伺服電機應用在雕刻機上

中國傳動網2014“運動控制·伺服電機”精英沙龍第二季在上海鷹峰電子隆重舉行。第二季精英沙龍由中國傳動網、《伺服與運動控制》、《控制與傳動》雜志、上海鷹峰電子科技有限公司聯合主辦，中國機器人網協助舉辦，第二季度以“伺服及運動控制當下發展”為主題，探討伺服及運動控制業界困惑及機遇，在此分享，希望對業界同仁有所幫助。 華科星免費提供伺服電機選型與技術支持！咨詢電話：13602631692！

雕刻機是廣泛地應用于廣告業、工藝業、模具業、建筑業、印刷包裝業、木工業、裝飾業等，對亞克力板、PVC板、芙蓉板、雙色板、木工板、密度板、大理石、防火板、橡膠板、玻璃等進行雕銑加工的數控設備。 雕刻機按照加工材料與用途，可分廣告雕刻機、木工雕刻機、石材雕刻機、模具雕刻機、 玻璃雕刻機等類型。木工雕刻機是雕刻機中應用最多的一種，主要在木制的半成品上雕銑圖案文字，制作成更有藝術價值和欣賞價值的家具。適用于立體波浪板加工、櫥柜門、實木門、工藝木門、免漆門，屏風和工藝扇窗加工產品的輔助加工。

雕刻機的電機要求——高轉速：3000rpm；小功率：200W、400W、750W；低轉動慣量；小慣量電機；低慣量比：0.5～2倍；高反饋分辨率：17位、20位、22位

雕刻機的驅動要求——高增益、高穩定性；頻率特性分析：幅頻、相頻、裕度；陷波濾波器：多頻點、頻點自適應；轉動慣量辨識。

伺服電機在雕刻機中的應用問題——參數適用度：對于批量生產的相同型號和規格的雕刻機，一套伺服參數必須適用于同一批次的所有雕刻機；伺服自身運行/響應特性的一致性和穩定性是基礎；不能指望僅僅依靠伺服電機解決所有問題，雕刻機機械特性的一致性是保證參數適應性的根本。

高分辨率編碼器源自雕刻機對性能的要求——歐美數控早已采用每轉400萬、800萬以至1600萬以上反饋分辨率，4096～16384倍細分；海德漢伺服用編碼器25位分辨率和14位細分；FANUCαi系列伺服標配100萬線反饋分辨率，可選1600萬（配合30i系統支持納米插補），βi標配17位；三菱數控專用HF系列伺服電機低配18位，標配100萬，選配1600萬（配合M700數控系統支持納米插補）；國內數控企業近幾年也開始認識和重視高反饋分辨率的實用價值。

伺服電機在雕刻機中的應用展望

1）數控專用伺服：數控系統+總線+共直流母線的模塊化驅動器；上位閉位置環、速度環，甚至電流環

2）模塊化驅動器：集中供電電源模塊＋伺服驅動模塊＋主軸驅動模塊；共直流母線、共控制供電；（串行）實時總線互聯；書本式緊湊安裝；穿墻式后置散熱，液冷背板散熱。

3）數控專用伺服高性能化：高速、高精度電流環；高反饋分辨率；環路頻響/穩定性；全閉環、龍門同步

4）通用伺服電機多功能化：總線接入能力；編碼器接入能力；功能集成，電子齒輪（相位追蹤補償）、電子凸輪、內置PLC/單軸控制器；安全功能。