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Partie 6
Partie 5 : Optimisation des effets de mouvement
5.1 Déduire le rapport d'inertie et les caractéristiques de la machine
Le rapport d'inertie de la machine est un indicateur clé qui nous permet de mesurer les caractéristiques de la machine.
Grâce à Servo Tools de Friendess, nous pouvons calculer très facilement le rapport d'inertie de la machine pour chaque axe. Servo Tools est disponible en téléchargement à l'adresse http://downloads.fscut.com/.
Comme indiqué ci-dessous :
Lorsque le rapport d'inertie est inférieur à 200 %, l'appareil est peu chargé et permet une découpe à grande vitesse.
Lorsque le rapport d'inertie est supérieur à 200% mais inférieur à 300 %, l'appareil est moyennement chargé, perd une certaine précision lors de la découpe à grande vitesse et doit réduire de manière appropriée l'accélération du traitement et la fréquence FIR.
Lorsque le rapport d'inertie est supérieur à 300% mais inférieur à 500 %, l'appareil est surchargé et incapable d'effectuer une coupe à grande vitesse.
Lorsque le rapport d'inertie est supérieur à 500%, il existe de sérieux défauts de conception, le servo est difficile à régler en peu de temps.
La vitesse de coupe maximale supportée par la machine, la vitesse de déplacement pneumatique maximale et l'accélération maximale peuvent également être facilement calculées par Servo Tools. Ces trois paramètres peuvent ensuite être directement intégrés aux paramètres de contrôle du logiciel.
Les utilisateurs expérimentés peuvent également calculer avec précision le rapport d'inertie grâce au logiciel de test fourni avec le servomoteur.
Remarques : les paramètres de servo calculés par Servo Tool ne sont utilisés que pour la carte en boucle fermée. Les utilisateurs de cartes en boucle ouverte doivent configurer les paramètres de servo en fonction du mode de position.
5.2 Réglage du gain du servo
5.2.1 Exigence de base
Tout d'abord, les personnes chargées du débogage doivent bien connaître les servomoteurs et savoir utiliser un logiciel spécialisé pour leur dépannage. Par exemple, les servomoteurs Panasonic sont fournis avec le logiciel de test PANATERM et les servomoteurs Yaskawa avec le logiciel SigmaWin+. Cela simplifie le débogage.
5.2.2 Réglage du gain du servo Panasonic
ÉTAPE 1 : Ouvrez l'interface de réglage du gain dans le logiciel PANATERM. Activez la fonction de réglage automatique en temps réel de l'axe cible pour estimer automatiquement le rapport d'inertie.
ÉTAPE 2 : La rigidité est initialement définie sur une valeur prudente. Par exemple, vous pouvez la régler au niveau 13. Ensuite, cliquez pour déplacer cet axe à grande vitesse à l'aide du logiciel CypCut. Observez si l'axe présente des bruits ou des vibrations anormaux. Augmentez la rigidité progressivement. Si tel est le cas, diminuez la rigidité des niveaux 1 et 2 afin de garantir la stabilité du système. Le niveau final ne doit pas dépasser 20. S'il s'agit d'un système à double arbre de transmission, le déplacement ne commencera qu'après la modification des paramètres des deux paires d'arbres.
ÉTAPE 3 : Une fois la rigidité des axes X et Y testée, définissez le niveau de rigidité comme étant identique.
Un niveau de rigidité est appliqué pour garantir une réponse identique sur les deux axes. La rigidité la plus faible est la norme.
Par exemple, l'axe X est au niveau 19 et l'axe Y au niveau 16. Enfin, définissez les axes X et Y au niveau 16.
ÉTAPE 4 : Fermez 【réglage automatique en temps réel】 et enregistrez les paramètres.
5.2.3 Réglage du gain du servo Yaskawa
Le débogage des servomoteurs Yaskawa est similaire à celui des servomoteurs Panasonic. Cependant, il existe quelques différences, décrites ci-dessous :
- SigmaWin+ ne permet pas d'estimer le rapport de pont des transmissions à double entraînement ni de réaliser un auto-réglage avancé. L'outil de calcul du rapport d'inertie, Servo Tool, est disponible en téléchargement sur le site web officiel de Friendess et permet d'estimer approximativement le rapport d'inertie de chaque axe. Les utilisateurs avancés peuvent également calculer précisément ce rapport en fonction des variations du couple et du temps d'accélération.
- Nous suggérons de désactiver la fonction de suivi du modèle Pn140.
- Nous suggérons de désactiver la fonction de réglage libre du Pn170.
- Le servo Yaskawa n'introduit pas de rigidité et peut définir les paramètres suivants en fonction de la rigidité du servo Panasonic : gain de boucle de position Pn102 : correspond au pr100 de Panasonic.
- Gain de boucle de vitesse Pn100 : Correspond au pr101 de Panasonic.
Constante de temps intégrale de la boucle de vitesse Pn101 : Correspond à pr102 de Panasonic.
Constante de temps du filtre de couple Pn401 : Correspond au pr104 de Panasonic. - Le tableau est présenté ci-dessous, et vous devez prêter attention aux unités et à la virgule décimale.
L'unité de la constante de temps intégrale de la boucle de vitesse de Yaskawa, Pn101, est de 0,101 ms, tandis que celle de Panasonic est de 0,1 milliseconde.
5.2.4 Expérience de débogage des servomoteurs DELTA
Le débogage des servomoteurs Delta peut également se référer au tableau de rigidité de Panasonic. La méthode de référence est présentée ci-dessous :
Le paramètre P2-00 KPP est égal au gain de boucle de position de Panasonic.
Bien que son unité soit le rad/s, il s'agit en réalité de 1/s. Par exemple, lorsque P2-00 KPP = 90, cela équivaut à Pr100 = 900 pour le gain de la boucle de position de Panasonic.
5.3 Réglage des paramètres de contrôle de mouvement
5.3.1 Introduction aux paramètres de contrôle de mouvement
Le système de contrôle de découpe laser à fibre FSCUT2000 permet principalement à l'utilisateur de régler quatre paramètres de contrôle de mouvement : la vitesse, l'accélération, la fréquence FIR, la précision angulaire et circulaire. Les autres paramètres liés au mouvement sont optimisés automatiquement et ne nécessitent aucune intervention de l'utilisateur. La signification de ces quatre paramètres est détaillée ci-dessous :
[wptm id=40]
5.3.2 Ajuster l'accélération du traitement
La vitesse de clic rapide peut être réglée aussi haut que possible, par exemple à 500 mm/s.
Une fois le clic effectué, la distance de déplacement doit être suffisamment longue pour permettre d'accélérer jusqu'à la valeur définie.
Observez la courbe de couple du mouvement de clic à l'aide du logiciel de débogage du servomoteur.
Par exemple, si le couple maximal est inférieur à 80%, augmentez en conséquence l'accélération du traitement ; si le couple maximal est supérieur à 80%, réduisez en conséquence l'accélération du traitement.
Ajustez l'accélération jusqu'à ce que le couple maximal atteigne approximativement 80%. Généralement, l'accélération de traitement supportée par une vis-mère ne dépasse pas 0,5 G. Pour un système à crémaillère, elle ne dépasse généralement pas 2 G.
5.3.3 Ajuster l'accélération du déplacement
Saisissez directement l'accélération maximale calculée par le logiciel ServoTool, ou augmentez l'accélération de déplacement en fonction de l'accélération de traitement (par exemple, en la multipliant par 1,5 à 2). Le couple maximal du servomoteur ne doit pas dépasser 150% et la structure mécanique ne doit pas subir de déformation ni de vibration significatives sous cette accélération. L'accélération admissible pour les mouvements pneumatiques des vis ne doit généralement pas dépasser 0,5 G, et celle des systèmes à crémaillère et pignon, 2 G.
Réglez la fréquence FIR au maximum sans affecter la précision. Il est impératif qu'aucune onde ne se forme aux angles lors de la découpe d'un rectangle, d'un polygone ou d'une étoile. Vous pouvez la paramétrer selon les valeurs expérimentales du tableau ci-dessous, ou bien ajuster la fréquence FIR dans les deux plages supérieures et inférieures après avoir déterminé l'accélération de traitement. Ces deux paramètres, l'accélération de traitement et la fréquence FIR, doivent être compatibles : évitez d'utiliser des valeurs trop élevées et trop faibles pour l'un et l'autre.
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