雷賽 L8 伺服驅(qū)動(dòng) 突破龍門同步技術(shù)難關(guān)
文:深圳市雷賽智能控制股份有限公司2024年第一期
導(dǎo)語:在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域,“龍門同步功能”被廣泛應(yīng)用于高端工藝設(shè)備,如晶圓檢測、龍門加工中心、激光切割機(jī)、數(shù) 控銑床等
1 伺服龍門的基本概念和原理
龍門系統(tǒng)使用兩個(gè)平行軸(軸1 和 軸2)控制單個(gè)線性 軸,兩軸與平行移動(dòng)臺(tái)正交(直角),如圖1所示。
L8龍門控制功能由通信電纜配合兩個(gè)龍門軸之間進(jìn)行 數(shù)據(jù)交換,其中可以定義任意一軸作為“軸1”主軸,另一 軸作為“軸2”從軸;主軸接收運(yùn)動(dòng)控制器發(fā)出的位置控制 指令,龍門控制功能處理主、從軸之間的誤差,使其龍門結(jié) 構(gòu)能夠平滑運(yùn)行。
龍門結(jié)構(gòu)按照機(jī)械連接形式分為剛性龍門和柔性龍門。
剛性龍門是指由剛性材料制造而成的龍門結(jié)構(gòu)。它的 特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)堅(jiān)固、穩(wěn)定,能夠承受較大的載荷和壓力。剛性 龍門通常被用于需要高精度、高剛性和高穩(wěn)定性的場合,例 如大型數(shù)控機(jī)床、加工中心等。
柔性龍門是指由柔性材料制造而成的龍門結(jié)構(gòu)。它的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)靈活、可變形,能夠適應(yīng)不同的工作需求。柔 性龍門通常被用于需要進(jìn)行非常規(guī)加工、曲面加工、3D打 印等應(yīng)用場景。
2 龍門的應(yīng)用場景和優(yōu)勢
龍門功能被廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域,對于精密制 造、元器件檢測、龍門加工中心等場合具有廣泛應(yīng)用,具 有以下應(yīng)用優(yōu)勢:
? 精密制造應(yīng)用:龍門功能被應(yīng)用于晶圓檢測、激光微 加工、3D測量等領(lǐng)域,在這些領(lǐng)域中,龍門功能能夠提供 平滑的運(yùn)動(dòng)、大跨度、大負(fù)載等特點(diǎn),滿足特殊工藝和精 密測量的需求;
? 工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域:龍門結(jié)構(gòu)被廣泛應(yīng)用于大型機(jī)械加工 設(shè)備,如龍門加工中心、激光切割機(jī)、數(shù)控銑床等,在這些設(shè)備中,龍門結(jié)構(gòu)能夠提供穩(wěn)定的運(yùn)動(dòng)平臺(tái),滿足高速 度、高精度、高響應(yīng)的運(yùn)動(dòng)需求;
? 智能倉儲(chǔ)物流領(lǐng)域:龍門結(jié)構(gòu)被應(yīng)用于物流倉儲(chǔ)設(shè) 備,如物流自動(dòng)化輸送線、自動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備等,通過龍門結(jié) 構(gòu)的應(yīng)用,可以實(shí)現(xiàn)快速準(zhǔn)確的物品搬運(yùn)和存儲(chǔ),提高物 流效率和自動(dòng)化水平,如圖2所示。
L8系列驅(qū)動(dòng)器實(shí)現(xiàn)設(shè)備的兩軸對齊及兩軸同步跟隨功 能,將自行同步控制,無需復(fù)雜的上位機(jī)控制。
當(dāng)兩軸位置偏差超過設(shè)定的允許值時(shí),則會(huì)發(fā)出警 告,停止系統(tǒng)運(yùn)行,設(shè)備安全性更高。
3 L8系列伺服選型
雷賽智能擁有20余年伺服應(yīng)用技術(shù)積淀,經(jīng)歷3年的調(diào)研、策劃、開發(fā)、測試、市場驗(yàn)證,重磅推出國產(chǎn)高端伺 服產(chǎn)品——L8系列高端型交流伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。L8系列伺服龍 門同步方案已經(jīng)在20+行業(yè)標(biāo)桿客戶取得了成功應(yīng)用,并已 經(jīng)過近1年的產(chǎn)品市場驗(yàn)證。L8系列高端型伺服驅(qū)動(dòng)器具備 的八大核心優(yōu)勢如下:
(1)性能優(yōu)異、更高效
? 業(yè)界領(lǐng)先算法,響應(yīng)頻率3.5kHz,達(dá)到國際主流產(chǎn)品 水平,設(shè)備響應(yīng)速度更快、更精準(zhǔn);
? 高速高精電機(jī),編碼器分辨率提升至26位,設(shè)備的定 位精度更高,最高轉(zhuǎn)速可達(dá)7000rpm,在相同路徑下動(dòng)作 時(shí)間更短,提升設(shè)備產(chǎn)能;
? 內(nèi)置超級(jí)跟蹤算法,跟蹤誤差基本為零,提高設(shè)備軌 跡加工精度,縮短整定時(shí)間。
(2)功能齊全、更強(qiáng)大
一鍵自整定升級(jí),只需幾個(gè)簡單的步驟即可完成伺服調(diào) 試,規(guī)劃好行程后自動(dòng)進(jìn)行參數(shù)增益調(diào)整,縮短整定時(shí)間;
? L8全系列支持全閉環(huán)功能,使用全閉環(huán)功能可以消除 機(jī)械間隙等因素所引起的位置誤差,精度有顯著提升,系 統(tǒng)運(yùn)行更精準(zhǔn);
? 支持旋轉(zhuǎn)、直線電機(jī),具備42點(diǎn)高速位置比較輸出, 使用更靈活;
? EC總線亦具備豐富的模擬量輸入輸出接口,支持 16bit高精度輸入采樣,滿足更多定制方案需求。
(3)適應(yīng)苛刻應(yīng)用,更可靠
? 采用高品質(zhì)的進(jìn)口元器件(三菱高可靠IPM)及長壽命型鋁電解電容,承諾給客戶提供五年的品質(zhì)保障;
? 高品質(zhì)電機(jī)支持IP67(軸端除外),具有更高的防護(hù) 等級(jí), 整體電機(jī)性能優(yōu)異,可靠性更高,領(lǐng)跑行業(yè)水準(zhǔn);支 持350%過載,體積小巧,溫升較上一代產(chǎn)品降低16℃,搭 配雷賽L8系列伺服為高精密、小型化的設(shè)備提供強(qiáng)勁動(dòng)力。
(4)安全保障、更放心
? 具備安全轉(zhuǎn)矩關(guān)斷(SIL3級(jí)別) ,支持STO,當(dāng)安全 轉(zhuǎn)矩功能開啟, 驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部硬件電路會(huì)觸發(fā), 強(qiáng)制關(guān)斷驅(qū)動(dòng) 器功率管,使電機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn),保護(hù)人身及設(shè)備安全;
? 內(nèi)置抱閘輸出,為客戶減少接線時(shí)間,降低企業(yè)用工 成本; 減少抱閘輸出延遲,設(shè)備停止位置更精準(zhǔn); 內(nèi)置抱閘 輸出提高抱閘電機(jī)安全性,對人員更安全;
? 標(biāo)配動(dòng)態(tài)制動(dòng),驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部集成動(dòng)態(tài)制動(dòng)功能,在故 障、急停、電源斷電時(shí)通過能耗制動(dòng)使得伺服電機(jī)快速停 止,可避免電機(jī)高速運(yùn)行時(shí)突發(fā)告警引發(fā)的撞機(jī)危險(xiǎn), 防止 對機(jī)械的損傷和對操作人員的傷害;
? 支持多種硬件保護(hù),再生制動(dòng)狀態(tài)異常、位置偏差過 大、編碼器反饋錯(cuò)誤、制動(dòng)率過大、行程超限、EEPROM 錯(cuò) 誤等、磁極推定失敗、編碼器斷線等,用戶使用更放心。
(5)數(shù)字智能、更省時(shí)
? 多機(jī)管理,應(yīng)用MotionStudio將一臺(tái)設(shè)備的所有L8EC 伺服進(jìn)行多機(jī)參數(shù)管理,利用EtherCAT 通信, 一次即可完 成電控柜中所有L8參數(shù)的上傳與下載,操作讀寫更智能;
? “黑匣子”功能, 記錄故障發(fā)生時(shí)的運(yùn)行信息(最高 支持22個(gè)通道),快速定位故障原因;
? 支持僅Type-C供電面板調(diào)試參數(shù),滿足智能化調(diào)試趨
勢,支持僅USB供電上傳和下載參數(shù),無需上主電。
(6)體積小巧更緊湊
? 驅(qū)動(dòng)器體積小型化,L8驅(qū)動(dòng)器對比世界品牌安裝空間 減少30%以上;L8驅(qū)動(dòng)器對比市場上國內(nèi)同行節(jié)省20%空 間;L8驅(qū)動(dòng)器采用先進(jìn)的熱設(shè)計(jì)和最新一代三菱模塊,可實(shí) 現(xiàn)驅(qū)動(dòng)器之間緊貼安裝;
? 電機(jī)更小尺寸,電機(jī)長度相對以往型號(hào)縮短了23%, 實(shí)現(xiàn)更高的功率密度,適合對安裝空間要求較高的場合,助 力設(shè)備輕量化及小型化。
(7)安裝調(diào)試更易用
? 靈活易用的伺服調(diào)試軟件Motion Studio
向?qū)诫姍C(jī)參數(shù)配置,擺脫繁瑣的電機(jī)適配過程,提升 操作效率;
? 全新的示波器模塊,新增數(shù)字通道、游標(biāo)、波形重疊 等功能,數(shù)據(jù)獲取更加直觀;
? 豐富的輔助調(diào)試工具,包括慣量識(shí)別、機(jī)械分析、 一 鍵自整定、PR功能等,簡化調(diào)試過程。
(8)三檔慣量更匹配
? 低、中、高慣量電機(jī)齊全
ACM3系列具備低、中、高慣量電機(jī),客戶選型方便, 可廣泛適用于電子半導(dǎo)體、機(jī)器人、精密機(jī)床、激光、光 伏、鋰電等行業(yè);
? 靈活多樣的電機(jī)出線類型
電機(jī)提供兩種配線類型:前向出線(Q型)及后向出線(R 型)配線,根據(jù)具體應(yīng)用工況,配線組合可實(shí)現(xiàn)前向出線、 后向出線及交叉型出線三種走線方式。同時(shí),可提供0.3米 “AMP-直插”導(dǎo)線可選配件方案,為客戶的應(yīng)用及兼容性互 換提供解決方案。
L8系列高端型交流伺服系統(tǒng)可廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體、3C 電子、精密機(jī)床、激光、光伏、鋰電等行業(yè),如圖3所示。
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