Serwomotory ze względu na swoją szybkość i precyzję, są stosowane w maszynach, w których cykl ruchu jest kluczowy dla optymalizacji produktywności i jakości procesu. Jednak zrozumienie systemu opartego na serwonapędach wymaga holistycznego podejścia do potrzeb użytkownika wobec maszyny i kontroli ruchu jako całości. Ed Novak z Trio Motion Technology przedstawia Nam ten proces.
Ostatnio zostałem poproszony o zaprojektowanie systemu kontroli ruchu opartego na serwonapędach dla dużej maszyny o wielu osiach. Klient ten dostarcza rozwiązania maszynowe do branż: kucia, kształtowania materiałów i produkcji przemysłowej. Zadaniem tej specyficznej maszyny była obsługa, sortowanie, łączenie i przygotowywanie stalowego zbrojenia wykorzystywanego w konstrukcjach wykonanych z betonu. Ich specjalistyczna aplikacja wymagała współpracy 66 osi serwomechanizmów w celu zapewnienia płynnego i dokładnego pozycjonowania prętów zbrojeniowych.
Projektując system o tak dużej skali, stosujemy w Trio podejście od ogółu do szczegółu, rozpoczynając od omówienia końcowego rezultatu, jaki chce osiągnąć budowniczy maszyny. Zazwyczaj tym celem jest zwiększenie przepustowości (co wiąże się z prędkością maszyny) oraz utrzymanie powtarzalnej jakości (precyzji) pracy maszyny.
Ustalenie podstawowych celów kształtuje wstępny projekt architektury maszyny, obejmując kompleksowe potrzeby kontroli – od interfejsu użytkownika po specyfikacje serwomotorów i napędów.
Koordynacja ruchu
Tworzenie dużych projektów polegających na koordynacji ruchu z udziałem dziesiątków osi jest powszechne, jednak zdarzają się również projekty na maszyny wykorzystujące od dwóch do sześciu osi. Mimo że projekt z mniejszą liczbą osi może wydawać się łatwiejszy, to złożoność koordynacji ruchu oraz wymogi dotyczące precyzji i dokładności są co najmniej tak samo wysokie. Do tej kategorii zaliczają się maszyny oparte na systemach bramowych w trzech wymiarach, w tym aplikacje typu pick and place, drukarki 3D, obrabiarki CNC oraz maszyny do cięcia, takie jak cięcie plazmowe lub strumieniowe cięcie wodą.
Bez względu na skalę projektu kontroler ruchu jest kluczowym elementem maszyny bazującej na szybkości, precyzji i koordynacji. Punktem wyjścia w wyborze odpowiedniego kontrolera jest ustalenie liczby osi serwo, które kontroler ma koordynować.