"Машинжуулалтын төвүүдэд зориулсан серво системийн найрлага, шаардлагуудын дэлгэрэнгүй тайлбар"
I. Машинистийн төвүүдийн серво системийн найрлага
Орчин үеийн боловсруулах төвүүдэд серво систем чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Энэ нь серво хэлхээ, серво хөтөч төхөөрөмж, механик дамжуулагч механизм, идэвхжүүлэгч бүрэлдэхүүн хэсгүүдээс бүрдэнэ.
Серво системийн гол үүрэг нь тоон хяналтын системээс өгсөн тэжээлийн хурд ба шилжилтийн командын дохиог хүлээн авах явдал юм. Нэгдүгээрт, servo хөтчийн хэлхээ нь эдгээр командын дохионууд дээр тодорхой хувиргах, хүчийг нэмэгдүүлэх ажлыг гүйцэтгэх болно. Дараа нь гишгүүрийн мотор, тогтмол гүйдлийн серво мотор, хувьсах гүйдлийн серво мотор гэх мэт servo хөтчийн төхөөрөмж, механик дамжуулах механизмаар дамжуулан машины багажны ажлын ширээ, булны толгой зэрэг хөдөлгөгч эд ангиудыг ажлын тэжээл, хурдан хөдөлгөөнийг хангахын тулд жолооддог. Тоон удирдлагын машинд CNC төхөөрөмж нь команд өгдөг “тархи” шиг байдаг бол servo систем нь тоон удирдлагын машины “мөл” шиг гүйцэтгэх механизм бөгөөд CNC төхөөрөмжөөс хөдөлгөөний командыг үнэн зөв гүйцэтгэж чаддаг гэж хэлж болно.
Ерөнхий машин хэрэгслийн жолоодлогын системтэй харьцуулахад боловсруулах төвүүдийн серво систем нь үндсэн ялгаатай байдаг. Энэ нь командын дохионы дагуу хөдөлгөгч бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн хөдөлгөөний хурд, байрлалыг нарийн хянах боломжтой бөгөөд тодорхой дүрмийн дагуу хөдөлж буй хэд хэдэн идэвхжүүлэгч бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн нэгтгэсэн хөдөлгөөний траекторийг хэрэгжүүлэх боломжтой. Энэ нь серво системд өндөр нарийвчлал, тогтвортой байдал, хурдан хариу үйлдэл үзүүлэх чадвартай байхыг шаарддаг.
Орчин үеийн боловсруулах төвүүдэд серво систем чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Энэ нь серво хэлхээ, серво хөтөч төхөөрөмж, механик дамжуулагч механизм, идэвхжүүлэгч бүрэлдэхүүн хэсгүүдээс бүрдэнэ.
Серво системийн гол үүрэг нь тоон хяналтын системээс өгсөн тэжээлийн хурд ба шилжилтийн командын дохиог хүлээн авах явдал юм. Нэгдүгээрт, servo хөтчийн хэлхээ нь эдгээр командын дохионууд дээр тодорхой хувиргах, хүчийг нэмэгдүүлэх ажлыг гүйцэтгэх болно. Дараа нь гишгүүрийн мотор, тогтмол гүйдлийн серво мотор, хувьсах гүйдлийн серво мотор гэх мэт servo хөтчийн төхөөрөмж, механик дамжуулах механизмаар дамжуулан машины багажны ажлын ширээ, булны толгой зэрэг хөдөлгөгч эд ангиудыг ажлын тэжээл, хурдан хөдөлгөөнийг хангахын тулд жолооддог. Тоон удирдлагын машинд CNC төхөөрөмж нь команд өгдөг “тархи” шиг байдаг бол servo систем нь тоон удирдлагын машины “мөл” шиг гүйцэтгэх механизм бөгөөд CNC төхөөрөмжөөс хөдөлгөөний командыг үнэн зөв гүйцэтгэж чаддаг гэж хэлж болно.
Ерөнхий машин хэрэгслийн жолоодлогын системтэй харьцуулахад боловсруулах төвүүдийн серво систем нь үндсэн ялгаатай байдаг. Энэ нь командын дохионы дагуу хөдөлгөгч бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн хөдөлгөөний хурд, байрлалыг нарийн хянах боломжтой бөгөөд тодорхой дүрмийн дагуу хөдөлж буй хэд хэдэн идэвхжүүлэгч бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн нэгтгэсэн хөдөлгөөний траекторийг хэрэгжүүлэх боломжтой. Энэ нь серво системд өндөр нарийвчлал, тогтвортой байдал, хурдан хариу үйлдэл үзүүлэх чадвартай байхыг шаарддаг.
II. Серво системд тавигдах шаардлага
- Өндөр нарийвчлал
Тоон хяналтын машинууд нь урьдчилан тодорхойлсон программын дагуу автоматаар боловсруулдаг. Тиймээс өндөр нарийвчлалтай, өндөр чанартай ажлын хэсгүүдийг боловсруулахын тулд серво систем өөрөө өндөр нарийвчлалтай байх ёстой. Ерөнхийдөө нарийвчлал нь микроны түвшинд хүрэх ёстой. Учир нь орчин үеийн үйлдвэрлэлд ажлын хэсгүүдийн нарийвчлалын шаардлага улам бүр нэмэгдэж байна. Ялангуяа сансар судлал, автомашины үйлдвэрлэл, электрон тоног төхөөрөмж зэрэг салбарт өчүүхэн төдий алдаа ч ноцтой үр дагаварт хүргэж болзошгүй.
Өндөр нарийвчлалтай хяналтанд хүрэхийн тулд серво систем нь идэвхжүүлэгч бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн байрлал, хурдыг бодит цаг хугацаанд хянахын тулд кодлогч, сараалжтай захирагч зэрэг дэвшилтэт мэдрэгч технологийг нэвтрүүлэх шаардлагатай. Үүний зэрэгцээ, servo хөтөч төхөөрөмж нь хөдөлгүүрийн хурд, эргэлтийг нарийн хянахын тулд өндөр нарийвчлалтай хяналтын алгоритмтай байх шаардлагатай. Үүнээс гадна механик дамжуулалтын механизмын нарийвчлал нь серво системийн нарийвчлалд чухал нөлөө үзүүлдэг. Тиймээс, боловсруулах төвийг зохион бүтээх, үйлдвэрлэхдээ серво системийн нарийвчлалын шаардлагыг хангахын тулд бөмбөгний эрэг, шугаман чиглүүлэгч зэрэг өндөр нарийвчлалтай дамжуулах эд ангиудыг сонгох шаардлагатай. - Хурдан хурдтай хариу үйлдэл
Хурдан хариу үйлдэл нь серво системийн динамик чанарын чухал шинж тэмдгүүдийн нэг юм. Энэ нь серво системд командын дохиог дагасан бага зэргийн алдаатай, хурдан хариу үйлдэл үзүүлэх, сайн тогтвортой байх шаардлагатай. Тодруулбал, өгөгдсөн оролтын дараа систем богино хугацаанд, ерөнхийдөө 200 мс, бүр хэдэн арван миллисекундын дотор анхны тогтвортой байдалд хүрч эсвэл сэргээх шаардлагатай.
Хурдан хариу өгөх чадвар нь боловсруулах төвүүдийн боловсруулалтын үр ашиг, боловсруулалтын чанарт чухал нөлөө үзүүлдэг. Өндөр хурдны боловсруулалтанд багаж ба ажлын хэсэг хоорондын холбоо барих хугацаа маш богино байдаг. Серво систем нь командын дохионд хурдан хариу өгч, боловсруулалтын нарийвчлал, гадаргуугийн чанарыг хангахын тулд багажийн байрлал, хурдыг тохируулах чадвартай байх шаардлагатай. Үүний зэрэгцээ нарийн төвөгтэй хэлбэр бүхий бэлдэцийг боловсруулахдаа серво систем нь командын дохионы өөрчлөлтөд хурдан хариу үйлдэл үзүүлж, боловсруулалтын нарийвчлал, үр ашгийг хангахын тулд олон тэнхлэгт холболтын хяналтыг хэрэгжүүлэх шаардлагатай.
Серво системийн хурдан хариу өгөх чадварыг сайжруулахын тулд өндөр хүчин чадалтай серво хөтөч төхөөрөмж болон хяналтын алгоритмуудыг нэвтрүүлэх шаардлагатай. Жишээлбэл, хурдан хариу үйлдэл хийх хурд, том эргүүлэх момент, хурдыг зохицуулах өргөн хүрээтэй AC servo мотор ашиглах нь боловсруулах төвүүдийн өндөр хурдны боловсруулалтын шаардлагыг хангаж чадна. Үүний зэрэгцээ PID хяналт, бүдэг бадаг хяналт, мэдрэлийн сүлжээний хяналт зэрэг дэвшилтэт хяналтын алгоритмуудыг ашиглах нь серво системийн хариу үйлдлийн хурд, тогтвортой байдлыг сайжруулж чадна. - Том хурдны зохицуулалтын хүрээ
Төрөл бүрийн зүсэх хэрэгсэл, ажлын материалын материал, боловсруулалтын шаардлагаас шалтгаалан тоон хяналтын машинууд ямар ч нөхцөлд хамгийн сайн зүсэх нөхцлийг олж авахын тулд серво систем нь хангалттай хурдны зохицуулалттай байх ёстой. Энэ нь өндөр хурдны боловсруулалтын шаардлага болон бага хурдтай тэжээлийн шаардлагыг хоёуланг нь хангаж чадна.
Өндөр хурдны боловсруулалтанд серво систем нь боловсруулалтын үр ашгийг дээшлүүлэхийн тулд өндөр хурд, хурдатгалыг хангах чадвартай байх шаардлагатай. Бага хурдтай тэжээлийн үед серво систем нь боловсруулалтын нарийвчлал, гадаргуугийн чанарыг хангахын тулд тогтвортой бага хурдны эргэлтийг хангах чадвартай байх шаардлагатай. Тиймээс серво системийн хурдны зохицуулалтын хүрээ нь минутанд хэдэн мянга, бүр хэдэн арван мянган эргэлт хийх шаардлагатай болдог.
Хурдны зохицуулалтын өргөн хүрээг бий болгохын тулд өндөр хүчин чадалтай серво хөтөч төхөөрөмж, хурдны зохицуулалтын аргыг ашиглах шаардлагатай. Жишээлбэл, хувьсах гүйдлийн давтамжийн хурдыг зохицуулах технологийг ашиглан моторын хурдны зохицуулалтыг шатлалгүй, өргөн хурдны зохицуулалтын хүрээ, өндөр үр ашигтай, найдвартай байдлыг хангах боломжтой. Үүний зэрэгцээ векторын хяналт, шууд эргүүлэх моментийн хяналт зэрэг дэвшилтэт хяналтын алгоритмуудыг ашиглах нь моторын хурдны зохицуулалтын гүйцэтгэл, үр ашгийг дээшлүүлэх боломжтой. - Өндөр найдвартай байдал
Тоон хяналтын машинуудын ажиллах хурд маш өндөр бөгөөд ихэвчлэн 24 цагийн турш тасралтгүй ажилладаг. Тиймээс тэд найдвартай ажиллахыг шаарддаг. Системийн найдвартай байдал нь ихэвчлэн эвдрэлийн хоорондох хугацааны интервалын дундаж утга, өөрөөр хэлбэл эвдрэлгүй дундаж хугацаа дээр суурилдаг. Энэ хугацаа урт байх тусмаа сайн.
Серво системийн найдвартай байдлыг сайжруулахын тулд өндөр чанартай бүрэлдэхүүн хэсгүүд, дэвшилтэт үйлдвэрлэлийн процессуудыг нэвтрүүлэх шаардлагатай. Үүний зэрэгцээ түүний тогтвортой, найдвартай ажиллагааг хангахын тулд серво системийн хатуу туршилт, чанарын хяналт шаардлагатай. Нэмж дурдахад системийн алдааг тэсвэрлэх чадвар, алдааг оношлох чадварыг сайжруулахын тулд нэмэлт дизайн, алдаа оношлох технологийг нэвтрүүлэх шаардлагатай бөгөөд ингэснээр алдаа гарсан үед цаг тухайд нь засварлаж, боловсруулах төвийн хэвийн ажиллагааг хангах боломжтой болно. - Бага хурдтай үед том эргэлт
Тоон хяналтын машинууд нь ихэвчлэн бага хурдтайгаар хүнд зүсэлт хийдэг. Тиймээс тэжээлийн серво систем нь зүсэх боловсруулалтын шаардлагыг хангахын тулд бага хурдтай их эргэлтийн гаралттай байх шаардлагатай.
Хүнд зүсэлтийн үед багаж ба ажлын хэсгийн хоорондох зүсэх хүч маш их байдаг. Серво систем нь зүсэх хүчийг даван туулах хангалттай эргэлтийг хангаж, боловсруулалтын жигд явцыг хангах чадвартай байх ёстой. Бага хурдтай өндөр эргэлтийн гаралтад хүрэхийн тулд өндөр хүчин чадалтай серво хөтөч төхөөрөмж, моторыг нэвтрүүлэх шаардлагатай. Жишээлбэл, өндөр эргэлтийн моментийн нягтрал, өндөр үр ашигтай, найдвартай найдвартай байнгын соронзтой синхрон мотор ашиглах нь боловсруулах төвүүдийн бага хурдны өндөр моментийн шаардлагыг хангаж чадна. Үүний зэрэгцээ шууд эргүүлэх моментийн удирдлага зэрэг дэвшилтэт хяналтын алгоритмуудыг ашиглах нь моторын эргэлтийн моментийн гаралтын чадвар, үр ашгийг дээшлүүлэх боломжтой.
Дүгнэж хэлэхэд, боловсруулах төвүүдийн серво систем нь тоон удирдлагын машинуудын чухал хэсэг юм. Түүний гүйцэтгэл нь боловсруулах төвүүдийн боловсруулалтын нарийвчлал, үр ашиг, найдвартай байдалд шууд нөлөөлдөг. Иймд машин боловсруулах төвүүдийг төлөвлөх, үйлдвэрлэхдээ серво системийн бүтэц, шаардлагыг бүрэн харгалзан үзэж, серво системийн гүйцэтгэл, чанарыг сайжруулах, орчин үеийн үйлдвэрлэлийн хөгжлийн хэрэгцээг хангах дэвшилтэт технологи, тоног төхөөрөмжийг сонгох шаардлагатай.