)(dian)機的(de)(de)響應性(xing)，使設(she)備的(de)(de)整體運(yun)行處于(yu)一(yi)個相對(dui)低(di)(di)的(de)(de)響應狀態(tai)。這種問題(ti)在(zai)同(tong)步帶傳動機械中(zhong)(zhong)很常見，有(you)時(shi)(shi)在(zai)長(chang)距(ju)(ju)離滾珠絲杠中(zhong)(zhong)也(ye)會出現。其主(zhu)要原因是(shi)同(tong)步帶剛性(xing)低(di)(di)、共振頻率低(di)(di)、長(chang)距(ju)(ju)離螺桿慣量(liang)大、變形(xing)大，特(te)別是(shi)在(zai)容量(liang)較(jiao)小(xiao)的(de)(de)情況下電(dian)(dian)機更容易啟動振動。同(tong)時(shi)(shi)，裝配工藝和材料的(de)(de)質量(liang)也(ye)會對(dui)機械共振產(chan)生影響。

4. 數控系統因素

在某些情(qing)況下(xia)，伺(si)服調(diao)(diao)試效果(guo)不(bu)明顯(xian)，此時(shi)可能涉及到控制系(xi)統的(de)調(diao)(diao)整。激光切(qie)割(ge)機加(jia)工的(de)線速(su)度通常是相對恒定(ding)的(de)，在直線和曲線上的(de)速(su)度是相同的(de)。這一點在直線運動中不(bu)是問題，但在曲線中，特別是在處(chu)理小圓弧時(shi)，可能會由于加(jia)速(su)度過(guo)大而造成輪廓變形。

5. 機械震動

機械(xie)抖(dou)動(dong)也是機械(xie)的(de)一種固有頻率問題，通常(chang)發生在(zai)單端固定懸梁結構中，尤其在(zai)加(jia)減速階段。低頻抖(dou)動(dong)在(zai)工件上(shang)會表(biao)現(xian)出較(jiao)大的(de)波形，高(gao)頻抖(dou)動(dong)在(zai)工件上(shang)會表(biao)現(xian)出鋸齒形。

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