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CNC机床解决方案

ESTUN运动控制解决方案在金属雕刻机上的应用


设备介绍

        

      雕刻机主要任务是将滑动件(工作台或主动头、立柱等)沿着导轨,依指令速率平稳的运动。进给系统除了考虑机械传动元件的设计外,还牵涉到伺服定位控制问题。系统使加工工件或刀具能依既定的速度、位置,做高精度的轨迹移动。


系统组成



数控系统:采用埃斯顿IsoUs数控系统;

主轴系统:采用一体式的电主轴,利用变频器驱动;
进给驱动系统:由X/Y/Z三轴或X/Y/Z/A/C五轴组成,滚珠丝杆+弹性连轴器+线性导轨+伺服马达。


工艺要求


► 雕刻机对于伺服电机的转子惯量有严格的要求,以保证伺服系统有很高的响应频率;
► 在惯量满足的条件下,同时要求伺服系统有良好的低速特性和极高的速度应答性;
► 主轴进给速度提高后,伺服系统的追随误差需保持稳定,以保证系统的动态精度。


方案配置


► ESMOTION 控制器

► ProNet系列伺服和EMJ系列电机


系统优势


► 支持20位的高分辨率编码器,满足机器设备高精度定位控制及平稳低速运转的应用需求。

► 优异的高速性能表现:速度响应带宽为1.6kHz,命令整定时间可达1ms以下。



ESTUN伺服系统在水刀切割机上的应用


设备介绍
超高压数控水切割机又称水刀,水刀是一种先进的高科技仪器,主要用于切割金属及较硬的材质: 如各种石材、玻璃、陶瓷、磁砖等。

工艺要求
某客户生产的切割机床的工艺要求如下:
X、Y轴最大运行速度 20m/min
切割速度 0 --8m/min
切割精度+/-0.1mm
直线度+/-0.1m mm
重复定位精度±0.05mm
XY真圆度<80um


系统架构



图1:水刀切割机系统架构



方案配置



系统优势


► 埃斯顿伺服支持20位的高分辨率编码器,满足高精度定位要求。
► 埃斯顿伺服具备位置前馈、摩擦补偿、低频抖动抑制等功能,实现电机迅速响应,运转平稳并且定位无超调。
► 实现系统重复定位精度±0.05mm,满足水刀切割应用要求。


应用总结


► 切割机圆度测试: 结合ESVIEW调试,监视电机当前位置信息和给定位置信息,见图2,使用位置前馈、摩擦补偿、低频抖动抑制等功能,实现电机迅速响应,运转平稳并且定位无超调。


图2:位置给定与实际位置曲线


 在A、B、C三点用球杆仪进行测试。


► 图中采用球杆仪测试水刀机床插补性能,三个测试点实际测得的数据如下:A点170um ,B点147um ,C点103um,性能指标优异完全达到客户的要求。
图3:球杆仪数据






ESTUN运动控制系统解决方案在木工机械上的应用


设备介绍




传统CNC机床利用脉冲和模拟量控制,它限制了系统的多轴扩展能力,同时它对NC控制器的点数提出了更高的要求。
我司采用CANopen通讯方式,则是解决此问题的最佳方法,它传输速率高,具有良好的同步性,硬件戚本低,在行业内具有很高的性价比。



工作原理
      

在CNC生产过程中,主要机械系统共有 3 部分:加工主轴、传动部件和伺服电机。
该CNC木工雕刻机主要有四个轴组成:三个进给轴和一个高速主轴。加工主轴是执行机构 ,以主轴电机高速旋转铣刀进行木工切削。传动部件由机床的三个可移动轴组成,以齿轮齿条方式传动,其中X轴需要两台电机同步,两台电机分布在龙门横梁两侧,这两个轴负载的惯量最大。Y轴负责主轴的纵向移动,Z轴控制主轴加工时的升降,一般需要带制动装置。


产品组合












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