
הַגדָרָה
מערכת בקרת הלולאה הסגורה המלאה פירושה שמערכת בקרת CNC (CNC) של כלי מכונת CNC שולחת תחילה פקודה מיקום יעד למערכת הכונן (כגון כונן סרוו). מנוע הכונן מניע את מנגנון ההולכה (בורג עופרת, מסילות מדריך) כדי להניע את שולחן העבודה. במקביל, המערכת אוספת ישירות את נתוני העקירה בפועל של שולחן העבודה באמצעות התקן גילוי דיוק- גבוה ומזין נתונים אלה בחזרה ל- CNC בזמן אמת. ה- CNC משווה את הסטייה בין "מיקום היעד" ל"מיקום בפועל "ומתאים אוטומטית את פקודת הכונן עד שהסטייה מופחתת לטווח מותר (בדרך כלל מיקרומטר או אפילו ננומטרים).
הֶרכֵּב
|
קטגוריית חלקים |
תפקיד ליבה |
חלקים ספציפיים נפוצים |
|
CNC |
"המוח" של הלולאה הסגורה לחלוטין: שולח הוראות מיקום היעד, מקבל נתוני משוב, מחשב סטיות מיקום ופלט הוראות תיקון |
FANUC 0I/31I, SIEMENS 828D/840D, MITSUBISHI M80, וכו '. |
|
מערכת כונן סרוו |
"המנהל" של הוראות: מקבל הוראות תיקון מ- CNC, מתאים את מומנט הפלט והמהירות של המנוע ומניע את ספסל העבודה לזוז |
סרוו כונן (כמו סדרת Fanuc I, Siemens S120 Series) + מנוע סרוו (בדרך כלל מנוע סינכרוני מגנט קבוע) |
|
מכשיר גילוי מיקום (רכיב משוב ליבה) |
איתור ישיר של המיקום בפועל של ספסל העבודה הוא המפתח ללולאה הסגורה המלאה: העקירה מומר לאות חשמלי ומוזן בחזרה ל- CNC |
- סולם ליניארי (הנפוץ ביותר, עם רזולוציה של עד 0.1 מיקרומטר ואנטי - יכולת הפרעה) - סולם מגנטי (מתאים לסביבות שמנוניות ומאובקות, רזולוציה של בערך 1 מיקרומטר) {{0 זרה |
|
מנגנון העברה מכני |
חבר את המנוע ואת ספסל העבודה כדי להעביר תנועה: הוא צריך להיות בעל מאפייני קשיחות גבוהה ומאפייני פינוי נמוך כדי להפחית את ההשפעה של השגיאה שלה על הלולאה הסגורה |
{{0 זרה - מדריכים לינאריים (מדריכי גלגול או מדריכים הידרוסטטיים להפחתת שגיאות חיכוך) - צימוד (צימוד אלסטי, מפצה על שגיאת הקואקסיאליות בין המנוע לבורג) |
|
ביצוע רכיבים (ספסל עבודה) |
הרכיב שבסופו של דבר נושא את חומר העבודה ומשלים את התנועה: דיוק התנועה שלו קובע ישירות את דיוק העיבוד וצריך להיות בעל יציבות גבוהה |
גבוה - ספסל עבודה מדויק (עשוי בעיקר מברזל יצוק או גרניט, עם טיפול מזדקן כדי לחסל לחץ פנימי) |
עיקרון עבודה

מכשיר ה- CNC מנפיק פקודת תנועה, ומנהל ההתקן של סרוו מניע את מנוע הסרוו כדי להניע את החלקים הנעים של כלי המכונה כדי לזוז. במקביל, מכשיר גילוי המיקום מודד את המיקום בפועל של החלק הנע בזמן אמת ומזין את פרטי המיקום למכשיר ה- CNC. מכשיר ה- CNC משווה את המיקום בפועל המוזן למצב הפקודה ומחושב את סטיית המיקום. על פי סטייה זו, מכשיר ה- CNC מתאים ברציפות את הפלט של מנהל ההתקן של סרוו, ואז מתאים את המהירות והכיוון של מנוע הסרוו כדי לגרום לחלק הנע לנוע בכיוון להפחתת הסטייה עד לסטייה שבין המיקום בפועל למצב הפקודה מגיע לטווח הדיוק המותר.
תכונות
יתרונות:מערכת הלולאה הסגורה לחלוטין - מודדת ישירות את המיקום בפועל של החלק הנע ויכולה לפצות על שגיאות שונות בזמן אמת, כגון שגיאת העברה מכנית, שגיאת עיוות תרמית וכו ', כך שיש לה דיוק מיקום גבוה ודיוק תנועה, שיכולים להגיע לרמת מיקרון או אפילו ננומטר.
חסרונות:בשל הכללתם של קישורים רבים כמו חלקי ההולכה המכניים של כלי המכונה, יציבות המערכת גרועה יחסית, ניפוי באגים ותחזוקה קשה, והעלות גם גבוהה.
הבדלים בין מערכת לולאה סגורה מלאה לחצי - מערכת לולאה סגורה
מערכת לולאה סגורה מלאה וחצי - מערכת לולאה סגורה הם שתי מערכות בקרת מיקום נפוצות בכלי מכונת CNC. ההבדלים העיקריים שלהם הם כדלקמן:
שיטת מיקום הגילוי ושוב משוב
מערכת לולאה סגורה מלאה: מכשיר גילוי המיקום מותקן בחלק הנע הסופי של כלי המכונה, כגון ספסל העבודה או מחזיק הכלים, מודד ישירות את המיקום בפועל של החלק הנע, ומזין את מידע המיקום למכשיר CNC ליצירת בקרת לולאה סגורה.
Semi - מערכת לולאה סגורה: מכשיר גילוי המיקום מותקן על פיר מנוע הסרוו או קצה בורג המוביל. על ידי מדידת זווית הסיבוב של המנוע או זווית הסיבוב של בורג המוביל, מחושב בעקיפין את המיקום של החלק הנע של כלי המכונה, ומידע זה מוזן חזרה למכשיר ה- CNC.
דִיוּק
מערכת לולאה סגורה מלאה: מכיוון שהמיקום בפועל של החלק הנע נמדד ישירות, ניתן לאתר ולפצות את השגיאות שנוצרו על ידי כל הקישורים כולל שרשרת ההולכה המכנית, כגון שגיאת מגרש בורג עופרת, שגיאת העברת הילוכים, בלאי רכבת וכו '. לפיכך, דיוק המיקום ודיוק התנועה הם גבוהים מאוד, בדרך כלל מגיעים ל ± 0.01 מ"מ או אפילו יותר.
Semi - מערכת לולאה סגורה: יכולה רק לפצות על השגיאה מהמנוע לבורג המוביל. זה לא יכול לפצות ישירות על שגיאת ההולכה המכנית לאחר בורג העופרת, כמו שגיאת החיבור בין בורג העופרת לספסל העבודה, שגיאת הרכבת המדריך של ספסל העבודה וכו ', כך שהדיוק נמוך מזה של מערכת הלולאה הסגורה המלאה, ודיוק המיקום הוא בדרך כלל סביב ± 0.05 מ"מ.
יַצִיבוּת
מערכת לולאה סגורה מלאה: מכיוון שהיא כוללת את כל שרשרת ההולכה המכנית של כלי המכונה, למערכת יש אינרציה גדולה, וישנם גורמים לא לינאריים רבים כמו שינויים בחיכוך וקשיחות בקישור ההולכה המכני, שיכולים לגרום בקלות לרעידות וחוסר יציבות של המערכת. לפיכך, יציבות המערכת ענייה יחסית והבאת באגים קשה.
Semi - מערכת לולאה סגורה: לולאת המשוב אינה כוללת או כוללת רק חלק מקישור ההולכה המכני. במערכת יש אינרציה קטנה, תגובה דינאמית מהירה, יציבות טובה יחסית, ניפוי באגים קל יחסית ויכולה להשיג בקלות מהירויות הזנה והתאוצה גבוהה יותר.
עֲלוּת
מלא - סגור - מערכת לולאה: היא דורשת שימוש במכשירי גילוי מיקום דיוק גבוה {{}}}, כגון שליטים ארוכים, ודרישות המבנה המכני של כלי המכונה הם גבוהים מאוד. יש צורך להשתמש במעקות מדריך דיוק גבוה -, ברגי עופרת ורכיבים אחרים כדי להבטיח את הדיוק והיציבות של המערכת, כך שהעלות גבוהה יחסית.
Semi - סגור - מערכת לולאה: מכשיר גילוי המיקום הוא בדרך כלל מקודד סיבוב של דיוק רגיל, המותקן בסוף המנוע או בורג העופרת, והעלות נמוכה יחסית. במקביל, דרישות הדיוק למבנה המכני נמוכות יחסית, כך שהעלות הכוללת נמוכה מזו של מערכת הלולאה המלאה - סגורה -.
תרחיש יישומים

- סגור - מערכת לולאה: היא מתאימה לאירועים עם דרישות דיוק לעיבוד גבוה במיוחד, כגון אווירה, ייצור עובש מדויק, ייצור אלקטרוני ושדות אחרים, ומשמש לעיבוד {} 2} חלקים מדויקים כמו חללי מנוע מטוסים, משולבים, וכו ', וכו', וכו 'וכו', וכו 'וכו', וכו ', וכו', וכו ', וכו', וכו ', וכו', וכו ', {}} חלקים משולבים, חלקים מדויקים,
חצי - סגור - מערכת לולאה: היא נמצאת בשימוש נרחב בכלי מכונת CNC עם דרישות דיוק כלליות, כגון מחגרות CNC רגילות, מכונות כרסום, מכונות קידוח וכו ', ויכולות לענות על צרכי העיבוד המכני ביותר, כגון עיבוד חלקים אוטומטיים, ייצור חלקים מכני וכו'.




