Definicija
Potpuni sustav za upravljanje zatvorenom petljom znači da CNC upravljački sustav (CNC) CNC strojnog alata prvo šalje naredbu ciljanog položaja u pogonski sustav (poput servo pogona). Pogonski motor pokreće mehanizam za prijenos (olovni vijak, vodeće tračnice) za pokretanje radnog stanja. Istodobno, sustav izravno prikuplja stvarne podatke o pomaku radnog staza putem visokog uređaja za otkrivanje preciznosti - i vraća te podatke u CNC u stvarnom vremenu. CNC uspoređuje odstupanje između "ciljnog položaja" i "stvarnog položaja" i automatski prilagođava naredbu pogona dok se odstupanje ne smanji na dopušteni raspon (obično mikrometri ili čak nanometri).
Sastav
|
Dio kategorija |
Osnovna uloga |
Uobičajeni određeni dijelovi |
|
CNC |
"Mozak" potpuno zatvorene petlje: šalje upute za ciljni položaj, prima podatke o povratnim informacijama, izračunava odstupanja položaja i upute za korekciju izlaza |
Fanuc 0i/31i, Siemens 828d/840D, Mitsubishi M80, itd. |
|
Servo pogonski sustav |
"Izvršitelj" uputa: prima upute za ispravljanje iz CNC -a, prilagođava moment i brzinu izlaza motora i pokreće radnu ploču za pomicanje |
Servo pogon (kao što je serija Fanuc I, Siemens S120 serija) + servo motor (obično stalni sinkroni motor magneta) |
|
Uređaj za otkrivanje položaja (komponenta povratne informacije o jezgri) |
Izravno otkrivanje stvarnog položaja radne ploče ključ je pune zatvorene petlje: pomak se pretvara u električni signal i vraća se u CNC |
- Linearna skala (najčešće se koristi, s rezolucijom do 0,1 µm i snažnom anti - smetnjima) - Magnetska skala (pogodna za masna i prašnjava okruženja, razlučivost od oko 1 µm) - laserski interferometar (za visoku - precizno kalibraciju, non - Real - vremenske povratne informacije, koji se koristi za otkrivanje pogrešaka pozicioniranja alata strojeva) |
|
Mehanički mehanizam prijenosa |
Spojite motor i radnoj ploči za prijenos gibanja: mora imati visoku krutost i niske karakteristike za uklanjanje kako bi se smanjio utjecaj vlastite pogreške na zatvorenu petlju |
- kuglični vijak (visoka precizna ocjena, kao što je C3/C2, s pre - zatezanje matice za uklanjanje klirensa) - Linearni vodiči (valjani vodiči ili hidrostatski vodiči za smanjenje pogrešaka trenja) - Spajanje (elastično spajanje, nadoknađujući pogrešku koaksijalnosti između motora i vijka) |
|
Izvršavanje komponenti (Workbench) |
Komponenta koja u konačnici nosi radni komad i dovršava pokret: njegova točnost kretanja izravno određuje točnost obrade i treba imati visoku stabilnost |
Visoka - precizna radna ploča (uglavnom izrađena od lijevanog željeza ili granita, sa starenjem tretmana za uklanjanje unutarnjeg stresa) |
Princip rada
CNC uređaj izdaje naredbu pokreta, a servo upravljački program pokreće servo motor kako bi pokrenuo pokretne dijelove alatnog strojeva za pomicanje. Istodobno, uređaj za otkrivanje položaja mjeri stvarni položaj pokretnog dijela u stvarnom vremenu i vraća podatke o položaju na CNC uređaj. CNC uređaj uspoređuje stvarni položaj koji se vraća s pozicijom naredbe i izračunava odstupanje položaja. Prema ovom odstupanju, CNC uređaj kontinuirano prilagođava izlaz servo vozača, a zatim prilagođava brzinu i smjer servo motora kako bi se pokretni dio kretao u smjeru smanjenja odstupanja sve dok odstupanje između stvarnog položaja i položaja naredbe ne dosegne dopušteni raspon točnosti.
Značajke
Prednosti:Potpuno zatvoreni sustav petlje - izravno mjeri stvarni položaj pokretnog dijela i može nadoknaditi različite pogreške u stvarnom vremenu, kao što su pogreška mehaničke pogreške prijenosa, pogreška toplinske deformacije itd., Tako da ima visoku točnost pozicioniranja i točnost pokreta, što može doseći Micron ili čak razinu nanometra.
Nedostaci:Zbog uključivanja mnogih veza kao što su mehanički dijelovi alata stroj, stabilnost sustava je relativno loša, uklanjanje pogrešaka i održavanje je teška, a trošak je također visok.
Razlike između punog sustava zatvorene petlje i polu -- sustav zatvorene petlje
Potpuni sustav zatvorene petlje i polu -- sustav zatvorene petlje su dva najčešće korištena sustava upravljanja položajem u CNC strojevima. Njihove glavne razlike su sljedeće:
Metoda detekcije i povratne informacije
Potpuni sustav zatvorene petlje: Uređaj za otkrivanje položaja instaliran je na konačnom pokretnom dijelu strojnog alata, kao što je radna ploča ili držač alata, izravno mjeri stvarni položaj pokretnog dijela i vraća podatke o položaju na CNC uređaj kako bi formirao kontrolu zatvorene petlje.
SEMI - Sustav zatvorene petlje: Uređaj za otkrivanje položaja instaliran je na osovini servo motora ili na kraju olovnog vijka. Mjerenjem kuta rotacije motora ili kuta rotacije olovnog vijka, položaj pokretnog dijela strojnog alata neizravno se izračunava, a te se informacije vraćaju natrag na CNC uređaj.
Točnost
Potpuni sustav zatvorene petlje: Budući da se stvarni položaj pokretnog dijela izravno mjeri, pogreške generirane svim vezama, uključujući mehanički lanac prijenosa, poput pogreške nagiba olovnih vijaka, pogreške prijenosa zupčanika, trošenja prijenosa itd. Mogu se otkriti i nadoknaditi u stvarnom vremenu. Stoga su točnost pozicioniranja i točnost pokreta vrlo visoka, uglavnom dostižu ± 0,01 mm ili čak viši.
Polu - Sustav zatvorene petlje: može samo nadoknaditi pogrešku od motora do olovnog vijka. Ne može izravno nadoknaditi mehaničku pogrešku prijenosa nakon olovnog vijka, poput pogreške u vezi s olovnim vijkom i radne ploče, pogreške u vodiču radne ploče itd., Dakle, točnost je niža od one u sustavu punog zatvorenog petlje, a točnost pozicioniranja obično je oko ± 0,05 mm.
Stabilnost
Potpuni sustav zatvorene petlje: Budući da uključuje cijeli lanac mehaničkih prijenosa strojnog alata, sustav ima veliku inerciju, a postoje mnogi nelinearni čimbenici kao što su promjene trenja i krutosti u vezi s mehaničkim prijenosnim vezama, što lako može uzrokovati vibraciju i nestabilnost sustava. Stoga je stabilnost sustava relativno loša i uklanjanje pogrešaka je teško.
SEMI - Sustav zatvorene petlje: petlja za povratne informacije ne uključuje ili uključuje samo dio veze mehaničkog prijenosa. Sustav ima malu inerciju, brzi dinamički odgovor, relativno dobru stabilnost, relativno lako uklanjanje pogrešaka i lako može postići veće brzine i ubrzanja.
Koštati
Potpuno - Zatvoreno - sustav petlje: zahtijeva upotrebu visokog - preciznog uređaja za otkrivanje položaja, poput dugih ravnatelja, visokih - preciznih rotacijskih kodera, itd., I zahtjevi mehaničke strukture alata stroj. Potrebno je koristiti visoke - precizne vodilice, olovne vijke i druge komponente kako bi se osigurala točnost i stabilnost sustava, tako da je trošak relativno visok.
Polu - zatvoreno - sustav petlje: uređaj za otkrivanje položaja općenito je rotacijski koder obične točnosti, koji je instaliran na kraju motora ili olovnog vijka, a trošak je relativno nizak. Istodobno, zahtjevi za točnost za mehaničku strukturu relativno su niski, tako da je ukupni trošak niži od cijelog - zatvorenog sustava - petlje.
Scenarij prijave
Full-closed-loop system: It is suitable for occasions with extremely high processing accuracy requirements, such as aerospace, precision mold manufacturing, electronic manufacturing and other fields, and is used to process high-precision parts such as aircraft engine blades, precision mold cavities, integrated circuit boards, etc.
Polu - Zatvoreno - sustav petlje: široko se koristi u CNC strojevima s općim preciznim zahtjevima, kao što su obični CNC zalihe, glodalice, strojevi za bušenje itd., I može zadovoljiti potrebe većine mehaničke obrade mehaničke obrade, mehaničkih dijelova, itd.
