由于直线电机的高速，高精度，低速度波动，几乎免维护的特点，非常适合在精密激光加工领域的大规模应用。而这些应用中，以十字型，龙门型最为常见。
接下来我们介绍一下，清能德创CoolDrive S7L高性能伺服系统在精密激光加工领域的方案——
精密十字型直线电机平台
常见的精密十字平台主要技术指标：
☑ 设备采用稳定大理石结构
☑ X、Y采用高端无铁芯直线电机
☑ 高精度光栅尺反馈，分辨率0.1μm
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名称 |
X轴 |
Y轴 |
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行程 |
500mm |
500mm |
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分辨率 |
100nm |
100nm |
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最大定位精度 |
±3.0μm |
±3.0μm |
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最大重复定位精度 |
±1.0μm |
±1.0μm |
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最大速度 |
500mm/s |
500mm/s |
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最大加速度 |
0.5g |
0.5g |
CoolDrive S7L特点
☑ 在硬件上均采用多核DSP，计算性能得到大幅提升。
☑ 电流环更新周期2.5μs，速度环、位置环控制周期可达62.5μs，可以保证各环路的高速响应。
☑加入了自己独特的算法可以有效的抑制直线电机的推力波动，并可以对摩擦力引起的波动进行补偿。可在300mm/s-800mm/s的范围内实现小于±0.1%的速度波动控制，以及更低的跟随误差。
☑ 拥有振动抑制、模型追踪振动抑制、象限突起抑制等丰富的功能，可以有效解决圆和圆弧切割过程中出现的尖角、波浪线以及椭圆的问题。
高精密龙门结构直线电机平台
众所周知，龙门结构是非常常见的机械结构，同时也在激光加工领域有着广泛的应用。传统的结构（滚珠丝杠+伺服电机）可以允许的误差较大，以及其固有特点所以相对容易控制。而直线电机直驱系统对负载和外力格外敏感，导致龙门结构经常会出现左右轴的负载不一致，再加上更高的加速度，速度，使其成为龙门控制的一大难点。
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名称 |
X轴 |
Y轴 |
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行程 |
550mm |
550mm |
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分辨率 |
100nm |
100nm |
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最大定位精度 |
±3.0μm |
±3.0μm |
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最大重复定位精度 |
±1.0μm |
±1.0μm |
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最大速度 |
500mm/s |
500mm/s |
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最大加速度 |
1g |
1g |
CoolDrive S7L有两种方式可以提供高精密的龙门控制：
1
驱动采用模拟量的控制方式，可以有更短的控制周期（在龙门的控制中，更短的控制周期至关重要）。由控制器来进行位置环与速度环的控制，我们可以提供快至2.5μs的电流环更新周期和高达16位的电流采样精度，提供高带宽和高精度的电流环控制，可以实现非常高的龙门控制精度。
2
CoolDrive S7L还针对控制器成本有要求的客户，推出了基于驱动器的高精度龙门同步功能，可通过驱动器高速同步通讯接口最大以62.5μs的更新周期，在两个龙门轴之间进行转矩、速度以及位置信息的交互，使得龙门轴之间的同步周期大大缩短（目前主流的总线通信最大为250μs），并采用先进的交叉解耦控制算法，显著减小龙门主从轴间的同步误差，可以实现更加优异的龙门同步效果。
3
误差补偿功能，对光栅尺反馈的误差进行补偿，可以进一步提高龙门精度。
CoolDrive S7L产品介绍
为了满足功能日益复杂的设备对性能的要求
CoolDrive S7L选择了更高性能的硬件平台
将伺服性能提升到一个全新的水准
目前直驱型有两个版本
Cool Drive S7L-E(EtherCAT总线型)
CoolDrive S7L-U(模拟量&脉冲型)
☑ 支持自整定
☑ 电流环更新时间快至2.5μs，速度环、位置环控制周期62.5μs
☑ 支持误差补偿
☑ 支持高精度龙门同步功能（可选）
☑ 支持多种反馈模式：A,B,Z信号，BISS-C,1Vpp等(部分在开发中)
☑ 支持1~300Hz段的低频滤波
☑ 5个谐振抑制陷波滤波器，频率范围50~4000Hz
☑ 支持高速位置比较输出等
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