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伺服電機是激光切割機中(zhong)非常(chang)重要的(de)部件，它(ta)的(de)質量決定著機器設備(bei)的(de)穩定性，尤其(qi)是加工輪廓的(de)變形問題。目前在激光切(qie)割機中(zhong)使用的(de)伺服(fu)電機主要品牌有:富士、安川、松下、臺達(da)。

伺(si)服(fu)電(dian)機的(de)(de)(de)主要(yao)目的(de)(de)(de)是電(dian)壓的(de)(de)(de)變化來(lai)控制轉速均勻穩(wen)定,伺(si)服(fu)電(dian)機主要(yao)靠脈沖(chong)來(lai)定位(wei),受(shou)到(dao)脈沖(chong)電(dian)流時(shi),將相應(ying)的(de)(de)(de)旋轉一個(ge)(ge)相應(ying)的(de)(de)(de)脈沖(chong)的(de)(de)(de)對應(ying)角度,從而實現(xian)唯一,因為(wei)伺(si)服(fu)電(dian)機本身也有脈沖(chong)電(dian)流的(de)(de)(de)功能(neng),當旋轉角度對應(ying)的(de)(de)(de)脈沖(chong)數,和伺(si)服(fu)電(dian)機接(jie)受(shou)的(de)(de)(de)脈沖(chong)形成了呼應(ying),這樣一個(ge)(ge)系統就會(hui)知(zhi)道(dao)發了多少脈沖(chong)給伺(si)服(fu)電(dian)機同時(shi)又收回了多少脈沖(chong)，就可以精確地(di)控制電(dian)機的(de)(de)(de)轉動。

伺服電機是如何影響激光切割機的操作的?

對(dui)(dui)于(yu)激光(guang)切割(ge)機(ji)來(lai)說(shuo)，無(wu)論是(shi)板材切割(ge)還是(shi)管材切割(ge)，設(she)備(bei)是(shi)否要按照(zhao)既(ji)定(ding)的(de)(de)圖形進(jin)(jin)行(xing)加工(gong)，關鍵在(zai)于(yu)加工(gong)過(guo)程中涉及(ji)到的(de)(de)各個(ge)軸(zhou)(zhou)的(de)(de)動(dong)態(tai)響(xiang)應(ying)水平以及(ji)它(ta)們(men)之(zhi)(zhi)間(jian)的(de)(de)協調(diao)性。如(ru)(ru)果在(zai)加工(gong)過(guo)程中各軸(zhou)(zhou)的(de)(de)整體響(xiang)應(ying)過(guo)慢，或者在(zai)某些(xie)位置一(yi)(yi)個(ge)軸(zhou)(zhou)偏差較(jiao)(jiao)小，另(ling)一(yi)(yi)個(ge)軸(zhou)(zhou)偏差較(jiao)(jiao)大，那么就會出現加工(gong)輪廓變形的(de)(de)問題。造成這(zhe)種(zhong)差異的(de)(de)原因(yin)有(you)很多，如(ru)(ru)機(ji)械、外力、伺服(fu)響(xiang)應(ying)、控(kong)(kong)制(zhi)系(xi)統等，也有(you)多種(zhong)因(yin)素疊加的(de)(de)情況(kuang)。因(yin)此，解決這(zhe)類問題的(de)(de)關鍵在(zai)于(yu)各軸(zhou)(zhou)良好的(de)(de)動(dong)態(tai)響(xiang)應(ying)和各軸(zhou)(zhou)之(zhi)(zhi)間(jian)的(de)(de)協調(diao)，使其(qi)嚴格按照(zhao)既(ji)定(ding)的(de)(de)目標進(jin)(jin)行(xing)處理。伺服(fu)電機(ji)作(zuo)為(wei)機(ji)械和控(kong)(kong)制(zhi)系(xi)統的(de)(de)中間(jian)執行(xing)機(ji)構(gou)，可以在(zai)一(yi)(yi)定(ding)程度上(shang)對(dui)(dui)各個(ge)系(xi)統的(de)(de)動(dong)作(zuo)進(jin)(jin)行(xing)補償、優化和協調(diao)，從而達到更完善的(de)(de)控(kong)(kong)制(zhi)目的(de)(de)。

影響伺服電機正常運行的因素:

1. 機械因素

機(ji)械問(wen)題比較常見，主要體現在設(she)計、傳動方式、安裝、材料、機(ji)械磨損等方面。

2. 機械內應力、外力等因素

由于機械(xie)材料和(he)安(an)裝方式的不同(tong)，各傳動軸(zhou)對設(she)備(bei)的機械(xie)內應力(li)和(he)靜摩擦力(li)可能不一致(zhi)(zhi)。如果之一的內部(bu)壓力(li)或靜態摩擦力(li)所(suo)涉及的兩個(ge)軸(zhou)的軌跡插(cha)補控制(zhi)設(she)備(bei)大,扭矩伺(si)服將消耗在某種(zhong)程度上(shang),導致(zhi)(zhi)這個(ge)軸(zhou)的加(jia)速度慢(man)下(xia)來,從而導致(zhi)(zhi)加(jia)工輪(lun)廓(kuo)的變形。通(tong)常我們(men)可以通(tong)過伺(si)服驅動器的反饋(kui)波形曲線來觀察傳動軸(zhou)的內應力(li)。

作用在(zai)(zai)(zai)軸(zhou)上的(de)(de)外(wai)力(li)是(shi)相似的(de)(de)。一(yi)般(ban)的(de)(de)板材切割機(ji)，軸(zhou)與工件之間是(shi)非接觸的(de)(de)，可能受到有(you)限的(de)(de)外(wai)力(li)。但在(zai)(zai)(zai)一(yi)些切管機(ji)中，進給(gei)軸(zhou)在(zai)(zai)(zai)切割過程中參與插補(bu)，而其(qi)他軸(zhou)一(yi)般(ban)不(bu)接觸。在(zai)(zai)(zai)夾緊裝置的(de)(de)作用下，管道進給(gei)軸(zhou)會受到一(yi)個反向的(de)(de)力(li)。這(zhe)樣插補(bu)控制所(suo)涉(she)及的(de)(de)兩軸(zhou)不(bu)一(yi)致，勢(shi)必會影響切割效(xiao)果。

3.機械共振

機(ji)械(xie)共振(zhen)對(dui)(dui)伺服電(dian)機(ji)的(de)(de)主要影響是不(bu)能提(ti)高伺服電(dian)機(ji)的(de)(de)響應性，使設備的(de)(de)整體運行處于一(yi)個(ge)相(xiang)對(dui)(dui)低(di)(di)的(de)(de)響應狀態。這種問題在同(tong)(tong)步帶傳動(dong)機(ji)械(xie)中(zhong)很(hen)常見(jian)，有(you)時在長距離(li)滾珠絲杠(gang)中(zhong)也會出現。其主要原(yuan)因(yin)是同(tong)(tong)步帶剛性低(di)(di)、共振(zhen)頻率低(di)(di)、長距離(li)螺桿慣量(liang)大、變形(xing)大，特別是在容(rong)量(liang)較(jiao)小的(de)(de)情況下電(dian)機(ji)更容(rong)易啟動(dong)振(zhen)動(dong)。同(tong)(tong)時，裝配工藝和材料的(de)(de)質量(liang)也會對(dui)(dui)機(ji)械(xie)共振(zhen)產生影響。

4. 數控系統因素

在某些情況下，伺服調(diao)試效果不明顯，此時可能涉及到控制系(xi)統的(de)調(diao)整。激(ji)光(guang)切割機(ji)加工的(de)線(xian)速度(du)通常是(shi)相(xiang)對恒(heng)定的(de)，在直線(xian)和曲(qu)線(xian)上的(de)速度(du)是(shi)相(xiang)同的(de)。這一點在直線(xian)運動中不是(shi)問題，但在曲(qu)線(xian)中，特別是(shi)在處理小圓弧時，可能會由(you)于加速度(du)過大而造成輪廓變(bian)形。

5. 機械震動

機械(xie)抖動(dong)也是機械(xie)的一種固有頻(pin)率問題，通常發生在(zai)(zai)單端固定懸梁結構中，尤(you)其在(zai)(zai)加減速(su)階(jie)段。低頻(pin)抖動(dong)在(zai)(zai)工(gong)件上(shang)會表現出(chu)較大(da)的波形(xing)，高頻(pin)抖動(dong)在(zai)(zai)工(gong)件上(shang)會表現出(chu)鋸齒(chi)形(xing)。

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