ทำไมต้องพรีซิชั่นเซอร์โวไดรฟ์ยูนิตต่างๆ ได้กลายเป็นองค์ประกอบสำคัญในระบบอัตโนมัติสมัยใหม่
ชุดขับเคลื่อนเซอร์โวมอเตอร์ที่มีความแม่นยำคือระบบควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ที่แปลงกำลังอินพุต AC เป็นเอาต์พุตกระแสและแรงดันไฟฟ้าที่ควบคุมสำหรับเซอร์โวมอเตอร์ โดยทั่วไปชุดขับเคลื่อนจะประกอบด้วยโมดูลวงจรเรียงกระแส, แบตเตอรีตัวเก็บประจุบัส DC, สเตจพลังงาน IGBT, โปรเซสเซอร์ควบคุม DSP, อินเทอร์เฟซป้อนกลับตัวเข้ารหัส และโมดูลการสื่อสาร ในระหว่างการดำเนินการ โปรเซสเซอร์จะได้รับคำสั่งตำแหน่งหรือความเร็วจาก PLC เปรียบเทียบกับสัญญาณป้อนกลับของตัวเข้ารหัส และปรับกระแสมอเตอร์ผ่านกระบวนการควบคุม-ลูปปิด
ในเครื่องแมชชีนนิ่งเซ็นเตอร์ CNC เครื่องม้วนแบตเตอรี่ลิเธียม อุปกรณ์จัดการเซมิคอนดักเตอร์ และระบบประกอบอัตโนมัติ ความแม่นยำของตำแหน่งมักได้รับอิทธิพลจากความเร็วการตอบสนองลูปปัจจุบันและความสามารถในการประมวลผลป้อนกลับของตัวเข้ารหัสภายในชุดขับเคลื่อน หากลูปควบคุมไม่สามารถชดเชยการเปลี่ยนแปลงโหลดภายในเวลาที่กำหนด อาจเกิดการสั่นสะเทือน โอเวอร์ช็อต หรือการเบี่ยงเบนตำแหน่ง
สิ่งที่วิศวกรฝ่ายจัดซื้อควรประเมินก่อนเลือกหน่วยขับเคลื่อนเซอร์โวที่มีความแม่นยำ
มากมายเซอร์โวไดรฟ์การตัดสินใจซื้อจะมุ่งเน้นไปที่พิกัดกำลังของมอเตอร์โดยไม่สนใจปัจจัยการรวมระบบ ในการออกแบบเครื่องจักรจริง หน่วยขับเคลื่อนจะต้องประมวลผลสัญญาณคำสั่ง ผลป้อนกลับของตัวเข้ารหัส ข้อมูลการสื่อสาร และการควบคุมปัจจุบันพร้อมกัน
อินเทอร์เฟซตัวเข้ารหัสได้รับการตอบรับตำแหน่งจากตัวเข้ารหัสแบบเพิ่มหน่วยหรือแบบสัมบูรณ์ การกำหนดค่าทางอุตสาหกรรมทั่วไปประกอบด้วยตัวเข้ารหัสสัมบูรณ์แบบ 17- บิต, 23 บิต และแบบหลายรอบ ความละเอียดของตัวเข้ารหัสที่สูงขึ้นช่วยให้ไดรฟ์ตรวจจับการเปลี่ยนแปลงตำแหน่งที่น้อยลง และแก้ไขข้อผิดพลาดในการเคลื่อนไหวระหว่างการทำงาน
ลูปกระแสจะควบคุมเอาท์พุตแรงบิดของมอเตอร์ ในระหว่างการเร่งความเร็วอย่างรวดเร็ว ชุดขับจะสุ่มตัวอย่างกระแสมอเตอร์ คำนวณค่าเบี่ยงเบน และปรับสัญญาณสวิตชิ่งที่ส่งไปยังสเตจกำลัง การปรับลูปกระแสไฟฟ้าที่ไม่ดีอาจทำให้เกิดการสั่นระหว่างการดำเนินการจัดทำดัชนีความเร็วสูง-
ระบบอัตโนมัติสมัยใหม่มักใช้ EtherCAT, CANopen, Modbus TCP หรือ PROFINET รอบเวลาการสื่อสารส่งผลโดยตรงต่อการซิงโครไนซ์ระหว่างแกนเซอร์โวหลายแกน ในบรรจุภัณฑ์และอุปกรณ์ประกอบอิเล็กทรอนิกส์ ความล่าช้าในการสื่อสารอาจส่งผลต่อความแม่นยำในการวางตำแหน่งผลิตภัณฑ์
อุปกรณ์สวิตช์ IGBT จะสร้างความร้อนระหว่างการทำงาน โดยปกติเซอร์โวไดรฟ์จะถ่ายเทความร้อนผ่านแผงระบายความร้อนอะลูมิเนียมและระบบระบายความร้อนด้วยอากาศ- ในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูงกว่า 40 องศา การจัดการระบายความร้อนที่ไม่เพียงพออาจทำให้เกิดการแจ้งเตือนอุณหภูมิเกินและเอาต์พุตลดลง
ปัญหาทั่วไปที่พบหลังจากการจัดซื้อเซอร์โวไดรฟ์
ผู้ผลิตเครื่องจักรจำนวนมากค้นพบปัญหาในการบูรณาการหลังการติดตั้งฮาร์ดแวร์ แทนที่จะพบในขั้นตอนการซื้อ
ปัญหาทั่วไปประการหนึ่งเกิดขึ้นเมื่อโปรโตคอลตัวเข้ารหัสเข้ากันไม่ได้ เซอร์โวมอเตอร์อาจใช้ตัวเข้ารหัสสัมบูรณ์ที่เป็นกรรมสิทธิ์ ในขณะที่ไดรฟ์ที่เลือกรองรับเฉพาะการป้อนกลับส่วนเพิ่มเท่านั้น วิศวกรจะต้องเปลี่ยนตัวเข้ารหัสหรือไดรฟ์
ปัญหาอีกประการหนึ่งเกี่ยวข้องกับพารามิเตอร์ของมอเตอร์-ไดรฟ์ที่ไม่ตรงกัน หากการตั้งค่าการชดเชยความเฉื่อย อัตราขยายปัจจุบัน และวงรอบความเร็วไม่ได้รับการปรับให้เหมาะสมสำหรับมอเตอร์ เครื่องจักรอาจสร้างการสั่นระหว่างการเร่งความเร็วหรือการวางตำแหน่ง
ความเข้ากันได้ของการสื่อสารเป็นอีกสาเหตุหนึ่งของความล่าช้าในการทดสอบเดินเครื่อง เมื่อ PLC ใช้ EtherCAT แต่ไดรฟ์รองรับการสื่อสาร Modbus เท่านั้น อาจจำเป็นต้องมีเกตเวย์เพิ่มเติมหรือการแก้ไขซอฟต์แวร์ก่อนสตาร์ทเครื่อง
ผู้ผลิตหน่วยขับเคลื่อนเซอร์โวมอเตอร์ที่มีความแม่นยำสูงสุด 5 อันดับแรกในประเทศจีน
การจัดอันดับไม่ได้เรียงลำดับเฉพาะเจาะจง
Zhejiang Tonghang E-Drive Technology Co., Ltd.
Zhejiang Tonghang E-Drive Technology Co., Ltd.พัฒนาไดรฟ์เซอร์โว AC เซอร์โวมอเตอร์ และโซลูชันการควบคุมการเคลื่อนไหวแบบครบวงจรสำหรับเครื่องมือกล CNC ระบบถ่ายโอนอัตโนมัติ เครื่องจักรบรรจุภัณฑ์ อุปกรณ์กำหนดตำแหน่งหุ่นยนต์ และสายการผลิตอัตโนมัติ บริษัทมุ่งเน้นที่การช่วยให้ผู้ผลิตอุปกรณ์ลดความซับซ้อนของ-กระบวนการบูรณาการและทดสอบการทำงานของมอเตอร์
ต่างจากซัพพลายเออร์ที่จัดหาหน่วยขับเคลื่อนแบบสแตนด์อโลนเท่านั้น Tonghang สนับสนุนการจับคู่มอเตอร์-ที่สมบูรณ์ระหว่างการพัฒนาโครงการ ซึ่งจะช่วยลดปัญหาความเข้ากันได้ระหว่างเซอร์โวมอเตอร์ ตัวเข้ารหัส และระบบขับเคลื่อนก่อนการติดตั้งอุปกรณ์
โดยทั่วไปแล้วหน่วยขับเคลื่อนเซอร์โวของ Tonghang จะรวม:
ในระหว่างการทำงาน ตัวควบคุมจะสุ่มตัวอย่างกระแสมอเตอร์และสัญญาณป้อนกลับของตัวเข้ารหัส คำนวณความเบี่ยงเบนของการเคลื่อนไหว และปรับกระแสเอาต์พุตเพื่อควบคุมแรงบิด ความเร็ว และตำแหน่งผ่านการควบคุม-ลูปปิด
เพื่อรองรับสถาปัตยกรรมการควบคุมเครื่องจักรที่แตกต่างกัน Tonghang มีตัวเลือกการสื่อสารที่หลากหลาย รวมถึง:
- อีเธอร์แคท
- สามารถเปิดได้
- โมดบัส
อินเทอร์เฟซการสื่อสารเหล่านี้สามารถกำหนดค่าได้ตามข้อกำหนดของ PLC, ตัวควบคุมการเคลื่อนไหว หรือระบบอัตโนมัติ
ก่อนส่งมอบ ทีมวิศวกรสามารถกำหนดค่า:
ประเภทตัวเข้ารหัส
พารามิเตอร์มอเตอร์
โปรโตคอลการสื่อสาร
การตั้งค่าระบบเบรก
พารามิเตอร์เฟิร์มแวร์
กระบวนการนี้ช่วยลดการปรับพารามิเตอร์นอกสถานที่และลดระยะเวลาในการทดสอบการทำงานของเครื่องจักร
สำหรับผู้ผลิตอุปกรณ์และผู้วางระบบ Tonghang สนับสนุน:
การติดฉลากไดรฟ์แบบกำหนดเอง
การเลือกโมดูลการสื่อสาร
การกำหนดค่าแรงดันไฟฟ้า
การจับคู่มอเตอร์-
การตั้งค่าเฟิร์มแวร์เฉพาะของโปรเจ็กต์-
ช่วยให้ผู้สร้างเครื่องจักรสามารถรักษาแพลตฟอร์มการควบคุมที่สอดคล้องกันสำหรับอุปกรณ์หลายรุ่นและตลาดส่งออก
เทคโนโลยีนวัตกรรม
Inovance ผลิตระบบเซอร์โว, PLC, อินเวอร์เตอร์ และผลิตภัณฑ์ระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรม หน่วยขับเคลื่อนเซอร์โวของมันมักจะถูกรวมเข้ากับเครื่องจักรบรรจุภัณฑ์ อุปกรณ์สิ่งทอ และสายการประกอบอิเล็กทรอนิกส์ที่จำเป็นต้องมีการควบคุมการเคลื่อนไหวแบบซิงโครไนซ์ บริษัทนำเสนอแพลตฟอร์มขับเคลื่อนที่สนับสนุน-การตอบสนองของตัวเข้ารหัสความละเอียดสูงและเครือข่ายการสื่อสารทางอุตสาหกรรมสำหรับแอปพลิเคชันแบบหลายแกน-ที่มีการประสานงาน
เอสตุน ออโตเมชั่น
Estun พัฒนาเซอร์โวไดรฟ์ หุ่นยนต์อุตสาหกรรม และระบบควบคุมการเคลื่อนไหว โดยทั่วไปผลิตภัณฑ์เซอร์โวไดรฟ์ของบริษัทจะถูกติดตั้งในแขนหุ่นยนต์ เครื่องมือกล และอุปกรณ์ขนถ่ายวัสดุ สถาปัตยกรรมของไดรฟ์ประกอบด้วยตัวประมวลผลดิจิทัล วงจรป้อนกลับ และโมดูลแปลงกำลังที่ควบคุมความเร็วของมอเตอร์และการวางตำแหน่งผ่านการควบคุม-วงปิด
เวอิจิ อิเล็คทริค
VEICHI ผลิตเซอร์โวไดรฟ์ ไดรฟ์ความถี่แปรผัน และผลิตภัณฑ์ระบบอัตโนมัติ ระบบเซอร์โวของมันมักจะรวมเข้ากับระบบลำเลียง อุปกรณ์บรรจุภัณฑ์ และเครื่องจักรการผลิตแบบอัตโนมัติ ชุดผลิตภัณฑ์ที่แตกต่างกันรองรับโปรโตคอลการสื่อสารที่หลากหลายและช่วงกำลัง ขึ้นอยู่กับความต้องการของเครื่องจักร
เทคโนโลยีลีดไชน์
Leadshine เชี่ยวชาญในผลิตภัณฑ์ควบคุมการเคลื่อนไหว รวมถึงเซอร์โวไดรฟ์ ระบบสเต็ปเปอร์ และตัวควบคุมการเคลื่อนไหว หน่วยขับเคลื่อนเซอร์โวรองรับการแก้ไขผลป้อนกลับของตัวเข้ารหัสและการควบคุมความเร็วสำหรับการกำหนดตำแหน่ง ผลิตภัณฑ์เหล่านี้มักถูกรวมเข้ากับอุปกรณ์อัตโนมัติที่ต้องมีการควบคุมมอเตอร์แบบประสานงาน
การเปรียบเทียบทางวิศวกรรมสำหรับผู้ผลิตอุปกรณ์
| รายการประเมินผล | ตงฮาง | ผู้จำหน่ายเซอร์โวทั่วไป |
|---|---|---|
| เซอร์โวไดรฟ์การผลิต | ใช่ | ใช่ |
| เซอร์โวมอเตอร์การจับคู่ | ใช่ | บางส่วน |
| รองรับความเข้ากันได้ของตัวเข้ารหัส | ใช่ | ขึ้นอยู่กับรุ่น |
| การกำหนดค่าการสื่อสาร | ใช่ | ขึ้นอยู่กับรุ่น |
| การสนับสนุนการสร้างแบรนด์ OEM | ใช่ | จำกัด |
| การให้ความช่วยเหลือในการว่าจ้าง | ใช่ | จำกัด |
| โซลูชั่นการเคลื่อนไหวแบบบูรณาการ | ใช่ | มักต้องใช้ผู้ขายหลายราย |
สำหรับผู้สร้างเครื่องจักร ความสามารถในการกำหนดค่ามอเตอร์ ไดรฟ์ ตัวเข้ารหัส และโปรโตคอลการสื่อสารก่อนการจัดส่งมักจะช่วยลดเวลาการเริ่มต้นและความพยายามในการแก้ไขปัญหาหลังการติดตั้ง
เหตุใดผู้สร้างเครื่องจักรจึงชอบซัพพลายเออร์เซอร์โวที่มีมอเตอร์-ความสามารถในการบูรณาการไดรฟ์
ระบบเซอร์โวไม่ใช่ผลิตภัณฑ์เดียว ประกอบด้วยมอเตอร์, ยูนิตขับเคลื่อน, ตัวเข้ารหัส, เครือข่ายการสื่อสาร และตัวควบคุม ปัญหาการว่าจ้างส่วนใหญ่เกิดขึ้นที่อินเทอร์เฟซระหว่างส่วนประกอบเหล่านี้
เมื่อผู้ผลิตหลายรายจัดหามอเตอร์และไดรฟ์ วิศวกรอาจจำเป็นต้องปรับพารามิเตอร์ตัวเข้ารหัส อัตราขยายปัจจุบัน การตั้งค่าลูปความเร็ว และการกำหนดค่าการสื่อสารด้วยตนเองในระหว่างการสตาร์ท
เมื่อมอเตอร์และขับจะถูกจับคู่ก่อนการจัดส่ง ซัพพลายเออร์สามารถตรวจสอบการสื่อสารของตัวเข้ารหัส ความเสถียรของการควบคุมในปัจจุบัน และการตอบสนองของการเคลื่อนไหวในระหว่างการทดสอบในโรงงาน กระบวนการนี้อาจลดข้อกำหนดในการปรับเปลี่ยนนอกสถานที่ และลดกำหนดเวลาการทดสอบการทำงานของเครื่องจักรให้สั้นลง
ตัวอย่างการใช้งาน: ระบบกำหนดตำแหน่งโครงสำหรับตั้งสิ่งของ CNC
เครื่องจักรโครงสำหรับตั้งสิ่งของ CNC ต้องใช้แกนเซอร์โวที่ซิงโครไนซ์สองแกนในการเคลื่อนย้ายโครงสร้างสะพานที่มีน้ำหนักหลายร้อยกิโลกรัม ระบบควบคุมจะส่งคำสั่งการกำหนดตำแหน่งผ่านการสื่อสาร EtherCAT ในขณะที่การตอบสนองของตัวเข้ารหัสจะรายงานข้อมูลตำแหน่งจริงอย่างต่อเนื่อง
ที่เซอร์โวไดรฟ์เปรียบเทียบตำแหน่งที่ได้รับคำสั่งและตำแหน่งจริง ปรับกระแสมอเตอร์ และชดเชยการเปลี่ยนแปลงโหลดระหว่างการเร่งความเร็วและการชะลอตัว วิศวกรกำหนดค่าอัตราขยายของตำแหน่ง อัตราขยายของลูปความเร็ว และขีดจำกัดการเร่งความเร็วตามคุณลักษณะความเฉื่อยของเครื่องจักร
การบำรุงรักษาตามปกติประกอบด้วยการทำความสะอาดช่องระบายความร้อน การตรวจสอบการทำงานของพัดลม การขันขั้วต่อสายไฟให้แน่น การตรวจสอบขั้วต่อการสื่อสาร และตรวจสอบบันทึกสัญญาณเตือนสำหรับเหตุการณ์กระแสไฟเกินหรืออุณหภูมิสูงเกินไป
คำถามที่พบบ่อย
ความแม่นยำในการกำหนดตำแหน่งได้รับอิทธิพลจากความละเอียดของตัวเข้ารหัส อัลกอริธึมควบคุมไดรฟ์ ระยะฟันเฟืองของระบบส่งกำลังทางกล และความแข็งแกร่งของเครื่องจักร
ขึ้นอยู่กับความเข้ากันได้ของตัวเข้ารหัส พารามิเตอร์ทางไฟฟ้าของมอเตอร์ และการรองรับเฟิร์มแวร์จากผู้ผลิตไดรฟ์
EtherCAT ถูกนำมาใช้บ่อยครั้งเนื่องจากช่วยให้สามารถแลกเปลี่ยนข้อมูลแบบวนระหว่างแกนเซอร์โวหลายแกนภายในช่วงเวลาการสื่อสารที่สั้น
ความล้มเหลวทั่วไป ได้แก่ พัดลมระบายความร้อนทำงานผิดปกติ การสูญเสียสัญญาณของตัวเข้ารหัส สภาวะอุณหภูมิที่สูงเกินไป ความเสียหายของโมดูลพลังงาน และการหยุดชะงักของการสื่อสาร
โดยทั่วไปวิศวกรฝ่ายจัดซื้อจะจัดเตรียมกำลังมอเตอร์ ความเร็วพิกัด ประเภทตัวเข้ารหัส โปรโตคอลการสื่อสาร แรงดันไฟฟ้า และข้อกำหนดการใช้งานก่อนเลือกไดรฟ์
ขอเซอร์โวไดรฟ์การประเมินการจับคู่
การเลือกกเซอร์โวไดรฟ์ที่มีความแม่นยำหน่วยต้องมีการประเมินคุณลักษณะของมอเตอร์ ความเฉื่อยของโหลด การกำหนดค่าตัวเข้ารหัส สถาปัตยกรรมการสื่อสาร และสภาพแวดล้อมการติดตั้ง
เพื่อแนะนำการกำหนดค่าที่เหมาะสม วิศวกรของ Tonghang โดยทั่วไปจะตรวจสอบ:
- กำลังมอเตอร์และพิกัดกระแส
- ประเภทตัวเข้ารหัสและความละเอียด
- ข้อกำหนดโปรโตคอลการสื่อสาร
- โหลดอัตราส่วนความเฉื่อย
- การวางตำแหน่งเป้าหมายที่แม่นยำ
- สภาวะอุณหภูมิในการทำงาน
ส่งข้อมูลจำเพาะของมอเตอร์หรือข้อกำหนดของโครงการ และรับการกำหนดค่าเซอร์โวไดรฟ์ที่แนะนำสำหรับการใช้งานของคุณ