Triamec驅動器應對新的技術挑戰

文:2024年第五期

  當前,制造業的智能化水平不斷提高,設備對生產率和精度的要求越來越高,給伺服系統帶來了新的挑戰;然而,機械振動和系統魯棒性限制了驅動器速度和精度的提升,必須一次又一次被克服。Triamec驅動器運動解決方案突破之前的限制,通過針對性的技術挑戰提供了出色的解決方案,為用戶的行業應用帶來顯著的性能優勢。

  具有低軸承阻尼和明顯共振的高動態機制

  控制系統的快速反應允許系統阻尼,此外,共振被積極抑制。

  為了加快流程速度并提高精度,越來越多的用戶使用直接驅動軸,消除齒隙或無齒隙,但是,有彈性的齒輪對加工精度和循環時間有非常積極的影響,而直驅則沒有這個優勢。因此,現在更難實現負載對電機的良好適應。此外,齒輪單元的滑動摩擦被消除,這有助于阻尼驅動。這些帶來的問題是,隨著更大的超調,機械共振會產生,并且會很快破壞該過程。總而言之,伺服驅動器中的控制因此比以前要求更高。為了抵消這些缺點,先進的控制系統必須具有顯著更高的帶寬,以便主動抑制整個系統以及共振。具有100kHz控制的Triamec伺服驅動器完美地滿足了這一要求,并取得了令人印象深刻的結果。

  低背隙、高預緊滾珠軸承:高摩擦

  只有控制系統的快速反應才能有效抑制靜摩擦和滑動摩擦之間的沖擊,并在行駛過程中實現最小的路徑偏差。一種更精確地引導精密軸的方法是提高滾珠軸承的預緊力。此類系統主要用于旋轉非常緩慢的生產機器,速度遠低于每分鐘一轉。除了位置之外,同步在這里起著特別重要的作用:驅動器必須始終準確地遵循設定的速度,即偏差最小。

  軸承的高預緊力導致非常高的滑動摩擦甚至更高的靜摩擦。由于旋轉緩慢,軸始終處于靜摩擦和滑動摩擦之間,這是一個非常不穩定的區域,因此難以控制。實驗表明,快速控制,例如Triamec伺服驅動器在同步操作方面帶來了顯著超過一個數量級的巨大改進。

  毫秒范圍內的快速處理

  充分的采樣對于良好的過程控制至關重要。

  快速工藝(例如引線鍵合,每秒必須在硅芯片和封裝連接之間繪制多達 30 條線)需要高采樣頻率:在復雜的空間路徑中,20μm厚的線僅在15ms內繪制。因此,必須以足夠的掃描頻率映射該軌跡,以使過程穩定和穩健。Triamec伺服驅動器采用10kHz周期的路徑規劃,可在100μs內重新編程。10kHz設定數據在驅動器中內插到100kHz以進行位置控制。

  噪聲抑制

  快速控制對偏差的反應更快,因此可以更好地抑制或補償它們。

  除了高阻尼和良好的控制行為外,良好的干擾抑制是每個控制系統的目標,同時追求最高的控制頻率。由此,可實現更高穩健性、更好表面加工、更好工藝質量的應用。憑借100kHz的電流控制和位置/速度控制,Triamec在該領域樹立了標準。

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