NUM推出用于CNC機床的主動振動控制系統

   日期:2019-08-27     瀏覽:7021    評論:0    
核心提示:NUM推出了一款革新的、基于加速度計的CNC機床主動振動控制系統。該系統旨在通過消除刀頭振動來改善加工流程,最大限度地提高材料磨削率(MRR)來進一步提高生產率,并且還可以為預測性的維護目的提供有價值的實時反饋。

通過消除刀頭振動,最大限度地提高材料磨削率(MRR),及促進預測性維護,有助于優化加工流程

利用伺服驅動器的數字信號處理能力,革命性的快速采樣加速度計設計

NUM推出了一款革新的、基于加速度計的CNC機床主動振動控制系統。該系統旨在通過消除刀頭振動來改善加工流程,最大限度地提高材料磨削率(MRR)來進一步提高生產率,并且還可以為預測性的維護目的提供有價值的實時反饋。

該振動控制系統可作為選項功能搭載在任何一臺MDLUX高性能數字伺服驅動器(作為Flexium+CNC平臺的一部分)上。

NUM的主動振動控制系統是一種極具成本效益的解決方案,可提供前所未有的動態阻尼能力。市場上大多數有競爭力的加速度計只能進行低頻采樣,并且振動信號在連接到CNC或PLC系統前(通常通過現場總線),需要額外的信號處理元件。而且,加速度數據只能每20毫秒檢索一次,這不足以滿足機床的減振目的。NUM新系統中的加速度計每100微秒采樣一次,這意味著它可以用于帶寬接近數百赫茲的閉環控制。

小巧的法蘭式加速度計傳感器結構緊湊,可輕松安裝到機床刀頭上,靈敏度為0.02g(1.96m/sec/sec),測量范圍為±2g(±19.6m/sec/sec)。傳感器直接連接到數字伺服驅動器,無需任何額外的信號處理元件。

主動振動控制系統采用NUM的MDLUX高性能數字伺服驅動器上的嵌入式宏(DEM-X)選項功能。此選項允許在驅動器中嵌入實時宏,以便操縱其調節算法。因此,加速度傳感器的輸出信號可直接影響速度伺服控制回路。所有MDLUX伺服驅動模塊均采用先進的DSP控制技術,最大限度地提高CNC內核-驅動伺服總線速度,并且還具備高回路帶寬和特殊加速算法,確保速度和定位精度。

NUM新型主動振動控制系統最有趣的應用之一是可以根據機床不同的機械結構來分析刀具中心點(TCP)的振動。在此之前,即使機床配備了高分辨率編碼器(集成在伺服電機中),也無法抑制TCP的振動。原因很簡單,因為沒有對機床刀頭進行測量。雖然通過對機床進行復雜的系統建模和狀態空間控制,可以對振動進行改善,但復雜性非常高,且補償穩態性很弱。例如,在某些細微的參數(例如慣性)變化的情況下,補償效果將完全喪失。

但是,現在通過使用NUM的新型主動振動控制系統來測量和動態改變X、Y和Z主軸方向的TCP加速度,可以非常精確地抑制振動。采用該方法可以有效地消除刀頭振動,顯著降低刀具磨損,最大限度地提高加工過程中的材料磨削率(MRR)。

所有加速度數據都在驅動器的數字域內處理,這意味著它可以周期性傳輸到Flexium+NCK中,并存儲在NCK的緩沖區。這些數據可以上傳到Windows操作系統以進行進一步評估,或與NUM的過程監控軟件一起使用。它尤其適用于預防性維護應用,可以在早期識別潛在的機床問題,避免其發展為昂貴的維修任務。通常包括檢測由軸承問題引起的主軸振動,檢測諸如摩擦或齒隙的增加等性能開始惡化的早期階段,以及檢測刀具過度磨損或破損。

 
標簽: NUM 伺服驅動器 嵌入式
 
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