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近几年随着房地产的迅猛发展,带动了木门、家具和家居装潢等行业市场需求量的急增。由于木工行业在我国是传统行业,*初木工生产主要以手工和简单工具加工为主,生产效率非常低,根本满足不了市场的需求,于是木工雕刻机应运而生。
木工雕刻机主要应用在木门和仿古家具等行业,主要是对木材进行花型、波纹和镂空等加工,大大提高了以前传统手工加工的效率、精度和产品的一致性。
目前家具厂商采用的木工雕刻机大部分用的还是步进电机系统,由于步进电机转速低、步进角距大使得雕刻机的雕刻速度慢,并且雕刻精度较差,这就直接影响了家具厂的生产效率和生产品质,而且步进电机系统容易产生丢步,发生错误时也不能及时纠正,从而造成材料的损失。交流伺服系统作为高转速和高细分精度的运动控制系统,在此有着****的优势,但是交流伺服价格较贵,不利于降低成本。
锶坎电子凭借多年运动控制行业的专业背景,研发出BCSD步进伺服系统,有效地平衡了步进、伺服在速度、精度、价格三方面的矛盾,具有很高的性价比。该系统的混合伺服电机在恒转矩输出下转速能达到1500RPM,编码器线数2500PPR,驱动器内部采用4倍频技术对控制脉冲4细分后可使电机每圈分辨率达 10000PPR。显然无论其速度还是精度都大大超过了木工雕刻机的要求。
木工雕刻机系统一般包括以下几个部分:
数控系统:采用客户己研制开发的数控系统。
主轴系统:采用一体式的电主轴,由变频器驱动。
进给驱动系统:滚珠丝杆、弹性连轴器、线性导轨、伺服驱动系统。
其拓扑结构如下:
木工数控雕刻机的工作过程由以下几部分组成:
(1)将待雕刻的图案文字信息,按照标准的指令格式编写成程序,有输入部分送入计算机;
(2)计算机部分经过处理、运算,将各个坐标轴的分量,送给各个轴的驱动电路;
(3)驱动电路带动各个轴转动,并进行反馈控制,将主轴电机移送到**的位置;
(4)重复上述步骤,*终完成待雕刻的图案或文字。
木工雕刻操作流程示意图
本多闭环步进电机内置增量式光电编码器(2500线或1000线可选),适配本多步进伺服驱动器,*解决开环步进电机丢步的问题,提升机器加工速度和精度。通过优化的磁路设计,选用上等冷轧硅钢片和耐高温永磁体材料,提高电机功率密度,提升电机平稳性,显著降低电机温升。产品线涵括20~86机座、0.1NM~12NM多种电机型号。
性能指标 | 步进 | 伺服 | 混合伺服 |
控制方式 | 开环,有丢步现象 | 闭环,无丢步现象 | 闭环,无丢步现象 |
速度 | 600rpm以下 | 额定3000rpm | *高3000rpm,额定1500rpm |
精度 | 由电机步距角决定 | 由编码器精度决定 | 由编码器精度决定 |
转矩特性 | 力矩随速度升高下降很快 | 恒定力矩输出 | 在高速时(如1500rpm以上),力矩下降较快 |
运动特性 | 低频振动,停止时不抖动 | 停止时有微振 | 零速停止稳定,高速停止时不抖动 |
电机温升 | 在高速或频繁启停时发热较严重, | 温升小 | 等同于伺服 |
成本 | 低 | 高 | 中 |
适用场合 | 对速度、精度要求不高场合 | 对速度、精度要求高场合 | 短距离快速启停场合,对速度、精度要求较高场合 |
◆产品涵盖20~86机座,安装尺寸*兼容同型号步进电机 ◆内置增量式光电编码器(2500线或1000线可选) ◆输出转矩大 ,高转速 ◆电机发热小,噪音低,效率高 ◆高速停止平稳快速,无零速振荡运行平稳,振动噪声小 ◆响应速度快,适合频繁启停的场合
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该雕刻机的基本参数如下:
A系列木工雕刻机---1325 | |||
有效行程范围 | 2500*1260*200mm | 主轴转速 | 18000r/min |
*大加工尺寸 | 2480*1240*160mm | 快移速度 | 25m/min |
台面尺寸 | 2500*1230mm | *大工作速度 | 15m/min |
传动形式 | X/Y齿条;Z丝杠 | 驱动系统 | 本多步进伺服系统 |
台面结构 | 条形真空吸附/普通台面 | 工作电压 | AC380/3PH/50HZ |
主轴功率 | 3.0/4.5/6.0KW |
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锶坎电子的配置方案为(X/Y/Z):BCSD步进伺服驱动器 +BCSM闭环步进电机
现场测试证明,雕刻速度堪比伺服电机,在产品波纹及平滑度上明显优于一般步进电机,接近于伺服系统。
本多步进伺服系统在雕刻机上的应用,对于国产机电自动化系统技术在该行业形成突破具有重大意义。项目对国产品牌步进/伺服系统在数控雕刻机领域的优异应用起到十分积极的作用。