伺服電機在激光切割機導(dǎo)軌上的應(yīng)用

伺服電機如何影響激光切割機的運行？

對于激光切割機來講，無論是平板切割還是管材切割，想要設(shè)備按照既定的圖形進行加工，關(guān)鍵就在于參與加工的各個軸動態(tài)響應(yīng)性的高低及相互之間的配合問題。如果在加工過程中，各軸的整體響應(yīng)太慢，或者某些位置出現(xiàn)一個軸偏差小，另一個軸偏差大的情況，則就會出現(xiàn)加工輪廓變形的問題。而導(dǎo)致這種偏差不一致情況出現(xiàn)的原因眾多，有機械的、外力的、伺服響應(yīng)性、控制系統(tǒng)等因素，或是多因素疊加影響。因此，解決此類問題的關(guān)鍵在于各軸有較好的動態(tài)響應(yīng)性及相互之間的配合的協(xié)調(diào)性，使其能比較嚴格地按照既定目標進行加工動作。伺服電機作為一個承接機械與控制系統(tǒng)的中間執(zhí)行機構(gòu)，能在一定程度上彌補、優(yōu)化、協(xié)調(diào)各個系統(tǒng)的動作，松下伺服電機，以達到更的控制目的。

影響伺服電機正常運行的因素：

1、機械共振

機械共振問題對伺服較大的影響在于無法繼續(xù)提高伺服電機的響應(yīng)性，從而使設(shè)備整體運行在比較低的響應(yīng)狀態(tài)。此類問題在同步帶傳動的機械中比較常見，另外長距離的滾珠絲桿有時也有此類情況。主要原因是同步帶的剛性偏低，共振頻率低，長距離的絲桿自身慣量較大，且多有變形情況，特別是在電機容量選擇偏小的情況下比較容易起振。同時安裝時的裝配工藝高低和材質(zhì)的優(yōu)劣也會對機械的共振產(chǎn)生影響。

2、數(shù)控系統(tǒng)因素

有的情況下，伺服的調(diào)試效果不明顯，此時可能就要介入對控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié)了。激光切割機加工時通常線速度是比較恒定的，松下伺服電機報警，在直線與曲線上都是同一速度。這一點在直線運動上是沒有多大問題的，但是在曲線，特別是小尺寸圓弧的加工上可能會因為加速度過大導(dǎo)致輪廓變形的情況。

3、機械抖動

機械抖動實質(zhì)也是機械的固有頻率問題，通常比較多地出現(xiàn)在單端固定的結(jié)構(gòu)中，特別是在加減速階段表現(xiàn)尤其明顯。低頻的抖動在加工件中會呈現(xiàn)出大波浪狀的形態(tài)，較高頻的抖動會有鋸齒狀的形態(tài)。

4、機械因素

機械問題相對而言比較常見，主要體現(xiàn)在設(shè)計、傳動方式、安裝、材質(zhì)、機械磨損等方面。

松下伺服電機維修調(diào)試的方法詳解

1、初始化參數(shù)

　　在接線之前，先初始化參數(shù)。

　　在控制卡上：選好控制方式;將PID參數(shù)清零;讓控制卡上電時默認使能信號關(guān)閉;將此狀態(tài)保存，確?？刂瓶ㄔ俅紊想姇r即為此狀態(tài)。

　　在伺服電機上：設(shè)置控制方式;設(shè)置使能由外部控制;編碼器信號輸出的齒輪比;設(shè)置控制信號與電機轉(zhuǎn)速的比例關(guān)系。

　　一般來說，建議使伺服工作中的設(shè)計轉(zhuǎn)速對應(yīng)9V的控制電壓。

　　2、連接信號線

　　將控制卡斷電，連接控制卡與伺服之間的信號線。

　　以下的線是必須要接的：控制卡的模擬量輸出線、使能信號線、伺服輸出的編碼器信號線。

　　復(fù)查接線沒有錯誤后，伺服電機和控制卡(以及PC)上電。

　　此時電機應(yīng)該不動，而且可以用外力輕松轉(zhuǎn)動，如果不是這樣，檢查使能信號的設(shè)置與接線。

　　用外力轉(zhuǎn)動電機，檢查控制卡是否可以正確檢測到電機位置的變化，否則檢查編碼器信號的接線和設(shè)置。

　　3、控制方向

　　對于一個閉環(huán)控制系統(tǒng)，如果反饋信號的方向不正確，后果肯定是災(zāi)難性的。

　　通過控制卡打開伺服的使能信號。這是伺服應(yīng)該以一個較低的速度轉(zhuǎn)動，這就是傳說中的“零漂”。

　　一般控制卡上都會有抑制零漂的指令或參數(shù)。使用這個指令或參數(shù)，看電機的轉(zhuǎn)速和方向是否可以通過這個指令(參數(shù))控制。

　　如果不能控制，檢查模擬量接線及控制方式的參數(shù)設(shè)置。

　　確認給出正數(shù)，電機正轉(zhuǎn)，編碼器計數(shù)增加;給出負數(shù)，電機反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)，編碼器計數(shù)減小。

　　如果電機帶有負載，行程有限，不要采用這種方式。

　　測試不要給過大的電壓，建議在1V以下。

　　如果方向不一致，可以修改控制卡或電機上的參數(shù)，使其一致。

噪聲，不穩(wěn)定 客戶在一些機械上使用伺服電機時，經(jīng)常會發(fā)生噪聲過大，電機帶動負載運轉(zhuǎn)不穩(wěn)定等現(xiàn)象，出現(xiàn)此問題時，許多使用者的反應(yīng)就是伺服電機質(zhì)量不好，因為有時換成步進電機或是變頻電機來拖動負載，噪聲和不穩(wěn)定現(xiàn)象卻反而小很多。表面上看，確實是伺服電機的原故，但我們仔細分析伺服電機的工作原理后，會發(fā)現(xiàn)這種結(jié)論是完全錯誤的。

　　交流伺服系統(tǒng)是一個響應(yīng)非常高的全閉環(huán)系統(tǒng)，負載波動和速度較正之間的時間滯后響應(yīng)是非常快的，此時，真正限制了系統(tǒng)響應(yīng)效果的是機械連接裝置的傳遞時間。 看驅(qū)動器上的錯誤、報，然后查手冊。如果連報警都沒有了，那自然就是驅(qū)動器故障，當然，還有可能是根本伺服就沒有故障，而是控制信號錯誤導(dǎo)致伺服沒有動作。 除了看伺服驅(qū)動器上的錯誤、報，然后查手冊外，松下伺服電機驅(qū)動器，有時直接判斷方法是更換，如X與Z軸伺服換(型號相同才可以)?；蛐薷膮?shù)，如把X軸鎖住，不讓系統(tǒng)檢測X軸 但應(yīng)注意：X軸與Z軸互換，松下伺服電機，即使型號相同，進口設(shè)備也可能因為負載不同、參數(shù)不同而產(chǎn)生問題。

　　當然，如果是國產(chǎn)設(shè)備，通常不會針對使用情況調(diào)整伺服參數(shù)，一般不會有問題。但應(yīng)注意X軸與Z軸電機功率轉(zhuǎn)矩是否相同、電機絲桿是否直聯(lián)以及電子齒輪減速比方面事宜。 關(guān)于交流伺服電機的幾個問題： 有關(guān)，同步轉(zhuǎn)速n1=60f/2p，異步機還有滑差s，n=(1-s)n1，同步機n=n1，2p為極對數(shù)?？刂浦腥醮潘俣鹊慕缍ㄊ怯沈?qū)動器判斷的。 額定轉(zhuǎn)速可以由幾個方面決定：同步伺服的反電勢高低、電機鐵心材料允許的驅(qū)動電流交變頻率、額定轉(zhuǎn)矩下電機的功率、溫升等，還是反電勢;異步電機主要受材料允許的頻率以及極對數(shù)限制。 額定轉(zhuǎn)速的界定由電機本身的機械和電器特性來決定。 答：交流伺服通常指以正弦波驅(qū)動方式的伺服，無刷驅(qū)動相當于整流子數(shù)為6。

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