Back to top

En İyi Aletsiz Kesim Performansı için Hareketle İlgili Beş İpucu

Plazma, lazer ve su jeti kesim makinelerinin ortak bir özelliği vardır: müşteriler yeni nesil performans arıyor.

Üreticiler yeni veya yükseltilmiş bir makine satın aldıklarında, daha yüksek kaliteli ürünlerin daha hızlı ve daha güvenilir bir şekilde üretilmesini sağlayacak özellikler ararlar. Bunun anlamı şudur; bir makine üreticisi olarak itibarınız ve başarınız en iyi performans, en iyi tasarım ve en iyi entegrasyona bağlıdır. Tüm bu nitelikler hareket sistemini optimize etmeye bağlıdır. İyileştirme için beş önemli fırsat şunları içerirendüstriyel şebeke sistemi mimarisi, kontrol döngüsü bant genişliği, servo motor tasarımı, geri besleme seçimi ve kablolama.

1. Doğru Endüstriyel Şebeke Sistemi Mimarisini Seçin

Geçmişte birkaç farklı veri yolu tipi kullanılmış olsa da, modern malzeme şekillendirme sistemleri neredeyse evrensel olarak hem kullanım kolaylığı hem de maksimum performans için Ethernet'in çeşitli sürümlerinden birini kullanır. Ancak Ethernet ailesi içinde bile performans görecelidir ve yanlış veri yolu mimarisinin seçilmesi, kesim hızını ve kalitesini düşürerek uygulama hızını önemli ölçüde azaltabilir.

İster Hypertherm gibi bir sektör standardı kontrolör, ister özel bir kontrolör kullanın, kesimi tanımlayan konum noktaları kontrolörden tahrike belirli bir şekilde aktarılır. Her x/y nokta kümesi arasındaki zaman aralıkları katı ve belirsizdir. Ayrıca, hassas kesim gibi yüksek dinamik uygulamalar için bu zaman aralıkları çok kısadır (genel olarak 500 mikrosaniye ila 1 milisaniye aralığında). Daha uzun zaman aralıkları daha az kesin bir kesim anlamına gelirken, değişen zaman aralıkları bozuk bir kesim anlamına gelir.

Ethernet konnektörleri aynı görünür, ancak Ethernet'in farklı sürümleri aynı şekilde olmaz ve doğru iş için doğru sürümü seçmek önemlidir. Ancak, tahrikin endüstriyel şebeke sistemi bağlantı noktalarının endüstriyel Ethernet sürümünü desteklemesi ve veri yolundaki tüm cihazların uyumlu ve doğru yapılandırılmış olması gerekir.

Endüstriyel Ethernet protokollerinin hepsi, endüstriyel şebeke sistemi üzerindeki tüm cihazlarda belirleyici verileri gerçek zamanlı olarak iletme kapasitelerinde eşit değildir. Kollmorgen hızlı, gerçek zamanlı performansı ve CANopen, EtherCAT üzerinden FailSafe (FSoE) ve diğer özellikleri için EtherCAT'i tavsiye eder.

 
KURULUŞ YANIT SÜRESİ
(100 aks için)
GECİKME VERİ HIZI
Ethernet/IP
CIPSync ODVA
1ms <1ms 100Mbit/s
Ethernet Powerlink
EPSG
<1ms <1ms 100Mbit/s
PROFINET-IRT
PNO
<1ms <1ms 100Mbit/s
EtherCAT
ETG
0.1ms <0.1ms 100Mbit/s

Ortak Mimariler için Performans Karşılaştırması (Kaynak: IEBmedia)

2. Bant Genişliğini Optimize Edin

Yüksek bant genişliği özünde daha yüksek hızla ilişkilidir. Artan kontrol döngüsü bant genişliği ile sistem daha sert motor davranışı, azaltılmış hata ve gelişmiş geçici tepki süreleri sağlar. Sonuç, konum, hız ve tork üzerinde daha duyarlı bir kontroldür. Birçok günlük kesim uygulaması için bu faktörler önemli olmayabilir. Ancak yeni nesil kesim makineleri için kontrol döngüsü bant genişliği performans için önemlidir.

Bununla birlikte, yüksek bant genişliği yüksek performans sağlarken, yüksek performanslı hareket bileşenleri de gerektirir. Risk, tahrik ve motor kontrol döngülerindeki hızlı değişikliklerden yararlanamıyorsa, yüksek frekansların kararsızlık sorunlarına neden olabilir. Örneğin, yüksek eylemsizlik içeren bir motor gerekli hızlanmayı sağlayamayabilir ve bu yetersizlikler kontrol döngülerine geri beslenir.

Diğer bir yaygın sorun bant genişliği eşlemesidir. Çok eksenli bir uygulamada, her eksende gerekli hareketleri gerçekleştirmek için yeterli bant genişliğine ihtiyaç duyarsınız. Ancak, bant genişliği farklı eksenler arasında tam olarak eşleşmezse, eksenler kontrol döngüsü geri beslemesine farklı oranlarda tepki verdiğinden kesimin şekli bozulur. Bant genişliği ile doğrudan ilişkili olmamakla birlikte, kızak içeren uygulamalar aynı zamanda koordineli hareket sağlamak için iki paralel taraftaki eksenler arasında çapraz bağlamaya ihtiyaç duyar.

Tahrikleriniz, bant genişliğini eksenler arasında eşleştirmek için kolay ve son derece hassas araçlar sağlamalıdır. Bir servo motora karar verirken, sistemde sorun yaratmadan yüksek bant genişliği, yüksek performanslı uygulamalarda gereken hızlanma ve tork tepkisini sağlamak için düşük eylemsizlik tasarımlarına bakın. Kollmorgen’in 2G Hareket Sistemi bunu gerçekleştirirken, aynı zamanda kızak tarafları arasındaki çapraz bağlantıyı kolaylaştıran bir kızak modu algoritması içerir.

3. Motorları Uygun Şekilde Seçin ve Boyutlandırın

Bir başka yaygın hata, voltaj veya akım doygunluğu riskini hesaba katmadan motoru daha küçük performansla çalıştırmak veya yanlış motor tasarımını seçmektir. Daha net söylemek gerekirse, bir motorun tork sabiti veya Kt, veri yolu voltajının izin vereceğinden daha yüksek olamaz. Tahrik gerekli voltajı veya akımı sağlayamazsa, motoru gerekli hareketleri gerçekleştiremeyebilirsiniz.

Çözüm, motor hesaplama işleminin bir parçası olarak ön taraftaki elektrik hesaplamalarını dâhil etmektir. Mevcut akım ve voltajı tam olarak anlayarak, ihtiyacınız olan motor tasarımını ve boyutunu objektif olarak değerlendirebilirsiniz. Daha büyük bir motora geçmeniz gerekebilir. Alternatif olarak, aynı motoru yeni bir voltaj ve akım gereksinimleri dengesi sunan farklı bir sargı aracı ile düşünebilirsiniz. Motoru büyütmeden, ihtiyacınız olan performansı elde edebileceğiniz ya da küçültebileceğiniz yüksek bir olasılık mevcuttur.

Gerilim ve akım doygunluğu sorunlarını ortadan kaldırmak ve elektrik kaynağınızın gerçekleri göz önüne alındığında optimum performans sağlamak için hareket mühendisliği ve ürün seçimi uzmanlığı sunan bir iş ortağı arayın.

4. Geri Besleme Cihazlarını Uygulama Gereksinimlerinizle Eşleştirin

Geri besleme cihazları, motorun veya yükün gereken hız ve konuma doğru zamanda ulaşmasını sağlamak için tahrike veya kontrolöre bilgi sağlar. Belirli bir uygulama için seçilen geri besleme cihazlarının maliyet, hız ve doğruluk üzerinde önemli bir etkisi vardır.

Artımlı kodlayıcılar, hareketi ve yönü gösteren iki çıkış sinyali sağlar. Bu sinyaller sadece ilgili konumu izleyebilir ve bu nedenle mutlak konumu hesaplamak için dijital bir arayüz kullanılmasını gerektirir. Güç kesintisi veya uygulama arızası durumunda, kodlayıcı mutlak konumu takip etmediğinden eksenin yeniden başlatılmadan önce bir ana konumuna döndürülmesi gerekir. Bazı uygulamalarda bu bir güvenlik sorunu olabilir. Artımlı kodlayıcılar da elektriksel parazite karşı biraz hassastır ve sorunu düzeltmek için giriş filtreleri ve başka önlemler gerektirebilir.

Mutlak kodlayıcılar genellikle artımlı kodlayıcılardan daha pahalıdır, ancak çeşitli avantajlar sağlar. Motor şaft açısını temsil eden dijital kodlar ürettiklerinden, mutlak kodlayıcılar daha fazla işleme gerek kalmadan kesin konum ve hız bilgileri sağlar. Güç kesilirse, mutlak bir kodlayıcı yeniden başlatma sırasında doğru konumu, ana konuma dönmeye gerek kalmadan rapor eder. Bu kodlayıcılar aynı zamanda çok yüksek çözünürlüğe sahiptir, mükemmel gürültü bağışıklığı sağlar ve tek kablo seçenekleri mevcuttur.

Çözücüler başka bir opsiyondur. Bu analog cihazlar, motor şaftının dönüşü boyunca mutlak konum sağlamak için rotor ve stator sargıları arasındaki voltaj karşılaştırmaları kullanılarak elektrik transformatörü etrafında tasarlanmıştır. Çözümleyiciler genellikle zorlu ortamlarda kullanım için belirtilen sağlam cihazlardır ancak tipik çözümleyiciler en yüksek hassasiyetli kesim uygulamaları için gereken çözünürlüğü sağlamaz.

Kollmorgen SFD geri beslemesi, sağlam bir çözümleyici mimarisini daha yüksek hassasiyetli bir cihaz yapan, tak ve çalıştır kurulumu sağlayan ve tek bir kablo seçeneğinden yararlanan ek elektronik ile birleştirir.

Tüm bu geri besleme türlerinin kullanımları vardır ancak elde etmek istediğiniz makine performansı için en uygun teknolojiyi seçmek önemlidir. Özellikle, ucuz geri besleme cihazlarının gereksinimlerinizi güvenilir bir şekilde karşılamak için hareketi ayarlamada zorluklar gibi gizli maliyetlere sahip olduğunu unutmayın.

5. Güvenilirlik ve Performans için Kabloları Seçin

Son olarak, kablo seçiminin önemi kolayca göz ardı edilebilir, ancak bu, sonradan düşünülmesi gereken bir şey değil. Kablodaki tel kalınlığı küçükse, verimlilik ve güvenilirlik ile ilgili sorunlar yaşarsınız. Kablolar doğru şekilde topraklanmaz ve blendaj yapılmazsa, elektriksel gürültü geri beslemede ve genel sistem performansında hatalara neden olabilir. Yalıtım ve konnektörler standartların altındaysa, arızaların uzun süreli kullanımda olması muhtemeldir.

Kabloların sayısı, boyutu, ağırlığı, esnekliği ve yerleşimi de fark yaratabilir. Örneğin (özellikle bir kızak sisteminde) kablolar, yükün bir parçasıdır ve servo sistemin telafi etmesi gereken sürtünme, ağırlık ve uyumluluk sorunlarına neden olur. Çoğu durumda, hem kabloda hem de konnektörde yönlendirilmesi daha kolay ve iki kablo sistemine göre daha hafif olduğu için tek kablo tasarımı faydalı olabilir.

Daha büyük bir motorla sürülen bir kızak, daha kalın ve daha sert tek bir kablo yerine iki kablonun esnekliğinden yararlanabilir. Makine tasarımının tüm yönlerinde olduğu gibi, kablo seçimi de kaliteden asla ödün vermeden doğru özellik dengesini bulmayı gerektirir.

CEVAPLARI İÇİN KOLLMORGEN İLE ORTAKLAŞA HAREKET EDİN

Kollmorgen bir tedarikçiden daha fazlasıdır. Kendimizi başarınıza adamış bir ortağız. Müşteriler için hareket sistemlerimizi oluşturan ve özel malzeme şekillendirme gereksinimlerini nasıl karşılayacağını bilen tasarımcılarla doğrudan erişim hizmeti sağlıyoruz. Kendiliğinden yönlendirmeli tasarıma sahip araçlarımız, ürünleri çevrim içi modellemenizi, seçmenizi ve optimize etmenizi sağlar. Üretim, tasarım, uygulama ve hizmet merkezlerinin global kapsama alanı sayesinde, güvenilir tedarik, ortak mühendislik uzmanlığı ve başka hiçbir ortağın sağlayamayacağı size özel desteğe her zaman erişebilirsiniz. İster mevcut bir makineyi yükseltin, ister müşterileriniz için en son teknolojiyi ortaya koyacak yeni nesil bir makine tasarlayın, olağanüstü tasarımı ortaya çıkarmanıza yardımcı olabiliriz.

Bir Hareket Uzmanıyla Konuşun

Bu kısa formu ilgili White Paper görüntülemek için doldurun.

-VEYA-

Login / Register

Kollmorgen içeriğine erişim elde etmek için

Gizlilik Bildirimi - Bize ileşitim bilgilerinizi göndererek, bilgilerinizi elektronik ortamda kayıt edip ve işlem yapma hakkını vermiş oluyorsunuz. Istediğiniz zaman Güncel E-Posta üyeliğinizi iptal edebilirsiniz.

CAPTCHA
Bu soru, gerçek bir ziyaretçi olup olmadığını doğrulamak ve otomatik spam gönderilerini önlemek amacıyla verilmiştir.