В области точного производства точность позиционирования станка с ЧПУ напрямую определяет верхний предел качества продукта. Метод обратной связи Servo System - Полный закрытый цикл или Semi - закрытый цикл - имеет решающее значение для влияния на эту метрику ядра. Первый действует как «глобальный глаз» для машинного инструмента, захватив фактическое положение привода в режиме реального времени; Последний опирается на косвенные расчеты из компонентов привода, что нанесло баланс между скоростью отклика и стоимостью. Выбор между ними - это не только торговля - между техническими подходами, но и ключевой точкой решения для адаптации к различным потребностям обработки.
Положение обратной связи и элемент обнаружения
|
Тип |
Позиция обратной связи |
Элемент обнаружения |
Объект обнаружения |
|
Полный закрытый цикл |
Непосредственно обнаружить смещение конечных компонентов выполнения, таких как рабочая столовая/шпиндель, с помощью машинного инструмента. |
Правитель решетки, лазерный интерферометр и т. Д. |
Фактическое смещение и скорость рабочего стола |
|
Semi - закрытый цикл |
Обнаружение угла сервопривода или свинцового винта (косвенно рассчитайте смещение рабочего стола) |
Вращающийся энкодер, импульсный энкодер и т. Д. |
Скорость двигателя, угол (преобразован в смещение через коэффициент передачи) |
Точность управления
Для полного закрытого петли
Full - закрыто - управление циклом, с другой стороны, использует чувствительный элемент (такой как линейная шкала или магнитная масштаба), установленного непосредственно на рабочем столе или движущемся компоненте, чтобы непосредственно обнаружить фактическое положение конечного действия. Логика управления выглядит следующим образом: после того, как системная команда передается в рабочую столешницу через компонент привода, чувствительный элемент собирает фактическое смещение рабочего стола в режиме реального времени, выполняет закрытое сравнение цикла- со значением команды и непосредственно корректирует ошибки во всех аспектах процесса, включая мотор, винт и направляющие. Поскольку он может компенсировать неотъемлемые ошибки механической цепочки передачи, полная закрытая точность цикла- выше, а точность позиционирования может достигать 0,0001 - 0,001 мм. Он в основном используется в сценариях обработки высокой конкретной обработки (таких как формы и точная обработка деталей), но он имеет более высокие требования для точности компонентов обнаружения и отладки системы.
Для полусвижения - закрытого цикла
В Semi - закрыто - управление циклом, элемент зондирования положения (например, энкодер) монтируется на конце сервопривода или шарикового винта, обнаруживая только состояние движения компонента привода. Логика управления выглядит следующим образом: после того, как система CNC выдает команду, элемент зондирования обеспечивает реальную - обратную связь по времени на углу вращения двигателя/винта. Затем система вычисляет теоретическое смещение рабочего стола, сравнивает его со значением команды и исправляет любые отклонения. Тем не менее, этот метод не может обнаружить механические ошибки, такие как ошибка передачи винтов и зазор. Его точность зависит от уровня механического производства. Обычно он используется в среднем - стажировки диапазона, с точностью позиционирования, как правило, от 0,001 до 0,01 мм.
Стабильность системы
Полный закрытый цикл
Жесткость и характеристики демпфирования механической цепочки передачи будут напрямую влиять на стабильность системы. Легко вызвать закрытые - колебания петли из -за механической вибрации, тепловой деформации и т. Д., Который трудно отладить и требует более высокой механической конструкции и точности установки.
Semi - закрытый цикл
Обратная связь не включает в себя механическую цепочку передачи. Система управления должна только отрегулировать двигатель и винт. Он имеет более высокую стабильность и более низкие требования к механическим компонентам. Это подходит для высокой - скорости и высокого - сценариев динамического ответа.
Сценарии стоимости и применения
Полный закрытый цикл
Высокая стоимость: он должен быть оснащен высоким - точностью линейного обнаружения (таких как правители решетки) и сложной механической структурой (необходимо устранить клиренс передачи).
Приложение: HIGH - ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ СПАКОЛНЕНИЯ (например, координатные скучные машины, точные шлифовальные средства) и High - Системы точности обработчиков.
Semi - закрытый цикл
Низкая стоимость: он использует вращающиеся кодеры и имеет простую механическую структуру (линейные элементы обнаружения не требуются). Приложение: Популярные машины ЧПУ, токарные станки, фрезерные машины, малые и средние - Центры обработки размером.
Отладка и обслуживание
Полный закрытый цикл
Необходимо многократно отлаживать жесткость механической цепочки передачи и параметров системы управления (например, усиление, фильтрация), а стоимость технического обслуживания высока (элемент обнаружения должен регулярно калибровать).
Semi - закрытый цикл
Отладка предназначена в основном для двигателей и сервоприводов, а обслуживание простое (часто не нужно калибровать механические детали).
Резюме и сравнение
|
Измерение |
Полный закрытый цикл |
Semi - закрытый цикл |
|
Точность |
Высокий (коррекция ошибки цепочки передачи) |
Средний (в зависимости от механической точности) |
|
Стабильность |
Низкий (легко затронут машины) |
Высокий (не включает в себя цепь передачи) |
|
Расходы |
Высокий (элемент обнаружения + механические требования) |
Низкий (простая структура) |
|
Отладки трудности |
Высокий (необходимо соответствовать машине и управлению) |
Низкий (отрегулируйте только параметры двигателя) |
|
Типичные сценарии |
Точная обработка, высокая - точные машины |
Обычная обработка, малая и средняя - |
|
Предложения по выбору |
High - сценарии точности |
Экономические сценарии. |
