समाचार - क्या आप मशीनिंग केंद्रों के लिए सर्वो प्रणाली की संरचना और आवश्यकताओं को जानते हैं?

“मशीनिंग केंद्रों के लिए सर्वो सिस्टम की संरचना और आवश्यकताओं का विस्तृत विवरण”

I. मशीनिंग केंद्रों के लिए सर्वो प्रणाली की संरचना
आधुनिक मशीनिंग केंद्रों में, सर्वो प्रणाली एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है। यह सर्वो सर्किट, सर्वो ड्राइव उपकरणों, यांत्रिक संचरण तंत्रों और एक्चुएटिंग घटकों से बनी होती है।
सर्वो प्रणाली का मुख्य कार्य संख्यात्मक नियंत्रण प्रणाली द्वारा जारी फीड गति और विस्थापन आदेश संकेतों को प्राप्त करना है। सबसे पहले, सर्वो ड्राइव सर्किट इन आदेश संकेतों पर एक निश्चित रूपांतरण और शक्ति प्रवर्धन करेगा। फिर, स्टेपर मोटर्स, डीसी सर्वो मोटर्स, एसी सर्वो मोटर्स आदि जैसे सर्वो ड्राइव उपकरणों और यांत्रिक संचरण तंत्रों के माध्यम से, मशीन टूल के वर्कटेबल और स्पिंडल हेडस्टॉक जैसे सक्रिय घटकों को कार्य फीड और तीव्र गति प्राप्त करने के लिए संचालित किया जाता है। यह कहा जा सकता है कि संख्यात्मक नियंत्रण मशीनों में, सीएनसी उपकरण आदेश जारी करने वाले "मस्तिष्क" की तरह होता है, जबकि सर्वो प्रणाली संख्यात्मक नियंत्रण मशीन के "अंगों" की तरह एक कार्यकारी तंत्र है, और सीएनसी उपकरण से गति आदेशों को सटीक रूप से निष्पादित कर सकती है।
सामान्य मशीन टूल्स की ड्राइव प्रणालियों की तुलना में, मशीनिंग केंद्रों की सर्वो प्रणाली में मूलभूत अंतर हैं। यह कमांड सिग्नल के अनुसार सक्रिय घटकों की गति और स्थिति को सटीक रूप से नियंत्रित कर सकती है, और कुछ नियमों के अनुसार गतिमान कई सक्रिय घटकों द्वारा संश्लेषित गति प्रक्षेप पथ को साकार कर सकती है। इसके लिए सर्वो प्रणाली में उच्च स्तर की सटीकता, स्थिरता और तीव्र प्रतिक्रिया क्षमता होनी आवश्यक है।

II. सर्वो प्रणालियों के लिए आवश्यकताएँ

उच्चा परिशुद्धि
संख्यात्मक नियंत्रण मशीनें पूर्व निर्धारित कार्यक्रम के अनुसार स्वचालित रूप से प्रक्रिया करती हैं। इसलिए, उच्च-परिशुद्धता और उच्च-गुणवत्ता वाली वर्कपीस को संसाधित करने के लिए, सर्वो सिस्टम में स्वयं उच्च परिशुद्धता होनी चाहिए। सामान्यतः, परिशुद्धता माइक्रोन स्तर तक पहुँचनी चाहिए। ऐसा इसलिए है क्योंकि आधुनिक विनिर्माण में, वर्कपीस के लिए परिशुद्धता की आवश्यकताएँ लगातार बढ़ रही हैं। विशेष रूप से एयरोस्पेस, ऑटोमोबाइल निर्माण और इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों जैसे क्षेत्रों में, एक छोटी सी त्रुटि भी गंभीर परिणाम दे सकती है।
उच्च-सटीक नियंत्रण प्राप्त करने के लिए, सर्वो प्रणाली को वास्तविक समय में सक्रिय घटकों की स्थिति और गति की निगरानी के लिए एनकोडर और ग्रेटिंग रूलर जैसी उन्नत सेंसर तकनीकों को अपनाने की आवश्यकता होती है। साथ ही, सर्वो ड्राइव डिवाइस में मोटर की गति और टॉर्क को सटीक रूप से नियंत्रित करने के लिए एक उच्च-सटीक नियंत्रण एल्गोरिदम भी होना आवश्यक है। इसके अलावा, यांत्रिक संचरण तंत्र की सटीकता का भी सर्वो प्रणाली की सटीकता पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है। इसलिए, मशीनिंग केंद्रों को डिज़ाइन और निर्माण करते समय, सर्वो प्रणाली की सटीकता आवश्यकताओं को सुनिश्चित करने के लिए बॉल स्क्रू और रैखिक गाइड जैसे उच्च-सटीक संचरण घटकों का चयन करना आवश्यक है।
तेज़ गति प्रतिक्रिया
त्वरित प्रतिक्रिया सर्वो प्रणाली की गतिशील गुणवत्ता के महत्वपूर्ण संकेतों में से एक है। इसके लिए आवश्यक है कि कमांड सिग्नल के बाद सर्वो प्रणाली में एक छोटी अनुवर्ती त्रुटि हो, और उसकी प्रतिक्रिया तेज़ और स्थिरता अच्छी हो। विशेष रूप से, यह आवश्यक है कि दिए गए इनपुट के बाद, प्रणाली कम समय में, आमतौर पर 200 मिलीसेकंड या दर्जनों मिलीसेकंड के भीतर, मूल स्थिर स्थिति तक पहुँच सके या उसे पुनः प्राप्त कर सके।
मशीनिंग केंद्रों की प्रसंस्करण दक्षता और प्रसंस्करण गुणवत्ता पर त्वरित प्रतिक्रिया क्षमता का महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है। उच्च गति मशीनिंग में, उपकरण और वर्कपीस के बीच संपर्क समय बहुत कम होता है। सर्वो प्रणाली को कमांड सिग्नल का शीघ्रता से जवाब देने और प्रसंस्करण परिशुद्धता और सतह की गुणवत्ता सुनिश्चित करने के लिए उपकरण की स्थिति और गति को समायोजित करने में सक्षम होना चाहिए। साथ ही, जटिल आकृतियों वाले वर्कपीस को संसाधित करते समय, सर्वो प्रणाली को कमांड सिग्नल में परिवर्तन का शीघ्रता से जवाब देने और प्रसंस्करण परिशुद्धता और दक्षता सुनिश्चित करने के लिए बहु-अक्ष लिंकेज नियंत्रण प्राप्त करने में सक्षम होना चाहिए।
सर्वो प्रणाली की तीव्र प्रतिक्रिया क्षमता में सुधार के लिए, उच्च-प्रदर्शन सर्वो ड्राइव उपकरणों और नियंत्रण एल्गोरिदम को अपनाना आवश्यक है। उदाहरण के लिए, तीव्र प्रतिक्रिया गति, बड़े टॉर्क और विस्तृत गति विनियमन रेंज वाली एसी सर्वो मोटरों का उपयोग मशीनिंग केंद्रों की उच्च-गति मशीनिंग आवश्यकताओं को पूरा कर सकता है। साथ ही, पीआईडी नियंत्रण, फ़ज़ी नियंत्रण और तंत्रिका नेटवर्क नियंत्रण जैसे उन्नत नियंत्रण एल्गोरिदम को अपनाने से सर्वो प्रणाली की प्रतिक्रिया गति और स्थिरता में सुधार हो सकता है।
बड़ी गति विनियमन सीमा
विभिन्न काटने के औजारों, वर्कपीस सामग्रियों और प्रसंस्करण आवश्यकताओं के कारण, यह सुनिश्चित करने के लिए कि संख्यात्मक नियंत्रण मशीनें किसी भी परिस्थिति में सर्वोत्तम काटने की स्थिति प्राप्त कर सकें, सर्वो प्रणाली में पर्याप्त गति विनियमन सीमा होनी चाहिए। यह उच्च गति मशीनिंग आवश्यकताओं और कम गति फ़ीड आवश्यकताओं दोनों को पूरा कर सकती है।
उच्च गति मशीनिंग में, सर्वो सिस्टम को प्रसंस्करण दक्षता में सुधार के लिए उच्च गति और त्वरण प्रदान करने में सक्षम होना आवश्यक है। जबकि निम्न-गति फीडिंग में, सर्वो सिस्टम को प्रसंस्करण परिशुद्धता और सतह की गुणवत्ता सुनिश्चित करने के लिए स्थिर निम्न-गति टॉर्क प्रदान करने में सक्षम होना आवश्यक है। इसलिए, सर्वो सिस्टम की गति विनियमन सीमा आम तौर पर प्रति मिनट कई हज़ार या यहाँ तक कि दसियों हज़ार चक्करों तक पहुँचने की आवश्यकता होती है।
एक विस्तृत गति नियंत्रण सीमा प्राप्त करने के लिए, उच्च-प्रदर्शन सर्वो ड्राइव उपकरणों और गति नियंत्रण विधियों को अपनाना आवश्यक है। उदाहरण के लिए, एसी परिवर्तनीय आवृत्ति गति नियंत्रण तकनीक का उपयोग करके मोटर की चरणहीन गति नियंत्रण प्राप्त किया जा सकता है, जिसमें व्यापक गति नियंत्रण सीमा, उच्च दक्षता और अच्छी विश्वसनीयता होती है। साथ ही, वेक्टर नियंत्रण और प्रत्यक्ष टॉर्क नियंत्रण जैसे उन्नत नियंत्रण एल्गोरिदम को अपनाने से मोटर के गति नियंत्रण प्रदर्शन और दक्षता में सुधार हो सकता है।
उच्च विश्वसनीयता
संख्यात्मक नियंत्रण मशीनों की संचालन दर बहुत तेज़ होती है, और वे अक्सर 24 घंटे लगातार काम करती हैं। इसलिए, उनका विश्वसनीय रूप से काम करना आवश्यक है। सिस्टम की विश्वसनीयता अक्सर विफलताओं के बीच के समय अंतराल की लंबाई के औसत मान पर आधारित होती है, यानी विफलता रहित औसत समय। यह समय जितना लंबा होगा, उतना ही बेहतर होगा।
सर्वो प्रणाली की विश्वसनीयता में सुधार के लिए, उच्च-गुणवत्ता वाले घटकों और उन्नत विनिर्माण प्रक्रियाओं को अपनाना आवश्यक है। साथ ही, सर्वो प्रणाली के स्थिर और विश्वसनीय प्रदर्शन को सुनिश्चित करने के लिए इसके सख्त परीक्षण और गुणवत्ता नियंत्रण की आवश्यकता है। इसके अलावा, प्रणाली की दोष सहिष्णुता और दोष निदान क्षमताओं में सुधार के लिए अतिरिक्त डिज़ाइन और दोष निदान तकनीकों को अपनाने की आवश्यकता है ताकि किसी भी खराबी की समय पर मरम्मत की जा सके और मशीनिंग केंद्र का सामान्य संचालन सुनिश्चित हो सके।
कम गति पर बड़ा टॉर्क
संख्यात्मक नियंत्रण मशीनें अक्सर कम गति पर भारी कटाई करती हैं। इसलिए, कटाई प्रक्रिया की आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए, फीड सर्वो प्रणाली में कम गति पर अधिक टॉर्क आउटपुट होना आवश्यक है।
भारी कटाई के दौरान, उपकरण और वर्कपीस के बीच काटने वाला बल बहुत अधिक होता है। सर्वो सिस्टम को काटने वाले बल पर काबू पाने और प्रसंस्करण की सुचारू प्रगति सुनिश्चित करने के लिए पर्याप्त टॉर्क प्रदान करने में सक्षम होना चाहिए। कम गति वाले उच्च-टॉर्क आउटपुट को प्राप्त करने के लिए, उच्च-प्रदर्शन सर्वो ड्राइव उपकरणों और मोटरों को अपनाने की आवश्यकता होती है। उदाहरण के लिए, उच्च टॉर्क घनत्व, उच्च दक्षता और अच्छी विश्वसनीयता वाले स्थायी चुंबक तुल्यकालिक मोटरों का उपयोग मशीनिंग केंद्रों की कम गति वाले उच्च-टॉर्क आवश्यकताओं को पूरा कर सकता है। साथ ही, प्रत्यक्ष टॉर्क नियंत्रण जैसे उन्नत नियंत्रण एल्गोरिदम को अपनाने से मोटर की टॉर्क आउटपुट क्षमता और दक्षता में सुधार हो सकता है।
निष्कर्षतः, मशीनिंग केंद्रों की सर्वो प्रणाली संख्यात्मक नियंत्रण मशीनों का एक महत्वपूर्ण अंग है। इसका प्रदर्शन मशीनिंग केंद्रों की प्रसंस्करण सटीकता, दक्षता और विश्वसनीयता को सीधे प्रभावित करता है। इसलिए, मशीनिंग केंद्रों के डिजाइन और निर्माण में, सर्वो प्रणाली की संरचना और आवश्यकताओं पर पूरी तरह से विचार किया जाना चाहिए, और सर्वो प्रणाली के प्रदर्शन और गुणवत्ता में सुधार करने और आधुनिक विनिर्माण की विकास आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए उन्नत तकनीकों और उपकरणों का चयन किया जाना चाहिए।