בתחום ייצור הדיוק, דיוק המיקום של כלי מכונת CNC קובע ישירות את הגבול העליון של איכות המוצר. שיטת המשוב של מערכת סרוו - לולאה סגורה מלאה או חצי - לולאה סגורה - היא קריטית להשפעה על מדד הליבה הזה. הראשון משמש כ"עין גלובלית "לכלי המכונה, לוכד את מיקומו של המפעיל בפועל בזמן אמת; האחרון מסתמך על חישובים עקיפים מרכיבי הכונן, ומכה באיזון בין מהירות התגובה לעלות. הבחירה בין השניים היא לא רק סחר {}}} כבוי בין גישות טכניות, אלא גם נקודת החלטה מרכזית להתאמה לצרכי עיבוד שונים.
מיקום משוב ואלמנט גילוי
|
סוּג |
מיקום משוב |
אלמנט גילוי |
אובייקט גילוי |
|
לולאה סגורה מלאה |
לזהות ישירות את העקירה של רכיבי הביצוע הסופיים כמו כלי העבודה של כלי המכונה/ציר ליניארי |
סרגל גרגר, אינטרפרומטר לייזר וכו '. |
תזוזה ומהירות בפועל של שולחן העבודה |
|
חצי - לולאה סגורה |
לזהות את זווית מנוע סרוו או בורג עופרת (חשב בעקיפין את העקירה של שולחן העבודה) |
מקודד סיבוב, מקודד דופק וכו '. |
מהירות מנוע, זווית (המרה לעקירה דרך יחס העברה) |
דיוק בקרה
לולאה סגורה מלאה
מלא - סגור - בקרת לולאה, לעומת זאת, משתמשת באלמנט חישה (כגון סולם ליניארי או סולם מגנטי) המותקן ישירות על רכיב העבודה או הנע כדי לאתר ישירות את המיקום בפועל של המפעיל הסופי. היגיון הבקרה הוא כדלקמן: לאחר שפקודת המערכת מועברת לניתוח העבודה דרך רכיב הכונן, אלמנט החישה אוסף את העקירה בפועל של טביעת העבודה בזמן אמת, מבצע השוואה סגורה- לולאה עם ערך הפקודה, ומתקן ישירות לשגיאות בכל ההיבטים של התהליך, כולל המנוע, בורג ומדריך. מכיוון שהוא יכול לפצות על השגיאות הגלומות בשרשרת ההולכה המכנית, דיוק הלולאה המלא סגור {}}} דיוק לולאה גבוה יותר ודיוק המיקום יכול להגיע ל- 0.0001 {}}} 0.001 מ"מ. הוא משמש לרוב בתרחישים של עיבוד דיוק גבוה (כגון עובש ועיבוד חלקי דיוק), אך יש לו דרישות גבוהות יותר לדיוק של רכיבי הגילוי וניפוי באגים במערכת.
עבור חצי - לולאה סגורה
ב- Semi - סגור - בקרת לולאה, מותקן אלמנט חישת מיקום (כגון מקודד) בקצה מנוע סרוו או בורג כדור, מגלה רק את מצב התנועה של רכיב הכונן. היגיון הבקרה הוא כדלקמן: לאחר שמערכת CNC מנפיקת פקודה, אלמנט החישה מספק משוב זמן אמיתי - על זווית סיבוב המנוע/בורג. לאחר מכן המערכת מחשבת את העקירה התיאורטית של הניתן לעבודה, משווה אותה לערך הפקודה ומתקנת כל סטיות. עם זאת, שיטה זו אינה יכולה לאתר שגיאות מכניות כמו שגיאת העברת בורג ופינוי מערך ההדרכה. הדיוק שלה תלוי ברמת הייצור המכני. בדרך כלל הוא משמש באמצע - כלי מכונה טווח, כאשר דיוק מיקום בדרך כלל נע בין 0.001 ל- 0.01 מ"מ.
יציבות מערכת
לולאה סגורה מלאה
מאפייני הנוקשות והדיכוי של שרשרת ההולכה המכנית ישפיעו ישירות על יציבות המערכת. קל לגרום לתנודת לולאה סגורה - לולאה כתוצאה מרטט מכני, עיוות תרמי וכו ', שקשה לנקוט באגים ודורש דיוק עיצוב מכני גבוה יותר ודיוק התקנה.
חצי - לולאה סגורה
המשוב אינו כולל את שרשרת ההולכה המכנית. מערכת הבקרה צריכה רק להתאים את המנוע ואת הבורג. יש לו יציבות גבוהה יותר ודרישות נמוכות יותר לרכיבים מכניים. זה מתאים ל - מהירות וגבוהים - תרחישי תגובה דינמית.
תרחישים עלות ויישומים
לולאה סגורה מלאה
עלות גבוהה: זה צריך להיות מצויד באלמנטים גבוהים - אלמנטים לגילוי לינארי דיוק (כגון שליטים גרים) ומבנה מכני מורכב (יש לבטל פינוי שידור).
יישום: גבוה - כלי מכונה מדויקים (כגון מכונות משעממות קואורדינטות, מטחנות מדויקות) וגבוה - מערכות פירוק של מרכזי עיבוד.
חצי - לולאה סגורה
עלות נמוכה: הוא משתמש בקודדי סיבוב ובעל מבנה מכני פשוט (אין צורך באלמנטים לגילוי לינאריים). יישום: כלי מכונה CNC פופולריים, מחרטות, מכונות כרסום, קטנות ובינוניות - מרכזי עיבוד בגודל.
ניפוי ותחזוקה
לולאה סגורה מלאה
יש צורך לבצע באגים שוב ושוב על קשיחות שרשרת ההולכה המכנית ואת פרמטרי מערכת הבקרה (כגון רווח, סינון) ועלות התחזוקה גבוהה (יש לכייל את אלמנט הגילוי באופן קבוע).
חצי - לולאה סגורה
ניפוי באגים מיועד בעיקר למנועים ומערכות סרוו, והתחזוקה היא פשוטה (אין צורך לכייל חלקים מכניים לעתים קרובות).
סיכום והשוואה
|
מֵמַד |
לולאה סגורה מלאה |
חצי - לולאה סגורה |
|
דִיוּק |
גבוה (תיקון שגיאת שרשרת ההולכה) |
בינוני (תלוי ברמת הדיוק המכנית) |
|
יַצִיבוּת |
נמוך (מושפע בקלות ממכונות) |
גבוה (אינו כולל שרשרת הילוכים) |
|
עֲלוּת |
גבוה (אלמנט גילוי + דרישות מכניות) |
נמוך (מבנה פשוט) |
|
ניפוי באגים |
גבוה (צריך להתאים מכונות ושליטה) |
נמוך (רק התאם פרמטרים מוטוריים) |
|
תרחישים טיפוסיים |
עיבוד דיוק, גבוה - כלי מכונה מדויקים |
עיבוד רגיל, קטן ובינוני - כלי מכונה בגודל |
|
הצעות בחירה |
גבוה - תרחישים מדויקים |
תרחישים חסכוניים. |
