ในภาพรวมของการผลิตโลหะสมัยใหม่ การเปลี่ยนไปใช้เครื่องจักรที่ประหยัดพลังงานไม่ได้เป็นเพียงการพิจารณาด้านสิ่งแวดล้อมอีกต่อไป แต่ยังเป็นความจำเป็นทางเศรษฐกิจที่สำคัญอีกด้วย ความก้าวหน้าที่สำคัญที่สุดในด้านนี้คือ เครื่องเจาะเซอร์โว 8 แกน . แตกต่างจากเครื่องอัดไฮดรอลิกหรือเครื่องกลทั่วไปที่ใช้พลังงานอย่างต่อเนื่อง เทคโนโลยีนี้นำเสนอการเปลี่ยนกระบวนทัศน์ในการใช้พลังงานไฟฟ้าในระหว่างกระบวนการเจาะ บทความนี้เจาะลึกเกี่ยวกับหลักวิศวกรรมและการปฏิบัติงานเฉพาะที่ตอบคำถาม: เหตุใดการใช้พลังงานจึงลดลงในเซอร์โวพันช์ 8 แกน
เพื่อให้เข้าใจถึงการประหยัดพลังงาน ก่อนอื่นต้องเข้าใจความแตกต่างพื้นฐานของกลไกการขับเคลื่อนก่อน เครื่องเจาะไฮดรอลิกแบบดั้งเดิมอาศัยมอเตอร์ไฟฟ้าที่ทำงานอย่างต่อเนื่องเพื่อรักษาแรงดันไฮดรอลิกในระบบสะสมหรือปั๊ม ซึ่งหมายความว่าแม้ในขณะที่เครื่องจักรไม่ได้ใช้งาน (กำลังรอการโหลดวัสดุหรือเปลี่ยนเครื่องมือ) เครื่องก็ยังคงดึงพลังงานจำนวนมากเพื่อให้ระบบเตรียมพร้อมอยู่เสมอ
ความแตกต่างที่สำคัญ: เครื่องพันช์เซอร์โว 8 แกน ขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์เซอร์โว AC ทำงานบนพื้นฐาน "ตามความต้องการ" ที่เข้มงวด มอเตอร์จะดึงกระแสไฟฟ้าเฉพาะเมื่อ RAM กำลังเคลื่อนที่จริงๆ เพื่อดำเนินการเจาะ ขึ้นรูป หรือการต๊าป
ความแตกต่างนี้ทำให้ประหยัดได้มาก ในระหว่างส่วนที่ "ไม่ดำเนินการ" ของวงจร เช่น การหมุนป้อมปืน การวางตำแหน่งวัสดุ หรือเวลาพัก เซอร์โวมอเตอร์ไม่ได้ใช้งานหรือสิ้นเปลืองพลังงานเพียงเล็กน้อยซึ่งจำเป็นสำหรับการยึดแรงบิด ซึ่งมักจะลดการใช้สแตนด์บายลงมากกว่า 40% เมื่อเทียบกับปั๊มไฮดรอลิกที่ทำงานอย่างต่อเนื่อง
ในระบบไฮดรอลิก มอเตอร์ปั๊มจะทำงานอย่างต่อเนื่องเพื่อรักษาแรงดัน ในเครื่อง 8 แกน เซอร์โวไดรฟ์จะหยุดทำงานโดยสิ้นเชิงเมื่อเครื่องหยุดชั่วคราว การไม่มี "การสูญเสียขณะเดินเบา" เป็นสาเหตุที่ใหญ่ที่สุดที่ทำให้เครื่องจักรมีต้นทุนการดำเนินงานที่ต่ำ ทำให้มีความคล้ายคลึงกับรถยนต์ไฮบริดที่ดับเครื่องยนต์สันดาปเมื่อไฟแดง ในขณะที่เครื่องอัดไฮดรอลิกจะคล้ายกับรถทั่วไปที่เดินเบาอย่างต่อเนื่อง
ส่วนสำคัญของการสูญเสียพลังงานในระบบแบบเดิมนั้นเกิดจากการสูญเสียปรสิต ซึ่งก็คือพลังงานที่ใช้โดยส่วนประกอบที่รองรับ การออกแบบการเจาะเซอร์โว 8 แกนช่วยขจัดปัญหาเหล่านี้โดยสิ้นเชิง
| ปัจจัยการใช้พลังงาน | เครื่องพันช์ไฮดรอลิก | เครื่องพันช์เซอร์โว 8 แกน |
|---|---|---|
| ปั๊มหลัก | วิ่งอย่างต่อเนื่อง | ไม่มีอยู่ (ไดรฟ์ตรง) |
| ระบบทำความเย็น | จำเป็นในการระบายความร้อนน้ำมันไฮดรอลิก | น้อยที่สุดหรือไม่มีเลย |
| พลังงานสแตนด์บาย | สูง (รักษาความดัน) | เล็กน้อย (ปิดมอเตอร์) |
| การสูญเสียแรงเสียดทาน | สูง(ปั้มน้ำมัน,วาล์ว) | ต่ำ (ลิงค์ทางกลโดยตรง) |
ด้วยการถอดปั๊มไฮดรอลิก วาล์ว และระบบทำความเย็น เครื่องจักรจะลดพลังงานที่จำเป็นเพียงเพื่อให้ระบบทำงานได้ต่อไป นอกจากนี้ยังช่วยลดความร้อนเหลือทิ้งที่เกิดขึ้นในโรงงาน ซึ่งช่วยลดภาระของระบบปรับอากาศในโรงงาน ซึ่งเป็นการประหยัดพลังงานขั้นที่สองที่มักถูกมองข้าม
การควบคุมการเคลื่อนไหวอัจฉริยะใน เครื่องเจาะเซอร์โว 8 แกน เป็นมากกว่าฟังก์ชันสตาร์ท-สต็อปธรรมดาๆ หนึ่งในคุณสมบัติขั้นสูงสุดที่มีส่วนทำให้ใช้พลังงานต่ำคือการเบรกแบบจ่ายพลังงานใหม่
เมื่อเซอร์โวมอเตอร์ชะลอความเร็วแรมหรือแกนอื่นๆ (เช่น ตารางการวางตำแหน่งแผ่นงาน) เซอร์โวจะทำหน้าที่เป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้า พลังงานจลน์ที่ปล่อยออกมาระหว่างการเบรกจะถูกแปลงกลับเป็นพลังงานไฟฟ้า แทนที่จะกระจายพลังงานนี้เป็นความร้อน (ผ่านตัวต้านทาน) เครื่องจักรจะส่งพลังงานกลับไปยังแหล่งจ่ายไฟหลักผ่านบัส DC ทั่วไปเพื่อนำกลับมาใช้ใหม่โดยแกนอื่นๆ
ตัวอย่างเช่น ในระหว่างลำดับการเจาะด้วยความเร็วสูง ram จะต้องเร่งความเร็วและลดความเร็วลงอย่างรวดเร็ว ระยะชะลอความเร็วจะสร้างพลังงานส่วนเกิน บนเครื่อง 8 แกน:
เครื่องอัดไฮดรอลิกไม่สามารถนำเสนอคุณสมบัตินี้ได้ โดยจะเปลี่ยนพลังงานส่วนเกินให้เป็นความร้อน โดยต้องใช้พลังงานเพิ่มเติม (และน้ำ) เพื่อทำให้ระบบเย็นลง
การใช้พลังงานไม่ได้เป็นเพียงเกี่ยวกับปริมาณพลังงานที่ดึงออกมาระหว่างการชนเท่านั้น แต่ยังเกี่ยวกับเวลาที่ใช้ในการทำจังหวะด้วย ระบบเซอร์โวให้การควบคุมโปรไฟล์การเคลื่อนไหวที่เหนือกว่า
ด้วยการใช้อัลกอริธึมที่ซับซ้อน เซอร์โว 8 แกนสามารถปรับเปลี่ยนความเร่งและความเร็วที่จุดต่างๆ ในจังหวะได้ ความสามารถนี้ช่วยให้มอเตอร์ทำงานอย่างมีประสิทธิภาพสูงสุดระหว่างการเจาะ แต่ยังช่วยให้ดึงกลับและจัดตำแหน่งได้อย่างรวดเร็ว ความสามารถ "การเคลื่อนที่แบบลูกตุ้ม" ซึ่งตัวกระทุ้งจะเคลื่อนที่ขึ้นและลงอย่างต่อเนื่องโดยไม่หยุดที่จุดศูนย์กลางตายด้านบน ช่วยประหยัดเวลาและพลังงานในระหว่างจังหวะที่ไม่ประมวลผล ลดการเคลื่อนไหวที่สูญเปล่าและเป็นผลให้สิ้นเปลืองพลังงานด้วย
ประโยชน์การดำเนินงานของ เครื่องเจาะเซอร์โว 8 แกน แปลโดยตรงเป็นค่าไฟฟ้าที่ลดลงและลดต้นทุนการทำความเย็น
ใช่ โดยใช้พลังงานเพียงเล็กน้อยเพื่อจ่ายไฟให้กับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ควบคุมและเซ็นเซอร์เป็นหลัก อย่างไรก็ตาม เซอร์โวมอเตอร์หลักไม่ดึงกระแส ต่างจากปั๊มไฮดรอลิกที่ยังคงทำงานต่อไป ซึ่งจะช่วยลดการใช้พลังงานขณะสแตนด์บายได้อย่างมาก
สำหรับการดำเนินการผลิตโลหะแผ่นที่มีปริมาณมากส่วนใหญ่ การประหยัดพลังงาน 40%-50% รวมกับค่าบำรุงรักษาที่ลดลง (ไม่มีการเปลี่ยนน้ำมัน) และระยะเวลาการทำงานที่ดีขึ้น มักจะส่งผลให้ได้รับผลตอบแทนจากการลงทุนอย่างรวดเร็ว โดยมักจะใช้เวลาไม่ถึงสามปี
โดยหลักแล้วอยู่ที่ RAM หลักและแกนเซอร์โวความเร็วสูง (X และ Y) แกนเหล่านี้มีน้ำหนักมากที่สุดและผ่านการเร่งความเร็วและลดความเร็วบ่อยที่สุด ทำให้เหมาะสำหรับการดึงพลังงานกลับคืนผ่านระบบบัส DC ทั่วไป