Apr 17, 2025 ترك رسالة

ما هي الحلقة المغلقة الكاملة لأدوات آلة CNC

 

 full closed loop control system

 

تعريف

 

يعني نظام التحكم في الحلقة المغلقة الكاملة أن نظام التحكم في CNC (CNC) لأداة آلة CNC يرسل أولاً أمر موضع هدف إلى نظام محرك الأقراص (مثل محرك الأقراص). محرك القيادة يدفع آلية الإرسال (المسمار الرصاص ، قضبان التوجيه) لدفع مجموعة العمل. في الوقت نفسه ، يقوم النظام بجمع بيانات الإزاحة الفعلية من خلال جهاز الكشف الدقيق - ويقوم بتغذية هذه البيانات مرة أخرى إلى CNC في الوقت الفعلي. تقارن CNC الانحراف بين "الموضع المستهدف" و "الموضع الفعلي" ويعدل تلقائيًا أمر محرك الأقراص حتى يتم تقليل الانحراف إلى نطاق مسموح به (عادةً ما يكون ميكرومتر أو حتى نانومترات نانومتر).

 

تعبير

 

فئة الجزء

دور أساسي

أجزاء محددة شائعة

CNC

"الدماغ" للحلقة المغلقة بالكامل: يرسل تعليمات الموضع المستهدف ، ويتلقى بيانات التغذية المرتدة ، ويحسب انحرافات الموضع وإرشادات تصحيح المخرجات

Fanuc 0i/31i ، Siemens 828d/840d ، Mitsubishi M80 ، إلخ.

نظام محرك المؤازرة

"Executor" للتعليمات: يتلقى تعليمات تصحيح من CNC ، وضبط عزم دوران الإخراج المحرك والسرعة ، ويدفع طاولة العمل للتحرك

Servo Drive (مثل سلسلة Fanuc I ، Siemens S120 Series) + محرك Servo (عادةً محركًا متزامنًا دائم المغناطيس)

جهاز اكتشاف الموضع (مكون التغذية المرتدة)

الكشف المباشر عن الموضع الفعلي لمطالب العمل هو مفتاح الحلقة المغلقة الكاملة: يتم تحويل الإزاحة إلى إشارة كهربائية وتغذيها مرة أخرى إلى CNC

- المقياس الخطي (الأكثر استخدامًا بشكل شائع ، بدقة تصل إلى 0.1µm وقدرة تداخل قوية-)

- المقياس المغناطيسي (مناسب للبيئات الزيتية والغبار ، دقة حوالي 1 ميكرون)

- مقياس التداخل بالليزر (من أجل المعايرة الدقيقة - ، غير- الحقيقي - ، يستخدم لاكتشاف أخطاء تحديد المواقع للأداة)

آلية انتقال الميكانيكية

قم بتوصيل المحرك و Workbench لنقل الحركة: يجب أن يكون لها صلابة عالية وخصائص خلوص منخفضة لتقليل تأثير خطأها على الحلقة المغلقة

- برغي الكرة (درجة عالية الدقة ، مثل C3/C2 ، مع Pre - تشديد الجوز للتخلص من الخلوص)

- أدلة خطية (أدلة متداولة أو أدلة هيدروستاتيكية لتقليل أخطاء الاحتكاك)

- اقتران (اقتران مرن ، تعويض عن خطأ coaxiality بين المحرك والمسمار)

تنفيذ المكونات (Workbench)

المكون الذي يحمل في النهاية قطعة العمل ويكمل الحركة: تحدد دقة حركتها مباشرة دقة المعالجة وتحتاج إلى استقرار عالي

طاولة عمل عالية - الدقة (مصنوعة في الغالب من الحديد الزهر أو الجرانيت ، مع علاج الشيخوخة للقضاء على الإجهاد الداخلي)

 

 

مبدأ العمل

 

Principle

 

يصدر جهاز CNC أمر حركة ، ويقوم برنامج تشغيل المؤازرة بمحرك المؤازرة لدفع الأجزاء المتحركة من أداة الماكينة للتحرك. في الوقت نفسه ، يقيس جهاز اكتشاف الموضع الموضع الفعلي للجزء المتحرك في الوقت الحقيقي ويغذي معلومات الموضع إلى جهاز CNC. يقارن جهاز CNC الموضع الفعلي الذي يتم تغذيته مع موضع الأمر ويحسب انحراف الموضع. وفقًا لهذا الانحراف ، يقوم جهاز CNC باستمرار بضبط إخراج برنامج تشغيل المؤازرة ، ثم يقوم بضبط سرعة واتجاه محرك المؤازرة لجعل الجزء المتحرك يتحرك في اتجاه تقليل الانحراف حتى يصل الانحراف بين الموضع الفعلي وموضع الأمر إلى نطاق الدقة المسموح به.

 

سمات

 

المزايا:يقيس نظام الحلقة المغلقة بالكامل - الموضع الفعلي للجزء المتحرك بشكل مباشر ويمكنه التعويض عن الأخطاء المختلفة في الوقت الفعلي ، مثل خطأ النقل الميكانيكي ، وخطأ التشوه الحراري ، وما إلى ذلك ، لذلك يكون له دقة عالية في المواقع ودقة الحركة ، والتي يمكن أن تصل إلى مستوى النانومتر أو حتى النانومتر.

 

عيوب:نظرًا لإدراج العديد من الروابط مثل أجزاء النقل الميكانيكية من أداة الآلة ، يكون استقرار النظام ضعيفًا نسبيًا ، وتصحيح الأخطاء والصيانة صعبة ، والتكلفة مرتفعة أيضًا.

 

الاختلافات بين نظام الحلقة المغلقة الكاملة ونظام حلقة مغلق

 

نظام الحلقة المغلقة الكامل ونظام حلقة حلقة مغلق هما نظامان شائع الاستخدام في أدوات آلة CNC. الاختلافات الرئيسية هي على النحو التالي:

 

موقف الكشف وطريقة التغذية الراجعة

 

نظام الحلقة المغلقة الكاملة: يتم تثبيت جهاز اكتشاف الموضع على الجزء النهائي المتحرك من أداة الماكينة ، مثل طاولة العمل أو حامل الأداة ، يقيس بشكل مباشر الموضع الفعلي للجزء المتحرك ، ويغذي معلومات الموضع إلى جهاز CNC لتشكيل عنصر تحكم في حلقة مغلقة.

 

Semi - نظام حلقة مغلق: يتم تثبيت جهاز اكتشاف الموضع على عمود محرك المؤازرة أو نهاية المسمار الرصاص. من خلال قياس زاوية دوران المحرك أو زاوية دوران المسمار الرصاص ، يتم حساب موضع الجزء المتحرك من أداة الماكينة بشكل غير مباشر ، ويتم تغذية هذه المعلومات مرة أخرى إلى جهاز CNC.

 

دقة

 

نظام الحلقة المغلقة الكاملة: نظرًا لأن الموضع الفعلي للجزء المتحرك يقاس مباشرة ، يمكن اكتشاف الأخطاء التي تم إنشاؤها بواسطة جميع الروابط بما في ذلك سلسلة النقل الميكانيكية ، مثل خطأ في درجة المسمار الرصاص ، وخطأ نقل التروس ، وارتداء السكك الحديدية ، وما إلى ذلك ، في الوقت الفعلي. لذلك ، فإن دقة تحديد المواقع ودقة الحركة عالية جدًا ، حيث تصل عمومًا إلى 0.01 مم أو أعلى.

 

Semi - نظام حلقة مغلق: لا يمكن إلا التعويض عن الخطأ من المحرك إلى المسمار الرصاص. لا يمكنه تعويض خطأ الإرسال الميكانيكي مباشرة بعد برغي الرصاص ، مثل خطأ الاتصال بين برغي الرصاص ودقة العمل ، وخطأ في خطوط الدائرة في المنضدة ، وما إلى ذلك ، وبالتالي فإن الدقة أقل من نظام الحلقة المغلقة الكامل ، وعادة ما تكون دقة تحديد المواقع حول 0.05 ملم.

 

استقرار

 

نظام الحلقة المغلقة الكاملة: نظرًا لأنه يتضمن سلسلة النقل الميكانيكية بأكملها لأداة الآلة ، فإن النظام يحتوي على القصور الذاتي الكبير ، وهناك العديد من العوامل غير الخطية مثل التغيرات في الاحتكاك والتصلب في رابط النقل الميكانيكي ، والذي يمكن أن يسبب اهتزازًا وعدم استقرار النظام بسهولة. لذلك ، فإن استقرار النظام ضعيف نسبيًا وتصحيح الأخطاء أمر صعب.

 

نظام الحلقة المغلقة Semi -: لا تتضمن حلقة التغذية المرتدة أو تتضمن جزءًا من رابط الإرسال الميكانيكي فقط. يحتوي النظام على الجمود الصغير ، والاستجابة الديناميكية السريعة ، والاستقرار الجيد نسبيًا ، وتصحيح الأخطاء السهل نسبيًا ، ويمكنه بسهولة تحقيق سرعات وتسارع أعلى.

 

 

يكلف

 

إن نظام الحلقة الكامل - مغلق -: يتطلب استخدام أجهزة اكتشاف الموضع الدقيقة العالية- ، مثل الحكام الطويل الشريطي ، ومرتفعات عالية للغاية. من الضروري استخدام قضبان دليل الدقة العالية- ومسامير الرصاص والمكونات الأخرى لضمان دقة واستقرار النظام ، وبالتالي فإن التكلفة مرتفعة نسبيًا.

 

SEMI - مغلق - نظام حلقة: جهاز اكتشاف الموضع هو عمومًا مشفر دوار ذو دقة عادية ، يتم تثبيته في نهاية المحرك أو المسمار الرصاص ، والتكلفة منخفضة نسبيًا. في الوقت نفسه ، تكون متطلبات الدقة للهيكل الميكانيكي منخفضة نسبيًا ، وبالتالي فإن التكلفة الإجمالية أقل من التكلفة الكاملة- مغلقة -.

 

سيناريو التطبيق

 

Full-closed-loop system applications

 

كامل - نظام حلقة مغلق -: إنه مناسب للمناسبات ذات متطلبات دقة المعالجة العالية للغاية ، مثل الفضاء الجوي ، وتصنيع القالب الدقيق ، وتصنيع الإلكترونية ، ومجالات أخرى ، ويستخدم لمعالجة أجزاء الدائرة الدقيقة العالية- مثل شفرات محرك الطائرات الدقيقة ، وما إلى ذلك.

 

semi - نظام حلقة مغلق -: يتم استخدامه على نطاق واسع في أدوات الآلات CNC مع متطلبات الدقة العامة ، مثل مخارط CNC العادية ، وآلات الطحن ، وآلات الحفر ، وما إلى ذلك ، ويمكن أن تلبي احتياجات معظم المعالجة الميكانيكية ، مثل معالجة الأجزاء الآلية ، وتصنيع الأجزاء الميكانيكية ، إلخ.

 

الاتصال الآن

 

إرسال التحقيق

whatsapp

الهاتف

البريد الإلكتروني

التحقيق