Az előtolótengely szervohajtási rendszere (szervorendszer) olyan automatikus vezérlőrendszer, amely egy szerszámgép, például egy CNC szerszámgép helyzetét vagy szögét szabályozza. Az előtolótengely-szervókhoz használt hajtómotor gyors reakciót, pontos pozicionálást és nagy tehetetlenségi nyomatékot igényel. Az elektromechanikus rendszerekben használt szervomotorok nagy tehetetlenségi nyomatékkal rendelkeznek, így közvetlenül csatlakoztathatók mechanikai alkatrészekhez, például vezércsavarokhoz.
A betápláló tengely szervói egy speciális, kis -tehetetlenségi motort használnak a nagy reakciósebesség elérése érdekében. Az ilyen típusú motorok azonban alacsony túlterhelési kapacitással rendelkeznek, és gyorsító és lassító eszközöket igényelnek, ha tápszervorendszerekben használják.
A tehetetlenségi nyomaték a rendszer gyorsulási jellemzőit tükrözi. Szervomotor kiválasztásakor a rendszer tehetetlenségi nyomatéka nem haladhatja meg a motor tehetetlenségi nyomatékának háromszorosát. A viszonylag nagy tehetetlenségi nyomatékú motorokat, amelyeket gyakran használnak vállalati-specifikus alkalmazásokban, szervovezérlő motoroknak nevezhetjük.
Természetesen a betápláló tengely szervó működési elve semmiben sem különbözik a hagyományos AC-DC motorokétól. Az ilyen típusú motorok speciális meghajtóegységét szervo meghajtó egységnek hívják, néha egyszerűen szervo meghajtó modulnak, amely jellemzően áram-, sebesség- és/vagy pozíció zárt hurkokat tartalmaz.
A betápláló tengely szervorendszereinek áttekintése
A betápláló tengely szervorendszerei mechanikus erőátviteli eszközöket és motorokat használnak vezérelt objektumként, vezérlővel a magban és teljesítményelektronikus átalakító eszközökkel működtetőként. Az elektromos meghajtású automatikus vezérlőrendszerek az automatikus vezérléselmélet irányítása alatt épülnek fel.
Ez a típusú rendszer szabályozza a motor nyomatékát, sebességét és szögét, az elektromos energiát mechanikai energiává alakítva a mozgó gépek mozgásigényének elérése érdekében. A CNC szerszámgépekben a szervorendszer az elmozdulás irányát és a sebességet a CNC szerszámgéprendszertől kapja. Az átalakítás, beállítás és finomítás után a motor és a mechanikus erőátviteli mechanizmus meghajtja a szerszámgép koordinátatengelyeit, orsóját stb., meghajtja a munkaasztalt és a szerszámoszlopot. A tengelyek összekapcsolásával a szerszám a munkadarabhoz képest különféle összetett mechanikai mozgásokat generál, ezáltal megmunkálja a felhasználó által igényelt összetett munkadarab-formákat.
A CNC szerszámgép működtetőjeként a szervorendszer teljesítményelektronikai eszközöket, vezérlő-, hajtás- és védelmi funkciókat integrál. A digitális impulzusszélesség-modulációs technológia, a speciális motoranyag-technológia, a mikroelektronikai technológia és a modern vezérléstechnika fejlődésével a léptetőmotoroktól az egyenáramú motorokig, majd az AC motorokig fejlődött. A CNC szerszámgépekben sokféle szervorendszer létezik. Ez a cikk a betápláló tengely szervorendszereinek felépítését és egyszerű osztályozását elemzi, röviden ismertetve jelenlegi technológiai állapotukat és fejlesztési trendeiket.
A betápláló tengelyes szervorendszerek felépítése és osztályozása
Alapvető szerkezeti szempontból a szervorendszer alapvetően három részből áll: egy vezérlőből, egy erőátviteli egységből, egy visszacsatoló egységből és egy motorból. A vezérlő a CNC rendszer adott értéke és a visszacsatoló egység által érzékelt tényleges üzemi érték különbsége alapján állítja be a szabályozási mennyiséget. A teljesítmény-meghajtó, mint a rendszer fő meghajtó áramköre, táplálja a motort, beállítja a tápellátást állandó feszültségről a motorra, és az áramellátásnak megfelelően hajtja a gépet.
A fő összetevők nagymértékben különböznek egymástól, és bármely komponens változása különböző típusú szervorendszereket eredményezhet. Például a hajtómotor típusa alapján DC szervóra és AC szervóra oszthatók; a vezérlő megvalósítási módja alapján analóg szervóra és digitális szervóra oszthatók; a vezérlőben lévő zárt hurkok száma alapján digitális szervóra oszthatók. Tovább osztható nyílt-hurkú vezérlőrendszerekre, egy-hurkos vezérlőrendszerekre, kettős-hurkos vezérlőrendszerekre és több-hurkú vezérlőrendszerekre.
Az előtolótengely-szervórendszerek CNC szerszámgépekben történő alkalmazását illetően a különböző szerszámgép-átviteli mechanizmusok alapján a szervorendszereket előtoló szervorendszerekre és orsó-szervórendszerekre osztják. Ezután a különböző szervorendszerek műszaki jellemzőit más tényezők alapján elemzik.
A takarmányszervó rendszerek jelenlegi állapota és jövőbeli kilátásai
Az előtoló szervók vezérlik a CNC szerszámgép koordinátatengelyeit, és olyan mozgásokat generálnak, amelyek befolyásolják a forgácsolás előtolási irányát.
Ezért előtoló szervókra van szükség a koordinátatengelyek sebességének gyors beállításához és helyzetük pontos szabályozásához. Széles fordulatszám-tartományt, nagy elmozdulási pontosságot, jó stabilitást és gyors dinamikus reakciót igényelnek. A rendszerben használt motor alapján a betápláló szervókat stepper szervókra, DC szervókra, AC szervókra és lineáris szervókra oszthatjuk.