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Mentre il settore rimane concentrato sulla larghezza di banda di risposta, GTAKE ha portato il controllo del mandrino a una nuova dimensione di risoluzione angolare. Grazie ad algoritmi proprietari avanzati, il GK960M offre un controllo di precisione a livello di arcosecondo, integrando un nucleo di azionamento più preciso, affidabile e ottimizzato per i processi di centri di lavoro, torni CNC e macchine per incisione e fresatura ad alta velocità.
Le macchine utensili sono considerate le "macchine madri dell'industria" e i loro sistemi di mandrino stanno subendo una profonda evoluzione, passando dal controllo a circuito chiuso della velocità al controllo a circuito chiuso della posizione. La maggior parte delle soluzioni convenzionali migliora le prestazioni aumentando la larghezza di banda e la velocità di risposta dei servoazionamenti generici. Tuttavia, la lavorazione di precisione di fascia alta richiede molto più della semplice regolazione della velocità di avvio/arresto e di rotazione; richiede una decomposizione angolare raffinata e un controllo di processo ad alta precisione per ogni posizione di lavorazione. Ciò impone ai sistemi di azionamento del mandrino di abbandonare la progettazione generica, di raggiungere un profondo accoppiamento tra encoder, avvolgimento del motore e processi di lavorazione e di evolversi in sistemi di controllo del mandrino dedicati.
1. Una bassa risoluzione angolare crea punti ciechi nella lavorazione di precisione . La lavorazione di superfici curve lucide, l'indicizzazione dell'asse C e la maschiatura rigida richiedono tutte una precisione dell'ordine dei secondi d'arco. I prodotti convenzionali adottano una piattaforma servo generica con bus di campo esterno, introducendo una latenza aggiuntiva durante la comunicazione e l'interpolazione. Con una divisione di frequenza fissa per la decodifica dell'encoder, tali azionamenti presentano una significativa deriva angolare in condizioni di funzionamento a bassa velocità e frequenti inversioni, con conseguenti segni utensile incoerenti sui pezzi finiti.
2. Le esigenze contrastanti tra avvolgimento a bassa e alta velocità rendono difficile per un singolo sistema bilanciare rigidità e prestazioni dinamiche . La sgrossatura pesante richiede una coppia elevata a bassa velocità per la rimozione di materiale pesante, mentre la finitura di precisione si basa su una rotazione stabile ad alta velocità per migliorare la qualità del pezzo. La soluzione più diffusa nel settore è quella di impiegare motori a doppio avvolgimento o mandrini motore integrati dedicati, il che comporta una configurazione meccanica complessa e costi elevati di approvvigionamento e manutenzione, non riuscendo a completare sia la sgrossatura che la finitura su un'unica macchina.
3. L'integrazione superficiale del bus limita l'efficienza della messa in servizio a causa della conversione del protocollo. La lavorazione sincronizzata multiasse si basa su bus di campo sincroni ad alta velocità. La maggior parte dei prodotti concorrenti realizza la conversione del protocollo tramite schede di comunicazione esterne, con un ciclo di comunicazione tipico compreso tra 500 μs e 1 ms. Supportano solo una gamma limitata di sistemi CNC e richiedono lunghe procedure di installazione e messa in servizio in loco.
Dotato di un'unità di elaborazione dedicata per la suddivisione dell'encoder e abbinato a un encoder seno/coseno a 512 poli, l'azionamento raggiunge una decodifica ad alta precisione fino a 2.09 milioni di impulsi per giro, con una precisione di posizionamento ripetibile di 0.01° e una precisione di indicizzazione di 0.001°. Controlla con precisione gli angoli di ingresso e di retrazione dell'utensile per eliminare i segni indesiderati, migliorare la finitura superficiale dei pezzi curvi e garantire una precisione dimensionale costante dei pezzi finiti.
La commutazione automatica dell'avvolgimento stella-triangolo consente a un singolo motore di erogare una coppia elevata a basse velocità e una potenza elevata ad alte velocità. Eroga il 200% della coppia nominale a 0 Hz e funziona stabilmente anche in condizioni di indebolimento del campo ad alta velocità. Completamente compatibile con la lavorazione a velocità periferica costante, la maschiatura rigida, l'indicizzazione dell'asse C e altri processi, un'unica unità hardware copre molteplici procedure di lavorazione e semplifica la progettazione meccanica complessiva della macchina.
Non è necessario alcun convertitore di protocollo esterno. La scheda madre GK960M si collega direttamente al bus di campo e partecipa all'interpolazione ad alta velocità del sistema CNC. L'efficienza di messa in servizio è migliorata di oltre il 50%. Se abbinata ai principali sistemi CNC nazionali, l'adattamento automatico dei parametri riduce significativamente i tempi di avvio della produzione in serie, dall'installazione in loco.
La modulazione PWM ottimizzata e gli algoritmi di compensazione del tempo morto riducono la generazione di calore armonico alla fonte, limitando efficacemente l'aumento della temperatura del mandrino e la deformazione termica. Il mandrino mantiene una rigidità stabile e una precisione operativa anche in caso di produzione continua prolungata.
La serie GK900M è progettata per le esigenze incessanti dei moderni ambienti delle macchine utensili. Il controllo di rotazione ultra preciso alla massima velocità e coppia garantisce pezzi con accuratezza micrometrica e finiture lisce come uno specchio, in ogni ciclo, in ogni lavoro. Accelera inoltre i cicli di maschiatura e altre lavorazioni speciali, consentendo una maggiore produttività senza compromettere la qualità.
