"Ufafanuzi wa Kina wa Muundo na Mahitaji ya Mfumo wa Servo kwa Vituo vya Mashine"
I. Muundo wa mfumo wa servo kwa vituo vya machining
Katika vituo vya kisasa vya machining, mfumo wa servo una jukumu muhimu. Inaundwa na mizunguko ya servo, vifaa vya kuendesha servo, mifumo ya maambukizi ya mitambo, na vipengele vya uanzishaji.
Kazi kuu ya mfumo wa servo ni kupokea kasi ya kulisha na ishara za amri ya uhamisho iliyotolewa na mfumo wa udhibiti wa nambari. Kwanza, mzunguko wa gari la servo utafanya uongofu fulani na amplification ya nguvu kwenye ishara hizi za amri. Kisha, kupitia vifaa vya kiendeshi vya servo kama vile mota za stepper, mota za servo za DC, mota za AC servo, n.k., na mitambo ya upokezaji wa kimitambo, vipengee vya kuwezesha kama vile kitengenezo cha kazi cha chombo cha mashine na kichwa cha kusokota huendeshwa ili kufikia malisho ya kazini na harakati za haraka. Inaweza kusemwa kuwa katika mashine za kudhibiti nambari, kifaa cha CNC ni kama "ubongo" ambao hutoa amri, wakati mfumo wa servo ndio utaratibu wa utendaji, kama "viungo" vya mashine ya kudhibiti nambari, na inaweza kutekeleza kwa usahihi amri za mwendo kutoka kwa kifaa cha CNC.
Ikilinganishwa na mifumo ya uendeshaji ya zana za mashine ya jumla, mfumo wa servo wa vituo vya machining una tofauti muhimu. Inaweza kudhibiti kwa usahihi kasi ya harakati na nafasi ya vipengee vya kuwezesha kulingana na ishara za amri, na inaweza kutambua trajectory ya harakati iliyounganishwa na vipengele kadhaa vya uanzishaji vinavyotembea kulingana na sheria fulani. Hii inahitaji mfumo wa servo kuwa na kiwango cha juu cha usahihi, uthabiti, na uwezo wa kujibu haraka.
Katika vituo vya kisasa vya machining, mfumo wa servo una jukumu muhimu. Inaundwa na mizunguko ya servo, vifaa vya kuendesha servo, mifumo ya maambukizi ya mitambo, na vipengele vya uanzishaji.
Kazi kuu ya mfumo wa servo ni kupokea kasi ya kulisha na ishara za amri ya uhamisho iliyotolewa na mfumo wa udhibiti wa nambari. Kwanza, mzunguko wa gari la servo utafanya uongofu fulani na amplification ya nguvu kwenye ishara hizi za amri. Kisha, kupitia vifaa vya kiendeshi vya servo kama vile mota za stepper, mota za servo za DC, mota za AC servo, n.k., na mitambo ya upokezaji wa kimitambo, vipengee vya kuwezesha kama vile kitengenezo cha kazi cha chombo cha mashine na kichwa cha kusokota huendeshwa ili kufikia malisho ya kazini na harakati za haraka. Inaweza kusemwa kuwa katika mashine za kudhibiti nambari, kifaa cha CNC ni kama "ubongo" ambao hutoa amri, wakati mfumo wa servo ndio utaratibu wa utendaji, kama "viungo" vya mashine ya kudhibiti nambari, na inaweza kutekeleza kwa usahihi amri za mwendo kutoka kwa kifaa cha CNC.
Ikilinganishwa na mifumo ya uendeshaji ya zana za mashine ya jumla, mfumo wa servo wa vituo vya machining una tofauti muhimu. Inaweza kudhibiti kwa usahihi kasi ya harakati na nafasi ya vipengee vya kuwezesha kulingana na ishara za amri, na inaweza kutambua trajectory ya harakati iliyounganishwa na vipengele kadhaa vya uanzishaji vinavyotembea kulingana na sheria fulani. Hii inahitaji mfumo wa servo kuwa na kiwango cha juu cha usahihi, uthabiti, na uwezo wa kujibu haraka.
II. Mahitaji ya mifumo ya servo
- Usahihi wa juu
Mashine za kudhibiti nambari huchakata kiotomatiki kulingana na programu iliyoamuliwa mapema. Kwa hivyo, ili kusindika viboreshaji vya hali ya juu na vya hali ya juu, mfumo wa servo yenyewe lazima uwe na usahihi wa hali ya juu. Kwa ujumla, usahihi unapaswa kufikia kiwango cha micron. Hii ni kwa sababu katika utengenezaji wa kisasa, mahitaji ya usahihi ya vifaa vya kazi yanazidi kuongezeka. Hasa katika nyanja kama vile anga, utengenezaji wa magari, na vifaa vya elektroniki, hata hitilafu ndogo inaweza kusababisha madhara makubwa.
Ili kufikia udhibiti wa usahihi wa hali ya juu, mfumo wa servo unahitaji kutumia teknolojia za hali ya juu za vitambuzi kama vile visimbaji na rula za kusanikisha ili kufuatilia nafasi na kasi ya vipengee vinavyowasha kwa wakati halisi. Wakati huo huo, kifaa cha gari la servo pia kinahitaji kuwa na algorithm ya udhibiti wa usahihi wa juu ili kudhibiti kwa usahihi kasi na torque ya motor. Kwa kuongeza, usahihi wa utaratibu wa maambukizi ya mitambo pia una athari muhimu juu ya usahihi wa mfumo wa servo. Kwa hivyo, wakati wa kubuni na kutengeneza vituo vya utengenezaji, ni muhimu kuchagua vipengee vya upitishaji vya usahihi wa hali ya juu kama vile skrubu za mpira na miongozo ya mstari ili kuhakikisha mahitaji ya usahihi ya mfumo wa servo. - Jibu la kasi ya haraka
Jibu la haraka ni mojawapo ya ishara muhimu za ubora wa nguvu wa mfumo wa servo. Inahitaji kwamba mfumo wa servo una hitilafu ndogo ifuatayo kufuatia ishara ya amri, na ina majibu ya haraka na utulivu mzuri. Hasa, inahitajika kwamba baada ya ingizo fulani, mfumo unaweza kufikia au kurejesha hali ya awali thabiti kwa muda mfupi, kwa ujumla ndani ya 200ms au hata kadhaa ya milisekunde.
Uwezo wa majibu ya haraka una athari muhimu kwa ufanisi wa usindikaji na ubora wa usindikaji wa vituo vya machining. Katika machining ya kasi, muda wa kuwasiliana kati ya chombo na workpiece ni mfupi sana. Mfumo wa servo unahitaji kuwa na uwezo wa kujibu ishara ya amri haraka na kurekebisha nafasi na kasi ya chombo ili kuhakikisha usahihi wa usindikaji na ubora wa uso. Wakati huo huo, wakati wa kusindika vipengee vya kazi vilivyo na maumbo changamano, mfumo wa servo unahitaji kuwa na uwezo wa kujibu haraka mabadiliko ya ishara za amri na kutambua udhibiti wa uunganisho wa mhimili mingi ili kuhakikisha usahihi wa usindikaji na ufanisi.
Ili kuboresha uwezo wa majibu ya haraka wa mfumo wa servo, vifaa vya uendeshaji wa servo vya utendaji wa juu na kanuni za udhibiti zinahitaji kupitishwa. Kwa mfano, kwa kutumia motors za AC servo, ambazo zina kasi ya majibu ya haraka, torque kubwa, na safu pana ya udhibiti wa kasi, zinaweza kukidhi mahitaji ya uchakataji wa kasi ya juu ya vituo vya utengenezaji. Wakati huo huo, kupitisha kanuni za udhibiti wa hali ya juu kama vile udhibiti wa PID, udhibiti usioeleweka, na udhibiti wa mtandao wa neva kunaweza kuboresha kasi ya majibu na uthabiti wa mfumo wa servo. - Kiwango kikubwa cha udhibiti wa kasi
Kwa sababu ya zana tofauti za kukata, vifaa vya kazi, na mahitaji ya usindikaji, ili kuhakikisha kuwa mashine za kudhibiti nambari zinaweza kupata hali bora za kukata chini ya hali yoyote, mfumo wa servo lazima uwe na safu ya udhibiti wa kasi ya kutosha. Inaweza kukidhi mahitaji ya uchakataji wa kasi ya juu na mahitaji ya malisho ya kasi ya chini.
Katika usindikaji wa kasi ya juu, mfumo wa servo unahitaji kuwa na uwezo wa kutoa kasi ya juu na kuongeza kasi ili kuboresha ufanisi wa usindikaji. Wakati wa kulisha kwa kasi ya chini, mfumo wa servo unahitaji kuwa na uwezo wa kutoa torati thabiti ya kasi ya chini ili kuhakikisha usahihi wa usindikaji na ubora wa uso. Kwa hivyo, safu ya udhibiti wa kasi ya mfumo wa servo kwa ujumla inahitaji kufikia elfu kadhaa au hata makumi ya maelfu ya mapinduzi kwa dakika.
Ili kufikia safu kubwa ya udhibiti wa kasi, vifaa vya uendeshaji wa servo vya utendaji wa juu na njia za udhibiti wa kasi zinahitaji kupitishwa. Kwa mfano, kwa kutumia teknolojia ya udhibiti wa kasi ya kasi ya kutofautisha ya AC inaweza kutambua udhibiti wa kasi usio na hatua wa injini, na anuwai ya udhibiti wa kasi, ufanisi wa juu, na kutegemewa vizuri. Wakati huo huo, kupitisha kanuni za udhibiti wa hali ya juu kama vile udhibiti wa vekta na udhibiti wa torque moja kwa moja kunaweza kuboresha utendaji wa udhibiti wa kasi na ufanisi wa injini. - Kuegemea juu
Kiwango cha uendeshaji wa mashine za kudhibiti nambari ni kubwa sana, na mara nyingi hufanya kazi kwa kuendelea kwa masaa 24. Kwa hiyo, wanatakiwa kufanya kazi kwa uhakika. Kuegemea kwa mfumo mara nyingi hutegemea thamani ya wastani ya vipindi vya muda kati ya kushindwa, yaani, muda wa wastani bila kushindwa. Kwa muda mrefu wakati huu, ni bora zaidi.
Ili kuboresha uaminifu wa mfumo wa servo, vipengele vya ubora wa juu na michakato ya juu ya utengenezaji inahitaji kupitishwa. Wakati huo huo, upimaji mkali na udhibiti wa ubora wa mfumo wa servo unahitajika ili kuhakikisha utendaji wake thabiti na wa kuaminika. Kwa kuongezea, usanifu duni na teknolojia za utambuzi wa makosa zinahitaji kupitishwa ili kuboresha uvumilivu wa makosa na uwezo wa utambuzi wa makosa wa mfumo ili uweze kurekebishwa kwa wakati kosa linapotokea na kuhakikisha utendakazi wa kawaida wa kituo cha machining. - Torque kubwa kwa kasi ya chini
Mashine za kudhibiti nambari mara nyingi hufanya kukata nzito kwa kasi ya chini. Kwa hiyo, mfumo wa servo wa kulisha unahitajika kuwa na pato kubwa la torque kwa kasi ya chini ili kukidhi mahitaji ya usindikaji wa kukata.
Wakati wa kukata nzito, nguvu ya kukata kati ya chombo na workpiece ni kubwa sana. Mfumo wa servo unahitaji kuwa na uwezo wa kutoa torque ya kutosha ili kuondokana na nguvu ya kukata na kuhakikisha maendeleo mazuri ya usindikaji. Ili kufikia pato la kasi ya chini ya torque, vifaa vya uendeshaji wa servo vya utendaji wa juu na motors zinahitajika kupitishwa. Kwa mfano, kwa kutumia motors za synchronous za sumaku za kudumu, ambazo zina msongamano wa juu wa torque, ufanisi wa juu, na kuegemea vizuri, zinaweza kukidhi mahitaji ya kasi ya chini ya torque ya vituo vya machining. Wakati huo huo, kupitisha kanuni za udhibiti wa hali ya juu kama vile udhibiti wa torque moja kwa moja kunaweza kuboresha uwezo wa kutoa torati na ufanisi wa injini.
Kwa kumalizia, mfumo wa servo wa vituo vya machining ni sehemu muhimu ya mashine za kudhibiti namba. Utendaji wake huathiri moja kwa moja usahihi wa uchakataji, ufanisi na utegemezi wa vituo vya uchakataji. Kwa hiyo, wakati wa kubuni na kutengeneza vituo vya machining, utungaji na mahitaji ya mfumo wa servo unahitaji kuzingatiwa kikamilifu, na teknolojia ya juu na vifaa vinahitaji kuchaguliwa ili kuboresha utendaji na ubora wa mfumo wa servo na kukidhi mahitaji ya maendeleo ya viwanda vya kisasa.