Động cơ Servo máy CNC là một trong những bộ phận quan trọng ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất gia công và chất lượng sản phẩm. Vì vậy, việc hiểu rõ về động cơ servo là rất quan trọng giúp tối ưu hóa khả năng hoạt động của máy CNC. Trong bài viết này, chúng tôi sẽ giới thiệu đến bạn những điều cần biết về động cơ Servo máy CNC. Cùng tìm hiểu nhé!
Động cơ Servo máy CNC là gì?
Động cơ Servo trong máy CNC là một thành phần đóng vai trò quyết định hiệu suất và độ chính xác của hệ thống. Được thiết kế để điều khiển chuyển động của các trục máy CNC, động cơ Servo sử dụng phản hồi điện tử để theo dõi và điều chỉnh vị trí của trục theo cách độc lập.
Một đặc điểm quan trọng của động cơ Servo là khả năng đáp ứng nhanh chóng và chính xác đối với tín hiệu điều khiển. Khi máy CNC nhận được lệnh điều khiển, động cơ Servo sẽ tự động điều chỉnh vị trí của trục để đảm bảo rằng nó di chuyển đến vị trí mong muốn với độ chính xác cao.
Để đạt được điều này, động cơ Servo sử dụng hệ thống phản hồi, thường là encoder, để liên tục gửi thông tin về vị trí thực tế của trục về điều khiển. Điều này giúp máy CNC điều chỉnh và duy trì vị trí mong muốn, ngăn chặn hiện tượng chênh lệch và đảm bảo độ chính xác và đồng đều trong quá trình gia công.
Động cơ Servo hỗ trợ máy CNC thực hiện các đầu việc phức tạp và chính xác cao trong quá trình gia công. Điều này giúp tăng năng suất và chất lượng sản phẩm, đồng thời cung cấp khả năng linh hoạt và đa dạng trong quá trình gia công các chi tiết khác nhau.
Xem thêm: Gia công CNC phụ tùng xe máy – Đặc điểm, phương pháp
Cấu tạo của động cơ Servo máy CNC
Động cơ Servo máy CNC bao gồm: Cuộn dây stato, roto, bộ mã hóa, hai ổ trục ở mặt trước và mặt sau để trục chuyển động tự do.
- Cuộn dây stato hay còn gọi là cuộn dây trường của động cơ, được thiết kế quấn trên phần đứng yên của động cơ Servo. Chức năng của cuộn dây giống như một thỏi nam châm hút từ trường, hỗ trợ quá trình hoạt động của động cơ. Khi có dòng điện đi qua các cuộn dây quấn đặt bên trong lõi thép, stato sẽ tạo ra một lực cảm ứng điện từ để chuyển đổi năng lượng điện thành năng lượng cơ học.
- Roto còn gọi là dây quấn phần ứng của động cơ và thường được quấn trên phần quay của động cơ. Đây là thỏi nam châm vĩnh cửu, phần chuyển động trong hệ thống điện từ của động cơ điện. Lực tương tác giữa các từ trường điện tích và cuộn dây tạo ra một mô men xoắn xoay quanh trục quay của Roto.
- Bộ mã hóa có nhiệm vụ cảm biến gần đúng để xác định vị trí và tốc độ quay của động cơ.
Ngoài ra, động cơ Servo máy CNC còn được tạo nên từ một hệ thống vòng khép kín. Tín hiệu đầu ra của Servo được nối với mạch điều khiển. Khi động cơ quay liên tục, vận tốc và vị trí sẽ hồi tiếp, truyền đến mạch này.
Nguyên lý hoạt động của động cơ Servo
Động cơ servo máy CNC có khả năng giữ vị trí chính xác của trục quay theo một cách ổn định và linh hoạt. Nguyên lý hoạt động của động cơ servo dựa trên sự kết hợp giữa một bộ điều khiển và một cảm biến phản hồi.
Bộ điều khiển của động cơ servo nhận được tín hiệu điều khiển từ một nguồn bên ngoài, thường là một bộ điều khiển PID. Bộ điều khiển này so sánh tín hiệu điều khiển với giá trị phản hồi từ cảm biến, sau đó tạo ra một tín hiệu để điều chỉnh vị trí của trục quay.
Cảm biến phản hồi thường được sử dụng để đo lường góc quay hoặc vị trí của trục. Các loại cảm biến như encoder, potentiometer, hoặc hệ thống giảm chấn cơ học có thể được tích hợp vào động cơ servo để cung cấp thông tin về vị trí hiện tại của trục.
Khi động cơ servo nhận được tín hiệu điều khiển, bộ điều khiển xác định sự chênh lệch giữa giá trị đặt trước và giá trị phản hồi hiện tại. Sau đó, nó điều chỉnh dòng điện hoặc điện áp đưa vào động cơ để giữ cho vị trí của trục ổn định. Quá trình này lặp lại liên tục, giúp động cơ servo duy trì vị trí mong muốn và đáp ứng nhanh chóng đối với các thay đổi trong tín hiệu điều khiển. Điều này làm cho động cơ servo trở thành một lựa chọn phổ biến trong các ứng dụng yêu cầu độ chính xác cao và khả năng điều chỉnh linh hoạt, chẳng hạn như trong robotica, máy CNC, và các hệ thống tự động hóa khác.
Xem thêm: Dao tiện định hình là gì? Các loại phổ biến trên thị trường
Tầm quan trọng của động cơ Servo trong máy CNC
Động cơ servo đóng một vai trò quan trọng trong hệ thống máy CNC. Đây là bộ phận được thiết kế để cung cấp độ chính xác, tính linh hoạt và hiệu suất cao, động cơ servo đem lại nhiều ưu điểm quan trọng cho quá trình gia công.
Tầm quan trọng đầu tiên của động cơ servo nằm ở khả năng đáp ứng nhanh chóng và chính xác đối với tín hiệu điều khiển. Điều này giúp máy CNC thực hiện các lệnh chuyển động một cách mượt mà và chính xác, đặc biệt là trong các ứng dụng yêu cầu độ chính xác cao như gia công kim loại và chế tạo các chi tiết phức tạp.
Bên cạnh đó, động cơ servo còn cung cấp khả năng theo dõi vị trí và điều chỉnh tự động để đảm bảo rằng công cụ cắt hoặc mũi khoan được di chuyển đến vị trí đích. Điều này không chỉ giúp tăng cường độ chính xác, mà còn giảm thời gian chờ đợi và tăng năng suất hiệu quả.
Ngoài ra, động cơ servo còn mang lại khả năng điều chỉnh tốc độ và lực cắt trong quá trình làm việc. Cho phép tối ưu hóa quá trình gia công cho từng vật liệu và loại công việc cụ thể, đồng thời giảm hao mòn và gia tăng tuổi thọ của công cụ cắt.
Các loại động cơ Servo máy CNC
Có hai loại động cơ Servo máy CNC được sử dụng phổ biến nhất hiện nay là:
1. AC Servo
AC servo có khả năng xử lý các dòng điện cao nên thường được sử dụng phổ biến trong các dòng máy CNC như: Máy phay CNC, máy tiện CNC,… Đây là động cơ được dùng trong các ngành công nghiệp đa phần là động cơ một chiều không chổi than. AC servo được cấu thành từ 2 bộ phận chính giống với step motor gồm:
- Rotor là nam châm vĩnh cửu có từ trường mạnh.
- Stato là cuộn dây được cuốn riêng biệt, được cấp nguồn để quay Rotor.
2. DC Servo
Khác với AC Servo, động cơ DC Servo không được thiết kế cho dòng điện cao. Chúng được chia làm 2 loại động cơ là có chổi than và không có chổi than. Dòng động cơ có chổi than được cấu thành từ 4 bộ phận chính là rotor, stato, chổi than và cuộn cảm lõi. Vì vậy, loại động cơ có chổi than dễ điều khiển và có giá thành rẻ hơn. Tuy nhiên, một số nhược điểm khi vận hành của động cơ này là thường gây ra tiếng ồn, quán tính cao khi giảm tốc độ, tỏa nhiệt. Vì vậy, các đơn vị gia công có xu hướng sử dụng động cơ DC không chổi than để khắc phục tình trạng này.
Sự khác nhau giữa động cơ Servo máy CNC và động cơ bước
1. So sánh step motor và servo motor máy CNC
Động cơ bước là loại động cơ không tiếp xúc trượt và có từ 50-100 điểm cực. Trong khi đó, động cơ servo máy CNC chỉ có từ 4-12 điểm cực. Bên cạnh đó, động cơ bước không cần mã hóa vì chúng có khả năng di chuyển chính xác đến vị trí của gần 100 điểm cực từ trong động cơ. Còn servo máy CNC thì ngược lại, mặc dù chỉ có từ 4-12 điểm cực nhưng chúng được mã hóa để xác định vị trí của điểm cực.
Một trong những điểm khác nhau giữa động cơ servo máy CNC và động cơ bước nằm ở cách thức hoạt động. Động cơ servo máy CNC được vận hành bằng cách đọc dữ liệu từ các tín hiệu khác nhau của vị trí được điều khiển và các bộ mã hóa động cơ, điều chỉnh dòng điện sơ cấp đến vị trí được yêu cầu. Trong khi đó, động cơ bước hoạt động bằng cách di chuyển từng bước.
Ngoài ra, việc xử lý servo thường sẽ khó khăn hơn nhiều so với step motor trong quá trình điều khiển. Các driver servo đòi hỏi công suất cao hơn, có momen yếu hơn.
2. Ưu và nhược điểm của step motor và servo motor
Ưu điểm của servo motor so với động cơ bước là:
- Tốc độ và độ chính xác cao.
- Quá trình momen trên trục đều hơn.
- Có nhiều kích thước.
- Mạch điều khiển tốc độ đều và chính xác hơn.
Tuy nhiên, động cơ servo máy CNC cũng tồn tại một số nhược điểm sau:
- Không có khả năng làm việc tốt ở chế độ mạch điều khiển hở và yêu cầu phải có hệ thống phản hồi.
- Chi phí đầu tư đắt hơn so với động cơ bước.
- Quá trình bảo dưỡng tốn kém hơn.
- Cần phải điều chỉnh các thông số vòng điều khiển.
Động cơ servo máy CNC góp phần nâng cao hiệu suất và chính xác của máy CNC. Sự kết hợp giữa công nghệ điều khiển và hệ thống phản hồi tạo nên một giải pháp hoàn hảo cho các ứng dụng gia công đòi hỏi độ chính xác cao. Việc hiểu rõ về động cơ servo là rất quan trọng để tối ưu hóa quá trình sử dụng máy CNC và đảm bảo sự thành công trong quy trình sản xuất.
Để mua hàng, tư vấn, giải đáp các thắc mắc chi tiết hơn về giá máy CNC Taikan chất lượng cao, hãy liên hệ ngay với chúng tôi để được hỗ trợ nhanh nhất.
NHÀ PHÂN PHỐI CHÍNH THỨC THƯƠNG HIỆU TAIKAN TẠI VIỆT NAM
- Trụ Sở Chính TLT – Hồ Chí Minh
354 Quốc Lộ 1A, P. Bình Hưng Hòa B, Q. Bình Tân, Tp. Hồ Chí Minh
- Chi Nhánh TLT – Hà Nội
Km 6 Võ Văn Kiệt, Thôn Đoài, X. Nam Hồng, H. Đông Anh, Thủ đô Hà Nội
- Chi nhánh TLT – Bắc Ninh
Đ. Lê Thái Tổ, P. Võ Cường, TP. Bắc Ninh (Kế bên Honda, đối diện Toyota)
- Hotline: 1900.98.99.06
