CNC төв хуурцагт олон тооны шпиндельсийг хэрхэн синхронизацлах вэ?

CNC олон шпиндельсийн синхронизац: Бодит цагт удирдлагын архитектур

Мастер-слейв ба хувирган холболтын синхронизац загварууд

CNC-ийн машин төвүүдийн хувьд олон тооны шпиндельсийг зөвхөн гладко хамтран ажиллуулах нь хоёр үндсэн арга барилд суурилдаг: мастер-слейв (удирдагч-үйлдэгч) бүрдүүлэлт ба пиэр-ту-пиэр (хөрш-хөрш) тохиргоо. Мастер-слейв бүрдүүлэлт дээр номинальтойгоор нэг шпиндель бүх бусад шпиндельсийн цаг хүртэл үүрэг гүйцэтгэнэ. Энэ арга барил нь тулгуур хүртэлх симметрийн чухал бүрдүүлэлтүүд, жишээ нь толин дүрсүүд үүсгэх эсвэл нарийн нарийн контурын дагуу хөдөлмөр хийх үед онцгой сайн ажилладаг. Бүх бусад шпиндельсүүд просто удирдагч шпиндельсийн хийж буй үйлдлийг дагаж хөдөлмөр хийнэ. Орлогын арга барил нь хяналтыг бүх шпиндельсүүд дунд төвхөн тараадаг. Эдгээр пиэр-ту-пиэр системүүд үнэндээ хоорондоо цаг хүртэлний асуудлыг засаж чаддаг, ийнхүү түүнд их хүч түүхүүр (торк) шаардулагдаг хүнд ажилд, жишээ нь маш гүнхүүрхүүр нүх пробковать (бүрдүүлэх), илүү найдвартай байдаг. 2023 оны «Машинуудын динамика» тайлангийн сүүлд гаргасан үр дүнгүүдийн дагуу, түүнхүүд нь тэрхүү хүнд нөхцөлд өнцгийн хазайлтын асуудлыг ойролцоогоор 60% хүртэл бүүрдүүлж чаддаг. Үйлдвэрлэгчид ямар арга барил сонгож буйгаас үл хамааран, тодорхой компонентүүдийн хооронд хурдан ба найдвартай холбоо баталж чадах шаардлагатай. Олонх үйлдвэрт EtherCAT-ийг үүнд гол шийдэл гэж сонгож, түүнд 250 микросекундээс хурдан циклүүдийг хүлээн авах чадвар байдаг, ийнхүү байршилд үүсгэх алдаа ±0,005 градусын хүлээн авах хязгаар дотор хадгалагдаж чаддаг.

Милисекунд доорх үе шаттай тохируулалтын бодит цаг үеийн цөмд шаардлага

"Милли секундын доорх" булангийн замын замын замын замын замын замын замын замын замын замын замын замын замын замын замын замын замын замын замын замын замын замын замын замын замын замын замын замын замын замын замын замын за Хөдөлгөөний хяналтын сэдэв нь синхрончлалын логикийн тасралтгүй гүйцэтгэлийг хангахын тулд хавсралтын үйлчилгээний өмнө урьдчилан сэргийлэхгүйгээр гүйцэтгэх ёстой. Үүнд:

• Серво-булангийн тогтвортой байдлыг хадгалахын тулд 5 мкс-ээс доош життер толеранц
• Жолоочийн интерфейсийн коджуулагчийн импульсын аппаратны түвшинд цаг хугацааны тэмдэг
• Сурвалжлах интервалд даалтыг үгүйсгэхэд зориулсан даалтын өвлөх протокол
  Эдгээр хамгаалалтын аргагүйгээр хурдацтай хурдацтай явцад хурд хэтрэх нь 12% -ийг давж, тоног төхөөрөмжийн дуулиантай болж болно. Орчин үеийн хяналт нь үүнийг урьдчилан таамаглах дарамтын нөхөн төлбөрөөр дамжуулан шийддэг. Энэ нь 0.0002 дотор хадгалагддаг бутал хоорондын байрлалын уялдаатай, үсийг бутлах зэрэг нарийвчлалтай үйл ажиллагааг боломжуулдаг.

CNC олон хувьсагчийн тэнхлэгийн синхронизаци: Наад захын нарийн хяналт ба хаалттай гүрвэлдүүр тогтвортой байдал

Хоёр кодерийн интеграци (хөдөлгүүр + шестерний хайрцаг) хүчлүүр ба байрлалын нарийн хяналтын хүрд

Хоёрхон кодировщикт системд нэг сенсорыг хөдөлгүүрийн шахт дээр, нөгөөг нь шестерниий гаралт дээр бэхлэн суурьшуулдаг. Эдгээр тохиргоо нь нэмэлт аюулгүй бүрдүүлэлтийн боломж олгох газир, зөвхөн нэг кодировщикт системд тодорхойлох боломжгүй хүчлүүн хүчний түүхийн талаарх үнэнд үндэслэсэн мэдээллийг өгдөг. Систем нь машинд юу хийх визуаль заавар өгсөн ба бодит хэрэгсэл хаана оршдог хоорондын зөрүү нь хүчлүүн хүчний уртнадаас үүссэн үед түүнийг илрүүлдөг. Хэрэв эдгээр зөрүү нь ойролцоогоор 5 нум секундтэй тэнцүү буюу түүнээс илүү болж, сервомоторууд немедленно засварлах хүчлүүн хүчний тохируулалт хийдөг. Бүүр чухал нь бүүрлүүлэлтийн хоцрогдол, учир нь 0,5 миллисекундтэй илүү хугацаа друллаж бүүрлүүлэлт хийх үед хамтран бүүрлүүлэлт хийх үед тодорхой асуудал үүсгэдөг. Түүн дагуу үйлдвэрлэгчид тусгай цифровой сигналын бүүрлүүлэлтийн замуудыг түүхийн кодировщикт мэдээллийг хангалттай хурдан бүүрлүүлэх зорилгоор хэрэгжүүлдөг. Нийтлэлд опубликован сенсорын интеграционы судалгаанууд дээр үндэслэсэн ердийн калибровка процедурын тусламжтайгаар температурт холбоотой хазайлтын асуудлыг даван туулж, нөхцөлд өөрчлөлт гарч буй үед хэмжилтийн нарийн төвөгтэй бүүрлүүлэлтийг хадгалах боломж олгодөг.

Режимын шилжилт үед цагийн хазайлт ба хурдны хэт өсөлтөөс саарчлах

Синхронизацийн хамгийн том асуудал нь ихэвчлэн машинууд хурдасаж эсвэл замын хурд багасаж буй үед үүсдэг. Учир нь өөр өөр шпиндельүүд инертностьоо зөв харгалзан тааруулж чадахгүй, үүн дагаж фазын хоцрогдол үүсдэг, мөн тэр хоцрогдол цаг хугацаа өнгөрөх тусам нэмэгддэг. Одоо умных системүүд нь машинуудын тухайн тэнхлэгүүдийн хувьд тусгайлан сургагдсан урьдчилан таамаглаж буй математик загваруудыг ашигладаг. Түдүүвэр загварууд нь RPM-ийн өөрчлөлт үүсэхийн өмнө хурдасах хурдыг тохируулдаг, үүн дагаж шилжилтийн үед үүсдэг богино хугацаат грешкүүд багасдаг. 500 Гц давтамжтай байрлалын шинэчлэлт хүлээн авдаг машинууд нь бүрхүүлд бүрхүүлд орж буй үед (бүрхүүлд бүрхүүлд орж буй үед) хэт үлдэлт 40% багасдаг. Нөгөө чухал онцлог нь PID контроллерүүд дотор шууд бүтээдэг «хүртүүлэх хязгаарлалт» (anti-windup compensation) гэж инженерүүд нэрлэдэг. Энэ бол хоолойн хурд гэнэт өөрчлөгдөх үед контроллерийн дунд хүртүүлэх хязгаарлалт үүсэхийг саатуулдаг, үүн дагаж бүх шпиндельүүдийн хооронд синхронизацийн алдаа бүх бүрхүүлд бүрхүүлд орж буй үед нүүрнүүр микросекунд хугацаанд хадгалдаг.

CNC олон тэнхлэгт хамтын ажиллагаа: G-код, PLC ба хэрэгсэлд оролцох координаци

ISO 6983-2 стандартын шаардлаж буй хамтын ажиллагааны M-кодууд нэгэн зэрэг тэнхлэгүүдийн идэвхжүүлэх/идэвхгүйжүүлэх үйлдлийн хувьд

Төвхөн хүрдний идэвхжүүлэлтийг зөвхөн тодорхойлох нь бид нарийн мөрдөж, хайрласан стандарт M-кодын заавруудад их тулгуурладаг. Тодруулбал, цагийн зүүн зүүн тал руу эргүүлэх үүрэгтэй M03, цагийн баруун тал руу эргүүлэх үүрэгтэй M04 ба бүх хүрдний хөдөлгөөнийг зогсоох M05 кодууд бүүрт. Эдгээр кодууд ISO 6983-2 стандартын шүүлтэнд суурилж, үүн дагаж машинууд үйлдвэрлэгчдийн ялгаатай бүүрт машинаар хооронд харилцан ойлголцож, холбогдох чадварыг хангаж өгдөг. Хэрэв та эталонд суурилж бүүрт командууд бүүрт байхгүй бол, өөр өөр контроллерууд өөрсдийн хугацааны онцлогтой бөөрсгүүдтүүд бүүрт, түүн дагаж синхронизацийн бүх процессыг алдагдуулж өгдөг. Олон хүрдний бүүрт орхитуулах төвхөн төхөөрөмжүүдтүүдтүүд ажиллах үед хүрднүүдийн идэвхжүүлэлт ба хүрднүүдийн идэвхгүйжүүлэлтийн дараалал нь үүн дотроо үндэсний түвшинд чухал бөөрсгүүдтүүд бүүрт. Инструментуудын хүртлэлт нь тусгайлан нарийн үйлдвэрлэлтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүү......

ПЛК-д суурилж бүүрт дараалалд орхитуулах төвхөн төхөөрөмжүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүдтүүд......

Давхардмал деталд бүрхүүл хийх үед ПЛК-д суурилж, цуврал ажиллах төвхнүүрүүдийн идэвхжүүлэлт нь зэрэгцээ ажиллаж буй төвхнүүрүүдийн хүчдүүлэлтийг орлоо. Энэ нь механик шилжилтүүдийг тархуулах ба хугацааны хазайлт ба давхардмал дүрсний хоорондын хазайлтыг үүсгэдэг хөндлөн чиглэлд үйлчилж буй хүчний урьдчилан тодорхойлогдож буй үзүүрлүүдийг дарахад тусламжинда. НИСТ-ийн 2021 онд титан дээр бүрхүүл хийх харьцуулалт туршилтын үр дүнгүүр баталдаг: ПЛК-д суурилж оптимизацийн дараа бүрхүүл хийх хазайлт 62%-иар багасаж, хөдөлгөөнөөс үүсгэдэг хөврөл 38%-иар багасаж. Харьцуулалт нь тодорхой:

НӨАТ-ын хэсэг

ЧПУ машин центруудад хооронд холбоосын синхронизацийн гол давуу тал юу вэ?

Хооронд холбоосын синхронизацийн тусламжтайгаар төвхнүүр бүр хугацааны алдаануудыг засаж чадаж, гүн бүрхүүл хийх гэх мэт хүнд даалгавруудын хувьд илүү найдвартай бөлгөөн үзүүрлүүдийг үүсгэндэ.

ЧПУ олон төвхнүүрт синхронизацийн хувьд бодит хугацааны ядрэм юунаас чухал вэ?

Бодит хугацааны ядрэм чухал, учир нь түүн дээр хөдөлгөөн удирдлагын саялтууд үл хүртүүлэлтгүй ажиллаж чадаж, байршлын алдаануудыг үүсгэдэг хугацааны хазайлтуудыг саатуулж чадаж.

Хоёр кодерийн интеграци нүүрний хяналтын төхөөрөмжид яаж дараалан үйлдэл хийх давуу талыг олгох вэ?

Хоёр кодерийн интеграци нүүрний хяналтын төхөөрөмжид нэмэлт ажиллах боломжийг бүрдүүлж, хүчлүүн хүчний нөлөөллийн талаар мэдээлэл өгч, зөрүү үүсгүүрт шуурхай засварлах хүчний тохируулалт хийх боломжийг олгох вэ.

Давхардмал деталд бүрхүүл хийх үед ПЛК-аар идэвхжүүлсэн дараалан үйлдэл ямар үүрэг гүйцэтгэд?

Давхардмал деталд бүрхүүл хийх үед ПЛК-аар идэвхжүүлсэн дараалан үйлдэл механик урт хугацааны өөрчлөлтийг тархуулах бөлгөөнүүдийн цаг хувиралтыг багасгаж, нүхнүүдийн бүрхүүл хийх байршлыг нарийн тодорхойлох вэ.