作為數(shù)控機(jī)床的重要功能部件,的特性一直是影響系統(tǒng)加工性能的重要指標(biāo)。圍繞伺服系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性與靜態(tài)特性的提高,近年來(lái)發(fā)展了多種伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)。可以預(yù)見(jiàn),隨著超高速切削、超精密加工、網(wǎng)絡(luò)制造等先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展,具有網(wǎng)絡(luò)接口的全數(shù)字伺服系統(tǒng)、直線電動(dòng)機(jī)及高速電主軸等將成為數(shù)控機(jī)床行業(yè)關(guān)注的熱點(diǎn),并成為伺服系統(tǒng)的發(fā)展方向。
新的伺服系統(tǒng)產(chǎn)品改變了將伺服系統(tǒng)劃分為速度伺服單元與位置伺服單元2個(gè)模塊的做法,代之以單一、高度集成化、多功能的控制單元。同一個(gè)控制單元,只要通過(guò)軟件設(shè)置系統(tǒng)參數(shù)就可改變其性能,既可以使用電機(jī)本身配置的傳感器構(gòu)成半閉環(huán)調(diào)節(jié)系統(tǒng),又可以通過(guò)接口與外部的位置或速度或力矩傳感器構(gòu)成高精度的全閉環(huán)調(diào)節(jié)系統(tǒng)。高度的集成化還顯著縮小了整個(gè)控制系統(tǒng)的體積,使伺服系統(tǒng)的安裝與調(diào)試工作都得到簡(jiǎn)化。
智能化是當(dāng)前一切工業(yè)控制設(shè)備的流行趨勢(shì),作為一種高級(jí)的工業(yè)控制裝置也不例外。最新數(shù)字化的伺服控制單元通常都設(shè)計(jì)為智能型產(chǎn)品,其智能化特點(diǎn)表現(xiàn)在:① 都具有參數(shù)記憶功能。系統(tǒng)的所有運(yùn)行參數(shù)都可通過(guò)人機(jī)對(duì)話的方式由軟件來(lái)設(shè)置,保存在伺服單元內(nèi)部,通過(guò)通信接口,這些參數(shù)甚至可以在運(yùn)行途中由上位計(jì)算機(jī)加以修改,應(yīng)用方便;② 都具有故障自診斷與分析功能。無(wú)論什么時(shí)候,只要系統(tǒng)出現(xiàn)故障,就會(huì)將故障類型及可能引起故障的原因通過(guò)用戶界面清楚地顯示出來(lái),這就簡(jiǎn)化了維修與調(diào)試的復(fù)雜性;③有的伺服系統(tǒng)還具有參數(shù)自整定的功能。眾所周知,閉環(huán)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的參數(shù)整定是保證系統(tǒng)性能指標(biāo)的重要環(huán)節(jié),也是需要耗費(fèi)較多時(shí)間與精力的工作。帶有自整定功能的伺服單元可通過(guò)幾次試運(yùn)行,自動(dòng)將系統(tǒng)的參數(shù)整定出來(lái),并自動(dòng)實(shí)現(xiàn)其最優(yōu)化。對(duì)于使用伺服單元的用戶來(lái)說(shuō),這是新型伺服系統(tǒng)最具吸引力的特點(diǎn)之一。
在國(guó)外,以工業(yè)局域網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)的工廠自動(dòng)化(Factory Automation,簡(jiǎn)稱FA)工程技術(shù)在近lO年來(lái)得到了長(zhǎng)足發(fā)展,并顯示出良好的發(fā)展勢(shì)頭。為適應(yīng)這一發(fā)展趨勢(shì),最新的伺服系統(tǒng)都配置了標(biāo)準(zhǔn)的串行通信接口(如RS一232C或RS一422接口等)和專用的局域網(wǎng)接口。這些接口的設(shè)置顯著增強(qiáng)了伺服單元與其它控制設(shè)備問(wèn)的互聯(lián)能力,從而,與CNC系統(tǒng)問(wèn)的連接也變得簡(jiǎn)單,只需1根電纜或光纜就可將數(shù)臺(tái),甚至數(shù)十臺(tái)伺服單元與上位計(jì)算機(jī)連接為整個(gè)數(shù)控系統(tǒng)。也可通過(guò)串行接口與可編程控制器(PLC)的數(shù)控模塊相連。
綜上所述,系統(tǒng)將向兩個(gè)方向發(fā)展:一個(gè)是滿足一般工業(yè)應(yīng)用要求,對(duì)性能指標(biāo)要求不高的應(yīng)用場(chǎng)合,追求低成本、少維護(hù)、使用簡(jiǎn)單等特點(diǎn)的驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品,如變頻電機(jī)、變頻器等;另一個(gè)就是代表著伺服系統(tǒng)發(fā)展水平的主導(dǎo)產(chǎn)品——伺服電機(jī)、伺服控制器,追求高性能、高速度、數(shù)字化、智能型、網(wǎng)絡(luò)化的驅(qū)動(dòng)控制,以滿足用戶較高的應(yīng)用要求。