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Los controladores servo CNC son el cerebro de cómo funciona una máquina CNC. Hay dos tipos principales de estas computadoras: de circuito abierto y de circuito cerrado. Ambos tipos ayudan a un cortador CNC a determinar dónde está y a dónde necesita ir.
Controladores Servo de Circuito Abierto
Un controlador servo CNC de circuito abierto funciona de una manera simple. Envía comandos al motor sin verificar si los siguió o no. Un controlador de circuito abierto es menos costoso porque utiliza menos piezas eléctricas y necesita menos pruebas. Sin embargo, no puede lidiar con problemas como el deslizamiento del motor o el cambio del peso de la carga. Para trabajos pequeños donde se conocen todas las situaciones, un comprador de servo de kit de controlador CNC puede seleccionar un controlador de circuito abierto de bajo costo.
Controladores Servo de Circuito Cerrado
Un controlador de circuito cerrado hace más. Envía el comando y luego monitorea la retroalimentación de los motores. Esta retroalimentación permite que el controlador determine si el motor se movió al lugar correcto. Los controladores de circuito cerrado funcionan mejor y son más precisos porque rastrean constantemente la posición del motor. Son más precisos que los controladores de circuito abierto, pero también cuestan más. Si una empresa necesita controlar cosas con precisión, tendrá que obtener un controlador servo de circuito cerrado más costoso.
Otra forma de ver los tipos de controladores servo de máquina CNC es por su tecnología y diseños. Estos incluyen los siguientes:
Controladores CNC Digitales
Un controlador CNC digital recibe y controla las señales electrónicamente. Utiliza comandos digitalizados de una computadora para ejecutar una máquina CNC. Esto significa que los controladores digitales pueden proporcionar un excelente control y movimientos precisos. Un controlador CNC digital puede controlar la velocidad de un motor de corte muy bien. Debido a esto, generalmente vienen con más funciones y permiten a las personas personalizarlos más.
Controlador CNC Servo Híbrido
Los controladores CNC híbridos combinan lo mejor de ambos mundos. Toman algunas ideas de los métodos digitales y analógicos. Un controlador CNC servo híbrido utiliza retroalimentación eléctrica y un controlador de motor para funcionar. No solo envía comandos; observa constantemente lo que está haciendo la máquina. Esto los hace más precisos que los controladores totalmente analógicos. Los CNC híbridos también brindan un mejor control y una resolución aumentada, por lo que una tienda tiene más opciones para cambiar las cosas.
Controlador Servo Multieje
Un controlador multieje puede detenerse, arrancar y moverse en muchas direcciones. Utiliza muchos motores diferentes para sus movimientos. Eso significa que tiene muchas partes de la máquina que trabajan juntas. También tiene una computadora que le permite hacer las cosas de más de una manera. Los controladores multieje son más complejos que los diseños de un solo eje. Esto se debe a que controlan motores y movimientos adicionales. Un ejemplo de tal diseño es un enrutador CNC con 4 a 6 ejes de motor. Esto generalmente presenta 3 direcciones de movimiento del motor y un adicional de 1 a 3 para la dirección de corte.
Controlador CNC Servo de un Solo Eje
Un servo de un solo eje solo controla una dirección del motor. Es más simple y cuesta menos porque solo tiene que hacer funcionar un motor. Los controladores de un solo eje funcionan bien cuando solo hay una dirección del motor. Esto está en contraste con las máquinas que tienen 3 o más motores. Algunos ejemplos son una impresora 3D o una máquina CNC con una sola acción de corte.
Voltaje de Funcionamiento:
El rango de voltaje de un kit de controlador servo CNC suele estar entre 24 V y 80 V. Esto les permite trabajar con una variedad de máquinas CNC. Para entregar la potencia correcta para un control preciso y suave de los movimientos de la máquina, es esencial elegir el voltaje que coincida con los servos.
Cadenas de Pulso:
Los servomotores confían en ellos para un posicionamiento preciso y control de movimiento. Los formatos comunes de cadena de pulsos incluyen SinCos, T2, Alpha y Beta. Para garantizar una transmisión suave y una comunicación eficaz entre el motor y el controlador, es crucial elegir el tipo de cadena de pulsos apropiado para la aplicación específica.
TCP/IP o Serial:
Los servos pueden usar diferentes métodos de comunicación para conectarse con los controladores CNC. El controlador CNC y el servo podrán transmitir datos y comandos juntos si los dos dispositivos se seleccionan como protocolos de comunicación compatibles, ya sean TCP/IP, RS-232 o RS-485.
Tipos Compatibles:
Hay varios tipos de servos CNC. Sus controladores pueden estar diseñados para trabajar juntos de una manera fija, por lo que deben estar conectados. Además, se deben cumplir las pautas de instalación y los requisitos eléctricos. Esto garantiza la compatibilidad y el rendimiento confiable entre el servo y su controlador.
Limpieza:
Se recomienda usar un paño seco para eliminar el polvo de la superficie del kit de controlador CNC. Esto se puede hacer manteniendo el paño ligeramente húmedo y utilizándolo para limpiar el controlador. Además, los usuarios deben usar aire comprimido con regularidad para eliminar el polvo dentro del controlador, asegurándose de que no quede humedad residual. Antes de limpiar, asegúrese de desconectar la fuente de alimentación para evitar descargas eléctricas o daños al dispositivo.
Disipación de Calor:
Los usuarios deben asegurarse de que la ubicación de instalación del controlador CNC esté bien ventilada. El entorno circundante debe mantenerse a una temperatura adecuada, evitando la exposición a la luz solar directa o lugares con altas temperaturas ambientales. Además, deben revisar el ventilador de enfriamiento del controlador periódicamente para asegurar su funcionamiento normal. Manejar con prontitud la falla del ventilador de enfriamiento para que el controlador pueda disipar el calor de manera efectiva.
Conexión:
Los usuarios deben revisar con regularidad la conexión de los cables y terminales del controlador CNC. Deben asegurarse de que las conexiones sean firmes y confiables, evitando problemas como contactos sueltos u oxidados. Además, los usuarios deben prestar atención al enrutamiento del cable del controlador, manteniéndolo alejado de cables de alto voltaje y otras fuentes de interferencia electromagnética para reducir la interferencia electromagnética que enfrentan los controladores.
Actualización de Software:
Los usuarios deben actualizar periódicamente el software operativo y el firmware del controlador CNC. Deben consultar el sitio web oficial del fabricante y seguir las instrucciones para descargar e instalar la última versión del software. Esto garantiza que el controlador pueda disfrutar de las últimas funciones y mejoras, así como mejorar su estabilidad y seguridad.
Las siguientes industrias y sectores utilizan kits de controlador CNC con servos.
Muebles y ebanistería
Los controladores CNC se utilizan ampliamente en la industria de los muebles y la ebanistería para lograr un corte, tallado y grabado precisos de diversos materiales como madera, madera contrachapada, MDF y plástico. Con la ayuda de un kit de controlador CNC para el enrutador y los servomotores, los carpinteros y los fabricantes de muebles pueden diseñar y crear piezas de mobiliario, gabinetes y elementos decorativos personalizados con medidas precisas en poco tiempo. El uso de controladores CNC permite una producción eficiente, una artesanía de alta calidad y la capacidad de crear fácilmente diseños intrincados y detalles que mejoran el atractivo estético de los productos de muebles y ebanistería.
Fabricación de letreros y grabado
Los controladores CNC se utilizan ampliamente en la industria de la fabricación de letreros y el grabado para facilitar el tallado, el corte y el grabado de diversos materiales que se emplean comúnmente en la producción de letreros, como madera, acrílico, aluminio y PVC. Estos controladores permiten a los fabricantes de letreros crear letreros grabados con precisión, placas de identificación personalizadas y diseños intrincados con la máxima precisión y detalle. Al utilizar controladores CNC, los profesionales de la fabricación de letreros pueden lograr una producción rápida, garantizar resultados de alta calidad y ofrecer a sus clientes una amplia gama de opciones de personalización para sus soluciones de señalización.
Trabajo de metales y fabricación
Los controladores CNC juegan un papel fundamental en la industria del trabajo de metales y la fabricación al permitir operaciones de corte, fresado, perforación y mecanizado precisas en diferentes tipos de materiales metálicos. Estos materiales incluyen acero, aluminio, cobre, latón y titanio, entre otros. Con la ayuda de controladores CNC, los fabricantes de metales pueden lograr una precisión impecable en la conformación y manipulación de componentes metálicos para cumplir con los requisitos de diseño específicos. La implementación de controladores CNC fomenta la eficiencia, garantiza una alta precisión y mejora la calidad de los productos terminados en aplicaciones de trabajo de metales y fabricación.
Los controladores CNC tienen diversas aplicaciones en otras industrias. Se pueden utilizar en la industria de moldes y herramientas, así como en las industrias automotriz y aeroespacial. También pueden ser útiles en la industria de la joyería o incluso en la industria médica.
Compatibilidad de la máquina:
Algunas máquinas CNC compatibles incluyen un kit de controlador de plasma CNC para un dispositivo de corte por plasma, un controlador de madera CNC para carpintería y trabajo de la madera, un kit de controlador de enrutador CNC para corte y conformación de precisión y un kit de controlador de fresado CNC para maquinaria de fresado de metales. Es más sencillo seleccionar un controlador apropiado si se especifica el tipo de máquina.
Sistema operativo:
El sistema operativo del controlador CNC debe corresponder al del dispositivo que se controla. Se seleccionarán controladores basados en Windows para máquinas con un sistema operativo Windows, y se seleccionarán Linux u otros sistemas que no sean Windows para otros.
Tipos de archivos:
Los controladores CNC suelen admitir tipos de archivos comunes como .dxf y .gcode, pero los requisitos específicos pueden variar según la máquina. Por lo tanto, es recomendable verificar la compatibilidad antes de continuar.
Características necesarias:
Las características necesarias en el controlador de la máquina CNC a menudo dependerán de la complejidad del trabajo y del presupuesto del cliente. Si las prioridades son alcanzar una alta velocidad de corte, optimizar el proceso de mecanizado y reducir la participación del operador, entonces es posible que se requiera un CNC avanzado con un controlador CNC sofisticado.
Número de ejes:
Dado que la mayoría de las máquinas CNC tienen alrededor de 3 a 5 ejes, el controlador debe seleccionarse de acuerdo con el número de ejes que tiene que ayudar a controlar.
Tamaño del servomotor:
Es necesario considerar el diseño de la máquina para determinar cuáles son los requisitos de carga. El par disponible depende de la potencia del motor, que suele expresarse en kW (kilovatios).
Protocolos de comunicación:
Los protocolos como EtherCAT, CANopen o la comunicación en serie pueden estar involucrados en la conexión de una máquina CNC a servomotores. El método de comunicación preciso se basará en la arquitectura de la máquina y los componentes seleccionados.
P1: ¿Es un controlador CNC lo mismo que una unidad?
A1: No, los dos no son lo mismo. Un controlador CNC traduce el diseño en movimiento para cortar materiales. Una unidad, por otro lado, alimenta el motor que mueve la máquina.
P2: ¿Se puede controlar un servomotor con un CNC?
A2: Sí, es posible. Un CNC generalmente utiliza codificadores para controlar la velocidad y la posición de los servomotores. Por lo tanto, puede controlar directamente un motor con un codificador.
P3: ¿Las máquinas CNC utilizan servos de CA o CC?
A3: La mayoría de las máquinas CNC modernas utilizan servomotores de CA debido a su mayor rendimiento y eficiencia. Sin embargo, algunos modelos más antiguos todavía pueden estar utilizando servomotores de CC.
P4: ¿Puede el controlador CNC balancear herramientas de plasma y fresado?
A4: Sí, un controlador CNC puede balancear herramientas de plasma y fresado siempre que estén adecuadamente emparejados. El CNC necesita tener la programación y las capacidades correctas para controlar la herramienta de fresado.
P5: ¿Se pueden reemplazar los controladores CNC?
A5: Sí, en la mayoría de los casos, el controlador CNC se puede reemplazar. Sin embargo, rehacer el controlador puede ser un proceso complejo. Implicará garantizar que el nuevo controlador sea compatible con el hardware existente. El controlador también tendrá que ser capaz de coincidir con los requisitos de la aplicación.
