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

伺(si)服電(dian)(dian)機(ji)的(de)(de)主(zhu)要(yao)目(mu)的(de)(de)是(shi)電(dian)(dian)壓的(de)(de)變化(hua)來控制(zhi)轉(zhuan)速均勻(yun)穩(wen)定(ding),伺(si)服電(dian)(dian)機(ji)主(zhu)要(yao)靠脈(mo)(mo)沖(chong)(chong)(chong)來定(ding)位,受(shou)(shou)到脈(mo)(mo)沖(chong)(chong)(chong)電(dian)(dian)流時,將相(xiang)應的(de)(de)旋轉(zhuan)一(yi)個相(xiang)應的(de)(de)脈(mo)(mo)沖(chong)(chong)(chong)的(de)(de)對(dui)應角度,從(cong)而(er)實現唯(wei)一(yi),因為伺(si)服電(dian)(dian)機(ji)本身(shen)也(ye)有脈(mo)(mo)沖(chong)(chong)(chong)電(dian)(dian)流的(de)(de)功能,當旋轉(zhuan)角度對(dui)應的(de)(de)脈(mo)(mo)沖(chong)(chong)(chong)數,和(he)伺(si)服電(dian)(dian)機(ji)接受(shou)(shou)的(de)(de)脈(mo)(mo)沖(chong)(chong)(chong)形成了(le)呼應,這樣(yang)一(yi)個系統(tong)就會知道發了(le)多少(shao)脈(mo)(mo)沖(chong)(chong)(chong)給伺(si)服電(dian)(dian)機(ji)同時又收回了(le)多少(shao)脈(mo)(mo)沖(chong)(chong)(chong)，就可以精確地(di)控制(zhi)電(dian)(dian)機(ji)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(dui)于激(ji)光切(qie)割機(ji)(ji)來說，無論是板材切(qie)割還(huan)是管(guan)材切(qie)割，設(she)備是否要按(an)照既定(ding)的(de)(de)(de)圖形進行(xing)(xing)加工(gong)，關鍵(jian)在(zai)于加工(gong)過(guo)程中(zhong)涉及到(dao)的(de)(de)(de)各(ge)(ge)個軸(zhou)的(de)(de)(de)動(dong)態(tai)響(xiang)應(ying)(ying)水平以(yi)及它們之間(jian)(jian)的(de)(de)(de)協(xie)(xie)調(diao)(diao)性(xing)。如果在(zai)加工(gong)過(guo)程中(zhong)各(ge)(ge)軸(zhou)的(de)(de)(de)整體(ti)響(xiang)應(ying)(ying)過(guo)慢，或者在(zai)某(mou)些位置一(yi)(yi)個軸(zhou)偏(pian)(pian)差較小，另一(yi)(yi)個軸(zhou)偏(pian)(pian)差較大，那么就會(hui)出現加工(gong)輪廓(kuo)變形的(de)(de)(de)問題。造成(cheng)這種差異的(de)(de)(de)原因(yin)有很多，如機(ji)(ji)械、外力、伺服響(xiang)應(ying)(ying)、控制系統等，也有多種因(yin)素疊加的(de)(de)(de)情況。因(yin)此，解決這類(lei)問題的(de)(de)(de)關鍵(jian)在(zai)于各(ge)(ge)軸(zhou)良好的(de)(de)(de)動(dong)態(tai)響(xiang)應(ying)(ying)和各(ge)(ge)軸(zhou)之間(jian)(jian)的(de)(de)(de)協(xie)(xie)調(diao)(diao)，使其嚴格按(an)照既定(ding)的(de)(de)(de)目標進行(xing)(xing)處理。伺服電機(ji)(ji)作為機(ji)(ji)械和控制系統的(de)(de)(de)中(zhong)間(jian)(jian)執(zhi)行(xing)(xing)機(ji)(ji)構，可以(yi)在(zai)一(yi)(yi)定(ding)程度上對(dui)各(ge)(ge)個系統的(de)(de)(de)動(dong)作進行(xing)(xing)補償、優化和協(xie)(xie)調(diao)(diao)，從而達(da)到(dao)更完善的(de)(de)(de)控制目的(de)(de)(de)。

影響伺服電機正常運行的因素:

1. 機械因素

機械問題比較常見，主要體現在設計(ji)、傳動(dong)方式、安裝、材(cai)料、機械磨(mo)損等方面(mian)。

2. 機械內應力、外力等因素

由于機械材料和(he)安裝方式(shi)的(de)(de)不同，各(ge)傳動(dong)軸對設備的(de)(de)機械內應力(li)和(he)靜(jing)摩擦力(li)可(ke)能不一(yi)致。如果(guo)之一(yi)的(de)(de)內部壓(ya)力(li)或靜(jing)態摩擦力(li)所(suo)涉及的(de)(de)兩(liang)個軸的(de)(de)軌跡插補(bu)控制設備大,扭(niu)矩伺服將消(xiao)耗(hao)在(zai)某種程(cheng)度上,導(dao)致這個軸的(de)(de)加速(su)度慢下來(lai),從(cong)而(er)導(dao)致加工輪廓的(de)(de)變(bian)形。通常我們可(ke)以通過(guo)伺服驅(qu)動(dong)器(qi)的(de)(de)反饋波形曲線(xian)來(lai)觀察傳動(dong)軸的(de)(de)內應力(li)。

作用(yong)(yong)在軸(zhou)(zhou)上的(de)外力是相似的(de)。一(yi)(yi)般(ban)的(de)板材切(qie)割(ge)機，軸(zhou)(zhou)與(yu)工件(jian)之間(jian)是非接觸(chu)的(de)，可能受到有限的(de)外力。但在一(yi)(yi)些切(qie)管機中，進給(gei)軸(zhou)(zhou)在切(qie)割(ge)過程中參與(yu)插(cha)補，而其他軸(zhou)(zhou)一(yi)(yi)般(ban)不接觸(chu)。在夾緊裝置的(de)作用(yong)(yong)下，管道進給(gei)軸(zhou)(zhou)會受到一(yi)(yi)個反(fan)向的(de)力。這(zhe)樣插(cha)補控制所涉(she)及的(de)兩(liang)軸(zhou)(zhou)不一(yi)(yi)致，勢必會影響切(qie)割(ge)效(xiao)果。

3.機械共振

機(ji)械(xie)共振(zhen)(zhen)(zhen)對伺(si)(si)服電(dian)機(ji)的主要影響(xiang)是不能(neng)提高伺(si)(si)服電(dian)機(ji)的響(xiang)應性(xing)，使設備的整(zheng)體運行處于一個相對低的響(xiang)應狀態。這種(zhong)問題在同(tong)步(bu)帶傳(chuan)動機(ji)械(xie)中(zhong)(zhong)很常(chang)見，有時在長距(ju)離滾珠(zhu)絲杠(gang)中(zhong)(zhong)也會出現。其主要原因是同(tong)步(bu)帶剛(gang)性(xing)低、共振(zhen)(zhen)(zhen)頻(pin)率低、長距(ju)離螺桿慣量(liang)大(da)、變形大(da)，特別(bie)是在容量(liang)較小(xiao)的情(qing)況下電(dian)機(ji)更容易啟動振(zhen)(zhen)(zhen)動。同(tong)時，裝配工藝和材料的質(zhi)量(liang)也會對機(ji)械(xie)共振(zhen)(zhen)(zhen)產生(sheng)影響(xiang)。

4. 數控系統因素

在(zai)(zai)(zai)某(mou)些情(qing)況(kuang)下(xia)，伺服調試效果不明(ming)顯，此時(shi)可能涉及到控制系(xi)統的(de)調整。激光(guang)切割機(ji)加工的(de)線(xian)(xian)速度通常(chang)是(shi)相(xiang)對恒定的(de)，在(zai)(zai)(zai)直(zhi)線(xian)(xian)和曲線(xian)(xian)上的(de)速度是(shi)相(xiang)同(tong)的(de)。這一點在(zai)(zai)(zai)直(zhi)線(xian)(xian)運(yun)動中不是(shi)問題，但在(zai)(zai)(zai)曲線(xian)(xian)中，特別是(shi)在(zai)(zai)(zai)處理小(xiao)圓弧時(shi)，可能會(hui)由于加速度過大而(er)造(zao)成輪廓變形。

5. 機械震動

機械(xie)抖(dou)動(dong)也是機械(xie)的一(yi)種固有頻率問(wen)題，通常(chang)發生(sheng)在單端固定懸(xuan)梁結構中，尤其(qi)在加減速階段。低頻抖(dou)動(dong)在工件上(shang)會(hui)表現出(chu)較大(da)的波形，高頻抖(dou)動(dong)在工件上(shang)會(hui)表現出(chu)鋸(ju)齒(chi)形。

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