二十一点监控佛山数控机床维修
栏目:案例展示 发布时间:2019-04-29 18:29

  天津鼎时数控设备:专注于生产、维修、调试各类伺服驱动器、伺服控制器、伺服放大器、伺服驱动、电机驱动器、伺服电机、数控机床、大功率伺服电机驱动器等

  20世纪80年代以来,随着集成电路、电力电子技术和交流可变速驱动技术的发展,永磁交流伺服驱动技术有了突出的发展,各国著名电气厂商相继推出各自的交流伺服电动机和伺服驱动器系列产品并不断完善和更新。交流伺服系统已成为当代高性能伺服系统的主要发展方向,使原来的直流伺服面临被淘汰的危机。90年代以后,世界各国已经商品化了的交流伺服系统是采用全数字控制的正弦波电动机伺服驱动。交流伺服驱动装置在传动领域的发展日新月异。业机器人一般运行在频繁加速、启停的情况下,由于这种特殊的运行方式’其伺服电机很大程度上受到了温度的限制,不仅仅是额定转矩点的温度特性对工业机器人伺服电机来说很重要,整个运行空间的运行温度由加减速转矩与维持转矩的工作制运行来决定

  在自动控制系统中,把输出量能以一定准确度跟随输入量的变化而变化的系统称为随动系统,亦称伺服系统。数控机床的伺服系统是指以机床移动部件的位置和速度作为控制量的自动控制系统,又称为随动系统

  伺服系统由伺服驱动装置和驱动元件(或称执行元件伺服电机)组成,高性能的伺服系统还有检测装置,反馈实际的输出状态

  数控机床伺服系统的作用在于接受来自数控装置的指令信号,驱动机床移动部件跟随指令脉冲运动,并保证动作的快速和准确,这就要求高质量的速度和位置伺服。以上指的主要是进给伺服控制,另外还有对主运动的伺服控制,不过控制要求不如前者高。数

  (1)稳定性好:稳定是指系统在给定输入或外界干扰作用下,能在短暂的调节过程后到达新的或者回复到原有平衡状态

  (2)精度高:伺服系统的精度是指输出量能跟随输入量的精确程度。作为精密加工的数控机床,要求的定位精度或轮廓加工精度通常都比较高,允许的偏差一般都在0.01~0.00lmm之间

  (3)快速响应性好:快速响应性是伺服系统动态品质的标志之一,即要求跟踪指令信号的响应要快,一方面要求过渡过程时间短,一般在200ms以内,甚至小于几十毫秒;另一方面,为满足超调要求,要求过渡过程的前沿陡,即上升率要大

  (2)有多种反馈比较原理与方法:根据检测装置实现信息反馈的原理不同,伺服系统反馈比较的方法也不相同。目前常用的有脉冲比较、相位比较和幅值比较3种

  (3)高性能的伺服电动机(简称伺服电机):用于高效和复杂型面加工的数控机床,伺服系统将经常处于频繁的启动和制动过程中。要求电机的输出力矩与转动惯量的比值大,以产生足够大的加速或制动力矩。要求伺服电机在低速时有足够大的输出力矩且运转

  (4)宽调速范围的速度调节系统,即速度伺服系统:从系统的控制结构看,数控机床的位置闭环系统可看作是位置调节为外环、速度调节为内环的双闭环自动控制系统,其内部的实际工作过程是把位置控制输入转换成相应的速度给定信号后,再通过调速系统

  驱动伺服电机,实现实际位移。数控机床的主运动要求调速性能也比较高,因此要求伺服系统为高性能的宽调速系统

  伺服驱动器的输出电源是对交流三相或单相电进行整流,得到相应的直流电,通过正弦脉宽调制(SPWM)电压型逆变器变频来驱动伺服电机。这样伺服电机接受来自驱动器输出的脉冲,在脉冲宽度的时间段内,电机实现位移,一串这样的脉冲就使得电机旋转起来,进而驱动机械负载。由于伺服驱动器输出电源采用了正弦脉宽调制技术,这种技术的特点是输出的脉冲串不等宽,它可以根据控制信号来产生脉宽。电机的极速化,不仅有助于实现电机的直驱化,而且可以提高电机的工作效率和设备的精确度

  伺服系统按其驱动元件划分,有步进式伺服系统、直流电动机(简称直流电机)伺服系统、交流电动机(简称交流电机)伺服系统。按控制方式划分,有开环伺服系统、闭环伺服系统和半闭环伺服系统等,实际上数控系统也分成开环、闭环和半闭环3种类型,就

  图1是开环系统构成图,它主要由驱动电路,执行元件和机床3大部分组成。常用的执行元件是步进电机,通常称以步进电机作为执行元件的开环系统为步进式伺服系统,在这种系统中,如果是大功率驱动时,用步进电机作为执行元件。驱动电路的主要任务

  闭环系统主要由执行元件、检测单元、比较环节、驱动电路和机床5部分组成。其构成框图如图2所示。在闭环系统中,检测元件将机床移动部件的实际位置检测出来并转换成电信号反馈给比较环节。常见的检测元件有旋转变压器、感应同步器、光栅、磁栅

  和编码盘等。通常把安装在丝杠上的检测元件组成的伺服系统称为半闭环系统;把安装在工作台上的检测元件组成的伺服系统称为闭环系统。由于丝杠和工作台之间传动误差的存在,半闭环伺服系统的精度要比闭环伺服系统的精度低一些

  比较环节的作用是将指令信号和反馈信号进行比较,两者的差值作为伺服系统的跟随误差,经驱动电路,控制执行元件带动工作台继续移动,二十一点监控直到跟随误差为零。根据进入比较环节信号的形式以及反馈检测方式,闭环(半闭环)系统可分为脉冲比较伺服系统

  当前,中国机器人产业处于大变革时代,需要快速创新整合,而机器人作为一种高新技术,是推动产业发展的重要支持手段。作为机器人中用作执行单元,伺服电机是影响机器人工作性能的主要因素。因此,在国内机器人技术的自主研发方面,我国还需加大对关键技术的投入和研发,提高零部件自给率,整合现有研发资源,尽快形成一批技术研发实验室、工程中心、企业技术中心、整机及关键零部件检测中心等,同时,培育自主知识产权品牌,将国内工业机器人产业做大做强。传统的电机基本维持一个速度,大部分的电机也只有开关机器的这一个开关。但是在实际的运用中又需要对电机的速度进行调节,而在这一过程中,频繁的开关对电机不可避免的造成了电机的内部零件的磨损,对控制器和电网也会造成一定的冲击。因此,调速功能的运用对于整个电机系统起着至关重要的作用

  由于比较环节输出的信号比较微弱,不足以驱动执行元件,故需对其进行放大,驱动电路正是为此而设置的

  执行元件的作用是根据控制信号,即来自比较环节的跟随误差信号,将表示位移量的电信号转化为机械位移。常用的执行元件有直流宽调速电动机、交流电动机等。执行元件是伺服系统中必不可少的一部分,驱动电路是随执行元件的不同而不同的

  最近,我校研制开发出了高性能交流伺服(数控机床)控制系统。该系统性能稳定,质量可靠,可广泛应用于数码雕刻,包装机械,模具生产等工业生产应用场合,更适用于高等学校机电一体化,电子电器,电气自动化专业学生(研究生)生产实习,课程设计等



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