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解決事例
以“低成本”保持激光加工的精度!

“4軸一體化閉環步進系統”實現“平滑曲線”

激光加工機制造商W公司 (員工數:約300名)

Problem

過去,日本制造的機床和產業機械憑借雄厚的技術實力,主要在發達國家擴大市場份額。但是,隨著市場中心向新興國家轉移,以及亞洲各國廠商的存在感不斷增強,日本各廠商不僅需要提高技術能力,還需要制造出質量與成本平衡的產品。

我想更換伺服係統以降低成本,但我想保持質量...

制造和銷售各種機床的W公司。該公司最近開始著手開發新型“激光加工機”。新一代產品被定位為擴大市場份額的戰略產品,開發團隊被指示的首要目標是在質量和成本方面與海外競爭對手競爭。W公司開發設計部的R先生說:。

“為了降低成本,我們重新審視了整個裝置的規格,並考慮用步進系統代替伺服系統。但是,在測試了原型後,我們發現加工質量大幅下降。由於步進系統是‘開環系統’,沒有來自電機的反饋信號,因此我們無法檢測出電機突然失去同步所造成的錯誤”,R先生說道。

我們考慮過閉環步進系統,但延遲響應是一個問題…

「接下來,我們考慮使用帶編碼器的閉環步進系統來減少振動並保持一定的加工精度。但是,我們遇到了位置偏差的問題,換句話說,跟踪指令脈衝的延遲,我們無法實現與傳統伺服系統相同的加工質量。」(R先生)
R先生關心的是如何在降低成本的同時,實現比國外產品更好的性能。

挑戰
  • 為了削減成本,希望在保證質量的同時更換伺服係統。
  • 位置偏差是閉環步進系統的問題。

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Solution

“4軸一體化閉環步進系統”實現“平滑曲線”

正值苦惱之際,R先生參觀了工業設備展覽會,對山洋電氣豐富的產品線產生了興趣,並向展台工作人員諮詢了自己公司激光加工機遇到的問題。
在聽取了R先生詳細的說明後,山洋電氣代表提出了「SANMOTION 型號PB (閉迴路)直流電源輸入4軸一體型驅動器」。

「SANMOTION 型號PB (閉迴路)直流電源輸入4軸一體型驅動器搭載了「無偏差閉迴路控制功能」。透過提高對位置指令的追蹤能力,提高軸間同步精度,使運動軌跡更加平滑。
R先生對此方案很感興趣並立即獲得了評估樣品。
「經過內部測試,我們發現切割截面沒有出現我們擔心的粗糙度,並且能夠獲得平滑的曲線。我們還發現,使用閉環步進系統可以保持加工質量,這解決了更換伺服系統的問題。」R 先生說。

減少設置空間著手開發具有國際競爭力的“低成本+高品質”產品

「另外,由於1臺驅動器可控制4軸馬達,因此與每軸配備驅動器的規格相比,不僅減小了空間,還實現了省佈線。開發出了低成本、高性能的激光加工機,完全實現了當初的目標。」(R先生)

幾個月後,W公司終於發表了一款新型雷射加工機。
「我們能夠製造出與海外競爭對手具有足夠競爭力的產品,該產品受到全球客戶的好評並帶來了大量訂單。以該產品為核心,我們打算繼續加強在全球市場的銷售。
最重要的是,我們非常感謝山洋電氣在充分了解我們公司的挑戰後能夠提供最佳的解決方案。我希望繼續就各種事宜與您進行磋商。 」 (R先生)

有關步進馬達的更多信息,請另參閱「什麼是步進馬達?解釋其機理、類型、如何使用它(驅動方法和控制方法)、優點和特點」。

效果
  • 通過“無偏差閉環控制”提高了軸間的同步精度。
  • 減少了驅動器的設置空間,還實現了省佈線。

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發布日期:

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