Jelenleg a faragógépek fokozatosan nélkülözhetetlen professzionális eszközökké váltak a különböző iparágakban. A CNC technológia fejlesztésével és alkalmazásával, a nagy teljesítményű változtatható frekvenciájú vezérlőkkel és szervohajtású berendezésekkel kombinálva a különböző gyártóiparágakban, a CNC faragógépek a mai faragógépiparban a mainstream konfigurációvá váltak. A CNC gravírozó szerszámgépek fő átviteli rendszere többnyire fokozatmentes változtatható sebességet alkalmaz. A szervetlen változtatható sebességű rendszerek főként két típust tartalmaznak: változtatható frekvenciájú orsórendszereket és szervoorsórendszereket. A változtatható frekvenciájú hajtások magas költséghatékonysága miatt széles körben használják őket a szerszámgépekben. Az orsórendszer a CNC gravírozógép fontos alkotóeleme, és teljesítménye döntő hatással van a CNC gravírozógép általános teljesítményére. Az orsórendszer szíveként a frekvenciaváltó nélkülözhetetlen kulcskomponens. Ez a cikk bemutatja a Dongli Kechuang CT100 sorozatú frekvenciaváltó alkalmazását a CNC gravírozógép orsóhajtásrendszerében.
Bevezetés a CNC faragógép elektromos vezérlési elvébe
A CNC gravírozó gép elektromos vezérlőrendszerének összetétele
A CNC gravírozógép elektromos vezérlőrendszere főként három részből áll: CNC numerikus vezérlőrendszerből, orsópozicionáló rendszerből és orsóforgató rendszerből. Az egyes részek funkciói a következők:
CNC numerikus vezérlőrendszer: A mintatervezést és elrendezést a számítógépen konfigurált speciális faragógép-szoftver végzi. A tervezési és elrendezési információkat a számítógép továbbítja a faragógép vezérlőjéhez, amely ezután impulzusjelekké alakítja át, amelyek léptetőmotorokat vagy szervomotorokat hajthatnak meg. A pozicionáló rendszer az impulzusjelek vételével elkészíti a tervezési és elrendezési mintamodellt a pozicionáláshoz.
Szervo pozicionáló rendszer: Három egymásra merőleges tengely használható háromtengelyes pozicionálás elvégzésére háromdimenziós térben. Ezért a három szervo pozicionáló rendszer impulzusjeleket kap a CNC numerikus vezérlőrendszertől, hogy faragást és szerszámpozicionálást végezzen az X, Y és Z tengelyeken, így bármilyen mintamodell elkészíthető a háromdimenziós térben.
Orsómegmunkáló rendszer: A szervo pozicionáló rendszer elvégzi a mintavételezést, és a megfelelő faragási munkát a megfelelő mintavételi pozícióban kell elvégezni a faragott tárgyak CNC numerikus vezérlőrendszerének elrendezésének befejezéséhez. Ezért a faragási munka elvégzéséhez az orsó nagysebességű forgatására van szükség. A különböző faragott anyagok és a differenciált faragási pontosság megköveteli, hogy a forgó rendszer rugalmas sebességszabályozó funkcióval rendelkezzen.
Frekvenciaváltó vezérlési követelményei faragógép orsófeldolgozó rendszeréhez
A frekvenciaváltók rendszerének teljesítménykövetelményei
(1) A sebességtartomány széles, az üzemi sebesség általában 0-24000 fordulat/perc között van.
(2) Kis sebességingadozások a teljes sebességtartományon belül;
(3) Az alacsony fordulatszámú nyomaték nagy, ami biztosíthatja az alacsony sebességű vágást;
(4) Próbálja meg a gyorsítási és lassítási időt a lehető legrövidebbre tartani.
A frekvenciaváltó rendszerének funkcionális követelményei
(1) A vezérlési mód V/F vezérlésként van kiválasztva, hogy alkalmazkodjon a széles sebességtartomány, a gyenge mágneses tulajdonságok, a jó menetstabilitás stb. vezérlési követelményeihez.
(2) Terminálvezérlésű indítás/leállítás, távoli indítás/leállítás és előre/hátra kapcsolás megvalósításával;
(3) Analóg beállítású üzemi frekvencia, 0-10 VDC feszültségkimenet fogadására képes;
(4) A sebességtartomány 0-2400r/perc, a frekvenciaváltó üzemi frekvenciája pedig 0-400Hz-re konvertálódik (másodlagos nagysebességű motor);
(5) A gyorsítási és lassítási idő rövid, általában 3-5 másodpercen belül van. A nagy üzemi sebesség miatt fékezőegységgel ellátott frekvenciaváltóra van szükség;
(6) Hiba kimeneti jelre van szükség a rendszer időben történő védelmének biztosításához orsóhiba esetén; Hiba visszaállító jelre van szükség a távoli visszaállításhoz és az újraindításhoz, amikor a hiba megszűnt.
A frekvenciaváltó start-stop módszere a sorkapocsról induló start-stop, ami azt jelenti, hogy a CNC numerikus vezérlőrendszer digitális bemeneti kapcsain keresztül adják ki a DI1/DI2 parancsokat a frekvenciaváltónak, hogy elérjék az orsómotor start-stop és előre/hátra kapcsolását. Figyelembe véve, hogy vészhelyzeti rendszerhiba esetén gyors fékezésre lehet szükség a mechanikai sérülések elkerülése érdekében, a vészleállító funkciót a DI3 kapocs valósítja meg. A frekvenciaváltó hibajele a programozható relé kapcson keresztül kerül kiadásra, és a rendszer hibajelet vesz, hogy elkerülje a frekvenciaváltó meghibásodása esetén a helytelen működés által okozott mechanikai sérüléseket. A hiba elhárítása után a hibazár a reset kapcson keresztül oldható fel. A rendszer sebességszabályozási módszere a numerikus vezérlőrendszer digitális-analóg átalakítása. A frekvenciaváltó 0-10 V feszültségjelet kap a numerikus vezérlőrendszertől frekvenciajelként, és automatikusan beállítja a forgácsolási sebességet.
Műszaki jellemzők
◆ Pontos motorparaméter-öntanulás: Forgó vagy álló motorparaméterek pontos öntanulása, egyszerű hibakeresés, egyszerű kezelés, nagyobb szabályozási pontosság és válaszidő biztosítása
Vektorizált V/F vezérlés: automatikus állórész feszültségesés-kompenzáció és csúszáskompenzáció, amely kiváló alacsony frekvenciájú, nagy nyomatékot és nyomatékdinamikai választ biztosít még VF vezérlési módban is
◆ Szoftveres áram- és feszültségkorlátozó funkció: Jó feszültség- és áramkorlátozás, amely hatékonyan korlátozza a kulcsfontosságú szabályozási paramétereket az inverter meghibásodásának kockázatának csökkentése érdekében.
◆ Több fékezési mód: Több fékezési módot biztosít a stabil, pontos és gyors rendszerleállítás érdekében
◆ Erős környezeti alkalmazkodóképesség: magas túlmelegedési pont, független légcsatorna-kialakítás, sűrített, háromrétegű festékkezelés, alkalmasabb a szerszámgépiparban nagy fémpor- és nehézolajszennyezéssel járó esetekre
◆ Sebességkövető újraindítási funkció: a forgó motorok sima, ütésmentes indítását teszi lehetővé
◆ Automatikus feszültségszabályozási funkció: Amikor a hálózati feszültség megváltozik, automatikusan állandó kimeneti feszültséget tud fenntartani
Átfogó hibavédelem: túláram, túlfeszültség, alulfeszültség, túlmelegedés, fáziskiesés, túlterhelés és egyéb védelmi funkciók
Következtetés
A CNC gravírozógép orsóhajtású része egyszerűnek tűnhet, de a valóságban a frekvenciaváltó teljesítményét és stabilitását szigorúan tesztelik a nagyfrekvenciás sebesség, a nagy alacsony frekvenciájú kimenet és a zord üzemi környezet miatt.