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上海伺鍇電子科技有限公司
免費會員·4年本多BCSD系列步進伺服在木工雕刻機上的應用
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訪問次數(shù)：401更新時間：2022-02-11 10:08:10
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產(chǎn)品介紹
一、應用背景
近幾年隨著房地產(chǎn)的迅猛發(fā)展，帶動了木門、家具和家居裝潢等行業(yè)市場需求量的急增。由于木工行業(yè)在我國是傳統(tǒng)行業(yè)，*初木工生產(chǎn)主要以手工和簡單工具加工為主，生產(chǎn)效率非常低，根本滿足不了市場的需求，于是木工雕刻機應運而生。
木工雕刻機主要應用在木門和仿古家具等行業(yè)，主要是對木材進行花型、波紋和鏤空等加工，大大提高了以前傳統(tǒng)手工加工的效率、精度和產(chǎn)品的一致性。
目前家具廠商采用的木工雕刻機大部分用的還是步進電機系統(tǒng)，由于步進電機轉(zhuǎn)速低、步進角距大使得雕刻機的雕刻速度慢，并且雕刻精度較差，這就直接影響了家具廠的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)品質(zhì)，而且步進電機系統(tǒng)容易產(chǎn)生丟步，發(fā)生錯誤時也不能及時糾正，從而造成材料的損失。交流伺服系統(tǒng)作為高轉(zhuǎn)速和高細分精度的運動控制系統(tǒng)，在此有著****的優(yōu)勢，但是交流伺服價格較貴，不利于降低成本。
鍶坎電子憑借多年運動控制行業(yè)的專業(yè)背景，研發(fā)出BCSD步進伺服系統(tǒng)，有效地平衡了步進、伺服在速度、精度、價格三方面的矛盾，具有很高的性價比。該系統(tǒng)的混合伺服電機在恒轉(zhuǎn)矩輸出下轉(zhuǎn)速能達到1500RPM，編碼器線數(shù)2500PPR，驅(qū)動器內(nèi)部采用4倍頻技術對控制脈沖4細分后可使電機每圈分辨率達 10000PPR。顯然無論其速度還是精度都大大超過了木工雕刻機的要求。
二、電氣結(jié)構(gòu)及工藝流程
木工雕刻機系統(tǒng)一般包括以下幾個部分：
數(shù)控系統(tǒng)：采用客戶己研制開發(fā)的數(shù)控系統(tǒng)。
主軸系統(tǒng)：采用一體式的電主軸，由變頻器驅(qū)動。
進給驅(qū)動系統(tǒng)：滾珠絲桿、彈性連軸器、線性導軌、伺服驅(qū)動系統(tǒng)。
其拓撲結(jié)構(gòu)如下：
木工數(shù)控雕刻機的工作過程由以下幾部分組成：
(1)將待雕刻的圖案文字信息，按照標準的指令格式編寫成程序，有輸入部分送入計算機；
(2)計算機部分經(jīng)過處理、運算，將各個坐標軸的分量，送給各個軸的驅(qū)動電路；
(3)驅(qū)動電路帶動各個軸轉(zhuǎn)動，并進行反饋控制，將主軸電機移送到**的位置；
(4)重復上述步驟，*終完成待雕刻的圖案或文字。
木工雕刻操作流程示意圖
三、本多步進伺服系統(tǒng)
本多閉環(huán)步進電機內(nèi)置增量式光電編碼器（2500線或1000線可選），適配本多步進伺服驅(qū)動器，*解決開環(huán)步進電機丟步的問題，提升機器加工速度和精度。通過優(yōu)化的磁路設計，選用上等冷軋硅鋼片和耐高溫永磁體材料，提高電機功率密度，提升電機平穩(wěn)性，顯著降低電機溫升。產(chǎn)品線涵括20~86機座、0.1NM~12NM多種電機型號。
性能指標 | 步進 | 伺服 | 混合伺服 |
控制方式 | 開環(huán)，有丟步現(xiàn)象 | 閉環(huán)，無丟步現(xiàn)象 | 閉環(huán)，無丟步現(xiàn)象 |
速度 | 600rpm以下 | 額定3000rpm | *高3000rpm，額定1500rpm |
精度 | 由電機步距角決定 | 由編碼器精度決定 | 由編碼器精度決定 |
轉(zhuǎn)矩特性 | 力矩隨速度升高下降很快 | 恒定力矩輸出 | 在高速時（如1500rpm以上），力矩下降較快 |
運動特性 | 低頻振動，停止時不抖動 | 停止時有微振 | 零速停止穩(wěn)定，高速停止時不抖動 |
電機溫升 | 在高速或頻繁啟停時發(fā)熱較嚴重， | 溫升小 | 等同于伺服 |
成本 | 低 | 高 | 中 |
適用場合 | 對速度、精度要求不高場合 | 對速度、精度要求高場合 | 短距離快速啟停場合，對速度、精度要求較高場合 |
◆產(chǎn)品涵蓋20~86機座，安裝尺寸*兼容同型號步進電機 ◆內(nèi)置增量式光電編碼器（2500線或1000線可選） ◆輸出轉(zhuǎn)矩大 ，高轉(zhuǎn)速 ◆電機發(fā)熱小，噪音低，效率高 ◆高速停止平穩(wěn)快速，無零速振蕩運行平穩(wěn)，振動噪聲小 ◆響應速度快，適合頻繁啟停的場合
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四、現(xiàn)場調(diào)試結(jié)果
該雕刻機的基本參數(shù)如下：
A系列木工雕刻機---1325 | |||
有效行程范圍 | 2500*1260*200mm | 主軸轉(zhuǎn)速 | 18000r/min |
*大加工尺寸 | 2480*1240*160mm | 快移速度 | 25m/min |
臺面尺寸 | 2500*1230mm | *大工作速度 | 15m/min |
傳動形式 | X/Y齒條；Z絲杠 | 驅(qū)動系統(tǒng) | 本多步進伺服系統(tǒng) |
臺面結(jié)構(gòu) | 條形真空吸附/普通臺面 | 工作電壓 | AC380/3PH/50HZ |
主軸功率 | 3.0/4.5/6.0KW |
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鍶坎電子的配置方案為（X/Y/Z）：BCSD步進伺服驅(qū)動器 +BCSM閉環(huán)步進電機
現(xiàn)場測試證明，雕刻速度堪比伺服電機，在產(chǎn)品波紋及平滑度上明顯優(yōu)于一般步進電機，接近于伺服系統(tǒng)。
五、結(jié)語
本多步進伺服系統(tǒng)在雕刻機上的應用，對于國產(chǎn)機電自動化系統(tǒng)技術在該行業(yè)形成突破具有重大意義。項目對國產(chǎn)品牌步進/伺服系統(tǒng)在數(shù)控雕刻機領域的優(yōu)異應用起到十分積極的作用。
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