У галузі точного виготовлення точність позиціонування верстатів з ЧПУ безпосередньо визначає верхню межу якості продукції. Метод зворотного зв'язку сервоносної системи - Повний закритий цикл або Semi - Закритий цикл - має вирішальне значення для впливу на цей ядровий метрик. Перший виступає як "глобальне око" для верстата, захоплюючи фактичну позицію приводу в режимі реального часу; Останнє покладається на непрямі розрахунки від компонентів приводу, вражаючи баланс між швидкістю відповіді та витратами. Вибір між ними - це не лише торгівля - вимкнено між технічними підходами, але й ключовим моментом рішення для адаптації до різних потреб обробки.
Положення зворотного зв'язку та елемент виявлення
|
Тип |
Позиція зворотного зв'язку |
Елемент виявлення |
Об'єкт виявлення |
|
Повний закритий цикл |
Безпосередньо виявити переміщення кінцевих компонентів виконання, таких як робочий стіл/веретена лінійна |
Правластинг, лазерний інтерферометр тощо. |
Фактичне переміщення та швидкість робочого столу |
|
Semi - Закритий цикл |
Виявити кут сервомоторя або свинцевого гвинта (опосередковано обчисліть зміщення робочого столу) |
Поворотний кодер, імпульсний кодер тощо. |
Швидкість двигуна, кут (перетворений на переміщення через коефіцієнт передачі) |
Контрольна точність
Для повного закритого циклу
Повна - Закрита - управління циклом, з іншого боку, використовує зондувальний елемент (наприклад, лінійну шкалу або магнітну шкалу), встановлений безпосередньо на робочому столі або рухому компоненті для безпосереднього виявлення фактичного положення кінцевого приводу. Логіка управління полягає в наступному: Після того, як команда системи передається на робочий стіл за допомогою компонента приводу, зондувальний елемент збирає фактичне зміщення робочого столу в режимі реального часу, виконує закрите - порівняння циклу зі значенням команд, і безпосередньо виправляє помилки у всіх аспектах процесу, включаючи двигун, гвинт та керівництво. Оскільки він може компенсувати притаманні помилки ланцюга механічної коробки передачі, повна закрита - точність циклу вище, а точність позиціонування може досягти 0,0001 - 0,001 мм. Він здебільшого використовується у сценаріях з високою точністю обробки (таких як форми та точна обробка деталей), але він має більш високі вимоги до точності компонентів виявлення та налагодження системи.
Для напів - закритого циклу
У SEMI - Закрито - керування циклом, елемент зондування положення (наприклад, кодер) встановлений на кінці сервомоторя або кульового гвинта, виявляючи лише стан руху компонента приводу. Логіка управління полягає в наступному: після того, як система ЧПУ видає команду, елемент зондування забезпечує реальний - Зворотній зв'язок часу на куті обертання двигуна/гвинта. Потім система обчислює теоретичне зміщення робочого столу, порівнює її зі значенням команд і виправляє будь -які відхилення. Однак цей метод не може виявити механічні помилки, такі як помилка передачі гвинта та зазор. Його точність залежить від рівня механічного виробництва. Зазвичай він використовується в середині - верстатів з діапазону, з точністю позиціонування, як правило, від 0,001 до 0,01 мм.
Стабільність системи
Повний закритий цикл
Характеристики жорсткості та демпфування механічного ланцюга передачі безпосередньо впливатимуть на стабільність системи. Легко викликати закриті коливання циклу - через механічну вібрацію, теплову деформацію тощо, що важко налагодити і вимагає більш високої механічної конструкції та встановлення.
Semi - Закритий цикл
Зворотній зв'язок не включає механічну ланцюг передачі. Система управління повинна лише регулювати двигун і гвинт. Він має більш високу стабільність та менші вимоги до механічних компонентів. Він підходить для високої - швидкості та високої - Динамічні сценарії відповіді.
Сценарії вартості та застосування
Повний закритий цикл
Висока вартість: вона повинна бути оснащена високими - елементами точного лінійного виявлення (наприклад, ґрунтових правителів) та складною механічною структурою (зазор передачі потрібно усунути).
Застосування: High - Точні машини (такі як координатні вища машини, точні шліфувальні машини) та High - Системи точних валів обробних центрів.
Semi - Закритий цикл
Низька вартість: вона використовує обертові кодери і має просту механічну структуру (не потрібні лінійні елементи виявлення). Застосування: Популярні верстаті з ЧПУ, токарні верстки, фрезерні машини, малі та середні - розміри обробки центри.
Налагодження та обслуговування
Повний закритий цикл
Необхідно неодноразово налагодити жорсткість механічного ланцюга передачі та параметри системи управління (наприклад, посилення, фільтрація), а вартість технічного обслуговування висока (елемент виявлення потрібно регулярно відкалібрувати).
Semi - Закритий цикл
Налагодження в основному для двигунів та сервосистеми, а технічне обслуговування просте (не потрібно часто калібрувати механічні деталі).
Короткий зміст та порівняння
|
Вимір |
Повний закритий цикл |
Semi - Закритий цикл |
|
Точність |
Високий (виправлення помилки ланцюга передачі) |
Середовище (залежно від механічної точності) |
|
Стабільність |
Низький (легко впливає на машини) |
Високий (не включає ланцюг передачі) |
|
Вартість |
Високий (елемент виявлення + механічні вимоги) |
Низька (проста структура) |
|
Складність налагодження |
Високий (потрібно відповідати техніці та контролю) |
Низький (лише регулювати параметри двигуна) |
|
Типові сценарії |
Точна обробка, висока - точні машини |
Звичайна обробка, малі та середні - розміри верстатів |
|
Пропозиції щодо відбору |
Високі - Прецинні сценарії |
Економічні сценарії. |
