99真人

 
99真人Banner

维智EtherCAT总线增强型驱动器在激光切割中的应用

发布时间:2019-12-09 09:00
 
澳门99真人网址EtherCAT总线增强型驱动器在原WSDA系列通用型驱动器上开发,对通信速度、电机控制性能进行了优化升级。
 
一、通信速度大幅度提升


 通信速度达到100Mbps,并且各轴之间拥有精准的同步性能(<<1us)。
 
二、驱动器算法升级
电机齿槽补偿算法
 
电机齿槽转矩补偿,自动推定电机齿槽转矩并补偿,减小电机低速运行波动。
 
外部扰动快速补偿算法
外部扰动快速补偿功能,有效的减少了干扰转矩的影响和降低了机械振动。
 
那么性能升级后的维智EtherCAT总线增强型驱动器在加工过程中效果如何呢?
 
在激光切割设备中加工轮廓变形问题十分常见,维智EtherCAT总线增强型驱动器有专业对策可解决。
 
澳门99真人网址在激光切割行业提供了成套的解决方案,包括控制系统、激光切割头和维智伺服驱动器。

 
 
使用澳门99真人网址EtherCAT整套解决方案加工的效果如下:
 
使用二次元对细节进行局部放大后可以看到,两个工件在细节上有较大差距,左面三角形边不直,呈弧形状;右面三角形直角边则没有该现象。

针对该案例中的轮廓变形问题,首先对驱动器加工轨迹进行采集:
绿线为指令轨迹,蓝线为实际反馈轨迹,参考的轨迹散点图如上图所示,可以看出反馈轨迹和指令轨迹有较大的延迟,且反馈轨迹有小幅波动。
对于采集数据反馈的问题,维智EtherCAT总线增强型驱动器有针对性的对策可解决。
 
Top1:
由于机械材质和安装的差异,设备上各传动轴的机 械内应力、静摩擦力等可能会不一致。如果设备中参与轨迹插补控制两轴中的某一轴内应力或者静摩擦力等更大,则会一定程度上消耗掉伺服转矩,造成此轴加速变慢,从而导致加工轮廓变形。解决此类问题的思路主要是让伺服电机多输出一部分转矩,以抵消作用于轴上的各种内力、外力。面对此类问题,一般是适当提高伺服增益,但在某些设备上由于机械刚性本身较低,系统增益提升较难。
维智EtherCAT总线增强型驱动器启用外部扰动快速补偿功能,可以减轻此类问题,从而改善位置偏差,达到减小轮廓变形的目的。
 
Top2:
机械共振问题对伺服最大的影响在于无法继续提高伺服电机的响应性,从而使设备整体运行在比较低的响应状态。
如果出现此类问题,除了在机械上优化外,可以通过伺服的调整来弥补。维智EtherCAT总线增强型驱动器有两种方法实现:一种是打开自适应滤波器开关(Pr200设置为2),即可自动去共振功能,维智EtherCAT总线增强型驱动器有两个自适应陷波滤波器,可同时自动抑制两个共振点频率 ;另一种是手动去除共振的方法,通过iMotion调试软件中FFT功能测试出机械共振点频率及强度,写进第1和第2陷波滤波器参数中。共振问题得到抑制后,位置和速度增益一般还可以继续提高,从而提高伺服电机的响应能力,减小位置偏差。 
 
Top3:
轮廓的变形还有一种原因是电机齿槽转矩的影响,虽然这种扰动转矩较小,通常情况下可忽略,但在速度较低,且两个轴轨迹插补运动时,造成两轴之间位置偏差波动则会影响到加工件某些细节点处的轮廓,比如本案例中的尖角附近轮廓。
针对该问题,维智EtherCAT总线增强型驱动器使用电机齿槽转矩补偿功能,自动推断齿槽转矩并补偿。 
 
通过上述分析,并优化增益参数后,轨迹散点图如下所示,可以看出实际轨迹与指令已基本吻合。
 
三、规格参数
 
控制回路电源: 单相 200V~240V,50/60Hz
 
除了激光切割行业,维智EtherCAT总线增强型驱动器还可广泛应用于金属雕铣、3C加工、水射流加工等领域。

 
EtherCAT作为一项高性能、高灵活性、低成本、易实现的工业以太网技术,由德国倍福研发,于2003年引入市场,并于2007年成为国际标准。在2007年引入我国后迅速发展,并被纳入《国家智能制造标准体系建设指南》。
版权所有©上海澳门99真人网址电子科技股份有限公司 2015-2019   Power by 澳门99真人网址股份   沪ICP112580115号-1