伺服电机应用在雕刻机上

中国传动网2014“运动控制·伺服电机”精英沙龙第二季在上海鹰峰电子隆重举行。第二季精英沙龙由中国传动网、《伺服与运动控制》、《控制与传动》杂志、上海鹰峰电子科技有限公司联合主办，中国机器人网协助举办，第二季度以“伺服及运动控制当下发展”为主题，探讨伺服及运动控制业界困惑及机遇，在此分享，希望对业界同仁有所帮助。 华科星免费提供伺服电机选型与技术支持！咨询电话：13602631692！

雕刻机是广泛地应用于广告业、工艺业、模具业、建筑业、印刷包装业、木工业、装饰业等，对亚克力板、PVC板、芙蓉板、双色板、木工板、密度板、大理石、防火板、橡胶板、玻璃等进行雕铣加工的数控设备。 雕刻机按照加工材料与用途，可分广告雕刻机、木工雕刻机、石材雕刻机、模具雕刻机、 玻璃雕刻机等类型。木工雕刻机是雕刻机中应用最多的一种，主要在木制的半成品上雕铣图案文字，制作成更有艺术价值和欣赏价值的家具。适用于立体波浪板加工、橱柜门、实木门、工艺木门、免漆门，屏风和工艺扇窗加工产品的辅助加工。

雕刻机的电机要求——高转速：3000rpm；小功率：200W、400W、750W；低转动惯量；小惯量电机；低惯量比：0.5～2倍；高反馈分辨率：17位、20位、22位

雕刻机的驱动要求——高增益、高稳定性；频率特性分析：幅频、相频、裕度；陷波滤波器：多频点、频点自适应；转动惯量辨识。

伺服电机在雕刻机中的应用问题——参数适用度：对于批量生产的相同型号和规格的雕刻机，一套伺服参数必须适用于同一批次的所有雕刻机；伺服自身运行/响应特性的一致性和稳定性是基础；不能指望仅仅依靠伺服电机解决所有问题，雕刻机机械特性的一致性是保证参数适应性的根本。

高分辨率编码器源自雕刻机对性能的要求——欧美数控早已采用每转400万、800万以至1600万以上反馈分辨率，4096～16384倍细分；海德汉伺服用编码器25位分辨率和14位细分；FANUCαi系列伺服标配100万线反馈分辨率，可选1600万（配合30i系统支持纳米插补），βi标配17位；三菱数控专用HF系列伺服电机低配18位，标配100万，选配1600万（配合M700数控系统支持纳米插补）；国内数控企业近几年也开始认识和重视高反馈分辨率的实用价值。

伺服电机在雕刻机中的应用展望

1）数控专用伺服：数控系统+总线+共直流母线的模块化驱动器；上位闭位置环、速度环，甚至电流环

2）模块化驱动器：集中供电电源模块＋伺服驱动模块＋主轴驱动模块；共直流母线、共控制供电；（串行）实时总线互联；书本式紧凑安装；穿墙式后置散热，液冷背板散热。

3）数控专用伺服高性能化：高速、高精度电流环；高反馈分辨率；环路频响/稳定性；全闭环、龙门同步

4）通用伺服电机多功能化：总线接入能力；编码器接入能力；功能集成，电子齿轮（相位追踪补偿）、电子凸轮、内置PLC/单轴控制器；安全功能。