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伺服電機是激光切割機中非常重要的部件(jian)，它的質量決(jue)定(ding)著機器設(she)備的穩定(ding)性，尤(you)其(qi)是(shi)加工輪廓的變形問題。目前(qian)在激(ji)光切(qie)割機中使(shi)用的伺服電機主要品牌(pai)有(you):富士、安川、松下、臺達。

伺服(fu)(fu)電(dian)(dian)(dian)機的(de)(de)主要目的(de)(de)是(shi)電(dian)(dian)(dian)壓的(de)(de)變化來控制轉(zhuan)速均(jun)勻穩(wen)定(ding),伺服(fu)(fu)電(dian)(dian)(dian)機主要靠脈沖(chong)來定(ding)位(wei),受到脈沖(chong)電(dian)(dian)(dian)流時(shi),將相應(ying)(ying)的(de)(de)旋(xuan)轉(zhuan)一個相應(ying)(ying)的(de)(de)脈沖(chong)的(de)(de)對應(ying)(ying)角(jiao)度(du),從而(er)實(shi)現唯一,因為伺服(fu)(fu)電(dian)(dian)(dian)機本身也有脈沖(chong)電(dian)(dian)(dian)流的(de)(de)功能,當旋(xuan)轉(zhuan)角(jiao)度(du)對應(ying)(ying)的(de)(de)脈沖(chong)數,和伺服(fu)(fu)電(dian)(dian)(dian)機接(jie)受的(de)(de)脈沖(chong)形成(cheng)了呼應(ying)(ying),這樣一個系統(tong)就(jiu)會知道發了多少脈沖(chong)給伺服(fu)(fu)電(dian)(dian)(dian)機同時(shi)又收回(hui)了多少脈沖(chong)，就(jiu)可以精確地(di)控制電(dian)(dian)(dian)機的(de)(de)轉(zhuan)動。

伺服電機是如何影響激光切割機的操作的?

對于激(ji)光(guang)切割(ge)機來說，無論是板材切割(ge)還是管材切割(ge)，設備是否要按照既定(ding)(ding)(ding)的(de)(de)(de)圖形(xing)進(jin)行加(jia)工(gong)(gong)，關(guan)鍵在(zai)于加(jia)工(gong)(gong)過(guo)程(cheng)中(zhong)(zhong)(zhong)涉及到的(de)(de)(de)各個軸(zhou)的(de)(de)(de)動(dong)態響應(ying)水平以及它們之間的(de)(de)(de)協(xie)調性(xing)。如(ru)果在(zai)加(jia)工(gong)(gong)過(guo)程(cheng)中(zhong)(zhong)(zhong)各軸(zhou)的(de)(de)(de)整體響應(ying)過(guo)慢，或者(zhe)在(zai)某些位置一(yi)個軸(zhou)偏差較小(xiao)，另(ling)一(yi)個軸(zhou)偏差較大，那么就會出現加(jia)工(gong)(gong)輪廓變(bian)形(xing)的(de)(de)(de)問題。造成這種(zhong)差異的(de)(de)(de)原因(yin)有(you)很(hen)多，如(ru)機械(xie)、外力、伺服響應(ying)、控(kong)(kong)制系(xi)統等，也有(you)多種(zhong)因(yin)素疊加(jia)的(de)(de)(de)情況。因(yin)此，解決這類問題的(de)(de)(de)關(guan)鍵在(zai)于各軸(zhou)良好的(de)(de)(de)動(dong)態響應(ying)和各軸(zhou)之間的(de)(de)(de)協(xie)調，使其嚴格(ge)按照既定(ding)(ding)(ding)的(de)(de)(de)目(mu)標進(jin)行處理。伺服電機作為機械(xie)和控(kong)(kong)制系(xi)統的(de)(de)(de)中(zhong)(zhong)(zhong)間執行機構，可(ke)以在(zai)一(yi)定(ding)(ding)(ding)程(cheng)度上(shang)對各個系(xi)統的(de)(de)(de)動(dong)作進(jin)行補償、優化和協(xie)調，從而(er)達到更完善的(de)(de)(de)控(kong)(kong)制目(mu)的(de)(de)(de)。

影響伺服電機正常運行的因素:

1. 機械因素

機(ji)械問題比較常見，主要(yao)體現(xian)在(zai)設計(ji)、傳動(dong)方式、安(an)裝(zhuang)、材料(liao)、機(ji)械磨損等(deng)方面(mian)。

2. 機械內應力、外力等因素

由于機械材料和安裝方式的(de)(de)(de)不同，各傳動(dong)軸對(dui)設(she)(she)備的(de)(de)(de)機械內應力(li)(li)和靜摩擦力(li)(li)可(ke)能不一(yi)致。如果之(zhi)一(yi)的(de)(de)(de)內部(bu)壓力(li)(li)或靜態摩擦力(li)(li)所(suo)涉及的(de)(de)(de)兩個(ge)軸的(de)(de)(de)軌跡插補控制(zhi)設(she)(she)備大(da),扭(niu)矩伺服將消耗在某種(zhong)程度上,導致這(zhe)個(ge)軸的(de)(de)(de)加速度慢下(xia)來(lai),從而導致加工輪廓的(de)(de)(de)變(bian)形。通常我(wo)們(men)可(ke)以通過(guo)伺服驅動(dong)器的(de)(de)(de)反饋波形曲線來(lai)觀察傳動(dong)軸的(de)(de)(de)內應力(li)(li)。

作用在(zai)軸(zhou)(zhou)上(shang)的外力(li)是(shi)(shi)相似的。一般(ban)的板材切割(ge)機，軸(zhou)(zhou)與(yu)(yu)工件之間是(shi)(shi)非接觸(chu)的，可能受到(dao)有限的外力(li)。但在(zai)一些切管機中，進(jin)給軸(zhou)(zhou)在(zai)切割(ge)過程中參與(yu)(yu)插補(bu)，而(er)其他(ta)軸(zhou)(zhou)一般(ban)不(bu)接觸(chu)。在(zai)夾緊裝置的作用下，管道(dao)進(jin)給軸(zhou)(zhou)會受到(dao)一個(ge)反向的力(li)。這樣(yang)插補(bu)控制所涉及的兩軸(zhou)(zhou)不(bu)一致，勢必會影響切割(ge)效果。

3.機械共振

機(ji)械共振對伺(si)服電機(ji)的主要(yao)影響是不能(neng)提高伺(si)服電機(ji)的響應性，使設備的整體運行(xing)處于(yu)一個(ge)相對低的響應狀(zhuang)態。這種問題(ti)在同步帶(dai)傳動機(ji)械中很常見，有(you)時在長距離(li)滾珠絲杠中也會(hui)出現。其主要(yao)原因是同步帶(dai)剛性低、共振頻率低、長距離(li)螺桿慣量大、變形(xing)大，特別是在容(rong)量較小的情況下電機(ji)更容(rong)易啟動振動。同時，裝(zhuang)配工藝(yi)和材料(liao)的質(zhi)量也會(hui)對機(ji)械共振產生影響。

4. 數控系統因素

在某些情況下，伺服調試效(xiao)果(guo)不(bu)明顯，此時可能涉及到控(kong)制系統(tong)的(de)調整。激光切割機(ji)加工的(de)線(xian)速(su)(su)度(du)通常是(shi)(shi)相對恒(heng)定的(de)，在直線(xian)和曲(qu)線(xian)上的(de)速(su)(su)度(du)是(shi)(shi)相同(tong)的(de)。這一點(dian)在直線(xian)運動中不(bu)是(shi)(shi)問(wen)題，但在曲(qu)線(xian)中，特別是(shi)(shi)在處理小圓弧時，可能會由于(yu)加速(su)(su)度(du)過大而造成輪廓(kuo)變形。

5. 機械震動

機(ji)(ji)械抖(dou)動也(ye)是(shi)機(ji)(ji)械的一種固(gu)有頻率問題，通常發生在(zai)(zai)單端固(gu)定懸梁結構中，尤其在(zai)(zai)加減速(su)階段。低頻抖(dou)動在(zai)(zai)工件上會(hui)表現(xian)出(chu)較大(da)的波(bo)形(xing)，高頻抖(dou)動在(zai)(zai)工件上會(hui)表現(xian)出(chu)鋸(ju)齒形(xing)。

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