一、項(xiàng)目背景

激光切割是激光加工行業(yè)中最量要的一項(xiàng)應(yīng)用技術(shù),由于具有諸多特點(diǎn),已廣泛地應(yīng)用于汽車、機(jī)車車輛制造、航空、化工、輕工、電器與電子、石油和冶金等工業(yè)部門。近年來，激光切割技術(shù)發(fā)展很快，國際上每年都以20％～30％的速度增長。我國自1985年以來，更以每年25％以上的速度增長。由于我國激光工業(yè)基礎(chǔ)較差，激光加工技術(shù)的應(yīng)用尚不普遍，激光加工整體水平與先進(jìn)國家相比仍有較大差距，相信隨著激光加工技術(shù)的不斷進(jìn)步，這些障礙和不足會(huì)得到解決。激光切割技術(shù)必將成為21世紀(jì)不可缺少的重要的鈑金加工手段。

在激烈的市場競爭中，三協(xié)伺服電機(jī)同比A步進(jìn)馬達(dá)，拼效率，拼電機(jī)的穩(wěn)定性能和響應(yīng)時(shí)間等。在這樣的需求下，新光源激光科技有限公司的高層決定進(jìn)行技術(shù)革新，提高設(shè)備的檔次及生產(chǎn)效率。該公司用于激光切割，自然就成為了革新對(duì)象，切割機(jī)的核心系統(tǒng)---A步進(jìn)馬達(dá)重點(diǎn)就成為最先要改進(jìn)的部分。 憑借三協(xié)伺服電機(jī)在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域多年累積的專業(yè)經(jīng)驗(yàn)和知名度，深圳市宇鑫自動(dòng)化技術(shù)有限公司代理的三協(xié)伺服最后達(dá)到客戶所需要的效果。

三、客戶要求

以下為客戶要求：

客戶要提高激光切割機(jī)的生產(chǎn)效率和響應(yīng)時(shí)間，提高激光切割機(jī)的稼動(dòng)率，要求伺服最大的切割速度為666（mm/s）。三協(xié)伺服電機(jī)自身具備閉環(huán)控制系統(tǒng)、高速性、及時(shí)性以及抗過載能力，在精度、適應(yīng)性、穩(wěn)定能、加減速動(dòng)態(tài)響應(yīng)時(shí)間短等優(yōu)點(diǎn)，從而能保證機(jī)器在惡劣環(huán)境下能達(dá)到客戶的所需求的性能。

四、項(xiàng)目方案

根據(jù)與客戶協(xié)商的結(jié)果，客戶要求三協(xié)伺服電機(jī)和A步進(jìn)馬達(dá)所轉(zhuǎn)一圈脈沖數(shù)為6400pluse/s,項(xiàng)目進(jìn)行過程中，新光源的工程師必須全程參與，對(duì)各個(gè)細(xì)節(jié)進(jìn)行考量。伺服選型及特點(diǎn)講解。深入了解了客戶的工藝要求后，針對(duì)激光切割機(jī)X軸用三協(xié)伺服電機(jī)，Y軸用A步進(jìn)馬達(dá),要求兩者之間配合的時(shí)間要響應(yīng)快，針對(duì)客戶對(duì)激光切割設(shè)備的要求是響應(yīng)時(shí)間快，能第一時(shí)間響應(yīng)上位機(jī)所發(fā)出的脈沖數(shù)，選用了三協(xié)400W低慣量的伺服馬達(dá)與客戶現(xiàn)在使用的雷賽步進(jìn)馬達(dá)相比較。

三協(xié)伺服電機(jī)同A步進(jìn)馬達(dá)相比之下，三協(xié)伺服電機(jī)能在0.16MS之內(nèi)響應(yīng)上位機(jī)所發(fā)的脈沖數(shù),而A的步進(jìn)馬達(dá)達(dá)不到客戶所需要的響應(yīng)時(shí)間，三協(xié)伺服電機(jī)在運(yùn)行過程中無異常響聲，運(yùn)行速度快，三協(xié)伺服電機(jī)最大運(yùn)行速度能達(dá)到5000r/min,而A步進(jìn)馬達(dá)最大的運(yùn)行速度只能達(dá)到1100r/min,同速度相比遠(yuǎn)遠(yuǎn)比不上三協(xié)伺服電機(jī)的速度。A步進(jìn)馬達(dá)在運(yùn)行過程中有很大異常響聲，三協(xié)伺服電機(jī)在運(yùn)行過程中并無異常響聲等等，三協(xié)驅(qū)動(dòng)器操作方便，可以通過控制面板調(diào)試或電腦調(diào)試軟件調(diào)試和監(jiān)控,這就是三協(xié)伺服所具有的特點(diǎn)都給客戶留下了深刻的印象。

五、電氣流程圖

六、工藝加工圖和流程步驟

放料機(jī)構(gòu)把所要切割的物料安裝到固定位→再由電腦里安裝的繪圖軟件,繪制出客戶所要切割的圖形和尺寸→繪制好后下載到上位機(jī)→再由上位機(jī)來給出精確的脈沖數(shù)來控制X軸和Y軸電機(jī)來回加工→X軸和Y軸同步運(yùn)行過程中，需要給出很高的響應(yīng)時(shí)間來給啟動(dòng)激光頭，激光頭利用高功率密度的激光束掃描材料表面來進(jìn)行有效的激光切割。

七、參數(shù)及波形圖

下圖為激光切割機(jī)X軸參數(shù)以及波形圖：

八、項(xiàng)目總結(jié)

經(jīng)過調(diào)試、運(yùn)行，各項(xiàng)性能指標(biāo)均達(dá)到客戶的要求，重復(fù)定位精度相對(duì)于之前提高5倍，最大定位速度提高2倍，最大切割速度提高1.5倍（這與激光功率密切相關(guān)，切割薄產(chǎn)品時(shí)，更佳能發(fā)揮三協(xié)伺服電機(jī)的優(yōu)勢）。三協(xié)伺服電機(jī)在激光切割機(jī)上獲得了成功應(yīng)用。