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激光精準切割:CDHD2 伺服方案支持龍門系統 + 定位補償功能

文:高創傳動科技開發(深圳)有限公司 | 2022年第四期 (0) | (0)

  1 龍門結構激光切割機切割速度快、切割精度高

  龍門結構激光切割機采用了龍門式機械機構,運用CDHD2伺服方案直線電機直驅(或雙絲杠傳動)方式, 使整機的結構緊湊,動態性能得到提升,切割速度更快, 切割精度更高,快速高效地加工各種規格的工件,廣泛應用于汽車、機械、電力、五金以及電器等領域。

  傳統切割模式主要包括等離子和氧乙炔切割兩種,等離子和氧乙炔切割均屬于熱切割,其原理都是用高溫熔斷切割面,達到切割目的。

  ? 等離子切割

  與激光切割相比,等離子切割公害大,切割過程中產生弧光輻射、煙塵及噪聲等公害。

  與氧乙炔切割相比,等離子切割設備成本較高;

  ? 氧乙炔切割

  氧乙炔切割過程中易發生爆炸事故,要求乙炔各級管路部位加裝回火器并定期檢查。

  燃燒時有黑煙,燃點低,燃燒速度快,易回火,安全系數低。

  與傳統的氧乙炔、等離子切割工藝相比,龍門結構激光切割速度快、切縫窄、熱影響區小、切縫邊緣垂直度好、切邊光滑, 同時激光可切割的材料種類多, 包括碳鋼、不銹鋼、合金鋼、木材、塑料、橡膠、布、大理石、陶瓷、玻璃、復合材料等。龍門式設計克服了其在負載、速度、可達性和可重復性方面的固有限制,具有優秀的靈活性。

  2 得力幫手——CDHD2伺服方案

  龍門結構激光切割機的高效率、高精度主要取決于高創CDH D2 伺服方案的優越性能和功能,因此設備對CDHD2伺服方案的位置控制、速度控制、伺服電機、機械傳動等方面都有較高要求。

  CDHD2高性能伺服驅動器是高創第二代CDHD何服驅動器,使用方便,并具備較好的控制算法。CDHD2功全面,可用于高精度、高效益設備。產品具備以下特點:

  (1)支持龍門系統

  龍門結構激光切割機采用CDHD2直線電機雙邊驅動系統,加強了設備運行時的精準性和穩定性,床身構造簡潔輕巧,故障概率低,維護方便快捷。系統特點包括:

  ? 剛性和柔性兩種類型;

  ? 兩個共同工作的CDHD2驅動器;

  ? 使用高速通信來生成和控制其沿Y軸運動;

  ? 達成讓運動控制更精準、更快速的效果。

  (2)定位補償功能

  CDHD2伺服方案支持內部定位補償功能,將誤差數據寫入CDHD2驅動器中,由驅動器校準偏差,進行線性補償,滿足龍門結構激光切割機精度要求(如圖1所示)。

  

CDHD2 伺服支持龍門系統.png


  圖 1CDHD2 伺服支持龍門系統

  (3)快響應

  龍門結構激光切割機在運行時,CDHD2伺服系統處于頻繁的啟停,加速和減速狀態,為了提高生產效率及質量,直線電機大理石平臺方案可根據客戶實際需求將速度提升至800MM/S,加減速提升至1G。

    (4)高精度  

       為了滿足龍門結構激光切割機加工精度的要求,關鍵是保證設備的定位精度和重復精度,在應用CDHD2伺服龍門系統性能下,增加定位補償功能,實現高精度的重要指標。

  ? CDHD2直線電機龍門大理石平臺定位補償前—— 主軸側∶雙向 定位精度24.0μm 重復精度 1.5μm

  從軸側∶ 雙向 定位精度17.0μm 重復精度 2.0μm;

  ? CDHD2直線電機龍門大理石平臺定位補償后—— 主軸側∶雙向 定位精度2.3μm 重復精度 1.4μm

  從軸側∶雙向 定位精度2.5μm 重復精度1.1μm。

  (5)性能調試

  CDHD2伺服方案運用非線性HD控制算法,主軸到位精度2.5μm,整定時間為0MS,主從軸偏差1.2μm,遠遠優于其他控制算法。

  未來,高創將在工業領域不斷進發,深耕技術升級驅動創新場景,力求為行業的長遠發展做出積極努力,持續創造更多前沿性伺服應用方案(如圖2所示)。

高性能 CDHD2 伺服器.png

圖 2 高性能 CDHD2 伺服器






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