石忠東

北京精雕科技集團(tuán)有限公司數(shù)控研發(fā)部

伺服在雕刻機(jī)的應(yīng)用（北京精雕科技有限公司高級(jí)工程師石忠東博士沙龍重要觀點(diǎn)節(jié)選）
    雕刻機(jī)的電機(jī)要求——高轉(zhuǎn)速：3000rpm；小功率：200W、400W、750W；低轉(zhuǎn)動(dòng)慣量；小慣量電機(jī)；低慣量比：0.5～2倍；高反饋分辨率：17位、20位、22位

    雕刻機(jī)的驅(qū)動(dòng)要求——高增益、高穩(wěn)定性；頻率特性分析：幅頻、相頻、裕度；陷波濾波器：多頻點(diǎn)、頻點(diǎn)自適應(yīng)；轉(zhuǎn)動(dòng)慣量辨識(shí)。

    伺服在雕刻機(jī)中的應(yīng)用問題——參數(shù)適用度：對(duì)于批量生產(chǎn)的相同型號(hào)和規(guī)格的雕刻機(jī)，一套伺服參數(shù)必須適用于同一批次的所有雕刻機(jī)；伺服自身運(yùn)行/響應(yīng)特性的一致性和穩(wěn)定性是基礎(chǔ)；不能指望僅僅依靠伺服解決所有問題，雕刻機(jī)機(jī)械特性的一致性是保證參數(shù)適應(yīng)性的根本。

    高分辨率編碼器源自雕刻機(jī)對(duì)性能的要求——歐美數(shù)控早已采用每轉(zhuǎn)400萬(wàn)、800萬(wàn)以至1600萬(wàn)以上反饋分辨率，4096～16384倍細(xì)分；海德漢伺服用編碼器25位分辨率和14位細(xì)分；FANUC?αi系列伺服標(biāo)配100萬(wàn)線反饋分辨率，可選1600萬(wàn)（配合30i系統(tǒng)支持納米插補(bǔ)），βi標(biāo)配17位；三菱數(shù)控專用HF系列伺服電機(jī)低配18位，標(biāo)配100萬(wàn)，選配1600萬(wàn)（配合M700數(shù)控系統(tǒng)支持納米插補(bǔ)）；國(guó)內(nèi)數(shù)控企業(yè)近幾年也開始認(rèn)識(shí)和重視高反饋分辨率的實(shí)用價(jià)值。

雕刻機(jī)

    伺服在雕刻機(jī)中的應(yīng)用展望——（1）數(shù)控專用伺服：數(shù)控系統(tǒng)+總線+共直流母線的模塊化驅(qū)動(dòng)器；上位閉位置環(huán)、速度環(huán)，甚至電流環(huán)。

    （2）模塊化驅(qū)動(dòng)器：集中供電電源模塊＋伺服驅(qū)動(dòng)模塊＋主軸驅(qū)動(dòng)模塊；共直流母線、共控制供電；（串行）實(shí)時(shí)總線互聯(lián)；書本式緊湊安裝；穿墻式后置散熱，液冷背板散熱。

    （3）數(shù)控專用伺服高性能化：高速、高精度電流環(huán)；高反饋分辨率；環(huán)路頻響/穩(wěn)定性；全閉環(huán)、龍門同步。

    （4）通用伺服多功能化：總線接入能力；編碼器接入能力；功能集成，電子齒輪（相位追蹤補(bǔ)償）、電子凸輪、內(nèi)置PLC/單軸控制器；安全功能。

鷹峰電子水冷板式散熱器在防爆伺服系統(tǒng)中的應(yīng)用
    散熱是防爆系統(tǒng)遇到最大的難題。在伺服驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部：逆變模塊是發(fā)熱最多的器件，約占整個(gè)變頻器所有散熱量的一半；整流模塊也是發(fā)熱相當(dāng)多的，水冷板式散熱器散熱效率上明顯優(yōu)于風(fēng)冷散熱器。傳統(tǒng)的伺服驅(qū)動(dòng)器采用風(fēng)冷散熱器自冷或風(fēng)扇強(qiáng)制對(duì)流，隨著功率器件熱流密度日益增大，傳統(tǒng)的散熱器可能滿足不了散熱需求，鷹峰電子生產(chǎn)熱管式散熱器，可取消風(fēng)扇對(duì)功率器件進(jìn)行散熱，另外更大功率的發(fā)熱元件可以采用水冷方案解決。

不銹鋼與銅采用密封圈安裝鎖固

鋁合金釬焊式

采用銅釬焊的方式

采用銅管低溫焊接或壓管的方式