石忠东

北京精雕科技集团有限公司数控研发部

伺服在雕刻机的应用（北京精雕科技有限公司高级工程师石忠东博士沙龙重要观点节选）
    雕刻机的电机要求——高转速：3000rpm；小功率：200W、400W、750W；低转动惯量；小惯量电机；低惯量比：0.5～2倍；高反馈分辨率：17位、20位、22位

    雕刻机的驱动要求——高增益、高稳定性；频率特性分析：幅频、相频、裕度；陷波滤波器：多频点、频点自适应；转动惯量辨识。

    伺服在雕刻机中的应用问题——参数适用度：对于批量生产的相同型号和规格的雕刻机，一套伺服参数必须适用于同一批次的所有雕刻机；伺服自身运行/响应特性的一致性和稳定性是基础；不能指望仅仅依靠伺服解决所有问题，雕刻机机械特性的一致性是保证参数适应性的根本。

    高分辨率编码器源自雕刻机对性能的要求——欧美数控早已采用每转400万、800万以至1600万以上反馈分辨率，4096～16384倍细分；海德汉伺服用编码器25位分辨率和14位细分；FANUC?αi系列伺服标配100万线反馈分辨率，可选1600万（配合30i系统支持纳米插补），βi标配17位；三菱数控专用HF系列伺服电机低配18位，标配100万，选配1600万（配合M700数控系统支持纳米插补）；国内数控企业近几年也开始认识和重视高反馈分辨率的实用价值。

雕刻机

    伺服在雕刻机中的应用展望——（1）数控专用伺服：数控系统+总线+共直流母线的模块化驱动器；上位闭位置环、速度环，甚至电流环。

    （2）模块化驱动器：集中供电电源模块＋伺服驱动模块＋主轴驱动模块；共直流母线、共控制供电；（串行）实时总线互联；书本式紧凑安装；穿墙式后置散热，液冷背板散热。

    （3）数控专用伺服高性能化：高速、高精度电流环；高反馈分辨率；环路频响/稳定性；全闭环、龙门同步。

    （4）通用伺服多功能化：总线接入能力；编码器接入能力；功能集成，电子齿轮（相位追踪补偿）、电子凸轮、内置PLC/单轴控制器；安全功能。

鹰峰电子水冷板式散热器在防爆伺服系统中的应用
    散热是防爆系统遇到最大的难题。在伺服驱动器内部：逆变模块是发热最多的器件，约占整个变频器所有散热量的一半；整流模块也是发热相当多的，水冷板式散热器散热效率上明显优于风冷散热器。传统的伺服驱动器采用风冷散热器自冷或风扇强制对流，随着功率器件热流密度日益增大，传统的散热器可能满足不了散热需求，鹰峰电子生产热管式散热器，可取消风扇对功率器件进行散热，另外更大功率的发热元件可以采用水冷方案解决。

不锈钢与铜采用密封圈安装锁固

铝合金钎焊式

采用铜钎焊的方式

采用铜管低温焊接或压管的方式