在金屬成型行業(yè)，鈑金激光切割是常見的切割方式。激光切割相對傳統(tǒng)金屬成型，具有靈活切割的特性，能實現(xiàn)加工各種不同尺寸的金屬部件。近年來隨著市場對產(chǎn)品多樣性和小批量的需求，激光切割機的市場需求越來越大，且對激光切割效率和精度的要求也不斷提升。為了滿足切割更厚更大的板材要求，則需要更高功率要求的激光器，切割幅面一般在1.5m X 3m (3015)、 2m X 4m (4020)及以上?！　♂槍υO(shè)備對切割效率和精度的要求，大功率激光切割機普遍要求切割加速度在1.2g以上，速度要求100米/分鐘以上，且需要伺服系統(tǒng)更高的動態(tài)響應(yīng)性能?？茽柲Ωㄟ^搭配使用高性能的AKM伺服電機和AKD伺服驅(qū)動器，實現(xiàn)高動態(tài)響應(yīng)和高精度控制，達(dá)到切割加速度2.0g及以上，切割速度150米/分鐘的動態(tài)要求，并達(dá)到切割精度±2絲（切割精度與板材厚度有關(guān)）。
　　大功率金屬激光切割機工藝與配置　　激光切割機采用CNC控制器，一共4軸控制（3維切割增加C軸和D軸），在科爾摩根的方案中龍門橫梁X軸使用2個6.83KW的伺服電機驅(qū)動，橫移Y軸使用1個3.88KW的伺服電機驅(qū)動，升降Z軸使用1個1.03KW的伺服電機驅(qū)動，如右圖所示。　　X軸和Y軸通過5:1減速機連接到齒輪齒條上實現(xiàn)直線運動。切割過程中，X軸和Y軸通過插補控制實現(xiàn)直線和圓弧切割，因此伺服電機在加減速過程中的高響應(yīng)性能尤為重要。伺服的高動態(tài)響應(yīng)可以有效防止圓弧轉(zhuǎn)角時的切割毛刺，提高切割的精度與產(chǎn)品良品率。為實現(xiàn)伺服電機高響應(yīng)性能，需保證機械部件的高剛性要求，通過補償消除齒輪間隙。同時，兩個X軸采用龍門控制，伺服高動態(tài)響應(yīng)性能是控制兩軸同步的關(guān)鍵。
　　采用科爾摩根高性能伺服電機實現(xiàn)高效率切割　　針對激光切割設(shè)備對于高加速度時的動態(tài)響應(yīng)性、低速時的運行平穩(wěn)性，以及高精度的需求。科爾摩根提供種類豐富的AKM系列電機，可針對客戶負(fù)載情況選擇最佳慣量比電機，并提供24位分辨率的高精度絕對值編碼器，從而實現(xiàn)X軸和Y軸在插補運動時的高加速度和高精度切割，提升切割的效率與良品率。　　同時科爾摩根提供的高性能和高響應(yīng)帶寬的AKD驅(qū)動器也是提升切割精度的關(guān)鍵，AKD驅(qū)動器憑借其業(yè)界領(lǐng)先的三環(huán)刷新頻率(670ns電流環(huán)刷新FPGA； 62.5 μs 速度環(huán)刷新； 125 μs 位置環(huán)刷新)使得運動控制更加迅速、及時，同時提高控制精度，減小加減速時過沖，從而提高轉(zhuǎn)角時的切割精度，大幅度提升產(chǎn)品的良品率。另外AKD驅(qū)動器采用多個內(nèi)置濾波器，極大地消除了電機在高速和高動態(tài)響應(yīng)系統(tǒng)中的噪聲，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。
　　最終科爾摩根伺服系統(tǒng)達(dá)到的性能：　　1. 實際切割可滿足加速度1.5g，速度150米/分鐘的動態(tài)要求　　2. 切割精度達(dá)到±2絲　　3. 在實際調(diào)試過程中，可達(dá)到2g加速度，超出客戶預(yù)期?！　KM伺服電機因其電磁設(shè)計方案的齒槽效應(yīng)低，諧波畸變小，并配有多種高精度反饋編碼器，使得定位控制精度高，速度波動小，噪音小，無振動。同時AKD驅(qū)動器的高帶寬，快速的3環(huán)刷新頻率響應(yīng)，豐富的調(diào)試方法，可實現(xiàn)快速簡單的調(diào)試，縮短設(shè)備調(diào)試過程，并支持EtherCAT現(xiàn)場總線方式，可以兼容主流品牌CNC控制器，實現(xiàn)控制驅(qū)動無縫鏈接。通過采用科爾摩根高性能AKM伺服電機和AKD伺服驅(qū)動器系列產(chǎn)品的大功率金屬激光切割機伺服系統(tǒng)解決方案，可大幅提升各軸的加速度和速度，提高切割效率和產(chǎn)品良品率，改善最終用戶的生產(chǎn)效率與產(chǎn)品質(zhì)量，從而提升設(shè)備的競爭優(yōu)勢。
　　憑借科爾摩根超過70多年的運動控制經(jīng)驗，其全球化的設(shè)計方案，靈活的定制能力，以及本土化的快速供貨，科爾摩根都能根據(jù)您的運動控制要求，為您配置完美匹配的產(chǎn)品，以實現(xiàn)最佳的機器性能。