ENDÜSTRİYEL AKTARIM ELEMANLARI | CNC, Otomasyon ve Mekanik Sistemler
Servo motorlar, genellikle kapalı döngü kontrol sistemleri ile çalışan, konum, hız ve tork kontrolünde yüksek hassasiyet sunan elektrik motorlarıdır. Entegre bir geri besleme sistemi (enkoder) sayesinde, motorun anlık konumu ve hızı sürekli olarak kontrol kartına iletilir ve istenen değerlerle karşılaştırılarak düzeltmeler yapılır. Bu sayede, milimetrenin binde biri hassasiyetinde hareketler gerçekleştirmek mümkün olur. Daha fazla bilgi ve ürün seçenekleri için servo motor ve sürücüler kategorimizi inceleyebilirsiniz.
Frenli servo motorları standart servo motorlardan ayıran en önemli özellik, adından da anlaşılacağı üzere, motor gövdesine entegre edilmiş bir fren mekanizmasına sahip olmalarıdır. Bu fren, genellikle enerji kesildiğinde veya belirlenen bir konumda duruş emri verildiğinde otomatik olarak devreye girer. Amacı, motorun mili üzerinde oluşan yükü güvenli bir şekilde tutmak ve istenmeyen hareketleri engellemektir. Özellikle dikey eksenlerde (Z ekseni gibi) bu özellik hayati önem taşır. MERMAK CNC olarak sunduğumuz frenli servo motorlar, bu kritik işlevi en yüksek güvenilirlikle yerine getirir.
CNC makinelerinde Z ekseni, takımın iş parçasına yaklaşmasını, derinliğini ayarlamasını ve geri çekilmesini sağlayan dikey hareketi kontrol eder. Bu eksende doğru ve güvenli hareket, işleme kalitesi, takım ömrü ve operatör güvenliği açısından belirleyicidir.
Z ekseninde hareket eden işleme kafası ve üzerindeki spindle motor, takım tutucular ve kesici takımlar önemli bir ağırlığa sahiptir. Bu ağırlık, motor enerjisi kesildiğinde veya makine durduğunda, yer çekimi etkisiyle aşağı doğru hareket etme eğilimindedir. Frenli servo motor, bu durumu engelleyerek Z ekseninin tam olarak istenen konumda sabit kalmasını sağlar. Bu sayede:
Frenli servo motorlar, CNC makinelerde iş güvenliğini artıran önemli bir unsurdur. Elektrik kesintisi veya acil durdurma (Emergency Stop) durumlarında, fren mekanizması otomatik olarak devreye girerek Z ekseninin anında sabitlenmesini sağlar. Bu durum, operatörlerin güvenliğini sağlarken, aynı zamanda pahalı takımların ve iş parçalarının zarar görmesini engeller. Bu özellik, özellikle büyük ve ağır CNC router ve mini CNC makinelerinde daha da kritik hale gelir.
Frenli servo motor seçimi yaparken, uygulamanın gereksinimlerine göre bazı teknik parametrelerin göz önünde bulundurulması önemlidir:
MERMAK CNC olarak, endüstriyel otomasyon ve CNC makine imalatında kullanılan yüksek kaliteli frenli servo motor çözümleri sunmaktayız. Geniş ürün yelpazemiz, farklı güç ve tork ihtiyaçlarına yönelik seçenekleri barındırır. Uzman ekibimiz, projenizin gereksinimlerine en uygun frenli servo motoru ve ilgili otomasyon bileşenlerini seçmenizde size rehberlik eder.
CNC Z ekseni için doğru frenli servo motor seçimi, makinenizin ömrünü uzatır, işleme kalitesini artırır ve en önemlisi çalışma güvenliğini sağlar. MERMAK CNC güvencesiyle sunduğumuz ürünler ve teknik destek ile projelerinizde maksimum verimliliğe ulaşabilirsiniz.
Frenli servo motor, standart bir servo motorun entegre bir elektromanyetik fren mekanizması ile donatılmış versiyonudur. Bu fren, genellikle motor enerjisi kesildiğinde veya özel bir sinyal verildiğinde otomatik olarak devreye girerek motor milini mekanik olarak kilitler ve yükün konumunu sabitler. Genellikle DC voltaj ile kontrol edilen yaylı veya kalıcı mıknatıslı fren tipleri kullanılır.
En yaygın kullanılan elektromanyetik fren tipi "enerjisizken frenli" (fail-safe) tiptir. Bu sistemde, fren yaylar tarafından sürekli olarak kapalı tutulur ve rotor milini kilitler. Motorun çalışması gerektiğinde, bir elektromıknatıs bobinine enerji verilerek manyetik bir alan oluşturulur. Bu manyetik alan, fren balatalarını ayırarak milin serbestçe dönmesini sağlar. Enerji kesildiğinde veya fren sinyali kaldırıldığında, elektromıknatısın çekimi ortadan kalkar ve yaylar freni tekrar kapatarak yükü sabitler.
CNC makinelerinde Z ekseni, kesici takımın dikey hareketini (yukarı-aşağı) kontrol eder ve doğrudan yerçekimi kuvvetine karşı çalışır. Frenli servo motor, elektrik kesintisi, acil durdurma veya makine kapatma durumlarında kesici takımın ve Z ekseni mekanizmasının kontrolsüz bir şekilde aşağı düşmesini engelleyerek hem makineye hem de iş parçasına zarar gelmesini önler. Ayrıca, işleme sırasında hassas konumlandırmayı sürdürmeye yardımcı olur.
Frensiz bir servo motor kullanıldığında, güç kaybı veya acil durdurma anında Z ekseni üzerindeki ağırlık (kesici takım, spindle motor vb.) yerçekimi etkisiyle hızla aşağı düşebilir. Bu durum, iş parçasına zarar verebilir, kesici takımın kırılmasına yol açabilir, makine bileşenlerinde hasara neden olabilir ve hatta operatör için güvenlik riski oluşturabilir. Ayrıca, iş parçasının hassas işlenmesi sırasında istenmeyen titreşimlere veya konum kaymalarına neden olabilir.
Frenli servo motorlardaki entegre frenler genellikle "tutma freni" (holding brake) olarak tasarlanmıştır. Bu, motor durduktan ve yük konumlandırıldıktan sonra yükü sabit tutmak içindir. Dinamik duruşlar (yani hareket halindeki yükü yavaşlatarak durdurmak) için kullanılmaları önerilmez, çünkü bu, fren balatalarında aşırı aşınmaya ve ısınmaya neden olarak frenin ömrünü kısaltabilir ve performansını düşürebilir. Dinamik duruşlar genellikle servo motorun kendi kontrol algoritmaları ve sürücüleri tarafından sağlanır.
CNC kontrol sistemi, servo sürücü aracılığıyla frenin açılıp kapanmasını yönetir. Motorun hareket etmesi gerektiğinde, sürücü önce frene enerji vererek freni serbest bırakır, ardından motora hareket komutu gönderir. Motor durdurulduğunda veya konumlandırma tamamlandığında, sürücü motor gücünü keser ve belirli bir gecikmenin ardından frenin enerjisini keserek frenin devreye girmesini sağlar. Bu sıralama, yükün güvenli bir şekilde sabitlenmesini ve motorun aşınmadan çalışmasını garanti eder.
Elektrik kesintisi durumunda, frenli servo motorun "enerjisizken frenli" (fail-safe) özelliği devreye girer. Fren bobinine giden elektrik kesildiği anda, yaylar freni otomatik olarak kapatır ve Z ekseni mekanizmasını anında kilitler. Bu, kesici takımın ve spindle'ın kontrolsüzce aşağı düşmesini engelleyerek hem iş güvenliğini artırır hem de makine ve iş parçası üzerindeki potansiyel hasarı minimize eder.
Z ekseni için frenli servo motor seçerken dikkat edilmesi gereken başlıca özellikler şunlardır: Motorun sürekli torku ve tepe torku (Z ekseni yükünü ve ivmelenmesini karşılayacak), motorun ve frenin nominal gücü, frenin tutma torku (Z ekseni yükünü güvenle tutabilecek kapasitede olmalı), frenin tepki süresi, motorun ataleti, enkoder çözünürlüğü ve IP koruma sınıfı. Ayrıca, motorun ve frenin boyutları ve montaj uyumluluğu da önemlidir.
Doğru tasarlanmış ve entegre edilmiş bir fren sistemi, servo motorun hız veya konumlandırma hassasiyetini doğrudan olumsuz etkilemez. Fren, motorun çalışmadığı veya durduğu zamanlarda devreye girer. Ancak, frenin açılma ve kapanma süreleri, CNC kontrol sisteminin hareket sıralamasına dahil edildiğinden, bu süreler toplam işlem süresine küçük bir etki edebilir. Ayrıca, frenin ek ağırlığı motorun ataletini bir miktar artırabilir, ancak bu genellikle servo sürücü tarafından kompanse edilebilir.
Frenli servo motorlar, Z eksenindeki kesici takımın ani düşüşlerini engelleyerek iş parçası üzerinde istenmeyen çizik, deformasyon veya kırılmaları önler, böylece iş parçası kalitesini korur. Ayrıca, kesici takımın kontrolsüz hareket etmesiyle oluşabilecek kaza risklerini ortadan kaldırarak operatör güvenliğini önemli ölçüde artırır. Güç kesintisi veya acil durumlarda makinenin ve çevresindekilerin güvende kalmasını sağlar.
TR − TL
