ニュース

Sep 08, 2023

プラズマテーブルのモーションコントロール

La precisione della tecnologia di taglio al plasma migliora di anno in anno.

プラズマ切断技術は長年にわたって精度が向上しており、製造現場ではよりクリーンで鋭く、より安定した刃先品質を実現できるようになりました。 しかし、すべてのプラズマテーブルが同じように作られているわけではありません。 機械の動きは、電源そのものだけでなく、機械的入力やソフトウェア入力にも依存します。 プラズマ システムを購入する場合は、最終製品の目標を理解し、そこから逆算して何が必要かを判断することが重要です。

プラズマ切断テーブルには幅広い潜在的な用途があるため、厚板、HVAC、構造要素、面取りなど、何に使用するかを検討することが重要です。 各用途には独自の要件があるため、製造時に精密部品、ボルト穴、その他の細部の切断が必要かどうかを考慮することも重要です。

モーションの品質は絶対的なものではありません。 一部のパーツに必要なカット品質はそれほど高くない場合があるため、そのような場合はモーション品質を低くしても機能する可能性があります。

「品質は見る人の目にかかっています」と Messer Cutting Systems のマーケティング担当ディレクター、Joerg Toberna 氏は述べています。 「最終結果はカットパーツです。問題は、それがあなたの仕事の要件を満たしているかどうかです。その答えは各ショップによって異なります。」

特に、より薄い部品を迅速に生産することが目的の場合、速度要件が機械の選択に影響を与える可能性があります。

「通常、使用しているアンペア数に基づいて、より薄い材料を使用すると、より厚い材料を使用する場合よりも速く進む可能性があります」とトバーナ氏は言います。 「機械設計に剛性がないと、機械自体が動いてしまうため、求める品質を達成できません。」

非常に高精度の電源を使用している場合は、もちろん、優れたモーション制御に投資する必要があります。

「たとえば、Hypertherm の XPR 電源は非常に硬いアークを持っています」と Hypertherm の製品アプリケーション エンジニアの Jacob Emery 氏は述べています。 「つまり、トーチホルダーの動きで起こったことはすべて、アークの端でも同様に起こります。つまり、動きがスムーズでなかったり、振動があったりすると、それが最終的なカット部分に現れるということです。」

プラズマ マシンを構築するためのさまざまなガイドウェイ オプションが多数あり、最も一般的なものには、V タイプ、バー ストック、およびリニアがあります。 しかし、当然のことながら、それぞれにトレードオフが伴います。

「チェックベアリングで使用されるバーストックは安価ですが、不正確でもあるため、一般にエントリーレベルの機器で使用されます」と、Machitech Automation 社のセールスマネージャー、Tass Hamstra 氏は述べています。 「V タイプのローラー ホイールは正確で、自動洗浄され、信頼性がありますが、面取りや穴あけなどの高度なプロセスを使用する機械には横方向の安定性があまり得られません。」

リニアガイドウェイは最も精度が高いと考えられていますが、この技術にもさまざまなオプションがあるとハムストラ氏は警告します。

「安価なリニアベアリングにはシールがないため、プラズマ切断環境ではすぐに故障します」と彼は指摘しました。 「新品の切断テーブルでは、これらのベアリングは安価なガイドウェイのアップグレードのように見えるかもしれませんが、耐久性はありません。ハイエンドのリニアベアリングは完全に密閉されており、再構築も可能です。」

デジタル駆動システムは、機械の精度に合わせて設計する必要もあります。

「プロセッサが十分に高速に通信できず、テーブルからデータを受信できない場合、機械の動作が悪い場合と同じ問題が発生します」とトバーナ氏は述べています。 「PC と同様に、デスクトップで 20 個のアプリケーションを開いている場合、速度は少し低下します。プロセッサの速度がアプリケーションに合わせて適切なサイズに設定されていない場合、同様の動作をする可能性があります。」

同様に、適切なサイズのドライブとモーターも重要です。

「基本的に、必要なパフォーマンスを実現するにはどのくらいの電力が必要かを考慮する必要があります」とトバーナ氏は言います。 「一般に、より重い機械は、機械の慣性を克服するために、より強力なモーターとドライブを必要とします。また、市場で最高のモーターを使用することもできますが、ギアボックスが標準以下の場合、バックラッシュが非常に大きくなり、使用できなくなります。その丸い穴を切ります。ドライブやモーターのサイズを大きくすることもできますが、必ずしも良い結果が得られるとは限りません。」

Hamstra 氏は、モーターの選択と品質がパフォーマンスに影響を与える可能性があると指摘しています。

「一部のハイエンドステッピングモーターは、一部のローエンドサーボモーターよりも実際に優れているため、一般的にはサーボモーターがより良い選択ですが、それは何を購入するかによって異なります。」と彼は言いました。

「一部のテーブルには、実際には、ギア減速のない、ピニオンギアへの直接駆動出力を備えたモーターが搭載されています」と彼は指摘しました。 「これはモーション プラットフォームを作成するのに良い方法ではありませんが、ギアボックスがないため安価です。ギアボックスを使用すると、テーブルを特定の速度と加速度に調整できるため、独自の仕様も備えています。

「通常、プラズマ環境では非常に高精度のギアボックスが求められます。これは分角で測定されます。」とハムストラ氏は続けました。 「アークミニッツの数値が低いほど、ギアボックスの精度が高く、バックラッシュが少なくなります。つまり、ピニオンギアを握ったときに前後に動かすことができません。そこに遊びがある場合は、 「トーチヘッドが機械の動きによってどのように増幅されるか想像していただけますか。当社のすべての機械では、バックラッシュが 3 アーク分未満のギアボックスを使用しています。それが当社の基準です。定格が 7 のものもあります。」アーク分であれば、大幅にコストが安くなるでしょう。」

ヘリカルラックアンドピニオン駆動システムにより、テーブルの動きにさらなる精度が加わります。

「ストレート ラックと比較したヘリカル ラックの利点は、ギア ラックと常により多くの歯が接触しているため、よりスムーズな動きが得られることです」とハムストラ氏は述べています。 「常により多くの歯が噛み合っています。ストレートラックでも問題ありませんが、ラックには多くの種類があります。典型的なシナリオでは、ヘリカルはよりスムーズな動きとより良い接触をもたらし、より高い加速を可能にします。」 」

レーザーとプラズマの組み合わせマシンを検討している場合は、使用されているテクノロジーに必要な速度と堅牢性を念頭に置くことが重要です。

「レーザーでの加速と減速は、プラズマで必要とされるものよりもはるかに大きいです」とトバーナ氏は述べた。 「したがって、コンボ切断用に構築された機械を見る場合、その機械には 2 つのことが必要です。1 つは加速率と減速率が高いため、モーション制御は標準的なプラズマよりもはるかに充実している必要があること、そして機械は次のことを行う必要があることです」プラズマの破壊力に耐えるように構築される必要があります。プラズマは、レーザー機械に比べてはるかに多くのスパッタと熱を生成します。レーザー機械は一般に、その過酷な環境に耐えられるように作られていません。これらの多くは、ユニット化された機械になる予定です。ガントリースタイルのデザイン。」

古いプラズマ テーブルを使用しており、より高い精度を達成するために電源のアップグレードを検討している場合、またはドリル ステーションやベベル ヘッドの追加を希望しているショップは、そのような実験で理想的とは言えない結果が得られたとしても驚くべきではありません。

「古いマシンでは、これらのプロセスに必要なハイエンドの動作を保証するための物理的、機械的バックボーンが存在しないことがよくあります」とハムストラ氏は述べています。

Emery 氏は、新しいテーブルを購入する人たちに、モーション コントロール、許容範囲、加速度の点でどのような対応ができるかについてテーブルのメーカーに相談するよう勧めています。

「テーブル自体からサンプルを入手して、そのテーブルから何が得られるかの実際の例を確認してください」と彼は言いました。 「XPR では、それを 2 つの異なるテーブルに置くと、カットの見え方が大きく異なる可能性があります。」

エメリー氏は、切り口の側面の波紋、かなりかじられた角、オーバーシュート、または楕円形に見える小さな穴はすべて、テーブルに動作の問題がある可能性があることを示していると指摘しました。

Emery と Toberna が提案するテストの 1 つは、ペン トレース ツールを使用して、異なるパスまたはパーツを異なる速度で実行し、ペン トレースを確認することです。

「隅にぐらつきが見られますか? オーバーシュートとその後の修正が見られますか? ペンで紙にそれを見ると、プラズマカットでも同様にそれを見ることができるからです」とエメリー氏は言いました。

最終的には、適切な質問をし、精度と精度の観点からシステムの目標を理解することで、あなたのショップに最適なプラズマ システムを導き出すことができます。

編集者の Robert Colman への連絡先は、[email protected] です。

ハイパーサーム、www.hypertherm.com

マチテックオートメーション、www.machitech.com

メッサー カッティング システム、www.messer-cutting.com