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数控等离子切割机步进传动失步误差处理

2018/10/6 20:50:18      点击:

    数控等离子切割机的步进传动配置机型中,对于传动失步的误差处理有以下步骤可以借鉴。
    首先,数控等离子切割机采用步进传动系统的机型包括有龙门式数控等离子切割机、台式数控等离子切割机、便携式数控等离子切割机等,由于采用的传动系统配置在结构上差别不大,对于传动失步导致的误差处理方式也基本一致。
    其次,步进电机作为一种性能良好的数字化执行元件,在数控等离子切割机系统的点位控制中,可利用步进电机作为驱动电机。在开环控制中,步进电机由一定频率的脉冲控制。由PLC直接产生脉冲来控制步进电机可以有效地简化系统的硬件电路,进一步提高可靠性。
   由于数控等离子切割机PLC是以循环扫描方式工作,其扫描周期一般在几毫秒至几十毫秒之间,因此受到PLC工作方式的限制以及扫描周期的影响,步进电机不能在高频下工作。例如,若控制步进电机的脉冲频率为4000HZ,则脉冲周期为0.25毫秒,这样脉冲周期的数量级就比扫描周期小很多,如采用此频率来控制步进电机。则数控等离子切割机PLC在还未完成输出刷新任务时就已经发出许多个控制脉冲,但步进电机仍一动不动,出现了严重的失步现象。若控制步进电机的脉冲频率为100HZ,则脉冲周期为10毫秒,与PLC的扫描周期约处于同一数量级,步进电机运行时亦可能会产生较大的误差。
   因此数控等离子切割机用PLC驱动步进电机时,为防止步进电机运行时出现失步与误差,步进电机应在低频下运行,脉冲信号频率选为十至几十赫兹左右,这可以利用程序设计加以实现。常用的数控等离子切割机传动电机驱动单元以直线电机为代表。
    直线电机是指一种利用电磁感应原理,将电能直接转换成直线运动动能的驱动装置,它是一种能实现往复直线运动的电动机。全世界第一条商业运营线的磁悬浮列车——上海磁浮列车就是采用此原理实现的。
    直线电机的“直接驱动”方式具有更高的动态特性和控制精度,更高的进给速度和加速度,更长的使用寿命,以及更低的振动噪声和更小的磨损。这些特性使其在数控机床领域的应用迅速发展,而数控等离子切割机作为无切削力加工,采用直线电机进给驱动有着无可比拟的优势。
    数控等离子切割机传动直线电机与传统旋转电机相比,具有如下应用优势:
  1. 速度快,加速度大;
  2. 精度高;
  3. 无机械磨损,寿命长;
  4. 传动系统结构简单,效率高;
  5. 噪音低,运行安静。
    在实际应用方面,大功率数控等离子切割机传动直线电机的广泛推广,取决于直线电机的性能不断提高,成本日益下降,为其广泛的应用创造了条件;另一方面,大功率数控等离子切割机应用行业如钣金行业不断地对切割质量和切割效率提出更高的要求。为此,直线电机驱动的大功率数控等离子切割机应运而生。因其速度快、加速度大、定位精度高,而深受市场上中高端客户的青睐。