Servókerfi í iðnaðarvélmenni

Það eru fjórir meginþættir iðnaðarvélmenna, sem eru líkami, servó, afrennsli og stjórnandi. Meðal þeirra er almenn uppbygging rafmagns servókerfis iðnaðarvélmenna þriggja lokaðra-lykkjustýringar, þ.e. straumlykkju, hraðalykkju og stöðulykkja. Almennt, fyrir AC servó drifið, er hægt að framkvæma stöðustýringu, hraðastýringu, togstýringu og aðrar aðgerðir með handvirkri stillingu á innri virknibreytum þess.

Servókerfi (servomechanism), einnig þekkt sem eftirfarandi kerfi, er viðbragðsstýringarkerfi sem notað er til að fylgjast nákvæmlega með eða endurskapa ferli. Servo kerfi gerir stöðu hlutarins, stefnu, ástand og annað úttaksstýrt magn getur fylgt inntaksmarkmiðinu (eða gefið gildi) hvers kyns breytingu á sjálfvirka stjórnkerfinu.

Servo kerfi er vara þróuð á grundvelli tíðniviðskiptatækni og það er sjálfvirkt stjórnkerfi með vélrænni stöðu eða horn sem stjórnhlut. Auk hraða- og togstýringar getur servókerfið einnig framkvæmt nákvæma, hraða og stöðuga stöðustýringu.

Breitt servókerfi er eftirlitskerfi sem fylgist nákvæmlega með eða endurskapar tiltekið ferli, og einnig er hægt að kalla það fylgikerfi.

Þröngt servókerfi, einnig þekkt sem stöðufylgdarkerfi, stjórnað magn (úttaksmagn) er línutilfærsla eða hornfærsla á staðbundinni stöðu hlaðinna vélarinnar, þegar staðsetning tiltekins magns (inntaksmagn) fyrir hvaða breytingu sem er, er aðalverkefni kerfisins að láta framleiðslumagnið endurskapa tiltekið magn fljótt og nákvæmlega.

Mechatronics servóstýringarkerfi hefur mikið úrval af uppbyggingu og gerðum, en frá sjónarhóli sjálfvirkrar stjórnunarkenningar til að greina, inniheldur servóstýringarkerfið almennt stjórnandann, stýrða hlutinn, framkvæmdartengilinn, uppgötvunartengilinn, samanburðartengilinn og aðra fimm hluta.

1. Samanburðartengill

Samanburður hlekkur er inntak stjórn merki og kerfi endurgjöf merki samanburður, í því skyni að fá framleiðsla og inntak frávik merki hlekkur, venjulega með sérstökum hringrás eða tölvu til að átta sig á.

2. Stjórnandi

Stýringin er venjulega tölva eða PID (Proportional, Integral and Differential) stýrirás, sem hefur það meginverkefni að umbreyta fráviksmerkinu frá samanburðarhlutanum til að stjórna framkvæmdahlutanum í samræmi við nauðsynlegar aðgerðir.

3. Framkvæmdatengsl

Hlutverk framkvæmdatengils er í samræmi við kröfur stjórnmerkisins, inntak ýmiss konar orku í vélrænni orku, keyrir stýrða hlutvinnuna. Mechatronics kerfi í framkvæmd þátta vísar almennt til margs konar mótora eða vökva, pneumatic servó vélbúnaður.

4. Stýrður hlutur

Stýrður hlutur vísar til hlutsins sem á að stjórna, svo sem vélrænni armur eða vélrænn vinnupallur.

5. Uppgötvun

Uppgötvunartengil vísar til framleiðslunnar sem hægt er að mæla og breyta í samanburðartengil sem þarf fyrir útlínur tækisins, almennt þar með talið skynjara og umbreytingarrásir.

Servo kerfi eiginleikar og aðgerðir

Servo kerfi og almennt vélbúnaðarfóðrunarkerfi er í grundvallaratriðum frábrugðið, það getur byggt á skipunarmerkinu til að stjórna nákvæmlega hraða og stöðu hreyfingar framkvæmdahluta. Servókerfið er hlekkurinn á milli CNC tækisins og vélbúnaðarins og er mikilvægur hluti af CNC kerfinu með eftirfarandi eiginleika:

Það verður að vera með hár-nákvæmni skynjara sem geta gefið rafboð nákvæmlega fyrir úttaksmagnið.

Aflmagnarinn sem og stjórnkerfið verða að vera afturkræf.

Nægilega stórt hraðasvið og nægilega sterkur lítill-hraði með hleðsluafköstum.

Hratt viðbragðsgeta og sterkur-truflunargeta.

Tegundir servókerfa Samkvæmt stjórnunarreglunni: opin-lykkja, lokuð-lykkja og hálf-lokuð-lykkja í þremur gerðum

Samkvæmt eðli magnsins sem á að stjórna: tilfærslu, hraði, kraftur og tog og annars konar servókerfi

Samkvæmt akstursstillingu: það eru rafmagns-, vökva- og pneumatic servo drifform

Samkvæmt framkvæmdaþættinum: það eru skrefmótorservó, DC mótorservó og AC mótorservóform

Servókerfisstýringar

1, tegundir stýribúnaðar og eiginleikar þeirra

(1) Rafmagnsstýringar

Rafmagnsstýringar innihalda jafnstraums (DC) servómótora, riðstraums (AC) servómótora, skrefmótora og segulloka, sem eru algengustu stýristækin. Servó mótorar eru mest notaðir stýrivélar. Til viðbótar við kröfuna um sléttan rekstur þurfa þeir almennt að hafa góða kraftmikla afköst, hentugur fyrir tíða notkun og auðvelt viðhald.

(2) Vökvakerfisstýringar

Vökvahreyflar innihalda aðallega fram og aftur strokka, snúningshólka, vökvamótora o.s.frv., þar af eru strokkarnir algengastir. Ef um er að ræða sama afköst hafa vökvahlutirnir létt, góðan hraða og svo framvegis.

(3) Pneumatic stýringar

Pneumatic actuators auk þjappað loft sem vinnumiðill, og vökva actuators eru ekkert öðruvísi. Pneumatic drif getur fengið meiri drifkraft, högg og hraða, en vegna lélegrar seigju loftsins, þjöppunarhæfni, svo ekki er hægt að nota það í staðsetningarnákvæmnikröfum við há tækifæri.

Munur á þremur gerðum

2. Algengt notaðir stýrimótorar

Stýrimótorinn er aflhluti rafstýrikerfisins. Það er orkubreytingartæki sem breytir raforku í vélræna orku. Stýrimótorar sem almennt eru notaðir í mechatronic vörur eru servómótorar sem geta veitt rétta hreyfingu eða flóknari aðgerð.

Það eru til snúnings- og línudrifsmótorar til að stjórna, sem er stjórnað af spennu, straumi og tíðni (þar á meðal stjórnpúls) til að gera fastan-hraða, breytilegan-hraða drif eða stigvaxandi drif með endurtekinni ræsingu og stöðvun, auk flókins drifs, og nákvæmni drifsins er mismunandi eftir aksturshlutnum.

(1) Servó drifmótor vísar almennt til: stigmótor (Stepping Motor), jafnstraums servó mótor (DC Servo Motor), AC servó mótor (AC Servo Motor)

(2) Algengar aðferðir við servóstýringu mótorstýringar eru: opinn-lykkjustýring, hálf-lokuð-lykkjastýring, lokuð-lykkjustýring þrjú.

Lokað-lykkja drifkerfi með stöðu (eða hraða) endurgjöfartengli; opið-lykkjukerfi hefur ekki stöðu- og hraðaviðbrögðstengil.

a, opið -lykkju CNC kerfi er ekki með stöðumælingartæki, merkjaflæði er einátta (CNC tæki → straumkerfi), þannig að stöðugleiki kerfisins er góður.

Án staðsetningarendurgjöf er nákvæmnin ekki mikil miðað við lokaða-lykkjukerfið og nákvæmni þess veltur aðallega á afköstum og nákvæmni servódrifkerfisins og vélrænni sendingarbúnaðar. Taktu venjulega aflþrepmótorinn sem servódrifþátt.

Þessi tegund af kerfi hefur kosti einfaldrar uppbyggingar, stöðugrar vinnu, auðvelt kembiforrit, einfalt viðhald, lágt verð osfrv., í nákvæmni og hraðakröfur eru ekki miklar, aksturstogið er ekki stórt tilefni eru mikið notaðar. Almennt notað fyrir efnahagslegar CNC vélar.

b, hálf-lokað-lykkju CNC kerfi hálf-lokað-lykkju CNC kerfi stöðu sýnatökupunktur eins og sýnt er á myndinni, frá drifinu (almennt notaður servó mótor) eða skrúfuleiðara, sýnatöku snúningshornsskynjun, greinir ekki beint raunverulega stöðu hreyfanlegra hluta.

Hálf-lokuð lykkja inniheldur ekki eða inniheldur aðeins lítinn fjölda vélrænna flutningstengla, þannig að þú getur fengið stöðugan stjórnafköst, stöðugleiki kerfisins er ekki eins góður og opna lykkjan, en betri en lokaða lykkjan. Vegna hallavillu skrúfunnar og hreyfiskekkju sem stafar af gírbilinu er erfitt að útrýma. Þess vegna er nákvæmni þess verri en lokuð lykkja og betri en opin lykkja. Hins vegar er hægt að bæta fyrir slíkar villur og þannig er enn hægt að fá viðunandi nákvæmni.

Hálf-lokuð-lykkja CNC kerfisbygging er einföld, auðveld í villuleit og mikil nákvæmni og er því mikið notuð í nútíma CNC vélar.

c, full lokuð-lykkju tölustýringarkerfi full lokað-lykkju tölulega eftirlitskerfi stöðu sýnatökupunktur eins og sýnt er á myndinni með punktalínu, beint á raunverulegri stöðu greiningar hreyfanlegra hluta.

Fræðilega séð getur það útrýmt villu, úthreinsun og hreyfitapi á öllu drifinu og flutningstenglinum. Það hefur mikla nákvæmni í stöðustýringu. Þar sem núningseiginleikar, stífni og úthreinsun margra vélrænna flutningstengla innan stöðulykkjunnar eru ólínuleg, er auðvelt að valda óstöðugleika kerfisins, sem gerir hönnun, uppsetningu og gangsetningu lokaða-lykkjukerfisins nokkuð erfið.

Kerfið er aðallega notað fyrir borunar- og fræsunarvélar, ofur-nákvæmar rennibekkir, ofur-nákvæmar malavélar og stærri CNC vélar með mikla nákvæmni kröfur.

Servókerfi fyrir vélmenni

Venjulega, með vélmenni servó kerfi, er átt við nákvæmni servó kerfi sem notað er fyrir fjölása hreyfistýringu. Fjöl-ás hreyfistýringarkerfi er samsett úr há-hreyfingarstýringu og lágri-stöðu servódrifi, hreyfistýringin er ábyrg fyrir afkóðun hreyfistýringarskipana, hlutfallslegri hreyfingu hinna ýmsu stöðustýringarása, útlínurstýringu hröðunar og hraðaminnkunar o.s.frv., og aðalhlutverk hans er að draga úr hreyfiskekkjukerfinu í heild; Servódrif ber ábyrgð á stöðustýringu servómótora og aðalhlutverk þess er að draga úr servóás rekjavillunnar. Servo drifið er ábyrgt fyrir stöðu stýringar servómótors og aðalhlutverk þess er að draga úr servóásnum eftir villu.

Vélmenni servókerfi samanstendur af servómótorum, servódrifum, stjórnbúnaði þriggja helstu íhluta, servómótorar eru stýrivélar, er að treysta á það til að átta sig á hreyfingunni, servódrif er aflgjafi servómótorsins, stjórnbúnaðurinn er að senda púls eða gefa hraðann sem notaður er til að vinna með servódrifinu til að virka rétt.

Vélmenni á servó mótor kröfur en hinir tveir hlutar eru hár. Í fyrsta lagi þarf servómótorinn að svara hratt. Mótorinn frá stjórnmerkinu til að ljúka leiðbeiningunum sem krafist er af vinnuástandi tímans ætti að vera stuttur. Viðbrögð við skipunarmerkinu því styttri tíminn er, því hærra sem næmni rafmagns servókerfisins er, því betra er hraðsvörunarafköst, almennt við rafvélafræðilegan tímafasta servómótorsins af stærð servómótorsins til að sýna frammistöðu hraðsvörunar. Í öðru lagi ætti tregðuhlutfall servómótorsins að vera stórt. Þegar um er að ræða akstursálag þarf servómótor vélmennisins að hafa mikið byrjunartog og lítið tregðu augnablik. Að lokum ætti servómótorinn að hafa samfellu og línuleika stjórneiginleikanna, með breytingu á stjórnmerkinu er hægt að breyta hraða mótorsins stöðugt og stundum þarf einnig að hraðinn sé í réttu hlutfalli við stýrimerkið.

Auðvitað, til þess að passa við líkamsform vélmennisins, verður servómótorinn að vera lítill í stærð, lítill í massa og stuttur í ásvídd. Þolir einnig erfiðar rekstrarskilyrði, getur verið mjög tíð fram og aftur og hröðun og hraðaminnkun og þolir margfalt ofhleðslu á stuttum tíma.

Servo drif er servó mótor sem hægt er að nota til að mynda tog og kraft, beint eða óbeint keyra vélmenni líkama til að fá margs konar hreyfingar vélmenni, með háu togmómenti á tregðuhlutfalli, engin bursta og commutation neistar og aðrir kostir, í vélmenni er meira notað.